Фемтосекундные перестраиваемые лазерные системы система UltraFlux FT300

  • Перестраиваемая OPCPA система
  • Рабочие диапазоны 700 – 1010 нм, 375 – 480 нм, 250 – 320 нм, 210 – 230 нм
  • До 3 мДж в импульсе при частоте следования 1 кГц
  • Идеально синхронизированные фс и пс выходы (опционально)

Производитель EKSPLA

Описание

UltraFlux FT300 представляют собой компактные лазерные системы, перестраиваемые по длинам волн, которые вобрали в себя преимущества сверхбыстрых волоконных лазеров и твердотельных параметрических усилителей. В данных системах используется новая технология OPCPA (оптическое параметрическое усиление чирпированных импульсов), когда излучение одного и того же пикосекундного волоконного лазера используется как для накачки DPSS пикосекундного лазера накачки, так и для накачки фемтосекундного параметрического усилителя за счет спектрально расширенного выходного излучения. Данный подход значительно упрощает систему, исключая из состава фемтосекундный регенеративный усилитель и устраняя необходимость в синхронизации импульсов накачки. В добавление к этому, контраст выходных импульсов во временном масштабе от пикосекунд к наносекундам также увеличивается.

Все лазерные системы серии UltraFlux FT300 собираются на цельной прочной оптической столешнице для обеспечения превосходной долговременной стабильности. Модульная внутренняя конструкция позволяет достичь высокого уровня кастомизации и более легкую масштабируемость, что дает возможность настройки данных систем в соответствии с Вашими требованиями.

Внедрение технологии параметрического усиления вместе со сверхбыстрым волоконным лазером помогло создать и вывести на рынок новый инструмент для задач фемтосекундной накачки-зондирования, нелинейной спектроскопии, новых экспериментов по генерации высших гармоник и других приложений в данной области. С помощью данных систем потенциальные научные открытия и прорывы становятся ближе, чем когда-либо прежде.

Отличительные особенности

  • Система основана на новой технологии усиления (OPCPA) – простая в исполнении и экономически эффективная
  • Запатентованная технология накачки (патенты EP2827461 и EP2924500)
  • Свободная перестройка по длине волны
  • Частота следования импульсов до 1 кГц
  • Энергия импульса до 3 мДж
  • Превосходная стабильность энергии импульса: СКО менее 1.5%
  • Превосходная долговременная стабильность средней выходной мощности: СКО < 1.5% за 12 ч
  • Выходные импульсы высокого контраста без дополнительного оборудования

Области применения

  • Широкополосная CARS и SFG
  • Фемтосекундная спектроскопия накачки-зондирования
  • Нелинейная спектроскопия
  • Генерация высших гармоник

Дополнительные опции

  • Генерация усиленного и сжатого суперконтинуума (1 мкДж, 10 фс, полный спектр на 680 – 960 нм, неперестраиваемый)
  • Генерация излучения на второй гармонике: 350 – 480 нм
  • Генерация излучения на третьей гармонике: 245 – 320 нм
  • Вывод оптически синхронизированного спектрально-ограниченного пикосекундного импульса (50 мкДж на 1064 нм, 20 мкДж на 532 нм, 15 пс)

Характеристики

Модель UltraFlux FT031k UltraFlux FT31k UltraFlux FT310*
Основные характеристики 1)
Диапазон длин волн
   Стандартная версия 700 – 1010 нм 750 – 960 нм
   SH опция 2) 375 – 480 нм
   TH опция 2) 250 – 320 нм
   FH опция 2) 210 – 230 нм
Максимальная энергия импульса
   Стандартная версия 300 мкДж 3 мДж
   SH опция 2) Эффективность преобразования 20% на 440 нм
   TH опция 2) Эффективность преобразования 5% на 290 нм
   FH опция 2) Эффективность преобразования 1% на 220 нм
Шаг перестройки по длине волны
   SH опция 2) 5 нм
   TH опция 2) 3 нм
   FH опция 2) 2 нм
Длительность импульса 35 – 60 фс 20 – 60 фс
Частота следования импульсов 1 кГц 10 Гц
Стабильность энергии импульса СКО < 1.5%
Долговременная стабильность средней выходной мощности СКО < 1.5%
Пространственная мода Супергауссоида
Диаметр пучка (по уровню 1/e2) 2 мм 7 мм
Контраст импульса 3) ≥ 10-6 : 1 (в пределах ± 50 пс)
≥ 10-8 : 1 (в нс диапазоне)
Поляризация Линейная, горизонтальная
Стабильность наведения пучка СКО ≤ 50 мкрад
Джиттер оптического импульса 4) СКО < 1 пс
Занимаемая площадь 1.2 × 0.75 м 1.2 × 2.0 м

1)В виду дальнейшего улучшения все характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления. Параметры, обозначенные как типичные/типовые, приведены для ознакомления – они отображают типовую производительность и могут отличаться для каждой вновь производимой системы. Представленные параметры отображают производительность уже изготовленных систем и могут быть кастомизированы под задачи конечного пользователя.

2)Опции –SH/TH или –SH/TH/FH.

3)Контраст импульса ограничен только усиленной параметрической флуоресценцией (APF) во временном диапазоне ≈90 пс, который охватывает длительность импульса накачки OPCPA и лучше, чем 10⁶ : 1. Контраст APF зависит от уровня насыщения OPCPA (см. рис. 2 ниже). Наша система не характеризуется усиленным спонтанным излучением (ASE), а значение контрастности импульса в наносекундном диапазоне ограничено только возможностями измерительного устройства (автокоррелятор третьего порядка). В системе не генерируются предварительные импульсы, а пост-импульсы устраняются с помощью клиновидной передающей оптики.

4)С опцией –PLL.

*Пример поставленной кастомизированной системы UltraFlux FT310:

 - компактная (1.2 × 0.9 м) фс перестраиваемая лазерная система с полностью диодной накачкой с энергией в импульсе до 2.5 мДж и длительностью импульса порядка 20 фс. Оптически синхронизированные (низкий джиттер) фс и пс выходы также доступны.

Опции

  • Опция –SH/TH: генерация излучения на второй и третьей гармониках

SH: 375 – 480 нм

TH: 250 – 320 нм

  • Опция –SH/TH/FH: генерация излучения на второй, третьей и четвертой гармониках

SH: 375 – 480 нм

TH: 250 – 320 нм

FH: 210 – 230 нм

  • Опция –PLL: фазовая привязка частоты следования импульсов для обеспечения высокоточной внешней синхронизации с низким уровнем джиттера (СКО < 1 пс)

Измерение долговременной стабильности выходной мощности на длине волны 800 нм

Рис. 1. Измерение долговременной стабильности выходной мощности на длине волны 800 нм.

Типовой временной контраст лазерных систем

Рис. 2. Типовой временной контраст лазерных систем серии UltraFlux.

Типовой профиль пучка лазерной системы 

Рис. 3. Типовой профиль пучка лазерной системы FT031k. Выходная энергия импульса 0.3 мДж на 890 нм.

53 W average power CEP-stabilized OPCPA system delivering 5.5 TW few cycle pulses at 1 kHz repetition rate
Related applications:  High Intensity Sources OPCPA Systems

Table top TW-class OPCPA system driven by tandem femtosecond Yb:KGW and picosecond Nd:YAG lasers
Related applications:  OPCPA Systems