DPSS лазер

DPSS лазеры высокой энергии с модуляцией добротности серии NL230

  • Компактные лазеры высокой энергии
  • Энергия импульса до 190 мДж на 1064 нм
  • Частота следования импульсов до 100 Гц
  • Длительность импульса 2 – 4 нс

Производитель EKSPLA

Основные параметры
  • Длина волны:
    1064 нм
  • Энергия импульса:
    190 мДж
  • Частота повторений:
    100 Гц
  • Длительность импульса:
    3 - 7 нс
  • Диодная накачка
  • Большой выбор модулей гармоник и аттенюаторов

Описание

Наносекундные лазеры серии NL230 с диодной накачкой и модуляцией добротности позволяют получать на выходе энергию до 150 мДж при частоте следования в 100 Гц и до 190 мДж при частоте следования в 50 Гц. Диодная накачка позволяет работать на лазере без дополнительного обслуживания в течение длительного периода времени (более 3 лет при 8-часовом рабочем дне). Типовой срок службы диода накачки составляет > 1 млрд. вспышек.

Лазер разработан специально для получения импульсов высокой интенсивности и нацелен на такие области, как накачка ПГС (OPO), LIBS, абляция материалов, дистанционное зондирование и пр. За счет электро-оптической модуляции добротности задающий генератор может производить импульсы короткой длительности порядка 2 – 4 нс, а уникальный дизайн оптического резонатора с переменным отражением выходного зеркала позволяет получить низкую расходимость.

Охлаждение лазера осуществляется с помощью воздухоохлаждаемого чиллера с закрытым контуром, что избавляет от необходимости использования внешней охлаждающей жидкости и сокращает затраты при эксплуатации.

Для опциональной генерации высших гармоник (второй и третьей) используются нелинейные кристаллы с угловой подстройкой, установленные в специальные температурные держатели. Система оптического разделения гарантирует высокую спектральную чистоту излучения на гармониках, выводимых каждая в свой выходной порт.

Для удобства пользователя управление лазером может осуществляться как с помощью пульта дистанционного управления (ПДУ), так и через ПК. ПДУ позволяет управлять всеми параметрами лазера и оснащен ярким дисплеем с подсветкой, что облегчает работу с ним даже в защитных очках. Как аналог, управление может осуществляться через ПК (ОС Windows) с помощью стандартного ПО (входит в комплект поставки), поставляемого с драйверами LabView.

Отличительные особенности

  • Диодная накачка
  • Прочный герметичный корпус резонатора
  • Энергия в импульсе до 190 мДж на 1064 нм
  • Частота следования импульсов до 100 Гц
  • Короткая длительность импульса 2 – 4 нс
  • Переменное отражение выходного зеркала для получения низкой расходимости
  • Низкий уровень шума
  • Удаленный контроль через ПДУ и/или ПК с драйверами LabView
  • Опциональная генерация высших гармоник (532 нм, 355 нм)

Области применения

  • LIBS (спектроскопия возбуждения лазерным пробоем)
  • Абляция материалов
  • Накачка ПГС (OPO)
  • Дистанционное зондирование
  • LIDAR
  • Масс-спектроскопия
  • LIF (лазерноиндуцированная флуоресценция)

Преимущества

  • Короткая длительность импульса обеспечивает хорошее взаимодействие излучения с материалом, что идеально подходит для LIBS
  • Пользовательский выбор длины волны – полезное качество для применений, требующих наличие различных длин волн, например, абляция материалов и LIBS
  • Прочный монолитный дизайн позволяет использование при агрессивных условиях
  • Диодная накачка обеспечивает тихую работу
  • Широкий выбор интерфейсов (USB, RS232, LAN, Wi-Fi) гарантирует простоту управления и интеграции в лабораторные системы или OEM оборудование

Типовой профиль пучка лазера в ближнем поле

Рис. 1. Типовой профиль пучка лазера серии NL230 в ближнем поле.

Типовой профиль пучка лазера в дальнем поле

Рис. 2. Типовой профиль пучка лазера серии NL230 в дальнем поле.

Данные об измерении волнового фронта

Рис. 3. Данные об измерении волнового фронта импульса лазера серии NL230.

Типовые габаритные размеры лазерной головки

Рис. 4. Типовые габаритные размеры лазерной головки серии NL230 (в мм).

Информация для заказа

Характеристики

Модель NL231-50 NL231-100
Основные характеристики 1)
Энергия импульса (не менее) 2)
1064 нм 190 мДж 150 мДж
532 нм 3) 110 мДж 90 мДж
355 нм 4) 55 мДж 40 мДж
Стабильность энергии от импульса к импульсу (СКО) 5)
1064 нм < 1.0%
532 нм < 2.5%
355 нм < 3.5%
Частота следования импульсов 50 Гц 100 Гц
Долговременное смещение мощности 6) < ± 1%
Длительность импульса 7) 2 – 4 нс
Спектральная ширина линии < 1 см-1 на 1064 нм
Пространственный профиль пучка 8) Плоская вершина в ближнем поле и близок к гауссоиде в дальнем поле
Расходимость пучка 9) < 0.8 мрад
Стабильность наведения пучка (СКО) 10) ≤ 60 мкрад
Поляризация Линейная, > 95% на 1064 нм
Типичный диаметр пучка 11) 5 мм
Джиттер оптического импульса
В режиме внутренней синхронизации 12) СКО < 0.5 нс
В режиме внешней синхронизации 13) СКО < 0.5 нс
Задержка синхроимпульса SYNC OUT -100 мкс … 100 мс
Типовое время прогрева 5 мин
Физические характеристики
Габаритные размеры лазерной головки (Ш×Д×В) 251 × 291 × 167 мм ± 3 мм
Габаритные размеры источника питания (Ш×Д×В)
Настольное типоисполнение 471 × 391 × 147 мм ± 3 мм
19-ти дюймовая стойка 483 × 355 × 133 мм ± 3 мм
Внешний чиллер (если применимо) Уточняйте
Длина соединительного кабеля 2.5 м
Требования по эксплуатации
Охлаждение (воздушное) 14) Внешний чиллер
Рабочая температура 18 – 27°C
Относительная влажность 20 – 80% (не конденсированный воздух)
Напряжение питания 100 – 240 В перем. тока, однофазное, 50/60 Гц
Энергопотребление < 1 кВА

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 каждого вновь производимого лазера. Если не указано иное, все характеристики измерены на длине волны 1064 нм.

2)Выходные порты разнесены. Уточняйте характеристики для более высокой энергии (до 350 мДж на 50 Гц, 250 мДж на 100 Гц).

3)Опция H230SHC или H230STHC.

4)Опция H230THC или H230STHC.

5)Усредненное значение, полученное по импульсам, регистрируемым в течение 30 секунд.

6)Измерено в течение 8 часов после 20-минутного прогрева при изменении температуры окружающей среды не более чем на ± 2°C

7)Значение по уровню FWHM.

8)В ближнем поле (вблизи выходного порта) соответствие плоской вершине составляет > 80%. 

9)Полный угол, измеренный по уровню 1/e2.

10)Стабильность наведения пучка оценивается как перемещение центроида пучка в фокальной плоскости фокусирующего элемента.

11)Измерен по уровню 1/e2 на длине волны 1064 нм.

12)По отношению к синхроимпульсу SYNC OUT.

13)По отношению к синхроимпульсу QSW IN.

14)Помещение должно быть оснащено системой кондиционирования.

Примечание: Лазерная система и внешние модули (при наличии) должны быть размещены в таком месте, чтобы избегать попадания на них пыли и аэрозолей. Рекомендуется работать с лазером в помещении с системой кондиционирования, причем воздушные потоки от кондиционера не должны попадать на лазерную систему. Лазер должен быть закреплен на прочном оптическом столе с возможностью бокового доступа. Источники сильных вибраций должны быть изолированы (например, с помощью систем виброизоляции).

Примечание: Во время эксплуатации лазер должен быть всегда подключен к сети электрического питания. Если питание будет отсутствовать более 1 часа, то потребуется прогрев системы в течение нескольких часов перед запуском лазера.

Photopolymerization

1. Thermal control of SZ2080 photopolymerization in four-beam interference lithography

Authors:  Ž. Prielaidas, S. Juodkazis, E. Stankevičius

Photopolymerization by four-beam interference lithography on a preheated SZ2080 sample was explored at different initial temperatures of the sample: 20 °C, 50 °C, 75 °C, 100 °C, 125 °C, and 150 °C, and at exposure times ranging from 0.5 s to 5 s. The average laser power selected was ∼100 mW for the 300 ps duration pulses at a 1 kHz repetition rate. The experimental results demonstrate that the higher initial temperature of the sample positively influences the crosslinking of the patterns. These findings will improve polymerization protocols for multi-beam interference lithography.

Published: 2020.   Source: Phys. Chem. Chem. Phys., 2020,22, 5038-5045

2. Photo-polymerization differences by using nanosecond and picosecond laser pulses

Authors:  E. Stankevičius, E. Daugnoraitė, A. Selskis, S. Juodkazis, G. Račiukaitis

Formation of polymeric pillars by using laser interference lithography is compared for nanosecond and picosecond laser pulses. The experimental results are explained by dynamics of laser-excited radicals. The shape of fabricated structures demonstrates that thermal accumulation and oxygen diffusion from the surrounding air make an influence on polymerization when the pulse duration is in the nanosecond range. By using picosecond laser pulses, the thermal accumulation and oxygen diffusion effects are not important for low repetition rate (500 Hz), and they become relevant only at the repetition rates higher than ≥ 1 kHz. It is shown that thermal accumulation is caused by a low-temperature diffusivity and heat accumulation at the polymer-glass interface, and it plays a significant role in the final shape of the structures fabricated using the nanosecond laser pulses.

Published: 2017.   Source: Optics Express, 25(5) 4819- 4830 (2017)

3. Mechanism of pillars formation using four-beam interference lithography

Authors:  E. Stankevičius, E. Daugnoraitė, G. Račiukaitis

Three different experiments were performed in order to determine the mechanism of pillars formation using four-beam interference lithography. The experimental results demonstrate that pillars, fabricated in argon gas, were wider and higher compared with the pillars fabricated in nitrogen gas, low vacuum or air. It clearly indicates that the pillar bottom widening effect is not affected by the depletion of atmospheric oxygen as in all environments the fabricated pillars have a wider bottom part. Moreover, the shape of the fabricated pillars is not affecting by the back reflection from the positioning stage and by the light irradiation conditions. These results clearly indicate that the photopolymerization process is enhanced by the heat current and it determines the pillar bottom widening effect.

Published: 2019.   Source: Optics and Lasers in Engineering 116, 41-46 (2019)

Generation of Gold Nanoparticles Directly on the Surface

Engineering electrochemical sensors using nanosecond laser treatment of thin gold film on ITO glass

Authors:  E. Stankevičius, M. Garliauskas, L. Laurinavičius, R. Trusovas, N. Tarasenko, R. Pauliukaitė

Direct generation of gold nanoparticles on ITO glass using a nanosecond laser is presented and the electrochemical properties of the gold modified ITO electrodes for detection of the ascorbic acid are analyzed. Gold nanoparticles were generated by nanosecond laser pulse irradiation of thin, 3–30 nm thick, gold films. It was found that diameters and the number of generated nanoparticles per unit area strongly depends on the thickness of the gold film when it is less than 10 nm. Furthermore, experiments have shown that the influence of laser processing parameters (the laser pulse energy and pulse number) to the size, the distribution and the area density of generated gold nanoparticles on ITO glass is negligible. Characterization of the electrochemical properties of the gold modified ITO electrodes by nanosecond laser showed that the fabricated electrodes could be employed in electrochemical sensing. Therefore, the demonstrated generation of gold nanoparticles on ITO by using the nanosecond laser approach opens new opportunities for the development of highly sensitive and low-cost electrochemical sensors.

Published: 2019.   Source: Electrochimica Acta 297, 511-522 (2019)