Pharos高功率飞秒泵浦激光器

PHAROS是一款单一集成飞秒激光系统，拥有毫焦耳脉冲能量和高平均功率。PHAROS的机械和光学设计专门针对工业应用（如精密材料加工）进行过优化。市场领先的紧凑结构，集成热稳定系统和密封设计，使PHAROS可以集成到加工工位。使用固态激光二极管泵浦Yb介质，显著降低了维护成本并提供了长久的激光器寿命。

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【视频介绍】

【概述】

PHAROS是飞秒激光系统，结合了毫焦耳脉冲能量和高平均功率。PHAROS的机械和光学设计针对工业应用进行了优化，例如精确的材料加工。紧凑的尺寸，集成的热稳定系统和密封设计使PHAROS可以集成到加工工作站中。

泵浦Yb介质的激光二极管大大降低了维护成本，并提供了较长的激光寿命。PHAROS的软件可调性使系统能够覆盖通常需要不同类别激光的应用。可调参数包括脉冲持续时间（190 fs – 20 ps），重复频率（单脉冲至1 MHz），脉冲能量（最高2 mJ）和平均功率（最高20 W）。它的功率水平足以满足大多数材料加工应用中的高加工速度。内置的脉冲选择器允许按需脉冲模式方便地控制激光输出。PHAROS紧凑而坚固的光机设计具有在不同环境中稳定的激光操作的特点。

【产品核心词】

大功率超快飞秒可调谐激光器、飞秒激光微纳加工系统、飞秒/纳秒/皮秒激光脉冲测量、瞬态吸收、3D打印飞秒激光、中红外/近红外/可见光/太赫兹飞秒激光、900nm、1030nm

【关联仪器】

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【规格参数】

产品名称^1）	PH1-10W	PH1-15W	PH1-20W	PH1-SP-1mJ	PH2-SP-20W-2mJ
最高平均功率	10瓦	15瓦	20瓦	6瓦	20瓦
脉冲持续时间（假设高斯脉冲形状）	<290 fs			<190 fs
脉冲持续时间范围	290 fs – 10 ps（根据要求提供20 ps）			190 fs – 10 ps（根据要求提供20 ps）
最高脉冲能量	> 0.2 mJ或> 0.4 mJ			> 1兆焦耳	> 2兆焦耳
光束质量	TEM ₀₀ ; M ² <1.2			TEM ₀₀ ; M ² <1.3
基本重复率	1 kHz – 1 MHz ^2）
脉冲选择	单次，按需脉冲，任何基本重复率划分
中心波长	1028纳米±5纳米			1033纳米±5纳米
输出脉冲间稳定性	24小时内<0.5％rms ^3）
功率稳定性	100小时内均方根<0.5％
脉冲前对比	<1：1000
脉冲后对比	<1：200
偏振	线性，水平
光束指向稳定性	<20微弧度/°C

1)一些特殊的重复频率因为系统设计不能选择。

2)在稳定的环境条件下。

【可选扩展】

产品名称	PH1-10W	PH1-15W	PH1-20W	PH1-SP-1mJ	PH2-SP-20W-2mJ
振荡器输出	可选的。请联系sales@lightcon.com了解更多详细信息或定制解决方案
典型输出	1 – 6 W，50 – 250 fs，〜1035 nm，〜76 MHz，同时可用
谐波发生器	集成，可选
输出波长	515 nm，343 nm，257 nm，206 nm
连拍模式	具有突发突发功能的可调谐GHz和MHz突发，可选
GHz模式（P）
脉冲内脉冲分离1）	〜200±40 ps			〜500±40 ps
最高编号脉冲数2）	1。。25			1。。10
MHz模式（N）
脉冲内脉冲分离	〜16纳秒
最高编号脉冲数	1。。9，（带有FEC的7）

1）根据要求定制间距。

2）突发中的最大脉冲数取决于激光重复率。可根据要求定制脉冲数。

【产品尺寸】

产品名称	PH1-10W	PH1-15W	PH1-20W	PH1-SP-1mJ	PH2-SP-20W-2mJ
激光头 1）	670（长）×360（宽）×212（高）mm				730（长）×419（宽）×233（高）mm
电源和冷却器机架	642（长）×553（宽）×673（高）mm				PS集成在激光头中

【工作环境】

产品名称	PH1-10W	PH1-15W	PH1-20W	PH1-SP-1mJ	PH2-SP-20W-2mJ
工作温度	15 – 30ºC（建议使用空调）
相对湿度	<80％（非冷凝）
电动	110 VAC，50-60 Hz，20 A或220 VAC，50-60 Hz，10 A

左：PHAROS的脉冲能量与重复频率，右：PHAROS 脉宽

左：PHAROS 光谱，右：PHAROS 典型 M² 参数

左：PHAROS 典型近场光斑（200 kHz）典型远场光斑（200 kHz）

右：PHAROS 在不稳定环境下功率锁定时的输出功率

PHAROS 在不稳定环境下功率锁定时的输出功率

工业级 PHAROS 输出功率和泵浦二极管电流的全年全天候测试

PHAROS 长时间工作稳定性图表

※ 190fs–10ps（根据需要20 ps）可调脉宽

※ 最大脉冲能量2mJ

※ 输出功率20W

※ 单脉冲–1MHz可调节重复频率

※ 脉冲选择器，用于按需脉冲操作

※ 坚固耐用的工业级机械设计

※ 自动谐波发生器（515nm，343nm，257nm，206nm）

＞＞点此下载产品手册：

PHAROS datasheet - 20200114.pdf

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飞秒激光技术原理

飞秒激光器主要由飞秒激光振荡器、展宽器、飞秒激光放大器、压缩器组成。参考图1。

飞秒激光振荡器是利用增益介质的增益特性产生飞秒量级超短脉冲激光的装置，获得超短脉冲的主要方法是运用调Q或锁模技术。锁模技术就是在飞秒量级的激光技术中，获得超短脉冲的方法。利用锁模技术对激光束进行调制，使光束中不同的振荡纵模具有确定的相位关系，从而使各个模式相干叠加得到超短脉冲。锁模激光器脉宽可达几个fs，相应地具有很高的峰值功率。

图片1.png

图1 飞秒激光系统结构图

通过啁啾脉冲放大技术（CPA），进一步对飞秒激光振荡器输出的fs激光脉冲的峰值功率进行放大。该技术通过控制色散对放大系统的脉宽产生几个量级的展宽或压缩作用。参考图2。具体步骤如下：

首先，通过展宽器中的色散原件将飞秒脉冲展宽为皮秒量级，这时脉冲的峰值功率强度将大大降低，但单个脉冲的总能量不变。其次，在飞秒激光放大器中将这个低峰值功率强度的脉冲由nJ级放大到J级的强度。最后，啁啾过程转变方向，利用压缩器中的色散原件将脉冲压缩，使之恢复为原来的脉宽。由于总能量变大，峰值功率强度将随脉宽的变窄而极大地提高，从而得到超高峰值功率的超短脉冲。

1.02 飞秒激光器产品原理.jpg

图2 CPA技术原理图

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