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共线光学参量放大器ORPHEUS

ORPHEUS 是一款白光连续谱共线光学参量放大器,由飞秒掺镱激光放大器泵浦。ORPHEUS 可以在高重复频率下工作,并继承了 TOPAS 系列放大器的最佳特性:整个调谐范围内输出脉冲的高稳定性,高输出光束质量,通过 USB 端口全电脑控制,以及可选混频器,可将调谐范围从紫外扩展到中红外范围。



ORPHEUS 典型调谐曲线

典型输出脉冲频谱宽度

信号波典型光谱



210nm–16000nm可调谐波长

单脉冲–1MHz重复频率

最高8W泵浦功率

最高0.4mJ泵浦能量(可按要求定制2mJ能量)

电脑控制



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          共线光学参量放大器ORPHEUS.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。

1.01 飞秒激光器产品原理.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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