0733-302187234

飞秒光纤激光器为材料研究与加工提供新途径“亚博网页版登录”2021-06-01 16:51

本文摘要:光纤激光器用于稀土掺杂光纤作为转录介质,激光二极管不作为泵浦源,这具有一些固有的关键优势,使得它们在通过锁模产生非相同脉冲方面具有吸引力。掺杂光纤的高增益比特率和效率允许生产相对便宜、灵活和鲁棒的光纤激光系统,其可以获得合适的和广泛使用的光纤耦合输入光束。飞秒光纤具有较高的表面积体积比,可以实现有效加热,并可以根据具体的性能参数进行定制。 光纤激光器最初仅限于连续波、低功率和单模工作。经过30多年的发展,需要建立单模和多模工作的光纤激光器。

亚搏网页登陆

光纤激光器用于稀土掺杂光纤作为转录介质,激光二极管不作为泵浦源,这具有一些固有的关键优势,使得它们在通过锁模产生非相同脉冲方面具有吸引力。掺杂光纤的高增益比特率和效率允许生产相对便宜、灵活和鲁棒的光纤激光系统,其可以获得合适的和广泛使用的光纤耦合输入光束。飞秒光纤具有较高的表面积体积比,可以实现有效加热,并可以根据具体的性能参数进行定制。

光纤激光器最初仅限于连续波、低功率和单模工作。经过30多年的发展,需要建立单模和多模工作的光纤激光器。

波长范围覆盖紫外(UV)到远红外(far-IR)波段,可以获得非常低的功率级,星形重复频率,以及(或许是最明显的)毫秒到飞秒的脉冲长度。与传统的自由空间激光器不同,光纤激光器采用光纤和光纤布拉格光栅(FBG),取代传统的介质镜,作为光学对系统。大多数高功率光纤激光器使用双包层光纤结构,其中增益介质在光纤的核心,由两个包层包围。来自激光二极管或另一光纤激光器的多模泵浦光束在内包层中传播,并受到外包层的约束,激发转录介质并产生在光纤芯中传播的激光模式。

为了产生超快激光脉冲,必须使用主动或被动锁模技术。目前用于被动锁模的一些技术还包括非线性偏振旋转和饱和状态提取,而电光或声光调制器用于主动锁模。在半导体可饱和镜(SESAM)中,半导体量子阱生长在半导体分布式布拉格反射器上,SESAM已成功用于1.0的生产;m和1.5mum波长飞秒光纤激光器。使用石墨烯可饱和吸收体的掺铒光纤激光器表现出自启动锁模和平滑孤子脉冲产生。

这些只是商用激光器制造商为满足各种科学和工业应用而使用的几个飞秒光纤激光器架构。非线性模式锁定为了多年可重复和稳定的操作,德国MenloSystems的“图9”技术使用了有效的非线性光学环路镜(NOLM)模式锁定机制。振荡器和放大器只用于轻微加强光纤元件,稳定性低,噪音低,保证免操作。Menlo的掺铒光纤激光器在中心波长1560nm和780nm处具有宽带增益,是一种在50~250MHz重复频率范围内脉冲长度为90fs的标准大功率模型。

Menlo掺镱(Yb)橙光飞秒光纤激光器工作在1040nm和520nm,平均功率为10W,脉冲长度为150fs。作为光频的巴里开发者,门罗的所有激光系统都需要高精度的实时性。

这些系统广泛应用于光谱学、显微镜学、计量学、重力观测和材料加工领域。BlueCut包括一个振荡器、一个带有脉冲下降单元的放大器和一个用于高能短脉冲的压缩器。

它是门罗的工业级微焦耳光纤激光系统。该系统仅基于光纤构造技术,坚固稳定,可用于微加工应用(见图1)。图1:由MenloSystems的BlueCut微聚焦飞秒光纤激光器切割的骨样品的截面图(a)、由PMMA制成的人工晶状体(b)和由微波施加的金螺旋(c)。

光纤CPA是基于其光纤啁啾脉冲缩放(FCPA)技术,美国IMRAAmerica公司的FCPAmu宝石系列由掺镱光纤激光器组成,即使在1045纳米的波长下也具有足够的脉冲能量(见图2)。FCPA架构允许用户自由选择两种模式:100千赫或200千赫重复频率,最高可达50muj的高能模式;以及1MHz下10W和20W的高平均功率模式。

这种自由选择允许用户根据市场需求以较慢的速度开始材料加工。图2:2:IMRA光纤啁啾脉冲缩放(FCPA)技术的基本架构,以FCPAmu为单位;部署在JewelDE1050上,你需要得到高达50muj. IMRA的拉曼频移技术的脉冲能量使得掺铒拉曼频移飞秒光纤激光器在810nm波长产生整齐的脉冲形状和光谱,使得飞秒光纤激光器需要取代目前仍是临床和工业飞秒应用主力的Ti:蓝宝石激光器——。在810nm和1620nm处,飞秒激光的功率范围为150~200mW,在太赫兹波的产生和观测、多光子荧光显微术以及二次谐波光学方面都非常简单。此外,飞秒脉冲可以通过光纤传输到最终用户设备。

FemtoliteFD系列获得重复频率为50MHz的光纤耦合输入,平均输出功率高达1W。这种水平的脉冲能量已经完全用于许多非线性光学或计量应用,其中飞秒脉冲光源必须灵活地内置于设备中。在某种程度上,光纤激光啁啾脉冲放大器(FLCPA)也是高能的(高达30muj)超快激光的基础,在1mum或1.5mu超快脉冲(0.5ps)产生于m波长,重复频率几百千赫兹。这些超快激光产品可以输入绿光(515nm)和紫外光(343nm),并可以与公司的BodegaOPA耦合,从而获得整个近红外区域的宽波长范围。


本文关键词:亚博网页版登录入口,飞秒,光纤,激光器,为,材料,研究,与,加工,提供

本文来源:亚搏网页登陆-www.frenchwpc.com