飛秒激光器功率穩(wěn)定性如何？
發(fā)布時間：2021-02-02 10:44
對于飛秒激光器來講，在激光材料損傷閾值和非線性效應如自聚焦等其他物理因素的限制下，放大器對于可達到的激光脈沖峰值功率有一個上限，飛秒激光器的工業(yè)應用范圍使用傳統(tǒng)對種子脈沖直接放大的方法無法突破這個物理限制。因此Mourou他們提出了一個方法：先在時域上展寬需要放大的脈沖（一般是通過延時線，Dispersion delay line），在單脈沖能量不變的情況下降低峰值功率；然后再對展寬后的脈沖進行放大，這樣在放大到同樣峰值功率時，由于脈寬的展寬，能得到的單脈沖能量就更大，最后時域壓縮脈沖（一般通過相反色散量的延時線），就可以獲得更高峰值功率的脈沖。
該飛秒激光器系統(tǒng)由一個鈦寶石振蕩器、一個二次諧波發(fā)生器和一個脈沖拾取器組成，主要指標：（1）波長可調范圍：340納米-540納米，680-1080納米；（2）脈沖重復頻率：10千赫茲-80兆赫茲左右；（3）脈沖寬度：140fs；（4）平均功率：在800納米時3.5W；（5） 噪音：0.15% rms （10Hz to 20MHz）；（6）波長調諧速度：40nm/s（7）功率穩(wěn)定性：±0.5%（8）激光光斑模式TEM00；（9）線性極化度：500:1;（10）指向：0.5 μrad/nm。
飛秒激光器功率穩(wěn)定性如何？功率穩(wěn)定性是按照百分比或者dB計算的，10/500和20/1000的穩(wěn)定性是一樣的。一般說激光器在額定工作條件下穩(wěn)定性相差不大，但高功率狀態(tài)下若散熱沒做好的話，穩(wěn)定性會有一點影響。而超負荷工作下什么情況都會發(fā)生。
精確的連續(xù)波長輸出功率計算
在計算連續(xù)波長輸出功率時一般需要引入一個時間相關的速率方程，該計算過程非常耗費時間。而 ASLD 提供了一種快速算法，能夠在得到準且結果的同時節(jié)省大量的時間。
高功率激光器的超高斯模式分析
ASLD 提供超高斯模式的基本結構分析，能夠仿真得到高功率激光器的輸出功率和光束質量。展示了輸入功率2600W，脈沖能量 0.1066J 的激光器仿真設置圖。
在飛秒激光器中，其放大介質是光纖，相比于固體放大，光纖放大的峰值功率限制和SPM積累效應更加明顯，即使是采用CPA放大的形式，在普通光纖中可放大到的最高功率依然有限，因此需要使用CPA放大結合新的放大介質例如特殊光纖和放大方法。
總結
距1985年Mourou和Strickland在《Optics Communication》上發(fā)表第一篇CPA放大的文章至今他們因CPA技術獲得諾貝爾物理學獎已經(jīng)過去了33年。期間超快激光器尤其是超快光纖激光器無論是在理論上和工業(yè)技術上都取得了長足的發(fā)展。
飛秒激光器功率穩(wěn)定性如何？飛秒激光器系統(tǒng)由振蕩器、倍頻器和脈沖拾取器構成，由振蕩器產(chǎn)生680-1080 nm 的脈寬為140飛秒的飛秒激光輸出。 利用倍頻晶體可以產(chǎn)生340-540納米的飛秒激光輸出。通過聲光晶體講脈沖輸出的重復頻率在10K-80MHz范圍調諧。該系統(tǒng)可作為多種材料的多波段泵浦源，研究其發(fā)光性質和動力學過程的目的。同時也將廣泛應用于本室其它研究方向，比如在pump-probe方法測量超快動力學過程中作為光源。
