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展示

我们的附加脉冲压缩器可与不同的超快工业激光器兼容。我们通过实验证明了这种兼容性,并展示了出色的性能。


MIKS1_S @ Pharos (光转换)

在本节中,我们将介绍配备 PHAROS 驱动激光器的 MIKS1_S 模块的性能。压缩输出脉冲的持续时间达到 40 fs,功率传输率超过 90%。从 230 fs 输入脉冲开始,这相当于峰值功率增加到 2 GW。下图显示了教科书般的自相位调制光谱和出色的脉冲压缩。

输入信号灯: 230 fs、95 uJ、9.5 W
输出 MIKS1_S: 40 fs、89 uJ、8.9 W


输入频谱与输出频谱

多程光谱增宽和脉冲

输入自相关与输出自相关

MIKS1_M_Light 转换 Pharos_APE_femt

位置稳定性

MIKS1_M_Light 转换 Pharos_Position

在 MIKS1_S 输出孔径后方约 1 米处跟踪光束横截面的质心超过 1 小时。请注意,质心波动的标准偏差小于光束直径的 1% (1/e2)。

输出功率稳定性

MIKS1_M_Light 转换 Pharos_输出 p

输出光谱稳定性

MIKS1_M_Light 转换 Pharos_输出
MIKS1_S @ Pharos (Light Conversion)

MIKS1_S @ TruMicro 2030 (通快激光器)

这里我们展示了由 TruMicro2030 光纤激光器驱动的 MIKS1_S 模块的性能。通过将带宽增加到 45 nm 以上,可以实现 52 fs 的脉冲持续时间,传输率超过 90%

TruMicro 2030 输入: 950 fs、50 uJ、10 W

输出 MIKS1_S : 52 fs, 45 uJ, 9 W

输入频谱与输出频谱

MIKS1_M_Trumpf 激光_TruMicor 2030_spect

输入自相关与输出自相关

MIKS1_M_Trumpf 激光_TruMicor 2030_APE_f
MIKS1_M @ TruMicro 2030 (Trumpf Laser)
MIKS1_S @ FemtoFiber vario 1030 (TOPTICA Photonics)

MIKS1_S @ FemtoFiber vario 1030 (TOPTICA Photonics)

在本节中,我们将介绍配备 FemtoFiber vario 1030 驱动激光器的 MIKS1_S 模块的性能。压缩输出脉冲的持续时间达到 40 fs,功率传输率超过 90%。从 200 fs 输入脉冲开始,这相当于峰值功率增加了 4 倍。自相位调制光谱和脉冲压缩如下图所示。

输入 FemtoFiber Vario: 200 fs、10 μJ、10 W
输出 MIKS1_S: 40 fs、9 μJ、9 W

输入频谱与输出频谱

MIKS1_M_TOPTICA Photonics_FemtoFiber var

输入自相关与输出自相关

MIKS1_M_TOPTICA Photonics_FemtoFiber var

MIKS1_S @ neoMOS SMAART (neoLASE)

这里我们展示了由 neoLASE neoMOS SMAARTlaser 驱动的 MIKS1_S 模块的性能。峰值功率可提高七倍,效率超过 90%。自相位调制光谱和脉冲压缩如下图所示。

输入 neoMOS SMAART 900 fs、170 μJ、52 W
输出 MIKS1_S: 100 fs、155 μJ、47 W

输入频谱与输出频谱

MIKS1_M_neoLASE_neoMOS SMAART_spectrum_m

输入自相关与输出自相关

MIKS1_M_neoLASE_neoMOS SMAART_自相关
MIKS1_S @ neoMOS SMAART

MIKS1_S @ INDYLIT 10 (利蒂利特)

这里我们展示了由 INDYLIT 10 固态激光器驱动的 MIKS1_S 模块的性能。压缩输出脉冲的持续时间达到 50 fs,功率传输率超过 90%。从 420 fs 输入脉冲开始,这相当于峰值功率增加了 6 倍。自相位调制光谱和脉冲压缩如下图所示。

输入 INDYLIT 10: 420 fs、100 μJ、10 W

输出 MIKS1_S: 50 fs、93 μJ、9.3 W

输入频谱与输出频谱

MIKS1_M_ Litilit_INDYLIT 10_spectrum_mul

输入自相关与输出自相关

MIKS1_M_ Litilit_INDYLIT 10_autocorrelat
MIKS1_S @ INDYLIT 10 (Litilit)

MIKS1_S @ Carbide(轻型转换)


这里我们展示了由 Carbide 激光器驱动的 MIKS1_S 模块的性能。峰值功率可提高 4 倍,效率超过 98%。自相位调制光谱和脉冲压缩如下图所示。

输入碳化物: 200 fs、15 μJ、6 W

输出 MIKS1_S: 52 fs、14.7 μJ、5.9 W

输入频谱与输出频谱

光谱比较_编辑.jpg

输入自相关与输出自相关

自相关比较 Trace_edited

输出光束轮廓

RayCi2.jpg
MIKS1_S @ Carbide (Light Conversion)
MIKS1_S @ FemtoLux 30 (EKSPLA)

MIKS1_S @ FemtoLux 30 (EKSPLA)


这里我们展示了由 EKSPLA 激光器驱动的 MIKS1_S 模块的性能。峰值功率可提高 7 倍,效率超过 90%。自相位调制光谱和脉冲压缩如下图所示。

输入 FemtoLux 30 350 fs、100 μJ、20 W

输出 MIKS1_S: 50 fs、90 μJ、18 W

输入频谱与输出频谱

Spectra_Campare 修订版 2_edited.jpg

典型的 FROG 踪迹

FROG_50fs (4)_编辑.jpg

输出光束轮廓

MPC_290mm_100uJ_20220822.jpg 后的光束轮廓
Z 扫描 MPC_edited.jpg

MIKS1_S @ 摩纳哥 (连贯)

这里我们展示了由摩纳哥飞秒激光器驱动的 MIKS1_S 模块的性能。峰值功率可提高 6 倍,效率超过 95%。自相位调制光谱和脉冲压缩如下图所示。

输入碳化物: 320 fs、80 μJ、60 W

输出 MIKS1_S: 52 fs、77 μJ、58 W

输入频谱与输出频谱

Spectrum_Monaco_编辑.jpg

输入自相关与输出自相关

自相关_摩纳哥_编辑.jpg

输出光束轮廓

M2_monaco_编辑.jpg
MIKS1_S @ Monaco (Coherent)

MIKS1_L @ A2000(安福斯)

这里我们展示了由 Amphos 激光器驱动的 MIKS1_L 模块的性能。压缩输出脉冲的持续时间达到 82 fs,功率传输率为 85%。从 1 ps 输入脉冲开始,这相当于峰值功率增加了 10 倍。自相位调制光谱和脉冲压缩如下图所示。

输入 Amphos: 1 ps、1 mJ、100 W

输出MIKS1_S: 82 fs,85 0 μJ,85 W

输入频谱与输出频谱

MIKS1_L _ A2000 (Amphos)_展示柜_Spect

输入自相关与输出自相关

MIKS1_L _ A2000 (Amphos)_展示柜_Autoc

输出光束轮廓

100 能量光束profile_edited.jpg
MIKS1_L @ A2000 (Amphos)

MIKS12 @ Pharos (光转换)

在本节中,我们将介绍配备 PHAROS 驱动激光器的 MIKS12 模块的性能。压缩输出脉冲的持续时间达到 20 fs 以下,功率传输率超过 85%。通过将带宽增加到 200 nm 以上,可以实现 17 fs 的脉冲持续时间。

输入 PHAROS: 260 fs、20 uJ、60 kHz

输出 MIKS12: 17 fs、16.4 uJ、60 kHz

输出光谱

MIKS12_光转换_Pharos_光谱_

输出自相关

MIKS12_光转换_Pharos_autocorre
MIKS12 @ Pharos (Light Conversion)

MIKS12_UP @ Pharos (光转换)

这里我们展示了由 Pharos 激光器驱动的 MIKS12_UP 模块的性能。压缩输出脉冲的持续时间达到 7 fs,功率传输率为 83%。从 230 fs 输入脉冲开始,这相当于峰值功率增加了 27 倍。自相位调制光谱和脉冲压缩如下图所示。

输入信号: 230 fs,12 uJ,1 MHz

输出 MIKS12_UP: 7 fs、10 uJ、1 MHz

输入频谱与输出频谱

MIKS12_UP _ Pharos (光转换)_Sp

输入自相关与输出自相关

MIKS12_UP _ Pharos (光转换)_Au
MIKS12_UP @ Pharos (Light Conversion)

MIKS1_XS @ TruMicro 2030 (通快激光)

这里我们展示了由 TruMicro 2030 飞秒激光器驱动的 MIKS1_ X S 模块的性能。峰值功率可提高 3.5 倍,效率超过 80%。自相位调制光谱和脉冲压缩如下图所示。

输入 TruMicro 2030: 280 fs、1 uJ、1.2 W、1 MHz

输出 MIKS1_XS: 61 fs、0.8 uJ、0.9 W、1 MHz

输入频谱与输出频谱

MIKS1_XS _ TruMicro 2030 (通快激光)_

输入自相关与输出自相关

MIKS1_XS _ TruMicro 2030 (通快激光)_
MIKS1_XS @ TruMicro 2030 (Trumpf Laser)

MIKS1_S @ Dira 200-100(通快科学激光器)

下面我们展示了由 Dira 200-100 飞秒激光器驱动的 MIKS1_S 模块所获得的结果。我们成功实现了峰值功率显著提升 11 倍以上,同时保持了超过 95% 的惊人效率。下图展示了通过我们的实验实现的自相位调制光谱和脉冲压缩。

输入 Dira 200-100: 1.000 fs,200 uJ,20 W,100 kHz

输出 MIKS1_S: 92 fs、190 uJ、19 W、100 kHz

输入频谱与输出频谱

DIRA 展示 graphs_spectrum_edited.jpg

输入自相关与输出自相关

DIRA 展示 graphs_autocorrelation_edi

输出光束轮廓

输出光束轮廓.jpg
MIKS1_S @ Dira 200-100 (Trumpf Laser)

MIKS1_XS @ Ti:Sa 激光(模拟

这里我们展示了由钛蓝宝石飞秒激光器驱动的 MIKS1_ X S 模块的潜在性能。我们考虑在脉冲压缩器的输入端使用相对较短的 40 fs 脉冲。峰值功率可提高 4.6 倍,效率超过 90%。本质上,这意味着我们在这种情况下可以使用宽带色散介质镜。压缩器前后的频谱以及理论上压缩的 8.3 fs 输出脉冲如下所示。当然,也可以有更强或更弱的自相位调制,这样就可以得到更短或更长的脉冲。

钛宝石激光器: 40 fs、5 uJ、250 kHz

输出 MIKS1_XS: 8.3 fs、4.8 uJ、250 kHz

模拟输入频谱与输出频谱

Ti_Sa 激光展示 graphs_spectrum_edi

模拟输入自相关与输出自相关

Ti_Sa 激光展示图_自相关
MIKS1_XS @ Ti:Sa Laser (Feasibility Study)
微加工装置的色散补偿


这里我们展示了由 Carbide 激光器驱动的 MIKS1_S 模块的性能。峰值功率可提高 4 倍,效率达到 95%。自相位调制光谱和脉冲压缩如下图所示。

除此之外,我们还补偿了微加工装置中光学元件引入的额外色散。这样,我们就能在实际工件上实现低于 100 fs 的脉冲持续时间。

激光脉冲在材料中传播时会发生色散,即不同波长的群速度会发生变化。这种效应会在时间域中拉伸脉冲。一般来说,光谱较宽的较短脉冲更容易受到这种影响。常用的微加工装置包含多个此类元件,例如光束扩展器或 f-theta 透镜。因此,必须考虑色散,才能从工件上的超短激光脉冲中获益。

输入碳化物: 400 mW、40 µJ、10 kHz、230 fs

输出 MIKS1_S: 380 mW、38 µJ、10 kHz、50 fs

附加微加工装置:

  • 扩束镜

  • 振镜扫描仪

  • F-Theta 镜头

微加工设置后的输出光谱

微加工前后光谱设置

微加工设置后的输出脉冲持续时间

无色散自相关

微加工设置后的输出光束轮廓

截图 2023-07-12 104123.png
Dispersion Compensation for Micromachining Setup   
MIKS1_L @ Pharos (光转换)

在本节中,我们将介绍 MIKS1_L 模块的性能,该模块采用 Light Conversion 的 PHAROS 高能驱动激光器。压缩输出脉冲的持续时间达到 40 fs,功率传输率超过 90%。
在充气多通室 (MPC) 中,输入光谱通过自相位调制展宽,达到傅里叶变换极限 40 fs。在进入啁啾镜压缩器之前,脉冲能量通过楔形板正面的菲涅尔反射降低到约 10 μJ。
在 30 分钟内,用两台相机同时在 400 毫米镜头的傅立叶平面上测量 MIKS1_L 单元前后的光束指向。可以清楚地看到,脉冲缩短模块后的指向与该时间尺度上的激光指向相当,大约 <20 μrad。只有通过尽可能地屏蔽 MPC 前后的整个光束路径免受气流影响,才能实现这些出色的值。在这次特别活动中,光束路径屏蔽是用铝箔临时制作的。

重要的是,由于光束时间有限,只有一小部分输出光束被压缩,以使压缩器中的峰值功率较低,并且啁啾镜上的光束尺寸较小。因此,对于现实世界的情况,有必要将啁啾镜压缩器放置在尽可能靠近应用的位置,以减少光束在空气中的传播,或将其直接放置在实验(真空)室中。

我们计划进行更多测量,使用 2 mJ/250 fs 输入脉冲进行长期测试。我们不断改进和迭代,许多呈现的结果正在进行中。

输入 Pharos: 620 fs(从 170 fs 扩展),1 mJ,10 W,10 kHz

输出 MIKS1_L: 41 fs、0.98 mJ、9.82 W

输入频谱与输出频谱

MIKS1_L _ Pharos(光转换)规格

输出光束轮廓

光束轮廓.png

输入自相关与输出自相关

MIKS1_L _ Pharos(光转换)自动

M2 测量

光束指向(长期,30 分钟)

左图为输出。右图为输入。

长期光束指向(30分钟).png

左:x 方向的质心波动(顶部),y 方向的质心波动(底部)
右:质心位置的二维直方图(顶部),质心波动的功率谱(底部)

光束指向(短期,30 秒)

左图为输出。右图为输入。

光束指向短期(30 秒).png

左:x 方向的质心波动(顶部),y 方向的质心波动(底部)
右:质心位置的二维直方图(顶部),质心波动的功率谱(底部)

光束指向稳定性。

输入和输出光束指向几乎相同

脉冲压缩器后的测量(屏幕左半部分)

  • 顶部:400 毫米镜头傅里叶平面中的光束轮廓。1 个像素对应 13 乌拉德角偏差

  • 底部:梁稳定性分析

    • 左:x 方向的质心波动(顶部),y 方向的质心波动(底部)

    • 右:质心位置的二维直方图(顶部),质心波动的功率谱(底部)

脉冲压缩机前的测量(屏幕右半部分)

  • 顶部:400 毫米镜头傅里叶平面中的光束轮廓。1 个像素对应 13 乌拉德角偏差

  • 底部:梁稳定性分析

    • 左:x 方向的质心波动(顶部),y 方向的质心波动(底部)

    • 右:质心位置的二维直方图(顶部),质心波动的功率谱(底部)

MIKS1_L @ Pharos (Light Conversion)
MIKS1_S @ Tangor(振幅)

这里我们展示了由振幅激光器驱动的 MIKS1_S 模块的性能。压缩输出脉冲的持续时间达到 138 fs,功率传输率为 96%。从 485 fs 输入脉冲开始,这相当于峰值功率增加了 3.4 倍。自相位调制光谱和脉冲压缩如下图所示。

输入 Tangor: 485 fs、150 uJ、10 W

输出 MIKS1_S: 138 fs、144 µJ、9.6 W

输入频谱与输出频谱

MIKS1_S _ (Tangor) 振幅谱

输入自相关与输出自相关

MIKS1_S _ (Tangor) 振幅自相关

输出光束轮廓

光束轮廓_001.jpg
MIKS1_S @ (Tangor) Amplitude
MIKS1_S @ FX 系列 (Edge Wave)

这里我们展示了由 Edge Wave 飞秒激光器驱动的 MIKS1_S 模块的性能。脉冲持续时间可达到 220 fs,透射率超过 95%自相位调制光谱和脉冲压缩如下图所示。

输入 FX 系列: 500 fs、86 uJ、0.86 W、100kHz

输出 MIKS1_S: 220 fs、83 uJ、0.83 W、100kHz

输入频谱与输出频谱

MIKS1_L _ 边缘波谱_编辑.jpg

输入自相关与输出自相关

MIKS1_L_边缘波自相关_编辑

输出光束轮廓

光束轮廓.png
MIKS1_S @ FX-Series (Edge Wave)
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