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_XS
@ TruMicro 2030
(Trumpf Laser)
MIKS1_S
@ Tangor
（Amplitude）
MIKS1_S
@ DIRA 200-100
(Trumpf Scientific Laser)
MIKS1_S
@ INDYLIT10
（Litilit）
MIKS1_S
@ FX 系列
（Edge Wave）
MIKS1_L
@ Pharos
（Light Conversion）
MIKS12_UP (<7 fs)
@Pharos
（Light Conversion）
MIKS1_S
@ Pharos
（Light Conversion）
MIKS1_S
@ Tangor
（Amplitude）
MIKS1_S
@ FemtoFiber vario 1030
(TOPTICA Photonics)
MIKS1_S
@ Carbide
（Light Conversion）
MIKS1_S
@ FemtoLux 30
(EKSPLA)
MIKS12
@ Pharos
（Light Conversion）
MIKS1_XS
@ Ti:Sa 激光
（可行性研究）
MIKS1_S
@ Monaco
（Coherent）
MIKS1_S
@ TruMicro 2030
(Trumpf Laser)
MIKS1_S
@neoMOS SMAART
（neoLASE）
MIKS1_S
@ FemtoLux 30
(EKSPLA)
MIKS1_L
@ A2000
（Amphos）
MIKS12_UP (<7 fs)
@Pharos
（Light Conversion）
色散补偿
用于微加工设置
MIKS1_S @ Pharos (Light Conversion)
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
输入自相关与输 出自相关
位置稳定性
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
输出光谱稳定性
MIKS1_S @ TruMicro 2030 (Trumpf Laser)
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
输入自相关与输出自相关
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
输入自相关与输出自相关
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
输入自相关与输出自相关
MIKS1_S @ INDYLIT 10 （Litilit）
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
输入自相关与输出自相关
MIKS1_S @ Carbide（Light Conversion）
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
输入自相关与输出自相关
输出光束轮廓
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MIKS1_S @ Monaco (Coherent)
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
输入自相关与输出自相关
输出光束轮廓
MIKS1_L @ A2000（Amphos）
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
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输入自相关与输出自相关
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输出光束轮廓
MIKS12 @ Pharos (Light Conversion)
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
输出自相关
MIKS12_UP @ Pharos (Light Conversion)
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
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输入自相关与输出自相关
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MIKS1_XS @ TruMicro 2030 (Trumpf Laser)
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
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输入自相关与输出自相关
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MIKS1_S @ Dira 200-100（Trumpf Scientific Laser）
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
输入自相关与输出自相关
输出光束轮廓
MIKS1_XS @ Ti:Sa 激光（Simulations）
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
模拟输入自相关与输出自相关
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
微加工设置后的输出脉冲持续时间
微加工设置后的输出光束轮廓
MIKS1_L @ Pharos (Light Conversion)
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
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输出光束轮廓
输入自相关与输出自相关
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M2 测量
光束指向（长期，30 分钟）
左图为输出。右图为输入。
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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。
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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_S @ Tangor（Amplitude）
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
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输入自相关与输出自相关
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输出光束轮廓
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
输入自相关与输出自相关
输出光束轮廓
MIKS1_S @ Pharos (Light Conversion)
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
输入自相关与输出自相关
位置稳定性
输出功率稳定性
输出光谱稳定性
输出光谱稳定性
MIKS1_S @ Pharos (Light Conversion)
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
The credit for the pictures goes to Fabian Mooshammer and Prof. Rupert Huber from the University of Regensburg.
位置稳定性
位置稳定性
位置稳定性
位置稳定性
位置稳定性
位置稳定性
