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我们的实验设置如下所述。Carbide 激光器(光转换)的输出光束与 n2-Photonics 的 MIKS1_S 脉冲缩短模块模式匹配。250 fs 的输出脉冲在 MIKS1_S 脉冲缩短模块的输出处被压缩到 <50 fs 以下。之后,我们实施额外的无源压缩器或色散预补偿单元,以确保经过多个光学元件后,输出脉冲仍然被压缩在样品/目标上。此外,还实施了一个由半波片和薄膜偏振器组成的衰减单元。之后,光束被扩展并发送到扫描头和 f=100 mm f-theta 物镜中。主要的色散贡献来自 f-Theta 物镜。测量到 f-Theta 物镜后的脉冲为 57 fs(高斯拟合)。我们没有进一步优化脉冲持续时间,而是继续进行实验。

实验结果

初步实验表明,透明材料(如蓝宝石和紫外线级熔融石英)的烧蚀效果显著改善,尤其是边缘质量,边缘干净无碎裂。样品上的点光束半径为 15 微米。光是圆偏振的。激光重复率固定为 800 kHz,峰值能量密度从阈值增加到几 J/cm²。边长为 1 毫米的正方形,光斑和线距 p_x=p_y=5 µm,每个面积的脉冲数固定。扫描速度为 4 m/s。

玻璃激光微加工基础研究

采用低于 100 fs 的脉冲和工业级激光系统

白皮书

B. Neuenschwander¹、Ch. Nussbaum¹、SM Remund¹、A. Malki1、C. Franke²、K. Fritsch²、D. Ballukonis³、U. Hoechner³

¹ 应用激光、光子学和表面技术研究所 ALPS
² n2-光子学

³ 光转换​

问题

长期以来,只有钛宝石激光系统才能达到 100 fs 以下的水平。这些激光系统在研究实验室环境中实现了大量的原理验证实验。然而,工业中的实际应用被更可靠、更经济的 Yb 基飞秒激光器所取代,这种激光器几乎无法达到 100 fs 的输出脉冲持续时间,通常以 500-900 fs 的速度运行。

低于 100 fs 的脉冲对材料加工和烧蚀有用吗?在第一个原理验证实验中,我们通过经验表明,更短的脉冲有利于透明材料的烧蚀。

实验装置

USB bandwidth too low (USB 2.0 instead of USB 3.0).png

 

Solution

  • Make sure the USB port the camera is connect to can run at USB 3.0 5 gbit/s bandwidth

  • Connect the camera directly to the PC with the supplied cable. No USB hubs, no USB extenders, no USB extension cables

  • Try a different USB port

  • Try a different PC with USB 3.0 ports

 

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