钛宝石飞秒放大器ARCO

 

      ARCO 系列是高性能钛蓝宝石放大器，专为高要求应用设计，提供超高强度飞秒激光输出，涵盖10 Hz 至 10 kHz 重复频率、1 mJ 至 1.1 J 脉冲能量及最高 55 TW 峰值功率，脉冲宽度可低至20 fs。系统采用模块化架构，支持高稳定性输出（脉冲间能量稳定性≤1.5% RMS），适配多种泵浦激光器（Mesa、Terra、Inlite 等），适用于高次谐波生成、阿秒物理、激光尾场加速等前沿科学领域。可选配CEP 稳定、真空压缩机、外部同步等功能，配备用户友好软件及多种附件（能量衰减器、光束指向控制、OPA 系统），兼具鲁棒性与灵活性。

 

一、系统定位与核心设计

      ARCO 系列是高性能钛蓝宝石放大器，基于模块化架构设计，提供超高强度飞秒激光输出，主打高可靠性、宽参数范围及用户友好性，适配 Mesa、Terra、Inlite 等多种泵浦激光器，适用于前沿科学研究中极端光场需求。

 

二、核心应用领域

·高次谐波生成（HHG）

·阿秒物理（Attophysics）

·光谱学（Spectroscopy）

·成丝现象（Filamentation）

·激光尾场加速（Laser Wakefield Acceleration）

·太赫兹（Teraherz）与等离子体研究、电子生成与加速等。

 

三、关键特性

1. 宽输出参数范围
·重复频率：10 Hz、100 Hz、1 kHz、10 kHz，支持 Hybrid 双重复频率（10 Hz&1 kHz）
·脉冲能量：1 mJ 至 1.1 J（不同型号），如 ARCO X 10 Hz 型号可达 1.1 J
·峰值功率：最高55 TW（ARCO X 10 Hz,1.1 J 脉冲能量，20 fs 脉宽）
·脉冲宽度：可低至20 fs（部分型号支持 17 fs，需配置 Mazzler）
2. 高稳定性
·脉冲间能量稳定性：RMS≤1.5%（多数型号≤1%）
·长期功率稳定性：8 小时内 RMS≤2%（典型值 1%）
·光束质量：M²<1.5（部分型号 < 1.3），指向稳定性 < 10 μrad RMS
·兼容性：支持外部同步、CEP（载波包络相位）稳定等高级功能

 

四、型号分类与技术参数

1.10KHz高重复频率钛宝石放大器ARCO W

重复频率	10 kHz
脉冲能量	0.8 mJ	1.8 mJ	3 mJ
脉冲宽度 (FWHM)	< 100 fs或< 35 fs或< 20 fs
波长	800 ± 10nm
平均功率	8W	18W	30W
泵浦激光器	Mesa	Mesa Duo	Mesa & Mesa Duo
能量稳定性 (RMS)	1%	1%	0.7%
电源稳定性 (RMS)	1%
纳秒时域对比度	< 5.10-4
皮秒时域对比度	< 10-6@ 300 - 50 ps  < 10-6 @ 50 - 10 ps < 10-5 @ 1 ps
光束质量M²	< 1.3
指向稳定性	< 10 μrad RMS
偏振	线性水平
预热时间	< 1 小时

 

2. KHz钛宝石放大器ARCO M

重复频率	1 kHz
脉冲能量	5mJ	10mJ	20mJ
脉冲宽度 (FWHM)	< 100 fs或< 35 fs或< 20 fs
波长	800 ± 10nm
平均功率	5W	10W	20W
泵浦激光器	Terra	Terra Duo	2 Terra Duo
能量稳定性 (RMS)	0.7%	0.7%	0.5%
电源稳定性 (RMS)	1%
纳秒对比度	< 5.10-4
皮秒对比度	< 5  10-7 @ 300 - 50 ps   < 10-6 @ 50 - 10 ps   < 10-5 @ 1 ps
光束质量M²	< 1.3
指向稳定性	< 10 μrad RMS
偏振	线性水平
预热时间	< 1 小时

 

3. 100H钛宝石飞秒放大器ARCO C

重复频率	100 Hz
脉冲能量 (mJ)	6mJ	12mJ	25mJ
脉冲宽度 (FMHW)	< 100 fs或< 35 fs或< 20 fs
波长	800 ± 10nm
平均功率	5W	10W	20W
泵浦激光器	Terra	Terra Duo	2 Terra Duo
能量稳定性 (RMS)	0.7%	0.7%	0.5%
电源稳定性 (RMS)	1%
纳秒时域对比度	< 5.10-4
皮秒时域对比度	< 5  10-7 @ 300 - 50 ps   < 10-6 @ 50 - 10 ps   < 10-5 @ 1 ps
光束质量M²	< 1.3
指向稳定性	< 10 μrad RMS
偏振	线性水平
预热时间	< 1 小时

 

4. 10Hz高能量钛宝石放大器ARCO X

重复频率	10 Hz
脉冲能量 (mJ)	25 mJ	100 mJ	500 mJ	1.1 J
脉冲宽度 ( FWHM)	< 100 fs 或< 35 fs或< 20 fs
波长	800 ± 10nm
峰值功率（MAX）	1.25 TW	5 TW	25 TW	55 TW
泵浦激光器	Inlite II	Minilite II Surelite III	Inlite II Powerlite 2.5 J	Inlite II Powerlite 2.5 J
能量稳定性 (RMS)	< 1.5 %	< 1.5 %	< 1.5 %	< 1%
电源稳定性 (RMS)	2 %(小时)
纳秒时域对比度	< 5.10-4
皮秒时域对比度	< 5 10-7 @ 300 - 50 ps < 10-6 @ 50 - 10 ps < 10-5 @ 1 ps
光束质量M²	< 1.5
指向稳定性	< 10 μrad RMS
偏振	线性水平
预热时间	< 1 小时

 

5. 1KHz/10Hz混合型钛宝石放大器ARCO Hybrid Dual

重复频率	1 k Hz & 10Hz
脉冲能量	4mJ@1KHz 25J@10Hz	4mJ@1KHz 100mJ@100Hz	4mJ@1KHz 500mJ@10Hz
脉冲宽度 (FWHM)	< 100 fs or < 35 fs
波长	800 ± 10nm
峰值功率（MAX）	0.7 TW	2.8 TW	14 TW
泵浦激光器	Terra Inlite II	Terra Surelite III	Terra Inlite + Powerlite 2.5 J
能量稳定性 (RMS)	0.7% & 1.2%	0.7% & 1.5%	0.7% & 1.5%
电源稳定性 (RMS)	2 % ( 8 小时)
纳秒时域对比度	< 5.10-4 & < 1.10-6
皮秒时域对比度	< 5 10-7 @ 300 - 50 ps < 10-6 @ 50 - 10 ps
光束质量M²	< 1.3	< 1.5	< 1.5
指向稳定性	< 10 μrad RMS
偏振	线性水平
预热时间	< 1 小时

 

五、可选配置与附件

1. 高级选项
·CEP 稳定：控制载波包络相位，提升精密测量精度
·真空兼容压缩机：适用于高能量型号（如 ARCO X），实现极短脉冲压缩
·双重复频率输出（Hybrid 型号）：同时支持 1 kHz 和 10 Hz，满足多样化实验需求
2. 标准附件
·能量衰减器：灵活调节输出能量
·主动光束指向控制：确保光束稳定性
·Palitra OPA 系统：扩展波长范围至 230 nm-17 μm
·谐波发生器（SHG/THG/FHG）：生成二次、三次、四次谐波

 

六、稳定性与对比度指标

·纳秒级对比度：预脉冲能量比 < 5×10^-4（所有型号）

·皮秒级对比度：不同时间窗口下≤10^-6（如 300-50 ps 窗口 < 5×10^-7）

·预热时间：<1 小时，快速进入稳定工作状态

 

七、关键问题解答

1. ARCO 系列的峰值功率范围如何？哪些型号支持最高峰值功率？

答案：ARCO 系列峰值功率覆盖1.25 TW 至 55 TW，其中ARCO X 10 Hz 型号在 1.1 J 脉冲能量、20 fs 脉宽时可达55 TW 峰值功率，是系列中最高值，适用于需要极端光强的实验（如激光尾场加速、高次谐波生成）。

2. ARCO 系统的脉冲宽度和重复频率如何匹配？是否支持超短脉冲（<30 fs）？

答案：脉冲宽度可配置为 < 100 fs、<35 fs 或 < 20 fs（出厂设定），所有型号均支持≤20 fs 超短脉冲（需特定配置，如 Mazzler 可调谐压缩器）。重复频率覆盖 10 Hz 至 10 kHz，例如：

·10 kHz 型号（ARCO W）：典型脉宽 < 100 fs，可选 < 35 fs 或 < 20 fs（能量略降）；

·10 Hz 型号（ARCO X）：支持 < 20 fs 脉宽，同时保持高能量（1.1 J）。

3. ARCO 的可选配置如何提升实验灵活性？举例说明关键附件的作用。

答案：可选配置显著扩展功能：

·CEP 稳定：确保载波包络相位稳定，对阿秒物理、精密光谱学至关重要；

·真空压缩机（ARCO X）：在高能量下避免空气电离，实现 < 20 fs 脉冲压缩；

·Palitra OPA 附件：将波长扩展至230 nm（紫外）-17 μm（中红外），适配光谱学、非线性光学等多领域需求；

·Hybrid 双重复频率：同时输出 1 kHz（高重复频率）和 10 Hz（高能量），满足不同实验对频率和能量的差异化需求。

 

法国Amplitude集团公司

      法国Amplitude激光集团公司（Amplitude Laser Group）！由位于法国巴黎的Amplitude Technologies公司（AT公司）和位于法国波尔多的Amplitude Systemes公司(AS公司)合并而来。后来陆续收购了老牌固体激光器公司没有Continuum公司，飞秒脉冲时域整形和测量的法国FastLite公司，从事光纤激光技术的葡萄牙MW Technologies公司！Amplitude集团形成了以飞秒激光器为核心的庞大的激光器产品阵容，主要包括以掺钛蓝宝石为核心的从钛宝石飞秒振荡器到KHz级别飞秒放大器到TW和PW级别的强激光系统，以掺Yb+为核心的Yb+飞秒振荡器，mJ到数百mJ的Yb+飞秒放大器,用于飞秒激光扩展的OPA,OPCPA,以及各类泵浦固体脉冲激光器，飞秒脉冲时域和测量系统！

      Amplitude集团现有员工超过500人！是法国最大的激光公司！脉动科技有限公司自2012年起分别和当时的AT公司和AS公司建立起了代理合作关系，后因Amplitude集团内部调整暂停。现在，随着市场环境发展，脉动科技重新销售Amplitude集团的部分产品。这些产品都不需要欧盟出口许可！

 

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