脉动科技2020.12月专刊- Yb:KGW飞秒激光器泵浦的高功率飞秒光参量振荡器(fs OPO)
Yb:KGW飞秒激光器泵浦的高功率飞秒光参量振荡器(fs OPO)
飞秒激光器是最重要的光学设备之一！但是其他激光器一样，飞秒激光器的输出波长资源有有限的，而无论科学和商业应用都需要很多的不同的飞秒激光波长，用非线性光学手段对飞秒激光器波长进行扩展是和飞秒激光技术同样重要的激光技术！飞秒光参量振荡器（fs OPO）是最主要的飞秒激光波长扩展方法。当今市场上有两种主要的fs OPO.一种是用掺钛蓝宝石飞秒振荡器（Ti:Sa）作为泵浦激光的fs OPO,另一种是用掺镱（Yb+）飞秒振荡器泵浦的飞秒OPO. 由于钛蓝宝石飞秒振荡器结构复杂需要高品质绿光激光器来泵浦，并且目前市场上最高功率不超过4W，所以钛宝石飞秒激光器泵浦飞秒OPO的技术瓶颈明显。德国APE公司引进最新技术的高功率掺镱（Yb+）飞秒振荡器并推出高功率的fs OPO，结合APE公司倍频差频和频和脉冲选单技术，形成了完整的LeVante IR OPO 飞秒OPO产品系列。！ 该fs OPO已经成为市场上主流的产品，在材料学，二维光学，微纳光学，生物光学等研究领域有越来越重要的应用。本文以12W泵浦为列，详细介绍该款fs OPO!
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一、LeVante IR fs OPO 系列飞秒OPO Levante IR fs OPO是一款Yb+飞秒激光器同步泵浦飞秒光参量振荡器，它采用特殊定制的扇面周期极化铌酸锂晶体作为OPO工作介质，因而不需要温度波长调谐。同步泵浦保证OPO输出信号光和闲频光可以很好的同步。Levante IR fs OPO采用功率高达20W的Yb+飞秒激光器作为泵浦激光源，这样可以获得非常高的OPO输出功率，这也为OPO进一步的倍频和频差频提供了充足的功率，因此该OPO系统可以提供波长范围440nm—15000nm的波长调谐范围！
Levante IR fs OPO主要技术指标（12W泵浦）：
输出波长：信号光Signal: 1320-2000nm
闲频光Idler: 2150-4800nm
输出功率：>1500mW@1500nm, >3200mW@2500nm
脉宽：200fs 
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二、Yb+飞秒激光器泵浦源FLINT
APE为这款fs OPO定制了固体主动锁模Yb:KGW工作介质的飞秒振荡器。二极管直接泵浦的FLINT和532nm绿光泵浦的掺钛蓝宝石飞秒振荡器(TiSa)比，结构简单，使用方便，可靠性高，完全免维护！
飞秒激光器FLINT主要技术指标：
输出波长：1035nm
功率：2-20W
脉宽：100-170fs
重复频率：80MHz |
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三、LeVante IR fs OPO的倍频SHG三倍频THG
很多科学研究应用需要更多的波长，尤其是可见和短波长范围，APE公司提供非常好的飞秒激光器和飞秒光参量振荡器OPO的倍频系统Harmonixx. 这是一个独立的器件，可以适用于不同的飞秒激光器。Harmonixx是全自动操作的，安装和使用非常简单。 Harmonixx主要参数如下： Harmonixx SHG输出波长Signal: 660-1000nm, 效率：40%
Harmonixx SHG输出波长Idler: 110-1500nm, 效率：12% Harmonixx THG输出波长Signal: 440-660nm, 效率：5% |
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四、LeVante IR fs OPO的差频DFG
利用LeVante IR fs OPO的Signal和Idler光的调谐性能，APE公司的HarmoniXX DGF系统有非常好的调谐性能和效率，可以输出4-15μm宽可调谐范围，是显微光学，材料学，电子学研究的理想光源！
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五、LeVante IR fs OPO重复频率选择
锁模飞秒振荡器的重复频率是由机械腔长决定的，因此是固定的。飞秒OPO的重复频率是由泵浦飞秒振荡器的重复频率决定的，也是固定的，通常选择为80MHz. 可是很多科研应用如CARS,CRS,显微成像等需要很低的重复频率，APE公司的飞秒脉冲选单器一样可以应用于LeVante IR fs OPO。 脉冲选单器PulseSelector技术指标： 适用输入波长： 680-1080nm, 340-540nm(双波段型号)
工作介质：TeO2,或SiO2(>2W高功率型号)
输入重复频率：70-80MHz,
输出重复频率：f/2—f/260000
透光率：>60%(TeO2), >50%(SiO2) |
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德国APE公司
德国APE公司是世界上超快激光非线性光学系统和超快激光测量诊断仪器方面的隐形巨人！APE公司的钛宝石fs OPO占全球业界50%以上的市场份额，APE公司的ps OPO占全球业界90%以上的市场份额，APE公司的自相关仪和其他超快脉冲策略诊断仪器占全球业界80%以上市场份额，除此以外，APE公司还有1um飞秒激光泵浦的fs OPO, 1um飞秒放大器泵浦的飞秒光参量放大器（OPA）AVUS，飞秒激光器倍频和频系统HarmoniXXX等等。
德国APE公司位于柏林，成立于1992年，是世界上最早的专门从事于超快光学的公司！脉动科技有限公司自2009年起就成为APE公司在中国的代理商！ |
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