低噪聲皮秒激光器

在現代光學領域，激光器鎖模技術是一項具有重要意義的關鍵技術。它為實現超短脈沖激光的產生提供了基礎，廣泛應用于材料科學、生物醫(yī)學、通信等眾多領域。

激光鎖模是一種巧妙的技術，可以產生超短脈沖的光。標準連續(xù)波（CW）激光器發(fā)出恒定的輸出光束，而鎖模激光器會產生一系列超短脈沖，其持續(xù)時間可以達到飛秒量級（10-15秒）或皮秒（10-12秒）。這些特殊的時間尺度通過跨學科應用開啟了超快科學和技術領域。

激光鎖模的分類

鎖模技術主要分為兩大類：主動鎖模和被動鎖模。

主動鎖模：需要周期性地調制激光器諧振腔的損耗或光程，通常通過聲光調制器、電光調制器等有源器件實現。主動鎖模產生的脈沖寬度通常在皮秒量級。主動鎖模激光器的脈沖重復頻率可以通過外部調制信號精確控制。

被動鎖模：不依賴外部信號，而是利用激光器內部的非線性光學元件（如飽和吸收體）實現鎖模。被動鎖模可以產生更短的脈沖，達到飛秒量級。被動鎖模技術中，常用的飽和吸收體包括染料盒、半導體可飽和吸收鏡（SESAM）等。這些吸收體具有在強光下吸收率降低的特性，有助于形成超短脈沖。被動鎖模激光器的穩(wěn)定性和鎖模的發(fā)生率可能低于主動鎖模激光器。

激光鎖模的基本原理

通過某種方式使激光器中振蕩的多個縱模（即不同頻率的激光模式）之間保持固定的相位關系，從而使這些模式相干地疊加在一起，形成超短的光脈沖。鎖模激光器的輸出脈沖寬度通常在皮秒到飛秒量級，峰值功率遠高于平均功率。激光器鎖模技術通過巧妙地控制和鎖定縱模的位相，成功實現了超短脈沖激光的產生。激光鎖模取決于在激光腔固有的縱模之間建立固定的相位關系或相干性。這種周期性的建設性干涉以短脈沖的形式產生強烈的光爆發(fā)。

激光鎖模的基本理論

在激光腔中，兩個向相反方向移動的光波的相互作用會產生駐波，形成一組稱為縱向模式的離散頻率。當模態(tài)間距為 Δν 時，這些模態(tài)可以根據它們的相位關系進行破壞性或建設性干擾。

（其中 c 是光速，L 是諧振器長度）

當同相時，相長干涉會導致超短脈沖的產生，即激光鎖模，脈沖間隔由往返時間決定：

脈沖持續(xù)時間取決于在相位 （N） 中振蕩的模式數量和每個脈沖的形狀。表現出高斯時間形狀的脈沖的最小脈沖持續(xù)時間 （Δt） 由下式給出：

其中 0.441 表示脈沖的“時間帶寬積”，它因脈沖形狀而異。對于超短脈沖激光器，通?？紤]雙曲正割平方 （sech2） 脈沖形狀，產生時間帶寬積 0.315。

產品說明

皮秒激光器

低噪聲皮秒激光器

GENKI皮秒激光器<10ps/75MHz/>30mW

GENKI低噪聲皮秒激光器系列產品在標稱的溫度范圍和使用壽命內都可以實現7/24免維護運轉。

GENKI系列激光器在10 °C - 40 °C的環(huán)境溫度內可以保證持續(xù)運行而不發(fā)生間歇脈沖丟失、鎖模中斷或者在不同的環(huán)境溫度下啟動困難。

GENKI系列激光器可以產生具有光譜純度及穩(wěn)定性的無本底和變換極限脈沖，而且沒有自發(fā)輻射放大（ASE）本底噪聲。

產品特征：

按鍵式操作，限度的可用性：無需計算機，無隱藏重啟按紐或調整把手或螺絲，保證7天24小時免維護運轉；

使用像筆記本一樣的5V/24V電源，激光器和電源均為被動空氣冷卻，無需冷卻裝置、無需強制風冷、無需長預熱時間；

高質量光譜和時間脈沖形狀：無本底和子脈沖，光譜非常干凈，中心波長、帶寬和光譜形狀可重復；

極低的振幅 (RIN) 和相位噪聲 (時間抖動)；

無ASE本底噪聲 (無內置光學放大器)；

均方根 振幅噪聲 < 0.1 %（超過1 小時工作時間）；

均方根 時間抖動  < 100 fs [100 Hz - 1 MHz] (自由運轉)；

均方根 時間抖動  < 35 fs [10 Hz - 1 MHz] (要求有同步選項)；

脈沖重復頻率漂移 < 10 Hz 超過1小時工作時間 (自由運轉)。

應用領域：

用于放大器的種子光源

材料加工

超連續(xù)譜產生

國土安全

遙感，激光雷達

光譜學

研發(fā)

選項

外部時鐘同步

重復頻率可調

泵浦功率控制用的簡單電子接口

二倍頻和三倍頻

多種附件

技術參數：