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技術(shù)文章

Ti:藍(lán)寶石激光組件

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Ti:藍(lán)寶石激光組件

在這里,我們提供用ns脈沖操作的Ti:藍(lán)寶石激光器的光學(xué)元件。 請(qǐng)注意,所有這些組件都針對(duì)光滑的群延遲(GD)光譜進(jìn)行了優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)寬的調(diào)諧范圍。 然而,這些組件未針對(duì)組延遲色散(GDD)進(jìn)行優(yōu)化。 fs脈沖所必需的這種光學(xué)元件在我們的目錄中的第52-63頁(yè)。

 

Mirrors

圖1:寬帶激光鏡的反射率(a)和GD(b)光譜

圖2:寬帶泵反射鏡的反射率(a)和GD(b)光譜

圖3:寬帶轉(zhuǎn)向鏡的反射率(a)和GD(b)光譜

 

特殊功能

•反射鏡的反射率非常高(R> 99.9%... R> 99.98%,取決于設(shè)計(jì))

•光譜容差:中心波長(zhǎng)的1%

•根據(jù)客戶要求,部分反射器的中心波長(zhǎng),帶寬和反射率

 

輸出耦合器和分束器

圖4:標(biāo)準(zhǔn)和寬帶輸出耦合器(a)和具有特殊輸出耦合器的輸出耦合器的反射光譜

能夠補(bǔ)償激光器(b)的放大特性的反射率分布;

 

亦可參考:

B. Jungbluth,J.Wueppen,J.Geiger,D.Hoffmann,R.Poprawe:“High Performance,Widely Tunable Ti:Sapphire Laser with Nanosecond Pulses”in:Solid State Lasers XV:Technology and Devices, 的SPIE卷 6100,6100 - 20,San Jose 2006

圖5:寬帶分束器PRr(45°,650-1050nm)的反射率(a)和GD(b)光譜= 50±3%

公差

Standard output couplers (bandwidth: 120–150 nm):

R = 10 … 70 %

± 2.5 %

R = 70 … 90 %

± 1.5 %

R = 90 … 95 %

± 0.75 %

R = 95 … 98 %

± 0.5 %

R > 98 %

± 0.25 %

 

 

Standard output couplers (bandwidth: 120–150 nm):

R = 10 … 70 %

± 3 %

R = 70 … 90 %

± 2 %

R = 90 … 95 %

± 1 %

R = 95 … 98 %

± 0.5 %

 

特殊組件

圖6:窄帶腔內(nèi)濾波器的透射光譜

860nm,用于從Ti:Sapphire光譜中選擇一個(gè)波長(zhǎng)

圖7:分離的特殊轉(zhuǎn)向鏡的反射光譜

來自NIR部分的Ti:Sapphire激光輻射的可見部分

 

Ti:藍(lán)寶石激光三次倍頻成分

Ti:藍(lán)寶石激光器的三次倍頻在UV范圍(?250 - 330nm)內(nèi)提供fs脈沖。 這些在光譜學(xué)以及材料科學(xué)中都有各種應(yīng)用。 必須針對(duì)高反射率和低色散優(yōu)化這些非常特殊應(yīng)用的光學(xué)元件。 有關(guān)第三和高次倍頻的光學(xué)的更多信息,請(qǐng)參閱我們的“我們的Ti:藍(lán)寶石激光的高次倍頻部件”或我們目錄的第70 - 71頁(yè)。

 

雙波長(zhǎng)鏡

圖1:用于270nm + 405nm的fs優(yōu)化轉(zhuǎn)向鏡的反射率(a)和GDD-光譜(b,c)

 

三次倍頻和地面波分離器

圖2:分離器的反射率(a)和GDD-光譜(b)HR 270nm + HT 405 + 810nm(45°)

 

圖3:第三和第四次倍頻分離器的反射光譜:

HRr(45°,266nm)> 98%+ Rr(45°,200nm)<10%

a)為低雜散損耗而優(yōu)化的氧化物涂層(背面未涂層)

b)用于高激光誘發(fā)損傷閾值和200nm(背面未涂覆)高透射率的氟化物涂層

 

請(qǐng)注意,作為DUV氧化物涂層的高折射率材料的氧化鋁對(duì)于波長(zhǎng)<215nm呈現(xiàn)吸收損失,而氟化物涂層在低140nm的波長(zhǎng)下無吸收。

 

寬帶分離器用于第三倍頻

在VIS和NIR的紫外線和高透射率下,廣泛波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有高反射率和低GDD的分離器仍在調(diào)查中。 以下我們介紹一些符合這些要求的濺射涂層。

圖4:在Ti:藍(lán)寶石激光器的三次倍頻的整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)s偏振光具有高反射率的寬帶分離器的反射率(a)和GDD(b)),VIS中的p偏振光的高透射率 和NIR:

HR(45°,250 - 330nm)> 95%+ Rp(45°,440 - 1000nm)<3%

 

圖5:在Ti:藍(lán)寶石激光器的三次倍頻的整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有高反射率的正常入射的寬帶分離器的反射率(a)和GDD(b)光譜和VIS和NIR中的高透射率:

HR(0°,250-340nm)> 95%+ R(0°,600-900nm)<10%

 

Ti:藍(lán)寶石激光器的高倍頻成分

Ti:藍(lán)寶石激光器的第四和第五倍頻在DUV / VUV范圍內(nèi)提供fs脈沖。 這些在光譜學(xué)以及材料科學(xué)中都有各種應(yīng)用。 必須針對(duì)這些非常特殊的應(yīng)用進(jìn)行光學(xué),以實(shí)現(xiàn)高反射率和低色散。

 

轉(zhuǎn)動(dòng)鏡子和分離器進(jìn)行第四倍頻

圖1:200nm旋轉(zhuǎn)鏡(AOI = 45°)的反射率(測(cè)量,a)和GDD-光譜(計(jì)算,b)

 

圖2:來自較長(zhǎng)波長(zhǎng)倍頻和地面波長(zhǎng)(AOI = 45°)的四次倍頻的分離器的反射率(a)和GDD-光譜(b)

Components for the Fifth Harmonic

 

五次倍頻成分

圖3:160nm旋轉(zhuǎn)鏡的反射率(測(cè)量,a)和GDD光譜(計(jì)算,b)(AOI = 45°)

 

特殊組件

圖4:在小波長(zhǎng)下具有高反射率的分離器的反射率(a)和GDD-光譜(b)

對(duì)于Ti:藍(lán)寶石激光器的第三和第四倍頻的VIS和高透射率的范圍:

HR(45°,420nm)> 99%+ Rp(45°,200 + 270nm)<3%

 

飛秒紫外線涂料的性能

•根據(jù)地面波的波長(zhǎng)范圍,第68-71頁(yè)數(shù)據(jù)手冊(cè)中描述的涂層可用于以下中心波長(zhǎng):

o三次倍頻:250 - 330nm

o四次倍頻:180-250nm

o五次倍頻:150?180nm

•涂層的帶寬見下表

•涂層針對(duì)廣泛的反射帶,高反射率和低GDD進(jìn)行了優(yōu)化

•不同的基材和涂料,取決于波長(zhǎng)范圍; 220nm及以下的組分由CaF 2 - 基底上的氟化物層組成

 

高反射率和低GDD范圍的帶寬

Component

Wavelength range

P-polarization

S-polarization

R > 99%, |GDD| < 20fs2

R > 99.5%, |GDD| < 20fs2

 

 

 

 

Turning mirror 3rdharmonic

UV

30 nm

50 nm

Separator 3rd harmonic

UV

30 nm

50 nm

 

 

 

 

Dual wavelength turning mirror

UV

15 nm

26 nm

UV /VIS

34 nm

72 nm

 

 

 

 

Turning mirror 4thharmonic

UV

5 nm (R > 93%)

15 nm (R > 97%)

Turning mirror 5thharmonic

UV

4 nm (R > 90%)

12 nm (R > 97%)

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