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用于工业及科研的模块化设计飞秒激光器
- 100 fs – 20 ps 连续可调脉宽
- 单脉冲能量 4 mJ
- 脉宽输出可以小于100 fs
- POD 和 BiBurst 功能
- 达 5 次谐波或可调谐扩展
- CEP 稳定或重复频率锁定
- 热稳定性和密封设计
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PHAROS 是飞秒激光器系列，拥有毫焦级高脉冲能量和高平均功率。PHAROS 具有专为科研和工业应用优化的机械和光学设计。紧凑的、热稳定和密封设计使 PHAROS 可以集成到各种光路设置和加工设备中。坚固的光学机械设计可在不同的环境中提供较好的激光寿命和稳定的工作。
PHAROS 的参数可调谐性使其能够满足通常需要多个不同激光系统的应用。可调参数包括：脉宽（100 fs – 20 ps)、重复频率（单脉冲至 1 MHz)、 单脉冲能量（达 4 mJ）和平均功率（达 20 W）。
通过内置脉冲选择器可实现脉冲按需控制。PHAROS 的多功能性可以通过多种可选模块来扩展，包含载波包络相位（CEP）稳定、外部信号锁定振荡器频率、自动谐波发生器、光学参量放大器。
输出特性
| 型号 | PH2-10W | PH2-20W-SP | PH2-4mJ | PH2-UP | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 中心波长 1) | 1030 ± 10 nm | |||||
| 平均输出功率 | 10 W | 20 W | 20 W | |||
| 脉宽 2) | < 290 fs | < 190 fs | < 450 fs 3) | < 100 fs | ||
| 脉宽调节范围 | 290 fs – 10 ps (20 ps 可按需定制) | 190 fs – 10 ps (20 ps 可按需定制) | 450 fs – 10 ps | 100 fs – 10 ps | ||
| 单脉冲能量 | 0.2 mJ | 0.4 mJ | 1 mJ | 2 mJ | 4 mJ | 0.4 mJ |
| 重复频率 | 单脉冲 – 1 MHz | |||||
| 脉冲选择 | 单脉冲，按需脉冲，任意基础频率整除 | |||||
| 偏振态 | 线偏振，水平方向 | |||||
| 光束质量, M2 | < 1.2 | < 1.3 | < 1.2 | |||
| 光斑直径 4) | 3.3 ± 0.3 mm | 4.0 ± 0.5 mm | 4.5 ± 0.5 mm | 6.6 ± 0.7 mm | 4.5 ± 0.5 mm | |
| 光束指向稳定性 | < 20 µrad/°C | |||||
| 前脉冲对比度 | < 1 : 1000 | |||||
| 后脉冲对比度 | < 1 : 200 | |||||
| 脉冲能量稳定性 (24小时) 5) | < 0.5% | |||||
| 长期功率稳定性 (100小时) 5) | < 0.5% | |||||
- 可根据要求为特定型号提供精确波长。
- 高斯脉冲形状。
- 如果客户设置允许脉冲峰值强度 > 50 GW/cm2，则脉宽可减少至 < 250 fs。
- FW 1/e2，在出光口测量，使用单脉冲能量。
- 在稳定的环境条件下。表示为归一化均方根偏差 (NRMSD)。
主要选项
| 型号 | PH2-10W | PH2-20W-SP | PH2-4mJ | PH2-UP |
|---|---|---|---|---|
| 振荡器输出 1) | 1 – 6 W, 50 – 250 fs, ≈ 1035 nm, ≈ 76 MHz | |||
| 谐波发生器 2) | 515 nm, 343 nm, 257 nm, or 206 nm | |||
| 光学参量放大器 3) | 320 – 10000 nm | |||
| BiBurst 脉冲串功能 | 可调谐 GHz 和 MHz 具有脉冲串内含子脉冲串功能 | |||
| CEP 稳定系统 | Check options for details | |||
| 重复频率锁定 | ||||
- 同时可用。联系 sales@light-quantum.cn 咨询详细信息或定制解决方案。
- 集成的。对于外部谐波发生器，请参阅 HIRO。
- 集成的。对于 -4mJ 和 -UP 型号的更多选项和 OPA，请参阅 ORPHEUS 系列 OPA。
外形尺寸
| 型号 | PH2-10W | PH2-20W-SP | PH2-4mJ | PH2-UP |
|---|---|---|---|---|
| 激光器头 (长×宽×高) 1) | 730 × 419 × 230 mm | 827 × 492 × 250 mm | 730 × 419 × 230 mm | |
| 水冷机 (长×宽×高) | 590 × 484 × 267 mm | |||
| 24 V 直流电源 (长×宽×高) 1) | 280 × 144 × 49 mm | |||
- 对于非标准激光规格参数，尺寸可能会增加。
环境和使用要求
| 型号 | PH2-10W | PH2-20W-SP | PH2-4mJ | PH2-UP |
|---|---|---|---|---|
| 工作环境 | 15 – 30 ºC (建议使用空调) | |||
| 相对湿度 | < 80% (无冷凝) | |||
| 电气要求 | 100 V AC, 12 A – 240 V AC, 5 A; 50 – 60 Hz | |||
| 额定功率 | 1000 W | |||
| 额定功耗 | 600 W | |||
冷水机 | ||||
| 电气要求 | 100 – 230 V AC; 50 – 60 Hz | |||
| 额定功率 | 1400 W | |||
| 额定功耗 | 1000 W | |||
综合性能
PHAROS 的脉冲能量与基础重复频率
PHAROS-PH2-UP 的典型脉宽
PHAROS-PH2-UP 的典型光谱
PHAROS-PH2-20W 的典型脉宽
PHAROS-PH2-20W 的典型光谱
PHAROS 典型 M² 测量数据
PHAROS 典型近场光斑
PHAROS 典型远场光斑
稳定性测量
PHAROS 长期功率稳定性
工业级 24/7 运行的 PHAROS 激光器的泵浦电流和输出功率的变化
在不同的环境条件下，功率锁定时 PHAROS 的输出功率和光束方向
典型的脉冲间能量稳定性
倍频模块与OPAS
配有 HG 的 PHAROS 单脉冲能量 VS 重复频率
典型的 I-OPA-TW-ONE 调节曲线。泵浦光： 40 W, 400 µJ, 100 kHz
典型的 I-OPA-TW-HP 调节曲线。
泵浦光： 40 W, 400 µJ, 100 kHz
典型的 I-OPA-TW-F 调节曲线。
泵浦光： 40 W, 400 µJ, 100 kHz
CEP & RRL
PHAROS 激光器 200 kHz 重频下的短期 CEP 稳定性
PHAROS 激光器 200 kHz 重频下的长期 CEP 稳定性
PHAROS 的振荡器与 2.8 GHz 的射频信号同步的相位噪声数据
14 h 的时序抖动稳定性，在 PHAROS 的振荡器与 2.8 GHz 的射频信号同步下
PHAROS-PH2轮廓图
集成谐波发生器的 PHAROS-PH2 飞秒激光器正面
集成谐波发生器的 PHAROS-PH2 飞秒激光器背面
PHAROS-PH2-730 图纸。大多数选项都适用此图纸 (100 fs；FEC；BiBurst；谐波；低抖动预触发；SP型号)
PHAROS-PH2-770 图纸。扩展选择 BiBurst 和谐波作时
PHAROS-PH2-827 图纸。扩展为 4 mJ 激光器；高单脉冲能量的谐波模块时
配有波长可调/固定 I-OPA-HP 的 PHAROS-PH2 和的轮廓图及出光口
PHAROS-PH1轮廓图
集成谐波发生器的 PHAROS-PH1 飞秒激光器
集成谐波发生器的 PHAROS-PH1 激光器图纸
带有固定波长 I-OPA-FW-HP 的 PHAROS-PH1 飞秒激光器
带有固定波长 I-OPA-FW 的 PHAROS-PH1 的输出端口的图纸
可选扩展
1、可调 GHZ 和 MHZ 脉冲，具有脉冲串包含子脉冲串功能
PHAROS 和 CARBIDE （CB3）可以选配 BiBurst 脉冲串功能，即有可调的 GHz 脉冲串和 MHz 脉冲串，具有脉冲串内包含子脉冲串的功能。
在标准模式下，以某固定频率发射单个脉冲。在 BiBurst 模式下，输出由脉冲串而不是单个脉冲组成。每个脉冲串由一定数量的等距脉冲组成。MHz 脉冲串中包含 N 个纳秒间距的脉冲，GHz 脉冲串中包含 P 个皮秒间距的脉冲。如果同时使用两个脉冲串，即可获得相等间距的脉冲串中包含子脉冲串（脉冲串包含子脉冲串，BiBurst）。
2、自动谐波发生器
PHAROS 激光器可以选择配备自动谐波发生器 (HGs)。通过软件可以选择基础频率 (1030 nm)，二次谐波 (515 nm)，三次谐波 (343 nm)，四次谐波 (257 nm), 五次谐波 (206 nm) 输出。
谐波发生器非常适合于那些每个出光口对应一个波长的工业应用。该谐波模块直接安装在激光器输出端，并集成一体内。
3、工业级光学参量放大器
工业级光学参量放大器 I-OPA 系列标志着波长可调飞秒光源世界的极简新时代。基于 10 多年生产 ORPHEUS 系列光学参量放大器的经验，该解决方案将波长的可调性与可靠的工业级设计结合在一起。 I-OPA 是可搭载在 PHAROS 激光器上的坚固模块，可提供与工业级谐波发生器相同的长期稳定性。
4、CEP 稳定功能
PHAROS 激光器可以配备一些反馈电子元件，实现输出脉冲的载波包络相位稳定功能 (CEP)。PHAROS 的振荡器的载波包络初相 (CEO) 主动锁定到重复频率的 1/4 处，标准偏差 <100 mrad。来自同步放大器的 CEP 稳定脉冲的标准偏差<350 mrad。放大器内部发生的 CEP 漂移和用户设置可以通过 f-2f 干涉仪进行补偿，该干涉仪是完整 PHAROS 有源 CEP 稳定组件的一部分。
PHAROS 激光器 200 kHz 重频下的短期 CEP 稳定性
PHAROS 激光器 200 kHz 重频下的长期 CEP 稳定性
5、重复频率锁定
PHAROS 激光器的振荡器可以进行定制，用于重复频率锁定的应用。重复频率通过内置的反馈电子器件和安装在腔体内的两个压电极，实现与外部射频源同步。
当射频参考信号频率大于 500 MHz，重复频率锁定系统可以确保积分定时抖动小于 200 fs。可根据要求提供连续相移。
PHAROS 的振荡器与 2.8 GHz 的射频信号同步的相位噪声数据
14 h 的时序抖动稳定性，在 PHAROS 的振荡器与 2.8 GHz 的射频信号同步下