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高脉冲能量光学参量放大器
- 189 nm – 20 μm 可调波长
- 达 60 mJ 泵浦脉冲能量
- 达 50% 的转换效率
- 高稳定性输出
- 闲频光 CEP 稳定功能
- 可选配未使用的泵浦光通道，显著提高和频的时间和空间特性
详情
TOPAS-PRIME-HE 是基于 TOPAS-PRIME 的高能量飞秒光学参量放大器，具有额外的高脉冲能量和低色散放大级，可使用达 60 mJ 的泵浦脉冲能量，同时在输出端保持尽可能短的脉宽。
标准的 TOPAS-PRIME-HE 型号在 35 fs 时接受达 8 mJ 的泵浦脉冲能量 (在 100 fs 时达 20 mJ)，而 TOPAS‑PRIME-HE-PLUS 则在 35 fs 时接受达 18 mJ 的泵浦脉冲能量 (100 fs 时可达 47 mJ)。对于较长的脉冲，比如 150 fs，泵浦脉冲能量可能达到 60 mJ。 两种型号均可选配波长扩展功能，TOPAS-PRIME-HE 的波长范围可扩展为 189 nm – 20 μm，TOPAS-PRIME-HE-PLUS 的波长范围可扩展为 240 nm – 20 μm。
规格说明（ UFS（20-70fs））
TOPAS-PRIME-HE 和 TOPAS-PRIME-HE-PLUS 的输出特性是根据以下泵浦激光器的参数给出的：
- 800 nm
- 6 mJ
- 1 kHz 重复频率
- 30 – 40 fs
- 高斯光束泵浦
Note 1: 泵浦脉冲持续时间和波长影响规格。
Note 2: TOPAS-PRIME-HE 输出能量可在 3 – 20 mJ 范围内线性增加，但设备需针对特定泵浦能量进行安装和优化（如果泵浦能量变化超过安装值的 ±10％，设备必须重新优化以获得优异性能）。
泵浦要求
| 型号 | TOPAS-PRIME‑HE | TOPAS‑PRIME-HE‑PLUS | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 输入波长 | 770 – 830 nm | |||||
| 泵浦脉宽(FWHM) | 20 fs | 35 fs | 70 fs | 20 fs | 35 fs | 70 fs |
| 泵浦脉冲能量 | 2 – 5 mJ | 2 – 8 mJ | 2 – 15 mJ | 5 – 11 mJ | 8 – 18 mJ | 15 – 35 mJ |
| 重复频率 | < 20 kHz 1) | |||||
| 平均功率 | 40 W | |||||
| 输入偏振 | 水平 | |||||
| 光谱宽度 | < 1.2 倍转换极限 | |||||
| 能量稳定性 | < 1 % RMS 2） | |||||
| 脉宽的稳定性 | < 1 % 脉间 | |||||
| 脉冲前沿倾斜 | < 10 % 的脉冲宽度 | |||||
| 脉冲对比度 | < 5 % 的背景输出能量 | |||||
| 空间模式质量 | M2 < 1.3 | |||||
| 光束像散 | < 0.15 | |||||
| 输入光束空间轮廓 | 高斯 – 超高斯 | |||||
| 强度调制 | < 15 %, 无热点 | |||||
| 光束指向稳定性 | < 10 μrad | |||||
| 光束发散角 | < 1.2 倍衍射极限 | |||||
| 光束高度 | 距光学平台125 – 185 mm | |||||
| 光束尺寸, 1/e2 | < 13.5 mm 3) | < 19 mm 3) | ||||
- 1）DFG1（NDFG1）选件重复频率为 1 kHz。
- 2）统一为平均脉冲能量的正规化的均方根。
- 3）可选购外置望远镜，用于 <39 mm 1/e2 的光束（69 mm 孔径）。
TOPAS-HE-PRIME 和 TOPAS-HE-PRIME-PLUS (1160 – 2600 nm)
| 型号 | TOPAS-PRIME-HE | TOPAS-PRIME-HE-PLUS |
|---|---|---|
| 调谐范围 | 1160 – 1600 nm (信号光) 1600 – 2600 nm (闲频光) | |
| 峰值能量 (信号光+闲频光) | > 1500 μJ | |
| 脉冲持续时间 | (1 – 1.5)倍泵浦脉冲宽度@ 1160 – 1550 nm < 2倍泵脉冲宽度@ 1550 – 2600 nm | |
| 时间带宽积 | < 1 | |
| 偏振 | 垂直 (信号光) 水平 (闲频光) | |
| 能量稳定性 | < 3% RMS 1) @ 1160 – 1550 nm | |
- 1）统一为平均脉冲能量的正规化的均方根。
VIS-UV-DUV 可选扩展 (189 – 1160 nm)
| 扩展 | NIRUVIS-HE-(DUV) | NIRUVIS-GE |
|---|---|---|
| 计算机控制水平 | 手动更改波长分离器 | |
| 波长范围 | 189 – 1160 nm | 240 – 1160 nm |
| 外壳 | 整体外壳 | |
| 输出端口数 | 4个波长相关输出端口 | 6个与波长相关的输出端口 |
| 可用产品系列 | TOPAS‑HE-PRIME | TOPAS‑HE-PRIME‑PLUS |
VIS EXTENSION (475 – 1160 nm)
| 扩展 | NIRUVIS-HE-（DUV） | NIRUVIS-GE |
|---|---|---|
| 调谐范围 SHI | 800 – 1160 nm | |
| 峰值能量 | > 120 μJ 1) | |
| 脉冲持续时间 | (1 – 1.5) 倍泵浦脉冲宽度 | |
| 偏振 | 垂直 | |
| 调谐范围 SHS | 580 – 800 nm | |
| 峰值能量 | > 240 μJ2) | |
| 脉冲持续时间 | (1 – 1.5) 倍泵浦脉冲宽度@ 620 – 800 nm | |
| 偏振 | 垂直 | 水平 |
- 1）如配备 DUV，由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件，峰值时大于 95 μJ。
- 2）如配备 DUV，由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件，峰值时大于 200 μJ。
| 扩展 | NIRUVIS-HE-(DUV) | NIRUVIS-GE |
|---|---|---|
| 新鲜泵浦选件 | 始终 | 不可用 |
| 调谐范围 SFI | 533 – 600 nm | |
| 峰值能量 SFI | > 180 μJ | |
| 调谐范围 SFS | 475 – 533 nm | |
| 峰值能量 SFS | > 240 μJ | |
| 脉冲持续时间 | (1 – 1.5) 倍泵浦脉冲宽度 | |
| 偏振 | 垂直 | |
UV 扩展 (240 – 480 nm)
| 扩展 | NIRUVIS-HE-(DUV) | NIRUVIS-GE |
|---|---|---|
| 调谐范围 FHI | 400 – 480 nm | |
| 峰值能量 | > 15 μJ 1) | |
| 脉冲持续时间 | (1.2 – 2) x 倍泵浦脉冲宽度 | |
| 偏振 | 水平 | |
| 调谐范围 FHS | 290 – 400 nm | |
| 峰值能量 | > 30 μJ 2) | |
| 脉冲持续时间 | (1.2 – 2) 倍泵浦脉冲宽度 | |
| 偏振 | 水平 | 垂直 |
- 1）如配备 DUV，由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件，峰值时大于 12 μJ。
- 2）如配备 DUV，由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件，峰值时大于 24 μJ。
| 扩展 | NIRUVIS-HE-DUV | NIRUVIS-GE |
|---|---|---|
| 调谐范围 SFI二次谐波 | 266 – 295 nm | |
| 峰值能量 | > 20 μJ 1) | |
| 脉冲持续时间 | (1.2 – 2) 倍泵浦脉冲宽度 | |
| 偏振 | 水平 | |
| SFS 二次谐波调谐范围 | 240 – 266 nm | |
| 峰值能量 | > 20 μJ 1) | |
| 脉冲持续时间 | < 3 ×泵浦脉冲宽度 | |
| 偏振 | 水平 | |
- 1）如配备 DUV，由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件，峰值时大于 12 μJ。
DUV 扩展 (189 – 240 nm)
| 扩展 | NIRUVIS-HE-DUV | ||
|---|---|---|---|
| 泵浦 + FHS | 泵浦 + SFI二次谐波 | 泵浦 + SFS二次谐波 | |
| 调谐范围 | 215 – 240 nm | 200 – 215 nm | 189 – 200 nm |
| 峰值脉冲能量 | > 10 μJ 1) | ||
| 偏振 | 垂直 | ||
- 1）假设 15％ 的泵浦能量进入 DUV 通道，另外 15％ 进入新鲜泵浦通道。
DFG 扩展 (2600 – 13000 nm)
| 扩展 | NDFG1 1) 2) | NDFG1K | NDFG2 3) |
|---|---|---|---|
| 调谐范围 | 2.6 – 9 μm | 2.6 – 4.5 μm | 4 – 13 μm |
| 脉冲能量 | > 17 μJ @ 4 μm | > 17 μJ @ 4 μm | > 10 μJ at peak |
| 脉冲持续时间 | < 3倍泵浦脉冲宽度 | < 3倍泵浦脉冲宽度 | 无 |
| 偏振 | 水平 | 水平 | 水平 |
- 1）泵浦重复频率为1 kHz。晶体寿命为 1000 – 2000 小时。
- 2）不适用于 TOPAS‑HE-PRIME-PLUS。
- 3）TOPAS‑HE-PRIME-PLUS.需延长交货时间。
规格说明（ FS（70-200fs））
TOPAS-PRIME-HE 和 TOPAS-PRIME-HE-PLUS 的输出特性是根据以下泵浦激光器的参数给出的：
- 800 nm
- 10 mJ
- 1 kHz 重复频率
- 100 fs
- 高斯光束泵浦
Note 1: 泵浦脉冲持续时间和波长影响规格。
Note 2: TOPAS-PRIME-HE 输出能量可在 3 – 20 mJ 范围内线性增加，但设备需针对特定泵浦能量进行安装和优化（如果泵浦能量变化超过安装值的 ±10％，设备必须重新优化以获得优异性能）。
泵浦要求
| 型号 | TOPAS‑PRIME-HE | TOPAS‑PRIME-HE‑PLUS | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 输入波长 | 770 – 830 nm | |||||
| 泵浦脉宽(FWHM) | 70 fs | 100 fs | 150 fs | 70 fs | 100 fs | 150 fs |
| 泵浦脉冲能量 | 2 – 15 mJ | 2 – 20 mJ | 2 – 27 mJ | 15 – 35 mJ | 20 – 47 mJ | 27 – 60 mJ |
| 重复频率 | < 20 kHz 1) | |||||
| 平均功率 | 40 W | |||||
| 输入偏振 | 水平 | |||||
| 光谱宽度 | < 1.2 倍转换极限 | |||||
| 能量稳定性 | < 1 % RMS 2） | |||||
| 脉宽的稳定性 | < 1 % 脉间 | |||||
| 脉冲前沿倾斜 | < 10 % 的脉冲宽度 | |||||
| 脉冲对比度 | > 1 : 20 | |||||
| 空间模式质量 | M2 < 1.3 | |||||
| 光束像散 | < 0.15 | |||||
| 输入光束空间轮廓 | 高斯 – 超高斯 | |||||
| 强度调制 | < 15 %, 无热点 | |||||
| 光束指向稳定性 | < 10 μrad | |||||
| 光束发散角 | < 1.2 倍衍射极限 | |||||
| 光束高度 | 距光学平台125 – 185 mm | |||||
| 光束尺寸, 1/e2 | < 13.5 mm 3) | < 19 mm 3) | ||||
- 1）DFG1 (NDFG1) 选件重复频率为 1 kHz。
- 2）统一为平均脉冲能量的正规化的均方根。
- 3）可选购外置望远镜，用于< 39 mm 1/e2 的光束（69 mm 孔径）。
TOPAS-HE-PRIME 和 TOPAS-HE-PRIME-PLUS (1160 – 2600 nm)
| 型号 | TOPAS-PRIME-HE | TOPAS-PRIME-HE-PLUS |
|---|---|---|
| 调谐范围（信号光+闲频光） | 1160 – 2600 nm | |
| 峰值能量（信号光+闲频光） | > 2500 μJ | |
| 脉冲持续时间 | (0.7 – 1)× pump pulse | |
| 时间带宽积 | < 1 | |
| 偏振 | 垂直 (信号光) 水平 (闲频光) | |
| 能量稳定性 | < 2% RMS 1) @ 1160 – 1550 nm | |
- 1）统一为平均脉冲能量的正规化的均方根。
VIS-UV-DUV 可选扩展
| 扩展 | NIRUVIS-HE‑(DUV) | NIRUVIS-GE | |
|---|---|---|---|
| 计算机控制水平 | 手动更改波长分离器 | ||
| 波长范围 | 189 – 1160 nm | 240 – 1160 nm | |
| 外壳 | 整体外壳 | ||
| 输出端口数 | 4 个波长相关输出端口 | 6 个与波长相关的输出端口 | |
| 6 个与波长相关的输出端口 | TOPAS-HE‑PRIME | TOPAS-HE‑PRIME‑PLUS | |
VIS 扩展 (475 – 1160 nm)
| 扩展 | NIRUVIS-HE-(DUV) | NIRUVIS-GE |
|---|---|---|
| 调谐范围 SHI | 800 – 1160 nm | |
| 峰值能量 | > 300 μJ 1) | |
| 脉冲持续时间 | (0.7 – 1) 倍泵浦脉冲宽度 | |
| 偏振 | 垂直 | |
| 调谐范围 SHS | 580 – 800 nm | |
| 峰值能量 | > 800 μJ 2) | |
| 脉冲持续时间 | (0.7 – 1) 倍泵浦脉冲宽度 | |
| 偏振 | 垂直 | 水平 |
- 1）如配备 DUV，由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件，峰值时大于 250 μJ。
- 2）如配备 DUV，由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件，峰值时大于 650 μJ。
| 扩展 | NIRUVIS-HE-(DUV) | NIRUVIS-GE |
|---|---|---|
| 新鲜泵浦选件 | 始终 | 不可用 |
| 调谐范围 SFI | 533 – 600 nm | |
| 峰值能量 SFI | > 500 μJ | |
| 脉冲持续时间 SFI | (0.7 – 1) 倍泵浦脉冲宽度 | |
| 调谐范围 SFS | 475 – 533 nm | |
| 峰值能量 SFS | > 700 μJ | |
| 脉冲持续时间 SFS | (0.8 – 1.2) 倍泵浦脉冲宽度 | |
| 偏振 | 垂直 | |
UV 扩展 (240 – 480 nm)
| 扩展 | NIRUVIS-HE-(DUV) | NIRUVIS-GE |
|---|---|---|
| 调谐范围 FHI | 400 – 480 nm | |
| 峰值能量 | > 70 μJ 1) | |
| 脉冲持续时间 | (0.7 – 1) 倍泵浦脉冲宽度 | |
| 偏振 | 水平 | |
| 调谐范围 FHS | 290 – 400 nm | |
| 峰值能量 | > 150 μJ 2) | |
| 脉冲持续时间 | (0.8 – 1.2) 倍泵浦脉冲宽度 | |
| 偏振 | 水平 | 垂直 |
- 1）如配备 DUV，由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件，峰值时大于 60 μJ。
- 20如配备 DUV，由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件，峰值时大于 120 μJ。
| 扩展 | NIRUVIS-HE-(DUV) | NIRUVIS-GE |
|---|---|---|
| 调谐范围 SFI 二次谐波 | 266 – 295 nm | |
| 峰值能量 | > 60 μJ 1) | |
| 脉冲持续时间 | (0.8 – 1.2) 倍泵浦脉冲宽度 | |
| 偏振 | 水平 | |
| SFS 二次谐波调谐范围 | 240 – 266 nm | |
| 峰值能量 | > 80 μJ 2) | |
| 脉冲持续时间 | < 1.5 倍泵浦脉冲宽度 | |
| 偏振 | 水平 | |
- 1）如配备 DUV，由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件，峰值时大于 40 μJ。
- 2）如配备 DUV，由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件，峰值时大于 50 μJ。
DUV 扩展 (189 – 240 nm)
| 扩展 1) | NIRUVIS-HE-DUV | ||
|---|---|---|---|
| 泵浦 + FHS | 泵浦+ SFI二次谐波 | 泵浦 + SFS二次谐波 | |
| 调谐范围 | 215 – 240 nm | 200 – 215 nm | 189 – 200 nm |
| 峰值脉冲能量 | > 30 μJ | ||
| 偏振 | 垂直 | ||
- 1）假设 15％ 的泵浦能量进入 DUV 通道，另外 15％ 进入新鲜泵浦通道。
DFG 扩展 (2600 – 20000 nm)
| 扩展 | NDFG1 1) 2) | NDFG1K | NDFG2 3) |
|---|---|---|---|
| 调谐范围 | 2.6 – 11 μm | 2.6 – 4.9 μm | 4 – 20 μm |
| 脉冲能量 | > 80 μJ @ 4 μm | > 80 μJ @ 4 μm | > 40 μJ at peak |
| 脉冲持续时间 | < 2 倍泵浦脉冲宽度 | < 2 倍泵浦脉冲宽度 | 无 |
| 偏振 | 水平 | 水平 | 水平 |
- 1）泵浦重复频率 – 1 kHz。晶体寿命为 1000 – 2000 小时。
- 2）不适用于 TOPAS-PRIME‑HE-PLUS。
- 3）TOPAS-PRIME-HE-PLUS需延长交货时间。
性能
TOPAS-HE-PRIME 调谐曲线。泵浦光： 22 mJ，45 fs，805 nm
轮廓图
TOPAS-PRIME-HE 轮廓图