TOPAS-PRIME-HE 是一款基于 TOPAS-PRIME 的高能飞秒光学参量放大器(OPA),其特点是增加了高能低色散放大级,可使用高达 60 mJ 的泵浦脉冲能量,同时保持最短的输出脉冲。

  • TOPAS-PRIME-HE 支持泵浦脉冲能量高达 15 mJ(脉宽 35 – 70 fs),或高达 27 mJ(脉宽 100 – 200 fs)。
  • TOPAS-PRIME-HE-PLUS 支持更高的泵浦脉冲能量,最高可达35–70 fs时35 mJ(100–200 fs时最高60 mJ)。60 mJ的泵浦脉冲能量可在更长的脉冲持续时间下实现,约为150 fs。

两款型号均提供波长扩展选项:

  • TOPAS-PRIME-HE: 可调范围为 189 nm 至 20 μm。
  • TOPAS-PRIME-HE-PLUS: 可调范围为 240 nm 至 20 μm。

超快 (20–70 fs)
规格说明

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:

  • 波长: 800 nm
  • 脉冲能量: 6 mJ
  • 重复频率: 1 kHz
  • 脉宽: 30 – 40 fs
  • 高斯光束泵浦

Note 1:  泵浦脉宽和波长影响规格。如果波长或脉宽与上述值不同,请联系sales@lightcon.com

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最佳性能)。

泵浦激光器的要求
型号TOPAS-PRIME‑HETOPAS-PRIME‑HETOPAS‑PRIME-HE‑PLUSTOPAS‑PRIME-HE‑PLUS
型号TOPAS-PRIME‑HETOPAS‑PRIME-HE‑PLUS
输入波长770 – 830 nm770 – 830 nm770 – 830 nm770 – 830 nm
输入波长770 – 830 nm
脉宽 (FWHM)20 – 35 fs35 – 70 fs20 – 35 fs35 – 70 fs
泵浦单脉冲能量2 – 8 mJ2 – 15 mJ2 – 18 mJ2 – 35 mJ
重复频率< 25 kHz 1)< 25 kHz 1)< 25 kHz 1)< 25 kHz 1)
重复频率< 25 kHz 1)
最高泵浦功率40 W 2)40 W 2)40 W 2)40 W 2)
最高泵浦功率40 W 2)
偏振水平水平水平水平
偏振水平
光谱带宽< 1.2 × 倍转换极限< 1.2 × 倍转换极限< 1.2 × 倍转换极限< 1.2 × 倍转换极限
光谱带宽< 1.2 × 倍转换极限
单脉冲能量稳定性< 1% RMS 3)< 1% RMS 3)< 1% RMS 3)< 1% RMS 3)
单脉冲能量稳定性< 1% RMS 3)
脉宽的稳定性< 1% 脉间 4)< 1% 脉间 4)< 1% 脉间 4)< 1% 脉间 4)
脉宽的稳定性< 1% 脉间 4)
脉冲前沿倾斜< 10% 的脉冲宽度< 10% 的脉冲宽度< 10% 的脉冲宽度< 10% 的脉冲宽度
脉冲前沿倾斜< 10% 的脉冲宽度
脉冲对比度< 1 : 20< 1 : 20< 1 : 20< 1 : 20
脉冲对比度< 1 : 20
光束质量, M2< 1.3 5)< 1.3 5)< 1.3 5)< 1.3 5)
光束质量, M2< 1.3 5)
光束像散< 0.15 6)< 0.15 6)< 0.15 6)< 0.15 6)
光束像散< 0.15 6)
输入光束空间轮廓高斯 – 超高斯高斯 – 超高斯高斯 – 超高斯高斯 – 超高斯
输入光束空间轮廓高斯 – 超高斯
强度调制< 15%, 无热点 7)< 15%, 无热点 7)< 15%, 无热点 7)< 15%, 无热点 7)
强度调制< 15%, 无热点 7)
光束指向稳定性< 10 μrad 8)< 10 μrad 8)< 10 μrad 8)< 10 μrad 8)
光束指向稳定性< 10 μrad 8)
光束发散角< 1.2 × 倍衍射极限< 1.2 × 倍衍射极限< 1.2 × 倍衍射极限< 1.2 × 倍衍射极限
光束发散角< 1.2 × 倍衍射极限
光束高度(距光学平台)125 – 185 mm 125 – 185 mm 125 – 185 mm 125 – 185 mm 
光束高度(距光学平台)125 – 185 mm 
光斑直径, 1/e2< 19 mm 9) 10)< 19 mm 9) 10)< 19 mm 9) 10)< 19 mm 9) 10)
光斑直径, 1/e2< 19 mm 9) 10)
型号TOPAS-PRIME‑HETOPAS-PRIME‑HETOPAS‑PRIME-HE‑PLUSTOPAS‑PRIME-HE‑PLUS
型号TOPAS-PRIME‑HETOPAS‑PRIME-HE‑PLUS
  1. DFG1(NDFG1)选项的最大重复率为1 kHz。
  2. 如需更高泵浦功率选项,请联系sales@lightcon.com
  3. 平均脉冲能量归一化的均方根,NRMSD。
  4. 平均脉宽归一化的均方根,NRMSD。
  5. M2 规格适用于高斯光束。
  6. 归一化像散 – 光腰位置的差值除以瑞利长度。
  7. 归一化为高斯或超高斯拟合,NRMSD。
  8. NRMSD,全角。
  9. 可选购外置望远镜,用于 <39 mm 1/e2 的光束 (69 mm 孔径)。
  10. 受限于适用的最小光斑直径。最小光斑直径取决于脉宽和能量。
输出
型号TOPAS-PRIME-HETOPAS-PRIME-HE-PLUS
可调范围1160 – 1600 nm (信号光)
1600 – 2600 nm (闲频光)
1160 – 1600 nm (信号光)
1600 – 2600 nm (闲频光)
可调范围1160 – 1600 nm (信号光)
1600 – 2600 nm (闲频光)
最高转换效率
(信号光+闲频光)
> 30%> 30%
最高转换效率
(信号光+闲频光)
> 30%
脉宽(1 – 1.5) × 倍泵浦脉冲宽度 @ 1160 – 1550 nm
< 2 × 倍泵浦脉冲宽度 @ 1550 – 2600 nm
(1 – 1.5) × 倍泵浦脉冲宽度 @ 1160 – 1550 nm
< 2 × 倍泵浦脉冲宽度 @ 1550 – 2600 nm
脉宽(1 – 1.5) × 倍泵浦脉冲宽度 @ 1160 – 1550 nm
< 2 × 倍泵浦脉冲宽度 @ 1550 – 2600 nm
时间带宽积< 1< 1
时间带宽积< 1
偏振垂直 (信号光)
水平 (闲频光)
垂直 (信号光)
水平 (闲频光)
偏振垂直 (信号光)
水平 (闲频光)
单脉冲能量稳定性< 3% RMS 1) @ 1160 – 1550 nm< 3% RMS 1) @ 1160 – 1550 nm
单脉冲能量稳定性< 3% RMS 1) @ 1160 – 1550 nm
型号TOPAS-PRIME-HETOPAS-PRIME-HE-PLUS
  1. 平均脉冲能量归一化的均方根,NRMSD。
VIS–UV–DUV 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手动更改波长分离器
计算机控制水平手动更改波长分离器
最大波长范围189 – 1160 nm240 – 1160 nm
外壳整体外壳整体外壳
外壳整体外壳
输出端口数1)1)
可用产品系列TOPAS-PRIME-HETOPAS‑PRIME-HE‑PLUS
扩展NIRUVIS-HE-(DUV)NIRUVIS-GE
  1. 输出端口取决于波长。
VIS 扩展 (475 – 1160 nm)
扩展NIRUVIS-HE-(DUV)NIRUVIS-GE
SHI (800 – 1160 nm)
可调范围800 – 1160 nm800 – 1160 nm
可调范围800 – 1160 nm
最高转换效率 > 2% 1)> 2% 1)
最高转换效率 > 2% 1)
脉宽(1 – 1.5) × 倍泵浦脉冲宽度(1 – 1.5) × 倍泵浦脉冲宽度
脉宽(1 – 1.5) × 倍泵浦脉冲宽度
偏振垂直垂直
偏振垂直
SHS (580 – 800 nm)
SFI (533 – 600 nm)
SFS (475 – 533 nm)
扩展NIRUVIS-HE-(DUV)NIRUVIS-GE
  1. 如配备 DUV,由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件,峰值时大于 > 1.6%。
  2. 如配备 DUV,由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件,峰值时大于 > 3.3%。
  3. 如配备 DUV,由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件,峰值时大于 > 2.5%。
  4. 如配备 DUV,由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件,峰值时大于 > 3%。
UV 扩展 (240 – 480 nm)
扩展NIRUVIS-HE-(DUV)NIRUVIS-GE
FHI (400 – 480 nm)
可调范围400 – 480 nm400 – 480 nm
可调范围400 – 480 nm
最高转换效率 > 0.3% 1)> 0.3% 1)
最高转换效率 > 0.3% 1)
脉宽(1.2 – 2) × 倍泵浦脉冲宽度(1.2 – 2) × 倍泵浦脉冲宽度
脉宽(1.2 – 2) × 倍泵浦脉冲宽度
偏振水平水平
偏振水平
FHS (290 – 400 nm)
SFI二次谐波 (266 – 295 nm)
SFS二次谐波 (240 – 266 nm)
扩展NIRUVIS-HE-(DUV)NIRUVIS-GE
  1. 如配备 DUV,由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件,峰值时大于 > 0.2%。
  2. 如配备 DUV,由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件,峰值时大于 > 0.4%。
DUV 扩展 (189 – 240 nm)
扩展NIRUVIS-HE-DUVNIRUVIS-HE-DUVNIRUVIS-HE-DUV
扩展NIRUVIS-HE-DUV
泵浦 + FHS泵浦 + SFI二次谐波泵浦 + SFS二次谐波
可调范围215 – 240 nm200 – 215 nm189 – 200 nm
最高转换效率 > 0.2% 1)
最高转换效率 > 0.2% 1)
偏振垂直垂直垂直
偏振垂直
扩展NIRUVIS-HE-DUVNIRUVIS-HE-DUVNIRUVIS-HE-DUV
扩展NIRUVIS-HE-DUV
  1. 假设将泵浦脉冲能量的 15% 分配给深紫外(DUV)通道,另外 15% 分配给全新泵浦通道。
DFG 扩展 (2600 – 15000 nm)
扩展NDFG1W 1) 2)NDFG1KNDFG2 3)
可调范围2.6 – 9 μm2.6 – 4.5 μm4 – 15 μm
最高转换效率 > 0.3%> 0.4%> 0.2%
脉宽< 3 × 倍泵浦脉冲宽度< 3 × 倍泵浦脉冲宽度
脉宽< 3 × 倍泵浦脉冲宽度
偏振水平水平水平
偏振水平
扩展NDFG1W 1) 2)NDFG1KNDFG2 3)
  1. 最大泵浦重复频率 – 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。
快速 (70–200 fs)
规格说明

TOPAS-PRIME-HETOPAS-PRIME-HE-PLUS 的输出特性是根据以下泵浦激光器的参数给出的:

  • 波长: 800 nm
  • 脉冲能量: 10 mJ
  • 重复频率: 1 kHz
  • 脉宽: 100 fs
  • 高斯光束泵浦

Note 1: 泵浦脉宽和波长影响规格。如果波长或脉宽与上述值不同,请联系sales@lightcon.com

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最佳性能)。

泵浦激光器的要求
型号TOPAS-PRIME‑HETOPAS-PRIME‑HETOPAS‑PRIME-HE‑PLUSTOPAS‑PRIME-HE‑PLUS
型号TOPAS-PRIME‑HETOPAS‑PRIME-HE‑PLUS
输入波长770 – 830 nm770 – 830 nm770 – 830 nm770 – 830 nm
输入波长770 – 830 nm
泵浦脉宽(FWHM)70 – 100 fs100 – 200 fs70 – 100 fs100 – 200 fs
泵浦单脉冲能量2 – 20 mJ2 – 27 mJ2 – 47 mJ2 – 60 mJ
重复频率< 25 kHz 1)< 25 kHz 1)< 25 kHz 1)< 25 kHz 1)
重复频率< 25 kHz 1)
最高泵浦功率40 W 2)40 W 2)40 W 2)40 W 2)
最高泵浦功率40 W 2)
偏振水平水平水平水平
偏振水平
光谱带宽< 1.2 × 倍转换极限< 1.2 × 倍转换极限< 1.2 × 倍转换极限< 1.2 × 倍转换极限
光谱带宽< 1.2 × 倍转换极限
单脉冲能量稳定性< 1% RMS 3)< 1% RMS 3)< 1% RMS 3)< 1% RMS 3)
单脉冲能量稳定性< 1% RMS 3)
脉宽的稳定性< 1% 脉间 4)< 1% 脉间 4)< 1% 脉间 4)< 1% 脉间 4)
脉宽的稳定性< 1% 脉间 4)
脉冲前沿倾斜< 10% 的脉冲宽度< 10% 的脉冲宽度< 10% 的脉冲宽度< 10% 的脉冲宽度
脉冲前沿倾斜< 10% 的脉冲宽度
脉冲对比度< 1 : 20< 1 : 20< 1 : 20< 1 : 20
脉冲对比度< 1 : 20
光束质量, M2< 1.3 5)< 1.3 5)< 1.3 5)< 1.3 5)
光束质量, M2< 1.3 5)
光束像散< 0.15 6)< 0.15 6)< 0.15 6)< 0.15 6)
光束像散< 0.15 6)
输入光束空间轮廓高斯 – 超高斯高斯 – 超高斯高斯 – 超高斯高斯 – 超高斯
输入光束空间轮廓高斯 – 超高斯
强度调制< 15%, 无热点 7)< 15%, 无热点 7)< 15%, 无热点 7)< 15%, 无热点 7)
强度调制< 15%, 无热点 7)
光束指向稳定性< 10 μrad 8)< 10 μrad 8)< 10 μrad 8)< 10 μrad 8)
光束指向稳定性< 10 μrad 8)
光束发散角< 1.2 × 倍衍射极限< 1.2 × 倍衍射极限< 1.2 × 倍衍射极限< 1.2 × 倍衍射极限
光束发散角< 1.2 × 倍衍射极限
光束高度(距光学平台)125 – 185 mm 125 – 185 mm 125 – 185 mm 125 – 185 mm 
光束高度(距光学平台)125 – 185 mm 
光斑直径, 1/e2< 13.5 mm 9) 10)< 13.5 mm 9) 10)< 19 mm 9) 10)< 19 mm 9) 10)
光斑直径, 1/e2< 13.5 mm 9) 10)< 19 mm 9) 10)
型号TOPAS-PRIME‑HETOPAS-PRIME‑HETOPAS‑PRIME-HE‑PLUSTOPAS‑PRIME-HE‑PLUS
型号TOPAS-PRIME‑HETOPAS‑PRIME-HE‑PLUS
  1. DFG1(NDFG1)选项的最大重复率为1 kHz。
  2. 如需更高泵浦功率选项,请联系sales@lightcon.com
  3. 平均脉冲能量归一化的均方根,NRMSD。
  4. 平均脉宽归一化的均方根,NRMSD。
  5. M2 规格适用于高斯光束。
  6. 归一化像散 – 光腰位置的差值除以瑞利长度。
  7. 归一化为高斯或超高斯拟合,NRMSD。
  8. NRMSD,全角。
  9. 可选购外置望远镜,用于 <39 mm 1/e2 的光束 (69 mm 孔径)。
  10. 受限于适用的最小光斑直径。最小光斑直径取决于脉宽和能量。
输出
型号TOPAS-PRIME-HETOPAS-PRIME-HE-PLUS
可调范围
(信号光+闲频光)
1160 – 2600 nm1160 – 2600 nm
可调范围
(信号光+闲频光)
1160 – 2600 nm
最高转换效率
(信号光+闲频光)
> 30%> 30%
最高转换效率
(信号光+闲频光)
> 30%
脉宽(0.7 – 1) × 倍泵浦脉冲宽度(0.7 – 1) × 倍泵浦脉冲宽度
脉宽(0.7 – 1) × 倍泵浦脉冲宽度
时间带宽积< 1< 1
时间带宽积< 1
偏振垂直 (信号光)
水平 (闲频光)
垂直 (信号光)
水平 (闲频光)
偏振垂直 (信号光)
水平 (闲频光)
单脉冲能量稳定性< 2% RMS 1) @ 1160 – 1550 nm< 2% RMS 1) @ 1160 – 1550 nm
单脉冲能量稳定性< 2% RMS 1) @ 1160 – 1550 nm
型号TOPAS-PRIME-HETOPAS-PRIME-HE-PLUS
  1. 平均脉冲能量归一化的均方根,NRMSD。
VIS–UV–DUV 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手动更改波长分离器
计算机控制水平手动更改波长分离器
最大波长范围189 – 1160 nm240 – 1160 nm
外壳整体外壳整体外壳
外壳整体外壳
输出端口数1)1)
可用产品系列TOPAS-PRIME-HETOPAS‑PRIME-HE‑PLUS
扩展NIRUVIS-HE-(DUV)NIRUVIS-GE
  1. 输出端口取决于波长。
VIS 扩展 (475 – 1160 nm)
扩展NIRUVIS-HE-(DUV)NIRUVIS-GE
SHI (800 – 1160 nm)
可调范围800 – 1160 nm800 – 1160 nm
可调范围800 – 1160 nm
最高转换效率 > 5% 1)> 5% 1)
最高转换效率 > 5% 1)
脉宽(0.7 – 1)× 倍泵浦脉冲宽度(0.7 – 1)× 倍泵浦脉冲宽度
脉宽(0.7 – 1)× 倍泵浦脉冲宽度
偏振垂直垂直
偏振垂直
SHS (580 – 800 nm)
SFI (533 – 600 nm)
SFS (475 – 533 nm)
扩展NIRUVIS-HE-(DUV)NIRUVIS-GE
  1. 如配备 DUV,由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件,峰值时大于 > 4%。
  2. 如配备 DUV,由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件,峰值时大于 > 11%。
  3. 如配备 DUV,由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件,峰值时大于 > 6%。
  4. 如配备 DUV,由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件,峰值时大于 > 8%。
UV 扩展 (240 – 480 nm)
扩展NIRUVIS-HE-(DUV)NIRUVIS-GE
FHI (400 – 480 nm)
可调范围400 – 480 nm400 – 480 nm
可调范围400 – 480 nm
最高转换效率 > 1% 1)> 1% 1)
最高转换效率 > 1% 1)
脉宽(0.7 – 1) × 倍泵浦脉冲宽度(0.7 – 1) × 倍泵浦脉冲宽度
脉宽(0.7 – 1) × 倍泵浦脉冲宽度
偏振水平水平
偏振水平
FHS (290 – 400 nm)
SFI二次谐波 (266 – 295 nm)
SFS二次谐波 (240 – 266 nm)
扩展NIRUVIS-HE-(DUV)NIRUVIS-GE
  1. 如配备 DUV,由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件,峰值时大于 > 1%。
  2. 如配备 DUV,由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件,峰值时大于 > 2%。
  3. 如配备 DUV,由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件,峰值时大于 > 0.4%。
  4. 如配备 DUV,由于额外的泵浦能量进入 DUV 选件,峰值时大于 > 0.5%。
DUV 扩展 (189 – 240 nm)
扩展NIRUVIS-HE-DUVNIRUVIS-HE-DUVNIRUVIS-HE-DUV
扩展NIRUVIS-HE-DUV
泵浦 + FHS泵浦 + SFI二次谐波泵浦 + SFS二次谐波
可调范围215 – 240 nm200 – 215 nm189 – 200 nm
最高转换效率 > 0.5% 1)
最高转换效率 > 0.5% 1)
偏振垂直垂直垂直
偏振垂直
扩展NIRUVIS-HE-DUVNIRUVIS-HE-DUVNIRUVIS-HE-DUV
扩展NIRUVIS-HE-DUV
  1. 假设将泵浦脉冲能量的 15% 分配给深紫外(DUV)通道,另外 15% 分配给全新泵浦通道。
DFG 扩展 (2600 – 20000 nm)
扩展NDFG1W 1) 2)NDFG1KNDFG2 3)
可调范围2.6 – 11 μm2.6 – 4.9 μm4 – 20 μm
最高转换效率 > 1.5%> 1.5%> 0.6%
脉宽< 2 × 倍泵浦脉冲宽度< 2 × 倍泵浦脉冲宽度
脉宽< 2 × 倍泵浦脉冲宽度
偏振水平水平水平
偏振水平
扩展NDFG1W 1) 2)NDFG1KNDFG2 3)
  1. 最大泵浦重复频率 – 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。
皮秒 (1–4 ps)

详情请咨询 sales@lightcon.com

性能
闲频光 CEP 稳定系统

TOPAS 的闲频光(1600–2600 nm)借助三波相互作用过程实现被动载波包络相位(CEP)锁定。不过,受泵浦光束指向波动或环境条件变化的影响,可能会出现缓慢的 CEP 漂移。这种漂移可通过采用 f-2f 干涉仪结合反馈环路来补偿,该环路能对 TOPAS-PRIME 和 TOPAS-PRIME-HE 功率放大级中种子光与泵浦光之间的时间延迟进行控制。

轮廓图
相关期刊
Phonon-enhanced nonlinearities in hexagonal boron nitride
J. S. Ginsberg, M. M. Jadidi, J. Zhang, C. Y. Chen, N. Tancogne‑Dejean et al.
Nature Communications • 2023
1
2
资料下载