飞秒激光器功率稳定性如何？
发布时间：2021-02-02 10:44
对于飞秒激光器来讲，在激光材料损伤阈值和非线性效应如自聚焦等其他物理因素的限制下，放大器对于可达到的激光脉冲峰值功率有一个上限，飞秒激光器的工业应用范围使用传统对种子脉冲直接放大的方法无法突破这个物理限制。因此Mourou他们提出了一个方法：先在时域上展宽需要放大的脉冲（一般是通过延时线，Dispersion delay line），在单脉冲能量不变的情况下降低峰值功率；然后再对展宽后的脉冲进行放大，这样在放大到同样峰值功率时，由于脉宽的展宽，能得到的单脉冲能量就更大，最后时域压缩脉冲（一般通过相反色散量的延时线），就可以获得更高峰值功率的脉冲。
该飞秒激光器系统由一个钛宝石振荡器、一个二次谐波发生器和一个脉冲拾取器组成，主要指标：（1）波长可调范围：340纳米-540纳米，680-1080纳米；（2）脉冲重复频率：10千赫兹-80兆赫兹左右；（3）脉冲宽度：140fs；（4）平均功率：在800纳米时3.5W；（5） 噪音：0.15% rms （10Hz to 20MHz）；（6）波长调谐速度：40nm/s（7）功率稳定性：±0.5%（8）激光光斑模式TEM00；（9）线性极化度：500:1;（10）指向：0.5 μrad/nm。
飞秒激光器功率稳定性如何？功率稳定性是按照百分比或者dB计算的，10/500和20/1000的稳定性是一样的。一般说激光器在额定工作条件下稳定性相差不大，但高功率状态下若散热没做好的话，稳定性会有一点影响。而超负荷工作下什么情况都会发生。
精确的连续波长输出功率计算
在计算连续波长输出功率时一般需要引入一个时间相关的速率方程，该计算过程非常耗费时间。而 ASLD 提供了一种快速算法，能够在得到准且结果的同时节省大量的时间。
高功率激光器的超高斯模式分析
ASLD 提供超高斯模式的基本结构分析，能够仿真得到高功率激光器的输出功率和光束质量。展示了输入功率2600W，脉冲能量 0.1066J 的激光器仿真设置图。
在飞秒激光器中，其放大介质是光纤，相比于固体放大，光纤放大的峰值功率限制和SPM积累效应更加明显，即使是采用CPA放大的形式，在普通光纤中可放大到的最高功率依然有限，因此需要使用CPA放大结合新的放大介质例如特殊光纤和放大方法。
总结
距1985年Mourou和Strickland在《Optics Communication》上发表第一篇CPA放大的文章至今他们因CPA技术获得诺贝尔物理学奖已经过去了33年。期间超快激光器尤其是超快光纤激光器无论是在理论上和工业技术上都取得了长足的发展。
飞秒激光器功率稳定性如何？飞秒激光器系统由振荡器、倍频器和脉冲拾取器构成，由振荡器产生680-1080 nm 的脉宽为140飞秒的飞秒激光输出。 利用倍频晶体可以产生340-540纳米的飞秒激光输出。通过声光晶体讲脉冲输出的重复频率在10K-80MHz范围调谐。该系统可作为多种材料的多波段泵浦源，研究其发光性质和动力学过程的目的。同时也将广泛应用于本室其它研究方向，比如在pump-probe方法测量超快动力学过程中作为光源。
