Tunable
Tsunami Ultrafast Ti:sapphire Oscillators
작성자 관리자
날짜 2022-12-26 11:21:00
◆초고속 Ti:sapphire 오실레이터
◆펄스폭 <30fs~100ps
◆튜닝 700-1080nm
◆반복율~80MHz
제품정보
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Tsunami
- •Ultrafast Ti:sapphire Oscillators
- •초고속 Ti:sapphire 오실레이터
- •제조사: (미) MKS Spectra-Physics
Tsunami® 시리즈 레이저는 Spectra-Physics 사 최초의 모드잠금 티타늄 사파이어 (mode-locked Ti:sapphire) 레이저로서, 1990 년대에 개발되어 30년이 지난 현재까지도 꾸준히 시판중인 역사적인 초고속 레이저입니다. 진화를 거듭하여 현재는 견줄 수 없는 유연함과 막강한 성능을 제공합니다. Regenerative mode-locking 에 기초한 Tsunami 레이저 고유의 초고속 펄스 발생 메카니즘은 심지어 공진기의 요동이 있는 동안에도 변환한계펄스 (Transformed limited pulses) 를 지속하고 유지할 뿐만 아니라, <30fs 의 극초단부터 100ps 에 이르는 펄스폭으로 700~1000nm 이상의 튜닝범위를 커버하게 합니다.
유연성
Tsunami 시리즈 레이저는 동일 플랫폼 상에서 펨토초와 피코초 펄스의 모델 3960 시리즈, 펨토초 펄스만의 모델 3941 시리즈, 피코초 펄스만의 모델 3950 시리즈등 3 가지 버전으로 구성됩니다. 각각은 Millennia eV 레이저의 5W, 10W, 또는 15W 파워로 펌프되며, 개별 실험에 필요한 레이저 출력을 선택할 수 있습니다.
디자인
Tsunami 레이저의 Prism dispersion compensation 의 뛰어난 설계 때문에 극초단의 변환한계 펄스를 가능하게 합니다. 고유의 Lamdba-Track 프리즘 이동 기능은 파장이 튜닝되어도 뛰어난 빔포인팅을 가능하게 합니다. 펨토초 펄스모드에서 파장을 선택하기 위하여 사용한 슬릿은 진화된 분산보상과 콤비를 이뤄 <60fs 에서 부터 <900fs 까지 넓은 범위에 걸쳐 펨토초 대의 펄스폭을 조정가능하게 합니다. 펨토초 모델은 피코초모델로 쉽게 변환이 가능하며 적절한 GTI 기구를 사용함으로써 <2ps 에서부터 >100ps 까지를 커버 가능합니다.
모델 & 옵션
Femtosecond & Picosecond Tsunami
- •3960C-15HP: 700-1080nm, >2.7W@800nm, <100fs, 15W pump
- •3960C-10HP: 700-1050nm, >1.4W@800nm, <100fs, 10W pump
- •3960C-X1BB: 700-1000nm, >1.4W@800nm, <100fs, 10W pump
- •3960C-M1BB: 700-980nm, >0.7W@800nm, <100fs, 5W pump
Picosecond-only Tsunami
- •3950C-15HP: 700-1000nm, >2.9W@800nm, 2-100ps, 15W pump
- •3950C-X1BB: 700-1000nm, >1.5W@800nm, 2-100ps, 10W pump
- •3950C-M1BB: 700-980nm, >0.7W@800nm, 2-100ps, 5W pump
Femstosecond-only Tsunami
- •3941-X1S-USP: 780-850nm, >0.9W@800nm, <50fs, 10W pump
- •3941-M1S-USP: 780-850nm, >0.5W@800nm, <50fs, 5W pump
- •3941-30-M1S: 780-820nm, >0.4W@800nm, <30fs, 5W pump
응용분야
- • Multiphoton microscopy
- • Time-resolved photoluminescence
- • Non-linear spectroscopy
- • Optical computed tomography
- • Surface second harmonic generation
- • Terahertz imaging
- • Semiconductor metrology
- • Materials processing
- • Amplifier seeding
관련제품
- Millennia eV CW DPSS 레이저
- •펌프파장 532nm
- •펌프파워 cw 5W, 10W, 15W
- UHG Ultrafast Harmonic Generator
- •Tsunami 레이저의 700-1080nm NIR 파장대를 UV, 가시광대의 파장으로 변환
- •~80MHz 주파수대로부터 수kHz~수MHz 대의 펄스반복율
- Inspire OPO Ultrafast OPO
- •Tsunami 레이저를 펌프광으로 한 OPO
ℹ️ Regenerative Mode-Locking
- Regenerative mode-locking
- 재생 모드잠금 기법
재생기법은 Tsunami 초고속 레이저에 적용된 펨토초, 피코초 펄스 발생 메카니즘의 모드잠금 기법입니다.*
아래 그림은 펨토초 버전과 피코초버전의 공진기 레이아웃을 나타냅니다. 펨토초 내부는 파장튜닝용 슬릿과 분산보정용 4-프리즘 세트가 내장되고, 피코초 내부는 파장튜닝용 복굴절필터 (Birefringent filter) 와 분산보정용 GTI (Gires-Tournois Interferometer) 가 내장됩니다. 아웃풋커플러 M10을 기준으로 공통적으로 공진기 내부에는 AOM (광음향변조기 Acousto Optic Modulator) 와 외부에는 고속 포토다이오드 디텍터가 내장됩니다. 포토다이오드는 Tsunami 출력빔의 일부로부터 공진기의 종모드간의 비트주파수 c/2L~80MHz (L=공진기 광로길이) 주파수를 검출합니다. 이 주파수 성분은 적절하게 가공되고 증폭되어 공진기 내부의 AOM 모드락 기기를 구동합니다. 즉 공진기의 길이가 모드잠금 주파수에 자동적으로 매칭됨으로써, 이 AOM은 장시간 펄스동작과 더불어, 수동형 모드잠금 메카니즘에서 모드잠금 주파수와 공진기 주파수 사이의 미세한 어긋남으로 인한 펄스의 빠짐 (dropouts) 또는 모드잠금이 종료되는 것을 방지합니다.
재생기법은 능동형 또는 수동형 모드잠금 기법의 장점들을 공유함으써 수10fs 에서 100ps 까지 넓은 펄스폭을 커버합니다. 티타늄사파이어 스펙트럼중에서 게인이 높은 파장대에서 모드잠금은 대략 5ps 이하의 펄스폭에 대해서는 크리스털 자체의 광학 Kerr 렌즈효과와 프리즘 또는 GTI 분산보정의 조합으로 인해 펄스들은 AOM 없이도 지속가능합니다. 이 경우 재생기법의 AOM은 펄스발생의 스타트와 지속유지 기능을 동시에 하기도 합니다. 그러나 스펙트럼 끝쪽의 게인이 낮은 파장대역 또는 5ps 이상 100ps 까지의 긴 피코초 펄스발생에서 AOM은 능동형 모드잠금의 기능을 수행함으로써 안정적인 피코초 펄스를 발생하게 합니다.
이로써 재생 메카니즘에 기반한 Tsunami 레이저는 업계에서 가장 넓은 펄스폭 범위와 동시에 가장 넓은 파장 튜닝폭을 제공합니다.
►Tsunami femtosecond: typical tuning curves w/5,8,10W pumps
►Tsunami picosecond: typical tuning curves w/5,8,10W pumps
*James D. Kafka, Michael L. Watts, and Jan-Willem J. Pieterse, IEEE J. QE. Vol 28, No.10, 2151-2162 (1992)