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Fraunhofer 刷新飞秒激光器功率记录 结构更简单

2009-06-01 12:00
逆光飞舞
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        6月1日消息,德国Fraunhofer研究所的工程师发布了一款新型飞秒激光器,其功率打破了世界记录,达到400W。这项成果将在6月举行的慕尼黑激光展上展示。这是商用飞秒激光器的巨大进步,此前飞秒激光器的平均功率在10瓦以内,即使是高端激光系统,功率也不超过100瓦。

        “Fraunhofer ILT引入了一种叫做“paradigm shift”的设计方式,我们的激光器功率打破飞秒激光器的记录。”市场与公关部主管Axel Bauer表示。

        更重要的是,Bauer表示,这种激光器的设计远比已存在的高功率飞秒激光器要简单得多。“此前50瓦的飞秒激光器已经被认为是高端的了,高昂的价格和有限的加工速度限制了它们的商业潜力,目前它们还没有被广泛接受。”

        相反,新的400瓦激光模块基于InnoSlab技术,采用二极管泵浦板条激光器设计,Fraunhofer ILT开发这种技术已经近十年。InnoSlab技术已经是大量超快激光器的通用技术,可以提供短脉冲波长、高重复频率和良好光束质量,同时拥有设计简单的优势。

        新的激光模块主要包括单个的激光振荡器,能够产生1-2W的输出功率,加上一个单通放大器,可以把功率提高到一百瓦,且可以全部输出。该激光器的光学效率能够达到50%,衍射受限光束质量能够达到M2<1.4,在所传播的范围内是圆光束。

Fraunhofer ILT的400瓦飞秒激光器将用于超精密材料加工

        另一个创新是通过修改输出亮度,脉冲能量达到100µJ,且不需要复杂的啁啾脉冲放大。“这是简化飞秒激光器史上的巨大进步,降低成本的意义重大,这是能够在工业应用中普及的关键。”Bauer指出。

        另一个比较值得注意的特征是脉冲周期小于700飞秒,明显比现有的皮秒激光器要短。光谱宽度在2nm以内。这种设计方式同样能够用在纳秒和皮秒激光器,避免了“时间压缩”的相关零件,能够进一步改善性能和将设备小型化。

        根据Bauer的说法,这种输出特性在非线性频率转换方面很理想。目前该团队也在开发倍频、脉冲压缩和高次谐波技术。同时,他们也正在努力把脉冲能量提高到10 mJ以上,面向科学研究应用。

        Bauer认为这种技术还有可能研发出更高的功率水平。“根据理论和试验结果,超快脉冲激光器的功率还没有到顶。Fraunhofer ILT正在设法把激光器的功率扩大到1000W以上。”他表示。


编译:光电新闻网 曾聪
 

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