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一、简介
染料激光器采用染料溶液作为增益介质。染料介质具备数十纳米宽的增益带宽,故通过调节腔在不同波长的损耗可以获得可调谐输出。通常染料激光器的振荡器包括一个可转动光栅,以实现波长调谐并达到窄线宽输出;染料溶液则通过循环泵在腔内的石英染料池内循环;泵浦源通常采用532/355nm的调Q纳秒脉冲激光器。
常用染料可提供420~950nm的可调谐范围。通过倍频、三倍频、和频方式可获得200nm~420nm连续可调谐的输出;通过差频可扩展至4500nm红外输出。同样为可调谐输出,染料激光器的输出线宽约为OPO的1%,故较为适合特殊波长的窄线宽激发应用,典型应用如燃烧场内的基团激发。
2、高重频染料激光器
在新一代内燃机、航空及航天发动机等应用中,流场速度非常快,传统的10Hz重复频率染料激光器已经很难满足要求。对流场/燃烧场的高速诊断需要高重频染料激光器。
1)特点
• 超低ASE<0.05%
• 重复频率可高达100kHz
• 高效率激光谐振腔
• 振荡器及放大器都采用不锈钢的外壳,稳定,可靠
• 最新的集成电子学系统和界面友好的LabView系统软件
• 晶体温控稳定
• USB接口,TCP/IP远程控制
• 系统紧凑,空间占用小
2)频率变换
• 内部开环倍频器,配速查表
• 自动跟踪FCU可选
• 扫描速度最高达10nm/min
• 重复频率适应范围宽,从<1Hz up到100kHz
• 温度稳定倍频晶体
3)可选项
• 三级放大单元,高功率输出
• 温度及流量监控
• 双光栅结构,更窄线宽
4)技术参数
线宽
光栅
调节范围
1800 l/mm, 90 mm
430 nm–900 nm
< 0.08 cm-1 @ 565 nm
2400 l/mm, 90 mm
430 nm–750 nm
< 0.06 cm-1 @ 565 nm
输出指标
转换效率:
Nd:YAG pumped 532 nm, 10 kHz, 10ns, 40W
Nd:YAG pumped 532 nm, 10 kHz, 10ns, 15W
10 W, 25% @ 564 nm Rhodamine 6G
6.8 W, 17% @ 640 nm DCM
2 W, 13% @ 440 nm Coumarin 120
Nd:YAG pumped 532 nm, 10 kHz, 10ns, 90W
Nd:YAG pumped 355 nm, 10 kHz, 10ns, 30W
20 W, 22% @ 564 nm Rhodamine 6G
13.5 W, 15% @ 640 nm DCM
3.3 W, 11% @ 440 nm Coumarin 120
SHG转换效率
>10%
Nd:YAG pumped 532 nm, 1 kHz, 150ns, 90W
500 mW, 2.5% @ 282 nm SHG
波长重复性
< 0.005 nm
绝对精度
< 0.01 nm
扫描线性
< 0.002 nm
波长稳定性
< 0.001 nm/°C
发散角
0.5 mrad
偏振
> 98 % 竖直
ASE-背景
< 0.5 %
尺寸
1040 mm x 400 mm x 300 mm ± 10 mm, 80 kg
光束输入高度
180 mm ± 10 mm
光束输出高度
200 mm ± 10 mm
环境需求
冷却染料容积
800 Watt, 谐振器和放大器系统
实验室
无尘室
电压
110…230V, 单相, 50 Hz/ 60 Hz
电脑
一个USB接口
操作系统
Windows XP/ Windows Vista/ Windows 7
泵浦激光脉冲功率,kHz运行
最高到150 W
5)波长扩展单元
波长扩展单元用于将染料激光器输出进行倍频、三倍频,以及与泵浦激光进行差频和和频,获得更宽范围波长输出。
6)波长扩展选配指南
输出波段
参与激光
产生方式
210nm - 440nm
染料基频
倍频
197nm - 220nm
三倍频
1.4um -5.0um
染料基频 - 1064nm泵浦光
差频
215nm - 245nm
染料基频 + 355nm泵浦光
和频
360nm - 440nm
染料基频 + 1064nm泵浦光
192nm - 200nm and 221nm - 250nm
染料倍频 + 1064nm泵浦光
Quantel高重频染料激光器,高重频系列
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