K2-1000单腔双光梳系统

K2-1000输出一对锁模飞秒激光器(光学频率梳),二者脉冲重复频率略有差异。在时域上,光延迟以极高速度在 1 ns 范围内快速扫描;在频域中,每一组光梳齿线之间通过外差探测产生拍频信号。得益于千兆赫兹量级的重复频率,单根梳齿线可获得较高光功率。 本系统依托一种新型共腔结构,在自由运转状态下即可实现超低噪声。特别是这一对激光器具备被动稳定性,两把光梳之间的强度噪声、时间抖动以及相位噪声具有高度相关性。由于仅采用单一激光谐振腔,无需高速锁相电子学器件以及光放大模块,该方案省去了传统双光梳系统、异步光脉冲采样(ASOPS)系统绝大部分复杂硬件;同时设备体积紧凑,且具备更优异的性能。

基本信息

K2PHOTONICS-logo-1.png双梳光谱和测距的理想工具

1 GHz single-cavity dual-comb laser
1 GHz 单腔双梳激光器

• Two spatially separated pulse trains with >2 W per beam    两个空间分离的脉冲序列,每束光功率大于2 W
• <100 fs pulse duration     <100 fs脉冲持续时间
• Sub-cycle relative timing jitter    亚周期相对时间抖动(两路超快脉冲之间,时间抖动的幅值小于单个光学振荡周期,是超高精度同步的指标)
• Ultra-low relative intensity noise      相对强度噪声超低
• Fundamental Gaussian beam mode output    光束模式基膜高斯输出
• Tunable and long-term stable repetition rate difference      重复频率差异可调且长期稳定
• Compact system design 紧凑型系统设计

产品描述

The system produces a pair of modelocked femtosecond lasers (optical frequency combs) with a slightly different pulse repetition rate. In the time domain, the optical delay is rapidly swept through a range of 1 nanosecond at very high speeds. In the frequency domain, beat notes between each pair of optical comb lines are generated via heterodyne detection. Due to the gigahertz repetition rate, high power per comb line is obtained.

该系统输出一对锁模飞秒激光器(光学频率梳),二者脉冲重复频率略有差异。在时域上,光延迟以极高速度在 1 ns 范围内快速扫描;在频域中,每一组光梳齿线之间通过外差探测产生拍频信号。得益于千兆赫兹量级的重复频率,单根梳齿线可获得较高光功率。

Through a novel shared-cavity architecture, our system is able to achieve ultra-low noise simply in free-running operation. In particular, the laser pair is passively stable with highly correlated intensity, timing, and phase noise properties between the two combs. Since there is only one laser cavity and no high-speed locking electronics or optical amplification, most of the complexity of conventional dual-comb and ASOPS systems is removed, while providing a small footprint and superior performance.
本系统依托一种新型共腔结构,在自由运转状态下即可实现超低噪声。特别是这一对激光器具备被动稳定性,两把光梳之间的强度噪声、时间抖动以及相位噪声具有高度相关性。由于仅采用单一激光谐振腔,无需高速锁相电子学器件以及光放大模块,该方案省去了传统双光梳系统、异步光脉冲采样(ASOPS)系统绝大部分复杂硬件;同时设备体积紧凑,且具备更优异的性能

 

可选项

  • Repetition rate control 重复率控制
  • Integrated second harmonic 集成二次谐波
  • Fiber coupled configurations 光纤耦合配置
  • Supercontinuum option (SCG) 超连续谱选项(SCG)
  • Integrated  optical isolation 集成式光隔离

应用

  • 泵浦-探测 采样
  • 膜厚检测
  • 气体检测与过程控制
  • 精确测距

参数

Specifications 规格

Power per comb 

每光梳功率

>2.0 W 

 

Pulse duration

 脉冲持续时间

<100 fs, clean sech2 pulses

<100 fs,干净的脉冲

Repetition rate 

重复率

1 GHz
Pulse energy 

脉冲能量

>2 nJ 
Center wavelength 

中心波长

1050±10 nm
Beam quality factor M2 

光束质量因子 M 2

<1.1
Beam ellipticity 

光束椭圆度

<10 %
Individual comb RIN 

单个光梳相对强度噪声 RIN

<-160 dBc/Hz for frequencies >1 MHz

频率 >1 MHz 时,-160 dBc/Hz

Dual comb specifications 双梳规格

Repetition rate difference

重复率差异

tunable between +/- 100 kHz

可调范围为±100 kHz

Relative timing noise 

相对时间噪声

<10 fs [1 kHz, 100 kHz]

SHG option SHG 选项

Center wavelength 

中心波长

525±5 nm
Power per comb 

每光梳能量

>100 mW

Supercontinuum-generation option超连续体产生选项

Fiber integration 

光纤集成

Inquire for specific fibers

查询特定纤维

Outputs 输出

Optical 

光学

Two spatially separated pulse trains

两个空间上分离的脉冲序列

Cross-correlation signal 

互相关信号

Trigger signal at the repetition rate difference

重复频率差触发信号

Digital signals 

数字信号

Δfrep/frep value with better than 10-6 precision

Δf rep /f rep  值的精度优于 10 -6 

Controls 控制

Repetition rate difference

重复率差异

Active Δfrep/frep stabilization at Δfrep rate up to 25 kHz, above free-running

在高达25 kHz的Δf速率下,以Δf速率进行主动与Δf稳定化,高于自由运行状态

Repetition rate 

重复率

Fixed (digital or analog on request)

固定(根据要求提供数字或模拟)

Power 功率 Power allocation between fundamental and SHG (SHG option only)

基础与SHG之间的功率分配(仅限SHG选项)

Dimensions 尺寸

Laser head (L x W x H)

激光头(长 × 宽 × 高)

494 x 291 x 179 mm3
494 x 291 x 179 毫米
Beam output height 

光束输出高度

75 mm on (W) side

75毫米宽(W)侧

K2-Link Control Unit (L x W x H)K2-Link

控制单元(长 × 宽 × 高)

395 x 436 x 88.05 mm(2U 19″ rack unit)

395 x 436 x 88.05 毫米(2U 19英寸机架单元)

Cabling 

布线

3 m between control box and laser head

控制箱与激光头之间3米

Requirements 要求

Operating temperature 

工作温度

15 – 30 ºC 
Relative humidity 

相对湿度

20 – 70% (non-condensing)

20 – 70%(非冷凝)

Electrical requirements 

电气要求

100 – 120 VAC, 3 A, 50 – 60 Hz

200 – 240 VAC, 1.5 A, 50 – 60 Hz

Power consumption 

功耗

<150 W

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