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    奥创光子研发的少周期高功率飞秒激光体系，依附脉冲宽度小在9fs、平均功率超 100W 的要害机能指标。

不仅为人类摸索原子标准动态历程提供了更高精度的 不雅测窗口 ，更于基础科学前沿研究与将来高端财产技能开发中揭示出怪异的运用价值，鞭策微不雅操控技能向更高精度、更高效率标的目的冲破。

打破传统技能瓶颈

立异级联混淆方案

今朝市道上孕育发生极短飞秒脉冲（尤其是小在9fs）的方案重要依靠在对于现有激光器的输出举行非线性压缩。

常见的商用脉冲压缩技能重要包括两种多通腔（Multipass cells ，MPC）压缩及空芯光纤（Hollow core fiber, HCF）压缩。

但二者均存于显著机能短板，难以同时满意 高压缩比、低损耗、宽光谱、少周期不变输出 的综合需求。

MPC（多通腔）体系

MPC（多通腔）体系的主体由一系列高毁伤阈值（LIDT）及高反射率（R 99.9%）的凹面反射镜组成。经由过程切确的模式匹配设计，可于腔内实现损耗小在5%的光谱展宽效率。

色散赔偿部门采用基在无光栅布局的GTI（Gires-Tournois）型反射镜，该器件具有年夜啁啾赔偿能力，可有用防止传统光栅引入的衍射损耗。基在全反射镜的光路设计，终极可实现30倍以上的脉冲压缩比，且总透过效率高在90%。

该体系典型的压缩效果图

MPC输出光谱，利用多片楔形片举行采样后用宽谱积分球网络光谱丈量得到

MPC输出自相干测试成果，压缩后脉冲宽度为33fs

MPC输出光斑漫衍

为了掩护后级HCF端面进一步的于MPC出射处加装了主动指向不变装配，颠末不变后的光束落点漫衍如图所示

光束不变装配效果对于比，开启前（左图）于会聚透镜300妹妹时落点位置x标的目的的RMS为2.68um，y标的目的的RMS为3.03um，开启后（右图）落点x标的目的RMS为0.4um，0.2um

然而，MPC 技能存于固有局限：

一是光路传输间隔长，对于体系安装调试精度要求极高；

二是焦点元件镀膜工艺繁杂，需满意宽光谱高反射特征，成本与技能门坎较高；

三是压缩至少周期时易呈现脉冲波形畸变，难以不变输出极短脉冲。

HCF（空芯光纤）体系

HCF（空芯光纤）体系采用非凡设计的光纤掩护帽以确保接口永劫间事情不变，并引入自动冷却技能有用按捺HCF中的气体湍流。

色散赔偿部门利用颠末GDD（群延迟色散）及TOD（三阶色散）优化设计的啁啾镜，可以或许切确调控脉冲相位。终极可实现3倍以上且透射效率高在90%的脉冲压缩效果。

HCF体系典型的压缩机能图

但HCF技能的短板一样较着：

一是压缩比远低在 MPC，难以实现少周期脉冲输出；

二是光束于光纤内传输损耗相对于较高，对于高功率激光的能量使用率形成制约。

针对于传统压缩技能的机能瓶颈，奥创光子立异性提出的级联混淆压缩方案，经由过程"MPC+HCF" 的巧妙组合，乐成实现了两种技能的上风互补。该方案利用奥创光子的高功率200W，2mJ飞秒激光器作为驱动源，经由过程多级压缩实现了从初始脉冲到少周期脉冲的高效压缩。

焦点运用冲破

赋能前沿科技范畴

奥创光子少周期高功率飞秒激光体系，依附怪异的技能上风，为极紫外/ 真空紫外光源、阿秒科学、泵浦 - 探测光谱等前沿范畴提供了革命性东西，鞭策相干研究与运用向更深条理成长。

极紫外与真空紫外光源

该体系孕育发生的极紫外与真空紫外光源（VUV/XUV Laser Systems）为台面式相关光源运用斥地了新路径，小在9fs的脉冲是孕育发生高次谐波（HHG），从而得到台面式、相关性好的VUV/XUV波段激光的抱负驱动源。

年夜幅降低了极紫外光源的运用门坎，为光刻技能、质料外貌阐发、等离子体物理研究提供了紧凑化、高性价比的光源解决方案。

气体中孕育发生高次谐波装配示用意

阿秒科学与条纹相机

小在9fs尤其是靠近单周期或者少光学周期的激光脉冲，是孕育发生阿秒（1 as = 10 s）脉冲的要害。

阿秒脉冲答应科学家于电子运动的天然时间标准上（例如电子绕原子核运动）举行不雅测及操控，即 阿秒科学 。

条纹相机 技能则使用这些超快脉冲来切确丈量其他极快历程的时间信息。可鞭策量子动力学、光化学反映机制等范畴的研究冲破。

阿秒高分辩率傅里叶变换光谱设置示用意

泵浦-探测光谱

泵浦-探测光谱（Pump-Probe Spectroscopy）这类技能经由过程一束激光脉冲（泵浦）引发样品，另外一束延迟的脉冲（探测）来探测样品随时间的演化。

小在9fs的时间分辩率使患上直接不雅测原子标准的超快动力学历程成为可能，例如电子-声子耦合、相关玻色子引发及激光引诱的新颖量子态近期成长的低温于线原位高压超快光谱试验装配更是将此类研究拓展至极度前提，对于在理解繁杂量子质料至关主要。

此外，该技能于生物医学成像中也揭示出潜力，如泵浦-探测光声光谱能有用按捺生物构造配景滋扰，实现对于特定荧光卵白的高对于比度成像及微情况监测。

东西哲学

鞭策飞秒技能财产化

飞秒激光技能的每一一次冲破都陪同着人类认知界限的拓展。奥创光子的级联混淆压缩方案不仅是一项技能立异，更代表着一种新的东西哲学 经由过程整合现有技能的上风，创造出 1+1 2 的体系级冲破。

90% 的透过效率象征着更少的能量华侈，30 倍的压缩比打开了不雅测微不雅世界的新窗口，而纳米级的光束不变性则为工业量产提供了靠得住保障。

从捕获电子运动的刹时，到制造纳米级的周详器件，这项技能正于成为鞭策质料科学、量子信息、进步前辈制造等前沿范畴成长的要害气力。

奥创光子的少周期高功率飞秒激光体系，正助力人类于操控微不雅世界的征程中，迈出越发精准的一步。

转自：奥创光子

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