Сравнение фемтосекундных лазеров различных производителей

Дата публикации: 09.09.2024 09:00

Фемтосекундные лазеры, или лазеры сверхкоротких импульсов – технология, расширившая возможности в научных исследованиях и промышленности. За счет ультракоротких импульсов длительностью до сотен фемтосекунд (1 фс – 10-15 с) минимизируется тепловое воздействие на материалы при обработке и повышается ее точность. Фемтосекундные лазеры стали незаменимым инструментом для выполнения сложных задач микрообработки хрупких твердых материалов.

Преимущества фемтосекундных лазеров:

Точность обработки: за счет чрезвычайно короткой длительности импульсов, фемтосекундные лазеры могут выполнять высокоточную микро- и нанообработку материалов, минимизируя тепловое воздействие и предотвращая повреждения окружающих структур.
Меньшее тепловое воздействие: короткие импульсы минимизируют вероятность перегрева обрабатываемых материалов, что важно для прецизионной обработки сложных материалов.
Разнообразие промышленных применений: фемтосекундные лазеры подходят для обработки металлов, полупроводников, полимеров и керамики.
Скорость обработки: частота повторения импульсов вплоть до десятков МГц ускоряет обработку и повышает эффективность производственных процессов.

Применения фемтосекундных лазеров:

Научные исследования: Изучение сверхбыстрых процессов в физике, химии и биологии, создание и исследование новых материалов, исследование нелинейных оптических эффектов.
Промышленность: Прецизионная микрообработка, резка и сверление металла, стекла, полимеров, полупроводников, производство оптических компонентов, микроэлектромеханических компонентов (MEMS), органических светодиодов (OLED).

Таблица 1 - Параметры фемтосекундных лазеров различных производителей

Производитель	Авеста, РФ	Light Conversion, Литва	Ekspla, Литва	CNI, Китай	Keyun, Китай	Inngu Laser, Китай
Модель	ANTAUS	PHAROS	FemtoLux 30	FS-Y	KY-Vibre	GXF 1030
Длина волны, нм	1030*	1030*	1030*	1030*	1030*	1030*
Средняя мощность, Вт	>10 – 40	10 – 20	30	50	5 – 50	20 – 100
Длительность импульса	<220-280 фс – 10 пс	<190/290 фс – 10 пс	<350 фс – 1 пс	<300 фс	<350 фс – 10 пс	400 – 800 фс
Частота импульсов	1 Гц– 1 МГц**	1 Гц – 1 МГц**	1 Гц – 4 МГц**	500 кГц~2МГц	1 Гц – 1 МГц**	1 Гц – 1 МГц**
Стабильность мощности	<1% (24 часа)	＜0.5% (100 часов)	<0.5% (100 часов)	<3% (4 часа)	＜0.5% (12 часов)	<3% (8 часов)
Пространственная мода (TEM00) (M2)	<1,2	<1,2 - 1,3	<1,2	<1,3	<1,3	<1,3
Диаметр пучка, мм		3,3 – 6,6	2.9	~3	1 – 3	2

Таблица 2 - Параметры перестраиваемых фемтосекундных титан-сапфировых лазеров различных производителей

Производитель	Авеста, РФ	Newlight Source, Китай	Novanta Photonics, США	Spectra-Physics, США
Модель	TiF-SP-12	Nano	gecco	Synergy
Длина волны, нм	800	800	800	800
Ширина спектра (FWHM), нм	>80	>20 – 100	>40	>40 – 100
Средняя мощность, мВт	>230 – 850	>200 – 300	>600	>500 – 1200
Длительность импульса, фс	<12	~15 – 100	<20	<10 – 20
Частота импульсов, МГц	80	80	80 /70 – 110	75
Стабильность мощности	<0,2%	<0,5%	<1%	1%
Пространственная мода (TEM00) (M^2)	<1,2	<1,3		<1,3
Диаметр пучка, мм	<2	2		<2
Расходимость пучка, мрад	<1			<2

*Доступны кратные гармоники

**С опцией селектора импульсов

Китайские производители предлагают фемтосекундные лазеры, по мощности и большинству параметров не уступающие продукции лидирующих на рынке производителей. Однако для задач, требующих длительности импульса менее 300 фс, рекомендуется выбор лазеров Авеста или Light Conversion.

В отдельную группу можно выделить фемтосекундные Ti:Sapphire (титан-сапфировые) лазеры, характеризующиеся большой шириной спектра излучения, возможностью изменения центральной длины волны в широком диапазоне и сверхкороткой длительностью импульса (вплоть до <30 фс). Титан-сапфировые лазеры в основном используются в научных приложениях, а также для накачки лазерных систем.

С появлением фемтосекундных лазеров стало возможно создание лазерных систем с тераватной пиковой мощностью импульса. Большинство тераватных систем включают в себя генератор фемтосекундных импульсов, стретчер импульсов, каскады усилителей и компрессор импульсов. В качестве генератора фемтосекундных лазерных импульсов используются титан-сапфировые генераторы или генераторы на хром-форстерите. Тераватные системы используются в фундаментальных исследованиях как ускорители элементарных частиц, а также для генерации и изучения плазмы, рентгеновского излучения и высокоэнергетических ТГц-импульсов.

Таблица 3 - Параметры фемтосекундных титан-сапфировых лазеров с центральной длиной волны 800 нм различных производителей

Производитель	Авеста, РФ	Newlight Source, Китай	Novanta Photonics, США	Coherent, США	Spectra-Physics, США
Модель	TiF-SP-30	Lanser	taccor Tune	Chameleon Ultra	InSight
Диапазон изменения центральной длины волны, нм	770-840	780 – 820	740 – 910	680 – 1080	680 – 1300
Энергия импульса		7 – 15 мДж	1,3 – 1,8 нДж
Средняя мощность, мВт	>350 – 1200			>2500 – 3500 (800 нм)	>1600 – 2400 (800 нм)
Длительность импульса, фс	<30	30 фс или 100 фс - 1 пс	<80	140	<120
Частота импульсов	80 МГц	10 Гц – 1 кГц	1 ГГц	80 МГц	80 МГц
Стабильность мощности	<0,2%	<0,5 – 1%	<1%	<0,5%	<1%
Пространственная мода (TEM00) (M^2)	<1,2	<1,3 – 1,5		<1,1	<1,2
Диаметр пучка, мм	<2	6 – 13	0,8	1,2	1,1
Расходимость пучка, мрад	<1	<0,5			<1,5

Титан-сапфировые лазеры китайского и российского производства могут обеспечить сверхкороткую длительность импульса (<30 фс) и стабильность мощности <0,5% и подходят для задач, не требующих сверхширокого диапазона перестройки центральной длины волны.

С каталогом продукции Вы можете ознакомиться здесь.

Компания INSCIENCE является эксклюзивным дистрибьютором продукции Inngu Laser на территории РФ. Для подробного ознакомления с ассортиментом производителя приглашаем Вас посетить сайт inngulaser.ru

Теги inngu laser фемтосекундные лазеры сравнение фемтосекундных лазеров

Новые статьи

Исследование характеристик КМОП-камеры с обратной засветкой в видимом диапазоне

В статье исследуются характеристики научной камеры Tucsen Dhyana95 с BSI-sCMOS сенсором (КМОП-сенсором с обратной засветкой) при регистрации видимого излучения. Проводится сравнение характеристик BSI-sCMOS камеры со спецификацией BSI-CCD камеры.

Лазерное ударное упрочнение (LSP) с использованием лазеров Litron

В статье рассматриваются перспективы применения лазерного ударного упрочнения для улучшения эксплуатационных характеристик высококачественной керамики. Для проведения эксперимента используется излучение высокой энергии 2-й, 3-ей и 4-ой гармоник наносекундного Nd:YAG лазера Litron LPY10J.

Методы и средства люминесцентной микроскопии

Современные тенденции развития люминесцентной микроскопии направлены, в первую очередь, на повышение разрешающей способности систем формирования изображения. Здесь к лючевую роль играют методы конфокальной и мультифотонной микроскопии.

Сравнение фемтосекундных лазеров различных производителей

В обзоре сравниваются модели фемтосекундных лазеров от уже зарекомендовавших себя производителей и их потенциальные аналоги: Coherent, Ekspla, Spectra-Physics, Light Conversion, Novanta photonics, Авеста, Inngu laser, CNI, Newlight Source, Keyun

Прецизионная визуализация времени жизни флуоресценции движущегося объекта

Метод временной мозаики FLIM позволяет повысить точность визуализации времени жизни флуоресценции движущихся объектов. Метод основан на записи массива (мозаики) изображений, построении и анализе векторной диаграммы мозаики с помощью специального ПО Becker & Hickl.

Выявление сверхбыстрых компонентов затухания по двухфотонной визуализации времени жизни флуоресценции спор грибов

С помощью системы Becker & Hickl DCS-120 MP со сверхбыстрыми детекторами для визуализации времени жизни флуоресценции исследуется флуоресценция спор различных видов грибов. Исследуются чрезвычайно быстрые компоненты с временем затухания 8 – 80 пс и амплитудами до 99,5% в функциях затухания.