超快雷射波長轉換之差頻

2021-02-12 脈動科技

前面我們介紹了超快雷射光源波長擴展，即倍頻（和頻）系統。現在我們同樣要再來提提APE公司的差頻方案，HarmoniXX DFG。它可以十分便利的把飛秒，皮秒光參量振蕩器（OPO）波長擴展到中紅外量級（如圖 1.1所示）。中紅外雷射由於其特殊的地位，一直受到大家廣泛的關注與重視，是一個帶有光環，或者說是擁有很多可開發的利用的一個寶藏波段。使用者只需要調整OPO的信號光，就可以輕鬆實現4-12um左右的調諧。

 

 

圖 1.1 HarmoniXX DFG波長擴展原理

 

這麼好的東西，是不是想馬上看一下了？

單從外觀上來講，HarmoniXX DFG與HarmoniXX 其他系列差別不大，如下圖1.2。

圖1.2 HarmoniXX DFG 外觀

 

 DFG需要兩種不同波長的光作為pump光源，例如OPO的信號光和閒頻光。然而信號光與閒頻光需要時間和空間上同步，因此在進入DFG單元之前，需要有時間空間調節手段，如下圖所示（圖 1.3），經過DFG單元後，利用分束單元，分離DFG與pump光波。

  

圖 1.3 DFG 簡易光路圖

 

 

HarmoniXX DFG 有不同的版本型號，以適應不同的脈寬寬度的光源。皮秒DFG：適用於脈衝寬度為2-6 ps，波長範圍可覆蓋4.8 -15 μm。被優化用於高解析度測量和窄帶脈衝。因此，它是理想的混和頻譜學應用

 

飛秒DFG：標準型號調諧範圍為4 -11 μm，利用額外的光學元件，可擴展波長的範圍為至10-15 μm，HarmoniXX DFG fs特別適合要求高時間解析度的應用，例如fs S-SNOM。

 

HarmoniXX DFG fs：

 圖2.1 HarmoniXX DFG fs 波長調諧範圍

 圖2.2 HarmoniXX DFG fs光譜寬度與歸一化強度

 

HarmoniXX DFG fs所用的晶體專為高功率輸出所優化的，並且擁有最佳寬帶轉換。

HarmoniXX DFG ps：

圖2.3 HarmoniXX DFG ps波長調諧範圍

 圖2.4 HarmoniXX DFG ps光譜寬度與歸一化強度

 

利用HarmoniXX在產生DFG時，能很好地保持原有泵源的窄線寬特性。它的光譜帶寬約為10 cm-1，這種脈衝非常適合要求高解析度的應用，例如光譜學。

 

 

 

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