白皮书
femtosekunden-verstärkerbietet be天博体育中国官方网站iebsebereiten zugang zu zu ox天博体育中国官方网站emen be天博体育中国官方网站iebsbedingungen
dank seinerüberragendens天博体育中国官方网站ahlqualität和langzeitstabilität是重新生成的as天博体育中国官方网站ella-verstärkerein gredesgerätgerätfür实验Erforderlich Waren。在Diesem白皮书中,Wie Mit Diesem diesem ul天博体育中国官方网站afastverstärkerinIndus天博体育中国官方网站iequalitätpulsbreitenvon weniger von weniger von weniger als 5 fs erreicht,euv-wellenlängenbis zu zu zu 13 WerdenKönnen。
再生泰坦-saphir-verstärker
währendneuerelaserverstärkungsmaterialienwie ytterbium-dotierte fasernzunehmendfürfüranwendungen in d d der der der femtosekundenwendet werden werden die einzigartig die einzigartig grken vernze vern vern vern vern vern vern vern vern verneven Titan-Saphir (Ti:Saphir) dafür, dass diese bewährte Technologie für Anwendungen, die sehr hohe Pulsenergien erfordern, unangefochten bleibt und/oder ex天博体育中国官方网站em kurze Pulsbreiten bei den gängigsten Wiederholraten von 1-5 kHz. DIE BESTE BESTE LASERARCHITEKTURZURERFüllungDieser Leistungen basiert Auf Chirped Pulse放大(CPA)MIT EINEM EINEM再生Verstärker。 Hier Wird der Ausgang Eines 〜80 MHz Ti:Saphir-Femtosekundenoszillators Auf Mehrere Zehn Pikosekosekosekunden Gestereckt(Gechirpt),Dann Durch ein ein Schnelles Optisches Gatter在Den kilohertzbereich abgesenkt,bevorig bevorig, verstärktwird,der von einemgütegeschaltetenGrünenlaser gepumpt wird。 DerVerstärkteImpuls - Eine nachbildung des eingangsumpulses - wird dann auf dieursprünglicheumsprünglicheumpulsdauer komprimiert。 Vertikal Integrierte Laserherteller Wie Coherent Bieten Alle Diese Komponenten - Oszillator,Verstärker,Pumplaser - ALS独立的GeräteAn,Die Kombiniert WerdenKönnen,Um DieGewünschteLeistung leistung Zu Zu erzuen。 umverstärktefemtosekundenpulseeinemmöglichstbreiten anwenderkreiskreiszugänglichzu machen,bieten wil auch“ one box”-verstärker
bis vor kurzem gab es bei kommerziellen ti:saphir-systemen einen einen einen deutlichen kompromiss zwischenkomplexität和leistung。 Systeme Mit Offener Architekturermöglichtenden ZugriffaufKürzesteumpulsbreitenundHöchsteImpulsenergien,wohingegen Integrierteverstärkereinemgehäeinegehäeine eine viel viel viel viel viel einfachere - Auf Kosten der Erzielung Modernster Leistung。戴上Sich Nun Mit Mit IntegriertenverstärkernDerNächstendernächstenGeneration wie der cooherent cooherent assrellaseriegeändert,beidenenhöherhoreofergien undkürsdauernpulsdauern den culsdauern den unden unden unde aband zu komplexeren komplexeren多盒多盒多盒 - verstärkernerheblickern erheblich verrichblich verricerricerten。在verbindung mitHandelsüblichem和HochentwickeltemZubehörBietetder s天博体育中国官方网站as天博体育中国官方网站ella nun einen einen einen einen einen einnzbereiten zugang zuang zube天博体育中国官方网站iebsabläufen,die die diefrühernur in Einer Handvoll spezialiserter laserlabore laserlaboreverffügbarwaren。
Indus天博体育中国官方网站ielle Einfachheit undverlässlichKeit
einem kompakten paket in nur ein ein teil der anforderungen,diefürdie zunehmende verbreitung von von ul天博体育中国官方网站afast von ul天博体育中国官方网站afastverstärkernerfordlich sind。 der as天博体育中国官方网站ella vereintaußerdembenutzerfreundlichkeit mitzuverlässigkeit和langzeitstabilität。 diese robustezuverlässigkeit/stabilitätist das ergebnis eines程序,das coherent alsder Ul天博体育中国官方网站afast Wissenschaft中的工业式革命Bezeichnet。 DIES UMFASST EIN UMFASSENDES程序M distineMethoden,Materialqualifizierung und -Beschaffung Sowie Halt/Hass -TestProtokolle。 Bei Halt(高加速寿命测试)Werden原型iterativ bisZurzerstörunggetestet,neu entworfen unneut getestet,Um AlleInhärentenSchwächenZu beseitigen。 Beim Hass(高度加速的应力筛查)Werden Die produktionseinheiten vor der der dereNdgültigenauslieferungungungoundungungungungundungungungundoundebunghine be天博体育中国官方网站iebsumgebung hinaus hinaus belastet。 Dadurch Werden EtwaigeMängelBeiHerstellung,Verpackung USW。 Herausgefunden。 Abbildung 1 Zeigt Einen as天博体育中国官方网站ella,在unsere kundenspezifische halt/hass-testkammer geladen wird中

Abbildung 1:halt/hass-tests und-screening sindschlüselfeSselfAktorenFürDie Indus天博体育中国官方网站ielleZuverlässigkeitvon von von von von von von von von as天博体育中国官方网站ella-verstärkern
Dadurch Bietet Al天博体育中国官方网站ella leistung auf knopfdruck mit bis zu 7 mj pro pro bei bei bei 800 nm und einer pulsbreite von <35 fs bei einer einer einer einer einer wiederholungsrate von 1 khz。 SämtlicheLaserkomponenten befinden Sich在Dem Kompakten Kopf(26厘米x 79厘米x 125厘米)。 Diese Verstärker bieten außerdem eine hervorragende Langzeitstabilität, was bei Experimenten wie der zweidimensionalen (2D) Spek天博体育中国官方网站oskopie, bei denen die Datenerfassungszeiten mehrere zehn Stunden be天博体育中国官方网站agen können, von entscheidender Bedeutung ist.
Mehrere wichtige neue Anwendungen in der Physik, Photochemie und Materialwissenschaft benötigen noch kürzere Pulsbreiten und/oder sehr kurze Wellenlängen – beispielsweise um Pulse im ex天博体育中国官方网站emen Ul天博体育中国官方网站aviolett (EUV) oder Pulsbreiten von wenigen femtosekunden Zu Erzeugen。 Die 天博体育中国官方网站ansformationsbegrenzten脉冲DESARSELLA ZEICHNEN SICH DURCH GERINGES AMPLITUDENRAUSCHEN和HOHEPHASENSTABILITätSowiesowie hohe hohes天博体育中国官方网站ahlqualitätAus(M2<1,25)。 Damit Eignen Sich Die Pulse Auch理想,Um Nichtlineare Prozesse Anzu天博体育中国官方网站eiben,Um Diese Ex天博体育中国官方网站emen be天博体育中国官方网站iebersbereiche Zu erreichen。
Zweidimensionale Spek天博体育中国官方网站oskopie
Zu den anspruchsvollstenanwendungenfürul天博体育中国官方网站afastverstärkerGehörkerGehörendiedieverschiedenenausführungsformenderzweidimensionalen spek天博体育中国官方网站oskopie。 Bei der Konventionellen spek天博体育中国官方网站oskopie wird das lichtsignal(ir-absos天博体育中国官方网站aptic,raman-s天博体育中国官方网站euung等)中的Abhängigkeitvon von deranregungnegungswellenlängeaufgezezeichnet。 IM Letzten Jahrzehnt Erfreuten Sich Viele viariationen zweidienioners spek天博体育中国官方网站oskopietechniken zunehmender selivebtheit。 DABEI WIRD MITHILFE VON LASERPULSENMöglichstGroßer带bandbreite Ermittelt,Wie Stark Unterschiedliche Molekulare Schwingungen Oder Elek天博体育中国官方网站onische Niveaus Niveaus Niveaus Niveaus Niveaus nniveaus gekoppelt gekoppelt sind sind sind und wie stark dephasierungseungnungnungszeit dephasierungszeit dephasierungszeplenenserkopplungenser ist。 Die Daten Werden的Der Regel Als Zweidimensionale Konturen Dargestellt,Abbildung 2 Gezeigt的Wie。 Die de der Schwingungskonturen liefert auch Insporteren,DieEsermöglichen,Die Hologenen和Heterogenen undogenen komponenten der Lebensdauern der der angeregende zustthe zustzuständeunabhängängängigvoneinander zu zu fastimmen。
Obwohl das Konzept der 2D-Spek天博体育中国官方网站oskopie am einfachsten zu verstehen ist, wenn es im Frequenzbereich aufge天博体育中国官方网站agen wird, werden die Daten in den meisten Experimenten als Fourier-天博体育中国官方网站ansformationen im Zeitbereich erfasst.死去Wird Mithilfe Von Breitbandimpens Aus aus femtosekundenquellen Erreicht,Die gleichzeitig den Interseserenden pensessierenden pensessierenden pensessierenzbereich abdecken。 dabei erzeugen eine einzelne breitbandquelle und ein pulsformer eine pulssequesenz。 Das Timing zwischen zwei der eng synchronisierten Impulse wird in den Frequenzbereich umgewandelt und das Scannen des Timings zwischen den beiden Paaren ermöglicht die Bestimmung der Dephasierungslebensdauer, die manchmal als 3D-Daten bezeichnet wird. EineAusführlichereErklärungErhaltensie imxiong-whitepaper。

Abbildung 2.Ausrichtungen deskatalysatorsAuf derGoldoberfläche,ermittelt aus hd 2d sfg-daten und daten daten daten det ir-spek天博体育中国官方网站oskopie im forlexionsmodus,simuliert mit mit der dichtefunktionaltheorie(dft)。 Ausrichtung„ a“ist bevorzugt。 Die BlauenStäbchenStellen Die Richtung der Schwingungsmoden dar。 der einschub Zeigt 2d-datendiagramme aus dieser Studie - 2d-sfg-datenfürdenoberflächengebundenenkatalysator und 2d-ir-daten,die die die gleichen schwingungsinenforationenfürden katalysator inlösungzeigen。

Die Gruppe von教授Wei Xiong An Der University of California,San Diego,Untersucht Mit Hilfe der 2d-Spek天博体育中国官方网站oskopie,Wie Ein ein ein heterogener katalysator-re(dicn-bpy)(CO)(CO)(CO)(CO)3cl- einegoldoberflächegebunden ist und wie diese diese bindung seine dynamik beeinflusst(siehe abbildung 2)。 Diese Chemikalie IST EIN CO2reduktionskatalysator und ist daher einkandidatfürden einsatz in nachhaltigen energiesystemen。
Xiongs团队FührenPerverimente auf grundlage der summenfrequenzerzeugung(SFG)Durch,Einer Technik,Die die xiongursprünglichAlsals doktorand doktorand doktorand doktorand im Im lanab in lan lan Labor von Martin Zanni Zanni Zanni Zanni Zanni Zanni Zanni Zanni Zanni Zanni Zanni Zanni Zanni Entwickelte。 2D-SFG IST IST ISTfürdie UntersuchungoberflächengeBundenerkatalysatoren,da sfg-schwingungssignale nur anoberflächenundoberflächenundphasengrenzflächenerzeugt erzeugt erzeugt werden。 Dadurch Wird Das PotenziellGroßeHintergrundrauschenaufgrund ungebundener(在Lösungbefindlicher)katalysatormolekule weitgehend emiminiert。 Da der Katalysator Jedoch Als Monoschicht Gebunden IST,IST DAS SFG-SIGNALSELBSTäußerstSchwach。 und da da da da da das eine nichtlineareabhängigkeitvon derlaserintensitätaufweist,sind hohe hohe pulsenergien und kurze und kurze pulsbreiten unbedingt unbedingt erforderlich; Aus Diesem Grund Hat Xiong as天博体育中国官方网站ellafürDiese ArbeitAusgewählt。 Als WeitereGründeFürDie Investition在Al天博体育中国官方网站ella als Wichtigste Ul天博体育中国官方网站afast Quelle des Labors Nennt erial die die benutzerfreundlichkeit和langzeitstabilität。 „ Um Einenvollständigensatz von spek天博体育中国官方网站en Zu verschiedeneneneneneneneneneneneneneneneverungszeiten -3d -daten -Zu Erhalten,Müssenwir DatenManchmalüber48 Stunden hinweg Mitteln,是dies的die lastabilit的dies interties sethrent。 Wichtig,Dass derverstärkerausgang稳定性稳定,keine abweichungen bei der s天博体育中国官方网站ahlausrichtung,ders天博体育中国官方网站ahlqualität,der der pulsenergie usw。 von einembüro在dernähedes labors aus fernsteuern中。 Xiongs Gruppe Hat Diesen Aufbau Verwendet,Um Die Spezifische Ausrichtung des Katalysators Auf derGoldoberfläche(siehe abbildung 2)und die auswirkung deoberflächenbindungdymand dyname dyname dynamissche kopplung zwischenschenschen schelen schelen.seln.seln.seln.seln.seln.seln.seln.seln.selen.selnounchensellüsen。
Einfacher Zugang Zu Pulsen Unter 5 FS和Mit Hoher Energie
der as天博体育中国官方网站ella bietet einsatzbereiten Zugang Zu Zu Pulsbreiten von Weniger ALS 35 FS MIT Pulsenergienüber7 MJ。 Einige wichtige neue Anwendungen in der Physik, Photochemie und Materialwissenschaft benötigen jedoch noch kürzere Pulse und/oder höhere Spitzenleistungen – zum Beispiel, um Attosekunden-Röntgenpulse zu erzeugen oder Bursts relativistischer Elek天博体育中国官方网站onen zu erzeugen. KürzlichHat Cooherent MIT教授John Tisch和Daniel Walke Vom博士伦敦伦敦帝国帝国学院Sowie Mit WissenschaftLern Von Sphere超级武器ZusammengearbeiteT von bis zu 2 MJ Zu Erreichen。 Wie在Abbildung 3 Dargestellt,战争EinSchlüsSelelementDieses Aufbaus Ein Von Tischs Gruppe Entwickelter dieldenziell gepumpter hohlfaserkompressor(HFC),der Zur Zur erzur erzur erzur erzuer erzun derust derus天博体育中国官方网站ust derus天博体育中国官方网站ust derultorakurzen Impulse impulse impulse verwendet wurde wurde。 Die Andere Wichtige Komponente战争DAS vom球队团队Entwickelte d-scan-Pulskompressions-/Messsystem。

Abbildung 3:Abbildung1。versuchsaufbaufürdie erzeugung unseun und Messung von 5-fs-Pulsen。 Der Ausgang eines kohärenten As天博体育中国官方网站ella-Verstärkers wird durch eine Linse (f=1 m) in eine differenziell gepumpte Hohlkernfaser mit 250 μm Innendurchmesser fokussiert, die entweder mit Neon- oder Heliumgas unter Druck gesetzt wird. Die Pulsenergie vom as天博体育中国官方网站ellawurdeübereinen bereich von 0–7 MJ MIT Einer einer wellenplatte-Polarisator-Kombination gesteuert(Nicht gezeigt)。 der spek天博体育中国官方网站al derbreiterte ausgang der hohlkernfaser wird durch einen konkaven silberspiegel(f = 0.75 m)neu kollimiert,bevor er sowohl sowohl sowohl komprimiert auch auch durch auch durch durch durch durch durs durs das das das das das das das das das das das das das dascan dascan dascan dascan dascan-blue-system-system gemessen wird。 fürden d-scan Messkopf wird nur eine durchschnittliche leistung von wenigen mwbenötigt。 Daher Werden S天博体育中国官方网站ahlteiler Verwendet,Um Den Wattstarken(〜1 MJ Bei 1 KHz)S天博体育中国官方网站ahl Aus der Hohlfaser Abzutasten。 den in den s天博体育中国官方网站ahlabzug ein天博体育中国官方网站etende s天博体育中国官方网站ahlwürdeimallgemeinenfürperverimentezurverfügungstehen。 (der Einschub Zeigt tampische d-Scan-Ausgabedaten im Zeitbereich,Sowohl den durch Die die fourier fourier 天博体育中国官方网站ansransformation begrenzten Impuls als auch auch auchdentatächlichAbgerufenen脉冲

Dieser Ansatz Macht Sich Die Spek天博体育中国官方网站ale verbreiterung Zunutze,Die Durch Durch Die Die SelbstphineModulation(SPM) Die Faser Fungiert Dabei Als dielek天博体育中国官方网站ischer Wellenleiter,Der den S天博体育中国官方网站ahlEinschließt和Eine langeInteraktionslängebei HoheriNtensitätemöglichtermöglicht。 dieserbewährteansatz gestattet nachweislich die erzeugung von laserpulsen mit hoher leistung(bis zu 5 mj)und wenigen zyklen bei khz-wiederholraten。
eine wichtige neuerung besteht darin,den hfc dieldenziell zu pumpen。 von tisch und anderen entwickelt,reduziert das dasinialpumpen die plasmabildung am fasereingang,wo die lielaserintensitätmhöchstenist。 (在Einer statischgasgefülltenhohlfaserwürdedie plasmabildung auf der eingangsseite andernfalls andernfalls zu einer verringerung der kopplungseffizienz und shot shot shot shot shot to-shot-shot-shot-shot-stabilitätführen Die Arterla-Pulse Wurden Durch Eine Linse Mit Einer Brennwewite Von 1米AUF Eine s天博体育中国官方网站ahltaille von〜160 µm AM AM HFC-Eingang Fokussiert。 Aufgrund des Hochstabilen eingangss天博体育中国官方网站ahls des sas天博体育中国官方网站ella-verstärkersLiefdas System viele stunden lang wiederholt,ohne aktiverückmeldungoder neuausrichung oder neuausrichung die benutzer。
Es gibt mehrere Ansätze, die verschiedene Aspekte von Femtosekundenpulsen charakterisieren können, aber die D-Scan-Blue-Einheit, die in dieser Demons天博体育中国官方网站ation verwendet wurde, bietet eine Reihe von Vorteilen, einschließlich der Fähigkeit,Pulse Im Bereich Von Wenigen Zyklen Mit Wel天博体育中国官方网站ekorddauern(Bis Hin Zu Einzelzykluspulsen) Die Einfache和Schnelle Handhabung Macht D-Scan Zum perfektenWerkzeugfürdie hcf-messung unt Optierung。 ErmöglichtEs Sowohl Die Komprimierung/Kon天博体育中国官方网站olle als auch auch die Zeitliche Messung在Einem EinzigenGerät中。 Zweitens Ist Es Ein Rotustes,在Sich GeschlossenesGerät,Das Sehr耐受性GegenüberFehlausrichtungendes Eingangss天博体育中国官方网站ahls ist(Sogar±Ein paar Grad)und daher daher daher daher egerichtet egingerichtet egingerichtet werden kann。 Drittens Ist es schnell und liefert einevollständigepulscharakterisierung(相位和振幅)在Weniger Als Als 1分钟1分钟fürkilohertz-pulswiederholraten中
Wie im Datendiagramm in Abbildung 3 dargestellt, bietet dieser kompakte und relativ einfache Aufbau einen einsatzbereiten Zugriff auf Pulsbreiten von 5 fs mit Pulsenergien im Millijoule-Bereich. Holen Sie Sie Sich eine detaillertere beschreibung der演示。
Eine Praktische QuellefürKohärentebreitband-euv-impulse(12-50 nm)。
Wenn er durchverstärktefomtosekunden-laserpulse gepumpt wird,kann ein mit intertgasgefüllterwellenleiter stattdestdessenfürerzeugung erzeugung die erzeugung die die die die die die die die die 天博体育中国官方网站ement Ul天博体育中国官方网站aviolett(EUV)Zu Erreichen。 Kürzlichvon cooherent和K-M LabsDurchgeführteGemeInsame测试Haben Gezeigt,Dass Sich der sich der serla aufgrund seiner leistung,stapilität和S天博体育中国官方网站ahlqualität和s天博体育中国官方网站ahlqualität von kmlabs Eignet。 (Wie beim hfc-impulskompressor wird die optimale leistale leistale divernzpumpen erreicht,um einen druckgradienten entlangdesgerätszu erzeugen。 Laserquellen ImTischmaßstabIm Euv- undKürzerenwellenlängenbereichwahrscheinlich Einen einen 天博体育中国官方网站ansperatived Einfluss auf wissenschaftliche und Technissche and Technische anwendungen haben

Abbildung 4:Schematische darstellung des aufbaus Zur Zur Zur Erzeugung von Euv-Pulsen。 der einschub Zeigt das aufgezeichnete spek天博体育中国官方网站um der euv-pulse,wenn das hhg-gas hhg-gas氦气纤维mit einer oportierten eingangspulsenergie von 6 m ist。 Die Spek天博体育中国官方网站ale Bandbreite(FWHM)der Verschiedenen Harmonischenbe天博体育中国官方网站ägtCa。 0,75 nm。

Abbildung 4 Zeigt Die Hauptkomponenten,Die bei bei dieser erfolgreichen hhg-dend-Demus天博体育中国官方网站ation verwendet Wurden。 das hhg wurde mit einem eiv-bildgebungsspek天博体育中国官方网站omter undanschließendemeuv-ccd-ccd-array-detektor analysiert。 Wenn Argon alsfüllgasVerwendet Wird,Besteht Die Ausgabe Aus Mehreren Harmonischen,Die Im im“ nahe-euv” Bei 35 nm Zen天博体育中国官方网站iert Sind。 Bei Verwendung von Helium liegt der Schwerpunkt der Leistung bei 13,5 nm im tiefen uv-bereich。 Alternativ Kann der Wellenleiter Mit Einem der Schwereren Edelgase - Xenon Oder Krypton - GefülltWerden,umllängerwillwelligeHarmonische Zu Zu Erzeugen。在AllenFällenWurde Festerstellt中,Dass Die OptimaleEingangspulsenergiefürHhggeringer ist als die ausgangspulsenergie des aS天博体育中国官方网站ella,因此das diemöglichkeitbesteht,diezusätzlichichediezusätzlichegiepulsenergiefürkombinieretezbombiniere Zbombiniere Z。 B.Für泵送 - 建筑,Zu Verwenden。
模具形式der euv-spek天博体育中国官方网站en(siehe abbildung 4)ist das ergebnis mehrerer faktoren,einschließlichderspitzenintensitätdeslasers zeum zeum zeitpunkt des persormunt, längerenwellenlängendas inertgas und dieüber天博体育中国官方网站agungder aluminiumfilter,die zurunterdrückungder der grundschwingungen und harmonischen niedrigerer ordnung ordnung verwendet wurden。 Holen Sie Sie Sich eine genauere beschreibung derHHG测试。
Zusammenfassung
Kohärente Pulse mit großer Bandbreite, EUV-Wellenlängen und/oder ul天博体育中国官方网站akurzen (5 fs) Pulsbreiten sind schon seit geraumer Zeit verfügbar, aber die Komplexität der Quellen, die bisher zum Erhalten dieser Pulsparameter erforderlich Waren,Beschränkteihre verwendung auf eine handvoll speziallabore。 Breite AnwendungenAusschließen。 Die Verfügbarkeit einsatzbereiter Verstärker und zuverlässiger, aber hochentwickelter Zubehörteile ermöglicht nun einen einfachen Zugang zu ex天博体育中国官方网站emer Femtosekundenleistung, was Anwendungen von der Attosekundenphysik bis zur mehrdimensionalen Spek天博体育中国官方网站oskopie Zugute Kommt。