成功交付 | 镱镭飞秒成功交付某研究院Yb+MPC飞秒激光系统
2025.11.17

在超快激光系统领域,钛宝石飞秒激光器(Ti:sapphire)长期以来被视为实现毫焦耳级能量与小于40飞秒脉冲宽度的标准方案。然而,随着激光技术的持续进步,越来越多的新型解决方案相继涌现,不仅具备与传统钛宝石系统相媲美的性能,甚至在某些方面表现更优。其中,掺镱(Yb)飞秒激光器结合多通腔脉冲压缩器(MPC)的配置,正在成为一种更高效率、更具性价比且结构更为紧凑的替代方案。

基于这一优势,南京某研究所最终选择镱镭飞秒提供高功率、高能量、超短脉冲激光系统,用于高次谐波产生和空气动力学相关研究,并已完成系统交付,运行表现良好。

Yb + MPC为何成为突破性选择?
Yb+MPC系统在结构紧凑、平均功率高、系统集成度强等方面的显著优势,使其成为钛宝石飞秒激光系统的理想替代选择。

1.结构紧凑与高平均功率
Yb飞秒激光器相比钛宝石系统,具有更紧凑的结构。激光器不仅体积更小,而且在同样功率范围内,它的平均功率输出较高,这使得它在空间利用和集成度方面具有了较大的优势。这一点对于我们实验室来说至关重要,尤其在有限的空间内,如何实现高效的激光输出和系统集成,成为了我们选择Yb激光器的关键原因。

2.强大的系统集成度
与传统的钛宝石飞秒激光系统相比,Yb飞秒激光系统具有更高的系统集成度。其设计减少了对传统钛宝石激光器中需要的大型光学泵浦设备及水冷系统的依赖,使得整个系统不仅更加高效,而且更加易于维护。在与高性能的多通MPC脉冲压缩器配合使用时,Yb飞秒激光器可以在极小的体积内实现出色的脉冲压缩效果,满足各类前沿科研和工业应用的需求。

3.与MPC脉冲压缩器的性能提升
多通腔脉冲压缩器(MPC)与Yb激光系统的结合,提升了整个系统的脉冲压缩效果。在实际应用中,我们使用2mJ高能量飞秒固体激光器和MPC脉冲压缩器组合后,实现了小于40 fs的脉冲宽度,并且输出的光束质量非常优异,确保了系统在高精度应用中的稳定性和可靠性。

4.稳定性与一致性
在选择飞秒激光系统时,稳定性和一致性是我们考虑的核心要素之一。通过使用我们提供的2mJ高能量飞秒固体激光器,可以对系统的长期稳定性和一致性有非常好的体验。该系统在长时间运行后,输出稳定,且各项性能指标(如脉冲能量、脉冲宽度和光束质量)都保持在预期范围内。MPC脉冲压缩器的集成,进一步确保了系统在不同工作条件下的稳定性和高效输出。

 

 



镱镭飞秒成功交付Yb+MPC系统
该系统由 HELIOS-20W-HE Yb 激光器 和 HYPERION-G-HE MPC 脉冲压缩器 组成,结合了高功率、高稳定性的飞秒激光器与高效脉冲压缩器,能够提供极短的脉冲宽度,满足科研和工业应用中的高精度需求。


HELIOS系列的飞秒激光器具有最高输出功率为 20W,最大单脉冲能量为 2mJ(可支持定制3mJ),最短脉冲可达190fsm, 脉冲宽度可调范围从 190fs 到 10ps。其高稳定性和精准的输出特性使得该激光器在超快激光领域具有优越表现。配备水平或竖直偏振 的 1030nm 中心波长,光束质量M² < 1.2,光束直径为 5±1mm,确保了系统能够精确聚焦和稳定输出。激光器支持脉冲选择,在 单发kHz-200kHz (1MHz可定制) 范围内自由调节,并且脉冲能量稳定性为 <1% RMS @8h,长期功率稳定性达到 <0.5% RMS @24h,非常适合高精度实验与工业应用。



HYPERION-G-HE 脉冲压缩器的设计旨在与 HELIOS-20W-HE 激光器 完美匹配,能够将输入脉冲宽度 150fs-1ps 压缩至 <40fs。其高效的压缩效率 >90%,并且典型压缩倍数在 5-10倍之间,能够实现极短脉冲输出,满足对超短脉冲和高能量传输的需求。该压缩器兼容高功率激光系统,如 HCF 系统,可以输出 few-cycle 脉冲,支持更广泛的应用,如超快成像、光谱学等。系统的压缩效率和输出脉冲宽度的卓越性能,确保了用户在高精度和高稳定性下实现脉冲压缩。


系统优势:
· 高功率与短脉冲输出:HELIOS-20W-HE 激光器与 HYPERION-G-HE MPC 脉冲压缩器的结合提供了高达 2mJ 的单脉冲能量与 <50fs 的脉冲宽度,满足对超短脉冲、高能量的需求。
· 高效脉冲压缩:通过 MPC 脉冲压缩器,系统能够有效压缩脉冲宽度,且压缩效率高于 90%,确保了系统的优异性能和高能量传输。
· 系统集成度强:该系统能够完美集成光参量放大器和谐波输出选项,满足不同科研和工业需求,提供灵活多样的输出选项。
· 优异的稳定性和一致性:该系统提供优异的稳定性,脉冲能量稳定性为 <1% RMS @8h,长期功率稳定性为 <0.5% RMS @24h,确保了长期高效运行。

客户评价:
我们原本计划采购一套钛宝石飞秒激光系统,但在深入调研后,发现掺镱飞秒激光器在结构紧凑、平均功率高、系统集成度强等方面具有显著优势。特别是在搭配高性能多通 MPC 脉冲压缩器后,同样能够实现超短脉冲输出。因此,我们最终选择了上海镱镭飞秒提供的 Yb + MPC 解决方案。

经过一段时间的实际使用,我们对这套系统的表现非常满意。镱镭提供的 2 mJ 飞秒激光器在输出稳定性、系统一致性以及各项关键指标上均表现出色,完全满足了我们的实验需求。配套的 MPC 压缩模块帮助我们实现了小于 50 fs 的脉冲宽度,输出光束质量优异,整体系统运行可靠、维护简便。此外,镱镭团队在整个交付与使用过程中提供了非常专业的支持,包括现场调试、光路布局指导、操作培训等,服务响应快速、态度认真,体现了极强的客户责任感。

我们对这次采购体验十分满意,并对未来的合作充满期待。希望镱镭能够继续在高能量飞秒产品方面深入发展,推出如 3 mJ 飞秒激光器 + MPC 等更高规格的解决方案,满足更多前沿科研的需求。