Femtosekunden-Lasersystem UltraFlux Custom

UltrakurzpulsPulsFestkörper

UltraFlux Custom ist ein maßgeschneidertes OPCPA (Optical Parametric Chirped-Pulse Amplification) Lasersystem mit mehreren Terawatt und wenigen Zyklen, das entwickelt wurde, um etwa 15 Terawatt Ausgangsleistung bei einer Wiederholrate von 1 kHz und einer Pulsdauer von 8 fs zu liefern. Dieses fortschrittliche Lasersystem wurde speziell für die ELI-ALPS-Anlage in Szeged, Ungarn, entwickelt und basiert auf industriell erprobten Yb:KGW- und Nd:YAG-Lasern.

Merkmale

• Angetrieben von kostengünstigen, diodengepumpten und industriell erprobten Yb:KGW- und Nd:YAG-Lasern, die mit einer Wiederholrate von 1 kHz arbeiten
• 120 W Durchschnittsleistung kombiniert mit >15 TW Spitzenleistung, unter 250 mrad Träger-Einhüllenden-Phasenstabilität (CEP) und unter 8 fs Pulsdauer bei einer zentralen Wellenlänge von 900 nm
• Verstärkungsfreie spontane Emission (ASE), passiv CEP-stabilisierte Pulse mit hervorragender Stabilität der Ausgangsparameter über 24 Stunden Dauerbetrieb
• Tischsystem trotz seines einzigartigen Spezifikationssatzes
• Raffiniertes Selbstdiagnosesystem für einen freihändigen Betrieb und stabile Ausgangsspezifikationen den ganzen Tag über ohne Bedienereingriff

Anwendungen

• Grundlegende Forschung in der Teilchenphysik
• Kernphotonic
• Erzeugung hoher Harmonischer
• Erzeugung von Attosekundenpulsen
• Teilchenbeschleunigung durch Wakefield
• Röntgenerzeugung

Beschreibung
Laser haben das Verständnis von molekularen und atomaren Strukturen revolutioniert, aber das UltraFlux Custom-System geht noch weiter, indem es die Forschung an Nukleonen, Quarks und Vakuumdissoziation ermöglicht. Die Extreme Light Infrastructure (ELI) wurde eingerichtet, um Laseranlagen der Exawatt-Klasse bereitzustellen, wobei sich ELI-ALPS in Ungarn auf hochfrequente, intensive Lichtpulse im Attosekundenbereich konzentriert. Die OPCPA-Technologie, die das Rückgrat von ELI-ALPS bildet, ermöglicht Laserimpulse von wenigen Zyklen bis zu Subzyklen. Das SYLOS 3-System, Teil von UltraFlux Custom, arbeitet mit 1 kHz und ermöglicht es Forschern, mehr Daten zu sammeln und von der Grundlagenforschung zur angewandten Wissenschaft überzugehen, einschließlich laserbasierter Teilchenbeschleuniger.

Das System wird in einer Vielzahl von Experimenten eingesetzt, wie z.B. der Erzeugung kohärenter Röntgenstrahlung, der Elektronenbeschleunigung und der Erzeugung höherer Harmonischer. Es ist auch entscheidend für die Attosekundenmetrologie und die nichtlineare XUV/Röntgenwissenschaft, die 4D-Bildgebung sowie für industrielle, biologische und medizinische Anwendungen. Das System, das von Grund auf mit industriell erprobten Technologien gebaut wurde, gewährleistet außergewöhnliche Stabilität und Zuverlässigkeit und liefert etwa 120 mJ Pulse mit einer CEP-Stabilität von weniger als 250 mrad und einer Pulsenergiestabilität von weniger als 1%.

Optionen

• -F8: Die Short Pulse-Option reduziert die Ausgangspulsdauer auf ≤8 fs (Wellenlängeneinstellbarkeit ist mit dieser Option nicht verfügbar)
• -CEP: CEP-Stabilisierung auf ≤250 mrad (passive und aktive CEP-Stabilisierung)
• -DM: 'Verformbarer Spiegel'-Option zur Verbesserung des Strehl-Verhältnisses auf >0.7
• -ps out: Zusätzlicher schmalbandiger ps-Ausgang, der optisch mit dem Hauptsystemausgang synchronisiert ist (kann gleichzeitig oder nicht gleichzeitig sein)

Eigenschaften / Technische Spezifikationen

• Modell: UltraFlux FF401k-F8-CEP / UltraFlux FF1201k-F8-CEP
• Ausgangsenergie: 40 mJ / 120 mJ
• Spitzenpulsleistung: >5 TW / >15 TW
• Pulswiederholrate: 1 kHz
• Wellenlänge: 900 nm
• Pulsdauer: ≤8 fs (≤3 Zyklen)
• Pulsenergiestabilität: ≤1 %
• Langzeit-Leistungsdrift: ±1.5 %
• CEP-Stabilität: ≤250 mrad
• Räumliches Strahlprofil: Super-Gaussian
• Strahldurchmesser: ~50 mm / ~100 mm
• Strahlrichtungsstabilität: ≤20 µrad
• Strehl-Verhältnis: 0.7
• Temporaler Kontrast (APFC innerhalb ±50 ps): 10¹⁰ : 1
• Vorimpuls (≤50 ps): 10¹⁰ : 1
• Nachimpuls (>50 ps): 10⁸ : 1
• Laserkopfgröße (B×L×H mm): 9000 × 5000 × 1200 / 9000 × 9000 × 1200
• Umfangslänge: bis zu 10 m / bis zu 8 m
• Elektrische Leistung: 208, 380 oder 400 V AC, dreiphasig, 50/60 Hz
• Leistungsaufnahme: ≤40 kVA / ≤60 kVA
• Wasserversorgung: ≤30 l/min, 2 Bar, max 15 °C / ≤40 l/min, 2 Bar, max 15 °C
• Betriebstemperatur: 22 ±2 °C
• Lagerungstemperatur: 15–35 °C
• Relative Luftfeuchtigkeit (nicht kondensierend): ≤80 %
• Sauberkeit des Raumes: ISO Klasse 7