Sistema de laser de femtossegundo UltraFlux Custom

de pulsos ultracurtospulsadode estado sólido

UltraFlux Custom é um sistema laser OPCPA (Optical Parametric Chirped-Pulse Amplification) multi-terawatt de poucos ciclos, projetado sob medida para fornecer aproximadamente 15 terawatts de potência de saída a uma taxa de repetição de 1 kHz e duração de pulso de 8 fs. Este avançado sistema laser foi desenvolvido especificamente para a instalação ELI-ALPS em Szeged, Hungria, e é baseado em lasers Yb:KGW e Nd:YAG testados na indústria.

Características

• Impulsionado por lasers Yb:KGW e Nd:YAG bombeados a diodo de baixo custo de manutenção e testados na indústria que operam a uma taxa de repetição de 1 kHz
• Potência média de 120 W combinada com potência de pico de >15 TW, estabilidade de fase de envelope de portadora (CEP) inferior a 250 mrad, e duração de pulso inferior a 8 fs a um comprimento de onda central de 900 nm
• Pulsos estabilizados CEP passivamente, livres de emissão espontânea amplificada (ASE), com excelente estabilidade de parâmetros de saída durante 24 horas de operação contínua
• Sistema de mesa apesar de seu conjunto único de especificações
• Sistema de autodiagnóstico sofisticado para operação sem intervenção e especificações de saída estáveis durante todo o dia sem intervenção do operador

Aplicações

• Pesquisa fundamental em física de partículas
• Fotônica nuclear
• Geração de harmônicos altos
• Geração de pulsos de attosegundo
• Aceleração de partículas por campo de onda
• Geração de raios X

Descrição
Os lasers revolucionaram a compreensão das estruturas moleculares e atômicas, mas o sistema UltraFlux Custom leva os limites além, permitindo a pesquisa sobre núcleons, quarks e dissociação do vácuo. A Infraestrutura de Luz Extrema (ELI) foi estabelecida para fornecer instalações laser de classe exawatt, com ELI-ALPS na Hungria focando em pulsos de luz intensos de alta taxa de repetição na escala de tempo de attosegundo. A tecnologia OPCPA, que é a espinha dorsal do ELI-ALPS, permite pulsos laser de poucos ciclos a subciclo. O sistema SYLOS 3, parte do UltraFlux Custom, opera a 1 kHz, permitindo que os pesquisadores coletem mais dados e façam a transição da ciência fundamental para a ciência aplicada, incluindo aceleradores de partículas baseados em laser.

O sistema é empregado em uma ampla gama de experimentos, como a geração de radiação de raios X coerente, aceleração de elétrons e geração de harmônicos de ordem superior. Também é crucial para a metrologia de attosegundo e a ciência XUV/raios X não linear, a imagem 4D, bem como para aplicações industriais, biológicas e médicas. Construído do zero usando tecnologias testadas na indústria, o sistema garante estabilidade e confiabilidade excepcionais, entregando pulsos de aproximadamente 120 mJ com estabilidade CEP inferior a 250 mrad e estabilidade de energia de pulso inferior a 1%.

Opções

• -F8: A opção Short Pulse reduz a duração do pulso de saída para ≤8 fs (a sintonização de comprimento de onda não está disponível com esta opção)
• -CEP: Estabilização CEP para ≤250 mrad (estabilização CEP passiva e ativa)
• -DM: Opção 'Espelho Deformável' para melhoria da relação de Strehl para >0.7
• -ps out: Saída ps de espectro estreito adicional sincronizada opticamente com a saída principal do sistema (pode ser simultânea ou não simultânea)

Características / Especificações Técnicas

• Modelo: UltraFlux FF401k-F8-CEP / UltraFlux FF1201k-F8-CEP
• Energia de saída: 40 mJ / 120 mJ
• Potência de pico de pulso: >5 TW / >15 TW
• Taxa de repetição de pulso: 1 kHz
• Comprimento de onda: 900 nm
• Duração do pulso: ≤8 fs (≤3 ciclos)
• Estabilidade de energia de pulso: ≤1 %
• Desvio de potência a longo prazo: ±1.5 %
• Estabilidade CEP: ≤250 mrad
• Perfil espacial do feixe: Super-Gaussiano
• Diâmetro do feixe: ~50 mm / ~100 mm
• Estabilidade de apontamento do feixe: ≤20 µrad
• Relação de Strehl: 0.7
• Contraste temporal (APFC dentro de ±50 ps): 10¹⁰ : 1
• Pré-pulso (≤50 ps): 10¹⁰ : 1
• Pós-pulso (>50 ps): 10⁸ : 1
• Tamanho da cabeça do laser (L×A×P mm): 9000 × 5000 × 1200 / 9000 × 9000 × 1200
• Comprimento do umbilical: até 10 m / até 8 m
• Alimentação elétrica: 208, 380 ou 400 V AC, trifásico, 50/60 Hz
• Consumo de energia: ≤40 kVA / ≤60 kVA
• Fornecimento de água: ≤30 l/min, 2 Bar, max 15 °C / ≤40 l/min, 2 Bar, max 15 °C
• Temperatura ambiente de operação: 22 ±2 °C
• Temperatura ambiente de armazenamento: 15–35 °C
• Umidade relativa (sem condensação): ≤80 %
• Limpeza da sala: ISO Classe 7