皮秒激光器国内外发展现状与趋势

皮秒激光器国内外发展现状与趋势：国内外发展现状与趋势：大功率皮秒激光器集成了光学设计、光学冷加工、激光技术、光学检测、自动控制、结构设计、复杂装校、计算机技术、数字通信技术等多学科的技术于一体，具有设计复杂、工程量和难度较大，但应用面广，产值高的特点，其核心技术目前仅有美国、德国、奥地利、立陶宛等少数几个国家所掌握。国内有一些跟踪技术的研制单位，如北京大学，北京工业大学，天津大学和中科院物理所等单位，国内高重复频率皮秒激光器实验室最高指标：单脉冲在1mJ以下，重频在1-2kHz，平均功率为1W。国外全固态高重频皮秒激光器已有多家公司有产品推出，如表1所示。各家产品的典型图片如图3~图7。表1.皮秒激光器国外生产厂家生产的产品最好指标和技术参数制造企业PHOTONICS(美国)ALPHALAS.INC(德国)HighQLASER(奥地利)QUANTRONIX(美国)PASSAT(加拿大)EKSPLA(立陶宛)型号RG30-1064/RG30-532Picopower-10IR/Picopower-5GIRpicoREGENIC-532-800SRZeusseriesCOMPILER532PL2210B波长1064/532nm1064/532nm532nm1064/1053532/527nm532nm1064nm脉宽10to15ps15ps12ps15ps15ps90ps重复频率1～100KHz0～1KHz0～2KHz1KHz1KHz1KHz单脉冲能量1mJ@2kHz，532nm3mJ/1.5mJ0.5mJ1mJ1mJ2.5mJ可见，除Photonics皮秒激光器体积略小外（191×127×600mm），其它各家都是体积庞大(550x860x600mm左右)；结构设计方面，除除Photonics皮秒激光器采用工业化密封设计外，其余各家都是只做了简单的防尘，完全是科研激光器的设计理念，根本没有外场应用的可能；而在技术指标上，除立陶宛外比较宽外（90ps），其他各家都在10~15ps之间；绿光输出的单脉冲能量脉冲宽度基本都在1mj左右；重频方面，Photonics可达到100kHz,遥遥领先，其他各家只能达到1~2kHz。综上所述，可知皮秒激光器国际上目前多数还是满足科研应用水平，但已有个别厂家有了工业化、小型化的设计样机出现。可见，大功率皮秒激光器国内外的发展趋势为：重复频率更高、单脉冲能量更大、体积更小的方向发展。我们国科激光的特色是：独特的多程放大技术，可实现放大程数的灵活可变调节。另外，多程放大同比再生，技术实现起来更容易，更可靠。机构比较小巧，设计考虑到了密封性和抗震动性，可以应用于工业加工常规环境。对应激光加工我们可以实现高重频，高能量，接近光学冷加工的要求。有一批专业的售后服务人员，服务体系完善，及时。价格比较国外厂家十分的优惠。“超短脉冲，高能量，结构稳定，可靠性强，价格实惠，服务完善”。GK皮秒激光器系统指标：Amberpico-C系列皮秒激光器性能指标（种子源）波长1064nm型号Amberpico-C-500Amberpico-C-1000Amberpico-C-2000Amberpico-C-3000平均功率500mw1000mw2000mw3000mw脉冲能量5nJ10nJ20nJ30nJ通用参数重复频率100MHz偏振方向水平（或其它）脉冲宽度10ps光斑直径(1/e2)1mm（在输出端）光束模式TEM00发散角5mrad质量因子1.5椭圆度10%长期稳定性3％RMS指向稳定性50urad制冷方式风冷寿命（泵浦LD）10000h激光头尺寸400×300×200（mm）控制器尺寸200×100×100（mm）工作温度10°C－35°C（不结露）注：其它重复频率可订制。Amberpico-CA系列皮秒激光器性能指标（种子加放大）波长1064nm型号Amberpico-CA-10Amberpico-CA-20Amberpico-CA-50平均功率10w20w50w脉冲能量0.1uJ0.2uJ0.5uJ通用参数重复频率100MHz偏振方向水平（或其它）脉冲宽度10ps光斑直径(1/e2)1mm（在输出端）光束模式TEM00发散角5mrad质量因子1.5椭圆度10%长期稳定性3％RMS指向稳定性50urad制冷方式风冷寿命（泵浦LD）10000h激光头尺寸800×600×300（mm）控制器尺寸300×200×150（mm）工作温度10°C－35°C（不结露）注：其它重复频率可订制。其它波长（如：532nm，355nm）指标可根据基频指标定制。Amberpico-Q系列皮秒激光器性能指标（选单放大）波长1064nm型号Amberpico-Q-1Amberpico-Q-2Amberpico-Q-5Amberpico-Q-10Amberpico-Q-50Amberpico-Q-100重复频率1KHz2KHz5KHz10KHz50KHz100KHz平均功率3w6w10w10w50w100w脉冲能量3mJ3mJ2mJ1mJ1mJ1mJ光斑直径(1/e2)2mm2mm3mm3mm8mm8mm通用参数脉冲宽度10ps偏振方向水平（或其它）光束模式TEM00发散角5mrad质量因子1.5椭圆度10%长期稳定性5％RMS指向稳定性50urad制冷方式水冷寿命（泵浦LD）10000h激光头尺寸1000×900×400（mm）控制器尺寸300×200×150（mm）工作温度10°C－35°C（不结露）注：其它波长（如：532nm，355nm）指标可根据基频指标定制。Amberpico-S系列皮秒激光器性能指标（灯泵浦）波长1064nm型号Amberpico-S-20Amberpico-S-50Amberpico-S-100Amberpico-S-200平均功率0.2w0.5w1w2w脉冲能量20mJ50mJ100mJ200mJ通用参数重复频率1－10Hz偏振方向水平（或其它）脉冲宽度20-100ps光斑直径(1/e2)8mm（在输出端）光束模式TEM00发散角1mrad质量因子1.5椭圆度10%长期稳定性5％RMS指向稳定性50urad制冷方式水冷寿命（灯）100h激光头尺寸（mm）控制器尺寸（mm）注：其它波长（如：532nm，355nm）指标可根据基频指标定制。研究皮秒激光器的意义：脉冲宽度达到ps量级的激光被称为超短脉冲。超短脉冲技术是物理学、化学、生物学、光电子学，以及激光光谱学等学科对微观世界进行研究和揭示新的超快过程的重要手段。在生命科学领域，超短脉冲激光可以用于矫正视力、检测和精确切除癌症、脑外科手术、治疗动脉瘤、心脏手术、美容、治疗烧伤；在生产制造行业，超短脉冲激光能够有效地帮助大规模且低成本制造复合材料，让军用飞机的生产技术应用于汽车生产，甚至房屋和办公楼的建设。激光微细加工应用的需求，促使脉宽与光电子驰豫时间、跃迁时间相似并短至足够冷融的皮秒激光具有巨大的发展前景。皮秒激光器与飞秒激光器相比，结构简单，不必为放大而伸展或压缩脉冲，这就使得皮秒激光更为有效，更为可信。我们国科激光的特色和技术优势：1.独特的多程放大技术，可实现放大程数的灵活可变调节。另外，多程放大同比再生，技术实现起来更容易，更可靠。2.机构比较小巧，设计考虑到了密封性和抗震动性，可以应用于工业加工常规环境。3.对应激光加工我们可以实现高重频，高能量，实现高效率，接近光学冷加工的要求。4.有一批专业的售后服务人员，服务体系完善，及时。5.价格比较国外厂家十分的优惠。“超短脉冲，高能量，结构稳定，可靠性强，价格实惠，服务完善”。