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Gires-Tournois-Interferometer (GTI) Spiegel (600 – 1600 nm)

Gires-Tournois-Interferometer (GTI) Spiegel

Gires-Tournois-Interferometer (GTI)-Spiegel werden zur Pulskompression in Ultrakurzpulslasern wie Yb:YAG- oder Yb:KGW-Lasern eingesetzt. LAYERTEC bietet auch GTI-Spiegel für den Titan-Saphir-Wellenlängenbereich und für andere Ultrakurzpulslaser im NIR-Spektralbereich an. Im Vergleich zu Prismenkompressoren reduzieren GTI-Spiegel die Verluste in der Kavität, was zu einer höheren Ausgangsleistung des Lasers führt.

Spezielle Eigenschaften

  • Sehr hoher Reflexionsgrad
  • Zentralwellenlänge, Bandbreite und GDD nach Kundenspezifikation
  • Bitte beachten Sie, dass Bandbreite und GDD eng miteinander verbunden sind. Ein hoher Wert der negativen GDD führt zu einer sehr schmalen Bandbreite
  • Spektrale Toleranz ±1 %
  • Interne Berechnungs- und Messmöglichkeiten: GDD 250 - 1700 nm, Reflexionsmessung mittels CRD 210 - 1800 nm
Tabelle 1:LIDT Info
LIDTWellenlängePulsdauerWiederholratePulse pro MessregimeStrahldurchmesserMessungen durchgeführt von
≈ 0,1 J/cm²800 nm150 fsLaser Zentrum Hannover
≈ 225 mJ/cm²1030 nm44 fs1 KHz100.000-on-11/e² ≈ 750 µmDESY Hamburg 2021

GTI-Spiegel für Yb:YAG- und Yb:KGW-Laser

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Abb.1:GDD-Spektren von GTI-Spiegeln für 1040 nm mit verschiedenen GDD-Werten
a)-500 fs², -1300 fs²
b)-2500 fs², -5000 fs², -10 000 fs²
  • Typische Reflexionswerte je nach Dispersion:
    • -500 fs²: R ≥ 99,99 %
    • -1300 fs²: R ≥ 99,98 %
    • -2500 fs²: R ≥ 99,97 %
    • -5000 fs²: R ≥ 99,95 %
    • -10.000 fs²: R ≥ 99,95 %
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Abb.2:GTI-Spiegel mit nahezu konstanter TOD
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Abb.3:GTI-Spiegel mit positiver GDD
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Abb.4:GDD-Spektrum eines rückseitigen GTI-Spiegels mit
GDD (0° – 10°, 1030 nm) ≈ -700 fs²
Das Licht trifft zuerst auf die AR-beschichtete Vorderfläche, passiert dann das Substrat und wird am rückseitigen GTI-Spiegel reflektiert. Rückseitige GTI-Spiegel sind unempfindlich gegen Oberflächenverunreinigungen, die unter bestimmten Bedingungen das GDD-Spektrum herkömmlicher vorderseitiger GTI-Spiegel verzerren können.

Optische Verluste von GTI-Spiegeln

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Abb.5:Berechnete Reflexionsspektren eines GTI-Spiegels ohne Absorptionsverluste (schwarz) und mit typischen Absorptionsverlusten (grau)
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Abb.6:Gemessenes Reflexionsspektrum eines GTI-Spiegels (Design wie berechnet in Abb. 5)
GTI-Spiegel von LAYERTEC weisen hohe Reflexionswerte auf (z. B. R > 99,98 % bei 1030 nm). Der mittels CRD gemessene hohe Reflexionsgrad beweist, dass die Absorptionsverluste in den GTI-Spiegeln sehr gering sind. Beim Einsatz in Hochleistungslasern führt dies auch zu einer Vermeidung von thermischen Linsen in diesen GTI-Spiegeln.

Homogenität der Beschichtung und Reproduzierbarkeit von GTI-Spiegeln

Abb. 8 und Abb. 9 zeigen, dass alle GTI-Spiegel, die in diesen Chargen produziert wurden, die in Abb. 7 angegebenen Spezifikationen erfüllen. Vergleicht man Spiegel aus zwei Chargen, sind die Abweichungen innerhalb einer Charge und zwischen den Chargen wesentlich geringer, als es die Spezifikationen erlauben. Die hervorragende Reproduzierbarkeit komplexer Beschichtungsdesigns ist die Grundlage für den Einsatz von GTI-Spiegeln in industriellen Ultrakurzpulslasern.
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Abb.7:Berechnetes GDD-Spektrum eines GTI-Spiegels: GDD-R (6°, 1020 – 1060 nm) ≈ -1000 ±200 fs²
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Abb.8:Gemessene GDD-Spektren von 6 GTI-Spiegeln, die in derselben Charge nach dem Design von Abb. 7 beschichtet wurden
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Abb.9:Gemessene GDD-Spektren von 6 GTI-Spiegeln, aus der zweiten Charge nach dem Design von Abb. 7 beschichtet wurden
Adresse

LAYERTEC GmbH
Ernst-Abbe-Weg 1
99441 Mellingen
Germany

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