Standard Ultrakurzpuls-Laseroptiken (120 – 150 nm Bandbreite)

Standard Ultrakurzpuls-Laseroptiken

Die hier dargestellten Beschichtungen sind für eine Bandbreite von 120 – 150 nm im Wellenlängenbereich zwischen 600 nm und 1000 nm berechnet
Sehr hoher Reflexionsgrad der Spiegel (R > 99,99 %)
Spektrale Toleranz 1 %
Firmeninterne Designberechnung und GDD-Messplätze
Zentralwellenlänge, GDD und TOD gemäß Kundenspezifikation
Gemessene GDD-Spektren auf Anfrage erhältlich
Alle Arten von Spiegeln (z. B. Resonatorspiegel, Pumpspiegel und Umlenkspiegel)

LIDT Info
0,4 J/cm², 800 nm, 42 fs, 1 kHz, Ø 80 µm* 2 J/cm², 800 nm, 70 fs, 10 Hz, Ø 700 µm** Für Hochleistungsspiegel siehe Seite Ultrakurzpuls-Laseroptiken für Hochleistungsanwendungen (550 – 1100 nm).
* Die Messungen wurden am Wigner Research Center for Physics in Budapest durchgeführt
** Die Messungen wurden am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf durchgeführt

Resonatorspiegel AOI = 0°

Abb.1:Reflexions- und GDD-Spektren eines Standard-Ultrakurzpuls-Laserspiegels mit geringer Dispersion

a)Reflexion vs. Wellenlänge

b)GDD vs. Wellenlänge

Alle Spiegeltypen sind auch mit negativer GDD (z. B. -40 fs²) erhältlich. Für Spiegel mit niedriger GDD oder hoher Dispersion siehe SeiteSpiegel mit hoher Dispersion AOI = 0°.

Pumpspiegel AOI = 0°

Abb.2:Reflexions- und GDD-Spektren eines Standard-Pumplaserspiegels mit niedriger Dispersion

a)Reflexion vs. Wellenlänge

b)GDD vs. Wellenlänge

Umlenkspiegel AOI = 45°

Abb.3:Reflexions- und GDD-Spektren für einen Standard-Umlenkspiegel mit geringer Dispersion (Bandbreite Ru (45°) > 99,9 % ≈ 160 nm)

a)Reflexion vs. Wellenlänge

b)GDD vs. Wellenlänge

Auskoppelspiegel AOI = 0°

Abb.4:Reflexions- und GDD-Spektren von Auskoppelspiegeln mit einer Bandbreite von 120 nm

a)Reflexionsspektren mehrerer Standard-Auskoppelspiegel

b)GDD-Spektren des Auskoppelspiegels mit R = 98 %; GDD-Spektren sind für alle Reflexionsgrade ähnlich

Strahlteiler für p-polarisiertes Licht bei AOI = 45°

Abb.5:Reflexions- und GDD-Spektren von Strahlteilern für p-polarisiertes Licht

a)Reflexionsspektren mehrerer Standardstrahlteiler

b)GDD-Spektren des Strahlteilers mit R = 50 %; die GDD-Spektren sind für alle Reflexionsgrade ähnlich

Strahlteiler für s-polarisiertes Licht bei AOI = 45°

Abb.6:Reflexions- und GDD-Spektren von Strahlteilern für s-polarisiertes Licht

a)Reflexionsspektren mehrerer Standardstrahlteiler

b)GDD-Spektren des Strahlteilers mit R = 50 %; die GDD-Spektren sind für alle Reflexionsgrade ähnlich

Reflexion und Transmission von Auskoppelspiegeln und Strahlteilern können nach Kundenwunsch angepasst werden
Toleranzen für Auskoppelspiegel:
- R = 10 % … 70 % ±2,5 %
- R = 70 % … 90 % ±1,5 %
- R = 90 % … 95 % ±0,75 %
- R = 95 % … 98 % ±0,5 %
- R > 98 % ±0,25 %
- R > 99 % ±0,1 %
Standard-AR-Beschichtungen:
- AOI = 0°: R < 0,2 %
- AOI = 45°: Rs oder Rp < 0,2 %
- AOI = 45°: Rs ≈ Rp ≈ 0,5 %
- Bei p-Polarisation auch unbeschichtete Rückseite möglich,
  Rp (Fused Silica, 45°) ≈ 0.6 %

Spiegel mit negativer Dispersion AOI = 0°

Abb.7:Reflexions- und GDD-Spektren eines negativ-dispersiven Spiegels mit 150 nm Bandbreite

a)Reflexion vs. Wellenlänge

b)GDD vs. Wellenlänge

Spiegel mit hoher Dispersion AOI = 0°

LAYERTEC bietet auch Spiegel mit hoher Dispersion für die Pulskomprimierung in Titan-Saphir-Lasern an. Diese Spiegel und Spiegelpaare weisen spektrale Bandbreiten von 100 nm – 300 nm und negative GDD-Werte von einigen hundert fs² auf. Im Vergleich zu Prismenkompressoren reduzieren Spiegel mit hoher Dispersion die Verluste innerhalb des Resonators, was zu einer höheren Ausgangsleistung des Lasers ermöglicht.

Alle Spiegel mit hoher Dispersion werden nach Kundenspezifikation berechnet und hergestellt. Bitte geben Sie den GD-Betrag an, der kompensiert werden soll.

Abb.8:Reflexions- und GDD-Spektren eines Spiegels mit hoher Dispersion, einer Bandbreite von 120 nm und einer GDD von -450 ±100 fs² im Spektralbereich um 800 nm

a)Reflexion vs. Wellenlänge

b)Berechnete GDD vs. Wellenlänge

c)Gemessene GDD vs. Wellenlänge

Die Übereinstimmung gemessener und berechneter GDD-Spektren beweist die Zuverlässigkeit des Beschichtungsprozesses.

Spiegelpaare mit hoher Dispersion AOI = 0°

Abb.9:Reflexions- und GDD-Spektren eines Spiegelpaares mit hoher Dispersion, einer Bandbreite von 200 nm und einer mittleren GDD von -120 ±40 fs² pro Puls im Spektralbereich um 800 nm

a)Reflexion vs. Wellenlänge

b)Berechnete GDD vs. Wellenlänge

c)Gemessene GDD vs. Wellenlänge

Mit dieser ganz besonderen Art optischer Beschichtung kann die Dispersion dritter Ordnung kompensiert werden, die durch Laserkristalle, Substrate oder dispersive Elemente wie Prismen oder Gitter entsteht. Es können sowohl positive als auch negative TOD erreicht werden. Alle Beschichtungen sind für eine nahezu konstante TOD optimiert, was TOD-Schwankungen in der Größenordnung von einigen hundert fs³ bedeutet. Bitte beachten Sie, dass diese Oszillationen ohne TOD-Optimierung in der Größenordnung von einigen tausend fs³ liegen.

Dünnschicht-Polarisatoren für AOI = 55°

Abb.10:Reflexions- und GDD-Spektren eines Standard-Dünnschicht-Polarisators (AOI = 55°, um den Brewster-Winkel für das durchgelassene p-polarisierte Licht zu verwenden)

a)Reflexion vs. Wellenlänge

b)GDD vs. Wellenlänge

Dünnschicht-Polarisatoren für AOI = 65°

Die Bandbreite von Dünnschicht-Polarisatoren kann durch die Verwendung von großen Einfallswinkeln erweitert werden. Wie in Abb. 11a gezeigt, kann eine Polarisatorbandbreite von bis zu 100 nm erreicht werden. Bei sehr großen Einfallswinkeln (z. B. AOI=80°) geht dies jedoch mit einem verringerten Reflexionsgrad für das s-polarisierte Licht einher.

Abb.11:Reflexions- und GDD-Spektren eines Dünnschicht-Polarisators (AOI = 65°, um eine niedrige GDD für Rs und Tp zu erreichen, Bandbreite ≈ 40 nm)

a)Reflexion vs. Wellenlänge

b)GDD vs. Wellenlänge

c)Rückseite ARp (65°, 750 – 850 nm)

Dünnschicht-Polarisatoren für AOI = 80°

Abb.12:Reflexions- und GDD-Spektren eines Dünnschicht-Polarisators (AOI = 80°, niedrigerer Rs-Wert, um eine niedrige GDD für Rs und Tp zu erreichen, Bandbreite ≈ 150 nm)

a)Reflexion vs. Wellenlänge

b)GDD des reflektierten Lichts vs. Wellenlänge

c)GDD des durchgelassenen Lichts vs. Wellenlänge