英国Leysop RTP普克尔盒|Leysop电光晶体盒|进口代理Leysop
Leysop RTP普克尔盒
RTP Pockels cells
适用于高重复频率调Q与脉冲选取的 RTP 普克尔盒。
在电光学领域中,真正具有独创性的技术突破屈指可数。然而,新型电光材料 RTP 的诞生便是其中之一。您可能会问,这种材料有何特别之处?首先,对于沿 X 方向或电光性能更优的 Y 方向(电场沿 Z 方向)传播的光,它具有较大的电光效应。其光学透过范围从约 400nm 延伸至 4µm 以上,非常重要的是,对于腔内激光工作,它具有高抗光损伤能力,在 1064nm、1ns 脉冲条件下的功率承受能力约为 1GW/cm²。
到目前为止一切良好,但真正使这种材料区别于所有其他材料的是,它在高达 200kHz 甚至可能更高的频率范围内基本上完全没有压电谐振。至少这已是我们驱动器限制范围内的测量能力极限,我们没有理由怀疑它在更高频率下无法正常工作(前提是驱动器允许)。这一卓越性能为激光制造商开辟了新的可能性——此前他们受限于使用 BBO 电光调Q开关时只能工作到 30kHz,或者在更高频率下被迫使用速度慢得多的声光调Q开关(其固有的调Q脉冲长度更长)。现在,突破 30kHz 瓶颈成为可能,而无需承受过长的脉冲宽度。
与 BBO 的比较自然是不可避免的,我们不想给任何人留下 RTP 是适用于所有激光应用的万能灵药的印象。相反,我们相信,在了解其局限性的基础上,它能够提供以往电光调Q开关无法企及的性能。RTP 与 BBO 在调Q应用中的主要区别在于调Q开关实际能够使用的平均功率水平。这并不是说它会遭受光损伤——远非如此,其抗损伤能力优于大多数电光材料,实际上只有 BBO 能真正超过它。这更多是由于调Q开关本身实现方式的特性所致。
与 BBO(光沿材料的光轴传播)不同,RTP 的光传播轴沿 X 轴或 Y 轴方向,两者都表现出双折射。补偿这种效应的常用方法是使用一对光学厚度匹配的晶体,它们彼此成 90° 定向,使得在第一晶体中沿 X 轴偏振的光,在第二晶体中则沿 Z 轴偏振。第一晶体中的“慢光”在第二晶体中变成“快光”,因此总静态双折射在复合晶体对中理论上被抵消。然而,这一过程并非完美,即使使用最佳匹配的晶体,当高光功率通过晶体时,双折射抵消效果也会出现损失。这是因为晶体中存在虽然非常微小但仍然不可忽略的光吸收,导致晶体局部加热产生微小差异,从而破坏了两个晶体的补偿效果。除非采用某种动态可调偏置方案,否则消光比会下降,进而降低激光性能。因此,我们认为 RTP 最适合中等平均功率的激光源,在这些应用中,高重复频率和短调Q脉冲长度比高平均功率更为重要。
与 BBO 相比的一大优势当然是其高得多的电光效应。典型地,3mm 孔径 BBO 普克尔盒在 1064nm 下的半波电压约为 7kV,而同等尺寸的 RTP 普克尔盒仅为 1,300V。鉴于两者电容大致相似,RTP 普克尔盒的功耗仅为 BBO 普克尔盒的十分之一多一点。
与所有新材料一样,我们鼓励用户使用 RTP 进行实验,以在实际系统中发现其优势与局限性。
Leysop RTP普克尔盒规格参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 1064nm 透射率 | > 98.5 – 99.0% |
| 可提供的孔径 | 3mm、4mm、6mm 和 9mm |
| 1064nm 下典型半波电压(X切) | 分别为 1,300V、1,750V、2,600V 和 3,500V |
| 对比度 | > 20dB(可达到约 30dB) |
| 接收角 | > 1° |
| 损伤阈值 | > 600MW/cm²(1064nm,t = 10ns) |
| 常用波长范围 | 650–1000nm(宽带增透)、1030/1064nm、1550nm、1950nm |
| 物理尺寸 | 请参见侧边栏中的接口尺寸图 |
“您可能会说:‘拥有一个高重复频率的普克尔盒调Q开关固然很有意思,但我该怎么驱动它呢?’ 请点击侧边栏中的链接,查看 Leysop 为此普克尔盒配套提供的 100kHz 调Q驱动器的详细信息。”
紧凑封装版本
我们还可提供孔径为 3mm 和 4mm 的选项,采用更紧凑的 25mm 直径外壳。原则上 6mm 晶体也能装入,但内部空间会略显局促,因此不推荐这样做。
RTP 普克尔盒紧凑型版本
应用
除了高重复频率调Q之外,RTP 普克尔盒的另一主要应用是脉冲选取。即从高重复频率光源(通常为 ps 或 fs 锁模激光器,典型重复频率为 80–100MHz)中选取脉冲,将其降至更低的重复频率。例如,这可能用于为再生放大器提供输入,或更好地匹配实验的数据采集速率。在某些情况下,应用需要固定的重复频率,而在其他情况下,选取的脉冲可能呈现更随机的模式——两者均可实现。即使 RTP 普克尔盒的功率需求相对适中,在非常高的速率下进行脉冲选取仍可能需要大功率驱动器。不过,我们可以推荐德国 BME KG 公司的驱动器,该公司在高重复频率普克尔盒驱动器领域拥有无与伦比的专业技术,我们已与其合作演示了 20MHz 连续速率的脉冲选取系统。
我们还可以提供适合与快速 50Ω 阻抗脉冲驱动器配合使用的 RTP 普克尔盒,适用于亚纳秒上升时间应用。
