Sistema láser de femtosegundo UltraFlux Custom

de pulsos ultracortospulsadode estado sólido

UltraFlux Custom es un sistema láser OPCPA (Optical Parametric Chirped-Pulse Amplification) multi-teravatio de pocos ciclos, diseñado a medida para entregar aproximadamente 15 teravatios de potencia de salida a una tasa de repetición de 1 kHz y una duración de pulso de 8 fs. Este avanzado sistema láser fue desarrollado específicamente para la instalación ELI-ALPS en Szeged, Hungría, y se basa en láseres Yb:KGW y Nd:YAG probados en la industria.

Características

• Impulsado por láseres Yb:KGW y Nd:YAG bombeados por diodos de bajo costo de mantenimiento y probados en la industria que funcionan a una tasa de repetición de 1 kHz
• Potencia media de 120 W combinada con una potencia máxima de >15 TW, estabilidad de fase de envolvente de portadora (CEP) inferior a 250 mrad, y duración de pulso inferior a 8 fs a una longitud de onda central de 900 nm
• Impulsos estabilizados CEP pasivamente, libres de emisión espontánea amplificada (ASE), con excelente estabilidad de parámetros de salida durante 24 horas de operación continua
• Sistema de sobremesa a pesar de su conjunto único de especificaciones
• Sistema de autodiagnóstico sofisticado para operación sin intervención y especificaciones de salida estables durante todo el día sin intervención del operador

Aplicaciones

• Investigación fundamental en física de partículas
• Fotónica nuclear
• Generación de armónicos altos
• Generación de pulsos de attosegundo
• Aceleración de partículas por campo de estela
• Generación de rayos X

Descripción
Los láseres han revolucionado la comprensión de las estructuras moleculares y atómicas, pero el sistema UltraFlux Custom lleva los límites más allá al permitir la investigación sobre nucleones, quarks y disociación del vacío. La Infraestructura de Luz Extrema (ELI) se estableció para proporcionar instalaciones láser de clase exavatio, con ELI-ALPS en Hungría enfocándose en pulsos de luz intensos de alta tasa de repetición en la escala de tiempo de attosegundo. La tecnología OPCPA, que es la columna vertebral de ELI-ALPS, permite pulsos láser de pocos ciclos a subciclo. El sistema SYLOS 3, parte de UltraFlux Custom, opera a 1 kHz, permitiendo a los investigadores recolectar más datos y pasar de la ciencia fundamental a la ciencia aplicada, incluidos los aceleradores de partículas basados en láser.

El sistema se emplea en una amplia gama de experimentos, como la generación de radiación de rayos X coherente, la aceleración de electrones y la generación de armónicos de orden superior. También es crucial para la metrología de attosegundo y la ciencia XUV/rayos X no lineal, la imagen 4D, así como para aplicaciones industriales, biológicas y médicas. Construido desde cero utilizando tecnologías probadas en la industria, el sistema asegura una estabilidad y fiabilidad excepcionales, entregando pulsos de aproximadamente 120 mJ con estabilidad CEP inferior a 250 mrad y estabilidad de energía de pulso inferior al 1%.

Opciones

• -F8: La opción de Pulso Corto reduce la duración del pulso de salida a ≤8 fs (la sintonización de longitud de onda no está disponible con esta opción)
• -CEP: Estabilización CEP a ≤250 mrad (estabilización CEP pasiva y activa)
• -DM: Opción 'Espejo Deformable' para mejorar la relación de Strehl a >0.7
• -ps out: Salida ps de espectro estrecho adicional sincronizada ópticamente con la salida principal del sistema (puede ser simultánea o no simultánea)

Características / Especificaciones Técnicas

• Modelo: UltraFlux FF401k-F8-CEP / UltraFlux FF1201k-F8-CEP
• Energía de salida: 40 mJ / 120 mJ
• Potencia máxima de pulso: >5 TW / >15 TW
• Tasa de repetición de pulso: 1 kHz
• Longitud de onda: 900 nm
• Duración del pulso: ≤8 fs (≤3 ciclos)
• Estabilidad de energía de pulso: ≤1 %
• Deriva de potencia a largo plazo: ±1.5 %
• Estabilidad CEP: ≤250 mrad
• Perfil espacial del haz: Super-Gaussiano
• Diámetro del haz: ~50 mm / ~100 mm
• Estabilidad de puntería del haz: ≤20 µrad
• Relación de Strehl: 0.7
• Contraste temporal (APFC dentro de ±50 ps): 10¹⁰ : 1
• Pre-pulso (≤50 ps): 10¹⁰ : 1
• Post-pulso (>50 ps): 10⁸ : 1
• Tamaño de la cabeza del láser (L×A×H mm): 9000 × 5000 × 1200 / 9000 × 9000 × 1200
• Longitud del umbilical: hasta 10 m / hasta 8 m
• Alimentación eléctrica: 208, 380 o 400 V AC, trifásico, 50/60 Hz
• Consumo de energía: ≤40 kVA / ≤60 kVA
• Suministro de agua: ≤30 l/min, 2 Bar, max 15 °C / ≤40 l/min, 2 Bar, max 15 °C
• Temperatura ambiente de operación: 22 ±2 °C
• Temperatura ambiente de almacenamiento: 15–35 °C
• Humedad relativa (sin condensación): ≤80 %
• Limpieza de la sala: ISO Clase 7