Пикосекундный оптический параметрический генератор (OPG)

Оптические параметрические генераторы серии PG501 отличаются высокой энергией импульса и узкой шириной спектральной линии. Они используются для генерации перестраиваемого излучения в широком спектральном диапазоне. Для SFG спектрометра данный OPG генерирует ИК излучение для IR канала.

Данный модуль можно разделить на несколько оптических блоков:

• Оптический параметрический генератор бегущей волны (TWOPG)
• Система сужения ширины линии, основанная на дифракционной решетке (LNS)
• Оптический параметрический усилитель (OPA)
• Генератор вычитания частоты (DFG)

Целью TWOPG является генерация параметрической супер флуоресценции (PS). Спектральные свойства PS определяются свойствами нелинейного кристалла и обычно изменяются в зависимости от длины волны. Для того, чтобы сгенерировать как можно более узкополосное излучение, выходное излучение из OPG сужается с помощью LNS до 6 см^-1, а затем используется для накачки OPA.

Перестройка по длинам волн осуществляется за счет изменения угла нелинейного кристалла (кристаллов) и дифракционной решетки. Чтобы обеспечить исключительную воспроизводимость длины волны, компьютеризированный модуль, управляемый точным шаговым двигателем, вращает нелинейные кристаллы и дифракционную решетку. Температурная стабилизация нелинейных кристаллов также обеспечивает долговременную стабильность выходного излучения.

Для того чтобы защитить нелинейные кристаллы от повреждений, энергия накачки отслеживается с помощью встроенного фотодетектора и контролирующая электроника выдает громкий звуковой сигнал, если энергия накачки превышает установленное значение.

DFG расширяет диапазон длин волн до среднего ИК, что соответствует колебательным состояниям молекул. В зависимости от модели OPG, DFG имеет спектральный диапазон либо 2.3 – 10 мкм, либо 2.3 – 16 мкм. Все остаточные длины волн тщательно отфильтровываются, что предотвращает их попадание на исследуемый образец. В каждом устройстве установлен лазерный указатель (видимый диапазон), ось которого совпадает с ИК лучом. Это позволяет направлять невидимое ИК излучение на образец.

Некоторые исследования в области SFG-VS требуют спектрального разрешения лучше, чем 6 см^-1. Для таких применений мы предлагаем OPG серии PG511 со специальным дизайном. В такой системе накачка генерируется в синхронно накачиваемом оптическом параметрическом осцилляторе (SPOPO), который синхронизирован во времени с лазерным регенеративным усилителем. В этом случае спектральное разрешение в ИК диапазоне составляет 2 см^-1.

Типичный вид кривой энергии выхода системы PG501-DFGx в диапазонах 2300 – 10000 нм и 8000 – 16000 нм.