少周期飞秒激光器venteon，少周期80MHz、<5.5fs FTL脉冲持续时间

少周期飞秒激光器，venteon系列有4种型号，他们分别的特点是：

venteon Power：针对功率进行优化

venteon CEP5：随附CEP锁定f-2f干涉仪(f-to2f interferometer)

venteon Ultra：超宽频激光器

venteon Dual：适用于少周期OPCPA激光器的理想前端设备

     本文会根据每个不同的型号一个一个介绍其技术参数与功能，应用，少周期飞秒激光器venteon是Novanta 旗下品牌Laser Quantum的一款飞秒激光器。venteon激光技术是少周期、宽带激光脉冲科学的代名词，在物理、生物和化学研究等领域（如CEP稳定应用和泵探光谱学），venteon少周期飞秒激光器具有性能可靠、寿命长的特点。

Venteon系列少周期激光器腔体专门使用通过离子束溅射技术制作的DCM镜面，以确保的相位控制和接近理论值的脉冲。Laser Quantum支持清晰地报告脉冲持续时间，详细说明数据是基于傅立叶变换计算的理论值，还是使用SPIDER技术和仪器实际测量的持续时间。venteon为物理、生物和化学研究应用提供最短脉冲和最宽光谱带宽，有如下几种型号供用户选择：

Laser Quantum飞秒激光器venteon图示

 

少周期飞秒激光器venteon采用超短脉冲激光技术，可提供<5fs (FTL)，带宽>380nm，平均功率>900mW的最短的商用脉冲。紧凑的单片设计针对低泵浦阈值进行了优化，并包含一个集成的泵浦激光器，这些仪器的工作寿命长，可靠性高，非常坚固耐用。如下图所示，所有venteon激光器都显示出的稳定性和光束形状。

venteon激光器的稳定性源于优化的热和机械特性（左图）

用CCD相机测量venteon少周期飞秒激光器的典型光束轮廓（右图）

Laser Quantum飞秒激光器venteon主要特点：

互联网连接，CEP稳定

- 远程连接功能：可通过互联网进行控制、诊断和优化

- 自启动和维护：激光器以电子方式启动，并持续监控其锁定轮廓，以确保持续的锁模性能

- CEP升级：该激光器既可作为CEP稳定型激光器使用，也可为将来的升级做准备

短脉冲，宽带宽

- 低实际脉冲和超光速脉冲持续时间

- 最短脉冲：这台激光器在制造过程中经过优化，以确保最短的脉冲和最宽的光谱带宽

Laser Quantum飞秒激光器venteon主要应用：

- CEP稳定

- 泵探光谱学等

venteon power系列飞秒激光器：

venteon power系列经过优化，可在测量脉冲持续时间小于8fs的情况下提供高输出功率。venteon power飞秒激光器可提供CEP稳定性能，也可随时进行CEP升级，还可以配备压电传感器/线性致动器，从而允许无共振重复率锁定。

venteon ultra系列飞秒激光器：

venteon ultra飞秒激光器可提供>240mW的<5.5fs短脉冲，其光谱带宽从600nm-1200nm，<5.5 fs@-10dBc。由于输出频谱跨度大，venteon ultra可直接用于CEP稳定，而无需任何额外的频谱增宽。venteon ultra可升级为CEP稳定激光器，或配备必要的组件，以便日后进行CEP升级。

venteon ultra光谱范围是>600nm-1200nm。该光谱支持市面上最短的脉冲，适合进行CEP稳定(左图)

用SPIDER测得典型的venteon ultra脉冲<5.5fs(右图)

选项和升级：

脉冲列监测：集成的高带宽（大于10GHz）光电二极管可用于监测重复频率，并为TL-1000设备或外部电子设备提供信号。

重复频率控制：通过安装在压电致动器上的空腔镜，可以控制重复频率和主动反馈，同时实现快速反馈和长期漂移控制，与TL1000重复频率稳定装置相结合，可实现<100fs的定时抖动。此外，压电元件还可由客户提供的电子设备驱动。

重复频率和脉冲时间的主动锁定：TL-1000是一个可选的支持单元，可将重复频率与外部基准紧密锁相，剩余定时抖动<100fs。

适用于venteon CEP5的CEPLoQ™技术：CEPLoQ™技术可直接调节泵功率以保持相位稳定，而无需使用AOM。因此，响应速度更快、更稳定。venteon系列激光器与Laser Quantum的软件兼容，可与其支持团队连接，以监控激光性能、诊断机会并进行激光优化。

水泵功率调制：泵功率的调制接入带宽大于100kHz，调制深度达±1%，用于反馈目的。

venteon power和venteon ultra飞秒激光器规格参数：

注：* Laser Quantum实施了一项持续改进计划，该计划可能会在不另行通知的情况下改进产品规格。

1、以光谱中心点测量

2、通过可选的额外腔体色散补偿实现

3、噪声带宽1Hz至1MHz

4、4FWHM激光出口处的光束直径

5、重复频率精度±100kHz，可根据要求提供其他重复频率

venteon power和venteon ultra飞秒激光器尺寸 (mm)图示：

图4：尺寸（左），电源装置（右）

图纸仅供参考，如需完整的工程师图纸，请与我们联系

其他信息：

- 重量(仅机头)：33kg

- 包括冷却系统

- 2年/5000小时（PSU"开启"时间）全规格保修

VENTEON CEP5系列飞秒激光器:

venteon ultra可直接提供远低于5.5fs的傅里叶变换限制（FTL）脉冲持续时间，相应的倍频程频谱足够宽，可直接对脉冲进行CEP稳定，而无需使用PCF或PPLN设备进行额外的频谱展宽。

在venteon f-to-2f干涉仪(the venteon f-to-2f interferometer)中，f-和2f成分被从倍频程光谱中滤除，以实现f-to-2f跳变，从而为后续实验留下超过220mW的输出功率和<5.5fs的超光速脉冲持续时间。这是实现CEP稳定的最自然、最直接和的方法，不会扭曲激光输出光束，并能提供出色的长期锁定性能。

除了直接从f到2f跳变的优势外，CEP稳定的反馈信号还可通过CEPLoQ™技术直接应用于泵浦激光器，而无需在振荡器之前或之后放置声光调制器。这是通过直接控制泵浦激光器±1%的功率调制来实现的，调制范围从直流到1MHz，相位优于90°，可达700kHz，从而获得比传统方法更稳定的锁定带宽。

这两项创新技术的结合可提供CEP稳定激光器，采用当今直接和便捷的方案，在紧凑的外壳内产生<6fs的脉冲，输出高质量的光束，不受任何影响，只需极少的维护。

venteon CEP5激光器的venteon ultra oscillator输出光谱（红色）和CEP稳定输出光谱（绿色）。

光谱翼经过过滤后用于CEP稳定。

使用CEPLoQ™技术的CEP5与泵浦激光器锁定方案示意图

VENTEON CEP5 的典型数据

venteon CEP5激光器采用模块化设计，可轻松分离venteon ultra振荡器(venteon ultra oscillator)和venteon f-2f模块。如果不需要CEP稳定，则可拆卸venteon f-to-2f干涉仪模块，并在实验中使用完整的振荡器特性，这确保了许多超快应用的灵活性。

Laser Quantum支持清晰地报告脉冲持续时间，并详细说明数据是基于傅立叶变换计算的理论值，还是使用 SPIDER技术和仪器实际测量的持续时间。就venteon CEP5激光器而言，傅立叶变换的规格是<5.5fs，而测量的脉冲持续时间是0.5fs，这两个数值之间的微小差异表明了该激光器出色的相位控制能力。

典型的venteon CEP5输出脉冲，外部脉冲压缩后用SPIDER测量 (左图)

载波包络偏移节拍信号(the carrier envelope offset beat)的综合相位噪声为68mrad（1MHz-3Hz）(右图)

放大稳定载波包络偏移信号，分辨率带宽为1Hz

选项和升级：

可订购带有CEPzero选件的venteon CEP5，以将载波包络偏移频率稳定为零，从而产生具有恒定CE相位(而在标准配置中则是每四分之一）的脉冲序列。该系统可在全振荡器功率和重复率条件下进行现场敏感实验，而无需复杂的脉冲选取。

载波环境偏移频率的长期跟踪，锁定为重复频率的四分之一。自动色散控制使venteon CEP5能够锁定CEP运行数天。

测量到的1011个振荡器脉冲的环外干扰，证明CEP锁定效果。如图中所示，通过在腔外光束中插入玻璃楔来调整CEP。

相关系统：

venteon dual激光器是宽带少周期OPCPA 应用的理想前端设备。这种激光器的光谱带宽允许产生宽带（<5.5fs）脉冲，作为NOPA级的信号，并为基于掺镱的放大器泵浦级提供足够的脉冲能量。脉冲由两个独立的输出端口提供，具有超低定时抖动的自同步特性。如果需要CEP稳定激光系统来实现CEP稳定OPCPA，则可订购具有CEP5稳定技术和性能的CEP选件的venteon dual激光系统。

PST可选项：为稳定重复频率做准备，包括一个慢速和快速压电电机单元，以增加对空腔长度和重复频率的精细控制。

TL-1000时间稳定器：锁定电子设备、光电二极管、射频分析仪和示波器，用于激光系统的全面定时稳定（需要PST选件）。

venteon CEP5飞秒激光器规格参数

VENTEON CEP5飞秒激光器尺寸图示：

1. venteon振荡器

2. venteon模块

3. 宽带输出

4. 水电接口

5. 可选正面输出（订购时选择）

venteon CEP5激光器尺寸详细图示

其他信息：

- 重量（仅云台和f-2f模块）：47kg

- 包含冷却系统

- 包含锁定电子装置

- 包含所必要的测量设备（示波器、射频分析仪）

- CEPLoQ™ 技术可直接调节泵功率以保持相位稳定，而无需使用AOM，与传统方法相比响应速度更快

- venteon CEP5激光系统具有一套远程控制功能，包括远程启动、调节和色散控制。配合所提供的用户控制软件，激光系统的日常操作、监控和维护均无需人工干预。安装完成后，将提供有关激光系统和所有相关组件的详细培训。如果需要服务，用户控制软件允许连接到激光系统，远程检查和优化激光器，确保提供快速、高效的帮助和支持。

venteon dual系列飞秒激光器：

venteon dual是宽带少周期光参量啁啾脉冲放大器(OPCPA)应用的理想前端。这种激光器的光谱带宽允许产生宽带（<6fs）脉冲，作为后续 NOPA 级的信号，并为掺镱放大器泵浦级提供额外的足够脉冲能量。脉冲由两个独立的输出端口提供，具有超低定时抖动的内在自同步特性。

输出端提供宽带信号脉冲，持续时间小于6fs。脉冲可选择CEP稳定，具有venteon CEP5激光系统的典型性能。

1030nm波长的第二个输出端可在约10nm(FWHM)的光谱带宽内提供625pJ的能量，无需任何额外增宽，非常适合作为泵浦放大器的窄带种子。该输出可选择预放大，提供能量>1nJ的脉冲。

典型的venteon dual可用输出光谱（绿色）和未过滤1030nm种子辐射的光谱（红色）(左图)

显示venteon dual激光系统24小时宽带输出的长期轨迹（右图）

显示了1030nm种子输出15小时的光谱稳定性，测量使用单模光纤进行。

由venteon dual激光系统发射的典型 SPIDER 测量的几周期脉冲

1030nm种子光谱由venteon dual激光系统提供，应用了以1030nm为中心的带通滤波器，以对数刻度（红色）和线性刻度（绿色）表示。

venteon dual系列飞秒激光器规格参数：

详细图示：

- venteon振荡器（venteon oscillator）

- venteon模块

- 宽带输出

- 1030nm光纤耦合输出

- 电气和水连接(Electrical and water connections)

- 可选正面输出（订购时选择）

venteon dual系列激光器详细尺寸图

图纸仅供参考，如需完整的工程师图纸，请与我们联系

其他信息：

- 重量（仅云台和f-2f模块）：47kg

- 包括冷却系统

选件和升级：

CEP就绪：内置泵浦激光器和组件，以便将来升级CEP稳定器

CEP升级：升级为CEP稳定输出，包括f-2f干涉仪。(需要CEP ready选项）。平均输出功率将降至180mW；CEP锁定的规格与CEP5激光系统类似。

PST选项：用于稳定重复频率的准备工作，包括一个慢速和快速压电电机单元，以增加对空腔长度和重复频率的精细控制。

TL-1000定时稳定器：锁定电子设备、光电二极管、射频分析仪和示波器，用于激光系统的全面定时稳定（需要PST选件）。