Travailler avec des lasers dans l’infrarouge moyen n’a jamais été simple. Même dans les laboratoires laser les plus avancés, les expériences avec des lasers infrarouges moyens impliquent de passer la plupart de son temps à aligner et ajuster les paramètres du laser plutôt que de se concentrer sur l’application prévue. Jusqu’à présent, le manque de sources infrarouges moyennes simples a considérablement ralenti les avancées scientifiques en spectroscopie infrarouge moyen, en imagerie hyperspectrale, en interaction laser-matière et en optique non linéaire.
Dans ce blog, nous présentons notre laser scientifique le plus avancé, le Femtum UltraTune 3400. Ce laser ultra-rapide, accordable et de table peut couvrir la plage spectrale de 3000 à > 3400 nm (2940 à 3333 cm-1) en moins d’une seconde, sans nécessiter l’intervention d’un expert en lasers pour son fonctionnement. Grâce à ce laser, les scientifiques appliqués et de recherche du monde entier peuvent enfin se concentrer sur les applications infrarouges moyennes plutôt que sur le laser lui-même.
Facilité et rapidité d’accordabilité dans l’infrarouge moyen
L’Ultratune 3400 repose sur un processus non linéaire breveté en amplificateur pour produire une puissance moyenne élevée (> 500 mW) et une large accordabilité dans l’infrarouge moyen (3 à 3,4 µm). L’architecture en fibre assure un fonctionnement fiable et sans nécessité d’alignement dans le temps. Comme le montre la vidéo ci-dessous, le logiciel de contrôle de Femtum permet un réglage précis du laser à la longueur d’onde centrale sélectionnée en moins d’une seconde. La longueur d’onde du laser peut être accordée sur la bande OH (~ 3000 nm) et la bande CH (~ 3300 nm) avec une grande stabilité et reproductibilité. Accordabilité étendue de l’Ultratune 3400.
Verrouillage de mode robuste et automatisé
L’Ultratune 3400 dispose d’un oscillateur laser verrouillé en mode qui génère des impulsions femtosecondes à 2800 nm (peut être vendu séparément, voir Ultra 2800). Un fonctionnement fiable en régime femtoseconde est assuré par une technologie de boucle de rétroaction intégrée développée par Femtum. Avec cette fonction automatisée, le laser est toujours prêt à être utilisé, sans temps de préchauffage ni besoin d’ajustement externe.
Profils temporels et spectraux propres, sans piédestal
Grâce à son mécanisme de réglage non linéaire, l’UltraTune 3400 présente un profil spectral presque parfait de type sech². La densité spectrale de puissance du laser peut atteindre > 10 dBm/nm à la longueur d’onde centrale choisie, ce qui est plus de 100 fois supérieur à celui des sources supercontinuum commerciales en infrarouge moyen et plus de 10 000 fois supérieur à celui d’un rayonnement de corps noir. Cette caractéristique est très importante pour les applications en détection, microscopie et spectroscopie, où le rapport signal/bruit et la sélectivité spectrale sont critiques.
Les caractéristiques temporelles sont également uniques. La trace d’autocorrélation confirme des impulsions transformées sans piédestal avec une durée d’impulsion presque constante d’environ 200 fs sur l’ensemble de la plage d’accord. Ces impulsions femtosecondes sont très stables et ont une puissance de crête de plus de 50 kW, ce qui est largement suffisant pour exploiter une interaction non linéaire efficace dans les cristaux ou les fibres infrarouges moyens.
Conçu pour une haute stabilité dans le temps
Le laser comprend des composants de fibres propriétaires et une architecture robuste en espace libre qui garantissent une stabilité à long terme supérieure. L’image ci-dessous montre une mesure de la puissance moyenne sur 24 heures lorsque le laser est utilisé à une longueur d’onde centrale de 3400 nm.
Aucun problème de pointage du faisceau et un faisceau gaussien presque parfait
L’Ultratune 3400 est entièrement conçu à l’aide de fibres optiques qui préservent ses propriétés monomodes sur l’ensemble de la plage d’accord. Le facteur de qualité du faisceau M² a été évalué à < 1,3 sur la base de mesures antérieures effectuées à 2800 nm. Son câble de transmission en fibre et son collimateur en fibre unique facilitent l’acheminement du laser vers un microscope, une tête de scanner, une station de traitement ou un espace restreint sans aucune erreur de pointage du faisceau lorsque la longueur d’onde du laser est variée.
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