Sistema laser a femtosecondi UltraFlux Custom

a impulsi ultracortipulsatoa stato solido

UltraFlux Custom è un sistema laser OPCPA (Optical Parametric Chirped-Pulse Amplification) multi-terawatt a pochi cicli, progettato su misura per fornire circa 15 terawatt di potenza di uscita a una frequenza di ripetizione di 1 kHz e una durata dell'impulso di 8 fs. Questo avanzato sistema laser è stato sviluppato specificamente per la struttura ELI-ALPS a Szeged, in Ungheria, ed è basato su laser Yb:KGW e Nd:YAG testati nel settore.

Caratteristiche

• Alimentato da laser Yb:KGW e Nd:YAG pompati a diodi a basso costo di manutenzione e testati nel settore che funzionano a una frequenza di ripetizione di 1 kHz
• Potenza media di 120 W combinata con una potenza di picco di >15 TW, stabilità di fase dell'involucro del portatore (CEP) inferiore a 250 mrad, e durata dell'impulso inferiore a 8 fs a una lunghezza d'onda centrale di 900 nm
• Impulsi stabilizzati CEP passivamente, privi di emissione spontanea amplificata (ASE), con eccellente stabilità dei parametri di uscita per 24 ore di funzionamento continuo
• Sistema da tavolo nonostante il suo insieme unico di specifiche
• Sistema di autodiagnosi sofisticato per un funzionamento senza intervento e specifiche di uscita stabili tutto il giorno senza intervento dell'operatore

Applicazioni

• Ricerca fondamentale in fisica delle particelle
• Fotonica nucleare
• Generazione di armoniche elevate
• Generazione di impulsi attosecondi
• Accelerazione di particelle per campo di scia
• Generazione di raggi X

Descrizione
I laser hanno rivoluzionato la comprensione delle strutture molecolari e atomiche, ma il sistema UltraFlux Custom spinge i limiti oltre consentendo la ricerca su nucleoni, quark e dissociazione del vuoto. L'Infrastruttura di Luce Estrema (ELI) è stata istituita per fornire strutture laser di classe exawatt, con ELI-ALPS in Ungheria che si concentra su impulsi di luce intensi ad alta frequenza di ripetizione su scala temporale attosecondi. La tecnologia OPCPA, che è la spina dorsale di ELI-ALPS, consente impulsi laser da pochi cicli a sub-ciclo. Il sistema SYLOS 3, parte di UltraFlux Custom, opera a 1 kHz, consentendo ai ricercatori di raccogliere più dati e passare dalla scienza fondamentale alla scienza applicata, inclusi gli acceleratori di particelle basati su laser.

Il sistema è impiegato in una vasta gamma di esperimenti, come la generazione di radiazione X coerente, l'accelerazione di elettroni e la generazione di armoniche di ordine superiore. È anche cruciale per la metrologia attosecondi e la scienza XUV/raggi X non lineare, l'imaging 4D, nonché per applicazioni industriali, biologiche e mediche. Costruito da zero utilizzando tecnologie testate nel settore, il sistema assicura eccezionale stabilità e affidabilità, fornendo impulsi di circa 120 mJ con stabilità CEP inferiore a 250 mrad e stabilità dell'energia dell'impulso inferiore all'1%.

Opzioni

• -F8: L'opzione Short Pulse riduce la durata dell'impulso di uscita a ≤8 fs (la sintonizzazione della lunghezza d'onda non è disponibile con questa opzione)
• -CEP: Stabilizzazione CEP a ≤250 mrad (stabilizzazione CEP passiva e attiva)
• -DM: Opzione 'Specchio Deformabile' per migliorare il rapporto di Strehl a >0.7
• -ps out: Uscita ps a spettro stretto aggiuntiva sincronizzata otticamente all'uscita principale del sistema (può essere simultanea o non simultanea)

Caratteristiche / Specifiche Tecniche

• Modello: UltraFlux FF401k-F8-CEP / UltraFlux FF1201k-F8-CEP
• Energia di uscita: 40 mJ / 120 mJ
• Potenza di picco dell'impulso: >5 TW / >15 TW
• Frequenza di ripetizione dell'impulso: 1 kHz
• Lunghezza d'onda: 900 nm
• Durata dell'impulso: ≤8 fs (≤3 cicli)
• Stabilità dell'energia dell'impulso: ≤1 %
• Deriva di potenza a lungo termine: ±1.5 %
• Stabilità CEP: ≤250 mrad
• Profilo spaziale del fascio: Super-Gaussiano
• Diametro del fascio: ~50 mm / ~100 mm
• Stabilità di puntamento del fascio: ≤20 µrad
• Rapporto di Strehl: 0.7
• Contrasto temporale (APFC entro ±50 ps): 10¹⁰ : 1
• Pre-impulso (≤50 ps): 10¹⁰ : 1
• Post-impulso (>50 ps): 10⁸ : 1
• Dimensioni della testa laser (L×P×A mm): 9000 × 5000 × 1200 / 9000 × 9000 × 1200
• Lunghezza dell'ombelicale: fino a 10 m / fino a 8 m
• Alimentazione elettrica: 208, 380 o 400 V AC, trifase, 50/60 Hz
• Consumo di energia: ≤40 kVA / ≤60 kVA
• Fornitura d'acqua: ≤30 l/min, 2 Bar, max 15 °C / ≤40 l/min, 2 Bar, max 15 °C
• Temperatura ambiente di funzionamento: 22 ±2 °C
• Temperatura ambiente di stoccaggio: 15–35 °C
• Umidità relativa (senza condensa): ≤80 %
• Pulizia della stanza: ISO Classe 7