Femtosekunden-Lasersystem für innovative Beschichtungstechnologie und Ultrakurzzeit-Spektroskopie

Hier sind die spezifischen technischen Anforderungen an das Lasersystem. Laser-Verstärker-System (einschließlich Oszillator): - Der Laserverstärker muss auf regenerativer Verstärkung in einem Festkörpermedium basieren. Faserlaser sind auszuschließen. - Gepulster Laserverstärkerausgang bei einer zentralen Wellenlänge von 1030 nm +/- 10 nm. - Die Laserpulsdauer sollte softwaregesteuert von < 200 fs bis 10 ps (FWHM) variabel sein. - Strahlqualität: TEM00-Modus mit M2 < 1,3 über den gesamten Betriebsbereich des Laserverstärkers. - Polarisation: linear - Polarisationskontrastverhältnis: 500:1 - Die Pulswiederholrate sollte zwischen einem einzelnen Schuss und >=1 MHz variabel sein. - Die Pulsenergie sollte in Abhängigkeit von der Wiederholrate variabel sein. Die maximale Pulsenergie bei einem Pulsdauer < 200 fs sollte >= 2 mJ bei einer Pulswiederholrate im Bereich von 5 kHz - 10 kHz betragen. Die Pulsenergie sollte >= 20 ?J bei einer Pulswiederholrate von >=1 MHz betragen. - Stabilität der Impulsenergie (24 h): <0,5% rms. - Langzeit-Leistungsstabilität (24 h): <0,5% rms. - Stabilität der Strahlausrichtung (24 h): < 20 ?rad/C. - Die Spezifikationen für Pulsenergiestabilität, Langzeitleistungsstabilität, Strahlrichtungsstabilität und Pulsdauer werden für jede Repetitionsrate im einstellbaren Bereich von 1 kHz bis 1 MHz erreicht. - Es muss eine einstellbare, zweistufige (MHz und GHz) Burst-Funktion vorhanden sein, bei der die Ausgangslaserpulse in Bündeln von GHz- und MHz-Wiederholraten emittiert werden. Der Oszillatorpulsabstand sollte 10ns -20 ns und Intraburst-Pulsabstand 200 ps -600 ps sein. Der Anzahl Burstpulse variabel einstellbar sein. - Vorpuls-Kontrast: >1:1000 - Nachpuls-Kontrast: > 1:200 - Alle erforderlichen elektronischen Steuersysteme müssen enthalten sein. - Die Grundfläche des Lasers muss kleiner als 90 (L) X 60 (B) X 30 (H) cm3 sein. - Der Betrieb des Lasers sollte vollständig über einen PC gesteuert werden. Der Oszillator des Lasers muss für die Synchronisation mit der 7. oder 8. Subharmonischen des Synchrotrons DESY vorbereitet sein, dessen Basis-Wiederholrate 499,564 MHz beträgt, mit Timing-Jitter < 200 fs. Darüber hinaus muss der Laseroszillator folgende Eigenschaften aufweisen. - Manuell einstellbare Repetitionsrate mit einem Prisma, Abstimmbereich ?f = +/- 0,04 MHz. - "Langsamer Piezo" ?f = (0 ... 1,8) kHz - "Schneller Piezo" ?f = (0 ... 0,13) kHz - Piezo-Aktuatoren, die von der Erdung des Gehäuses isoliert sind. Eine eigenständige Frequenzkonverter, die den Ausgang des oben genannten Laserverstärkers nutzt, muss mit den folgenden Spezifikationen versehen sein: - Ausgangswellenlänge: 2. Harmonische und 4. Harmonische der Grundwellenlänge des Lasers aus dem oben genannten Laserverstärkersystem. - Konversionseffizienz der 2. Harmonischen: >50% - Konversionseffizienz der 4. Harmonischen: >10% - Strahlqualität der 2. Harmonischen: M2 < 1,6 - Manuelle Umschaltung zwischen der zweiten und vierten Harmonischen. Allgemeine Systemanforderungen: - Das angebotene Lasersystem muss für einen regelmäßigen Betrieb von mindestens 14 Stunden pro Tag ausgelegt sein. Darüber hinaus muss ein Langzeitbetrieb von mehr als 24 Stunden möglich sein. - Der Langzeitbetrieb (12h-Test) muss vor Ort nachgewiesen werden. Erst mit erfolgreichem 12h-Test-Zertifikat erfolgt die Endabnahme. - Technische Schulung durch einen Spezialisten für mindestens einen Tag und mehr als 3 Benutzer vor Ort. - Die Firmen sollten mindestens zwei Referenzen für das Lasersystem (Pulsdauer < 200 fs) und mindestens eine Referenz für Synchronisation an einem Synchrotron liefern.

Nachstehend sind die Anforderungen aufgeführt, die der Pulskompressor erfüllen muss. - Der Eingang für den Kompressor sind Laserpulse aus dem oben genannten Lasersystem. Einige wichtige Ausgangseigenschaften des Lasersystems sind hier noch einmal aufgeführt: - Maximale Pulsenergie: 2 mJ - Maximale mittlere Leistung: 20 W - Repetitionsrate: 1kHz - 10 kHz - Zentrale Wellenlänge: 1030 nm - Pulsdauer am Ausgang des Lasers: < 200 fs (FWHM) - Pulsform: Gaußförmig - Strahlqualitätsfaktor M2 < 1,3 - Ausgangsimpulsdauer (komprimiert) <= 25 fs FWHM (gemessen mit Autokorrelator). - Transmissionseffizienz der gesamten Einheit > 90%. - Gasdichtes Gehäuse, das mindestens 1 Jahr lang weder nachgefüllt noch gewartet werden muss. - Ausgangsstrahlqualitätsfaktor M2 < 1,4 - Die Grundfläche der Pulskompressionseinheit ist kleiner als 250 cm x 30 cm. - Das System muss passiv betrieben werden, z. B. ohne Vakuumpumpen oder kontinuierlichen Gasfluss. - Stabilität der Ausgangsleistung: <0.6% rms Zusätzlich sollte das Unternehmen zwei Referenzen vorlegen, zwei in der Vergangenheit durchgeführter Projekte, die < 25 fs Pulse für ähnliche Laserparameter liefern (<300 fs FWHM Eingangspulse, >10 W Durchschnittsleistung, 0,4 mJ/Puls - 2 mJ/Puls). Allgemeine Systemanforderungen: - Der angebotene Laserpulskompressor muss für einen regelmäßigen Betrieb von mindestens 12 Stunden pro Tag ausgelegt sein. Darüber hinaus muss ein Langzeitbetrieb von mehr als 24 Stunden möglich sein. - Der Langzeitbetrieb (12h-Test) muss vor Ort nachgewiesen werden. Erst mit erfolgreichem 12h-Test-Zertifikat erfolgt die Endabnahme. - Installation und technische Einweisung durch einen Spezialisten mit mehr als 3 Anwendern vor Ort.