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用于工业及科研的整体化设计飞秒激光器
- 最大输出功率：120 W（红外）或 50 W（紫外）
- 单脉冲 – 10 MHz 重复频率
- 190 fs – 20 ps 连续可调脉宽
- POD 和 BiBurst 功能
- 达 5 次谐波或可调谐扩展
- 风冷或水冷型号
详情
CARBIDE飞秒激光器集高平均功率与卓越功率稳定性于一体，在保持光束质量的同时提供业界领先的输出参数。其紧凑坚固的光机设计可满足顶尖科研中心及显示、汽车、LED、医疗等工业领域的多样化需求。该系列激光器的可靠性已通过数百台设备在工业环境中7×24小时连续运行的严苛验证。
CARBIDE激光器的可调谐特性助力用户探索最优加工方案：
水冷型CARBIDE-CB3：支持单次触发至10 MHz重复频率，平均功率最高120 W，脉冲能量最高2 mJ，脉冲宽度可调范围250 fs–10 ps
CARBIDE-CB3-UV：输出343 nm波长500 fs脉冲，整机尺寸仅84×35 cm（当前最紧凑紫外飞秒激光器），输出功率最高50 W
风冷型CARBIDE-CB5：支持单次触发至1 MHz重复频率，平均功率最高6 W，脉冲能量最高100 µJ，脉冲宽度可调范围190 fs–20 ps
该系列可搭载工业级功能模块（含谐波发生器、光学参量放大器等），并可通过内置脉冲选择器实现按需出光模式。
CB3输出特性
型号 | CB3-20W | CB3-40W | CB3-40W-10MHz | CB3-80W | CB3-120W | |
冷却 | 水冷 | |||||
中心 | 1030 ± 10 nm | |||||
平均输出功率 | 20 W | 40 W | 80 W | 120 W | ||
脉宽 1) | < 250 fs | < 350 fs 2) | < 250 fs | |||
脉宽调谐范围 | 250 fs – 10 ps | 350 fs – 10 ps | 250 fs – 10 ps | |||
单脉冲能量 | 0.4 mJ | 0.2mJ | 0.8 mJ | 2 mJ | 1 mJ | |
重复 | 单脉冲 – 1 MHz | 单脉冲 – 1 MHz (2 MHz 可按需定制) | 单脉冲-10 MHz | 单脉冲 – 2 MHz | ||
脉冲 | 单脉冲，按需脉冲，任意基础频率整除 | |||||
偏振 | 线偏振, 竖直方向; 1 : 1000 | |||||
光束质量, M2 | < 1.2 | |||||
光斑直径 3) | 3.9 ± 0.4 mm | 4.2 ± 0.4 mm | 5.1 ± 0.7 mm | 5 ± 0.5 mm | ||
光束指向稳定性 | < 20 µrad/°C | |||||
脉冲选择器 | FEC 4) | Attenuator 5) | FEC 4) | |||
漏光功率比 | < 0.25 % | <0.5% | < 0.25 % | |||
脉冲能量稳定性 (24小时) 6) | < 0.5% | |||||
长期功率稳定性 (100小时) 6) | < 0.5% | |||||
- 高斯脉冲形状。
- 如果客户设置可承受的脉冲峰值强度 >50 GW/cm2，则脉宽可缩短至 <250 fs。
- FW 1/e2，使用最大脉冲能量。
- 提供快速的能量控制; 外部模拟控制输入可用。响应时间为下一个可用的 RA 脉冲。
- 波片式可变光学衰减器（VOA）；配备外部模拟控制输入接口。
- 在稳定环境条件下，以归一化均方根偏差（NRMSD）表示。
主要选项
型号 | CB3-20W | CB3-40W | CB3-40W-10MHz | CB3-80W | CB3-120W |
振荡器输出 1) | < 0.5 W, 120 – 250 fs, 1030 ± 10 nm, ≈ 65 MHz | ||||
谐波发生器 2) | 515 nm, 343 nm, 257 nm, 和 206 nm | ||||
光学参量放大器 3) | UV – MIR | n/a | |||
BiBurst 脉冲串功能 | 可调谐 GHz 和 MHz 具有脉冲串内含子脉冲串功能 | ||||
- 同时可用，需要科研接口。联系 sales@light-quantum.cn 咨询详细信息或定制解决方案。
- 集成的。对于外部谐波发生器，请参阅HIRO。
- 集成的。更多技术细节及独立式光学参量放大器（OPA）配置，请参阅可调谐光源技术手册。
外形尺寸
型号 | CB3-20W | CB3-40W | CB3-40W-10MHz | CB3-80W | CB3-120W |
激光器头 (长×宽×高) | 633 × 350 × 174 mm | ||||
水冷机 (长×宽×高) | 585 × 484 × 221 mm | 680 × 484 × 307 mm | |||
24 V 直流电源 (长×宽×高) | 280 × 144 × 49 mm 1) | 320 × 200 × 75 mm | 376 x 449 x 88 mm | ||
- 如果选配 2 MHz，电源会不同。
环境和使用要求
| 型号 | CB3-20W | CB3-40W | CB3-40W-10MHz | CB3-80W | CB3-120W |
| 工作环境 | 15 – 30 °C | ||||
| 相对湿度 | < 80% (非冷凝) | ||||
| 电气要求 | 100 V AC, 7 A – 240 V AC, 3 A; 50 – 60 Hz | 100 V AC, 12 A – 240 V AC, 5 A; 50 – 60 Hz | 100 V AC,15 A – 240 V AC,7 A ; 50 – 60 Hz | ||
| 额定功率 | 600 W | 1000 W | 2000 W | ||
| 功耗 | 500 W | 900 W | 1500 W | ||
| 水冷机 | |||||
| 电气要求 | 100 – 230 V AC; 50 – 60 Hz | 200 – 230 V AC; 50 – 60 Hz | |||
| 额定功率 | 1400 W | 2000 W | |||
| 功耗 | 1000 W | 1300 W | 1800 W | ||
CB3-UV输出特性
型号 | CB3-UV-30W | CB3-UV-50W |
冷却方式 | 水冷 | |
中心波长 | 343 ± 3 nm | |
平均输出功率 | > 30 W | > 50 W |
脉宽1) | ≈ 500 fs | |
单脉冲能量 | 35 – 150 μJ | |
重复频率2) | 200 – 1000 kHz | 300 – 1000 kHz |
偏振 | 线偏振，竖直方向；1 : 200 | |
光束质量, M2 | < 1.3 | |
光斑直径 3) | 2 – 5 mm | |
长期功率稳定性 (12小时) 4) | < 0.5% | |
使用寿命 | 10000小时 | |
- 假设为高斯脉冲形状。
- 重复频率在较低功率下可达2 MHz。
- FW 1/e2，使用最大脉冲能量。
- 在稳定的环境条件下。表示为 NRMSD（归一化均方根偏差）。
主要选项
| 型号 | CB3-UV-30W | CB3-UV-50W |
|---|---|---|
| 可选放大器输出 | 1030 nm, 515 nm | |
外形尺寸
型号 | CB3-UV-30W | CB3-UV-50W |
激光器头 (长×宽×高) | 801 × 350 × 174 mm | |
水冷机 (长×宽×高) | 680 × 484 × 307 mm | |
24 V 直流电源 (长×宽×高) | 320 × 200 × 75 mm | 376 x 449 x 88 mm |
环境和使用要求
型号 | CB3-UV-30W | CB3-UV-50W |
工作环境 | 15 – 30 °C | |
相对湿度 | < 80% (非冷凝) | |
电气要求 | 100 V AC, 12 A – 240 V AC, 5 A; 50 – 60 Hz | 180 – 240 V AC, 16 A max; 50 – 60 Hz |
额定功率 | 1000 W | 2000 W |
功耗 | 900 W | 1500 W |
水冷机 | ||
电气要求 | 200 – 230 V AC; 50 – 60 Hz | |
额定功率 | 2000 W | |
功耗 | 1300 W | 1800 W |
CB5输出特性
型号 | CB5 | CB5-SP | |
冷却方式 | 风冷1) | ||
中心波长 | 1030 ± 10 nm | ||
平均输出功率 | 6 W | 5 W | |
脉宽2) | < 290 fs | < 190 fs | |
脉宽调谐范围 | 290 fs – 20 ps | 190 fs – 20 ps | |
单脉冲能量 | 100 µJ | 83 µJ | 100 µJ |
重复频率 | 单脉冲 – 1 MHz | ||
脉冲选择 | 单脉冲，按需脉冲，任意基础频率整除 | ||
偏振 | 线偏振, 竖直方向; 1 : 1000 | ||
光束质量, M2 | < 1.2 | ||
光斑直径 3) | 2.1 ± 0.4 mm | ||
光束指向稳定性 | < 20 µrad/°C | ||
脉冲选择器 | Attenuator 4) | AOM 5) | Attenuator 4) |
漏光功率比 | < 2 % | < 0.1 % | < 2 % |
脉冲能量稳定性 (24小时)6) | < 0.5% | ||
长期功率稳定性 (100小时) 6) | < 0.5% | ||
- 可根据要求提供水冷版本。
- 假设为高斯脉冲形状。
- FW 1/e2，使用最大脉冲能量。
- 波片式可变光学衰减器（VOA）；配备外部模拟控制输入接口。
- 增强对比度 AOM。提供输出脉冲的快速能量控制。
- 在稳定的环境条件下。表示为 NRMSD（归一化均方根偏差）。
主要选项
| 型号 | CB5 | CB5-SP |
|---|---|---|
| 振荡器输出 | n/a | |
| 谐波发生器 1) | 515 nm, 343 nm, 257 nm, or 206 nm | |
| 光学参量放大器 2) | UV – MIR | |
| BiBurst 脉冲串功能 | n/a | |
- 集成的。对于外部谐波发生器，请参阅 HIRO。
- 集成的。更多技术细节及独立式光学参量放大器（OPA）配置，请参阅可调谐光源技术手册。
外形尺寸
| 型号 | CB5 | CB5-SP |
|---|---|---|
| 激光器头 (长×宽×高) | 633 × 324 × 162 mm | |
| 水冷机 | 无水冷机 | |
| 24 V 直流电源 (长×宽×高) | 220 × 95 × 46 mm | |
环境和使用要求
| 型号 | CB5 | CB5-SP |
|---|---|---|
| 工作环境 | 17 – 27 °C | |
| 相对湿度 | < 80% (非冷凝) | |
| 电气要求 | 100 V AC, 3 A – 240 V AC, 1.3 A; 50 – 60 Hz | |
| 额定功率 | 300 W | |
| 功耗 | 150 W | |
CARBIDE-CB3-40W 性能
CARBIDE-CB3-40W 激光的典型脉宽
CARBIDE-CB3-40W 激光的典型光谱
CARBIDE-CB3典型的脉冲间能量稳定性
CARBIDE-CB3-40W 的典型光斑
CARBIDE-CB3-80W-2mJ 激光的典型光谱
CARBIDE-CB3-80W-2mJ 的长期功率稳定性
CARBIDE-CB3激光器在功率锁定模式下的输出功率与光束指向稳定性测试（不同环境条件）
配备谐波发生器的CARBIDE-CB3-80W激光器脉冲能量与重复频率关系曲线
CARBIDE-CB3-120W 激光的典型光谱
CARBIDE-CB3-120W 的长期功率稳定性
CARBIDE-CB3-120W 的典型光斑
CARBIDE-CB3-UV-50W 的长期功率稳定性
CARBIDE-CB3-UV 的典型 M2 测量数据
CARBIDE-CB3-UV-50W 的典型光斑
CARBIDE-CB5-6W 激光的典型光谱
CARBIDE-CB5-6W 的长期功率稳定性
典型的 1H 光斑 CARBIDE-CB5 (100 kHz, 6 W)
典型 2H 光斑 CARBIDE-CB5 (100 kHz, 3.4 W)
典型的 3H 光斑 CARBIDE-CB5 (100 kHz, 2.2 W)
典型的 4H 光斑 CARBIDE-CB5 (100 kHz, 100 mW)
CARBIDE-CB5-SP 激光的典型光谱
CARBIDE-CB5-SP 的长期功率稳定性
CARBIDE-CB3轮廓图
工业与科研两用型CARBIDE-CB3飞秒激光器
工业与科研两用型CARBIDE-CB3飞秒激光器背面
CARBIDE-CB3 的轮廓图
集成 2H 谐波模块的 CARBIDE-CB3 飞秒激光器
集成 2H 谐波模块的 CARBIDE-CB3 的图纸
集成 2H-3H/4H 谐波模块的 CARBIDE-CB3 飞秒激光器
集成 2H-3H 谐波模块的 CARBIDE-CB3 图纸
集成 2H-4H 谐波模块的 CARBIDE-CB3 图纸
可调谐模块 I-OPA-HP 连接到 CARBIDE-CB3 机体上
CARBIDE-CB3激光器集成I-OPA-HP模块的结构图及输出端口示意图
CARBIDE-CB3激光器与I-OPA-HP光学参量放大器（含SH扩展模块）的结构示意图及输出端口配置
配备SCI-M科学接口模块的CARBIDE-CB3飞秒激光器
配备SCI-M科学接口模块的CARBIDE-CB3飞秒激光器结构图
CARBIDE-CB3-UV 的轮廓图
CARBIDE-CB5轮廓图
风冷型 CARBIDE-CB5 飞秒激光器背面
CARBIDE-CB5 的图纸
集成了衰减器的 CARBIDE-CB5 的图纸
集成了 2H 谐波模块的 CARBIDE-CB5 飞秒激光器
集成了 2H 谐波模块的 CARBIDE-CB5 的图纸
集成了 2H-3H /2H-4H谐谐波模块的 CARBIDE-CB5 飞秒激光器
集成了 2H-3H 谐波模块的 CARBIDE-CB5 的图纸
集成了 2H-4H 谐波模块的 CARBIDE-CB5 的图纸
CARBIDE-CB5飞秒激光器集成I-OPA-HP光学参量放大器（含SH扩展模块）系统
CARBIDE-CB5集成I-OPA-HP光学参量放大器的结构示意图与输出端口配置
CARBIDE-CB5激光器与I-OPA-HP光学参量放大器（含SH扩展模块）的结构示意图及输出端口配置
可选扩展
1、可调 GHz 和 MHz 脉冲，具有脉冲串包含子脉冲串功能
PHAROS 和 CARBIDE (CB3) 可以选配 BiBurst 脉冲串功能，即有可调的 GHz 脉冲串和 MHz 脉冲串，具有脉冲串内包含子脉冲串的功能。
在标准模式下，以某固定频率发射单个脉冲。在 BiBurst 模式下，输出由脉冲串而不是单个脉冲组成。每个脉冲串由一定数量的等距脉冲组成。MHz 脉冲串中包含 N 个纳秒间距的脉冲，GHz 脉冲串中包含 P 个皮秒间距的脉冲。如果同时使用两个脉冲串，即可获得相等间距的脉冲串中包含子脉冲串（脉冲串包含子脉冲串，BiBurst)。
2、自动谐波发生器
CARBIDE 激光器可以安装自动谐波发生器，通过软件控制波长，可提供基频光 (1030 nm)、二次谐波 (515 nm)、三次谐波 (343 nm) 、四次谐波 (257 nm)以及五次谐波 (206 nm)。
谐波发生器非常适合需要单独波长输出的工业应用。该模块可直接安装在激光器输出端并完全集成为一体。
3、工业级光参量放大器
工业级光学参量放大器 I-OPA 系列标志着波长可调飞秒光源世界的极简新时代。基于 10 多年生产 ORPHEUS 系列光学参量放大器的经验，该解决方案将波长的可调性与可靠的工业级设计结合在一起。 I-OPA 是可搭载在 CARBIDE 激光器上的坚固模块，可提供与工业级谐波发生器相同的长期稳定性。
4、科研接口模块
CARBIDE 科研接口模块扩展了工业级激光器的多功能性，使其对科研应用更有吸引力。模块内还包含多种选配功能，例如同步或单独的振荡器输出，第二束压缩或未压缩激光输出，以及外部振荡器作为种子源的功能。例如 CARBIDE 激光器可以由另一个 CARBIDE 激光器的振荡器输出作为种子源，从而实现两台激光器精确的光学同步。上述所有的输出端都可配备自动化功率衰减器，并且多种功能之间彼此兼容。