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Composants pour laser à impulsions brèves

TeraXion est convaincue de l’important potentiel des lasers à fibre à impulsions brèves pour les applications industrielles et médicales. C’est pourquoi nous avons conçu une gamme d’étireurs d’impulsions, de modules acousto-optiques et de réflecteurs à compensation de dispersion de grande qualité, à la fois robustes, économiques et polyvalents.

Les lasers à impulsions brèves sont des outils uniques pour le traitement moderne des matériaux utilisés dans la fabrication de composants électroniques, de pièces de précision pour véhicules automobiles et de pièces de dispositifs médicaux. Ils génèrent une puissance de crête remarquable, et leur grande focalisation de l’énergie assure une haute précision et un rapport d’aspect élevé lors de l’usinage par ablation à froid. De plus, grâce à la haute puissance de crête, les impulsions brèves interagissent avec tous les types de matériaux, y compris les substances transparentes et à faible absorption.

La conception d’un laser à impulsions brèves à haute énergie commence par la sélection de composants de qualité. Le laser doit être économique et posséder des caractéristiques qui répondent à des besoins opérationnels contraignants :

  • Robustesse : fonctionnement continu jour et nuit dans un environnement de fabrication.
  • Polyvalence : possibilité d’ajuster la durée, la fréquence de répétition, l’énergie et la puissance moyenne des impulsions.
  • Fiabilité : impulsions de qualité constante.
  • Compacité : pour du matériel de fabrication sous contraintes spatiales.

Si les oscillateurs à verrouillage de modes peuvent générer des impulsions brèves, les énergies émises sont généralement trop faibles pour les applications industrielles avancées. Pour atteindre les niveaux d’énergie requis, il faut amplifier les impulsions par une technique appelée « amplification à dérive de fréquences ».

René Dionne
René Dionne
Gestionnaire de gamme de produits
ultrafast@teraxion.com
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Étirement et compression d'impulsions

Il est difficile d’amplifier des impulsions brèves, car même lorsqu’elles ont une faible énergie, elles ont une puissance de crête suffisante pour endommager l’amplificateur. Pour éviter ce problème, on étire les impulsions dans le temps, ce qui réduit leur puissance de crête et permet de les amplifier au maximum sans les déformer. Plus grand est l’étirement, plus grande est l’amplification possible. On les recompresse ensuite pour leur redonner leur brièveté initiale et leur conférer une puissance de crête considérablement accrue, en général de l’ordre du gigawatt. Les composants pour lasers à impulsions brèves de TeraXion, entre autres des étireurs d’impulsions accordables et fixes et des paires étireur-compresseur, maximisent à la fois la performance et la rentabilité des systèmes.

Voir Guide de Sélection de Produits

 

 

Sélection d'impulsions

La plupart des applications laser à impulsions brèves nécessitent une modulation de l'énergie de l'impulsion. Et cela pour optimiser l'efficacité des procédés des applications industrielles et le contraste de phase en microscopie. Afin de maintenir un débit maximal, la puissance moyenne du laser doit rester à son maximum. Par conséquent, les modulateurs acousto-optiques (AOM) font varier la fréquence de répétition des trains d'impulsions envoyés par la chaîne d'amplification. Ceux-ci captent les impulsions optiques en réduisant la fréquence de répétition des MHz ainsi qu’en dirigeant les modes de rafale. Le fait de générer moins d'impulsions par seconde entraînera une augmentation de l'énergie individuelle des impulsions - et des fréquences optimales pour le micro-usinage. Le module acousto-optique (AOM) couplé par fibre de TeraXion sélectionne les impulsions et, sépare distinctement le train d'impulsions. Le tout avec un faible temps de montée (10ns) et une faible perte d'insertion.

Gestion de la dispersion

La plupart des systèmes laser picoseconde et femtoseconde génèrent des impulsions brèves grâce au verrouillage de mode. Ce processus délicat requiert une large bande de fréquence, mais également le maintien de la relation de phase entre les différentes longueurs d’onde pendant la propagation de l’impulsion à l’intérieur de la cavité. Les réflecteurs à compensation de dispersion entièrement fibrés de TeraXion contrôlent précisément la dispersion chromatique dans la cavité, assurant ainsi des impulsions brèves et stables.

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La capacité de TeraXion de transformer des technologies complexes en composants photoniques novateurs est inégalée.

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