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초고속 펄스 측정 시스템-FROG Scan

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FROG 스캔 초고속 레이저 펄스 측정 시스템 

FROG Scan is the best value in Ultrafast Laser Pulse Measurement

우리의 FROGscan Standard 시스템은 다양하고 적응력이 있으며 사용하기 쉽습니다. FROGscan 표준을 사용하면 레이저 시스템을 조정하거나 고도로 처프 된 펄스를 측정하여 재 압축에 필요한 분산 보상의 양을 계산할 수 있습니다. 수 피코 초까지 쳐프된  짧은 펄스를 측정하고 실시간으로 12 fs의 짧은 펄스를 측정 할 수 있습니다. 
FROGscan Standard는 시장에 나와있는 모든 펄스 측정 시스템의 가장 복잡한 펄스를 측정합니다.


Frog 스캔은 고객의 펄스 측정의 모든 필요를 신속히 끝내도록 디자인되도록 개발된 펄스측정
시스템이며 , 펄스 측정 파장은 450 nm 에서 1800 nm이고 12fs 에서 10’s picosecond 까지
측정 범위가 제공되며 ,비디오Frog 스캔 소프트웨어에서 4Hz 가까운 실시간 펄스 측정을
할수 있다. (32 x 32 grid, ~115 spectra/second, 1.8 Hz for 64 x 64 grid)

오른쪽은 FROG 스캔 사진입니다. 레이저 빔은 정렬 조리개를 통해 오른쪽에서 들어가고 빔의 일부는 다른 외부 조리개를 통해 나옵니다. 빔 스플리터는 고정 지연을 통해 하나의 펄스 복제본을 보냅니다. 다른 복제본은 고속의 고정밀 광 지연 라인으로 전송됩니다. 두 빔 모두 2 차 고조파 생성 결정에 초점이 맞춰져 있습니다. 펄스 중첩 영역의 SHG 신호는 펄스 측정 요구가 변경 될 때 변경 될 수있는 Ocean Optics USB4000 또는 USB2000 + 분광계를 사용하여 스펙트럼 적으로 분석됩니다. 그러나 그 단순성에 속지 마십시오. 스캔 시간 범위를 완벽하게 변경할 수 있기 때문에 FROG 스캔의 단일 구성이 3 개 이상의 경쟁 FROG 장치를 대체 할 수 있습니다. 16 비트 데이터 수집의 추가 된 동적 범위는 고도로 구조화 된 펄스 및 고차 위상 왜곡을 측정 할 수 있습니다. 우리의 장치는 또한 경쟁 장치가 할 수없는 측정을 수행 할 수 있습니다. 예를 들어 경쟁 FROG 장치를 사용하여 400 fs로 처 프린 20 fs 레이저 펄스를 측정하십시오. 당신은 할 수 없습니다. 펄스 길이와 대역폭의 조합은 SHG 크리스털을 분산 요소로 사용하는 장치로는 처리 할 수 ​​없습니다. FROG Scan은 이러한 측정을 쉽게 해줍니다. 소프트웨어 스캔으로 타임 스캔 범위를 즉시 변경할 수 있고 파장도 변경할 수 있습니다. 컴퓨터에 대한 USB 연결 만 있으면됩니다. 소프트웨어가 포함되어 있으면 펄스 측정에 사용할 수있는 최상의 값입니다.

레이저 시스템을 조정하든 형상 펄스를 측정하든 FROGscan Standard는 귀하의 요구에 적합합니다. 새로운 파장이 필요하면 어떻게됩니까? SHG 크리스탈과 분광계를 변경하여 필요에 맞게 조정하기 만하면됩니다. 크리스탈 변경에는 재배치가 필요하지 않습니다. 운동 학적으로 장착되고 소프트웨어가 크리스탈 사양을 읽습니다. 당사의 FROGscan 표준 펄스 측정 시스템은 450 nm에서 2000 nm 이상, 12 fs에서 10의 피코 초까지 펄스를 측정 할 수 있습니다. * VideoFROGscan 소프트웨어 (시스템에 포함)와 결합 된 고속 변환 단계는 FROGscan 표준이 펄스를 생성 할 수 있음을 의미합니다. 거의 4Hz에서 실시간 측정 (32 x 32 그리드, ~ 115 스펙트럼 / 초, 64 X 64 그리드의 경우 1.8Hz).

우리의 FROGscan 표준은 위 그림에 나와 있습니다. 레이저 빔은 정렬 조리개를 통해 오른쪽에서 들어옵니다. 정렬 카메라 (옵션)를 사용하면 시스템을 쉽게 정렬 할 수 있습니다. 빔 스플리터는 고정 된 지연을 통해 하나의 펄스 복제본을 보냅니다. 다른 복제본은 고속, 고정밀 광학 지연 라인으로 전송됩니다. 두 빔 모두 2 차 고조파 생성 크리스탈에 집중됩니다. 펄스 중첩 영역의 SHG 신호는 Ocean Optics Flame 분광기를 사용하여 분광 분석됩니다. 소프트웨어는 분광계에서 분광계 사양을 읽습니다. 이 소프트웨어는 USB2000 + 및 USB4000 분광계와 역 호환됩니다.

그러나 단순함에 속지 마십시오. 스캔 시간 범위를 원활하게 변경할 수 있기 때문에 FROGscan 표준의 단일 구성으로 3 개 이상의 경쟁 FROG 장치를 대체 할 수 있습니다. 16 비트 데이터 수집의 추가 된 동적 범위를 통해 고도로 구조화 된 펄스와 고차 위상 왜곡을 측정 할 수 있습니다.

우리 장치는 경쟁 장치가 할 수없는 측정을 수행 할 수도 있습니다. 예를 들어 경쟁 FROG 장치를 사용하여 400fs까지 처프 된 20fs 레이저 펄스를 측정 해보십시오. 당신은 할 수 없습니다. 펄스 길이와 대역폭의 조합은 분산 요소로 SHG 크리스탈을 사용하는 장치에서 처리 할 수 ​​없습니다. FROGscan Standard를 사용하면 이러한 측정을 쉽게 수행 할 수 있습니다. 시간 스캔 범위는 소프트웨어 제어를 통해 즉시 변경 될 수 있으며 파장도 변경 될 수 있습니다. 컴퓨터에 대한 USB 연결 만 있으면됩니다. 소프트웨어가 포함되어 있기 때문에 펄스 측정에 사용할 수있는 최상의 값입니다.


Specifications FROG Scan

Wavelength Range                                     450 nm -1800 nm

Pulse Length Range                                   ~ 12 fs - 10 ps

Temporal Range                                          30 ps

Delay Increment                                           1 fs

Spectral Resolution                                     0.2 nm – 1 nm

Spectral Range                                            100 nm – 600 nm

Pulse Complexity                                         TBWP > 50

Intensity Accuracy                                       2%

Phase Accuracy                                           0.01 radians

Realtime Sensitivity (IpeakIave)                     4 W2

Averaged Sensitivity (IpeakIave)                    0.1 W2

Input Beam Size                                          2 mm – 4 mm

Nominal Polarization                                  Horizontal

Acquisition Speed                                       > 3 Hz 32 x 32 grid, 1.8 Hz 64 x 64 grid

Spectra required for measurement           number in grid

Software                                                        VideoFROGscan – Included in price

 

Specifications FROG Scan Ultra

 

Wavelength Range                                     450 nm – 3600 nm

Pulse Length Range                                   ~ 12 fs - 10 ps

Temporal Range                                          30 ps

Delay Increment                                           1 fs

Spectral Resolution                                     0.05 nm – 1 nm

Spectral Range                                            100 nm – 600 nm

Pulse Complexity                                         TBWP > 50

Intensity Accuracy                                       2%

Phase Accuracy                                           0.01 radians

Realtime Sensitivity (IpeakIave)                     0.04 W2 (Requires QE65000 for better than 4 W2 sensitivity)

Averaged Sensitivity (IpeakIave)                    0.001 W2 (Requires QE65000 for better than 4 W2 sensitivity)

Input Beam Size                                          2 mm – 4 mm

Nominal Polarization                                  Horizontal

Acquisition Speed                                       > 3 Hz 32 x 32 grid, 1.8 Hz 64 x 64 grid (USB2000+, other spectrometers are slightly slower)

Spectra required for measurement           number in grid

Software                                                        VideoFROGscan – Included in price

 

* 전체 범위를 단일 구성으로 처리 할 수 없습니다. 분광계 범위와 분해능은 각각 측정 할 수있는 파장 범위와 가장 긴 변환 제한 펄스를 결정합니다. 결정 및 분광계는 사용자 / 현장 변경이 가능합니다. 소프트웨어가 분광계 변경을 자동으로 인식합니다. 사전 구성된 FROG 스캔 시스템 중 일부를 보려면 여기를 클릭하십시오.

FROG 검색 알고리즘

FROG 스펙트로 그램의 빠른 분석

당사의 독점 알고리즘을 사용하여 VideoFROG 소프트웨어 시스템은 실시간으로 위상 검색을 수행 할 수 있습니다. Single-shot FROG 기하학은 30Hz 측정 속도를 얻을 수 있습니다. 이제 컴퓨터 화면에 표시되는 펄스의 위상, 강도 및 지속 시간을 보면서 레이저 시스템 시스템을 조정할 수 있습니다. 초고속 오실로스코프가 도착했습니다.

FROG는 실험적으로 간단합니다. 단일 펄스는 두 개의 동일한 펄스로 분할되며 하나의 펄스는 게이트로 사용되고 다른 펄스는 프로브로 사용됩니다. 비선형 매체는 광학 품질의 석영처럼 간단 할 수 있습니다. 삽입 된 그림은 신호 펄스가 게이트와 프로브가 겹치는 부분에서 분리되었음을 보여줍니다.

우리의 FROG Scan 시스템은 광학 지연을 단계적으로 스캔하고 미니 분광계를 사용하여 각 지연에서 스펙트럼을 읽는 방식으로 작동합니다. 고유 한 제로 백래시 서보 덕분에 데이터 수집이 빠르고 300ms 미만일 수 있습니다. 결과 스펙트로 그램은 펄스에 대한 즉각적이고 정성적인 정보를 제공합니다. 그러나 VideoFROG는 데이터 수집을 반전 알고리즘과 원활하게 연결하기 때문에 실시간으로 진정한 펄스 측정이 이루어집니다.

강력한 실시간 측정을 얻기 위해 Mesa Photonics의 CEO이자 창립자 인 Dan Kane이 개발 한 알고리즘을 사용합니다.이 알고리즘은 PCGP (Principal Component Generalized Projections algorithm)라고 부르며 일반적인 FROG 형상에 대해 매우 빠르고 쉽게 구현할 수 있습니다. . 이 알고리즘은 SHG (Multishot Second Harmonic Generation) FROG 장치에서 데이터 수집과 결합되어 추출 된 펄스의 강도와 위상을 수 헤르츠 속도로 표시하는 FROG 스캔 펨토초 오실로스코프의 기반입니다.

약 10 피코 초 이하의 지속 시간으로 레이저 펄스를 생성하는 초고속 레이저 시스템은 생화학, 화학, 물리학 및 전기 공학 분야에서 많은 응용 분야를 가지고 있습니다.

이러한 시스템은 단백질의 동역학을 탐구하거나 반도체의 캐리어 이완을 조사하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 전자 회로에서 초고속 프로브로 사용됩니다. 초고속 진단 시스템을 사용하여 고도로 발전된 반도체, 전자 회로, 심지어 생의학 제품까지 상업용 애플리케이션을 개발하고 테스트 할 수 있습니다. 불행히도 초고속 레이저 시스템은 극초 단 레이저 펄스를 특성화하는 데 사용할 수있는 진단이 거의 없기 때문에 개발 및 유지 관리가 어려울 수 있습니다.

실제 초고속 레이저 펄스는 완벽하고 부드러운 펄스가 아닙니다. 짧지 만 진폭 및 / 또는 위상에서 시간적 구조를 나타냅니다. 가장 일반적인 구조는 처프라 고합니다. 처프 펄스는 색상이 변하는 것으로 볼 수 있습니다. 포지티브 처프의 경우 파장은 펄스 시작시 빨간색에서 끝에 노란색으로 변경됩니다. 이 처프는 분산 또는 비선형 광학 프로세스에 의해 유도 될 수있는 펄스 동안 빛의 위상 변화의 결과입니다. 펄스 쳐프는 단지 해로운 것이 아닙니다. 초고속 레이저 펄스의 처프는 분자를보다 효율적으로 여기하고 조각 된 양자 상태를 생성하도록 특별히 설계 할 수 있습니다. 처프는 또한 펄스의 길이 (기간)를 증가시킵니다.

주파수 분해 광학 게이팅 (FROG)은 초고속 레이저 펄스의 강도와 위상 (처프)을 모두 측정합니다. 결과적으로이 기술은 사용 가능한 유일한 진정한 펄스 측정 기술입니다. MIIPS 및 SPIDER와 같은 다른 방법은 주파수 도메인 측정 기술 일 뿐이며 초고속 레이저 펄스의 스펙트럼 위상 만 측정합니다. 스펙트럼 위상과 펄스 스펙트럼을 결합하여 펄스 모양을 결정할 수 있습니다. 안타깝게도 펄스 스펙트럼을 측정하는 것은 생각만큼 쉽지 않습니다. 증폭 된 초고속 레이저의 증폭 된 자발 방출 (ASE)은 측정 된 초고속 레이저 펄스 스펙트럼을 넓 힙니다. 이 확장 된 스펙트럼은 스펙트럼 위상과 함께 펄스가 실제보다 짧게 보일 수 있습니다. 보다 나쁜, 일부 초고속 레이저 제조업체는이 전략을 사용하여 사양이 실제보다 더 잘 보이도록합니다. 반면 FROG는 스펙트럼 측정과 관계없이 진정한 펄스 측정을 제공합니다.

FROG는 비선형 매체에서 하나 이상의 펄스를 상호 작용하여 극초 단 레이저 펄스를 특성화합니다. 하나의 펄스는 다른 펄스의 타임 슬라이스가 분광계로 전달되도록하는 "게이트"를 형성합니다. 이 신호 펄스는 스펙트럼으로 분해되어 입력 펄스와 게이트 사이의 지연 함수로 기록됩니다. 이 레코드를 스펙트로 그램 또는 FROG 추적이라고합니다. 스펙트로 그램은 레이저 펄스에 대한 모든 정보를 포함하는 신호 강도 대 주파수 및 시간의 플롯입니다. 위에 주어진 처프 예에서 스펙트로 그램은 펄스가 초기에는 빨간색이었고, 중간에 주황색으로 바뀌고 펄스가 끝날 때 노란색으로 변경되었음을 보여줍니다. 입력 펄스의 시간 및 스펙트럼 프로파일 (강도 및 위상) 인 대상 정보는 2 차원 위상 검색 방법을 사용하여 FROG 추적에서 얻을 수 있습니다.


PC 기반의 초고속 레이저 펄스 측정 시스템

PC 기반의 초고속 레이저 펄스 측정 시스템 소프트웨어



Frog Scan Ultra
Wavelengths from 450 nm to > 4000 nm
pulses < 5 fs

   X-FrogScan 두개의 입력이 필요 합니다.하나는 알려진 펄스이고 다른 하나는 측정할 펄스 입니다..

       USB 프로그래머블
   신호 발생기/어테뉴에이터
   스펙트로메타 콘트롤용 RF스위치

    랩뷰 GUI VI
    

          

        이미지 분광기
FrogScan 과 결합하여 공간
쳐프 및 펄스 프론트 틸트의 전체 측정을 제공 합니다.
          

    미정부기관 프로젝트
    토양 Gas 분석
동위원소분석기


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엘텍 T:1599-6628
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