Erläuterung:

Geforderte Spezifikationen f. d. breitbandig durchstimmbare Ultrakurzpulslasersystem

— Abdeckung d. gesamten Wellenlängenbereichs v. 780 nm - 20 000 nm in einem passiv stabilisierten System, das alle Komponenten in einem einzigen Gehäuse vereint,

— Die mittlere Leistung d. Pumplasers bei einer Wellenlänge um die 1 037 nm soll > 7 W bei Pulsdauern < 500 fs betragen,

— die mittlere Leistung d. einzelnen Laserstufen soll bei 1 500 nm soll bis zu 2 W, bei 3 000 nm bis zu 700 mW, bei 5 000 nm bis zu 100 mW und bei 10 000 nm bis zu 25 mW betragen. Die mittlere Leistung im Bereich 16 -20 Müm muss größer als 0,1 mW sein,

— Automatisiertes Anfahren d. einzelnen Wellenlängen muss gewährleistet sein u. eine Beam-Pointing-Stability besser als 30 Mürad über den adressierbaren Wellenlängenbereich bieten,

— der Pumplaser muss m. einem zusätzlichen Ultrakurzpulsausgang (< 50 fs) als Pumpquelle zur Terahertz-Erzeugung ausgestattet sein u. eine mittlere Leistung > 1 W bieten,

— Gefordert wird eine hohe Pulswiederholrate (> 10 MHz) m. ausreichender Leistung im MIR Bereich f. den Betrieb als Lichtquelle am FTIR-Mikroskop-Spektrometer. Es wird d. Möglichkeit, d. Pulswiederholrate in allen Wellenlängenbereichen über einen AOM bis hin zum Einzelimpulsbetrieb zu reduzieren gefordert, um den thermischen Eintrag zu verringern. Zudem muss ein burst mode implementiert sein, um Pulszüge einstellbarer Dauer zu emittieren,

— Pulsdauern < 500 fs für zeitaufgelöste Pump-Probe-Spektroskopie an magnetischen und dielektrischen Proben im gesamten Spektralbereich müssen gewährleistet sein,

— Kompatibilität m. Bruker FTIR Spektrometern muss gewährleistet sein,

— sehr geringes Rauschen (RMS amplitude noise <0.5 %), um Spektroskopie am Shot-Noise-Limit durchführen zu können.

Das System von Stuttgart-Instruments (SI) ist nach unseren Recherchen d. einzige System am Markt, d. bei einer Wiederholrate im MHz-Bereich den gesamten Wellenlängenbereich abdeckt, eine Ultrakurzpulsoption als Pumpausgang besitzt u. zudem die Möglichkeit bietet, d. Wiederholrate durch einen AOM für alle Wellenlänge zu reduzieren. Das System besticht durch ein sehr geringes Rauschen und erlaubt damit hochempfindliche Messungen auch kleinster Unterschiede im Fingerprint-Spektrum. Außerdem besticht das System von SI durch die exzellente passive Stabilität mit einer Shot-Noise limitierten Performanz bereits ab 500 kHz. Zudem bietet nur das System von SI einen zusätzlichen Ausgang am Pumplaser mit < 50 fs Pulsdauer bei > 1 W Leistung, was es uns erlaubt dort durch den Einsatz spintronischer Emitter den Terahertz-Spektralbereich bis 300 Müm Wellenlänge zu erschließen. Die damit insgesamt zur Verfügung stehende Bandbreite von 780 nm - 300 000 nm ist für ein hochrepetierendes (40 MHz) Ultrakurzpulssystem mit < 500 fs Pulsdauer einmalig am Markt. Durch die Synchronisation der Pulse durch einen einzigen Pumplaser sind daher Pump-Probe-Experimente m. weit auseinanderliegenden Frequenzen problemlos möglich. Die zusätzliche Möglichkeit, durch einen AOM im Alpha HP die Leistung bei allen Wellenlängen zu modulieren und damit eine Pulse-Picking-Funktion zu realisieren, erweitert die experimentellen Möglichkeiten ganz entscheidend. Sind hierfür bei anderen Herstellern immer unterschiedliche Boxen hintereinander zu schachteln, kommt beim Gerät von SI die gesamte Funktionalität in einer einzigen Hülle, was die Stabilität entscheiden beeinflusst (und der Verschmutzung der vielen Einzelfenster vorbeugt). Ein weiterer Vorteil des Systems ist die exzellente Beam-Pointing-Stabilität beim automatisierten Durchstimmen der Wellenlängen, entscheidend für spektroskopische Anwendungen an photonischen Mikrostrukturen, für den Einsatz des ortsauflösenden FPA Detektors am FTIR Mikroskop-Spektrometer und für Anwendungen in der dreidimensionalen Laserlithographie. Ein derart flexibles und qualitativ hochwertiges System wie das von SI findet sich nach unserer Marktrecherche bei keinem anderen Anbieter.