Vorteile des neuen ANGIS Lasers:

• 2 MW Spitzenleistung bei kurzen Pikosekundenpulsen
• Extrem kompaktes Design
• Vollständig luftgekühlt, kein Wasser
• Niedrige Anschaffungs- und Wartungskosten

ANGIS Pikosekundenlaser sind auf eine Vielzahl von Anwendungen mit hohen Präzisionsanforderungen zugeschnitten, wie z. B. Mikrobearbeitung (z. B. Oberflächenbearbeitung von Siliziumwafern oder Volumenbearbeitung von Displays), zeitaufgelöste Spektroskopie oder OPO-Pumpen. Der litauische Laserhersteller QS Lasers kombiniert die Gain-Switch- und Q-Switch-Technologie, um das Standarddesign modengelockter Laser zu ersetzen.

Das Lasersystem besteht aus einem einzigen Gehäuse mit integriertem Oszillator, Verstärker und Elektronik. Es ist mit der Fundamentalen bei 1064 nm und optional mit der zweiten und dritten Harmonischen erhältlich. Die wichtigsten Strahlparameter sind 100 µJ bei 10 kHz mit 50 ps Pulsdauer, was einer Spitzenleistung von 2 MW entspricht. Die Energiestabilität beträgt < 2% RMS bei 1064 nm und M² ist < 1,2. Außerdem arbeitet der Laser im SLM. Alle diese Eigenschaften werden von einem einzigen Gehäuse mit den Abmessungen 390 x 250 x 164 mm³ erfüllt.

Diese Spektroskopie-Methode hängt stark von der Qualität der gepulsten Laserstrahlen ab, die zur Erzeugung des SFG-Signals verwendet werden. In der Probe wird ein Strahl mit fester Frequenz im sichtbaren Bereich (ω_VIS) mit einem zweiten Strahl überlagert, der im mittleren Infrarotbereich (ω_IR) abstimmbar ist. Dadurch wird ein SFG-Signal (ω_SFG) erzeugt, wenn ω_IR den Schwingungsübergang im Molekül erreicht.

Vorteile des neuen Breitband SFG Systems

• Sensitiv und selektiv für die Orientierung von Molekülen in der Oberflächenschicht
• Hohe spektrale Auflösung trotz breitbandiger Anregung mit Femtosekundenpulsen
• Hohe Wiederholungsrate bis zu 1 kHz für schnelle Datenerfassung
• Einziges kommerziell erhältliches komplettes SFG-System auf dem Markt: Spart Zeit, Geld und liefert bessere Messergebnisse im Vergleich zu einer selbstgebauten Lösung
• Einfach zu bedienen, auch für Wissenschaftler, die sich mit Lasern nicht auskennen

Der litauische Hersteller Ekspla, mit TOPAG als Vertriebspartner für Deutschland und Österreich, ist seit vielen Jahren der einzige kommerzielle Anbieter von kompletten Schmalband-Pikosekunden-SFG-Messsystemen. Nun steht ein neu entwickeltes Breitband-SFG-System zur Verfügung, das den Vorteil der simultanen Erfassung des gesamten SFG-Spektrums eines klassischen Breitband-Femtosekunden-Spektrometers, mit der schmalen Bandbreite des Pikosekunden-SFG-Spektrometers kombiniert.

Pikosekunden Scanning SFG vs. Femtosekunden Breitband SFG

Das traditionelle Pikosekunden-SFG-Spektrometer von Ekspla besteht aus Pikosekundenverstärker, OPG, Spektrometereinheit und Analysesoftware. Eine hohe spektrale Auflösung wird durch die Verwendung eines durchstimmbaren schmalbandigen Pikosekundenpulses erreicht. Optional sind Modifikationen und Erweiterungen wie ein Doppelresonanzsystem, eine phasensensitive Variante und spezielle Probenkammern erhältlich.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Femtosekunden-SFG-Spektrometern mit zwei breitbandigen fs-Pulsen kombiniert das neue System nun einen breitbandigen Femtosekunden-MIR-Puls mit einem schmalbandigen Pikosekunden-VIS-Puls. Dies ermöglicht die Anregung eines breiten Schwingungsspektrums und die gleichzeitige Erfassung des gesamten SFG-Spektrums bei gleichzeitig hoher spektraler Auflösung.

Die spektrale Auflösung wird durch die Bandbreite des schmalbandigen VIS-Pikosekunden-Pulses und die Monochromator-Detektor-Kombination bestimmt. Das gesamte Spektrum mit einer Breite bis zu 450 cm^-1 wird simultan aufgenommen und über die Messzeit integriert. Je schmaler die Bandbreite des VIS Pikosekundenpulses, umso höher ist die spektrale Auflösung, die mit den hier eingesetzten Lasern weniger als 3 cm^-1 beträgt. Der Messbereich deckt 2,3 bis 16 µm (625 – 4300 cm^-1) ab. Repetitionsraten sind bis 1 kHz möglich. Die Probe kann in diversen Messgeometrien, z.B. mit Beleuchtung von oben oder unten und in Transmission oder Reflexion vermessen werden.

TOPAG Kundenservice

Seit mehr als 30 Jahren vertreibt und betreut unser Team deutschsprachige Kunden unserer vorwiegend litauischen Laserhersteller. Wir pflegen eine langfristige Zusammenarbeit mit unseren Kunden und sind für einen umfassenden Service verantwortlich, von der Auswahl des richtigen Lasersystems über die Abwicklung des Beschaffungsprozesses, die Installation des Lasersystems bis hin zur Erbringung von Serviceleistungen über viele Jahre. Um den hohen Ansprüchen unserer Kunden gerecht zu werden und die Qualität unserer Dienstleistungen kontinuierlich zu verbessern, haben wir standardisierte Prozesse implementiert und unser Qualitätsmanagementsystem nach ISO9001 zertifizieren lassen.

Die Forschung der letzten Jahre hat gezeigt, dass sich die Abtragrate deutlich steigern lässt ohne die Prozessqualität negativ zu beeinflussen, wenn GHz-Bursts anstelle des Einzelpulsmodus verwendet wird. Das ist insbesondere bei industriellen 24/7 Anwendungen von großer Bedeutung und erschließt das volle Potential der ultraschnellen Lasermaterialbearbeitung. Der Femtosekundenlaser FemtoLux30 wurde als kostengünstiges und vielseitiges Werkzeug speziell für Anwendungen in der Lasermikrobearbeitung entwickelt.

Vorteile des FemtoLux30 für Wissenschaft und Industrie

• Vielseitiges und kostengünstiges Werkzeug für die ultraschnelle Mikrobearbeitung
• Der flexibelste MHz- und GHz-Burst-Modus eröffnet neue Möglichkeiten in der Prozessoptimierung
• Pulse-on-Demand für perfekte Ergebnisse bei komplexen Geometrien
• Innovative Kühlmethode „dry cooling“ in Industriequalität sorgt für geringen Wartungsaufwand und reduzierten Stromverbrauch
• Service & Support für mindestens 10 Jahre

FemtoLux30 liefert bis zu 100 µJ bei einstellbarer Pulswiederholrate von Einzelschuss bis 4 MHz mit einstellbarer Pulsdauer von < 350 fs bis 1 ps. Im Burst-Modus sind sogar bis zu > 450 µJ Gesamtpulsenergie verfügbar. Der Laser verfügt über Pulse-on-Demand mit Jitter < 20 ns. Das ermöglicht einen konsistenten und äquidistanten Pulsabstand in der Mikromaterialbearbeitung sowie anpassbare Repetitionsraten für die Realisierung von komplexen Geometrien.

Der ultraschnelle Laser ist mit „dry cooling“ ausgestattet, einer innovativen Kühlung in Industriequalität auf Basis einer Kompressionskältemaschine, die den Stromverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Wasserkühlern um fast 50 Prozent senkt. Darüber läuft die Kühlung über viele Jahre lang zuverlässig und wartungsfrei, da weder Kühlwasser noch Filter gewechselt werden müssen.

Burst Mode mit einzigartiger Flexibilität

Das Besondere am FemtoLux30 ist der Burst-Modus mit einzigartiger Flexibilität. Das zum Patent angemeldete Active Fiber Loop-Verfahren ermöglicht bis zu 1100 Pulse im GHz-Burst-Modus und bis zu 10 Pulse im MHz-Burst-Modus sowie kombinierte MHz- und GHz-Bursts. Die Pulsform der Bursts ist einstellbar mit steigender, konstanter oder fallender Pulsenergie. Dies eröffnet völlig neue Möglichkeiten zur Untersuchung der Licht-Materie-Wechselwirkung und zur Entwicklung industrieller Prozesse mit perfekten Bearbeitungsergebnissen bei optimierten Abtragsraten. So kann beispielsweise die Abtragsgeschwindigkeit und die Prozessqualität durch die Pulsanzahl und die Energieverteilung innerhalb eines Bursts beeinflusst werden. Damit können Industrieprozesse wie Bohren, Schneiden oder Oberflächenstrukturierung optimiert und individuell angepasst werden.

Diese technische Innovation des Herstellers Ekspla wurde Anfang 2024 mit dem Oscar der Laserindustrie – dem SPIE Prism Award in der Kategorie Laser – ausgezeichnet. Erneut wurde damit eine Produktentwicklung der litauischen Laserindustrie mit dieser Auszeichnung gewürdigt.

TOPAG Kundenservice

Seit mehr als 30 Jahren vertreibt und betreut unser Team deutschsprachige Kunden unserer vorwiegend litauischen Laserhersteller. Wir pflegen eine langfristige Zusammenarbeit mit unseren Kunden und sind für einen umfassenden Service verantwortlich, von der Auswahl des richtigen Lasersystems über die Abwicklung des Beschaffungsprozesses, die Installation des Lasersystems bis hin zur Erbringung von Serviceleistungen über viele Jahre. Um den hohen Ansprüchen unserer Kunden gerecht zu werden und die Qualität unserer Dienstleistungen kontinuierlich zu verbessern, haben wir standardisierte Prozesse implementiert und unser Qualitätsmanagementsystem nach ISO9001 zertifizieren lassen.

Die meisten kommerziell verfügbaren Nanosekundenlaser bieten Repetitionsraten bis typ. 100 Hz. Da die weitere Messtechnik des Experiments meist deutlich höhere Repetitionsraten im kHz-Bereich unterstützt, erweist sich hier die Lichtquelle als limitierender Faktor.

TOPAG als Distributor für den litauischen Laserhersteller Ekspla hat sich auf hochrepetierende durchstimmbare Nanosekundenlaser spezialisiert. Es stehen das seit vielen Jahren bewährte Modell NT242 mit 1 kHz sowie der vor Kurzem neu entwickelte NT262 mit 10 kHz Repetitionsrate zur Verfügung. Beide Modelle ermöglichen das Potential Ihrer Messtechnik auszunutzen und Messzeiten um den Faktor 5-10 zu verkürzen.

Der Hersteller Ekspla hat basierend auf der langjährigen Erfahrung mit dem NT242 den neuen durchstimmbaren Nanosekundenlaser NT262 mit lückenlosem Abstimmbereich von 210-2600 nm, schmaler Bandbreite von < 3 cm^-1, einer Ausgangsleistung von bis zu 700 mW sowie 10 kHz Repetitionsrate entwickelt. Schnelles softwaregesteuertes Scannen von bis zu 1000 cm^-1/s mit hoher Scanningauflösung ist möglich. Die Integration von Pumplaser und OPO in einem kompakten Gehäuse sorgt für eine hohe Stabilität des Systems. Durch ein integriertes Luftreinigungssystem wird der Laser vor Verunreinigungen durch Feuchtigkeit und organische Stoffe geschützt. Im OPO-Design wurden Energiedichten reduziert um thermische Effekte an Kristallen zu vermeiden. Das führt zu einer Verlängerung der Lebensdauer und minimiert die langfristigen Betriebskosten.

Neben der Laserinduzierten Fluoreszenz wird der NT262 auch für weitere Anwendungen wie Pump-Probe Spektroskopie, photoakustische Bildgebung und Photolyse-Experimente erfolgreich eingesetzt.

TOPAG bietet als Vertriebspartner für den deutschsprachigen Raum Strahlprofilkameras des Herstellers Femto Easy an. Mit einer breiten Auswahl an Sensoren ist für jede Anwendung eine passende Kamera verfügbar. Die Standardserien umfassen den Spektralbereich von UV bis NIR, kleine Pixelgrößen ab 1,45 µm, große Sensoren bis 25 mm und hohe Auflösungen bis 20 Mpx.

Die Software von Femto Easy berechnet und zeigt alle relevanten Kenngrößen und zählt durch die intuitive und ansprechende Benutzeroberfläche zu den Stärken der Strahlprofilkameras. Der Hersteller legt ein besonderes Augenmerk auf Details, die den Einsatz im Labor erleichtern und Messaufgaben in der Produktion unterstützen.

Die erste dieser neuen Versionen ist der Strahlformer GTH-R-5.0-16.0. Wie auch bei den bisherigen GTH-Strahlformern kann dieser in bestehende Strahlengänge integriert werden. Das homogene rotationssymmetrische Top Hat-Profil wird in der Brennebene der bereits vorhandenen fokussierenden Optik erzeugt. Der Strahlformer GTH-R-5.0-16.0 benötigt einen gaußförmigen Eingangsstrahl mit einem Durchmesser von 5,0mm (@1/e²). Die generierten Top Hat-Größen sind von der Brennweite der fokussierenden Optik abhängig und liegen typischerweise im einfachen Millimeter-Bereich.

Die Fertigung aus Quarzglas ermöglicht den Einsatz sowohl mit Hochleistungs-UKP-Laser als auch in einem großen Wellenlängenbereich von UV bis NIR. Verschiedene Single Line, Dual Line und Breitband-Entspiegelungen sind verfügbar. Das Dual Line Coating für 505-535+1010-1070nm zeichnet sich durch eine hohe Transmission (>99,8%) und Zerstörschwelle (10J/cm²@10ns) aus und eignet sich für den vielfältigen Einsatz bei Fundamentaler und zweiter Harmonischer von Nd- und Yb-basierten Lasern.

Die Vermessung von ultrakurzen Laserpulsen ist eine komplexe Aufgabe, die Anwender häufig vor große Schwierigkeiten stellt. Femto Easy ist mit der Vision angetreten, Messgeräte so zu designen, dass sie möglichst einfach zu benutzen sind ohne Abstriche bei der Messgenauigkeit zu machen. Die nutzerfreundliche und intuitive Software lässt sich auch auf dem Laptop-Touchscreen bedienen.

Es ist ein umfangreiches Angebot an Strahlprofilkameras mit unterschiedlichen Pixelgrößen, Sensorgrößen, Formfaktoren, Auflösungen und Wellenlängenbereichen verfügbar. Daneben liegt der Schwerpunkt von Femto Easy auf Autokorrelatoren zur Pulsdauermessung im Bereich von wenigen Femtosekunden bis zu Pikosekunden.

Die Single-Shot Autokorrelatoren ROC ermöglichen Messungen von Einzelpulsen bis zu einer Repetitionsrate von 125 kHz. µROC passt in jede Hosentasche und bringt hochgenaue Messungen für Ti:Sa- und Yb-basierte Laser auf ein neues Level. Alternativ ermöglicht der Multi-Shot Autokorrelator MS-ROC eine größere Flexibilität, es können Pulsdauern über einen großen Bereich sowie bei kleinen Pulsenergien und diversen Wellenlängen vermessen werden. Für eine Messung wird der mit einem Laptop verbundene Autokorrelator lediglich in den Strahlgang gestellt, die Pulsdauer wird direkt in der Software angezeigt – alles in weniger als 2 Minuten.

Sollen die Eigenschaften eines Pulses genauer bestimmt werden, empfiehlt sich die Pulsdauermessung mittels Frequency-Resolved Optical Gating (FROG). Das ermöglicht die vollständige Charakterisierung des Pulses inkl. spektraler Breite, Chirp, Tilt der Pulsfront, Phasenmodulation und Dispersion.

Die Anwendungen des Lasersystems reichen von der Materialbearbeitung (z.B. Oberflächenbearbeitung oder Mikromaterialbearbeitung) über Analyseverfahren (z.B. LIBS oder MALDI) bis hin zum Einsatz als Pumpquelle für andere Lasersysteme.

Das Wavemeter SHR erlaubt die schnelle und genaue Messung der Wellenlänge von Dauerstrichlasern und von gepulsten Lasern. Durch externes Triggern, können auch Laserpulse bei niedrigen Repetitionsraten genau gemessen werden. Das Wavemeter liefert eine sehr gute Auflösung von 30000:1 (6 pm bei 193 nm bis 36 pm bei 1100 nm) bei einer Wellenlängengenauigkeit von nur ±3 pm.

Diese hohe Präzision macht das SHR zum unverzichtbaren Instrument zur genauen Vermessung und beim Justieren und Testen von Lasersystemen.