Project Description

BDS-SM系列皮秒激光器
- 单横模皮秒和连续半导体激光器
- 脉冲宽度低至 30 ps
- 出色的定时稳定性 – 无需预热时间
- 脉冲模式下光功率高达 5 mW
- 连续模式下光功率高达 50 mW
- 自由光束或单模光纤输出
- 重复频率 20 MHz /50 MHz / 80 MHz / 连续输出(可切换)
- 用于与外部时钟源同步的触发输入
- 内部功率稳定环路
- 快速开/关/多路复用功能
- 所有电子元件集成在 40 x 40 x 120 mm 外壳中
- 无需外部驱动单元
- 简单的+12 V电源
- 40 x 40 x 120 毫米3或 40 x 70 x 120 mm3
一般功能
BDS-SM器件是组合脉冲皮秒和连续半导体激光器,采用小型工业尺寸外壳。所有脉冲驱动器和控制电路都包含在激光头中。操作激光器只需要一个+12V电源和一些用于设置重复频率和光功率的控制信号。脉冲模式下的脉冲重复频率为 20、50 或 80 MHz,其他重复频率可根据要求提供,也可以通过外部触发获得。脉冲宽度在 40 ps 至 100 ps 的范围内。
激光控制器
在OEM应用中,激光头可以按原样嵌入,外部系统提供控制信号。对于独立应用,可以使用LSB-C激光控制器或LSB-C2双激光控制器,请参见下图。软件生成的控制信号可由 bh DCC-100 和 DCU-400/800 探测器/激光控制器提供。
内部电源调节环路和快速开/关功能
由于内部功率调节回路,BDS-SM激光器具有非常稳定的光功率。半导体激光管中温度变化引起的强度漂移和模式波动引起的强度噪声几乎完全被抑制。激光器具有快速开/关功能,可用于扫描成像应用中的光束消隐和激光多路复用。在 100% 功率和 10% 功率下,光输出功率对 ON/OFF 控制的反应如下所示。水平刻度为每格 10 微秒。
触发输出
BDS-SM激光器提供触发输出信号,以便与bh TCSPC设备同步,见下图。输出幅度足以将触发信号分配到多个TCSPC模块。触发脉冲相对于光脉冲的定时稳定性优于5 ps。不需要延长预热时间。电源接通后,时序稳定在约4ps内。
定时稳定性
bh BDS-SM 系列皮秒半导体激光器具有低于 4ps 范围的定时稳定性。下图显示了激光上电后640秒内激光脉冲的一系列TCSPC记录。左侧面板显示以颜色强度模式显示的数据,右侧面板以多曲线模式显示。下面的示例表明,时序漂移(如果存在的话)远小于 49 ps FWHM 的激光脉冲宽度。这意味着TRS、FLIM或NIRS实验可以从打开激光器后的第一秒开始,不需要重复的参考测量。
与外部触发信号同步
BDS-SM激光器可以从外部触发。为了使内部功率调节环路保持在有效范围内,触发频率应在10至80 MHz范围内。激光器通过感应同步输入端的平均电压,在外部触发信号和内部 20-50-80 MHz 时钟之间切换。如果平均电压高于2.5 V,则激光器使用内部时钟,如果低于2.5 V,则与外部信号同步。
光输出
所有BDS-SM激光器都是单横模激光器。这意味着,发射实际上来自激光器内部的单个点。这意味着激光束可以聚焦在衍射极限点上或耦合到单模光纤中。BDS-SM激光器提供自由光束输出,固定(尾纤)光纤,Lasos精密光纤连接器和Point-Source型耦合器。下图显示了光纤耦合的示例。
BDS-SM系列 |
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光学参数 |
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波长/nm
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375, 405, 445, 473, 485, 515, 640, 685, 785, 1024, 其他 根据要求提供
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重复频率
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20、50、80 MHz 和 CW 操作,可根据要求提供其他操作
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脉冲宽度(FWHM,中等功率,最大功率)
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30 – 90 ps, 60 – 300 ps
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功率控制范围(自由光束功率)
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0 至 1 mW …0 至 5 mW(取决于波长版本)
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功率控制范围(CW模式,自由光束功率)
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0 至 20 mW …0 至 50 mW(取决于波长版本)
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激光束直径(自由光束)
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0.8 毫米(圆形)或 1 x 3 毫米(椭圆形,取决于版本)
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光束配置
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单横模
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偏振方向
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水平偏振
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单模光纤耦合效率(典型值)
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高达 60 %(圆型光束)
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触发输出
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脉冲幅度
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-1.2 V(峰值)至 50 Ω
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脉冲宽度
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1 ns
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输出阻抗
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50 Ω
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连接器
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SMA
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触发和光脉冲之间的抖动
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< 5 ps 有效值
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定时稳定性,触发至光脉冲
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< 5 ps 有效值
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上电后的时序漂移
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< 5 ps
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同步输入
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输入幅度
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+3.3 V至+5 V至50 Ω
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占空比
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10 至 30 %;直流等效电压必须< 2.5 V
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输入频率
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单次触发至 80 MHz
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从内部时钟切换到同步输入
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自动,通过触发输入连接器的平均电压
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控制输入
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频率 (20、50、80 MHz) 和 CW 操作
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TTL / CMOS 高
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激光开/关
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TTL / CMOS 低
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光输出对开/关信号的响应
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功率 10至 100 % 时< 4 μs
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外部电源控制
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模拟输入,0至+10 V
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光输出对功率控制的响应时间
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功率 10至 100 % 时< 4 μs
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电源
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电源电压
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+9 V至+15 V
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12 V 时的电源电流
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200 mA 至 500 mA1)
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机械数据
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尺寸(OEM)
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40 毫米 x 40 毫米 x 120 毫米
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尺寸(带冷却)
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40 毫米 x 70 毫米 x 120 毫米
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安装螺纹
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四个 M3 孔
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散热器要求
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< 2 °C / W2)
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最大值
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电源电压
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0 V 至 +15 V
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“激光开/关”和“频率”输入端的电压
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-2 V 至 +7 V
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“激光功率”输入端的电压
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-12 V 至 +12 V
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环境温度
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15 °C 至 +40 °C
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(1) 取决于半导体激光管冷却引起的外壳温度。冷却电流随外壳温度而变化。
(2) 不带冷却风扇的OEM版本必须安装在散热器上。外壳温度必须保持在 40 °C 以下。
Applications
- Fluorescence Correlation – FCS
- Antibunching Experiments by TCSPC
- DCS – Diffuse Correlation
- TCSPC FLIM
- Multi-Wavelength FLIM
- Fluorescence Cross Correlation – FCCS
Application Notes
- Two-Photon Fluorescence Excitation by Picosecond Diode Lasers
- Recording the Kautsky Effect by Fluorescence Lifetime Detection
- Timing Stability of TCSPC Experiments
- bh FLIM Systems for Nikon C1 Scanners
- Recording Z Scans with the DCS-120 Confocal Scanning FLIM System
- Microsecond Decay FLIM: Combined Fluorescence and Phosphorescence Lifetime Imaging
- DCS-120 Confocal FLIM System with Wideband Beamsplitter
- DCS-120 Confocal Scanning System: FLIM with NIR Dyes
- TCSPC at Wavelengths from 900 nm to 1700 nm
- FLIM and FCS by Pulse-Interleaved Excitation with the Zeiss LSM 710/780 Intune System
- NSOM FLIM with the Nanonics AFM/NSOM System
- Implantable Fibre-Optical Fluorescence-Lifetime Detection System for in-vivo Applications
- TCSPC Fibre-Probe System with an Exchangeable Tip
- The PZ-FLIM-110 Piezo-Scanning FLIM System
- 80 ps FHWM Instrument Response with ID230 InGaAs SPAD and SPC-150 TCSPC Module
- Wide-Field TCSPC FLIM with bh SPC-150N TCSPC System and Photek FGN 392-1000 Detector
- TCSPC System Records FLIM of a Rotating Object
- Metabolic Imaging with the DCS-120 Confocal FLIM System: Simultaneous FLIM of NAD(P)H and FAD
- Software-Integrated FLIM for Nikon A1+ Confocals
- An AFM/NSOM System with Fluorescence Lifetime Imaging
- bh TCSPC Systems Record FLIM with Sutter MOM Microscopes
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