昊量光电推出西班牙Radiantis公司的ORIA 系列波长扩展器，专为钛宝石飞秒激光器设计，通过模块化扩展方案将波长覆盖范围延伸至 340-4090nm。包含 ORIA BLUE（紫外-可见，340-540nm）、ORIA VIS（可见-近红外，500-775nm）和 ORIA IR（近-中红外，1000-4090nm）三款产品，支持全自动化调谐、采用即插即用式安装设计、操作简单，可同时输出泵浦光、信号光和闲频光，为光谱学、显微成像及材料研究提供灵活可靠的多波长飞秒光源。
钛宝石飞秒激光器波长不够用？ORIA扩展器一键覆盖340-4090nm，可按需灵活组合！
一、钛宝石飞秒激光器：超快光学研究的基石
钛宝石（Ti:Sapphire）飞秒激光器自上世纪80年代末问世以来，一直是超快光学领域核心的光源之一。其核心增益介质为掺钛的蓝宝石晶体（Ti³⁺:Al2O3），凭借近红外波段极宽的发射谱带（约650 nm至1100 nm），钛宝石激光器能够支持极窄的飞秒级脉冲输出，同时保持优异的光束质量。
例如， Spectra-Physics公司的MAI TAI系列钛宝石飞秒激光器，可在680 nm至1080 nm的波长范围内实现调谐，输出脉冲宽度可压缩至100fs以内，重复频率通常为80MHz左右。这一波段恰好覆盖了众多生物分子的吸收峰以及多种光学材料的透明窗口，使其在双光子显微成像、时间分辨光谱学、非线性光学等领域获得了广泛应用。然而，随着科学研究的不断深入，单一钛宝石激光器的波长覆盖范围已难以满足日益多元化的实验需求——从紫外波段的光化学激发到中红外波段的光谱指纹区分析，研究人员迫切需要一种能够突破固有波长限制的技术方案。
二、波长扩展的技术挑战与解决思路
将钛宝石激光器的输出波长向更短或更长方向扩展，本质上需要借助非线性光学频率转换技术。二次谐波产生（SHG）可将基频光转换至紫外-可见波段，而光学参量振荡（OPO）则能在信号光和闲频光两个通道中同时产生更长波长的输出。然而，这些技术方案在实际应用中面临诸多工程挑战：晶体相位匹配条件的精确控制、多波长同时输出的光路耦合、以及不同波段间快速调谐的自动化实现，均对系统的稳定性和易用性提出了极高要求。
西班牙Radiantis公司针对上述痛点，开发了专为钛宝石激光器设计的ORIA系列波长扩展器。该系列产品采用模块化架构，用户可根据实验需求灵活选配不同功能的扩展单元，在保留原有钛宝石激光器的基础上，将光谱覆盖范围从原本的680–1080 nm大幅延伸至340–4090 nm的超宽区间，对应波数范围达2444–29411 cm-1。
三、ORIA系列波长扩展器：模块化超宽光谱解决方案
ORIA系列包含三款核心产品：ORIA BLUE、ORIA VIS和ORIA IR，分别针对紫外-可见、可见-近红外以及中红外波段进行优化设计。三款扩展器均采用全自动化调谐设计，集成易于操作的对准工具，简化了与钛宝石泵浦源的安装和对准流程。可同时输出泵浦光、信号光和闲频光，为复杂实验提供灵活可靠的多波长光源。
ORIA BLUE：紫外-可见波段的高功率输出
ORIA BLUE专注于将钛宝石基频光通过二次谐波产生技术转换至340–540 nm的紫外-可见波段。该模块适配两种主流钛宝石飞秒激光器配置：一种基于平均功率2.8 W@820nm处、90 fs脉宽的泵浦源（调谐范围690–1040 nm），另一种基于平均功率3.3 W@ 820 nm处、140 fs脉宽的泵浦源（调谐范围680–1080 nm）。在410 nm波长处，ORIA BLUE可实现超过1.2 W的平均功率输出，脉冲宽度控制在180 fs以内。这一性能水平对于紫外光刻、光化学催化以及紫外拉曼光谱等应用具有重要意义。
ORIA IR：近红外至中红外的双通道覆盖
ORIA IR是ORIA系列中功能丰富的模块，基于光学参量振荡技术实现近红外和中红外波段的双通道输出。该模块提供三种配置选项：ORIA IR S专注于1000–1580 nm信号光输出，输出光功率超过1 W；ORIA IR I专注于1696–4090 nm闲频光输出，输出光功率超过350 mW；ORIA IR XT则同时覆盖信号光和闲频光两个波段。信号光脉冲宽度典型值为160 fs，闲频光为96 fs，光束质量因子M²均优于1.3，功率稳定性峰峰值小于1%，信号光噪声低于1% RMS。输出通道支持三种模式：全信号光和闲频光输出、部分转换输出（保留20%泵浦光）、以及全泵浦光直通，为不同实验场景提供灵活的光路配置。
ORIA VIS：可见光波段的高效倍频
ORIA VIS模块负责将钛宝石基频光或ORIA IR的信号光进一步转换至500–775 nm的可见光波段，输出光功率超过400 mW，脉冲宽度小于180 fs。该模块的引入有效填补了ORIA BLUE与ORIA IR之间的光谱间隙，确保了整个340–4090 nm范围内无断点的连续覆盖。
四、系统集成与操作便利性
ORIA系列波长扩展器采用即插即用式安装设计，集成易于操作的对准工具，简化了与钛宝石泵浦源的安装和对准流程。其近乎免维护的运行特性，以及具备自校准功能的全自动波长调谐，大限度地提升了可靠性，确保了高效运行和便捷操作。系统光束发散角小于1 mrad，TEM00模式保证了优异的光束质量，可直接耦合至各类显微成像和光谱分析系统。
从系统架构来看，钛宝石飞秒激光器输出的基频光首先经分束器进入ORIA IR模块进行光学参量转换，产生的信号光和闲频光可进一步送入ORIA VIS进行二次谐波产生，同时ORIA BLUE可直接对基频光进行倍频处理。这种级联式设计使得用户能够同时获取多个波长的输出，满足泵浦-探测、多光子成像等需要多色光源的复杂实验需求。
五、前沿应用领域
ORIA系列波长扩展器的超宽光谱覆盖能力使其在多个前沿研究领域展现出独特价值。在光谱学与显微成像方面，该系统支持二次谐波产生（SHG）、三次谐波产生（THG）、双光子和多光子激发成像，为生物组织深层成像提供了理想工具。在等离激元学研究中，覆盖可见至中红外的可调谐光源能够精确匹配金属纳米结构的等离激元共振频率，助力超材料设计和近场光学表征。在泵浦-探测光谱学和时间分辨光谱学中，多波长同时输出能力使得瞬态吸收和相干拉曼测量更为便捷。此外，340–4090 nm的覆盖范围包含了众多分子的特征振动吸收带，为中红外光谱指纹分析和高灵敏度拉曼检测提供了强大光源支撑。
六、结语
钛宝石飞秒激光器作为超快光学领域的经典光源，其性能潜力通过Radiantis ORIA系列波长扩展器得到了充分释放。从340 nm的紫外波段到4090 nm的中红外波段，这一模块化解决方案以全自动化操作和多波长同时输出的技术优势，为光谱学、成像及材料研究等领域的科研人员提供了前所未有的光谱灵活性。在超快光学技术持续向更宽光谱、更高集成度方向发展的趋势下，ORIA系列波长扩展器无疑将成为实验室中拓展研究边界的重要工具。
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