Laboratorium Diagnostyki Fotonicznej

Laser włóknowy 1560 nm z układem generacji drugiej harmonicznej (KEOPSYS)

Zakupiono i uruchomiono w marcu 2012 r., koszt: 274 807 zł brutto. Kontakt: prof. dr hab. Wojciech Gawlik, e-mail: wojciech.gawlik@uj.edu.pl,
dr hab., prof. UJ Jerzy Zachorowski, e-mail: jerzy.zachorowski@uj.edu.pl, dr Adam Wojciechowski, e-mail: a.wojciechowski@uj.edu.pl

Zestaw składa się z lasera światłowodowego typu KPS-KILAS-COOL-1560-15-PM-CO oraz układu do generacji drugiej harmonicznej.
Parametry lasera światłowodowego:

  • długość fali:   1560 nm
  • moc wyjściowa:    15 W
  • strojenie częstotliwości laserowej:    zgrubne 20 GHz i precyzyjne 200 MHz
  • szerokość linii laserowej (20 ms):     <10 kHz
  • stabilność częstotliwości (1 godz.):    20 MHz
  • częstotliwość szybkiej modulacji:     10 kHz
  • polaryzacja światła wychodzącego:      PER > 20 dB
  • wyjście:    włókno jednomodowe, kolimator optyczny
  • kształt wiązki:     TEM 00
  • rozbieżność:    < 1 mrad
  • izolator optyczny na wyjściu

Układ do generacji drugiej harmonicznej składa się z kryształu PPLN utrzymywanego w ustalonej temperaturze, rozbudowanego układu optycznego, w skład którego wchodzą lustra w precyzyjnych uchwytach, soczewki, płytki fazowe, polaryzatory, izolatory optyczne oraz układu stabilizacji (LB1005 Servo Controller firmy New Focus).
Laser pozwala na uzyskanie promieniowania laserowego o dużej mocy i wyśmienitej przestrzennej charakterystyce wiązki laserowej. Dzięki temu może być wykorzystany wszędzie tam, gdzie potrzebne jest uzyskanie dużej koncentracji mocy. Z drugiej strony laser charakteryzuje się bardzo wąską spektralnie linią, co, po wytworzeniu drugiej harmonicznej, pozwala na wykorzystanie do precyzyjnej spektroskopii atomowej, chodzenia i pułapkowania atomów.

System lasera OPO: optyczny oscylator parametryczny z laserem pompującym

Zakupiono w kwietniu 2011 r., koszt 307 074 zł brutto. Kontakt: dr hab. Krzysztof Dzierżęga, e-mail: krzysztof.dzierzega@uj.edu.pl

System składa się z:

  • nanosekundowego lasera pompującego typu Nd:YAG o czasie trwania 3 ns (@1064nm) i energii w impulsie do 250 mJ. Laser działa w pojedynczym modzie podłużnym co daje wąską spektralnie linię laserową o szerokości (FWHM) nie przekraczającej 0.01 cm-1. Ponadto, układ wyposażony jest w generator drugiej harmonicznej (532 nm), której energia osiąga 120 mJ.
  • optycznego oscylatora parametrycznego (OPO), który pompowany laserem Nd:YAG emituje promieniowanie w zakresie 420-2300 nm, o energii 1-20 mJ (w zależności od zakresu) i szerokości spektralnej nie większej niż 2 cm-1. Przestrajanie długości fali OPO i kontrola parametrów jego pracy odbywają się za pomocą komputera.


System OPO wraz z laserem pompującym pozwalają na prowadzenie badań z zakresu spektroskopii laserowej, optyki kwantowej, optyki nieliniowej i fotoniki w zakresie widzialnym i bliskiej podczerwieni. Ponadto może być wykorzystywany w badaniach z zakresu zawansowanych materiałów, fizyki medycznej, biofizyki i biotechnologii.

Lasery diodowe z zewnętrznym rezonatorem

Zakupiono i uruchomiono w listopadzie 2010 r., koszt 280 563.4 zł brutto. Kontakt: prof. dr hab. Wojciech Gawlik, e-mail: wojciech.gawlik@uj.edu.pl,
dr hab., prof. UJ Jerzy Zachorowski, e-mail: jerzy.zachorowski@uj.edu.pl, dr Adam Wojciechowski, e-mail: a.wojciechowski@uj.edu.pl

Układ składa się z trzech laserów diodowych wyprodukowanych przez firmę Sacher Lasertechnik: dwóch laserów typu Lynx-TEC-120-0780-150 i jednego typu Lion-TEC-520-0780-100.
Parametry laserów typu Lynx (typu Lion):

  • laser jednomodowy pracy ciągłej,
  • zakres długości fali 770-795 nm,
  • moc 150 mW (100 mW),
  • zakres przestrajania 25 nm,
  • przestrajanie bez przeskoku modu 30 GHZ (50 GHz),
  • szerokość spektralna typowo <1 MHz (<0,5 MHz).

Lasery wyposażone są w dwustopniowy izolator optyczny na wyjściu, dodatkowe wyjście wiązki do stabilizacji częstości laserów, układ sterownika prądu lasera i stabilizacji temperatury oraz układ szybkiej stabilizacji częstości lasera.

Stół optyczny z układem pneumatycznego zawieszenia

Zakupiono w listopadzie 2010 r., koszt 28 544.43 zł brutto. Kontakt: prof. dr hab. Wojciech Gawlik, e-mail: wojciech.gawlik@uj.edu.pl,
dr hab., prof. UJ Jerzy Zachorowski, e-mail: jerzy.zachorowski@uj.edu.pl, dr Adam Wojciechowski, e-mail: a.wojciechowski@uj.edu.pl

Stół optyczny jest niezbędnym elementem każdego doświadczenia z zakresu optyki i fotoniki. Zapewnia możliwość pozycjonowania elementów optycznych na dużej płaskiej powierzchni, a poprzez układ pneumatycznego zawieszenia izoluje układ doświadczalny od drgań podłoża (konstrukcji budynku).
Stół optyczny firmy ThorLabs model PTQ51509 posiada:

  • wymiary 2500 mm x 1250 mm x 210 mm,
  • gwarantowaną płaskość powierzchni ±0.1 mm na każdym metrze kwadratowym.
  • Wewnętrzna konstrukcja to potrójna płyta ze stali nierdzewnej połączona stalową strukturą typu "plaster miodu".
  • Taka struktura zapewnia:
  • maksymalny dynamiczny współczynnik odchylenia poniżej 0.7 x 10-3,
  • maksymalne względne wychylenie poniżej 0,14 nm.

Układ pneumatycznego zawieszenia zapewnia tłumienie drgań w kierunku pionowym o 10 dB (dla rezonansu 1,25 Hz) i w kierunku poziomym o 12 dB (dla rezonansu przy 1,0 Hz).

Spektrometr oraz kamera CCD ze wzmacniaczem obrazu (Princeton Instruments)

Zakupiono i uruchomiono w lutym 2010 r., koszt 291 304,41 zł brutto. Kontakt: dr hab. Krzysztof Dzierżęga, e-mail: krzysztof.dzierzega@uj.edu.pl

Zestaw składa się z:

  1. Spektrometru wyposażonego w trzy siatki dyfrakcyjne o liczbie rys/mm 150, 1200 i 2400. Spektrometr działa w zakresie od 180nm do 900nm, jego maksymalna zdolność rozdzielcza wynosi 0.03nm.
  2. Kamery CCD ze wzmacniaczem obrazu. Powierzchnia elementu światłoczułego wynosi 18mmx18mm, 1024x1024 pikseli, rozmiar pojedynczego piksela: 13μm x 13μm. Stosując układ bramkowania impulsowego można rejestrować procesy dynamiczne z minimalną czasową zdolnością rozdzielczą poniżej 2ns. Zakres spektralny kamery wynosi 200-850nm, komunikacja odbywa się przez port USB.

Zestaw spektrometru i kamery stanowi narzędzie umożliwiające badania z zakresu spektroskopii, optyki kwantowej, optyki nieliniowej i fotoniki w bardzo szerokim zakresie, a ponadto może być wykorzystywany w badaniach z zakresu zawansowanych materiałów, fizyki medycznej, biofizyki i biotechnologii.

Zestaw zmieniający wcześniej posiadany model lasera tytanowo-szafirowego TIS-SF-07 (prod. Tekhnoscan) do modelu TIS-SF-777

zakupiono i uruchomiono w grudniu 2009 r., koszt 219 439,50 zł brutto. Kontakt: prof. dr hab. Wojciech Gawlik, e-mail: wojciech.gawlik@uj.edu.pl,
dr hab., prof. UJ Jerzy Zachorowski, e-mail: jerzy.zachorowski@uj.edu.pl, dr Adam Wojciechowski, e-mail: a.wojciechowski@uj.edu.pl

Zestaw składa się z elementów optycznych i elektronicznych pozwalających  na podniesienie parametrów (upgrade) posiadanego lasera tytanowo-szafirowego o pracy ciągłej mod. TIS-SF-07 (prod. Tekhnoscan) do najwyższzego modelu firmy TIS-SF-777. Model TIS-SF-777 dzięki aktywnej stabilizacji częstotliwości do zewnętrznego rezonatora umożliwia zawężenie linii widmowej lasera poniżej 10 kHz, ograniczenie długoczasowego dryfu częstotliwości poniżej 40 MHz/godz. i przestrajaniu z zachowaniem powyższych parametrów bez przeskoku modów w zakresie powyżej 5 GHz.  Przy wykorzystaniu dostępnego w Zakładzie lasera pompującego 532 nm o mocy 10 W, generowane przez laser TIS promieniowanie ma moc nie mniejszą niż 1 W. Dzięki wymiennym elementom optycznym możliwa jest praca lasera w pełnym zakresie od 695 do 950 nm. Laser stanowi narzędzie umożliwiające badania z zakresu spektroskopii, optyki kwantowej, nieliniowej i fotoniki w bardzo szerokim zakresie, a ponadto może być wykorzystywany w badaniach z zakresu zawansowanych materiałów, fizyki medycznej, biofizyki i biotechnologii.