光學參量啁啾脈沖放大系統,簡稱OPCPA系統,是一種用于放大超短激光脈沖的系統。啁啾脈沖放大技術與光參量放大器技術的結合,使得OPCPA成為目前可同時提供高峰值功率、高平均功率和少周期脈沖持續時間等特性的唯一激光技術。
OPCPA系統結合了啁啾脈沖放大(CPA)技術、光參量放大器技術(OPA)、半導體泵浦再生放大技術等。啁啾脈沖放大技術獲得了2018年諾貝爾物理學獎,其出現使超快激光研發和應用進入全新階段,目前啁啾脈沖放大技術已成為產生高功率飛秒激光的主要技術手段。光學參量放大器(OPA)是利用光纖和波導的三階非線性來實現光信號放大的放大器,相比于光學躍遷放大器,光參量放大器具有輸出能量更高、頻譜覆蓋范圍更寬等優勢。
QPCPA系統實驗研究多基于Sm:YCOB晶體,通過稀土Sm3+摻雜使得YCOB晶體對閑頻光強吸收。OPCPA系統在超快科學研究領域具有廣闊應用前景,涉及到阿秒科學、飛秒泵浦探測、非線性光譜學、太赫茲輻射產生、量子信息處理、高次諧波產生等場景。隨著超快激光技術發展,QPCPA系統市場空間將不斷擴大。
根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2029年光學參量啁啾脈沖放大系統(OPCPA系統)行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示,OPCPA系統概念于上世紀90年代得到驗證(維爾紐斯大學實驗室),21世紀初,隨著研究深入,OPCPA系統逐漸從實驗室走向商業化階段。目前全球OPCPA系統相關企業有立陶宛LIGHT CONVERSION公司、立陶宛Ekspla公司、Fastlite公司等。
立陶宛LIGHT CONVERSION公司在全球OPCPA系統市場上處于主導地位,其于2002年將該系統技術推向市場,2014年推出完整的OPCPA系統。LIGHT CONVERSION公司在不斷優化和改進OPCPA系統,推出了高能OPCPA系統、桌面ORPHEUS-OPCPA系統、CEP穩定OPCPA系統等,除此之外,LIGHT CONVERSION公司產品線還包括光學參量放大器、飛秒激光器、光譜系統、顯微系統等。
新思界
行業分析人士表示,我國OPCPA系統相關研究單位有中國科學院上海光學精密機械研究所、上海鐿鐳飛秒激光技術有限公司等。2023年,上海鐿鐳飛秒激光技術有限公司成功交付用于驅動高次諧波及太赫茲的近紅外長波(1600nm)飛秒OPCPA系統。OPCPA系統是產生高功率、極短脈寬激光系統重要技術路線之一,隨著激光系統向高效率、高增益、高能量等方向發展,OPCPA系統市場空間將持續擴大。