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半导体可饱和吸收镜

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更新时间：2024-03-01 13:23:54浏览次数：42次

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深圳维尔克斯光电有限公司

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产品简介

德国BATOP的主打产品之一是SESAM（半导体可饱和吸收镜），是一种被动锁模器件，并用于产生皮秒、飞秒的超短激光脉冲。BATOP具有数百种标准品SESAM镜型号，具有裸片，热沉，光纤耦合等封装类型，主要涉及的波长范围800nm-3000nm，其命名方式就包含了半导体可饱和吸收镜的几个关键参数：波长，吸收率，弛豫时间和封装类型.

详细介绍

800nm~3.0μm，多种封装方式，SESAM半导体可饱和吸收镜

德国BATOP 供应 SESAM（半导体可饱和吸收镜），其中SAM的英文全称是Saturable Absorber Mirror，因为采用半导体材料和工艺，因此BATOP的产品也叫SESAM镜。作为世界的可饱和吸收镜制造商， BATOP的SESAM镜适用的激光波长范围达800nm-3.0μm，弛豫时间500fs- 25ps ，具有热沉，裸片，光纤耦合等多种封装方式。其裸片的尺寸从1×1mm-4×4mm，厚度一般为400~450μm。

被动锁模技术具有组装方便，易于操作等优点，现已被广泛的应用于各类激光腔中来产生超短脉冲。而可饱和吸收镜（SAM）是关键的被动锁模器件，通常安装在宽谱激光腔中进行模式锁定。通过可饱和吸收体的损耗机制，能够把连续激光器中杂乱的多脉冲，调制成有规律的超短脉冲串。超短脉冲的长度通常在皮秒（ps, 10^-12秒）甚至飞秒（fs, 10^-15秒）量级。

半导体可饱和吸收镜的命名规则，SESAM的关键参数：

BATOP公司可饱和吸收镜的命名方式为：SAM-λ-A-τ-x，产品型号包含了波长、吸收率、弛豫时间和封装这四个关键参数。

• λ - laser wavelength - 波长：输出激光的波长

• A - low intensity absorption - 吸收率

• τ - absorber relaxation time - 弛豫时间：产生的激光脉宽

• x - mounting condition & price – 搭配的封装底座&价格

SESAM半导体可饱和吸收镜的封装底座价格

BATOP公司的半导体可饱合吸收镜有多种封装方式，例如裸片，镀膜铜基底封装，和光纤尾端，水冷式封装等方式。

SESAM半导体可饱和吸收镜的价格几乎不受其它参数的影响，而只能封装有关。不同的封装底座对应不同的价格，以下为SAM镜片搭配封装底座的价格，这个价格对不同的波长、吸收率和弛豫时间的产品都是全部适用的：

封装底座选项	规格	价格
无封装的SAM x = 4.0-0	芯片尺寸：4mm×4mm，芯片厚度：400μm，芯片背面：原切/磨砂	€ 442
用于光纤耦合的无封装SAM x = 1.0b-0 x = 1.3b-0	芯片尺寸：1x1 mm 或 1.3x1.3 mm 芯片厚度：450 µm 芯片背面：原切/磨砂	€500/€442
带有封装底座的SAM x = 4.0-12.7g-c / 4.0-12.7g-e x = 4.0-12.7s-c / 4.0-12.7s-e x = 4.0-25.0g-c / 4.0-25.0g-e x= 4.0-25.0s-c / 4.0-25.0s-e x = 4.0-25.4g-c / 4.0-25.4g-e x = 4.0-25.4s-c / 4.0-25.4s-e	芯片尺寸：4x4 mm，芯片厚度：450 µm , 固定在12.7mm~25.4mm的Cu底座上芯片与铜底座的焊接材料：Sn/Bi 或胶合。芯片正面镀有保护电解质膜	€520/€559
带有水冷封装的SAM x = 4.0-25.0w-c / 4.0-25.0w-e x = 4.0-25.0h-c / 4.0-25.0h-e	芯片尺寸：4x4 mm，芯片厚度：450 µm , 固定在12.7mm~25.4mm的Cu底座上，并带有水冷装置芯片正面镀有保护电解质膜	€650/€780
带有光纤封装的SAM x = FC/PC / FC/APC	芯片尺寸：4mm×4mm，芯片厚度：450μm， SAM芯片用胶粘在一个单模光纤一端，光纤接头FC/APC 标准电缆长度为1米。 Available fibers：780HP, Panda PM780-HP	€ 624

Heat sink for fiber coupled SAM：

用于光纤耦合SAM的散热器
Heat sink FM-1.3

芯片尺寸：1.3 mm x 1.3 mm
SAM与FC/PC接口的光纤头之间的链接可以轻松拆卸，利用这个封装，可以在一台激光器上就实现测试多个SAM性能的目的。
当SAM表面有不幸损伤，可以轻松换芯片。

€ 150

用于光纤耦合SAM的散热器

Passive heat sink PHS

Passive heat sink for fiber coupled SAM.

€ 100

以下为SAM可饱和吸收镜的不同波长的型号参数：

800nm半导体可饱和吸收镜的型号规格：

型号	规格
SAM-800-1-5ps-x	• λ = 800 nm • Absorptance A = 1 % • Relaxation time τ = 5 ps
SAM-800-4-5ps-x	• λ = 800 nm • Absorptance A = 4 % • Relaxation time τ = 5 ps
SAM-810-5-1ps-x	• λ = 810 nm • Absorptance A = 5 % • Relaxation time τ = 1 ps
SAM-800-6-1ps-x	• λ = 800 nm • Absorptance A = 6 % • Relaxation time τ = 1 ps
SAM-810-6-1ps-x	• λ = 810 nm • Absorptance A = 6 % • Relaxation time τ = 1 ps
SAM-800-7-1ps-x	• λ = 800 nm • Absorptance A = 7 % • Relaxation time τ = 1 ps
SAM-810-7-1ps-x	• λ = 810 nm • Absorptance A = 7 % • Relaxation time τ = 1 ps
SAM-800-10-1ps-x	• λ = 800 nm • Absorptance A = 10 % • Relaxation time τ = 1 ps
SAM-810-10-1ps-x	• λ = 810 nm • Absorptance A = 10 % • Relaxation time τ = 1 ps
SAM-830-10-1ps-x	• λ = 830 nm • Absorptance A = 10 % • Relaxation time τ = 1 ps
SAM-800-32-1ps-x	• λ = 800 nm • Absorptance A = 32 % • Relaxation time τ = 1 ps

940nm SESAM镜型号规格：

型号	规格
SAM-940-4-1ps-x	SAM: λ = 940 nm, absorptance 4 %, relaxation time τ 1 ps
SAM-940-5-1ps-x	SAM: λ = 940 nm, absorptance 5 %, relaxation time τ 1 ps
SAM-940-6-1ps-x	SAM: λ = 940 nm, absorptance 6 %, relaxation time τ 1 ps
SAM-940-22-1ps-x	SAM: λ = 940 nm, absorptance 22 %, relaxation time τ 1 ps
SAM-940-47-2ps-x	SAM: λ = 940 nm, absorptance 47 %, relaxation time τ 2 ps
SAM-940-68-2ps-x	SAM: λ = 940 nm, absorptance 88 %, relaxation time τ 2 ps

980nm半导体可饱和吸收镜型号规格：

型号	规格
SAM-980-3-1ps-x	SAM: λ = 980 nm, absorptance 3 %, t ~ 1 ps
SAM-980-4-1ps-x	SAM: λ = 980 nm, absorptance 4 %, t ~ 1 ps
SAM-980-12-500fs-x	SAM: λ = 980 nm, absorptance 12 %, t ~ 500 fs
SAM-980-15-500fs-x	SAM: λ = 980 nm, absorptance 15 %, t ~ 500 fs
SAM-980-50-500fs-x	SAM: λ = 980 nm, absorptance 50 %, t ~ 500 fs
SAM-980-70-500fs-x	SAM: λ = 980 nm, absorptance 70 %, t ~ 500 fs

1040nm SESAM型号规格：

Relaxation time τ ~ 1 ps	Relaxation time τ ~ 3 ps	Relaxation time τ ~ 10 ps	Relaxation time τ ~ 25 ps
SAM-1040-1-1ps-x	SAM-1040-2.5-2ps-x	SAM-1040-1-10ps-x	SAM-1030-18-18ps-x
SAM-1040-1.5-1ps-x	SAM-1030-2.5-5ps-x	SAM-1040-1.5-10ps-x	SAM-1040-21-35ps-x
SAM-1040-2-1ps-x	SAM-1030-3-2ps-x	SAM-1040-2-10ps-x	SAM-1040-30-25ps-x
SAM-1040-2.5-800fs-x	SAM-1030-3.5-5ps-x	SAM-1040-2.5-10ps-x	SAM-1040-40-25ps-x
SAM-1040-3-1ps-x	SAM-1040-4-5ps-x	SAM-1040-3.5-6ps-x
SAM-1040-4-800fs-x	SAM-1040-10-3ps-x	SAM-1040-5-6ps-x
SAM-1040-5-800fs-x	SAM-1040-10-5ps-x	SAM-1040-6-14ps-x
SAM-1040-5-1ps-x	SAM-1040-20-2ps-x	SAM-1040-18-10ps-x
SAM-1040-7-1ps-x	SAM-1040-28-3ps-x	SAM-1040-30-8ps-x
SAM-1040-8-1ps-x	SAM-1030-30-2ps-x	SAM-1040-32-9ps-x
SAM-1040-10-1ps-x	SAM-1040-30-3ps	SAM-1040-35-9ps-x
SAM-1040-15-500fs-x	SAM-1030-32-2ps	SAM-1040-40-9ps-x
SAM-1040-27-1ps-x	SAM-1030-32-3ps	SAM-1040-43-8ps-x
SAM-1030-30-1ps-x	SAM-1040-32-5ps	SAM-1040-50-12ps-x
SAM-1030-32-1ps-x	SAM-1040-33-5ps
SAM-1040-43-1ps-x	SAM-1040-35-3ps
SAM-1030-44-1ps-x	SAM-1030-38-2ps
SAM-1040-48-1ps-x	SAM-1030-50-3ps
SAM-1030-52-500fs-x	SAM-1040-52-2ps
SAM-1030-54-1ps-x	SAM-1040-53-5ps
SAM-1040-54-1ps-x	SAM-1040-54-4ps
SAM-1040-56-700fs-x	SAM-1030-57-3ps
SAM-1040-60-1ps-x	SAM-1040-65-2ps

1064nm可饱和吸收镜型号规格：

命名规则：例子：SAM-1064-0.7-1ps-x

SAM表示产品分类为可饱和吸收镜，1064表示激光波长为1064nm，0.7表示吸收率为0.7%，1ps表示弛豫时间。

Relaxation time τ ~ 1 ps	τ ~ 3 ps	τ ~ 10 ps	τ ~ 25 ps	τ ~ 100 ps
SAM-1064-0.7-1ps-x	SAM-1064-1-5ps-x	SAM-1064-0.6-10ps-x	SAM-1064-3-25ps-x	SAM-1064-9-47ps-x
SAM-1064-1.5-1ps-x	SAM-1064-3-5ps-x	SAM-1064-1-10ps-x	SAM-1064-5-25ps-x	SAM-1064-10-47ps-x
SAM-1064-2-1ps-x	SAM-1064-5-3ps-x	SAM-1064-2-10ps-x	SAM-1064-8-25ps-x	SAM-1064-14-240ps-x
SAM-1064-3-1ps-x	SAM-1064-10-5ps-x	SAM-1064-3-10ps-x	SAM-1064-15-30ps-x	SAM-1064-22-47ps-x
SAM-1064-3.5-1ps-x	SAM-1064-12-5ps-x	SAM-1064-4-10ps-x	SAM-1064-17-25ps-x
SAM-1064-4-1ps-x	SAM-1064-14-2ps-x	SAM-1064-4-15ps-x	SAM-1064-20-30ps-x
SAM-1064-5-1ps-x	SAM-1064-18-5ps-x	SAM-1064-5-9ps-x	SAM-1064-25-25ps-x
SAM-1064-6-1ps-x	SAM-1064-19-4ps-x	SAM-1064-6-10ps-x	SAM-1064-26-35ps-x
SAM-1064-10-1ps-x	SAM-1064-21-3ps-x	SAM-1064-8-14ps-x	SAM-1064-28-25ps-x
SAM-1064-13-500fs-x	SAM-1064-28-4ps-x	SAM-1064-12-16ps-x	SAM-1064-30-25ps-x
SAM-1064-18-500fs-x	SAM-1064-30-2ps-x	SAM-1064-19-10ps-x	SAM-1064-33-30ps-x
SAM-1064-26-1ps-x	SAM-1064-32-3ps-x	SAM-1064-22-6ps-x	SAM-1064-36-45ps-x
SAM-1064-38-1ps-x	SAM-1064-40-3ps-x	SAM-1064-28-15ps-x	SAM-1064-50-20ps-x
SAM-1064-70-500fs-x	SAM-1064-48-4ps-x	SAM-1064-30-8ps-x
	SAM-1064-50-5ps-x	SAM-1064-39-6ps-x
	SAM-1064-57-4ps-x	SAM-1064-40-9ps-x
	SAM-1064-60-4ps-x	SAM-1064-50-10ps-x
	SAM-1064-70-3ps-x	SAM-1064-50-12ps-x
		SAM-1064-55-10ps-x
		SAM-1064-65-10ps-x
		SAM-1064-65-10ps-x

1100nm,1150nm SESAM规格型号：

1100nm型号	规格
SAM-1100-30-500fs-x	SAM: λ =1100 nm, absorptance 30 %, t ~ 500 fs
SAM-1100-50-500fs-x	SAM: λ =1100 nm, absorptance 50 %, t ~ 500 fs
SAM-1100-70-500fs-x	SAM: λ =1100 nm, absorptance 70 %, t ~ 500 fs
SAM-1100-90-500fs-x	SAM: λ =1100 nm, absorptance 90 %, t ~ 500 fs
1150nm型号	规格
SAM-1150-3-500fs-x	SAM: λ =1150 nm, absorptance 3 %, t ~ 500 fs
SAM-1150-4-500fs-x	SAM: λ =1150 nm, absorptance 4 %, t ~ 500 fs
SAM-1150-6-500fs-x	SAM: λ =1150 nm, absorptance 6 %, t ~ 500 fs
SAM-1150-28-1ps-x	SAM: λ =1150 nm, absorptance 28 %, t ~ 1 ps
SAM-1150-32-1ps-x	SAM: λ =1150 nm, absorptance 32 %, t ~ 1 ps

1300nm，1340nm，1420nm，1510nm,1645nm可饱和吸收镜SESAM规格型号：

型号	规格
SAM-1300-4-10ps-x	SAM: λ =1300 nm, absorptance 4 %, t ~ 10ps
SAM-1300-7-10ps-x	SAM: λ =1300 nm, absorptance 7 %, t ~ 10ps
SAM-1300-8-10ps-x	SAM: λ =1300 nm, absorptance 8 %, t ~ 10ps
SAM-1300-10-10ps-x	SAM: λ =1300 nm, absorptance 10 %, t ~ 10ps
SAM-1300-12-10ps-x	SAM: λ =1300 nm, absorptance 12 %, t ~ 10ps
SAM-1340-1-1ps-x	SAM: λ =1340 nm, absorptance 1 %, t ~ 1ps
SAM-1340-2-1ps-x	SAM: λ =1340 nm, absorptance 2 %, t ~ 1ps
SAM-1340-3-1ps-x	SAM: λ =1340 nm, absorptance 4 %, t ~ 1ps
SAM-1340-7-1ps-x	SAM: λ =1340 nm, absorptance 7 %, t ~ 1ps
SAM-1340-15-1ps-x	SAM: λ =1340 nm, absorptance 15 %, t ~ 1ps
SAM-1420-1-10ps-x	SAM: λ =1420 nm, absorptance 1 %, t ~ 10ps
SAM-1420-4-10ps-x	SAM: λ =1420 nm, absorptance 4 %, t ~ 10ps
SAM-1510-4-10ps-x	SAM: λ =1510 nm, absorptance 4%, t ~ 10ps
SAM-1510-6-10ps-x	SAM: λ =1510 nm, absorptance 6%, t ~ 10ps
SAM-1510-15-2ps-x	SAM: λ =1510 nm, absorptance 15%, t ~ 2ps
SAM-1510-18-2ps-x	SAM: λ =1510 nm, absorptance 18%, t ~ 2ps
SAM-1510-23-2ps-x	SAM: λ =1510 nm, absorptance 23%, t ~ 2ps
SAM-1645-2-2ps-x	SAM: λ =1645 nm, absorptance 2%, t ~ 2ps
SAM-1645-4-2ps-x	SAM: λ =1645 nm, absorptance 4%, t ~ 2ps
SAM-1645-5-2ps-x	SAM: λ =1645 nm, absorptance 5%, t ~ 2ps
SAM-1645-8-2ps-x	SAM: λ =1645 nm, absorptance 8%, t ~ 2ps
SAM-1645-32-2ps-x	SAM: λ =1645 nm, absorptance 32%, t ~ 2ps
SAM-1645-50-2ps-x	SAM: λ =1645 nm, absorptance 50%, t ~ 2ps

1550nm SESAM镜规格型号：

Relaxation time τ ~ 3 ps		Relaxation time τ ~ 10 ps
SAM-1550-3-4ps-x	SAM-1550-21-2ps-x	SAM-1550-3.5-10ps-x	SAM-1550-30-5ps-x
SAM-1550-4-4ps-x	SAM-1550-22-2ps-x	SAM-1550-7-10ps-x	SAM-1550-32-18ps-x
SAM-1550-10-5ps-x	SAM-1550-23-2ps-x	SAM-1550-11-18ps-x	SAM-1550-40-10ps-x
SAM-1550-12-2ps-x	SAM-1550-25-5ps-x	SAM-1550-15-7ps-x	SAM-1550-42-12ps-x
SAM-1550-12-5ps-x	SAM-1550-26-2ps-x	SAM-1550-15-12ps-x	SAM-1550-43-6ps-x
SAM-1550-14-5ps-x	SAM-1550-26-5ps-x	SAM-1550-17-10ps-x	SAM-1550-50-10ps-x
SAM-1550-16-2ps-x	SAM-1550-27-2ps-x	SAM-1550-20-10ps-x
SAM-1550-17-1.5ps-x	SAM-1550-32-4ps-x	SAM-1550-20-12ps-x
SAM-1550-17-2ps-x	SAM-1550-33-2ps-x	SAM-1550-22-5ps-x
SAM-1550-17-4ps-x	SAM-1550-40-2ps-x	SAM-1550-22-12ps-x
SAM-1550-18-2ps-x	SAM-1550-41-1.5ps-x	SAM-1550-25-18ps-x
SAM-1550-20-4ps-x	SAM-1550-55-2ps-x	SAM-1550-28-12ps-x

1920nm~2000nm SESAM镜规格型号：

Laser wavelength τ ~ 1920 nm	Laser wavelength τ ~ 1960 nm	Laser wavelength τ ~ 2000 nm
SAM-1920-2-30ps-x	SAM-1960-3-10ps-x	SAM-2000-13-10ps-x
SAM-1920-4-40ps-x	SAM-1960-4-10ps-x	SAM-2000-20-10ps-x
SAM-1920-7-10ps-x	SAM-1960-5-10ps-x	SAM-2000-22-10ps-x
SAM-1920-8-10ps-x	SAM-1960-8-10ps-x	SAM-2000-30-10ps-x
SAM-1920-18-15ps-x	SAM-1960-13-10ps-x	SAM-2000-36-10ps-x
SAM-1920-36-10ps-x	SAM-1960-15-10ps-x	SAM-2000-43-10ps-x
	SAM-1960-18-10ps-x	SAM-2000-44-10ps-x
	SAM-1960-30-10ps-x	SAM-2000-50-10ps-x
	SAM-1960-54-10ps-x

3000nm半导体可饱和吸收镜规格型号：

型号	规格
SAM-2150-2.5-10ps-x	SAM: λ =2150nm, absorptance 2.5%, t ~ 10ps
SAM-2150-8-10ps-x	SAM: λ =2150nm, absorptance 8%, t ~ 10ps
SAM-2400-1-10ps-x	SAM: λ =2400nm, absorptance 1%, t ~ 10ps
SAM-2400-1.5-10ps-x	SAM: λ =2400nm, absorptance 1.5%, t ~ 10ps
SAM-2800-14-10ps-x	SAM: λ =2800nm, absorptance 14%, t ~ 10ps
SAM-2800-20-10ps-x	SAM: λ =2800nm, absorptance 20%, t ~ 10ps
SAM-2800-34-10ps-x	SAM: λ =2800nm, absorptance 34%, t ~ 10ps
SAM-2900-9-10ps-x	SAM: λ =2800nm, absorptance 9%, t ~ 10ps
SAM-3000-33-10ps-x	SAM: λ =2800nm, absorptance 33%, t ~ 10ps

半导体可饱和吸收镜SESAM的原理

下图是半导体可饱和吸收镜的基本结构。可饱和吸收镜（SESAM）的基本结构包括两层反射镜和中间的半导体可饱和吸收体，简称SA。在GaAs晶体上生长一层99%反射率的布拉格反射镜，反射镜上是一层有一定厚度的可饱和吸收体，可饱和吸收体上有一个反射层，可以直接用半导体和口空气的界面作为反射镜。这样外侧的两个反射镜就形成了一个法布里-珀罗腔（FP cavity），通过设置不同的吸收体的厚度和反射率，就可以调节吸收体的调制深度和反射镜的带宽。

SAM可饱和吸收镜可作为超快激光器的锁模元件。基本过程是可饱和吸收体在激光腔内光线震荡的过程中不断吸收能量，从几乎0能量的空白状态达到满能量的“饱和"状态，达到饱和状态后，可饱和吸收镜不再有吸收光的能力，对激光呈现透明的特性，有些文章也把这个特性描述成强光状态下被漂白。可饱和吸收镜产生超短脉冲激光利用了半导体吸收的两个特征弛豫时间：带间跃迁 (interbａnd transition) 弛豫时间和带内热平衡 (intraband thermalization) 弛豫时间。在SAM锁模过程中，响应时间较长的带间跃迁 (如载流子重组，几ps~几百ps) 提供了锁模的自启动机制，而响应时间很短的带内热平衡(100~200fs)可以有效压缩脉宽、维持锁模。因此，可饱和吸收镜SESAM能够自动锁模产生皮秒或飞秒激光，并且持续不断低重复这个过程。