一、飞秒 OPA 可调谐光源——超快光谱实验台的「颜色引擎」
过去十年，1030 nm Yb 飞秒激光已经成为超快光谱实验的事实标准。但真正决定实验成败的，从来不是"功率够不够"，而是"波长能不能对上样品的吸收带"——钙钛矿薄膜带边在 500 – 800 nm；二维材料 TMD 激子峰在 600 – 700 nm；量子点带间吸收在 600 – 900 nm；有机分子 CT 态在 800 – 1500 nm；芳香环 π-π* 电子跃迁在 315 – 450 nm；生物发色团吸收带在 450 – 600 nm……每一类样品都要求泵浦或探测端能"换颜色"。

1030 nm 主振对绝大多数超快光谱实验都只是"起点"——真正进入样品光路的，是经过五项关键能力翻译之后的"目标波长"：

▶ 光参量放大（OPA） —— 把 1030 nm 单色泵浦下转换为 Signal + Idler 双臂宽波段输出
▶ 二倍频（SHG） —— 把 630 – 1030 nm Signal / 1030 – 1260 nm Idler 继续倍频，向 315 – 630 nm 紫外–可见延伸
▶ 波长可调谐 —— 一台设备连续覆盖 UV / VIS / NIR / SWIR 四大谱段
▶ 超快光谱 —— 亚 300 fs 输出脉宽保持飞秒时间分辨；OPA 参量放大的时域压缩效应下，输出往往比注入端更窄
▶ 泵浦-探测（Pump-Probe） —— 亚千分之一长时稳定性 + 光谱一致性，是差分信号 ΔA / ΔT 基线噪声可控的物理前提

镱镭飞秒 AURORA-HP + AU/SHG 一体化组合，正是围绕以上五项能力做的科研级 OPA 平台——一台设备即打通"315 – 2820 nm 六个倍频程"的连续可调谐飞秒源，覆盖近乎所有凝聚态样品的吸收带。

二、成功交付：AURORA-HP + SHG 一体化落地
近期，镱镭飞秒为某 985 高校超快光谱前沿课题组成功交付了一套完整的飞秒 OPA 可调谐光源系统 —— AURORA-HP 高能飞秒光参量放大器 + AU/SHG 二倍频模块。该课题组前期已配备一台友商的高功率飞秒主机作为泵浦源，本次镱镭 AURORA-HP OPA 从设计阶段即针对该主机参数完成兼容性优化——出厂前先用镱镭端的 100 μJ / 100 kHz 主振进行预安装联调，随后再对接客户端友商主机现场联合调试，一次交付即打通 315 – 2820 nm 全谱段可调谐输出。这也意味着客户在保留既有主振投入的前提下，通过增配一台镱镭 OPA + SHG 即可将实验平台的波段能力从单一 1030 nm 直接扩展到 UV / VIS / NIR / SWIR 四大谱段。该课题组长期从事超快瞬态吸收（TA）泵浦-探测、光化学反应中间体、材料光物理与生物发色团动力学等方向的研究工作，对"能量–脉宽–波长–稳定性"四维度均提出了极高的要求。

1.客户类型
某985高校超快光谱前沿课题组，长期从事飞秒瞬态吸收（TA）泵浦-探测、光化学反应中间体动力学、生物发色团超快动力学、钙钛矿与量子点光物理等方向的前沿研究。

2.交付内容
▪  AURORA-HP 高能飞秒光参量放大器：Signal 630 – 1030 nm + Idler 1030 – 2820 nm 全段连续调谐；软件控制波长自动切换
▪  AU/SHG 二倍频模块（一体化集成）：将 Signal / Idler 继续倍频至 315 – 630 nm 紫外–可见段（SHS 315 – 515 nm 深紫外 + SHI 520 – 630 nm 可见）
▪  驱动接口：兼容 100 μJ / 100 kHz / <290 fs / 1030 nm 泵浦（本项目使用 FemtoYL-20 主振）
▪  配套：宽频激光防护护目镜、密封光路、光斑指向 + 位置监测模块

3.覆盖的核心研究方向
▪  飞秒瞬态吸收（TA）泵浦-探测 —— 315 nm 深紫外 – 2820 nm 短波红外全波段覆盖
▪  光化学反应中间体动力学 —— 315 – 450 nm UV 段捕捉 π–π* 跃迁
▪  生物发色团超快动力学 —— 450 – 600 nm 可见段（SHI）覆盖蛋白/色素/荧光探针吸收带
▪  钙钛矿与量子点光物理 —— Signal 630 – 900 nm 直接对应带边与激子吸收
▪  有机分子 CT 态与半导体带间跃迁 —— Idler 1030 – 2820 nm 覆盖近红外/短波红外全段

三、为什么选了镱镭飞秒？
📍 四项核心转换效率显著超规格：Signal 峰值 9.88 %（规格 > 8 %）、Idler 峰值 4.85 %（规格 > 4 %）、SHS 峰值 2.66 %（规格 > 2.4 %）、24 h 长稳 0.84 % RMS（规格 < 1 %）——四项主要指标同时通过并超额，为下游 TA 差分信号提供了充足的可用光子通量与基线噪声余量。
📍 315 – 2820 nm 全谱段连续调谐：Signal + Idler + SHS + SHI 四路输出无缝拼接，一台设备即覆盖 UV / VIS / NIR / SWIR 四大谱段，跨过了传统超快光谱需要"多台激光源分别覆盖不同波段"的痛点。
📍 兼容第三方泵浦源接口：AURORA-HP 支持 100 μJ / 100 kHz / <290 fs 通用泵浦规格，客户可继续沿用现有主振或按需升级泵浦源，避免"一次采购锁死整套系统"的路径依赖。
📍 全段谱形一致性：25+ 个调谐波长的输出光谱在整段范围内峰形完整、幅度均匀、无强度突变——这是"每个工作点都能直接对接下游 TA 实验、无需重新对准"的核心前提。

四、 【硬指标】
AURORA-HP飞秒 OPA + AU/SHG 二倍频
AURORA-HP 采用「白光种子 + 多级 BBO 参量放大 + AU/SHG 二倍频」架构，由 100 kHz / 100 μJ / <290 fs / 1030 nm 主振泵浦。出厂报告覆盖 Signal + Idler 全谱段调谐、SHG UV 延伸、脉宽与 24 h 长稳等核心指标。整套 AURORA-HP + AU/SHG 实现 315 – 2820 nm 全波段连续可调谐飞秒源。下方按 "Signal → Idler → SHS → SHI → 24 h 长稳" 顺序，依次展示五张核心出厂数据曲线。

注：本项目泵浦源为 FemtoYL-20 主振（100 kHz / 100 μJ / <290 fs / 1031.56 nm）。所有 OPA / SHG 输出数据严格按出厂测试报告执行。

*优势 1 · OPA 输出调谐光谱（Signal）：630 – 1030 nm 连续覆盖
下方图 1 展示了 AURORA-HP 信号光在 630 – 1030 nm 范围内步进扫描的输出光谱——每一条彩色曲线对应一个调谐工作点，25 + 个中心波长的光谱峰形完整、峰值幅度均匀、相邻波长光谱无明显畸变。这一光谱质量是"每个工作点都能直接对接下游 TA 实验、无需重新对准"的核心前提，也是判断一台 OPA 工程化程度的关键指标（如海 XS11639 光谱仪测量）。峰值转换效率 9.88 % @ 760 nm、峰值功率 988 mW @ 760 nm——超规格 24 %。

*优势 2 · OPA 输出调谐光谱（Idler）：1030 – 2820 nm 连续覆盖
下方图 2 展示了 AURORA-HP 闲频光在 1030 – 2820 nm 范围内步进扫描的输出光谱——超出规格 1030 – 2600 nm 上限，覆盖近红外（NIR）与短波红外（SWIR）两个关键谱段。24 + 个中心波长的光谱形态一致，可支撑有机分子 CT 态动力学（1200 – 1500 nm）、半导体带间跃迁（1500 – 2000 nm）、量子点带间吸收（1.2 – 2.5 µm）、生物组织光学窗口（1300 / 1700 nm）等实验需求（复享 NIR25S 光谱仪测量）。峰值转换效率 4.85 % @ 1445.29 nm、峰值功率 485 mW——超规格 21 %。
 

图 1 ｜AURORA-HP OPA 输出调谐光谱 · Signal 630 – 1030 nm 步进扫描	图 2 ｜AURORA-HP OPA 输出调谐光谱 · Idler 1030 – 2820 nm 步进扫描

*优势 3 · SHG 输出调谐光谱（SHS）：315 – 515 nm 深紫外延伸
下方图 3 展示了 AU/SHG 模块对信号光倍频后的输出光谱——25 + 个中心波长覆盖 315 – 515 nm 深紫外–可见段。这一档 UV 是研究 π–π* 电子跃迁、金属配合物 MLCT 跃迁、催化中间体 UV 吸收窗口的关键谱段——过去在传统超快光谱实验室里，这一段往往需要单独再采购一台紫外源。SHS 与 OPA 一体化集成后，出厂端已完成偏振与相位匹配统一标定，避免第三方 SHG 常见的效率损失。峰值 SHS 转换效率 2.66 % @ 380 nm（超规格 11 %）、峰值功率 266 mW（瑆创 L/300-1100 光谱仪测量）。

*优势 4 · SHG 输出调谐光谱（SHI）：520 – 630 nm 可见延伸
下方图 4 展示了 AU/SHG 模块对闲频光倍频后的输出光谱——覆盖 530 – 630 nm 可见段（绿光–橙红光段），恰好填补了 Signal 630 nm 与 SHS 515 nm 之间的可见段空白，让 315 – 2820 nm 的连续可调谐彻底打通四大谱段（UV / VIS / NIR / SWIR）之间的所有波段边界。峰值 SHI 转换效率 1.73 % @ 630 nm、峰值功率 173 mW——适用于生物发色团、光敏蛋白、荧光探针激发态动力学等实验（瑆创 L/300-1100 光谱仪测量）。
 

图 3 ｜AURORA-HP + AU/SHG 输出调谐光谱 · SHS 315 – 515 nm 深紫外–可见延伸	图 4 ｜AURORA-HP + AU/SHG 输出调谐光谱 · SHI 530 – 630 nm 可见延伸

*优势 5 · OPA + SHG 全谱段调谐功率曲线：一张图看懂 315 – 2820 nm
下方图 5 汇总了 AURORA-HP + AU/SHG 四路输出（Signal + Idler + SHS + SHI）随波长的功率分布——横轴 315 – 2820 nm 覆盖 UV / VIS / NIR / SWIR 全部四大谱段，纵轴对数刻度展示功率跨越三个数量级的完整包络（40 mW – 1000 mW）。Signal 在 700 – 800 nm 平台段稳定输出 900 mW 以上，Idler 在 1200 – 1700 nm 平台段稳定输出 400 mW 以上，SHS 在 340 – 440 nm 深紫外段稳定输出 200 mW 以上；四路输出无缝拼接，一张图直观展示了"一台设备打通六个倍频程"的工程能力（彩煌热电 10F-MA-19U 功率计测量，图形基于出厂报告实测数据重构）。
 

图 5 ｜AURORA-HP + AU/SHG 全谱段调谐功率曲线 · Signal + Idler + SHS + SHI 四路输出 · 100 μJ / 100 kHz 泵浦。Signal 峰值 988 mW @ 760 nm（9.88 %）· Idler 峰值 485 mW @ 1445 nm（4.85 %）· SHS 峰值 266 mW @ 380 nm（2.66 %）· SHI 峰值 173 mW @ 630 nm（1.73 %）	图 6 ｜AURORA-HP OPA 750 nm 工作点 24 h 长时功率稳定性 · 平均 919.9 mW · RMS = 0.84 % · 标准差 7.74 mW

*优势 6 · 24 h 长时功率稳定性：0.84 % RMS @ 750 nm
下方图 6 展示了在 750 nm 工作点 919.9 mW 平均功率下，连续 24 小时监测的功率曲线——RMS 稳定性 0.84 %、标准差 7.74 mW（彩煌热电 10F-MA-19U 功率计）。这一水平满足规格 < 1 % RMS 的要求，对 TA 差分信号"信噪比 ∝ √(t/τ)"的统计逻辑而言，直接决定了差分信号 ΔA / ΔT 的基线噪声可控。下方曲线在 24 小时窗口内几乎平直、整段无明显热漂移，是本套 OPA 作为泵浦-探测系统泵浦源最关键的工程指标之一。

五、客户怎么说？
作为长期从事超快瞬态吸收（TA）与光化学动力学研究的课题组，我们对可调谐 OPA + SHG 系统的核心要求是"四维度全达标"：能量足够驱动 TA 泵浦、脉宽足够飞秒级时间分辨、波长覆盖足够完整、稳定性足够压低差分信号基线。系统比选时我们最看重"OPA + SHG 一体化 + 全谱段峰形一致性"两点，镱镭在这两点上都拿出了完整的出厂数据链。实测数据让我们非常意外：Signal 峰值转换效率 9.88 %（规格 8 %）、Idler 4.85 %（规格 4 %）、SHS 深紫外 2.66 %（规格 2.4 %）——三项超规格；更重要的是 24 h 长稳做到了 0.84 % RMS，直接把 TA 差分信号的基线噪声余量提升了一个量级。特别是 SHS 把波段延伸到 315 nm 深紫外，我们过去做 π–π* 跃迁跟踪必须再买一台紫外源，现在一套设备就全覆盖了。镱镭的应用工程师从销售联络单阶段就深度介入我们的实验台定义——泵浦源接口兼容性、光高定制、光斑指向监测、密封光路——每一项都按我们的实际集成方案落地。国产化的性价比、交期与响应速度，加上超规格的出厂数据，让我们把镱镭作为超快光谱平台上游 OPA + SHG 的核心合作伙伴。

—— 某985高校超快光谱前沿课题组
 

此次面向某985高校超快光谱前沿课题组的成功交付，是镱镭飞秒 AURORA-HP + AU/SHG 平台在"OPA + SHG 全谱段一体化"应用场景下的又一标杆案例。从 Signal 630 – 1030 nm 峰值 9.88 %，到 Idler 1030 – 2820 nm 峰值 4.85 %，再到 SHS 315 – 515 nm 深紫外峰值 2.66 %——镱镭正在用标准化的产品矩阵，为超快光谱课题组提供从近紫外到短波红外的"颜色引擎"全链路解决方案。从工程角度看，"OPA + SHG"一体化交付的价值远不止于"省事"——更在于关键指标可以在整条链路上系统性优化：主振稳定性透传到 OPA 输出端的 0.84 % RMS、SHG 模块与 OPA 的偏振与相位匹配从工厂端做统一标定、Signal / Idler / SHS / SHI 四路输出的偏振与光高在出厂端已完成对齐——这些细节从物理链路上压低了 TA 差分信号的基线噪声，也让客户在完全不改光路的情况下即可切换四个谱段的工作点。

如果您正在筹建 飞秒可调谐 TA / 泵浦-探测 / 光化学动力学 / 生物光谱 / 生物光谱 / UV 深紫外光谱 实验平台，欢迎在后台留言，镱镭应用工程师将为您提供 1 对 1 选型与光路设计支持。