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Mスクエアレーザー超小型CW単一周波数自動波長可変チタンサファイアレーザ SolsTiS

カタログ/技術資料

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    レーザ

SolsTiSはメンテナンス/アライメントフリーで至高の仕様を提供するCW単一周波数自動波長可変チタンサファイアレーザ(Ti:S)です。独自の超小型リング共振器と最新エレクトロニクス、メカニクス、コーティング技術を駆使してクラス最高の低ノイズ、格段のビーム品質を超小型完全密閉筐体に収めました。さらに、安定した外部のリファレンスにレーザをロックすることで容易にHzレベルの周波数安定性を可能にします。オプションの「テラスキャン」はソフトウェアと波長計の組み合わせが複数の周波数掃引を自動でつなぎ合わせることで、モードホップフリーで最大300nmの幅を掃引します。
また、SolsTiSの波長(670~1050 nm)を拡張するモジュールもあり、容易にCW単一周波数で深紫外~中赤外光(210~4500nm)を得られます。
SolsTiS の励起レーザ(532 nm)は、同社製Equinox に加えて、市販の各社DPSS レーザに対応した専用の堅牢なライザーを用意しているため、既存レーザからの置き換えもスムーズです。
Equinox CW高出力・CW単一周波数グリーン(532 nm)・レーザシステム

特長

・超小型リング共振器と独自開発ミラーマウントがレーザ本来の基本性能を向上し、
 機械的高安定性を提供
・超小型レーザヘッド(190x140x62 mm)
・アライメント・メンテナンスフリーを実現し、完全密閉型レーザヘッドを提供
・極低ノイズ(0.055 %[rms])
・広帯域自動波長可変(最大、700~1000 nm:ミラー交換無し)
 特殊波長域(670~710 nm、850~1050 nm)
・絶対線幅<50kHz(測定時間100 us)
 ※リファレンスキャビティによる相関値:測定時間数秒
・掃引幅>25 GHz(テラスキャン>100 nm)、高出力> 6 W
・波長モニタ機能標準装備
・全制御は イーサネット(TCP/IP)経由で付属PCのWebブラウザ上GUIから操作
・デシカント(乾燥剤)付レーザヘッドを用意(水吸収対策)
・波長拡張206~4000 nm(2倍波発生器、4倍波発生器、ミキシングモジュール(P.8 参照)
ECD-X 超小型CW単一周波数二倍波発生器
ECD-X-Q 超小型CW単一周波数四倍波発生器
SolsTiS-EMM ミキシング・モジュール

アプリケーション

  • 超高分解能レーザ分光
  • ボーズ=アインシュタイン凝縮(BEC)
  • 原子冷却/イオントラップ
  • ホログラフィ/干渉計
  • 量子コンピュータ/シュミレータ
  • 微小共振器
  • 光格子時計
  • フォトルミネッセンス
  • リュードベリ励起
  • レーザ誘起ドップラー蛍光分光
  • 2D材料
  • ラマン分光
  • 量子ドット
  • カラーセンター
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▲SolsTiSチタンサファイアレーザ制御画面

光学レイアウト(SolsTiS-SRX)

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驚異的に堅牢な超小型リング共振器(モノリシック構造)と「InvarianT」ミラーマウントの組み合わせは実験スペースを有効に使えるだけでなく、波長チューニングの容易さ、機械的安定性を実現し、結果として高い周波数安定性を提供しています。 筺体はCW波長可変Ti:Sレーザでは極めて稀な完全密閉構造を採用し、ユーザは共振器の光学調整とクリーニングから開放(メンテナンスフリー)され、研究に専念できます。全ての操作はイーサネット経由によるPCから行います(ハンズフリー)。これらの特長から理化学研究からOEM環境でも同様に使用できフィールドやユーザの経験を問いません。

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▲「InvarianT」
ミラーマウント

レーザヘッド寸法比較

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※リファレンスキャビティ別途

典型的なチューニングカーブ 

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※画像クリックで拡大します。

仕様(1)

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(1) 必要条件:チューニングカーブのピーク、周囲温度20 ℃、システムウォームアップ 30 分以上、励起レーザはその装置の仕様を満足、要パージ(強い水の吸収線近傍)
(2) Equinox 高出力・CW単一周波数グリーン(532 nm)・レーザシステム。その他、市販の CW グリーン(532 nm)DPSS 励起レーザ、18 W までは一体型で供給可能
(3) 波長可変域は自由度がありますので、ご相談ください。-XSモデル の出力は 671 nm で 2.0 W(15 W 励起)
(4) 測定時間 100 µs。-SRX 以外のモデルは上表の SolsTiS 枝番モデル vs 線幅一覧表を参照
(5) 周波数掃引幅設定:> 1 MHz~25 GHz、設定時間:0.1~60秒、テラスキャン・オプションは波長可変域全域で周波数掃引幅可能
(6) SolsTiS単体(EquinoxとSolsTiSを合わせたノイズ:0.075 %[rms])
(7) 1/e2 (典型値)  
(8) 半角

※ 型番例 SolsTiS-4000-SRX-XF = ピーク出力:4.0 W、波長自動可変域:700~1000 nm、線幅 50 kHz、ビーム高:6.49 cm
     構成 ①SolsTiS レーザヘッド  ②APAM 自動ポンプ・アライメント・モジュール   ③ICE-BLOC コントローラ  ④循環式水冷器
        ⑤ノートパソコン  ⑥Equinox一体型励起レーザ(15 W)  ⑦Equinox用コントローラ
※ 励起レーザを含まないモデルは SolsTiS-SA-SRX-F となります(所有励起レーザ利用時)。
※ カスタム仕様のご提供も可能です。
※ 5 W未満の励起レーザを組み合わせる場合はお問合せください。

 

 枝番モデル VS 線幅・機能

モデル -BRF -PX -LX -PSX -SRX -TS(1)
複屈折フィルタ
エタロン
周波数ロック機能
モードホップフリー
共振器長調整機能
周波数掃引機能
リファレンスキャビティ
テラスキャン
線幅 [rms](2) <20 GHz <5 MHz <5 MHz <100 KHz(3) <50 kHz(3) <50 kHz(3)
線幅 [rms](@800nm) 0.0427 nm 1.07 pm 1.07 pm 21.3 fm 10.7 fm 10.7 fm
波長分解能 (典型値)(4) 0.5nm 1nm 0.005nm 連続 連続 連続

(1) テラスキャン(-TS)は-PSX、-SRX用のオプションです。
(2) 線幅はアクティブなフィードバックを用いて、10Hz未満で動作可能。
(3) 100[μs]で測定した絶対値。
(4) 測定器の精度による。

外部制御(標準機能)

SolsTiSは外部アナログ信号による周波数制御が可能で波長計や原子・分子の吸収スペクトルなどにレーザをロック可能です。また、LabVIEWやMATLABに対応しており、公開しているコマンド(TCP/IP)を使用した制御も可能で、顧客が容易にシステム・インテグレーションできます。

オプション

テラ・スキャン(-TS)

「テラ・スキャン」は独自プログラムと波長計の融合により、単一の周波数掃引(25 GHz)を全自動でつなぎ合せ、複数掃引することで >100 nmの広帯域を連続で掃引できるオプションです。操作は任意の開始と終了波長(700 ~ 1000 nm)、スピードを設定画面(右図下線)に入力するだけです。また、波長精度は掃引幅に制限されずに0.0001 nmで設定が可能です。特に、狭帯域な励起/吸収周波数(波長)が明らかでないサンプルにレーザ光を照射する、超高分解能分光や光電流スペクトル測定などの用途に強力なツールとなります。またLabVIEW、MATLAB によるデータ処理がスムーズに行え、ユーザフレンドリーなインタフェースを提供します。
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ビーム(光)ピックオフ・モジュール

SolsTiS プラットフォーム(CW チタンサファイアレーザ[SolsTiS] や2 倍波[ECD-X]、4 倍波[ECD-X-Q])及び励起レーザ(532 nm)は全てが専用ベースプレート上にインテグレートされ、仕様に表れない安定性、一体感を実現します。ピックオフ・オプションはSolsTiS プラットフォームなどのビームを効率良く取り出せます。またモジュールはSolsTiS やECD の標準装備品です。

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光ピックオフ・モジュール仕様

光ファイバ・ランチ・モジュール

光ファイバ・ランチ・モジュールはSolsTiSやECD-Xのレーザ光を効率良くファイバに結像させるモジュールです。波長計や、実験系への取り回しに有効です。

関連情報

アプリケーション例
・ ケーススタディ
インフォメーション
・  英国初 新原子干渉計 --- フリンジ、量子センサ
・  『SolsTiS-EMM』 CW単一周波数ミキシングモジュール
掲載記事
・ 「量子テレポーテーション実験がCW Ti:Sレーザに突きつける高度な要求」 (Laser Focus World Japan 2014年9月号)
基礎知識
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