フェムト秒・ピコ秒波長可変レーザ　　ORPHEUSシリーズ

2005年に画期的・革新的なフェムト秒レーザレーザPHAROSが登場し、その後世界的ベストセラー製品であるウルトラファーストレーザ用光パラメトリック増幅器(OPA)をPHAROS用に開発しORPHEUSシリーズが誕生しました。レーザの設計と製造設備、最先端の研究開発施設等により、産業用途や理科学用、そして医療用に対してもユニークなソリューションを提供しています。LC社の知恵と経験とより良い物を生み出そうとするプロフェッショナルチームの高い意識により、ハイクオリティと顧客の満足度に焦点を当てて、今後も更に進化していきます。

ORPHEUSシリーズ　光パラメトリック増幅器（OPA）PHAROS用　Light Conversion社

ORPHEUS-NEO-HP

　チューニングレンジ

ORPHEUS-NEO-ONE

　チューニングレンジ

長時間出力安定性

ORPHEUSシリーズは、高出力フェムト秒レーザ PHAROS と CARBIDE用に開発されたフェムト秒OPAで、紫外から中赤外域までPC制御で波長チューニング可能。

ORPHEUS-NEOは、簡単に使用でき手間の掛からないデザインで構築された、次世代型光パラメトリック増幅器 (OPA) で、理科学用途や応用計測等にとって非常に貴重なツールとして出現した。

高出力UVーNIR (320-2600nm) タイプとIR(640-16000nm) 出力強化タイプが有り、産業用グレードの堅牢なメカニカルデザイン構成により、どちらのタイプも非常に顕著な長時間出力安定性を維持できる。

最も重要なのは、励起ビーム位置を感知して出力パラメータをモニターし続けることが出来る複数のディテクタを装備している点で、

最速でリモート診断やトラブルシューティングが可能。

ORPHEUS-NEOは、マルチフォトン顕微鏡・ウルトラファースト分光やその他の理科学用途にOPAを使用する方々の要望から発想を得て、最も安定した汎用性のあるツールとなる様に設計された待望の機器と言える。

特長

●高出力UVーNIR (320-2600nm) タイプと IR(640-16000nm) 出力強化タイプ

●継続した出力モニター機能とビーム診断

●繰返し周波数：シングルショット～2MHz

●最大励起出力：80W

●最大励起エネルギー：80μJ

●完全に統合された波長拡張機能

●顕著な出力安定性

Model	ORPHEUS-NEO-HP	ORPHEUS-NEO-ONE
最大入力励起パワー	80 W
励起エネルギー	20 – 800 µJ
パルス繰返し周波数 ¹⁾	シングルショット～2 MHz
チューニングレンジ	640 – 1010 nm (Signal) 　　　　　1050 – 2600 nm (Idler)	1350 – 2000 nm (Signal) 　　　　　2100 – 4500 nm (Idler)
変換効率	> 7% @ 700 nm 　　(40 – 800 μJ pump; up to 1 MHz)	> 9% @ 1550 nm 　　(40 – 800 μJ pump; up to 1 MHz)
変換効率	> 3.5% @ 700 nm 　　(20 – 40 μJ pump; up to 2 MHz)	> 6% @ 1550 nm 　　(20 – 40 μJ pump; up to 2 MHz)
スペクトルバンド幅	80 – 220 cm^-1 @ 700 – 960 nm	60 – 150 cm^-1 @ 1450 – 2000 nm
パルス幅	120 – 250 fs	100 – 300 fs
長時間出力安定性　(8時間)	< 1% @ 800 nm	< 1% @ 1550 nm
パルス間のエネルギー安定性 (1分)	< 1% @ 800 nm	< 1% @ 1550 nm
波長拡張オプション	320 – 505 nm (SHS) ³⁾ 　　　　　525 – 640 nm (SHI) ³⁾	640 – 1010 nm and 1050 – 1350 nm ⁴⁾ 　　　　　4500 – 16000 nm (DFG) ⁵⁾

1)励起オプション (up to 20 µJ)の第二繰り返し周波数は HPモデルで得る事が出来る

2)出力パルス幅は波長や励起レーザのパルス幅による　　

3)変換効率はピークで1.2％で励起出力の値による　

4)変換効率は7%@700nmで励起出力による　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

5)変換効率は30～2000μJ励起に対して0.3%＠10000nmで励起出力による

★PHAROS-UP（パルス幅100fs）励起用のORPHEUS-NEO-UPが登場

Model	ORPHEUS-NEO-UP	ORPHEUS-NEO-ONE-UP
構成	ORPHEUS	ORPHEUS-ONE
最大入力励起パワー	20　W
励起エネルギー	20 – 400 µJ
パルス繰返し周波数 ¹⁾	シングルショット～ 1 MHz
チューニングレンジ	640 – 1000 nm (Signal) 　　　 1050 – 2600 nm (Idler)	1450 – 2000 nm (Signal) 2100 – 4500 nm (Idler)
変換効率	> 7% @ 700 nm	> 9% @ 1550 nm
スペクトルバンド幅	120 – 250 cm-1 @ 700 – 2600 nm	150 – 250 cm-1 @ 1500 – 1900 nm & 2200 – 3500 nm
パルス幅	< 100 fs @ 700 – 1000 nm 　< 120 fs @ 1060 – 2000 nm	< 100 fs @ 1500 – 1900 nm
ビーム品質 (M2）	< 1.3 @ 800 nm	< 1.5 @ 1550 nm
波長拡張オプション	210 – 320 nm (THS > 0.2% at peak） 320 – 500 nm (SHS) and 525 – 640 nm (SHI) ;> 1.2% at peak） 2600 – 4500 nm (DFG1); > 3% at 3000 nm 4500 – 14000 nm (DFG2); > 0.1% at 10000 nm	4500 – 14000 nm (DFG）

ORPHEUS

ORPHEUS-HP波長チューニング

ORPHEUS-HE波長チューニング

PHAROS+ORPHEUS+LYRA

(210-16000nmの配置図）

ORPHEUSは、高出力フェムト秒・ピコ秒レーザ PHAROS と CARBIDE用に開発されたフェムト秒OPAで、紫外から中赤外域までPC制御で波長チューニング可能。最大2MHzの高繰返しを実現し、基本波と第２高調波を本体から出射可能で費用効果大。

ORPHEUS-HPは最大80W励起出力タイプ。ORPHEUS-HEは最大2mJ励起エネルギータイプ。

◆ORPHEUS-HPは、ORPHEUSを基本として、温度的に安定したモノリシックハウジング内に周波数ミキサーが高度に統合され、波長モニター用のミニスペクトルメータを内蔵しており、完全自動波長チューニングが可能でハンズフリーオペレーションができる。

特長

●高繰返し：シングルショット～最大2MHz
●最大入力パワー：80W

●入力パルスエネルギー：8～20μJ, 20μJ～400μJ

●波長域： 630～1030nm (シグナル光）, 1030～2600nm (アイドラー光）,
315～630nm (SHG), 210～315nm (THG), 190～215nm (DUV),

2200～4200nm (DFG1), 4000～16000nm (DFG2)

●パルス幅:130～250fs（PHAROS/CARBIDE励起）

120～190fs (PHAROS-SP励起）

●スペクトル幅：80～150cm^-1@700～960nm（PHAROS/CARBIDE励起）

　　　　　　　100～220cm^-1@700～960nm (PHAROS-SP励起）

◆ORPHEUS-HEは最大入力エネルギー：2mJ, 最大入力パワー：80Wの高エネルギー型でUV～VIS域で完全自動波長チューニングが可能。

特長

●最大入力パルスエネルギー：400μJ～2000μJ (2mJ)

●高繰返し：シングルショット～最大2MHz
●最大入力パワー：80W

●波長域： 630～1030nm (シグナル光）, 1030～2600nm (アイドラー光）,
315～630nm (SHG), 210～315nm (THG), 190～215nm (DUV),

2200～4200nm (DFG1), 4000～16000nm (DFG2)

●パルス幅:130～250fs（PHAROS/CARBIDE励起）

120～190fs (PHAROS-SP励起）

●スペクトル幅：80～150cm^-1@700～960nm（PHAROS/CARBIDE励起）

　　　　　　　100～220cm^-1@700～960nm (PHAROS-SP励起）

＊高繰返し・広帯域波長可変レーザシステム　

PHAROS+ORPHEUS+LYRA（波長拡張ユニット）の組合せで50cmｘ50cmの設置スペースでOKのコンパクトなシステムは分光分析に最適

ORPHEUS-ONE 波長チューニング曲線

ORPHEUS-ONE-HP 波長チューニング曲線

ORPHEUS-ONEは、高出力フェムト秒・ピコ秒レーザPHAROSとCARBIDE用に開発されたフェムト秒OPAの最新型で、中赤外～赤外の変換効率が高く60～150cm^-1スペクトル幅を生成。
通常1350nm～4500nmまでブロードバンドのチューニングができ、MID-IR (DFG2)オプションにより4500nm～16000nmまで拡張可能。ORPHEUS-ONE, ORPHEUS-ONE-HP, ORPHEUS-ONE-HEの各タイプから選べる。

ORPHEUS-ONEは費用効果大の基本型

特長
●波長域：1350～2060nm (シグナル光), 2060～4500nm (アイドラ光)

●MID-IR (DFG2)オプションにより4500nm～16000nm拡張

●最大励起出力： 8W

●パルス繰返し：シングルパルス～<2MHz

●励起パルスエネルギー：12～400μJ

●パルス幅：200～250fs (PHAROS/CARBIDE励起), 120～190fs (PHAROS-SP励起)
●スペクトル幅：60～150cm^-1@1450～2000nm, 60～150cm^-1@ 5000～8000nm

ORPHEUS-ONE-HPは高出力型

特長
●波長域：1350～2060nm (シグナル光), 2060～4500nm (アイドラ光)

●MID-IR (DFG2)オプションにより4500nm～16000nmまで拡張

●最大励起出力： 80W

●パルス繰返し：シングルパルス～<2MHz

●励起パルスエネルギー：12～400μJ

●パルス幅：200～250fs (PHAROS/CARBIDE励起), 120～190fs (PHAROS-SP励起)
●スペクトル幅：60～150cm^-1@1450～2000nm, 60～120cm^-1@ 5000～8000nm

ORPHEUS-ONE-HEは高エネルギー型

特長

●励起パルスエネルギー：400～2000μJ (2mJ)

●波長域：1350～2060nm (シグナル光), 2060～4500nm (アイドラ光)

●MID-IR (DFG2)オプションにより4500nm～16000nmまで拡張

●最大励起出力： 80W

●パルス繰返し：シングルパルス～<2MHz

●パルス幅：200～250fs (PHAROS/CARBIDE励起), 120～190fs (PHAROS-SP励起)
●スペクトル幅：60～150cm^-1@1450～2000nm, 60～120cm^-1@ 5000～8000nm

ORPHEUS-ONE-UPはショートパルス型 (PHAROS-UP用)

特長
●波長域：1450～2000nm (シグナル光), 2100～4000nm (アイドラ光)

●MID-IR (DFG2)オプションにより4000nm～16000nm拡張

●最大励起出力： 20W

●パルス繰返し：シングルパルス～<2MHz

●励起パルスエネルギー：100～400μJ

●パルス幅：<100fs (PHAROS-UP励起)
●スペクトル幅：150～250cm^-1@1500～1900nm & 2200～3500nm

波長とエネルギー変換

パルス幅

　圧縮後のパルス幅

ORPHEUS-Fは、高出力フェムト秒・ピコ秒レーザPHAROSとCARBIDE用に開発されたフェムト秒OPAの最新型で、コリニアとノンコリニアを高度に融合させたハイブリッドタイプ。コリニアタイプにより幅広い波長域でチューニングができ、ノンコリニアタイプにより短いパルス幅が得られ、それらを高度に融合することにより近赤外域でのショートパルス（40fs@1300nm)が実現。

◆ショートパルスモード

特長
●波長域：650～900nm (シグナル光), 1200～2500nm (アイドラ光)

●励起出力：最大80W

●励起エネルギー：10～500μJ

●圧縮前のパルス幅：290fs

●圧縮後のパルス幅：25～70fs@650～900nm (シグナル光)
　　　　　　　　：40～100fs@1200～2000nm (アイドラ光)

●コンプレッサー透過率：>65%@650～900nm（シグナル光）

　　　　　　　　　　：>80%@1200～2000nm（アイドラ光）　
●スペクトルバンド幅：200～750cm^-1@650～900nm (シグナル光)

◆ロングパルスモード

特長
●波長域：650～1010nm (シグナル光), 1050～2500nm (アイドラ光)

●励起出力：最大80W

●励起エネルギー：10～500μJ

●圧縮前のパルス幅：290fs

●スペクトルバンド幅：80～150cm^-1@650～900nm (PHAROS / CARBIDE励起)

：100～220cm^-1@650～900nm (PHAROS-SP励起)

ORPHEUS-MIRチューニング曲線

　　　　　パルス幅

ORPHEUS-MIRは、中赤外域～赤外域にて広帯域に波長可変できる超短パルス高出力・高エネルギータイプ。

2.5～10μmまで広帯域で超短パルスが得られ、オプションの狭帯域バンド幅により15μmまで延長可能。

シグナル出力とアイドラ出力を同時に得ることが可能。

特長

●波長チューニングレンジ：2500nm～10000nm

●最大入力パワー： 80W

●最大入力エネルギー： 2mJ

●パルス幅：<100fs

●スペクトル線幅：>300cm^-1@2500～4000nm, >200cm^-1@4000～10000nm

●波長10000nm～15000nm延長オプション (パルス幅：<300fs, スペクトル線幅：100～150cm^-1)

用途

■広帯域和周波発生振動分光法　(SFG)

■時間＆角度分解光電子分光(TR-ARPES)

■2D-IR 分光法

■機器内の高度な高調波

■近赤外分光ならびに高エネルギー物理学の応用

ORPHEUS-VIS

ORPHEUS-VISチューニング

　　パルス幅

ORPHEUS-VISは、可視域(VIS)で高エネルギー・極短パルスの出力が得られる様に光学系をデザインし構築された光パラメトリック増幅器 (OPA)で、特に超高速分光等の理科学用途に最適なツールとして新登場。

ORPHEUS-VISは、450-600nm, 326-900nmで超短パルスが得られ、UVオプションを使用すると250nmまでの紫外域に対応可能。PHAROSまたはCARBIDEフェムト秒レーザの励起により、平均入力パワー・エネルギーが20W/1mJ 可能で、これにより可視域で通常得られるエネルギーµJの10倍にあたるエネルギー得られ、UV域でもµJレベルのエネルギーを得る事が可能。

特長

●UV～VIS～NIR域で超短パルス出力

●500nmにて<50fsのパルス幅

●繰返し周波数：最大100kHz

●最大励起出力：20W

●最大励起エネルギー：1mJ

●UVオプションの追加により250～350nmまで対応

スペクトル

ORPHEUS-N-2H 出力

ORPHEUS-N-3H 出力

ORPHEUS-N は高出力フェムト秒・ピコ秒レーザPHAROSとCARBIDE用に開発されたノンコリニアOPAで、統合された最新のプリズムコンプレッサー内蔵によりパルス幅<30fsを実現し、時間分解分光に最適。小型・高繰返しで第2高調波(515nm)発生器又は第3高調波(343nm)発生器を内蔵しているモデルを提供。

◆ORPHEUS-N-2H (515nm励起モデル)

特長

●波長域：650～900nm (シグナル光), 325～450nm (シグナル光のSH）

●統合された第２高調波の効率：>35% (515nm)

●最大励起出力：8W

●励起パルスエネルギー：10～200μJ

●繰返し周波数：シングルパルス～1MHz
●圧縮後のパルス幅：<30fs (700～850nm)

◆ORPHEUS-N-3H (343nm励起モデル)

特長

●波長域：520～900nm (シグナル光), 260～450nm (シグナル光のSH）

●統合された第3高調波の効率：>25% (343nm)

●最大励起出力：8W

●励起パルスエネルギー：12～200μJ

●繰返し周波数：シングルパルス～1MHz
●圧縮後のパルス幅：<30fs (530～670nm), <80fs (670～900nm)

用途

■時間分解分光

■非線形光学

■微細構造加工

ORPHEUS-ONE & F

ORPHEUS & ORPHEUS

ORPHEUS-Twinsは、高出力フェムト秒・ピコ秒レーザ PHAROS と CARBIDE用に開発されたOPAで、フレキシブルな励起パラメータとOPA構成が出来る様に設計され、１つのモノリシックデザインの筐体内に2つのOPAが統合されている。１つの白色光シード光源から、２つの独立したOPA 出力を作り出すことが可能。

2つのOPAはそれぞれ独立したコンピューター波長制御が可能でハンズフリー波長チューニングが可能。また統合されているスペクトロメーターでOPAの出力波長をモニター可能。

特長

●波長可変領域：210nm-16000nm

●励起繰返し：シングル～2MHz

●励起出力：最大60W

●入力可能なエネルギー：～0.5mJ (2mJまで可能）

●パルス幅：<40fs

●スペクトル幅：100～750cm^-1

●OPA構成：ORPHEUS, ORPHEUS-F, ORPHEUS-ONEから選択

用途

■マルチフォトン顕微鏡

■微細構造加工

■分光分析

　　　出力

ORPHEUS-PSは、高出力フェムト秒・ピコ秒レーザPHAROSとCARBIDE用にに開発されたフェムト秒OPAで、特に高出力励起レーザ1 台で広帯域フェムト秒パルスと狭帯域ピコ秒パルスの同期発生を実現。パルスエネルギーの安定性が高いフェムト秒光源で、狭帯域ラマン分光計測や表面和周波発生分光などに最適。

特長

●波長チューニングレンジ：640～1000nm (シグナル光）

　　：1060～2600nm (アイドラ光）

：210～4800nm (オプション　SHBC-ORPHEUS-PS-SH-DFG1 )

●パルス繰返し：＞100kHz

●パルス幅：800fs～3ps

●スペクトル線幅＜20cm^-1@700～2000nm

●USBポートからのPCフルコントロール(LabVIEW ドライバー）

●パルスエネルギー安定性：＜2.0%rms@700～960nm, 1100～1500nm

用途　

■誘導ラマン分光

■表面和周波発生分光

出力

CRONUS-3Pは、３光子励起顕微鏡用、特に先進的な非線形分光用に特別に開発されたOPAベースのレーザ光源。1.25μm～1.8μm の帯域で可変出来、μJクラスのエネルギーを有するパルス幅50fsまでの短パルスが得られる。しかも最大２MHzの高繰り返しが可能。

従って３光子顕微鏡に欠かせないバイオロジカル的に透明なウインドウとされている1.3μm～1.7μmをカバーする事が可能。

CRONUS-3Pシステムは、次世代向けの産業用グレード、よりコンパクトでより信頼性の高い多彩なレーザ光源で、統合されているGDD（グループ遅延分散) 機能で自動制御が可能な安定した出力の得られるフェムト秒可変光源である。

2023年度Laser Focus World の Innovators' Awards Silver賞を受賞。

特長

●波長チューニングレンジ：1250nm～1800nm

●高パルスエネルギー、高繰り返し周波数、高平均出力

●パルス繰返し：シングルショット～2MHz

●パルス幅：<50fs

Model	CRONUS-3P		CRONUS-3P　　出力制御機能付き
波長可変帯域	1250nm ～ 1800nm
繰り返し周波数	Single-shot ～ 2MHz
	1300nm	1700nm	1300nm	1700nm
パルス幅	< 50fs	< 65fs	< 50fs	< 65fs
平均出力	> 1100mW@1MHz > 800mW@2MHz	> 800mW@1MHz > 500mW@2MHz	> 1000mW@1MHz > 700mW@2MHz	> 700mW@1MHz > 400mW@2MHz
GDD グループ遅延分散レンジ	−4000 ～ +9000 fs²	−12000 ～ +3500 fs²	−4000 ～ +9000 fs²	−12000 ～ +3500 fs²
ビーム径	2 ～ 4mm
ビーム品質	M²< 1.2
長時間出力安定性	> 1%

特長

●波長チューニングレンジ：1250nm～1800nm

●高パルスエネルギー、高繰り返し周波数、高平均出力

●パルス繰返し：シングルショット～2MHz

●パルス幅：<85fs

仕様比較表

ORPHEUSシリーズ　

モデル	枝番	励起エネルギー・出力	波長チューニングレンジ	拡張波長レンジ	パルス幅	特長
ORPHEUS-NEO	-HP	20-800μJ, 80W	640-2600nm	320-640nm	120-250fs	簡単に使用でき手間の掛からないデザイン費用対効果大
ORPHEUS-NEO	-ONE	20-800μJ, 80W	1350-4500nm	640-16000nm	100-300fs	継続した出力モニター機能とビーム診断
ORPHEUS	-HP	8-400μJ, 80W	630-2600nm	190-16000nm	130-250fs	全自動
ORPHEUS	-HE	400-2000μJ, 80W		190-16000nm	130-250fs	高エネルギー
ORPHEUS-ONE		12-400μJ, 8W	1350-2060nm,210-4500nm	1350-2060nm, 210-16000nm	100-300fs	費用対効果大
ORPHEUS-ONE	-HP	12-400μJ, 80W		1350-2060nm, 210-16000nm		全自動
ORPHEUS-ONE	-HE	400-2000μJ, 80W				高エネルギー
ORPHEUS-F		10-500μJ, 80W	650-900nm,1200-2500nm	325-16000nm	25-100fs	自動GDD 制御
ORPHEUS-MIR		200-2000μJ, 80W	2500-10000nm	1350-15000nm	< 100 fs	広帯域MIR出力
ORPHEUS-VIS		100-1000μJ,	450-600nm, 326-900nm	250-350nm	<50fs	可視域(VIS)で高エネルギー・極短パルス
ORPHEUS-N	-2H	10-200μJ, 8W	650-900nm	325-450nm,650-900nm	<30fs	自動GDD 制御
ORPHEUS-N	-3H	12-200μJ, 8W			<30fs
ORPHEUS-TWINS		8-2000μJ, 60W	630-4500nm	210-16000nm	<40fs	2つの独立した出力
ORPHEUS-PS		120-1000μJ, 20W	640-1000nm,1060-2600nm	210-4800nm	1-3ps	狭バンド幅<20cm^-1

フェムト秒・ピコ秒波長可変レーザ ORPHEUSシリーズ

ORPHEUSシリーズ 光パラメトリック増幅器（OPA）PHAROS用 Light Conversion社

フェムト秒・ピコ秒波長可変レーザ　　ORPHEUSシリーズ

ORPHEUSシリーズ　光パラメトリック増幅器（OPA）PHAROS用　Light Conversion社