超短パルス生成モジュールによるフェムト秒レーザ事例とマイクロマシニング応用 (n2 Photonics社製)

 

 n2 Photonics社製のパルス圧縮モジュールを使用することにより、フェムト秒レーザのパルス幅を圧縮変換して、更に超短パルスを創り出すことが可能です。

  1.  

             

 

特長

★シンプルな操作

★信頼性の高い24/7稼働

★非常に堅牢な産業用グレード技術

 

用途

■研究開発・・・超高速ポンププローブ分光、高調波・深紫外高調波、アト秒パルス生成、超赤外放射生成、走査型近接場光顕微鏡

■顕微分光・・・非線形顕微分光、2光子顕微分光、CARS顕微分光、3光子顕微分光

■材料加工・・・表面ナノ・マイクロ構造構築、レーザーリソグラフィー、マルチフォトン重合

 

  1. これまで多くメーカーとコラボしてアプリケーションに合うコンプレッションを提供していますが、Light Conversion 社製
  2. フェムト秒レーザ PHAROS, CARBIDE を使用した最新のコンプレッション例をご紹介します。

 

● MIKS1_S@CARBIDE (LC)   

● MIKS12@PHAROS (LC)      

● MIKS12_UP@PHAROS (LC)  

●Micromachining setup_MIKS1_S@CARBIDE (LC)  

 

いろいろなアプリケーション例の中でも微細加工用のセットアップに使用する事例に注目し、オプティクス等の追加に

対する分散補正を行なう事により、レーザのコンプレッション同様の超短パルス生成を行うことが可能になっています。

今後は材料加工を行う産業用の微細加工用途に向けてより開発を続けていくようです。

 

 

 

 

 

    

 

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第34回光物性研究会2023 (大阪大学 豊中キャンパス 大阪大学会館)

日時:2023年12月 8日(金)~9日(土)

会場:大阪大学 豊中キャンパス 大阪大学会館

 

出展品:Light Conversion社製フェムト秒レーザ  (パネル)       

 

<高繰り返し・高エネルギー・高平均出力 Ybフェムト秒再生増幅器>

テラヘルツ発生・X線発生・高次高調波発生、過渡吸収・時間分解・蛍光分析、LITG・SFG・TR-ARPES・2DES・2DIR・CARS・SRS・TEM・UEM用途に適したマーケットリーディング製品。

  

 

  • PHAROS 研究開発/産業用/理科学用 高平均出力・高エネルギーフェムト秒レーザ
    Yb再生増幅器で最大エネルギー4mJ、最小パルス幅<100fsを達成し、研究開発・産業用途にも対応。

    パルス・オン・デマンド機能、BiBurst機能により、ICチップ製造等のハイテク産業の製造現場にて、

  • 内部加工、多層構造・透明材等各種材料に高品位・超精密・高精度な微細加工を最小限の熱影響で実現可能。


  • ●波長:1030nm±10nm
    ●パルス幅:<100fs ~ 20ps可変

    • ●最大パルスエネルギー:4mJ
    • ●最大平均出力:20W
      ●パルス繰返し:シングルショット~ 1MHz 可変
      ●高調波オプション:515/343/257/206nm 本体に直付け
    • ●周波数ロック、CEP安定化オプション提案可能
    • ●様々な種類のOPAと組み合わせ対応可能
  •  

CARBIDE ワンボックス型産業・研究開発用フェムト秒レーザ

パルス繰返しシングルショット~ 2MHz 可変、最大パルスエネルギー2mJ

産業用グレード・高性能・機器組込み型。最大平均出力120W@1030nm, 50W@343nmの

高出力タイプが加わり、しかもパルスピッカー内蔵によるパルス・オン・デマンド機能により

安定したビーム品質と長時間出力安定性を得ることが可能。直付け可能なI-OPAにより、堅牢なデザインと

フレキシブルな波長可変が融合して幅広いアプリケーションに対応可能。分光分析や顕微分光、

マルチフォトン顕微鏡用に最適。またフレキシブルなBiBurst機能により自由度のあるバーストパルス動作を

提供でき、内部加工、多層構造・透明材等各種材料に高品位・超精密・高精度な微細加工を実現可能。

 

  • ●波長:1030nm±10nm
  • ●パルス幅:<190fs ~ 20ps可変
  • ●最大パルスエネルギー:2mJ
  • ●最大平均出力:120W
  • ●パルス繰返し:シングルショット~ 2MHz 可変
  • ●高調波オプション:515/343/257nm, 50W-UVモデル  自動切換え・本体に直付け
  • ●空冷又は水冷型
  • ●様々な種類のOPAと組み合わせ対応可能

 

CRONUS-3P  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 の帯域で可変でき、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。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な光源。

 

●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

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日本放射光学会年会・ 放射光科学合同シンポジウム (JSR2024)  (アクリエひめじ)

会期 : 2024年1月 11日(木)~1月 12日(金)

 

時間:10:15~18:30 (1/11)

   9:00~15:00 (1/12)          

 

場所 : アクリエひめじ(姫路市文化コンベンションセンター)

   展示場A

 

出展品:

  • ●光電子分光用190nmレーザ発振器 Laser ARPES(パネル展示)
  • ●フェムト秒レーザ発振器(パネル展示)
  • ●極短パルス幅計測器(次世代型レーザ保守管理機能付きオートコリレータ)
  • ●超小型CMOS制御分光器
  • ●超コンパクトCWマイクロレーザ(20-500mW, 375~1550nm)
  •   Laser ARPES (Levante Emerald HP + HarmoniXX-FHG
  •  

 

* 詳細は

→ 第37回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム/企業展示 (atlas.jp)

 

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Meadowlarks Optics社製 偏光コンポーネンツの取扱いを開始 (総代理店になる)

                 

 

Meadowlark Optics 社は、2023/5/1 BNS (Boulder Nonlinear Systems) 社を買収し、理科学用途にも産業用途にも多岐にわたる用途で使用される最先端の液晶偏光製品の販売を開始しました。

同社は広範囲に渡る波長域の高品質な偏光システムやコンポーネンツ (液晶偏光製品を含む) を材料の選別・設計から開発、製造まで手掛けて販売しており、偏光科学のマーケットに於いて他よりも高品質な製品のラインナップを取り揃えており、お客様のニーズやユニークなアプリケーションにも使用出来る様にカスタム対応をしています。

偏光製品は液晶空間光変調器と共に現在当社の代表的な2大製品群となっています。
フォトテクニカ株式会社は、画期的な超高速・高解像度モデルを開発しているSLM液晶空間光変調器に力を注ぐと共に、新たに偏光コンポーネンツの取扱いを開始してお客様のニーズに応えて参ります。

更に弊社は2023/11/29より、Meadowlark Optics社製品の日本国内販売における総代理店になりました。

Meadowlark Optics社の全製品は下記(Catalog)からご覧いただけます。

Catalog

       

偏光コンポーネンツ

 

Polarizers                              Beamsplitting Cubes                                           

 

Waveplates-Retarders                                                          Liquid Crystal Devices

 

Polarization Systems

 

 

 

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IS50A-1kWがWilliam M. Steen Award (Laser 材料加工の発展に寄与) 受賞  (Gentec-EO社製)

Gentec-EO社は2023/11/23、米国のLaser Institute of Americaから「Laser 材料加工における重要な発展に貢献した製品・企業」に送られる William M. Steen Awardを受賞しました。

レーザの高出力化・高エネルギー化が進んでいる今日、半導体製造過程において高出力ウルトラファーストレーザは欠陥検知等に必須で、そのレーザを感知・計測出来るディテクタが求められているのに対して、Gentec-EO社は2020年から積分球 IS(Integrate Sphere)を内蔵した統合型の「内蔵球面ディテクタ 」を開発しており、フォトディテクタの迅速な応答(立ち上がり時間)とサーマルディテクタの高平均出力対応を組み合わせた技術で、高速で高いレーザ出力を計測することが可能になりました。内蔵球面ディテクタ IS(Integrate Sphere)は高速応答シリコンセンサーを搭載しているため、フォトダイオードと同様な高速応答が可能です。積分球の球面には強力に設計された独自のサーマル耐性コーティングが施されており、温度補償された高精度計測がが可能で、市場の他の「ホワイト」コーティングに比べて桁違いに高い損傷閾値です。更にNIST規格の較正がされており、正確で信頼性が高い計測が可能です。

 

特に2022年に開発したIS50A-1kWは、「吸収体タイプ」に高出力対応のシリコンを採用し、最速0.2秒の応答速度で計測できる内蔵球面ディテクタ IS (Integrate Sphere)方式の最速ディテクタなので、半導体産業での使用が期待され、今回のWilliam M. Steen Award 受賞となりました。

レーザ溶接プロセス等ではレーザ出力は可能な限り一定である必要があり、IS50A-1KWで計測するとユーザーはレーザ強度の迅速なシフトをモニターで監視し対処できます。これは自動化された製造システムにおいて非常に重要であり、最終製品の構造上の故障を防ぎ、生産性を向上させます。またダイナミックレンジが大きいので、マイクロワット以下の低出力~1000W以上の高出力まで1つのディテクタで計測できます。

 

◆内蔵球面ディテクタ方式_シリコン吸収体_レーザーパワー測定装置 - 較正済センサー - Gentec-EO

 

                 

          IS50A-1kW-RSI-INT                                          

   口径 φ50mm, 1kWまで対応           

     水冷却, 内蔵球面ディテクタ型,

   Integra対応    

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Gentec-EO社製レーザパワー・エネルギーディテクターは、「最大出力」「開口サイズ」「冷却タイプ」「表示機器とPCインターフェース」「吸収体タイプ」 「測定方式」から検索することが出来ます。

高出力タイプは 「1kW~」「φ50mm以上」「対流又は水冷却」「TUNER, UNO, BLU, MAESTROのモニター」「GD/HD/HE」「サーマル・ポータブル・IMP(高出力用水熱量計)・IS(内臓球面)等」

是非ご覧ください。   こちらから

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Ekspla社の技術者(研究者)が2024年フォトニクス100(産業界で最も創造的な人)の受賞者に!

この度、弊社取扱いのEKSPLA社のシニアレーザエンジニアであるロマルダス・アンタナヴィチュス博士が、2024年のフォトニクス100 (世界の産業界で最も創造的なイノベーター100人) に選ばれました。

彼はEKSPLA社の「波長可変レーザ」の達人で、特に人の命に役立つ理科学用の波長可変レーザの開発に携わってきました。

中でもPhotoSonusの開発に多大な貢献をしており、PhotoSonusは細胞組織やその他の材料を照射する高度な光音響イメージングシステム用に設計されたレーザで、乳癌の早期発見に役立てる事が出来ます。

また若いエンジニア達に創造的なアプローチで開発に取り組む事の大切さを伝えており、新しい概念で開発に携わったピコ秒波長可変レーザ PT277-XIRシリーズ(ダイオード励起ピコ秒レーザとOPOを統合した一体型MIRピコ秒波長可変レーザ)は中赤外~赤外分光に役立ち、 

[THE 2023 LASER FOCUS WORLD INNOVATORS AWARDS]  

のブロンズ賞を受賞しています。またNT200シリーズは2010年に理科学分野の金賞を受賞しています。

 

更にロマルダス・アンタナヴィチュス博士は、2023年5月にLINPRA30周年記念エンジニア賞を受賞しています。

この名誉ある表彰は、LINPRA(リトアニアエンジニアリング産業協会) の30周年を記念して創設された特別な生涯功労賞です。

 

下記にPhotoSonus シリーズ と PT277-XIRシリーズ をご紹介致します。

 

 

PhotoSonus     

光音響イメージングの事で、生体等の組織にナノ秒パルスのレーザを照射することで、瞬間的に組織が熱膨張を起こし超音波を発生する光音響効果を利用したイメージング法です。生体組織診断を行う際に、超音波よりも光の空間分解能が高く、しかもレーザ光を照射に用いる為、非常に小さなフォーカスが可能です。PhotoSonus 用のレーザを提供しています。

PhotoSonusシリーズの 詳細は こちらから

 

PT277-XIRシリーズ

ダイオード励起ピコ秒レーザとOPOを統合した一体型のピコ秒MIR波長可変レーザで、高い波長分解能で広範囲の赤外域に対応出来、堅牢なボディで安定性に優れ、しかも狭いライン線幅を維持したまま自動波長チューニングが可能なので、中赤外~赤外分光に期待される製品です。

一体型波長可変ピコ秒レーザの詳細は こちらから

 

 

 

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量子ドット単一光子生成・もつれ光子生成用励起光源を提供  picoEmerald+pulse Slicer (APE 社製)

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APE社製のLevanteシリーズは、広帯域で波長可変出来るピコ秒光パラメトリック発振器(OPO)で、CARS・SRS分光に最適なシステムです。中でもpicoEmerald はCARS・SRS分光用途に最適な一体型ピコ秒波長可変光源として支持されてきました。

picoEmerald はパルス幅2psの超短ピコ秒パルスを生成し、全自動で700~990nm(signal), 1080~1950nm (Idler)で波長可変でき、基本波1032nmもチューニングできる3色光源なので、CARS・SRS分光用途以外にも量子ドット単一光子生成などに有効なピコ秒波長可変OPOです。

ピコ秒パルス光源は狭帯域で量子ドットエミッターの共振励起を非常に高効率で行う事ができるので、量子ドットのパルス励起に有効で、しかもpicoEmeraldは帯域を調整することが可能なので最適な光源と言えます。

 

APE社では、picoEmeraldpulseSlicer (スペクトルをカットしてパルスレーザのスペクトル幅を狭帯域にすることが可能)を組み合わせることで、量子ドット単一光子生成・もつれ光子生成用励起光源としてより良いシステムを提供しています。

この組み合わせにより、ピコ秒スペクトルの帯域幅の変更を自動で行う事が出来るので、量子研究・量子顕微鏡、ゴーストイメージング等の分野にも対応出来る可能性が拡がります。

 

特長

●単一光子サンプルの共鳴が互いに近い為、帯域幅が狭い(選択性)

●異なる共振に応答するピコ秒レーザの波長チューニング特性

●分光に適する波長チューニング特性

●空間と時間をオーバーラッピング出来る2色光源が利用できる

  • ●異なる幅の共振に最適に対応する可変帯域幅(pulseSlicerによる)
  • ●比較的弱い単一光子信号を多数の測定にわたって蓄積する必要が有る為、高い繰返しが必要
  • ●ピコ秒レーザ励起による高いスペクトルパワー密度(小帯域幅)
  • ●中赤外域への拡張はDFG(高調波)ユニットを組合わせる事が出来る
  • ●1500nmに対応出来ないチタンサファイアレーザと比較して、picoEmeraldはより広いチューニング範囲に対応できる
  •  (チタンサファイアレーザとOPOを組み合わせると、波長は対応出来るがパワー密度が低い)
  • picoEmeraldpulseSlicer を組み合わせると自動で帯域幅の変更が可能
  •  

                          

        picoEmerald                           pulseSlicer                  

 

    

                  picoEmerald  +    pulseSlicer                  

 

 

 

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量子ドット単光子生成ピコ秒光源 picoEmerald & pulseSlicer

 

 

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picoEmerald_2017-

  picoEmerald

 

power-vs-wavelength_picoemerald--

   power vs. wavelength

 

intensity-noize_picoemerald

Relative intensity noise

 

 

         pulseSlicer

 

 

 

 

 

 量子ドット単一光子生成

 (picoEmerald+pulseSlicer)

 

 

 

 量子ドット単一光子生成

 (picoEmerald+pulseSlicer)

picoEmeraldは、Levante Emerald の技術を保持してモードロックNd:YVO4レーザを内蔵した一体型ピコ秒OPO で、一体型ならではの安定性に優れており、ハンドフリーオペレーションも可能。

ピコ秒パルス光源は狭帯域で量子ドットエミッターの共振励起を非常に高効率で行う事ができるので、量子ドットのパルス励起に有効で、可変可能な2色の光源と基本波の3色が全て自動制御で得られるため、量子ドット単光子生成用の光源として有効。

しかもpicoEmeraldは帯域を調整することが可能なので最適な光源と言える。

パルス幅2ps、線幅10cm-1により、高い信号強度とスペクトル分解能を実現。指紋領域を含む400~9000 cm-1のラマンバンドをカバーし、波長スイープ機能を搭載する。

700~1950nmで 波長可変でき、変更しても2色の光パルスは、時間的・空間的に完全オーバーラップする。

 

picoEmerald とpulseSlicer (スペクトルをカットしてパルスレーザのスペクトル幅を狭帯域にすることが可能)を組み合わせることで、量子ドット単一光子生成・もつれ光子生成用励起光源としてより良いシステムとして提供している。

この組み合わせにより、ピコ秒スペクトルの帯域幅の変更を自動で行う事が出来るので、量子研究・量子顕微鏡、ゴーストイメージング等の分野にも対応出来る可能性が拡がる。

 

特長

●単一光子サンプルの共鳴が互いに近い為、帯域幅が狭い(選択性)

●異なる共振に応答するピコ秒レーザの波長チューニング特性

●分光に適する波長チューニング特性

●空間と時間をオーバーラッピング出来る2色光源が利用できる

●異なる幅の共振に最適に対応する可変帯域幅(pulseSlicerによる)

●比較的弱い単一光子信号を多数の測定にわたって蓄積する必要が有る為、高い繰返しが必要

●ピコ秒レーザ励起による高いスペクトルパワー密度(小帯域幅)

●中赤外域への拡張はDFG(高調波)ユニットを組合わせる事が出来る

●1500nmに対応出来ないチタンサファイアレーザと比較して、picoEmeraldはより広いチューニング範囲に対応できる

(チタンサファイアレーザとOPOを組み合わせると、波長は対応出来るがパワー密度が低い)

picoEmeraldに pulseSlicer を組み合わせると自動で帯域幅の変更が可能

 

 

 
 量子ドット単一光子生成システム   picoEmerald & pulseSlicer
 
Expample A - Signal - NIR
Example B - Idler - IR
 波長レンジ
700 … 990 nm
1080 … 1950 nm
 スペクトル線幅
0.04 … 0.5 nm at 700 nm (2 … 18 ps)
0.02 … 1.0 nm at 990 nm (2 … 70 ps)
0.12 … 1.2 nm at 1080 nm (2 … 14 ps)
0.03 … 2.6 nm at 1600 nm (2 … 90 ps)
 出力
> 100 mW at 930 nm at 0.3 nm resolution
> 10 mW at 930 nm at 0.03 nm resolution
> 30 mW at 1550 nm at 1.0 nm resolution
> 3 mW at 1550 nm at 0.1 nm resolution
 繰返し周波数
80 MHz
 偏光
Linear; Horizontal > 100:1
 ソフトウエア(全自動)
Included
 リモートコントロール
Possible via USB / Ethernet TCP/IP / Serial RS232

 

特長

●コンパクトサイズ : 945(W) x 470(D) x 360(H)mm

●波長域 : 1032nm±1.5nm (1032nm Beam)

700~990nm (OPO Signal), 1080~1950nm (OPO Idler)

●出力 (1032nm Beam): >700mW   

  出力(OPO Signal) : >700mW at 800nm

  出力(OPO Idler) : >400mW at 1250nm

●OPO カバー領域 : 400~9000 cm-1

●パルス幅 : 2ps

●スペクトル線幅 : 10cm-1

●ポインティング安定性 : <100μrad/100nm

●波長掃引機能

 

 

◆picoEmerald に関する文献は、 こちらから

 

 

フェムト秒・ピコ秒レーザ用途に最適な光学部品は→こちらから

フェムト秒・ピコ秒レーザ用途に最適なレーザ結晶・非線形結晶は→こちらから

 

 

 

 

 

 

 

 

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SYLOS 3 (高強度レーザシステム)が最終段階を迎え基礎研究における高強度が飛躍!( Light Conversion / EKSPLA ) 

 

 

SYLOS 3は画期的なパラメータを備えた高強度レーザーシステムで、ELI ALPS (Extreme Light Infrastructure Attosecond Light Pulse Source; 最先端の光 インフラストラクチャ アト秒光パルス光源の最終段階を迎えています。

 

SYLOS

  • は、ハンガリーのELI-ALPS施設に於いてノーベル物理学賞の受賞者が中心となり、基礎物理学の研究に役立てる為の高繰返し・高強度パルスを提供出来るシングルサイクルのフェムト秒レーザシステムを構築する為に進めた広大なプロジェクトで、非線形光学・深紫外・X線の研究を進めて産業用・バイオロジカル用・メディカル用・4Dイメージング用等の応用に向けて更なる開発を目指しています。

  • SYLOSは、リトアニア Vilnius大学においてリトアニアのレーザ研究者グループにより発明・開発されたOPCPA技術を採用し、リトアニアの2大レーザメーカーである Light Conversion社EKSPLA社のコンソーシアム により設計・製造され、2014年にSYLOS1が製造されてから9年間、両社が持つ最先端の技術を駆使して開発に取り組み、技術を統合してこれまでに無い画期的なパラメータを備えた高強度レーザシステム; SYLOS 3 が 開発されました。

  • SYLOS 3 は、1kHzの繰り返しレートと8fsのパルス幅で15TWのピーク電力を供給することが可能とのことです。

    

 

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Laser Solution 2024(レーザー学会学術講演会第44回年次大会)(日本科学未来館/東京国際交流会館)

レーザー学会創立50周年記念

会期:2024年1月16日(水)~19日(金) 

会場:日本科学未来館/東京国際交流会館プラザ平成

 

 ブース: テーブルトップブース  

 

 

 展示品: ●ウルトラファーストレーザ(PHAROS, CARBIDE, )パネル

 

            ●次世代型リアルタイム超短パルス高精度計測&レーザの保守管理 (pulseCheck NX)

 

            ●CWマイクロレーザ(MatchBox

 

            ●超高速・高安定性液晶空間光変調器(SLM-1K

 

            ●IRビューア 

 
 詳細HP:  一般社団法人レーザー学会学術講演会第44回年次大会/ホームページ (atlas.jp) 

 

      レーザーソリューション2024 (optronics.co.jp)

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