Avantes社はファイバーオプティック分光器＆システムを開発し続けている先駆者であり、イノベーターであり、世界の分光器リーディングカンパニーです。

2023年お客様の立場に立って分光器の構成を創り出してきた30年の経験を基に、コンパクトで次世代のフォトニクスに対応出来る様に考慮し、あらゆる産業用途に応用できるコンパクトな万能型分光器を開発しました。そしてNEXOS™というブランド名で新登場しました。

この度、英国のLondon大学から発表されたWhite paperによると、BlueSkySpace 社が開発した "Mauve satellite mission"において、ニュートン天体望遠鏡と2台のNEXOS™高性能分光器を使用して活動星から放たれている深紫外域の光を計測する実験を行ない、Vega (こと座のα 星）からの光を高S/N で捉え計測出来た様です。

コンパクトで堅牢なボディを有するNEXOS™は、研究レベルで高パフォーマンスの計測が出来るので、地上のフィールドは勿論のこと、地球を超えた大気圏の軌道の様な過酷な環境下でも正確に稼働し、高精度に計測可能な様に構築されています。そして超小型のデザインながら熱的にも安定し、波長分解能も優れているので、何処で計測しても光子の量が一定になりうるのです。

今後もいろいろな用途に貢献できる可能性が大きい分光器です。

コンパクトながら高速で高パフォーマンスが得られ、OEM 組込み対応で各種研究用、その他の応用は無限大であらゆる分野で使用出来る次世代型です。
最先端のオートメーション技術の工場で生産される為、優れた再現性が得られ個々の品質安定性・信頼性が高く、簡単に各種の機器やシステムに組み込み・統合することが出来ます。特にサイズやフレキシブルさが要求される場合に最適です。

USB接続の基本型(NEXOS™) に加えてRS232/SPI 接続型(NEXOS™-LINK), ユーザーのニーズに合わせて構築出来る(NEXOS™-BENCH ONLY) が有り、アプリケーションや組合わせる機器に応じて3タイプから選べる様に用意されています。

特長
●コンパクトサイズ

●CMOS制御（2K-2048ピクセル/4K-4096ピクセル）

●最新の光学ベンチ(NEXOS Bench) F=75mm

●波長分解能　0.05nm～21.3nm

●迷光：0.1～1％
●ダイナミックレンジ ：> 4500 : 1

●s/n: 375 : 1　（365：1）

●露光時間：　最小9μs～30s
●計測の柔軟性（slitサイズの変更が可能）
●機器やシステムとの統合がスムーズ
●温度・波長安定性が高い
●USB接続基本タイプ(USB2.0), 

●寸法：105 x 80 x 20mm, 277.5g

●波長域：190nm～1100nm

 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。

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

当社は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。

下記はガラス材料を微細加工する際にMIKS1_S 圧縮モジュールを使用して極端パルスを生成する実験システムです。

フェムト秒レーザCARBIDE (LIGHT CONVERSION社製)から発振された出力ビームは、

n2-PhotonicsのMIKS1_S パルスコンプレッサーモジュールとモード整合されています。

250 fsの出力パルスは、MIKS1_S パルス圧縮モジュールにより<50 fs未満の出力に圧縮されます。

その後追加のパッシブコンプレッサーまたは分散プリコンペンセーションユニットを実装して、

複数の光学素子の後でも、出力パルスがサンプル/ターゲットで圧縮されていることを確認します。

また1/2波長板と薄膜偏光子からなる減衰ユニットが実装されています。

その後、ビームは拡張され、スキャナーヘッドとf=100mmの f-シータ対物レンズに送られます。

f-シータ対物レンズの働きにより、サンプル/ターゲットに照射された後のパルスは、

57 fs(ガウスフィット)と測定されました。

実験ではサファイアやUVグレードの溶融シリカなどの透明材料のアブレーションが大幅に改善され、

特にエッジ品質が大幅に改善され、チッピングのないきれいなエッジが実証されました

サンプルのスポットビーム半径は15μmで光は円偏光でした。レーザーの繰り返し率は800kHzに固定され、

ピークフルエンスは閾値から数J /cm²に増加したとのことです。

結果としてサファイア、溶融シリカなどの透明材料を約50fsのパルスでアブレーションする実験の1つが

実証され、超短レーザパルスではエッジ品質が大幅に向上しました。

これは産業料グレードのフェムト秒レーザ CARBIDE の品質を実証し、ガラス素材の微細加工に於ける

MIKS1_S のパルスコンプレッサーモジュールの利用価値を確認出来た研究成果と言えます。

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。   

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)  

その他の用途

■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

米国LightPath Technologies 社は35年以上光学レンズ・フォトニクス部品等の業界において世界的リーダーの役割を担ってきたレンズメーカーで、産業・軍事・通信・検査計測・メディカルサイエンス等の分野に高品質の非球面レンズ、球面レンズ、IRレンズを提供しています。

創立40周年を向かえた2025年、新たな「先進的なオプティクス＆フォトニクスっを提供するパイオニア企業」として進みだしました。当社は2017年にISP Optics 社、2023年にVISMID社を傘下に迎えた後、2025年にG5 INFRARED社を傘下に迎えて規模と事業内容を拡張して来ました。

LightPath Technologies社は40年間オプティクスとフォトニクスの革新を第一線に掲げ、最先端の技術・製品を産業・防衛・通信・医療・試験/計測などの市場に届けてきました。

特に最も厳しい要求が求められる分野に置いてカスタムーエンジニアリング VIS＆IRオプティクスに特化して設計をしてきました。それは精密なモールドレンズから先端技術の赤外イメージング機器に至るまで、彼らの専門技術・知識が信頼性、正確さを表し、そして顧客の各種アプリケーションにスムーズに統合出来ることを確認しています。

そして「精密・正確さ」「パワー」「パートナーシップ」を大切にすると共に専門的な技術と知識に基づいた特別なオプティクスやサーマルイメージングをお届けすることをモットーにしています。

特にサーマルイメージングは今後更に必要とされ伸びていく分野なので、開発に力を入れると共にメンテナンスを大切にすることが重要だと認識しています。

2024年に紹介した下記のIRレンズ用ガラス素材は素晴らしい材料です。

近年急速に需要が増えたIRレンズに対して、高品質な熱的補償の材料に高性能なガラスモールド技術を使用して、一体モールド成型のIRレンズが大量生産出来るようになり、高品質・高集光特性のIRレンズ製造を低コストで実現しています。

ゲルマニウム(Ge)に代わる材料として開発されたカルコゲナイド(BDシリーズ) ガラス素材は画期的なIRレンズ材料で、熱特性が強化されており、特に焦点距離の長い高感度型はセンサ用としての応用が期待されています。

この度BDNL^TM Black Diamond カルコゲナイドガラス が Laser Focus World誌2024年度のイノベーターズ・アワードの金賞を受賞しました。BDNL はLWIR域に特に高感度で今後が期待される材料です。

次世代向けに10年以上研究開発を続けた結果、chalcogenide-based glass materials－カルコゲナイドガラス素材から、クリアーで最高のパフォーマンスが得られるBlack Diamond™ が開発され、米国海軍研究所から独占的にライセンスを得ています。

Black Diamond™は、全て直径120mmのブール(円柱)型に作成されており、素材のままで供給、研磨したりガラスモールド技術によりIRレンズに成型、或いは赤外線光学システムと熱画像アセンブリーによりIRカメラ等に組み込む等、各種の応用に利用可能です。特に注目すべき点は、研摩や成型などしても同じ屈折率が保てるように設計されていることです。当社は光学材料の信頼性と再現性を保つ為に、材料のサンプルテストを繰返し行い、材料の高品質を保つ努力を続けており、これは彼らのポリシーとも言えます。すぐれた耐久性と光学精度で最高のパフォーマンスを提供出来るBlack Diamond™ は様々な光学アプリケーションを活用することができ、赤外光学システムと熱画像アセンブリーにより、セキュリティを始め、高度な科学応用アプリケーションに役立つことでしょう。つまりこの材料はIRイメージングの業界にこれまでに存在しなかった新たなレベルのイノベーションをもたらす画期的な材料と言えます。

　　SWIR域　　BD-6　　　　　　　　MWIR域　　BD-2　　　　　　　LWIR域　　BDNL-4

特にLWIR域に対応する最新のBlackDiamond™　BDNL-4は　IRカメラMANTISに使用されています。　　MANTIS IRカメラですが、防衛の為に開発・使用されていることも有り、弊社では当面取り扱い出来ない事になりました。