第113号 HeNeレーザーの基礎7 共振器長とモードホップ

2021年 03月31日

(このメルマガは2021/03/31に配信されたものです。)

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HeNeレーザーの基礎⑦ 共振器長とモードホップ

プネウム株式会社

https://www.pneum.co.jp/note/resonator_length_and_mode_hopping/
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HeNeレーザーの基礎⑦ 共振器長とモードホップ
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桜もいよいよ満開の時期を迎え、河川の土手や町中の公園などで美しい薄桃色の花を咲かせています。大人数での花見は控えなければなりませんが、缶ビールを片手に桜の美しさをじっくりと堪能したいところです。

今回のメルマガは、HeNeレーザーの基礎⑦:「共振器長とモードホップ」についてです。

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3枚目のミラーがHe-Neのような低利得媒質を要する2枚ミラー構成のキャビティに加えられることで心配されることをいくつか経験して来ました。そこでは、3枚目のミラーが加わることで、多くの発生可能なモードを消してしまうのです。
通常これが起きるのは、私がHe-Neレーザーでアルゴンレーザーのミラーを光軸調整するときであり、HeNeレーザーは戻り光でチカチカし始めます。(「外部ミラーレーザー洗浄とアラインメント技術」の節を参照。) けれどもレーザーが極めて不安定な共振器設計で無い限り、ミラーの(角度)変更はただモードホップを起こすだけですが、高精度のラボアプリケーションを扱っている場合には、この現象は周波数安定化レーザーやモードロックレーザーにとって重大な問題となります。そうでないと、たいていの商用のレーザーは少なくとも共振器長安定設計ではありませんから。 レーザーが安定した光学設計であるかどうかを決定するための方程式と技術があります。ここで言う安定とは、広範囲に亘る横と縦のモードでの発振を維持することを意味します。
例としては、A・E・ SiegmanやKoechnerの文書を参照してください。もしあなたの図書館に同様の書籍が無いようなら、マイクロ波ガイドに関する本を見つけてください。その本が、何が起こっているかを思い描く手助けになるかもしれません。

キャビティ内エタロンか能動的な安定化システムが単一波長システムでは通常使用され、ピエゾ上のミラーの向きを変えるか、小さい電磁石付きのミラーマウントを使用するか、より小さい筐体の場合には内部ミラー型チューブにキャビティ長を変化させるヒーターを使用します。エタロンとは基本的にミラー間の発振経路(パス)内に置かれる高精度平面ガラス板であり、その長さはオーブンで変更することができ、モードフィルターの役割を果たします。

詳しくは以下のアプリケーションノートを御覧ください。
https://www.pneum.co.jp/note/resonator_length_and_mode_hopping/

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米国 Pacific Lasertec社 HeNeレーザー各種
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Pacific Lasertec社製HeNeレーザーは、Melles Griot時代に培われた技術の蓄積により、非常に高い光学特性を全製品に現わしております。
そのビーム形状は回折限界に近いTEM00値と同時に優れたコヒーレント長を有し、安定した出力を長期にわたってご堪能いただける最高傑作と言えます。

Pacific Lasertec社は、Melles Griot社での35年間の技術蓄積をバックグランドに裏打ちされたエキスパート集団です。通常の製品はもとより、周波数安定化レーザー(05STP910)は他の追随を許さない群を抜く安定度を示しております。
通常のHeNeレーザーのみならず、カスタム仕様の製品にも対応しますので、ご相談ください。

<主な特徴>
 ・発振波長:赤色(632.8nm)、緑色(543.5nm)
 ・出力範囲:0.5mW~35mW (出力はモデル毎に固定)
 ・筐体長:178mm~1021mm (モデル毎に異なる)
 ・電源:ケースタイプ、樹脂ブロックタイプを出力毎に選択可能
 ・ヒューズ社設計3121H-Pチューブも販売中
 ・ゼーマン対応チューブも販売中 

https://www.pneum.co.jp/product/pacificlasertec-henelasersystem/

今後ともプネウム株式会社をよろしくお願い致します。

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