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🌐 量子ドットを制御する最適なレーザーとは？

量子ドットは、半導体中に閉じ込められた電子や正孔を1つずつ操作できる人工原子のような構造体で、
量子コンピュータや単一光子源、量子センサなどの応用に期待されています。
量子ドットを操作する際には、特定のエネルギー準位間の遷移を狙って、ピンポイントで共鳴励起する必要があります。
さらに、励起後に発生する蛍光信号を高感度に検出するには、背景ノイズの少ない安定した光源が不可欠です。

こうした用途では、レーザー光の「波長精度」「周波数安定性」「狭線幅」「低ノイズ性」が成功のカギとなります。
特に共鳴励起では、量子ドット固有の遷移エネルギーにレーザー波長を一致させる必要があるため、
波長の微調整（サブGHz）やモードホップフリーなレーザ光が求められます。

🌐 量子ドット応用に求められるレーザー性能とは？

量子ドットの制御には、以下のような性能が要求されます：

• 高い波長選択性：共鳴励起には±0.1nm以内の高い波長選択性が必要
• 狭線幅・低ノイズ：蛍光のバックグラウンドを抑え、SN比を最大化
• 変調性と安定性の両立：偏光選択的な遷移制御や時間分解測定への対応
• ビーム品質：高い空間分解能が必要な顕微分光や高倍率光学系での使用

このように、レーザーに求められる条件は複雑かつ高度です。
汎用的なファイバーレーザーやDL（ダイオードレーザー）では、
波長チューニングの柔軟性や狭線幅、ノイズ特性の面で課題が残ることが多く、
研究・装置開発の現場では選定が難航することもあります。

🌐 VECSELが量子ドット応用に適している理由

VEXLUMが開発するVECSEL（垂直外部共振器型面発光レーザー）は、
外部共振器による高い波長制御性と温度安定性を両立したレーザーです。
700〜2150nmの範囲で基本波を、SHGにより350〜800nmの波長を出力可能で、
量子ドットの励起に必要な波長帯を幅広くカバーします。

さらに、<100kHzの狭線幅、モードホップフリーのGHz帯チューニング、低RIN（相対強度雑音）特性を実現しており、
信号対雑音比の確保が難しい単一光子検出や高精度測定においても高いパフォーマンスを発揮します。

🌐 VALO/VXLシリーズの仕様とその利点

VEXLUMのVALOおよびVXLシリーズは、
量子ドット研究・装置開発の両方に対応可能な製品構成を備えています：

• 出力レンジ：0.5〜10W（SHGモデルで最大3W）
• ライン幅：<100kHz（モードホップフリー）
• 波長範囲：700〜2150nm（SHG：350〜800nm）
• 波長可変：GHz帯の微調整が可能
• 出力形態：自由空間またはファイバ結合対応
• 筐体設計：VALO（水冷・研究向け）／VXL（水冷または空冷・装置向け、1.2L）

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特にVXLシリーズは、コンパクトで組込み性に優れており、量子ドットを用いた集積型デバイスの開発にも好適です。

🌐 まとめ｜量子ドットの精密制御にVEXLUMが選ばれる理由

量子ドットの共鳴励起や蛍光検出では、レーザー光のわずかな揺らぎが測定精度に大きく影響を与えることがあります。
VEXLUMのVALO／VXLシリーズは、VECSEL技術により必要とされる狭線幅・波長精度・安定性・小型化を実現。
研究段階から製品化まで、量子ドットの光制御を支える心臓部として選ばれています。

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