08シリーズ｜ラマン分光に最適化されたコンパクト狭線幅CWレーザー
Cobolt社 08シリーズ
高いスペクトル純度と波長安定性を備えた狭線幅CWレーザー
Cobolt社 08-01シリーズは、375nm ~ 1064nmの広い波長域をカバーする、狭線幅・連続発振（CW）レーザーシリーズです。
高性能な単一周波数ダイオード励起レーザー（DPL）と、周波数安定化された狭線幅ダイオードレーザー（NLD）をラインアップし、特にラマン分光用途に最適化された高いスペクトル純度と波長安定性を提供します。
レーザー内部に電子回路とスペクトルクリーンアップフィルターを統合することで、長期にわたって安定した狭線幅発振を維持し、研究用途から装置組み込みまで幅広く対応します。
☆ Cobolt 08シリーズが選ばれる理由
- 単一周波数ダイオード励起レーザー（DPL）および狭線幅ダイオードレーザー（NLD）
- 安定したスペクトル性能と低波長ドリフトを実現する設計
- 対応波長：375nm, 405nm, 457nm, 473nm, 488nm, 515nm, 532nm, 561nm, 594nm, 633nm, 638nm, 660nm, 785nm, 830nm, 1064nm
- 恒久的にアライメントされたファイバーピグテールオプション
- サイドモード抑制比（SMSR）を保証する内蔵スペクトルフィルター
- 24か月保証（使用時間制限なし）※波長により12か月
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- カタログ
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主な特長・仕様
※出力＝アイソレータなし, [アイソレータあり]
| 製品ライン | 波長 | 出力 | ||
|---|---|---|---|---|
| フリースペース | ファイバーピグテール | |||
| 08-NLD | 375nm | 375.0 ± 0.5 nm | 20mW | |
| 405nm | 405.0 ± 0.5 nm | 50mW [40mW] | 25mW | |
| 08-DPL | 457nm | 457.0 ± 0.3 nm | 30mW [25mW] | |
| 473nm | 473.0 ± 0.3 nm | 50mW [40mW] | ||
| 488nm | 488.0 ± 0.3 nm | 100mW | ||
| 515nm | 514.4 ± 0.3 nm | 50mW [50mW] | ||
| 532nm | 532.1 ± 0.3 nm | 25mW, 50mW, 100mW, 200mW, 400mW [25mW, 50mW, 100mW, 160mW] |
25mW, 50mW, 100mW, 200mW | |
| 561nm | 561.2 ± 0.3 nm | 25mW, 50mW, 100mW, 200mW | 25mW, 50mW, 100mW | |
| 594nm | 593.6 ± 0.3 nm | 50mW, 100mW, 150mW | ||
| 08-NLD | 633nm | 632.8 ± 0.5 nm | [30mW] | |
| 638nm | 638.0 ± 0.5 nm | [80mW] | ||
| 08-DPL | 660nm | 659.6 ± 0.3 nm | 50mW, 100mW [50mW] | 50mW |
| 08-NLD | 785nm | 784.8 ± 0.5 | [120mW] | 60mW |
| 08-NLD(M) | [500mW, 800mW] | 400mW | ||
| 08-NLD(M) ESP | [400mW] | |||
| 08-NLD | 830nm | 830.0 ± 0.5 nm | 100mW | |
| 08-DPL | 1064nm | 1064.2 ± 0.6 nm | 400mW | |
ラマン分光に最適化された高スペクトル純度
- 保証されたスペクトル純度 >80dB
- 不要なサイドバンド・スプリアス成分を抑制
- 微弱ラマン信号の高S/N検出に貢献
優れた波長安定性と狭線幅特性
- 波長安定性 <1pm（±3℃, 8時間）
- 長時間測定でも安定した励起波長を維持
- 高分解能分光・干渉計測に適合
電子回路・クリーンアップフィルター内蔵設計
- レーザーヘッド内に制御電子回路を統合
- スペクトルクリーンアップフィルター内蔵
- 外付け光学系不要で安定した出力を実現
高信頼・長寿命設計
- 動作条件の変動に影響されにくい設計
- レーザー寿命全体で狭線幅特性を維持
- 研究用途・OEM用途の双方に対応
アプリケーション｜08シリーズが適する応用分野
- ラマン分光
- 干渉計測
- 量子研究・量子光学
波長別仕様
- 405nm
- 457nm
- 473nm
- 488nm
- 515nm
- 532nm
- 561nm
- 633nm
- 638nm
- 660nm
- 785nm
- 1064nm
-
405nm（08-NLD） 中心波長（nm） 405.0 ± 0.5 出力（mW） アイソレータ無【アイソレータ有】 40 [30] 内蔵アイソレータの有無 有 スペクトル帯域幅(半値全幅) < 1 pm スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>0.5nm > 40 dB スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>5nm > 80 dB Wavelen波長安定性（8時間, ± 3℃) < 1 pm ビーム拡がり角（全角） < 1.2 mrad 空間モード TEM(00) M² < 1.3 出射口のビーム対称性 > 0.90:1 出射口のビーム径 700 ± 100 µm ノイズ, 250 Hz – 2MHz (rms) < 0.2 % 長期出力安定性（8時間,±3℃） < 2 % 偏光消光 > 100:1, 比 > 100:1, 比 垂直 全システム消費電力 < 12 W 電源要件 5 V / 3 A 保証期間 2年間 -
457nm（08-DPL） 中心波長（nm） 457.0 ± 0.3 出力（mW） アイソレータ無【アイソレータ有】 30 [25] 内蔵アイソレータの有無 有 スペクトル帯域幅(半値全幅) < 1MHz スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>0.5nm > 60 dB スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>5nm > 80 dB Wavelen波長安定性（8時間, ± 3℃) < 1 pm ビーム拡がり角（全角） < 1.2 mrad 空間モード TEM(00) M² < 1.1 出射口のビーム対称性 > 0.95:1 出射口のビーム径 700 ± 70 µm ノイズ, 250 Hz – 2MHz (rms) < 0.25 %, (典型値 < 0.15 %) 長期出力安定性（8時間,±3℃） < 2 % 偏光消光 > 100:1, 比 > 100:1, 垂直 全システム消費電力 < 20 W 電源要件 5V / 5A 保証期間 2年間 -
473nm（08-DPL） 中心波長（nm） 473.0 ± 0.3 出力（mW） アイソレータ無【アイソレータ有】 50 [40] 内蔵アイソレータの有無 有 スペクトル帯域幅(半値全幅) < 1MHz スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>0.5nm > 60 dB スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>5nm > 80 dB Wavelen波長安定性（8時間, ± 3℃) < 1 pm ビーム拡がり角（全角） < 1.2 mrad 空間モード TEM(00) M² < 1.1 出射口のビーム対称性 > 0.95:1 出射口のビーム径 700 ± 70 µm ノイズ, 250 Hz – 2MHz (rms) < 0.25 %, (典型値 < 0.15 %) 長期出力安定性（8時間,±3℃） < 2 % 偏光消光 > 100:1, 比 > 100:1, 比 垂直 全システム消費電力 < 20 W 電源要件 5V / 5A 保証期間 2年間 -
488nm（08-NLD） 中心波長（nm） 488.0 ± 0.5 出力（mW） アイソレータ無【アイソレータ有】 40 [該当なし] 内蔵アイソレータの有無 無 スペクトル帯域幅(半値全幅) < 1 pm スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>0.5nm > 40 dB スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>5nm > 80 dB Wavelen波長安定性（8時間, ± 3℃) < 1 pm ビーム拡がり角（全角） < 1.3 mrad 空間モード TEM(00) M² < 1.3 出射口のビーム対称性 > 0.90:1 出射口のビーム径 700 ± 100 µm ノイズ, 250 Hz – 2MHz (rms) < 0.2 % 長期出力安定性（8時間,±3℃） < 2 % 偏光消光 > 100:1, 比 > 100:1, 比 垂直 全システム消費電力 < 12 W 電源要件 5 V / 3 A 保証期間 1年間 -
515nm（08-DPL） 中心波長（nm） 514.4 ± 0.3 出力（mW） アイソレータ無【アイソレータ有】 50 [50] 内蔵アイソレータの有無 有 スペクトル帯域幅(半値全幅) < 1MHz スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>0.5nm > 60 dB スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>5nm > 80 dB Wavelen波長安定性（8時間, ± 3℃) < 1 pm ビーム拡がり角（全角） < 1.2 mrad 空間モード TEM(00) M² < 1.1 出射口のビーム対称性 > 0.95:1 出射口のビーム径 700 ± 70 µm ノイズ, 250 Hz – 2MHz (rms) < 0.25 %, (典型値 < 0.15 %) 長期出力安定性（8時間,±3℃） < 2 % 偏光消光 > 100:1, 比 > 100:1, 比 垂直 全システム消費電力 < 20 W 電源要件 5V / 5A 保証期間 2年間 -
532nm（08-DPL） 中心波長（nm） 532.1 ± 0.3 出力（mW） アイソレータ無【アイソレータ有】 25 [25] 50 [50] 100 [100] 200 [160] 内蔵アイソレータの有無 有 スペクトル帯域幅(半値全幅) < 1MHz スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>0.5nm > 60 dB スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>5nm > 80 dB Wavelen波長安定性（8時間, ± 3℃) < 1 pm ビーム拡がり角（全角） < 1.2 mrad 空間モード TEM(00) M² < 1.1 出射口のビーム対称性 > 0.95:1 出射口のビーム径 700 ± 70 µm ノイズ, 250 Hz – 2MHz (rms) < 0.25 %, (典型値 < 0.15 %) 長期出力安定性（8時間,±3℃） < 2 % 偏光消光 > 100:1, 比 > 100:1, 比 垂直 全システム消費電力 < 20 W 電源要件 5V / 5A 保証期間 2年間 -
561nm（08-DPL） 中心波長（nm） 561.2 ± 0.3 出力（mW） アイソレータ無【アイソレータ有】 25 [該当なし] 50 [該当なし] 100 [該当なし] 内蔵アイソレータの有無 無 スペクトル帯域幅(半値全幅) < 1MHz スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>0.5nm > 60 dB スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>5nm > 80 dB Wavelen波長安定性（8時間, ± 3℃) < 1 pm ビーム拡がり角（全角） < 1.2 mrad 空間モード TEM(00) M² < 1.1 出射口のビーム対称性 > 0.95:1 出射口のビーム径 700 ± 70 µm ノイズ, 250 Hz – 2MHz (rms) < 0.25 %, (典型値 < 0.15 %) 長期出力安定性（8時間,±3℃） < 2 % 偏光消光 > 100:1, 比 > 100:1, 比 垂直 全システム消費電力 < 20 W 電源要件 5V / 5A 保証期間 2年間 -
633nm（08-NLD） 中心波長（nm） 632.8 ± 0.5 出力（mW） アイソレータ無【アイソレータ有】 該当なし [30] 内蔵アイソレータの有無 有 スペクトル帯域幅(半値全幅) < 1 pm スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>0.5nm > 40 dB スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>5nm > 80 dB Wavelen波長安定性（8時間, ± 3℃) < 1 pm ビーム拡がり角（全角） < 1.6 mrad 空間モード TEM(00) M² < 1.3 出射口のビーム対称性 > 0.90:1 出射口のビーム径 700 ± 100 µm ノイズ, 250 Hz – 2MHz (rms) < 0.2 % 長期出力安定性（8時間,±3℃） < 2 % 偏光消光 > 100:1, 比 > 100:1, 垂直 全システム消費電力 < 12 W 電源要件 5V / 3A 保証期間 1年間 -
638nm（08-NLD） 中心波長（nm） 638.0 ± 0.5 出力（mW） アイソレータ無【アイソレータ有】 該当なし [80] 内蔵アイソレータの有無 有 スペクトル帯域幅(半値全幅) < 1 pm スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>0.5nm > 40 dB スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>5nm > 80 dB Wavelen波長安定性（8時間, ± 3℃) < 1 pm ビーム拡がり角（全角） < 1.6 mrad 空間モード TEM(00) M² < 1.3 出射口のビーム対称性 > 0.90:1 出射口のビーム径 700 ± 100 µm ノイズ, 250 Hz – 2MHz (rms) < 0.2 % 長期出力安定性（8時間,±3℃） < 2 % 偏光消光 > 100:1, 比 > 100:1, 垂直 全システム消費電力 < 12 W 電源要件 5V / 3A 保証期間 1年間 -
660nm（08-DPL） 中心波長（nm） 659.6 ± 0.3 出力（mW） アイソレータ無【アイソレータ有】 50 [50] 内蔵アイソレータの有無 有 スペクトル帯域幅(半値全幅) < 1MHz スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>0.5nm > 60 dB スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>5nm > 80 dB Wavelen波長安定性（8時間, ± 3℃) < 1 pm ビーム拡がり角（全角） < 1.5 mrad 空間モード TEM(00) M² < 1.1 出射口のビーム対称性 > 0.95:1 出射口のビーム径 700 ± 70 µm ノイズ, 250 Hz – 2MHz (rms) < 0.25 % 長期出力安定性（8時間,±3℃） < 2 % 偏光消光 > 100:1, 比 > 100:1, 垂直 全システム消費電力 < 20 W 電源要件 5V / 5A 保証期間 2年間 -
785nm（08-NLD） 08-NLD 08-NLD(M) 08-NLD(M) ESP 中心波長（nm） 784.8 ± 0.5 出力（mW） アイソレータ無【アイソレータ有】 該当なし [120] 該当なし [500] 該当なし [400] 内蔵アイソレータの有無 有 スペクトル帯域幅(半値全幅) < 1 pm < 70 pm スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>0.5nm > 40 dB > 60 dB スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>5nm > 80 dB Wavelen波長安定性（8時間, ± 3℃) < 1 pm n/a ビーム拡がり角（全角） < 2.0 mrad 水平:< 15 mrad 垂直: < 3 mrad 空間モード TEM(00) M² < 1.3 マルチモード 出射口のビーム対称性 > 0.90:1 該当なし 出射口のビーム径 700 ± 100 µm 水平: 1.4 ± 0.2 mm 垂直: 1.7 ± 0.2 mm 水平: 1.6 ± 0.3 mm 垂直: 1.2 ± 0.2 mm ノイズ, 250 Hz – 2MHz (rms) < 0.2 % < 0.25 % 長期出力安定性（8時間,±3℃） < 2 % < 1 % 偏光消光 > 100:1, 比 > 100:1, 垂直 全システム消費電力 < 12 W < 15 W 電源要件 5V / 3A 5V / 3A 保証期間 1年間 2年間 -
1064nm（08-DPL） 中心波長（nm） 1064.2 ± 0.6 出力（mW） アイソレータ無【アイソレータ有】 400 該当なし 内蔵アイソレータの有無 無 スペクトル帯域幅(半値全幅) < 1MHz スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>0.5nm > 60 dB スペクトル純度（サイドモード抑圧比） @メインピークから±>5nm > 80 dB Wavelen波長安定性（8時間, ± 3℃) < 1 pm ビーム拡がり角（全角） < 1.8 mrad 空間モード TEM(00) M² < 1.3 出射口のビーム対称性 > 0.95:1 出射口のビーム径 1000 ± 100 µm ノイズ, 250 Hz – 2MHz (rms) < 0.25 % 長期出力安定性（8時間,±3℃） < 2 % 偏光消光 > 100:1, 比 > 100:1, 垂直 全システム消費電力 < 20 W 電源要件 5V / 5A 保証期間 2年間
オプション＆アクセサリー
- C-FLEX社製レーザーコンバイナ
- レーザーヘッド用ヒートシンク HS-03
- 能動的温度制御用TEC冷却プレート
- ファイバーカップリング用取り付けプレート（FIC-06）
08シリーズ｜ラマン分光に最適化されたコンパクト狭線幅CWレーザーのテクニカルノート
アプリケーション
- ラマン分光
- レーザ干渉計測
アプリケーション・ノート
一瞬の現象をとらえる 触媒中間体の発生プロセスを、高速785nm近赤外・ラマン分光法で、キャッチする
「光の非弾性散乱」または、ラマン効果は、1928年にC.V.ラマンによって発見され、これにより彼は1930年にノーベル賞を受賞しました。しかし、材料や生命科学の応用から医療分野にわたってほぼ普遍的に応用可能な分析技術として、ラマン分光の可能性が注目されるようになったのは、わずかここ20年です。これは小型化したレーザー光源、高感度カメラ、高分解能をもつコンパクトな分光器を利用できるようになったことが主な理由です。
触媒活性化における過度種をキャッチ
量子効率が約40％から0％に下がった近赤外領域(800nm?1050nm)における検出器の欠点は、785nmラマン分光法の主な弱点です。通常、SN比を向上させるには、長時間の測定(露光)やスペクトルの平均化処理が必要ですが、しかしこの方法では時間分解能を大幅に低下させ(分単位)、数100ミリ秒だけしか存在しない化合物の微弱な信号を検出することはできません。裏面入射型CCDのような、より効果的な近赤外検出器を使用しても、エタロン効果の影響があり、それを押さえることができず、この問題を解決することはできません。この弱点から回避するためには、効果的な集光光学系と、何よりもレーザー光の光束を大きくする必要があります。安定動作が可能な高出力レーザー(試料に500mW 照射)や、試料の損傷を抑えつつ集光のための大きな共焦点容量が確保できれば、スペクトルごとの時間分解能を100ミリ秒レベルまで短くすることができます。
例えば、プレ触媒を含む溶液にH?O?を加える酸化反応があります。この反応では、たった0.25mMのプレ触媒しかありませんが、これはラマン分光で検出するレベルをはるかに下回ります。しかし785nmで吸収があることから、そのスペクトルは共鳴的に強化されます。そこにH?O?が加えられて、最終的に250mMになりますが、時間をかけて徐々に減少します。 しかしながら、H?O?を加えた1秒以内に、プレ触媒は活性化し、その中間体が最大密度が0.05mMになったときに0.5秒のみ存在します。さらにプレ触媒の吸収バンドが、785nm近辺にあるため、その共鳴でラマンスペクトラムが約10000倍強化されました。 このことはSN比の高いスペクトラムが、200m秒感覚で記録できたことによってのみ観察することができたのです。
ラマン分光のためのレーザー
ラマン分光に使用されている最もポピュラーな波長は785nmです。といいますのは、この波長は、ベストなバランスを与えてくれます。それは、蛍光の発光を避け、サンプルによるレーザー光の吸収があり、すなわちラマン散乱があり、したがって熱効果があり、検出器の感度での制限、などのバランスです。 しかしながら、波長の選択は、個々の応用に強く依存します。一般には、短い波長は、より頻繁に蛍光にします。しかし、ラマン散乱の強度は2次関数的に大きくなります。(強度は1/λ4に依存)。 逆に長い波長は、蛍光は少なくなりますが、信号が小さくなります。さらに、785nmは、シリコン検出器の感度の端に位置している。以前は、例えばもっと高価なInGaAsをベースにした検出器で、励起光も1064nmを使用していた。同時に近赤外領域は、水で光が吸収されることもあり、長い励起波長を使用する長所が少なかった。そのため、適切なレーザー励起波長の選択は、使用可能なラマンスペクトラムを集光するチャンスを伸ばすためには極めて重要です。 785nmで使用できるレーザーはダイオードレーザーです。しかしながら、狭ライン幅がラマン分光には重要です。＜3 cm-1が、固体や液体の凝縮相で必要です。ガスではもっと狭いライン幅が必要です。 この狭さは、785nmダイオードレーザーの外部にVGR(Volume Bragg Grating)などの部品を付加して得られます。ライン幅は＜40pm(＜0.65cm-1)が得られ、レーザー出力は500mWです。
結論
高速プロセスと低速プロレスを同時に取り込むことができ、高時間分解能と高SN比を得るために、高安定で高出力の近赤外レーザーの使用が極めて重要である。
さらに、ラマンスペクトラムは、励起レーザーの波長に正確に依存しています。すなわち、ラマンスペクトラムは、波長分散スペクトラムとして記録され、その後ラマンシフトとして変換されます。(励起ラインからのΔcm-1)。そのため波長の安定性は極めて重要で、ラマンスペクトラムが測定の最中または各測定間で変化しないことです。 最後に、致命的な問題になりうる後方反射は避けなければならない。それは、光学アイソレーターとスペクトルクリーンアップフィルターを使用することで、ラマンスペクトラムと干渉するであろう、弱い付加的なラインを除去することで可能になります。 Cobolt社の08-NLDレーザーは、すべてのこの重要な特性を、コンパクトなフットプリントの中で実現し、その信頼性をHTcureという独自の製造方法によって保障しています。 著者：Dr.Duepen Unjaroen、Prof.Dr.Wesley R.Browne、Univ.of Groningen, オランダ Dr.Elizabeth llly, Cobolt, スウェーデン
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