フェムト秒レーザー taccor ノバンタ社 (NOVANTA)
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taccor ターンキー操作GHzフェムト秒レーザー
taccorは、1GHzまたは10GHzの繰り返し周波数で1.8Wまでの平均出力を有し、パルス幅は15fsまで短い、ユニークなターンキー操作可能なフェムト秒レーザーで、波長選択制は740nmと930nmの間で可能です。
デザインは斬新で、レーザーヘッドは、コンパクトでハーメチックシールされ、振動を制御した構造で、チタンサファイヤオシレータと励起レーザーを一体化しており、それにコントロールユニットが加わります。コントロールユニットは、フィールドで交換可能な励起ダイオードを含み、レーザーヘッドから温度の影響を無くしています。レーザーの性能をモニターし、レーザーの診断分析を実行するインテリジェントなコントロールです。その結果taccorは、極めて高安定で再現性の高い製品で、長寿命低コストを可能にします。
taccorには5つのモデルがあります。taccor oneは、選択可能な固定波長で、taccor powerとtaccor ultraは、波長をチューニングし、最大の出力と最短のパルス幅が得られるようにできます。taccor tuneは、波長がチューナブルなレーザーで、タッチスクリーンとコントロールソフトウェアでチューニング操作ができます。taccor x10 は、10倍の高繰返し率で稼働します。
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主な特長
- セルフロック機構とメンテナンスフリー
- 安定で頑丈な構造
- 完全ハンドオフのターンキーシステム
- 波長がチューナブル
- 励起レーザー内蔵
taccorは、インターネット経由で励起レーザーを制御するRemote Comソフトウェアを使用することができます。このソフトウェアを使って、当社のサービスチームに繋げることができレーザー操作のモニタリングや、診断、最適化を施すことができます。
励起レーザーの出力の変調
変調バンド幅が100kHz以上、変調深度が±1％以内の出力変調を、フィードバック目的で励起レーザーに施すことが可能です。
波長別仕様
| モデル | 平均出力 | 中心波長 | ノイズ （rms） |
パルス幅 |
|---|---|---|---|---|
| taccor one4 | > 700 mW | 780 ~ 920 nm | < 0.1 % | < 60 fs |
| taccor one6 | > 900 mW | |||
| taccor one8 | > 1200 mW | |||
| taccor one10 | > 1600 mW | |||
| taccor power4 | > 800 mW | 800 ± 20 nm | < 0.1 % | < 30 fs |
| taccor power6 | > 1000 mW | |||
| taccor power8 | > 1400 mW | |||
| taccor power10 | > 1800 mW | |||
| taccor ultra8 | > 1200 mW | 800 ± 20 nm | < 0.1 % | < 15 fs |
| taccor ultra10 | > 1600 mW | |||
| taccor tune8 | > 1500 mW | 740 ~ 930 nm | < 0.1 % | < 80 fs |
| taccor tune10 | > 1800 mW | |||
| taccor x10 | > 1000 mW | 800 ± 20 nm | < 0.1 % | < 50 fs |
仕様
- taccor one
- taccor power
- taccor ultra
- taccor tune
- taccor x10
-
taccor one 平均出力1 one 4 > 700mW
one 6 > 900mW
one 8 > 1200mW
one 10 > 1600mW中心波長 740nm ～ 920nm パルス幅4 < 60fs ビーム径(FWHM) ～15nm 繰り返し周波5 1GHz パルスエネルギー 0.7nJ ～ 1.6nJ スペクトル幅 ～0.8mm ± 0.3mm ビーム拡がり角 2.0 mrad ± 0.5mrad Mスクエア値 < 1.2(サジタル面),
< 1.6(タンジェンシャル面)出力安定度6 ±1% ノイズ(RMS) < 0.1% RMS 偏光 > 100:1 偏光方向 水平 動作温度 21℃ ± 5℃ 応用 2光子顕微鏡、2光子重合、光学精密計測、ASOPS、
光学分光分析、ウルトラファスト分光分析、周波数コム発生※ NOVANTA社は、継続的に性能改善プログラムを行っており、通達なしに仕様を改善することがあります。
1 taccor oneとtaccor powerは平均出力は800nmでの値で、波長が変わると出力は変わります。
2 センター波長は、発注時に指定。指定地の±3nm。より詳細な設定も可能。
3 発注時に青領域(740 ～ 880nm)と赤領域(780 ～ 930nm)のどちらかの調整範囲を選択してください。
4 オプションの外部キャビティ分散補償器が必要。
5 taccor tune(調整範囲780 ～ 930nm)にて測定。780 ～ 930nmのパルス幅は＜100fsで中心波長が＞920nmの条件にて。
6 繰り返しレート：正確性±10MHz、taccor x10の正確性±25MHz。より正確性の高い数値についてはお問い合わせください。
7 許容温度範囲内で、コールドスタートから8時間経過後測定。taccor oneは小型筐体で740nmから920nmの範囲から波長を選択することができ(選択後は固定)、セルフモードロックで安定動作をします。1GHzの繰り返しレートで、taccor oneは＜60fsのパルス幅で平均出力1.6Wを超える発振をします。
図1. taccor oneの波長範囲を示す積み上げスペクトル 
図2. taccor oneで画像化された生体ネズミ神経細胞 -
taccor power 平均出力1 power 4 > 800mW
power 6 > 1000mW
power 8 > 1400mW
power 10 > 1800mW中心波長 標準 800nm
(±20 nm)パルス幅4 < 30fs ビーム径(FWHM) > 23nm 繰り返し周波5 1GHz パルスエネルギー 0.8nJ ～ 1.8nJ スペクトル幅 ～0.8mm ± 0.3mm ビーム拡がり角 Mスクエア値 < 1.2(サジタル面),
< 1.2(タンジェンシャル面)出力安定度6 ±1% ノイズ(RMS) < 0.1% RMS 偏光 > 100:1 偏光方向 水平 動作温度 21℃ ± 5℃ 応用 2光子顕微鏡、2光子重合、光学精密計測、ASOPS、
光学分光分析、ウルトラファスト分光分析、周波数コム発生※ NOVANTA社は、継続的に性能改善プログラムを行っており、通達なしに仕様を改善することがあります。
1 taccor oneとtaccor powerは平均出力は800nmでの値で、波長が変わると出力は変わります。
2 センター波長は、発注時に指定。指定地の±3nm。より詳細な設定も可能。
3 発注時に青領域(740 ～ 880nm)と赤領域(780 ～ 930nm)のどちらかの調整範囲を選択してください。
4 オプションの外部キャビティ分散補償器が必要。
5 taccor tune(調整範囲780 ～ 930nm)にて測定。780 ～ 930nmのパルス幅は＜100fsで中心波長が＞920nmの条件にて。
6 繰り返しレート：正確性±10MHz、taccor x10の正確性±25MHz。より正確性の高い数値についてはお問い合わせください。
7 許容温度範囲内で、コールドスタートから8時間経過後測定。taccor powerは、800nm辺りでTi:Sapphire最大ゲインの1.8Wまで最大可能出力を最適化できます。
図3. taccorシリーズレーザーでの3Dビームプロフィール 
図4 fCEOビート、fCEOビートを伴う繰り返しレートの差周波数、繰り返しレートを示すRFスペクトル
ノイズフロアはスペクトル分析機から発生
スペクトル分析機を使用するとズームインで限界無くfCEOビートを表示 -
taccor ultra 平均出力1 ultra 8 > 1200mW
ultra 10 > 1600mW中心波長 標準800nm
(±20nm)パルス幅4 < 15fs ビーム径(FWHM) > 46nm 繰り返し周波5 1GHz パルスエネルギー 1.2nJ ～ 1.6nJ スペクトル幅 ～0.8mm ± 0.3mm ビーム拡がり角 Mスクエア値 < 1.2(サジタル面),
< 1.2(タンジェンシャル面)出力安定度6 ±1% ノイズ(RMS) < 0.1% RMS 偏光 > 100:1 偏光方向 水平 動作温度 21℃ ± 5℃ 応用 2光子顕微鏡、2光子重合、光学精密計測、ASOPS、
光学分光分析、ウルトラファスト分光分析、周波数コム発生※ NOVANTA社は、継続的に性能改善プログラムを行っており、通達なしに仕様を改善することがあります。
1 taccor oneとtaccor powerは平均出力は800nmでの値で、波長が変わると出力は変わります。
2 センター波長は、発注時に指定。指定地の±3nm。より詳細な設定も可能。
3 発注時に青領域(740 ～ 880nm)と赤領域(780 ～ 930nm)のどちらかの調整範囲を選択してください。
4 オプションの外部キャビティ分散補償器が必要。
5 taccor tune(調整範囲780 ～ 930nm)にて測定。780 ～ 930nmのパルス幅は＜100fsで中心波長が＞920nmの条件にて。
6 繰り返しレート：正確性±10MHz、taccor x10の正確性±25MHz。より正確性の高い数値についてはお問い合わせください。
7 許容温度範囲内で、コールドスタートから8時間経過後測定。taccor ultraは製品群の中で最短のパルス幅で発信します。1GHzの繰り返しレートと平均出力1.6Wを出射し、パルス幅は15fsが可能です。
図5. 15fsパルスの放射を示すtacor ultraの自己相関トレース 
図6. taccor(PDオプション)での高いバンド幅繰り返しレート測定
photodiodeからのシグナルのRFスペクトル
ノイズフロアはスペクトル分析機から発生 -
taccor tune 平均出力1 tune 8 > 1500mW
one 10 > 1800mW中心波長 740nm ～ 930nm
(調整可能)3パルス幅4 < 80fs ビーム径(FWHM) ～15nm 繰り返し周波5 1GHz パルスエネルギー taccor tune10
1.3nJ ～ 1.8nJtaccor tune8
1.05nJ ～ 1.5nJスペクトル幅 ～0.8mm ± 0.3mm ビーム拡がり角 Mスクエア値 < 1.2(サジタル面),
< 1.6(タンジェンシャル面)出力安定度6 ±1% ノイズ(RMS) < 0.1% RMS 偏光 > 100:1 偏光方向 水平 動作温度 21℃ ± 5℃ 応用 2光子顕微鏡、2光子重合、光学精密計測、ASOPS、
光学分光分析、ウルトラファスト分光分析、周波数コム発生※ NOVANTA社は、継続的に性能改善プログラムを行っており、通達なしに仕様を改善することがあります。
1 taccor oneとtaccor powerは平均出力は800nmでの値で、波長が変わると出力は変わります。
2 センター波長は、発注時に指定。指定地の±3nm。より詳細な設定も可能。
3 発注時に青領域(740 ～ 880nm)と赤領域(780 ～ 930nm)のどちらかの調整範囲を選択してください。
4 オプションの外部キャビティ分散補償器が必要。
5 taccor tune(調整範囲780 ～ 930nm)にて測定。780 ～ 930nmのパルス幅は＜100fsで中心波長が＞920nmの条件にて。
6 繰り返しレート：正確性±10MHz、taccor x10の正確性±25MHz。より正確性の高い数値についてはお問い合わせください。
7 許容温度範囲内で、コールドスタートから8時間経過後測定。taccor tuneはタッチスクリーンやコントロールソフトウェアを使用して波長を選択することができる完全ハンズフリーレーザーであり、740nmから930nmまで波長範囲をカバーするユニークな製品です。
図7. 短波長taccor tune用の出力調整カーブ(taccor tuneの例 10) 
図8. 長波長taccor tune用の出力調整カーブ(taccor tuneの例 10) -
taccor x10 平均出力1 > 1000mW 中心波長 標準800nm
(±20nm)パルス幅4 < 50fs ビーム径(FWHM) > 15nm 繰り返し周波5 10GHz パルスエネルギー > 100pJ スペクトル幅 ～0.7mm ± 0.3mm ビーム拡がり角 < 10mrad Mスクエア値 < 1.5(サジタル面),
< 1.5(タンジェンシャル面)出力安定度6 ±1% ノイズ(RMS) < 0.1% RMS 偏光 > 100:1 偏光方向 水平 動作温度 21℃ ± 5℃ 応用 2光子顕微鏡、2光子重合、光学精密計測、ASOPS、
光学分光分析、ウルトラファスト分光分析、周波数コム発生※ NOVANTA社は、継続的に性能改善プログラムを行っており、通達なしに仕様を改善することがあります。
1 taccor oneとtaccor powerは平均出力は800nmでの値で、波長が変わると出力は変わります。
2 センター波長は、発注時に指定。指定地の±3nm。より詳細な設定も可能。
3 発注時に青領域(740 ～ 880nm)と赤領域(780 ～ 930nm)のどちらかの調整範囲を選択してください。
4 オプションの外部キャビティ分散補償器が必要。
5 taccor tune(調整範囲780 ～ 930nm)にて測定。780 ～ 930nmのパルス幅は＜100fsで中心波長が＞920nmの条件にて。
6 繰り返しレート：正確性±10MHz、taccor x10の正確性±25MHz。より正確性の高い数値についてはお問い合わせください。
7 許容温度範囲内で、コールドスタートから8時間経過後測定。taccorの高い繰り返しレート(10GHz)バージョン。10GHz間隔のコムライン毎に1mWを与えることで、taccor x10はレーザー市場で特有の存在となり、分解モード分光、低ノイズマイクロ波発生、アストロコムや任意波形生成のような新しいアプリケーションの広い分野を開拓します。taccorの他のバージョン同様、taccor x10は同じく繰り返しレートの制御するように設定でき、変調アクセスによって励起出力が搬送波オフセット周波数を容易に制御できるようになります。
図9. taccor(PDオプション)の高バンド幅繰り返し周波数測定
フォトダイオードからの信号のRFスペクトラム
ノイズフロアはスペクトラムアナライザーから発生
図10. Rb 細胞経由でtaccor x10ビームを送り込んだ後の個別に分解したコムモード
下の図では、1つのモードが吸収ラインと共鳴している
機械仕様
他の情報
- ヘッドとコントローラー間のケーブル長 2m
- ヘッド重量 15kg
- 冷却システムを含む
寸法図は、説明目的にのみ使用しております。
詳細については、お問合せください。
さらなる能力
taccor comb
taccor combはf-to-2f干渉計モジュール、Menlo Systems社からのロック用電子装置およびtaccor powerまたはtaccor ultraで構成されます。taccorは繰り返しレートとキャリアーエンベロープオフセット周波数で完全に安定化されます。この設定でtaccorは強力な周波数コムエンジンとなり、1W超の安定コム平均出力を、中心波長800nm、15fsのパルス幅で分光学や距離測定アプリケーション用に発振します。800nmビームは直接利用するか、あるいはより非線形性の高い段階まで応用度を高めて光学的周波数計測、ダイレクトコム分光、スペクトログラフ校正、デュアルコム線形分光、非線形分光やたの多くのアプリケーションを促進することもできます。
第二次高調波生型
A.P.E Angewandte Physik & Elektronik GmbH社との共同により、NOVANTA社はtaccor powerと共用するHarmoniXX 第二次高超波周波数コンバーターを提供できます。
1GHz繰り返しレートの恩恵を維持しつつ、250mWまでの周波数倍加出力を提供します。
プリチャープモジュール
光学式セットアップの群遅延分散(GDD)への注意深いコントロールは、フェムト秒レーザーを使用する多くのアプリケーションが必要する結果を得るために非常に重要です。
NOVANTAe社製プリチャープ装置は、0 ～ -8600fsでのGDDコントロールを行って、ユーザーが設定の正GDDへの補償を容易にできるようにしたり、使用のポイントで正しいパルス特性を獲得することができるようにします。
これらのオプションの完全詳細については、専用データシートを参照してください。
オプション＆アクセサリー
【TL-1000シリーズ】繰り返し周波数安定化ユニット
TL-1000は、繰り返し周波数の位相を、外部信号に対してジッター100fs以下で正確にロックするオプションユニットです。
TL-1000-ALOPSは、そのTL-1000を組み込んだ二つのオシレータ間の周波数の差分を2～20kHzの制御範囲でロックすることで、メカニカル遅延ステージを使用することなく、超高速なタイムドメイン分光分析を可能にします。
フェムト秒レーザー taccor ノバンタ社 (NOVANTA)のテクニカルノート
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