フェムト秒レーザー Venteon　ノバンタ社 (NOVANTA)

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NOVANTA Venteon シリーズ

超短パルスレーザー

フェムト秒領域venteonレーザーは、超短パルスレーザー技術によりパルス幅：＜5フェムト秒(フーリエ変換限界)・帯域幅：最大400nm・平均出力：最大560mWを実現しています。＜5フェムト秒というパルス幅は、市販のレーザーの中では最も短いです。コンパクト・モノシリック設計で、励起光の低閾値での発振が可能であり、内部に励起レーザーを搭載しています。長寿命・高信頼性・高堅牢性を兼ね備えた製品です。

次の5種類のモデルがあります。
Venteon one（中型出力）
Venteon power（高出力）
Venteon ultra（最短パルス, 最大スペクトル幅）
Venteon CEP5（CEP制御）
Venteon dual（830nm, 1030nm 2波長同時発振）

NOVANTA Venteon シリーズ
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NOVANTA社 Venteon
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主な特長
  • 数サイクルフェムト秒パルス
  • ユーザーによる介入は最小限で、安定したパフォーマンスを実現
  • フーリエ変換限界に近い最短パルスの測定が可能
  • 広帯域スペクトル帯域幅の市販提供
  • 励起レーザー内蔵

venteonシリーズのレーザーは、非常に優れた出力安定性とビーム形状を提供します(下記図参照)

熱設計および機構設計の最適化により、抜群の出力安定性を実現したventeon ultra
CCDカメラによって観測されたventeon ultraの典型的なビームプロファイル

venteonの共振器には、イオンビームスパッタリング技術により製造された分散補償ミラーが用いられています。そのため、高精度な位相制御を実現し、且つ理論値に近いパルス幅が得られます。ノバンタ社は、SPIDER(Spectral Phase Interferometry for Direct Electric-fieldReconstruction)技術及びその装置を用いてフーリエ変換の計算または実際に計測したパルス幅に基づき、当社が検知した数値と理論値が一致するかどうかパルス幅を明確に調べて分析しています。

venteonシリーズのレーザーは、RemoteAppTMソフトウェアと互換性があり、当社のサービス窓口にアクセスして、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。

励起光の出力変調
＞100kHzの帯域幅で励起光の出力に変調を加え、フィードバックさせるために±1%までの変調度を与えることができます。

波長別仕様

 

モデル 中心波長  平均出力  RMSノイズ パルス幅 保証期間
venteon one 780 ± 30 nm > 240 mW < 0.2 % < 8 fs 2year/5000hr
venteon power 780 ± 30 nm > 560 mW < 0.1 % < 8 fs 2year/5000hr
venteon ultra 830 ± 30 nm > 240 mW < 0.1 % < 5.5 fs 2year/5000hr
venteon CEP5 830 ± 30 nm > 220 mW < 0.05 % < 6 fs 2year/5000hr
venteon dual 830 ± 30 nm > 200 mW < 0.1 % < 6 fs 2year/5000hr

 

仕様
  • venteon one
  • venteon power
  • venteon ultra
  • venteon CEP5
  • venteon dual
  • venteon one
    平均出力 ＞240mW
    パルスエネルギー(＠80MHz) ＞3nJ
    中心波長1 780nm +/- 30nm
    スペクトル帯域幅(＠-10dBc) ＞200nm
    パルス幅(測定値)2 ＜8fs
    フーリエ変換限界パルス幅 ＜7.5fs
    RMSノイズ3 ＜0.2%
    non-pure pump
    励起光源 opus 4W
    ビーム拡がり角 ＜2 mrad
    CEP位相ノイズ4
    M2 ＜1.2
    出力安定性(RMS24時間以上) ＜1%
    繰り返し周波数5 80-94MHz
    偏光方向 水平
    偏光比 ＞100:1
    動作温度 18-24℃
    ウォームアップ時間 ＜20min
    レーザーヘッドの重量 ～30kg

    ※ ノバンタ社は、常に製品の改善に努めているために仕様は予告なく変更する場合があります。
    1 スペクトルの中心値を測定
    2 外部共振器内の分散補償光学系(オプション)を用いて得られた値
    3 1Hz ～ 1MHzの帯域幅内のRMSノイズの値
    4 RFサイドバンド解析から得られた3Hz ～ 1MHzの帯域幅内のCEP位相ノイズの値
    5 繰り返し制度 +/- 100kHz。ご要望により、他の繰り返し周波数にすることも可能です。

    vebteon oneは、数サイクルの超短パルスレーザーの一つで多用途に使用でき、堅牢性にも優れた製品です。非常に小型で設置面積が285mm×690mm＞200nmという広帯域スペクトル帯域幅と＜8フェムト秒の測定パルス幅を実現しています。信頼性が高く、ターンキー操作で複雑な操作が必要ないレーザーシステムで、中程度の出力で超短パルスを発生させます。顕微鏡、分光分析、ポンプ・プローブ法を用いた実験に最適です。

  • venteon power
    平均出力 ＞560mW
    パルスエネルギー(＠80MHz) ＞7nJ
    中心波長1 780nm +/- 30nm
    スペクトル帯域幅(＠-10dBc) ＞200nm
    パルス幅(測定値)2 ＜8fs
    フーリエ変換限界パルス幅 ＜7.5fs
    RMSノイズ3 ＜0.1%
    励起光源 finesse pure
    6W
    ビーム拡がり角 ＜2 mrad
    CEP位相ノイズ4
    M2 ＜1.2
    出力安定性(RMS24時間以上) ＜1%
    繰り返し周波数5 80-94MHz
    偏光方向 水平
    偏光比 ＞100:1
    動作温度 18-24℃
    ウォームアップ時間 ＜20min
    レーザーヘッドの重量 ～30kg

    ※ ノバンタ社は、常に製品の改善に努めているために仕様は予告なく変更する場合があります。
    1 スペクトルの中心値を測定
    2 外部共振器内の分散補償光学系(オプション)を用いて得られた値
    3 1Hz ～ 1MHzの帯域幅内のRMSノイズの値
    4 RFサイドバンド解析から得られた3Hz ～ 1MHzの帯域幅内のCEP位相ノイズの値
    5 繰り返し制度 +/- 100kHz。ご要望により、他の繰り返し周波数にすることも可能です。

    vebteon powerは、超短パルスレーザーであるventeonシリーズの中で最も高出力の機種です。CEP安定化機能を付加して提供することが可能ですが又は後日アップグレードができるようなCEP readyオプションを加えての提供も可能です。さらには、ピエゾ変換器またはステッピングモーターと合わせることで30KHzまでの共鳴のない繰り返し周波数にロックし適正な高周波源に同期させることができます。

  • venteon ultra
    平均出力 ＞240mW
    パルスエネルギー(＠80MHz) ＞3nJ
    中心波長1 830nm +/- 30nm
    スペクトル帯域幅(＠-10dBc) ＞400nm
    パルス幅(測定値)2 ＜5.5fs
    フーリエ変換限界パルス幅 ＜5fs
    RMSノイズ3 ＜0.1%
    励起光源 finesse pure
    6W
    ビーム拡がり角 ＜2 mrad
    CEP位相ノイズ4
    M2 ＜1.2
    出力安定性(RMS24時間以上) ＜1%
    繰り返し周波数5 80-94MHz
    偏光方向 水平
    偏光比 ＞100:1
    動作温度 18-24℃
    ウォームアップ時間 ＜20min
    レーザーヘッドの重量 ～30kg

    ※ ノバンタ社は、常に製品の改善に努めているために仕様は予告なく変更する場合があります。
    1 スペクトルの中心値を測定
    2 外部共振器内の分散補償光学系(オプション)を用いて得られた値
    3 1Hz ～ 1MHzの帯域幅内のRMSノイズの値
    4 RFサイドバンド解析から得られた3Hz ～ 1MHzの帯域幅内のCEP位相ノイズの値
    5 繰り返し制度 +/- 100kHz。ご要望により、他の繰り返し周波数にすることも可能です。

    vebteon ultraは、600nm ～ 1200nmという他に類を見ないスペクトル帯域幅(指定帯域幅：-10dBcにて＞400nm)にてパルス幅＜5.5フェムト秒の短パルス光で240mW超の出力を発振します。このオクターブに及ぶスペクトル出力によって、venteon ultraはスペクトルを広帯域化せずに、キャリアエンベロープ位相(CEP)制御を直接行うことができます。完全にCEP安定化されたレーザーとして、あるいはCEP安定化応用向けに設計された部品とともに購入することができます。

    　

    venteon ultraの測定スペクトル範囲は600nm ～ 1200nmです(典型値)これは、市販のレーザーの中では最速のパルスで、CEPの直接安定化が可能です。

    　

    venteon ultraのパルス幅(典型値)：＜5.5フェムト秒(venteon spiderで測定)

  • venteon CEP5
    平均出力 ＞220mW
    パルスエネルギー(＠80MHz) ＞2.75nJ
    中心波長1 830nm +/- 30nm
    スペクトル帯域幅(＠-10dBc) ＞380nm
    パルス幅(測定値)2 ＜6fs
    フーリエ変換限界パルス幅 ＜5.5fs
    RMSノイズ3 ＜0.1%
    励起光源 finesse pure
    6W
    ビーム拡がり角 ＜1 mrad
    CEP位相ノイズ4 100nrad
    M2 ＜1.2
    出力安定性(RMS24時間以上) ＜1%
    繰り返し周波数5 80-94MHz
    偏光方向 水平
    偏光比 ＞100:1
    動作温度 18-24℃
    ウォームアップ時間 ＜20min
    レーザーヘッドの重量 ～30kg

    ※ ノバンタ社は、常に製品の改善に努めているために仕様は予告なく変更する場合があります。
    1 スペクトルの中心値を測定
    2 外部共振器内の分散補償光学系(オプション)を用いて得られた値
    3 1Hz ～ 1MHzの帯域幅内のRMSノイズの値
    4 RFサイドバンド解析から得られた3Hz ～ 1MHzの帯域幅内のCEP位相ノイズの値
    5 繰り返し制度 +/- 100kHz。ご要望により、他の繰り返し周波数にすることも可能です。

    venteon CEP5は完全設計の超短パルス・CEP安定化レーザーシステムで、オクターブのスペクトル幅を持つventeon ultraレーザーを用い、f-2f干渉法によりfCEOのビート信号を発生させることが出来ます。さらには、CEPLoQ™技術を採用した超低ノイズの励起レーザーfinesse pure-CEPを搭載しているのでAOM(Acousto-optic modulator：音響光学変調器)による制御やその他、電気的制御を必要とせずにCEP安定化を行うことが可能です。

    venteon CEP5では、その広いスペクトル帯域幅を利用して、はるかに短い5フェムト秒以下のパルスを発振器から直接得ることができます。このオクターブに及ぶ広帯域のスペクトル出力によって、f-2f干渉法を用いてスペクトルを広帯域化せずにビート信号を発生させ、直接にパルスのCEP安定化を図ります。スペクトルの広帯域化をするPCE(Photonic Crystal Fiber:フォトニック結晶ファイバー)デバイスやPPLP(Periodically Poled Lithium Niobate：周期的分極反転ニオブ酸リチウム)デバイスのどちらも不要です。出力スペクトルの端にフィルタ処理を施すことで、その後の実験の際には220mW以上の出力が残るので利用する出力はたったの10%です。このことは、レーザー出力ビームを歪ませることなく且つ長期にわたる優れた位相ロックを維持しながらCEP安定化を実現するのに、最も自然で最も直接的、さらには最も信頼性の高いアプローチです。

    　

    高い安定度を持つCEPビート信号の拡大図(分解能帯域幅：1HZ)

    　

    安定性を保ったCEPビートの軌跡。ウェッジ板を用いることで、自動でのventeon CEP5によるCEPのロックが可能

  • venteon dual
    平均出力 ＞200mW
    パルスエネルギー(＠80MHz) ＞2.5nJ
    中心波長1 830nm +/- 30nm
    スペクトル帯域幅(＠-10dBc) ＞300nm
    パルス幅(測定値)2 ＜6fs
    フーリエ変換限界パルス幅 ＜5.5fs
    RMSノイズ3 ＜0.1%
    励起光源 finesse pure
    6W
    ビーム拡がり角 ＜1 mrad
    CEP位相ノイズ4
    M2 ＜1.2
    出力安定性(RMS24時間以上) ＜1%
    繰り返し周波数5 80-94MHz
    偏光方向 水平
    偏光比 ＞100:1
    動作温度 18-24℃
    ウォームアップ時間 ＜20min
    レーザーヘッドの重量 ～30kg

    ※ ノバンタ社は、常に製品の改善に努めているために仕様は予告なく変更する場合があります。
    1 スペクトルの中心値を測定
    2 外部共振器内の分散補償光学系(オプション)を用いて得られた値
    3 1Hz ～ 1MHzの帯域幅内のRMSノイズの値
    4 RFサイドバンド解析から得られた3Hz ～ 1MHzの帯域幅内のCEP位相ノイズの値
    5 繰り返し制度 +/- 100kHz。ご要望により、他の繰り返し周波数にすることも可能です。

    venteon dualは、広帯域で数サイクルパルスのOPCPA(光パラメトリックチャープパルス増幅器)のフロントエンドとして、理想的なシードレーザーです。スペクトル帯域幅は、広帯域シグナル光でサブ6フェムト秒までのパルスを発生させることができ、NOPA(非同軸光パラメトリック増幅器)によって増幅することが出来ます。さらには、パルスエネルギーが1030nmで最大20pJと十分なのでYb系増幅器のポンプ光をシーディングすることも可能です。2つの分離した出力ポートからパルスを発振し、この2つのパルスは超低タイミングジッターで本質的に自己同期しています。

    一方の出力ポートからは、パルス幅6フェムト秒以下の広帯域シグナル光を発振し、このパルスは、CEP安定化オプションでventeon CEP 5レーザーシステムの性能を出すことができます。

    もう一方の出力ポートからは、最大1030nmでスペクトル幅の広帯域化をさせずに10nm(半値全幅)のスペクトル帯域幅で最大20pJのパルスエネルギーをもつパルスを発振させることができます。これは狭帯域発振シーダーとして増幅器用に、最適です。オプションとしてこの出力ポートからのパルスを前置増幅させることが出来、＞1nJのパルスエネルギーのパルスを発振させることが出来ます。

    　

    venteon ultraの測定スペクトル範囲は＞600nmです(典型値)これは、市販のレーザーの中では最速のパルスで、CEPの直接安定化が可能です

    　

    venteon ultraのパルス幅(典型値)：＜5.5フェムト秒(venteon spiderで測定)

機械仕様
仕様：
  • ヘッドサイズ：285mm x 690mm x 100mm
  • 重量:33kg
  • 水冷チラー付属
  • 完全2年保証
オプションとアップグレード：

パルス列のモニタリング
レーザーには＞10GHzの広帯域幅フォトダイオードが内蔵されており、連続パルスのモニタリングを行いTL-1000又は外部機器に同期信号を送ることが出来ます。

ジッター制御
アクティブフィードバック制御により発振周波数の制御が可能です。また周波数安定化ユニットのTL-1000と組み合わせ、タイミングジッターを<100f秒に抑えることができます。

発振周波数とパルスタイミングのアクティブ・ロック
オプションのTL-1000から同期信号を取り出し、外部機器に同期(位相ロック)させることができます。

CEP5に用いられるCEPLoQ™技術
CEPLoQ™技術は励起光の出力を直接制御することで、AOMを利用することなく位相安定性を維持します。これによって高い安定性を維持しつつ位相制御を行います。

アップグレード(オプション機能)
venteon one venteon power venteon ultra venteon CEP5 vebteon dual
フォトダイオード ✔ ✔ ✔ ✔ ✔
繰り返し周波数安定化機能 ✔ ✔ ✔ ✔ ✔
CEP安定化機能 　 ✔ ✔ ✔
CEPの同一制御機能(fCEO=0) ✔ ✔ ✔
フェムト秒レーザー Venteon　ノバンタ社 (NOVANTA)のテクニカルノート
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