DIADEM|高エネルギーと柔軟なパルス制御を両立したフェムト秒ファイバーレーザー
- メーカー
- SPARK LASERS
SPARK LASERS社 DIADEM
高エネルギーパルスを自在に操る、コンパクトフェムト秒レーザー
SPARK LASERS社DIADEMは、高エネルギーかつ多機能なフェムト秒ファイバーレーザーで、1030 nm / 1064 nm 帯では、最大 40 µJ の高エネルギーパルスを 空冷・コンパクト筐体で実現し、加工・非線形光学・先端研究用途に対応します。
さらに、920 nmモデルでは、二光子顕微鏡における多平面イメージングなどの高度な2P実験に対応し、 用途に応じて選択可能な波長ラインアップを提供します。
パルス制御機能が豊富で、パルス幅、繰り返し周波数(40MHzからシングルパルスまで調整可能)、パルスエネルギーの個別での微調整が可能です。パルスエネルギーの微調整に関しては、外部機器の搭載が可能であるという特性を生かし、外部入力信号による制御や、バーストモード動作を利用して一定の間隔に分割されたパルス群を形成するといった任意のパルスを生成することができるように、幅広い波形の出力に対応しています。
DIADEMは、周波数倍増モジュールを搭載して外部からPC制御を行うことも可能であり、オンザフライで(臨機応変に、各用途に応じて)標準である赤外領域の 1030nmだけでなく、緑色波長や紫外領域の波長を選択することができます。
☆DIADEMが選ばれる理由
- 高エネルギー × フェムト秒パルスの優れた両立
- 繰返し周波数・パルス幅・エネルギーを柔軟に制御可能
- 空冷・堅牢設計による高い信頼性
- 加工用途から二光子イメージングまで対応する汎用性
- DIADEM
- 920nm
- 1040nm
- 1030nm / 1064nm
index
主な特長・仕様
| DIADEM | DIADEM 920 | DIADEM 1040 | DIADEM 1030-10 | DIADEM 1030-20 | DIADEM 1030-30 | DIADEM 1064-10 | DIADEM 1064-20 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 波長 | 920nm | 1040nm | 1030nm | 1064nm | |||
| 平均出力 | >4W | >5W | >10W | >20W | >30W | >10W | >20W |
| パルス幅 | <250fs | <400fs ~ 10psで調整可能 | |||||
| 繰返し | 0 ~ 40MHz | シングルショット ~ 2MHz | |||||
| パルスエネルギー | 1μJ ~ 4MHz (500nJ@8MHz, 400nJ@10MHz…) |
5μJ ~ 1MHz (1μJ@5MHz, 500nJ@10MHz…) |
>10μJ | >30μJ | >40μJ | >10μJ | >20μJ |
| M² | <1.3 | <1.2 | |||||
| オプション | |||||||
| 周波数変換モジュール | N/A | 1030nm / 1064nm の切替に加え、515nm / 532nm への周波数変換が可能(選択式/PC制御) ※変換効率約50% |
|||||
| 高繰返し周波数動作 | N/A | 標準の 0 ~ 40MHz に加えて、>2MHz 動作が可能 | |||||
| ファイバー出力 | N/A | 用途に応じてカスタム可能 | |||||
高エネルギーフェムト秒パルス設計
SPARK LASERS社 DIADEMは高エネルギー動作に対応するフェムト秒ファイバーレーザーで、1030 nm / 1064 nm モデルでは、400 fs 未満の短パルスで最大 40 µJ のパルスエネルギーを実現し、 加工用途や非線形光学用途において高いピークパワーを発揮します。
また、920 nm モデルでは 300 fs 未満の短パルスと最大 4 W の平均出力により、 二光子顕微鏡における高度なイメージング実験にも対応します。
柔軟なパルス制御機能
DIADEMは、繰返し周波数を 40 MHz からシングルパルスまで可変可能で、 実験・加工条件に応じた最適なパルス制御を行えます。
さらに、パルス幅やパルスエネルギーの微調整に対応しており、 外部信号によるオンデマンド動作や、パルス間隔を制御したバーストモードなど、 多彩なパルス発生モードを選択可能です。
コンパクトかつ堅牢な空冷設計
DIADEMは、市場でもトップクラスのコンパクトサイズを実現しながら、 空冷方式による高い取り扱い性と信頼性を両立しています。
水冷設備を必要とせず、研究室環境から装置組み込み用途まで、 幅広いシステム構成に柔軟に対応します。
アプリケーション|DIADEMが適する応用分野
DIADEMは、高エネルギーフェムト秒パルスと柔軟なパルス制御機能を活かし、 加工・計測・イメージングといった多様な用途で使用されています。波長ラインアップと出力仕様の違いにより、 用途に応じた最適なモデル選択が可能です。
フェムト秒レーザー微細加工
- 金属・半導体・ガラスの微細加工
- 高精度アブレーション加工
- 熱影響を抑えた加工プロセス
高パルスエネルギーと短パルス特性により、 熱影響層を最小限に抑えた高精度な微細加工が可能です。
非線形光学・フォトニクス研究
- 高調波発生(SHG / THG)
- OPA・非線形波長変換
- 高ピークパワーを用いた基礎光学研究
高エネルギーフェムト秒パルスは、 非線形光学効果を効率的に引き起こす光源として有効です。
二光子顕微鏡・ライフサイエンス
- 二光子顕微鏡(多平面イメージング)
- ニューロサイエンス研究
- 高度な二光子励起実験
920 nm モデルは、二光子励起に適した波長とパルス特性を備えており、 複雑なイメージング条件が求められる先端ライフサイエンス研究に適しています。
仕様
一般的仕様
| DIADEM 1030-1 | DIADEM 1030-2 | DIADEM 1030-3 | DIADEM 1064-1 | DIADEM 1064-20 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 波長 | 1030nm | 1064nm | |||
| 平均出力 | > 10W | > 20W | > 30W | > 10W | > 20W |
| パルス幅(1) | < 400fs ~ 10ps で調整可能 | ||||
| 繰り返し周波数(3) | シングルショット ~ 最大 2MHzで可変 | ||||
| パルスエネルギー(4) | > 10μJ | > 30μJ | > 40μJ | > 10μJ | > 20μJ |
(1) 自己相関法による測定で波形をsech2と仮定した場合の理論値
(2) この帯域幅内において群遅延分散補償量を可変できる
(3) ご要望により、他の繰り返し周波数にも対応
(4) パルスエネルギーは、平均出力を繰り返し周波数で割った値
ビームパラメーター
| DIADEM 1030-1 | DIADEM 1030-2 | DIADEM 1030-3 | DIADEM 1064-1 | DIADEM 1064-20 | |
|---|---|---|---|---|---|
| M2(5) | < 1.2 | ||||
| ビーム径(6) | 3 ± 0.3mm | ||||
| ビーム拡がり角(7) | < 0.5 mrad | ||||
| 楕円率(8) | > 0.9 | ||||
| 出力ビーム | コリメート光 | ||||
| 偏光 | > 100:1, 垂直 | ||||
(5) M2値は、ISO国際規格に基づいて測定
(6) ビーム径は、光強度がピーク値から1/e2(13.5%)になったときの出射口における値を測定したもの
(7) ビーム拡がり角は、遠視野におけるビーム拡がり「半」角の値(ISO国際規格に基づく)
(8) 長径と短径の比、遠視野で測定
Stability
| DIADEM 1030-1 | DIADEM 1030-2 | DIADEM 1030-3 | DIADEM 1064-1 | DIADEM 1064-20 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 出力安定性(RMS)(9) | < 1% | ||||
| パルス間安定性(RMS)(10) | < 2% | ||||
(9) 12時間以上、周辺温度比が±1℃で測定
(10) パルス間のエネルギー安定性は、オシロスコープ及びフォトダイオードを用いて測定
電気的仕様
| DIADEM 1030-1 | DIADEM 1030-2 | DIADEM 1030-3 | DIADEM 1064-1 | DIADEM 1064-20 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 外部インターフェイス | RS-232, USB, TCP/IP経由 | ||||
| 同期入力 | 外部からの入力パルスに同期する同期制御 | ||||
| 同期出力 | 出力パルスに対する同期制御、同期された出力パルスはシード光として使用(@ 40MHz) | ||||
| パルスのバーストモード制御 | パルス間の間隔は、20, 50, ・・・, 125ns で最大5つの遅延出力パルス数を生成 | ||||
| パルス出力制御 | アナログ変調 + 高速ゲーティング(@ > 1MHz帯域幅)+ パルスエネルギーの微変調 | ||||
| ソフトウェアインターフェイス | GUI、RS-232 規格のシリアル通信プロトコル | ||||
| 消費電力 | < 250 W | ||||
| 冷却方式 | 空冷 | ||||
機械的仕様
| DIADEM 1030-1 | DIADEM 1030-2 | DIADEM 1030-3 | DIADEM 1064-1 | DIADEM 1064-20 | |
|---|---|---|---|---|---|
| レーザーヘッド寸法 | 531 × 342 × 143mm | ||||
| レーザーヘッド重量 | 17kg | ||||
| コントローラー寸法 | 横幅: 19インチ(482.6mm)、高さ:3U(5.25インチ/133.35mm) | ||||
| コントローラー重量 | 13kg | ||||
| 接続ケーブル長 | 3m | ||||
環境的仕様
| DIADEM 1030-1 | DIADEM 1030-2 | DIADEM 1030-3 | DIADEM 1064-1 | DIADEM 1064-20 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 動作温度範囲 | 19 – 30℃ | ||||
| 保管温度範囲 | 0 – 40℃ | ||||
| 動作時の最大高度 | 2000m | ||||
| 動作時の湿度条件 | 結露なきこと | ||||
| 保管時の湿度条件 | 相対湿度:80% | ||||
オプション
| DIADEM 1030-1 | DIADEM 1030-2 | DIADEM 1030-3 | DIADEM 1064-1 | DIADEM 1064-20 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 周波数変換モジュール(外部設置) | PC制御により、50%の変換効率で1030/1064nm 及び 515/532nm への選択的な波長変換で可能 | ||||
| 高繰り返し周波数 | > 2MHz動作 | ||||
| ファイバー伝送 | カスタム設計のファイバー伝送モジュールの提供 | ||||
DIADEM|高エネルギーと柔軟なパルス制御を両立したフェムト秒ファイバーレーザーのテクニカルノート
アプリケーション
- 多光子励起顕微鏡
- フェムト秒レーザー応用
- オプトジェネティクス
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