VXL｜24時間連続稼働・高信頼性の産業用単一周波数レーザー

波長: 300～400nm 400～500nm 500～600nm 600～700nm 700nm～

メーカー: VEXLUM

新商品

VXL™ シリーズ

VXLは、VECSEL技術（垂直外部共振器半導体レーザー）に基づく次世代型の産業用単一周波数レーザープラットフォームです。システムへの組み込みと24時間365日連続の運転を前提に設計されており、サイズ・重量・消費電力・コスト（SWaP-C）の削減を追求したコンパクトな筐体としています。また、モジュール式の構造を採用することで主要部品の交換・保守が容易に行え、ダウンタイムを最小化します。

ワット級（最大10W）の出力と超狭線幅の単一周波数発振を両立し、高い出力が必要な応用分野でも精密かつ安定したレーザー光を提供します。基本波モデルとSHG（倍波）モデルのラインナップにより、700～2150 nmの近赤外から350～800 nmの可視域（UV含む）まで幅広い波長と出力（最大3W＠可視光）に対応しています。これらの特長により、高精度が要求される計測用途から24/7稼働の生産ラインまで、幅広い現場で再現性の高いレーザー加工・計測を実現します。

さらに、VXLは特許技術による安定な光学共振器設計により、高いビーム品質（M²<1.1）と低ノイズ動作を達成しています。フリーランニングで<100 Hzという極めて狭い線幅を実現し、実質的にASE雑音のないクリーンなスペクトル出力（SN比>100 dB）を提供します。このように高コヒーレンスかつ低雑音のレーザー光は、精密加工や高度な計測システムにおいて優れた性能を発揮し、量産現場で求められる信頼性と安定性にも貢献します。

高出力：単一周波数で最大 10 W の出力
超狭線幅：フリーランニング時 < 100 Hz の線幅
高SN比：ASEレス設計（SN比 > 100 dB）
広範な波長対応：350 nm～2150 nm（モデルにより異なる）
優れたビーム品質：M²<1.1
SWaP-C最適化：小型・軽量・低消費電力設計
モジュール構造：部品交換が容易で迅速なサービス対応
高信頼性：24/7連続稼働に対応した堅牢設計

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VXL™ シリーズ: カタログ

index

	SF	SHG
ターゲット波長	700-2150nm	350-800nm
自由空間出力⁽¹⁾	0.5-10W	0.01-3W
粗調整⁽²⁾	+/-0.5 nm	+/-0.25 nm
ビーム品質	M²<1.1 TEM₀₀

(1) 出力は波長に依存します。
(2) 粗調整範囲は波長に依存します。

高出力・超狭線幅の単一周波数レーザー

VXLシリーズは単一縦モードで動作するレーザーでありながら、最大10Wという高出力を実現しています。高出力でありつつ周波数スペクトルは極めて狭く、フリーラン状態で瞬間的な線幅は100 Hz未満という優れたコヒーレンスを備えています。単一周波数レーザーのクリーンな発振により、干渉計やホログラフィなどコヒーレンスが重要な応用でも安定したパフォーマンスを発揮します。また、出力がワット級と余裕があるため、従来は不足しがちだった光量を必要とする応用（高速測定や大面積照射など）にも対応可能です。加えて、増幅器を用いずに直接高出力を得られるためシステム構成を簡素化でき、装置全体の安定性と信頼性向上にも寄与します。

VXLはまた、雑音や不要な発振成分を極限まで低減した設計になっています。特に、VECSEL共振器内で増幅される自発放出光（ASE）を抑え、ピュアなレーザー光を得ています。その結果、信号対雑音比（SNR）は100 dBを超える非常に高い値を示し、微弱な信号検出や精密なスペクトル分析においてもノイズに起因する測定誤差を最小限にします。

広い波長カバレッジとチューナビリティ

VXLシリーズは、近赤外の基本波モデル（VXL SF）と可視光（二倍波）モデル（VXL SHG）によって、350 nmから2150 nmまでの非常に広い波長領域を網羅できます。これにより、一つのプラットフォームで紫外域から近赤外域まで、用途に応じた最適な波長を選択可能です。例えば半導体分野で需要の高い405 nmや532 nm、あるいは通信・計測に適した1064 nmや1550 nm帯、さらには量子技術で使用される589 nm（Na）や698 nm（Sr）といった特殊波長にも対応できる柔軟性があります。

また、各レーザーは出力波長の調整機能を備えており、広帯域な波長チューニングと微細な波長制御が可能です。粗調整では最大±1 nm程度の波長範囲でチューニングでき、用途に合わせた波長セットが容易です。さらに、キャビティ内のエタロンやフィルタによるモードホップフリーの微調整機構を持ち、高速側でGHzオーダー（例：>1〜2 GHz）の連続スキャンが可能です。この広帯域かつ高精度な波長可変機能により、特定の吸収線への波長合わせや複数波長を使った最適条件探索など、先進的なプロセスや実験にも柔軟に対応します。必要に応じて外部リファレンス（波長計や高安定度エタロン）にレーザーをロックすることも可能で、長時間にわたり周波数を安定化させる運用にも適しています。

コンパクトでモジュール式の堅牢設計（24/7稼働対応）

VXLはシステム組み込み用途に最適化されたコンパクト設計で、従来の同等性能レーザーと比べて大幅に省スペース・軽量化されています。筐体内部の効率的な熱設計と高効率の光学ポンピングにより消費電力も抑えられており、装置全体としての省エネルギー化と発熱管理が容易です。サイズ・重量・消費電力・コストのトレードオフを最適化（SWaP-C対応）した結果、研究開発向けのみならず産業装置への常設組み込みにおいても取り回しが良く、装置の小型化・コストダウンに貢献します。

堅牢性にも優れており、24時間連続稼働が求められる生産ライン環境で安定に動作するよう設計・テストされています。振動や温度変化に対する対策が施されており、長期運用でもビーム特性の変動を最小限に抑えます。さらにモジュール構造を採用し、レーザー発振部やSHG素子など主要コンポーネントをユニット単位で容易に交換可能なため、不測のトラブル時にも迅速な復旧が可能です。ユーザーは必要なスペア部品を用意しておくことでダウンタイムを短縮でき、メンテナンスも短時間で完了します。これらの設計思想により、VXLは産業用途で求められる高い稼働率と保守性を実現し、装置開発者にとって信頼できるレーザーモジュールとなっています。

アプリケーション｜VXLが適する主な用途

単一周波数・狭線幅のレーザー光源は、高いコヒーレンスや安定性が求められる多くのアプリケーションで不可欠な役割を果たします。高出力かつ低ノイズの連続光を提供するVXLは、精密加工や計測、医療機器などの分野でその性能を最大限に発揮します。以下に、VXLレーザーが特に効果を発揮する主な用途の例を示します。

半導体製造プロセス（光リソグラフィ・ホログラフィ・精密位置合わせ）

光リソグラフィ
ホログラフィック露光・パターンニング
精密位置合わせ・検査

VXLの高いコヒーレンス性と安定出力は、半導体製造装置の中でもとりわけ要求の厳しい工程で有用です。例えば、405 nmや420 nm帯の高出力単一周波数レーザーは、半導体フォトリソグラフィやホログラフィック露光による微細パターン形成に適しています。頑丈なモジュール設計により、クリーンルーム内の生産ラインに組み込んだ場合でも24/7の連続運転に耐え、半導体量産プロセスのタクトタイム短縮と歩留まり向上に貢献します。

精密計測・センシング

干渉計による精密寸法測定（ナノメートルオーダーの位置決め）
高分解能分光・分析装置（高品質レーザー光源によるスペクトル解析）
周波数標準光源（波長基準・リファレンス用レーザー）

狭線幅で周波数安定性の高いVXLレーザーは、計測・センサー分野においても理想的な光源となります。レーザー干渉計では波長の安定度が測定精度を左右しますが、VXLは長いコヒーレンス長と安定出力によりナノメートル精度の測定を可能にします。例えば精密な長さ標準の校正や超高精度の位置決め装置などで、その性能が発揮されます。また高分解能が求められる分光分析装置では、レーザー線幅が狭いほど微細なスペクトルの違いを検出できます。VXLの超狭線幅レーザーは、分子スペクトルの線一本一本を明瞭に分離し、化学分析やガス検知などの感度と精度を向上させます。

さらに、VXLは外部の高安定度参照信号（波長計や高Q値の光学共振器など）にロックして周波数を安定化させる運用にも対応可能です。内蔵のピエゾアクチュエータやオプションの高速EOMによる周波数制御機能により、長時間ドリフトのない基準光源として使用でき、精密な周波数比較やクロック用途にも貢献します。これらの特性から、VXLは計測機器メーカーにとって信頼性の高いレーザー基準光として、干渉計測、分光、計量標準といった幅広い応用で価値を提供します。

医療・バイオサイエンス

眼科治療用レーザー（網膜光凝固術向け 520 nm/532 nm）
バイオイメージング光源（共焦点顕微鏡・フローサイトメトリー等）
分子分析・診断（ラマン分光など高感度計測）

可視光域で高出力かつ安定動作する単一周波数レーザーは、医療・生命科学分野でも重要なツールです。例えば眼科領域では、緑色レーザー（波長520 nmや532 nm）が網膜光凝固術に利用されています。VXLは高品質ビームによって照射スポットの鮮明さと安定性を確保できるため、繊細な眼科手術において治療効果の均一性と安全性を高めることに寄与します。また、共焦点顕微鏡やフローサイトメトリーなどのバイオイメージング装置では、レーザーの出力安定性とスペクトル純度がデータの再現性に直結します。VXLの低ノイズ単一周波数光源は蛍光励起用レーザーとして最適で、長時間の観察においてもドリフトの少ない一定の出力を維持します。

さらに、ラマン分光や光音響イメージングといった微弱信号の検出を必要とする分析手法でも、VXLの高いS/N比が威力を発揮します。雑音成分が極めて少ないレーザー光を照射することで、ターゲットからのわずかな信号も埋もれずに捉えることができ、診断・分析の感度向上につながります。コンパクトで発熱の少ない設計は医療機器への組み込みやすさにも優れ、信頼性と性能を両立したレーザー光源として、医療・バイオサイエンス分野の装置開発者に新たな選択肢を提供します。