CW
🆕 CW Frequency Doublers
작성자 관리자
날짜 2023-01-05 14:57:33
◆단일주파수 CW 레이저 빔의 주파수 2배기
◆SHG
◆External cavity
제품정보 1
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WaveTrain 3D
- •External Cavity Frequency Doublers for CW Lasers
- •단일주파수 CW 레이저용 외부공진기 주파수 2배기
- •제조사: (미) MKS Spectra-Physics, (독) Sirah Lasertechnik GmbH
WaveTrain 3D 는 단일주파수 튜너블 CW 레이저의 주파수를 2배로 (파장을 2배 짧게) 변환하는 고효율 고안정의 주파수 2배기 입니다. Matisse 2, Matisse C 레이저의 주파수변환용으로 설계되었지만, 독자형(stand-alone)이기 때문에 단일주파수 출력의 CW 다이오드 레이저 또는 광섬유 레이저에도 적용 가능합니다.
이 CW 레이저용 주파수 2배기는 특허기술인 삼각형 구조의 링 공진기를 적용한 저손실 초소형 증강공진기(enhancement cavity)를 기본으로 합니다. 내부의 온도안정화 비선형 결정은 증강된 IR 기본파를 35% 이상 까지의 고효율로 2차 조화파를 발생합니다. Auto-relock 기능과 더블어 Pound-Drever-Hall 안정화 기법은 공진기의 길이를 안정화시켜 극도로 안정한 2차 조화파 발생과 최대한 넓은 자동 튜닝 능력을 제공합니다. 비선형 결정의 위상정합 각도는 폭 50nm 이상에 걸쳐 수동으로 튜닝가능합니다.
주요특징
- •입력파장범위 412nm~1600nm
- •저손실, 높은 변환효율
- •연속스캔 범위 최대 60GHz (초당 10GHz 속도)
- •옵틱오염 방지를 위하여 외부조절이 가능한 밀폐된 공진기와 바디
- •신속한 파장변경을 위하여 미리 마운트된 단 2개의 미러
모델&옵션
- WaveTrain 3D, CW Frequency Doubler
- •VIS 옵틱 옵션 550nm-780nm (dye 레이저용)
- •NIR 옵틱 옵션 670-1050nm (Ti:sa 레이저용)
- •CLPU, Closed Loop Purge Unit 옵션
- 펌프레이저 조건: TEMoo 모드, M2<1.1, 선형편광, 단일주파수 선폭<10MHz (펌프레이저는 포함되지 않습니다. 별도구매)
펌프레이저로부터 입력파워 대비 2차조화파의 출력비율을 나타내는 변환효율은 펌프레이저의 파워, 파장, 모드품질, 단일주파수 품질 등에 따라 다릅니다. 아래 도표는 NIR 파장대의 펌프레이저에 대한 전형적인 변환효율을 나타냅니다.
제품정보 2
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WaveTrain 2
- •External Cavity Frequency Doublers for CW Lasers
- •단일주파수 CW 레이저용 외부공진기 주파수 2배기
- •제조사: (미) MKS Spectra-Physics, (독) Sirah Lasertechnik GmbH
WaveTrain 2 는 단일주파수 튜너블 CW 레이저의 주파수를 2배로 (파장을 2배 짧게) 변환하는 고효율 고안정의 주파수 2배기 입니다. Matisse 2, Matisse C 레이저의 주파수변환용으로 설계되었지만, 독자형(stand-alone)이기 때문에 단일주파수 출력의 CW 다이오드 레이저 또는 광섬유 레이저에도 적용 가능합니다.
▷410nm-1600nm 파장의 기본파 입력을 205nm-800nm 파장의 2배파 출력으로 변환합니다.
▷특허기술인 삼각형 구조의 DeltaConcept 링 공진기와 Pound-Drever-Hall 방식의 주파수 안정화기술을 이용하여 최대 35% 에 이르는 변환효율을 제공합니다.
▷입력 기본파의 주파수에 대응하여 10GHz/sec 속도로 최대 65GHz 이상의 자동 튜닝을 시행합니다.
제품응용
- •고분해능 UV 분광
- •원자냉각 & 자기광학 트래핑
- •튜너블 UV 실험
- •Bose-Einstein 응축체
- •원자시계
ℹ️ Resonant Frequency Doubling
- Resonant Frequency Doubling
- Delta-Concept Resonant Ring Cavity
CW 레이저 빔의 파워는 상대적으로 낮아 초단펄스레이저에 적용하는 싱글패스 방식의 제2조화파 (SHG) 발생 기법으로는 충분한 변환효율을 얻기가 쉽지 않아 실용적이지 않습니다. 비선형결정에서 SHG 프로세스가 발생하도록 CW 레이저빔의 파워를 충분히 증강할 필요가 있는데 이때 Resonant Ring Cavity 를 적용한 Resonant Frequency Doubling 기법이 하나의 방법입니다.
아래 그림은 WaveTrain 에 적용된 Delta-concept 링공진기로서, 2개의 미러와 1개의 프리즘, 그리고 SHG 결정으로 구성된 삼각형 구조의 링공진기 입니다. 단일주파수 레이저빔이 Cavity Mirror 1에서 입사되어 링공진기의 일방향 광로를 무한 주행하도록 설계됩니다. 따라서 주행횟수가 거듭 됨에 따라 공진기내부의 파워는 증강되어 SHG 결정에서 충분한 변환효율이 발생합니다. Delta-concept 링공진기는 최대 150배 정도의 파워증강를 실현합니다.
공진기 내부에서 빔이 주행을 거듭하여 내부 파워를 증가시키고 증강된 파워를 유지하기 위하여, 공진기는 극도로 낮은 손실로 설계되고 동시에 레이저의 단일주파수가 항상 이 공진기의 공진주파수와 동일하여야 합니다. WaveTrain 에서는 Pound-Drever-Hall 안정화 기법으로 공진기의 광로상 길이를 제어함으로써 레이저의 주파수가 항상 공진이 되도록 합니다. 이때 피드백 에러신호에 대응하여 Piezo 구동 프리즘의 미세한 상하이동을 통하여 공진기길이의 안정화를 달성하고 있습니다. 발생된 SHG 빔은 Cavity Mirror 2 를 통하여 출력됩니다.
Delta-Concept ring cavity 의 Resonant Frequency Doubling 방법을 적용하기 위한 레이저의 조건은 다음과 같습니다.
- •CW 레이저
- •단일 종모드 레이저
- •주파수선폭 & 지터<10MHz
- •TEMoo 모드 빔