中赤外チューナブルレーザー

中赤外分光計測・応用向け CW OPO レーザーシステム

2 - 5 µm の波長帯域の中赤外チューナブルレーザーは高分解能分子分光やガスセンシング、中赤外集積フォトニクス、光学部品特性評価、量子光学などのアプリ―ケーションに必要なツールです。 このためトプティカはこのMIR波長帯のレーザーの中で最も広いカバー範囲を実現する連続波光パラメトリック発振器（OPO）を開発しました。 このシステム、TOPOは高出力かつ狭線幅、更に中赤外ガス分光技術に必要な高速位相変調、及び周波数変調が可能です。

TOPOは既存のCWレーザー技術のギャップを埋めることができます。 トプティカでは2um以下においては、広い波長ラインナップ、様々な波長可変半導体レーザーのプラットフォームをご提供しております。4umより長い波長は量子カスケードレーザーにより発振可能です。 インターバンドカスケードレーザー（ICL)は 2 – 4 µmを直接発振する唯一の技術ですが、可変域が狭く(数 nm)、低出力(1mW)の傾向があります。TOPOはトプティカの半導体レーザの高効率の非線形周波数変換の長い経験をもとに開発された、高出力・広帯域可変レンジの中赤外レーザーです。

直接波長可変半導体レーザー吸収分光法(TDLAS)に最適なツール

2 – 5 µm range (5000 – 2000 cm^-1) は、分子の伸縮振動がここに吸収特性を持つ傾向があるため、中赤外分光の対象として興味深い領域です。 TOPOはそのような特徴を持った分子の直接吸収分光法(TDLAS)の理想的なツールです。 ダイレクトTDLASは感度に限界があり、吸収係数 α αは1cmあたり約10^-4 までしか検出できません。より高感度な手法には、レーザー光源を操作する必要があります。 周波数変調分光法 (検出可能な最小 α ~ 10^-6 cm^-1) には高速周波数変調が求められ、キャビティ増強分光(CEAS)法 (検出可能な最小 α ~ 10^-8 cm^-1) およびキャビティリングダウン分光(CRDS)法 (検出可能な最小 α < 10^-10 cm^-1)ではレーザーの安定化が求められます。量子技術アプリケーション向けに開発されたトプティカのレーザー変調および安定化エレクトロニクスは、これらの高感度吸収分光法のためにTOPOにシームレスに転送されます。

中赤外集積光学特性評価ツール

もちろんTOPOは中赤外分光に役立つだけではなく、中赤外レーザーを必要とする全てのアプリケーションで使用できます。ガスやバイオ検出に用いられるオン-チップ中赤外フォトニックデバイスにおいて、TOPOは中赤外集積光学特性評価のツールとなります。量子メモリーは、原子や量子ドット、空孔中心などの遷移に対応した波長で単一光子を発生させますが、これらの波長は光ファイバーでの長距離伝搬に適さないことが多いです。単一波長を通信波長帯へ非線形周波数変換を行う際には、特殊な波長の高出力、狭線幅の光が求められますが、TOPOは、まさにこのような光を提供することを得意としています。TOPOの用途は上記以外にもあると思います。ぜひ資料のご請求をお待ちしております。

TトプティカのOPOレーザーシステム TOPOがPhotonics Westの理化学レーザー部門においてPrism Award 2019を受賞しました。

フォトニクス業界の”アカデミー賞”とも表現されるPrism Awardsでは、10部門が発表され、参加企業は100社以上にのぼります。TOPTICAの分子分光用中赤外光源「DLC TOPO」は、2018年12月にファイナリストとして発表され、理化学レーザー部門で受賞しています！

Characteristic Tuning Curve