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Stable Laser Systems について

Stable Laser Systems は、米国コロラド州に本社を置くレーザーの発振周波数を安定化させるための製品やトータルシステムを提供している企業です。
レーザー線幅 1 Hz 〜 3 Hzに対応する事で地震観測や量子コンピューティング向けに求められる安定性を確保した製品を提供しています。
標準波長に加え、顧客が要望する波長にも対応可能です。

Stable Laser Systems社の製品はご購入までの仕様確認、納品までの手続きなどが複雑です。
当社は多数の納品実績があり、他代理店では対応出来ないご要望をサポートいたします。(納品実績はこちら ∨)

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コンプリートシステム – Complete Systems

1Hz 安定化レーザーシステム – INTEGRATED 1 HZ STABILIZED LASER SYSTEMS

Complete Systems
プラグアンドプレイに対応し、ブレッドボードシステムと同じ1Hzの線幅と安定性を提供し、箱から出してすぐにプッシュボタン式自動ロックで制御できます。搭載されたイオンポンプは、出荷時および移設時に真空を維持し、セットアップ時間を最小限に抑えます。また、読みやすいフロントパネルにより、コントロールと継続的なシステム診断が可能です。

動作波長 1530〜1565 nm レーザーまたは優先波長を中心に設計
出力電力 10 mW、100 mW 20〜100mWオプション
安定化されたレーザー線幅 < 1 Hz, often better in practice,
σy < 3×10 -15 @ 1 s
1秒間に渡って測定されたヘテロダインビート
毎日のレーザードリフト <20 kHz @ 1550 nm、18〜25°Cの動作温度
消費電力 <25 W
寸法 19インチラックマウント可能ハウジング、高さ6U 45 x 27 x 62 cm
重さ <40 kg 追加の防振オプション、<50 kg

3Hz 安定化レーザーシステム – INTEGRATED 3 HZ STABILIZED LASER SYSTEMS

Complete Systems
独自の共振器形状対称性により低加速度感度を実現し、防振材を追加することなく、100kHz以下のレーザードリフトで3Hz未満の線幅を維持することが可能です。このシステムは、ポータビリティと使いやすさを最大限に追求した、最も堅牢でコンパクトなシステムです。

動作波長 1530〜1565 nm 利用可能な他のオプション
出力電力 10 mW 20mWオプション
安定化されたレーザー線幅 <3 Hz、σy < 10 -14 @ 1 s 1秒間に渡って測定されたヘテロダインビート
毎日のレーザードリフト <40 kHz 18〜25°Cの動作温度で
消費電力 <20 W イオンポンプ用のオプションの3日間のバッテリバックアップ
寸法 19インチラックマウント可能ハウジング、高さ4U 42.3 x 45.8 x 13.5 cm
重さ 16 kg オプションの追加の防振

ブレッドボード 安定化レーザーシステム – BREADBOARD STABILIZED LASER SYSTEMS

Complete Systems
お客様のレーザーを中心に構築、またはレーザーを調達することで、あらゆる波長、より大きなレーザー、ラックマウント型システムよりも多くのカスタマイズオプションに対応することが可能です。最高性能のファブリーペローキャビティから始まり、これらのフリースペース設計は、お客様のご希望のフットプリントにフィットし、キャビティの再調整の必要性を排除するよう公差が設定されています。

動作波長 カスタム、500〜2050 nm レーザーまたは優先波長を中心に設計
安定化されたレーザー線幅 1 Hz、実際には多くの場合より良い 1秒間に渡って測定されたヘテロダインビート
10秒のアラン偏差 RMS<3× 10-14 通常、ドリフトは除去されません
毎日のレーザードリフト <15 kHz
消費電力 <100 W 構成に応じて、レーザーを使用しない安定化セットアップ
寸法 典型的な1m2のフットプリント 各アプリケーションまたはラボに合わせてカスタマイズ
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キャビティハウジング – Cavity Housings

円筒&ノッチキャビティハウジング -CYLINDRICAL AND NOTCHED CAVITY HOUSINGS

Cavity Housings
加速度感度を最小にするために入念にモデル化されたマウントサポートと、剛性、低熱膨張、振動減衰のために設計された真空ハウジングを使用しています。当社のキャビティとハウジングのペアは、広い温度範囲で顕著な低ドリフトを実現します。100Hz以下の線幅では、加速度感度と性能の観点から、円筒形空洞よりもノッチ付きキャビティを推奨しています。

周波数ドリフト < 5 kHz/day at zero crossing temperature, 1550 nm
温度ドリフト < 7 mK/°C
温度制御範囲 周囲温度から40°C
熱時定数 4時間
達成可能な圧力 < 10-6 Torr
真空缶 アルミニウム、1インチの支柱用の取り付けフォーク付き
ビューポート ARコーティングされた窓は、缶の軸に対して2°の角度がついています
継手 イオンポンプ&バルブ用コンフラットフィッティング2個付きステンレス製T字型金具
温度管理 標準で6Ωヒーター
サーミスタ Two: 10 kΩ @ 25°C
重さ 8kg

ミッドプレーンキャビティハウジング – MIDPLANE CAVITY HOUSINGS

Cavity Housings
多種多様なキャビティとハウジングの組み合わせにおける温度効果の有限要素モデリングに対する理解と、その構築におけるスキルにより、ミッドプレーンキャビティの垂直マウントに固有の柔軟性を活用することができます。二段温度安定化からファイバー結合、輸送、密閉真空ハウジングまで、お客様が必要とするソリューションを、これまでかかった数分の一の時間で作り出すことが可能です。

周波数ドリフト < 15 kHz/day at zero crossing temperature, 1550 nm
温度ドリフト <7mK/°C
温度制御範囲 17〜40°C
熱時定数 4時間
達成可能な圧力 < 10-6 Torr
真空缶 アルミニウム、1インチの支柱用の取り付けフォーク付き
ビューポート ARコーティングされた窓は、缶の軸に対して2°の角度がついています
継手 イオンポンプ&バルブ用コンフラットフィッティング2個付きステンレス製T字型金具
温度管理 標準 6Ωヒーター
サーミスタ Two: 10 kΩ @ 25°C
重さ 6kg

マルチステージキャビティハウジング – MULTISTAGE CAVITY HOUSINGS

Cavity Housings
光共振器の周囲を複数の絶縁されたネスティングシェルが取り囲み、高度に等温化された環境下に光共振器を包み込みます。熱時定数が数日単位であるため、空洞は1時間や1日単位での実験室の温度変動に影響されません。また、入念なシェル設計により、スプリアス黒体放射がキャビティに直接影響を与えないように配慮されています。当社の多段式空洞真空容器は、あなたの光原子時計や分光学の研究に最高の性能を提供します。

周波数ドリフト < 15 kHz/day at zero crossing temperature, 1550 nm
温度ドリフト < 1 mK/°C
温度制御範囲 5〜50°C
熱時定数 > 4 days
達成可能な圧力 < 10-6 Torr
ビューポート ARコーティングされた窓は、缶の軸に対して2°の角度がついています
継手 イオンポンプ&バルブ用コンフラットフィッティング2個付きステンレス製T字型金具
温度管理 6個のサーモエレクトリックヒーター
サーミスタ Six: 10 kΩ @ 25°C
重さ 50kg
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エレクトロニクス – Electronics

ポンドドレバーホール信号ユニット – POUND-DREVER-HALL SIGNAL UNIT

Electronics
本完全統合型PDHユニットは、大型のRFジェネレーターや長くてロスの多いRFディレイラインを必要とせずに、超低ノイズのエラー信号を実現することができます。高速トランスインピーダンスアンプ、EOM位相変調器を駆動するRF出力信号、ロックイン検出をRFシールドされた筐体に組み合わせ、鮮明でクリーンなPDHエラー信号を生成しています。光検出器は、シリコン、InGaAs、拡張InGaAsから選択可能で、光ファイバー結合型、フリースペース型など、フルカスタマイズが可能です。

動作波長 500〜2050 nm 注文時に選択
光検出器の入力ノイズ < 7 pA/ √Hz
変調出力周波数 5MHz 標準 最大50MHzカスタム
変調出力振幅 4 Vpp フロントパネルで調整可能
エラー信号の振幅 300 mVpp(標準) ゲインのボード調整が可能です。
エラー信号リップル <15 mV fmodと2xfmodのコンポーネントを含む
寸法 75 x 125 x 70 mm(H) M6取り付け穴があります

ファイバノイズキャンセルシステム – FIBER NOISE CANCELATION SYSTEM

Electronics
本ファイバーノイズキャンセリングシステムは、周波数が安定した光をノイズの多い光ファイバーに送る際の問題を解決するために、最初に正確な位相ノイズキャンセリングを行い、安定した狭い線幅を維持することができるユニークなシステムです。最高の技術を結集し、あらゆる安定化レーザーシステムで使用できるよう、設置面積を大幅に削減した1台にまとめました。タッチスクリーンインターフェースは、ボタンを押すだけで不要な位相ノイズを除去する全デジタルアーキテクチャを制御します。

動作波長 500〜2050 nm リクエストに応じて利用可能なオプションの光学パッケージ
典型的なシステムパフォーマンス σ(τ = 1 s) ≈ 5×10-17 λ=1550nmで測定
位相ノイズフロア <10 mrad rms 典型的な
サーボループ帯域幅 100 kHz
AOM駆動周波数 最大400MHz ユーザー調整可能
消費電力 25 W 電子制御ユニットのみ
寸法 8” x 11” x 4” box or 1U,ハーフ幅ラックマウント筐体

ファイバ入出力レーザー周波数シフタ – FIBER-COUPLED LASER FREQUENCY SHIFTER

Electronics
本ダブルパス音響光学変調器は、超安定なレーザーの周波数を、レーザー光源の調整範囲に制限されることなく、共振器モード間のどこにでも正確に調整する、堅実なエンジニアリングを採用した設計です。原子を冷却しトラップするためにレーザーの周波数をダイナミックにシフトする必要がある場合、または単に残留する共振器ドリフトを補正したい場合、Stable Laser Systemsのレーザー周波数シフターは、光学的再調整なしに広範囲の周波数シフトを容易にします。
正確な波長を取得し、維持することができます。

動作波長 500〜1550 nm
連続周波数チューニング > 750 MHz フルキャビティスパンを調整するためにAOMの順序を切り替えるには、マイナーな再調整が必要です。
周波数シフト > 1.5 GHz 空洞のないスペクトル範囲にまたがる
入出力 ファイバー結合 PM FC/APCファイバー

カスタム–Custom

キャビティのカスタマイズ

Electronics

優れた周波数安定化システムは、アプリケーションに適したキャビティから始まります。私たちは、サイズ、形状、取り付け方法/材料からミラーに至るまで、キャビティ設計のあらゆる面をカスタマイズいたします。単一波長からマルチバンドまで、お客様が必要とする正確なコーティング特性と精巧さを備えた最高品質のミラーのみを調達しています:

  • フィルタリング用低フィネスキャビティ
  • ドップラー冷却用中フィネス空洞
  • 狭い原子遷移の精密分光用高フィネス(>300,000)キャビティ

空洞の設計によっては、空洞の長さの公差をナノメートルレベルまで小さくすることも可能です。また、空洞共振周波数をダイナミックに調整するために、空洞の長さを圧電素子で調整することにより、位相変調のサイドバンドをフィルタリングするための調整可能な空洞を提供することもできます。

長いキャビティ:
より低いFSRを得るため、あるいは熱雑音に制限された安定性を得るために、長いキャビティを作ることがよくあります。用途やご要望については、お電話でご相談ください。

絶対周波数キャビティ:
絶対周波数に共振モードを持つキャビティを設計することで、コストのかかる損失性の周波数シフターを追加する、時間のかかるセットアップの必要性を減らすことができます。一例として、SLS は、お客様が扱うスペクトル線(例えば、729 nm の Ca+)の 100-300 MHz 以内のモードを持つキャビティを構築することができます。そして、安価で効率的な周波数シフトAOMが、キャビティ共鳴と原子共鳴の間の狭いギャップを埋めることができる。

デュアルバンドキャビティ:
デュアルバンドキャビティは、1バンドあたりのフィネスの上限が~60,000。2バンド以上の低フィネスも可能です。弊社では最大5バンドまで容易にご提供可能で、特別なご要望があればそれ以上のバンドもご提供しています。デュアル/マルチバンド、ミッドフィネス(Ƒ<60,000)キャビティは、リュードベリやEIT(電磁誘導透明)物理学やレーザーの安定化に頻繁に使用されます。

マルチボアキャビティ:
1つのスペーサーで最大4組のミラーペアを搭載でき、多くの異なるカラーレーザーの周波数基準を提供します。マルチボアキャビティはモノリシック設計のため、レーザー間の周波数ドリフトはコモンモードです。

システムのカスタマイズ

システムのカスタマイズ

システム・レベルでは、光の安定性に資する多くのカスタム・オプションを提供しています:

  • オートロックサーボ
  • 周波数オフセットロック FPGAベース、ユーザープログラム可能な安定したレーザー光のシフト
  • ファイバー導波管周波数倍増
  • 1つ以上のファイバーノイズキャンセルシステムの追加
  • フットプリントの選択:卓上ブレッドボード、独立した光学テーブル、またはクリプト/ラック
  • コンパクトおよび/またはポータブル・アセンブリ

エレクトロニクス・カスタマイズ

エレクトロニクス・カスタマイズ

私たちは、お客様の特定のニーズに合わせて、インターフェースや制御を容易にするためにシステムの電子機器をカスタマイズすることができます:

  • FPGA制御により、汎用性の高いコードとアプリケーションに適応しやすいハードウェアを実現
  • インターフェースの選択: GUI、コマンドライン、シリアルコマンド、タッチスクリーン
  • ご要望に応じて、追加の光ファイバーコンポーネントを統合可能
  • I-Q RAMの検出とキャンセル

キャビティハウジングのカスタマイズ

キャビティハウジングのカスタマイズ
カスタムキャビティハウジングは、その性能と設計を総合的に理解する必要があります。私たちは下記を提供できます:

  • 振動感度を最小化するためのキャビティ支持点の理想的な位置の計算とモデリング
  • アライメントを損なうことなくハウジングを移動可能
  • 長さ300mmまでの切り欠きなどの大型キャビティに対応

ファイバー結合ハウジング:
多くのハウジングはファイバーピグテール入力および/または出力でカスタマイズすることができ、モードマッチング計算やキャビティ再調整の必要がなくなります。標準ファイバー(シングルモードおよび/または偏波保持ファイバー)またはお好みのファイバーを使用したファイバーピグテール出力を提供することができ、ファイバーからキャビティへのモードマッチングは約90%です。これは、コンパクトなアセンブリや可搬性を必要とするアプリケーションに最もよく使用されます。

付加価値のあるサービス

ファブリペロー窩洞に問題がありますか? SLSはキャビティ上のミラーをクリーニングしたり、既存のミラーを新しいミラーと交換してパフォーマンスをアップグレードしたりできます。また、レーザー位相ノイズの高精度測定も実行できるため、光源のコヒーレンス長を把握できます。

その他サービス;

  • ミラー反射率のキャビティリングダウン測定
  • キャビティのゼロクロス温度の測定
  • レーザー周波数安定性の現場検証

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製品の販売実績

アカデミック

  • 海洋研究開発機構
  • 神戸大学
  • 横浜国立大学
  • 慶應義塾大学
  • 早稲田大学
  • 情報通信研究機構
  • 大阪大学
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