フェムト秒レーザーシステム用アクセサリー

最高のフェムト秒レーザーをさらに超えて

• 深紫外線から中赤外光までの波長範囲の拡張

• 調整可能なパルス周波数 – シングルショット ～ 80 kHz

Coherentのフェムト秒レーザーシステムは、卓越した性能と使いやすさ、高い安定性、そして実証済みの信頼性という、他に類を見ない組み合わせで知られています。アクセサリーを追加してレーザーの性能範囲をさらに広げつつ、研究の生産性とデータスループットを最大化できるという大きなメリットも維持できます。可視光領域およびUV領域での動作を実現するために、2台目、3台目、4台目の高調波発生器を利用できます。一連の高度光パラメトリック発振器（OPO）により、波長を中赤外光領域へと拡張します。パルスピッカーを使用することで、お使いの装置の繰り返し周波数に柔軟性を加えることができます。 

これらのアクセサリーは、Chameleon NX、Chameleon 、およびAxonレーザーで実現可能なパラメータ空間を拡大するように設計されています。 

アプリケーション

• 蛍光寿命イメージング（FLIM）
• 過渡吸収分光法
  
• 蛍光共鳴エネルギー移動（FRET）イメージング
• 超高速レーザー分光
• 非線形光学
• 材料科学 

ウルトラファーストレーザー用アクセサリの概要

当社は、Coherent社のあらゆるウルトラファストレーザー・オシレーターの性能を拡張するアクセサリーをご用意しています。その多くは、各レーザー装置で最適な性能を引き出すための専用アクセサリーです。お客様のレーザー装置でご利用いただけるアクセサリーの互換性一覧を以下に示します。 

アクセサリの互換性一覧

* Select VUEは、SHGモジュールを統合したパルスピッカーです

VUE ハーモニクス生成モジュール

VUE（紫外線・可視光拡張）は、ハンズフリーの自動パッケージで可視光および深紫外波長を生成するハーモニクスジェネレーションモジュールシリーズです。モジュール内の非線形変換プロセスの最適化には、細心の注意が払われています。一例として、すべての位相整合はVUEによってシームレスに処理されます。その結果、パルスの広がりを最小限に抑えつつ、あらゆる入力電力レベルで高い変換効率を実現できます。さらに、精密な光機械設計と内蔵のウォークオフ補正により、波長調整の速度や範囲にかかわらず、ビーム位置と指向性が最適化されます。VUE Harmonicsは堅牢かつコンパクトな設計が特徴で、出力時のビーム品質に優れています。モジュールは、外部制御ユニットまたは付属のソフトウェアで制御可能です。  

VUE Harmonicモジュールは、2次（SHG）、3次（THG）、4次（FHG）のレーザー波長の調波生成に使用できます。 

Chameleon NX用 VUE SHG 

Chameleon NXは、660～1320 nmという極めて広い波長可変領域を備えた高出力のウルトラファスト発振器です。Discovery NX VUEは、この1オクターブにわたる波長領域の利点を活用し、330 nmから1320 nmまでのギャップのない調整を可能にする専用のSHGモジュールであり、数多くの超高速レーザー分光アプリケーションに最適です。FLIMやFRETなどの顕微鏡アプリケーションにおいても、優れたビーム品質が維持されます。位相整合もVUE SHGとDiscovery NXのGUI間の通信によって自動的に維持されるため、この密閉型ユニットではユーザーの介入や調整は不要です。Discovery NX VUEは、すべての波長において高速かつ高精度な出力変調を可能にする、Chameleon Power Control（TPC）とも互換性があります。

ご要望に応じて、4台目の高調波発生（FHG）モジュールオプションをご利用いただけます。これにより、波長250nmまでギャップなく拡張することが可能です。  

図2 VUESHGを組み合わせたDiscoveryレーザーの一般的な性能曲線。

1. 波長可変領域のピーク時。

カメレオン・チタンサファイアレーザー用VUE Harmonics

Chameleon 、ハンズフリーの自動パッケージで可視光波長と深紫外線を生成する「Harmonics Generation」オプションシリーズです。Chameleon SHGは、340 nm ～ 540 nmをカバーできる第2高調波モジュールです。Chameleon THGは第3高調波モジュールであり、SHG出力も行うため、結果として227 nm ～ 540 nmまでの波長領域を完全にカバーします。第4高調波モジュールを使用すると、210 ～ 230 nmというさらに短い波長を実現できます。すべてのモジュールは、当社の調整可能なChameleonチタンサファイアレーザー専用であり、性能と使いやすさの両方を重視しています。モジュール内の非線形光変換を慎重に最適化することで、パルスの広がりを最小限に抑えながら高い変換効率を実現します。同様に重要なのは、これらのVUEモジュールがChameleonレーザーと自動的に通信することで、プッシュボタン操作による波長調整制御を可能にし、全体として自動位相整合が維持されることです。

図3 Chameleon SHGおよびTHGモジュールの一般的な性能曲線。

1. VUE THGにはSHG波長にアクセスするSHGステージも含まれており、一般的な効率はピーク時で20%です。
2. 波長可変領域におけるピーク時。

Axon用VUE SHG

当社の固定波長フェムト秒システム「Axon」は、可視光または紫外光で動作する専用の第2高調波SHGモジュールと組み合わせることができます。これらのモジュールは堅牢かつシンプルで操作が容易なため、高い変換効率と安定したビーム位置を実現します。これらのターンキーモジュールでは、微調整や内部アライメントは不要です。VUE SHGモジュールは、外部変調器を必要としない高速かつ高精度な出力変調を可能にする、Axonレーザーのオプション機能であるTotal Power Control（TPC）とも互換性があります。ご要望に応じて、当社の固定波長レーザー光源を使用した第3高調波（THG）ソリューションもご利用いただけます。 

パルスピッカー

フェムト秒レーザーの繰り返し周波数を低減させる場合は、常に外部のパルスピッカーを用いて実現可能です。Pulse Selectパルスピッカーは音響光学変調器（AOM）技術を採用しており、光路の大部分に反射光学系を用いた低分散設計が特徴で、パルス幅の拡張を最小限に抑えます。

Pulse Selectは、_{シングルパルスから繰り返し周波数の2分の1}、すなわち40 MHzまで、幅広いパルスピッキング範囲をカバーしています。出力パルスの繰り返し周波数は、内蔵の周波数セレクタで制御できるほか、レーザーの繰り返し周波数や外部トリガー信号に同期させることも可能です。広範囲の波長に対応しています。当社の標準広帯域パルスピッカーモデルは、500 nm ～ 1600 nmの範囲で効率的に動作し、広範囲に調整可能なChameleon Discovery NXおよびチタンサファイアレーザー、あるいは関連するOPOとの併用に最適です。デュアルバンドモデルは、340 nm ～ 540 nmおよび680 nm ～ 1080 nmの波長範囲に対応しており、チタンサファイアレーザーおよび第2高調波生成に理想的なパルスピッカーです。広帯域モデルとデュアルバンドモデルのいずれも、単一の光学セットで動作し、使用が簡素化されています。 

ご要望に応じて、ダブルステージのパルスピッカーもご利用いただけます。超高消光比（非隣接パルスの場合は200,000:1）を実現する直列構成（連続した2つのブラッグセル）や、レーザー発振器やOPOなどの2つの同期光源から同時にパルスをピッキングする並列構成で使用可能です。

Pulse Selectのメリット

• 低分散 – 20 fs未満の短いパルスに対応
• 内部トリガーでレーザーシードに同期
• _{パルスピッキングの繰り返し周波数／260},000 ～_{繰り返し周波数／2} 
• 外部トリガー動作 - 最大3 MHzのシングルショット 

VUE – SHGおよびパルス・ピッキングの組み合わせを選択

Select VUEは、SHG高調波モジュールとパルスピッカーの機能を単一の筐体に統合したコンパクトなモジュールです。当社の調整可能なChameleon 80 MHzレーザーとの併用に最適化されたSelect VUEは、パルス拡散を最小限に抑えるよう慎重に設計されています。柔軟性の高いSelect VUEには、非回折ビーム（基本波80 MHz）、選択された基本波長、および選択されたSHG波長に個別にアクセスできる3つの出力ポートが備わっており、このユニークなアクセサリの価値をさらに高めています。

Select VUEのメリット

• コンパクトなシングルボックス・ソリューション
• 低分散設計
• ピッカーとSHGの併用、またはピッカーのみでの操作。
• 広帯域での運用
• シングルショット最大 ～ 40 MHz
• 電動操作

1. 1,400nmおよび周波数/20で該当
2. ピッカーとSHG効率の組み合わせ
3. 800nmおよび周波数/20で該当

高度光パラメトリック発振器（OPO）

高度光パラメトリック発振器（OPO）は、信号ビームとアイドラービームの両方にアクセスでき、励起レーザー波長を赤外（IR）領域まで拡張できる非線形光学デバイスです。これにより、非線形マルチモーダルイメージング用の新たな波長を利用可能にしたり、レーザー分光アプリケーションにおいて広い動作ウィンドウを提供したりすることができます。Coherent社では、Chameleon Discovery NX、Chameleon 、または励起源として機能するAxonレーザーと併用可能な、幅広いフェムト秒OPOのラインナップをご用意しています。当社のOPOはすべて完全自動化されており、便利なハンズフリー操作が可能な設計となっています。   

Chameleon OPO（C-OPO）は、Chameleon Ultra IIまたはVision IIレーザーを励起源として使用する場合、波長を最大1600 nmまで拡張し、合わせてギャップのない680～1600 nmの波長可変領域を提供します。1750～4000 nmの波長にアクセスするアイドラーもオプションで利用可能です。励起レーザー波長とOPO波長は個別に調整できるため、2色イメージングやポンプ／プローブアプリケーションが可能です。   

Chameleon OPO-VIS（C-OPO-VIS）は、励起と信号調整が独立しているユニークな波長拡張モジュールであり、チタンサファイアとOPO信号ビームの第2高調波変換により、可視光線波長と深紫外線波長も生成します。この構成により、ギャップのない柔軟性の高い波長可変領域（340 ～ 1600 nm）を組み合わせることができます。オプションとして、OPOアイドラービームによるさらなる波長拡張（1750 ～ 4000 nm）も利用可能です。   

Chameleon （MPX） は、Chameleon Ultra IIまたはVision IIの波長領域を拡張し、拡散前置補正機能を備えており、特に非線形イメージング法に合わせて設計・最適化されています。個別に調整可能な励起と1010～1340 nmのOPO信号領域により、一般的な蛍光プローブ（eGFP、mCherryなど）のデュアルビーム励起が可能となり、パワフルで真に柔軟なマルチモーダルイメージングを実現します。

Levante IR fs OPOは、自動化された高性能OPOであり、固定波長ビームによる励起を想定して設計されており、1320～2000 nm（信号）および2170～5000 nm（アイドラー）の領域で広い波長可変範囲を実現します。このため、Chameleon NXの波長範囲を拡張し、分光学、材料科学、または顕微鏡アプリケーションにおいて多用途なツールを提供する、理想的なOPOです。Levante IR fs OPOは、当社の高出力Axon 1064 nmモデルでも励起可能です。Levante OPOと追加のアクセサリーを組み合わせることで、最大15 µmまでのさらに長い波長を実現できます。

フェムト秒OPOの主な機能  

当社のフェムト秒OPO全機種のフルスペックおよび詳細情報は、当社製品「ウルトラファーストレーザー・オシレーター・ファミリー」に掲載されています。      

1. 励起レーザーによって異なる

OPOアクセサリー

当社のフェムト秒OPOのパラメータ範囲を広げるため、互換性のある追加アクセサリーの導入を検討可能です。