分散補償のための高分散超短パルスミラー

エドモンド・オプティクスのTECHSPEC® 高分散超短パルスミラーが、超短パルスレーザーシステムにおいてどのように分散補償し、パルス圧縮するのかを理解しましょう。パルス圧縮は、医療用レーザー、マイクロマシニング、非線形イメージングをはじめとする超短パルスアプリケーションに大変重要です。こうしたミラーは、群遅延分散 (GDD) と3次以上の分散を補償することで、より短い出力パルスを可能にします。高分散ミラーは、回折格子やプリズムを用いたパルス圧縮の代わりに用いることができ、よりコンパクトでアライメント不要のシステムを構築できる利点があります。TECHSPEC® 高分散超短パルスミラーは www.edmundoptics.jp/highly-dispersive-mirror で、また、超短パルス用光学部品の全ラインナップは https://www.edmundoptics.jp/c/ultrafast-optics/1224/ でご覧いただけます。

こんにちは、Tony Karamです。エドモンド・オプティクスの超短パルス用レーザーオプティクスの製品ラインマネージャーです。エドモンド・オプティクスのTECHSPEC® 高分散超短パルスミラーは、全体にチャープされた多層コーティングを持つ強力なマルチキャビティを備え、高性能パルス圧縮と、超短パルスレーザーアプリケーション内の分散補償を可能にします。高分散超短パルスミラーは、ピコ秒、フェムト秒、またはアト秒のパルス持続時間を持つレーザーで使用するためにデザインされた特別なタイプのミラーです。こうしたタイプのレーザーはまた、超短パルスレーザーとしても知られています。その極めて短いパルス持続時間から、超短パルスレーザーは組織やその他の材料を、ナノ秒レーザーなど以前に使用されていた技術よりも、よりクリーンかつ精密に除去することができます。そのため、超短パルスレーザーは、医療アプリケーションで用いられ、例えば視力矯正手術において、感染リスクの軽減や患者の回復時間を短縮させることでより安全に行うことができます。超短パルスレーザーはまた、高度な材料加工で用いられ、他のタイプのレーザーよりも高い精度と効率で微小な形状を加工します。生物医学や材料加工業界以外にも、高分散超短パルスミラーは、医療機器の3Dプリンティング、非線形イメージング、分光システムなど、多様なアプリケーションにおいて使用されます。超短パルスの広いエネルギー帯域幅は、不確定性原理によるものです。これは、時間エネルギーの精度がフーリエ変換によって制限されている光子固有の波動特性から発生します。フーリエ変換は、超短パルスが異なる材料を伝播するにつれて、超短パルスの時間的分散を招きます。したがって、超短パルスレーザーを用いた作業には、通常圧縮と分散補償が必要になります。幸い、高分散超短パルスミラーは、大きな負の群遅延分散と広い帯域幅にわたる低損失を特徴とするミラーコーティングにより、この分散を補正します。大きな群遅延分散は、チャープミラーとGires-Tournois Interferometer (GTI) ミラーとして知られる 2つのシンプルなミラーコーティング技術の効果を組み合わせ、最適化することで実現します。従来のチャープミラーは、侵入深さに対する波長依存の関係を使用して、負の群遅延分散を発生させます。しかしながら、この技術はファブリペロー共振器と同様、波長依存の GDD変動を招くため、限られた負のGDDしか実現できません。GTIミラーは、共振器キャビティ構造に基づいた角度依存の負のGDDを実現します。しかしながら、この技術は非常に限られた帯域幅でしか使用できず、また 3次以上の分散を招きます。この2つのテクノロジーを最適化することで、従来のチャープミラーやGTIミラーに比べ、より少ない損失と広い帯域幅で、より大きな群遅延分散値をもつコーティングを可能にし、多層コーティングの厚みを増やす必要もありません。高分散超短パルスミラーと、それが使用されるアプリケーションに関する更なる情報は、www.edmundoptics.jp/highly-dispersive-mirrors をご覧ください。