OSE
Optical Sampling Engine
(Menlo Systems)
두 대의 펨토초 파이버 레이저를 사용하는 광학 샘플링 엔진
시간 분해 측정(In time-resolved measurements)에서는 초고속 펄스(ultrafast pulse)가 반응을 유도하고, 두 번째 펄스가 그로 인해 발생한 변화를 순간적으로 포착합니다. 펌프 펄스(pump pulse)에 대해 프로브 펄스(probe pulse)의 도달 시간을 변화시키면, 유도된 과정의 시간적 변화를 추적할 수 있습니다. OSE는 두 대의 어븀(Erbium) 펨토초 파이버 레이저(femtosecond fiber laser)와 고정밀 위상 락킹 전자장치(phase-locking electronics)를 통합한 컴팩트한 광학 샘플링 엔진(Optical Sampling Engine)입니다. 기계식 지연선(mechanical delay line) 없이도 수 나노초 범위의 시간 지연(time delay)을 고속으로 스캔할 수 있습니다. 19인치 3U 규격의 장비에 완전 자동화된 턴키(turn-key) 비동기 광학 샘플링 시스템(ASOPS, Asynchronous Optical Sample System)이 통합되어 있습니다.
펌프와 프로브 펄스를 생성하는 초고속 레이저는 조정 가능한 반복률 차이(tunable repetition rate difference)를 기준으로 서로 락(lock)됩니다. 광학적으로 생성된 TTL 트리거 출력(TTL trigger output)이 통합되어 있어 사용자 데이터 수집 장치(data acquisition devices)를 트리거할 수 있습니다. 모듈형 구조(modular design)를 기반으로 OSE는 시장에서 가장 유연한 듀얼 레이저 시스템 중 하나입니다. 추가의 외부 모듈을 장착하여 더 높은 출력, 맞춤형 스펙트럼, 다양한 펄스 길이를 구현할 수 있습니다. figure 9® 레이저 기술을 기반으로 한 독자 기술 구조를 사용하여 까다로운 환경에서도 안정적인 운용이 가능합니다.
주요 사양
- 동기화된 듀얼 레이저 시스템
- 시간 측정 윈도우 : 10 ns (펄스 간 - pulse-to-pulse)
- 반복률 : 100 MHz
- 중심 파장 : 1560 nm
- 폴스 폭 : <90 fs
특징
- 고속 전자 샘플링
- 완전 자동화
- LAN 인터페이스 기반 원격 제어 지원
- 10 MHz 내부 기준 신호
- 초고속 반복률 액추에이터
- 이동식 기계 부품 없음
- 파이버 결합 광 출력(PM)
적용 분야
- THz 시간 영역 분광법 (THz Time-Domain Spectroscopy)
- THz 주파수 콤 분광법 (THz Frequency Comb Spectroscopy)
- 광음향 분석 (Photo Acoustics)
- 고분해능 주파수 영역 분광법 (High-Resoluton Frequency Domain Spectroscopy)
- 과도 흡수 분광법 (Transient Absorption Spectroscopy)
- 재료 특성 분석 (Material Characterization)
시스템 개략 구성도
완전 통합 솔루션:
턴키(turn-key) 방식의 완전 자동 광학 시스템이 19인치 3U 랙에 통합되어 있으며, 매우 높은 수준의 컴팩트한 구성을 제공합니다. 내장 플랫폼(embedded platform)을 통해 레이저 안정화가 이루어집니다. 동작 모드(operation mode)는 전면 화면에서 변경할 수 있으며, 브라우저 기반 그래픽 사용자 인터페이스(GUI: Graphic User Interface)를 통해 네트워크 원격 제어도 가능합니다. 시스템 편의를 위해 TTL 트리거 신호(TTL trigger signal)가 제공됩니다. 또한 OSE는 외부 증폭기를 구동하기 위한 시드 신호(seed) 출력도 추가로 제공할 수 있습니다.
일반 사양
모델 (Model) | OSE |
반복률 (Repetition Rate) | 100 MHz |
반복률 오프셋 조정 범위 (Repetition Rate Offset Tuning Range) | Δ f = -10 kHz .. +10 kHz, in steps of 10⁻⁵ Hz |
시간 측정 윈도우 (Time Measurement Window) | 10 ns* |
데이터 포인트 증분** (Data Point Increment) | 1 ps @ 10 kHz, 0.1 fs @ 1 Hz |
RMS 타이밍 지터 [0.1 Hz - 500 kHz] (RMS Timing Jitter [0.1 Hz - 500 kHz]) | <150 fs |
RF 기준 신호 (RF Reference) | external or internal 10 MHz reference |
레이저 헤드 (Laser Heads) | |
파장 (Wavelength) | 1560 nm |
평균 출력 (Average Output Power) | >100 mW (from each laser) |
출력 포트 (Output Ports) | fiber-coupled FC/APC |
펄스 폭 (Pulse Width) | <90 fs after 1 m PM fiber |
트리거 신호 (Trigger Signal) | TTL level at offset frequency, <10 ns rise time |
요구 사항 및 외형 치수 (Requirements and Dimensions) | |
동작 전압 (Operating Voltage) | 110/115/230 VAC |
주파수 (Frequency) | 50 to 60 Hz |
소비 전력 (Power Consumption) | <100 W |
냉각 요구 조건 (Cooling Requirements) | none |
동작 온도 (Operating Temperature) | 22 ± 5 °C |
광학 유닛 크기 및 중량 (Optical Unit Dimensions/Weight) | 19” x 3U, 17 kg |
*반복률에 따라 값이 스케일됩니다.
**반복률 오프셋(repetition rate offset)과 반복률 제곱의 비율(Δ f/fᵣ²)에 따라 값이 스케일됩니다.
선택 사양
- VARIO 사용자 지정 반복률 (VARIO User-Defined Repetition Rate)
공장에서 설정된 값으로, 50, 62.5, 100, 125 MHz 설정 가능
- MULTIBRANCE 추가 시드 포트 (MULTIBRANCH Additional Seed Ports)
다수의 증폭기에 시드 신호 공급 가능하며, 옵션 주파수 변환(Frequency conversion)을 통해 다양한 파장 영역 지원
- 외부 증폭기 (External Amplifiers)
- 랙 및 테이블 장착 확장 모듈 (Rack- and Table-Mounted Extensions)
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