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MSHG - 시드·증폭기 일체형 선형 공진기 SHG 시스템

  • 제품유형 Frequency Conversion
  • 제품규격 최대 1.5 W SHG 출력 파워
    370–665 nm SHG 출력 파장 대응
    30 kHz 이상 피에조 대역폭
  • 브랜드 Santec Australia

Product Details

MOGLabs Logo

 

MOGLabs MSHG 

시드 레이저, 테이퍼드 증폭기, 선형 공진기 SHG를 통합한 370–665 nm 고출력 파장 변환 시스템 

(MOGLabs)

  

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 MOGLabs MSHG시드 레이저(Seed Laser), 테이퍼드 증폭기(Tapered Amplifier), 선형 공진기 SHG(Linear Cavity SHG)를 하나의 섀시에 통합한 완성형 고출력 주파수 배가 시스템입니다. SHG(Second Harmonic Generation, 2차 고조파 발생)는 기본파의 주파수 fff를 2f2f2f로 변환해, 파장 기준으로는 기본파의 절반(λ/2)에 해당하는 단파장 레이저 출력을 제공합니다. 798/399 nm, 840/420 nm, 922/461 nm, 960/480 nm, 1020/510 nm 등 주요 원자·이온 실험 파장에 대응할 수 있으며, 370–665 nm 범위의 초협선폭 고출력 가시광 레이저 소스를 구성할 수 있습니다. 이러한 특성은 광격자 시계, 원자 냉각, 보스-아인슈타인 응축, 이온 트랩, 양자 기술처럼 안정적인 단파장 레이저 출력이 필요한 연구 환경에 적합합니다.

 

 이 제품의 핵심은 MOGLabs의 Cateye 또는 Littrow 방식 ECDL 시드 레이저와 MOA 테이퍼드 증폭기, MSL 선형 공진기 더블러를 하나의 시스템으로 결합했다는 점입니다. 시드 레이저는 낮은 선폭과 높은 파장 안정성을 제공하고, 테이퍼드 증폭기는 시드의 선폭과 스펙트럼 특성을 유지하면서 출력 파워를 크게 증폭합니다. 이후 선형 공진기에서 SHG 변환을 수행해 최대 1.5 W 수준의 고출력 2차 고조파 출력을 얻을 수 있으며, 중출력 증폭 시스템에서는 일반적으로 50–60%의 전체 주파수 배가 효율을 기대할 수 있습니다. 저출력 직접 ECDL 입력에 최적화한 구성에서는 더 높은 효율 구성이 가능하므로, 목표 파장과 출력 조건에 따라 연구용 레이저 시스템을 유연하게 설계할 수 있습니다.

 

 또한 MSHG는 기존 bow-tie ring cavity 방식과 달리, 사용자가 공진기 정렬을 반복적으로 조정할 필요가 없는 모놀리식 선형 공진기 구조를 적용했습니다. 키네마틱 마운트를 사용하지 않는 설계로 외부 진동이나 장비 흔들림에 의한 영향을 줄이고, 안정적인 SHG 출력을 유지하는 데 유리합니다. 입력 모드 매칭, 정밀 온도 안정화, FM demodulation 또는 선택형 PDH(Pound-Drever-Hall) 잠금, 고대역 피에조 액추에이터(>30 kHz), SHG 전자장치가 모두 포함되어 있어 별도의 외부 공진기 제어 박스 없이 통합 운용할 수 있습니다. USB-C와 이더넷 기반 제어, 선택형 파이버 입력, 기본파 모니터 출력, 고조파 파이버 출력 옵션까지 지원하므로, 고출력 SHG 레이저, 399 nm·420 nm·461 nm·480 nm 파장 변환 시스템, 양자 실험용 레이저 소스, 원자 냉각용 주파수 배가 시스템, 시드+증폭기 일체형 SHG 시스템을 찾는 고객에게 MSHG는 출력, 안정성, 통합성을 함께 제공하는 고성능 파장 변환 솔루션입니다.

 

 

특징 

 

 - 완전 통합형 구성의 고출력 SHG 주파수 변환 레이저 시스템
 - 얼라인먼트가 필요 없는 선형 캐비티 광학 설계
 - 1.5 W 이상의 고출력 SHG 레이저 출력 지원
 - 넓은 파장 튜닝 범위를 제공하는 주파수 변환 레이저 솔루션
 - 키네마틱 마운트 없는 구조로 진동에 강한 안정적 광학 설계 구현
 - 밀폐형 구조 적용 및 가스 퍼지 옵션 지원
 - 30 kHz 이상의 고대역폭 피에조 액추에이터 기반 정밀 제어
 - 정밀 온도 제어로 안정적인 레이저 변환 효율 유지
 - 낮은 진폭 노이즈로 안정적인 레이저 출력 제공
 - SHG 전자제어 장치가 포함된 독립형 레이저 시스템 구성
 - FM 캐비티 락킹 내장으로 안정적인 주파수 변환 제어 지원
 - USB-C 전원 공급 인터페이스 및 Ethernet 연결 지원
 - 반도체 증폭기 구성에서 380–520 nm 파장 밴드 지원
 - 직접 레이저 구성에서 370–380 nm 및 560–665 nm 파장 밴드 지원
 - 결정 위치 이동 기능으로 광학 결정의 수명 연장 지원
 - 사용자가 교체 가능한 결정 구조로 유지보수 편의성 향상
 - 재사용 및 재구성이 가능한 유연한 SHG 레이저 시스템 설계
 - MOGLabs LASRACK과 호환 가능

 

 

성능 데이터

 

399 nm 테스트 데이터 예시

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제품 사양

 

Model

MSHG

System

Seed Laser

Moglabs Cateye or Enhanced Littrow laser (CEL/LDL), can be configured for external seeds

Amplifier

Semiconductor tapered amplifier (3W typical, 5W available on request)

Doubling Stage

Moglabs second harmonic linear enhancement cavity (MSL)

Input

FC/APC connector option for external seed, otherwise N/A

Output

Free-space, fibre coupled with FC/APC connector or dual, for both fundamental (low power for frequency stabilisation) and harmonic

Optical Isolation

Four stages (dual stage on seed, dual stage on amplifier)

Locking technique

FM demodulation or optional PDH using diode modulation or EOM for low RIN

Control System

Fully self-contained digital controller for cavity. Laser and amplifier require external controllers

Cooling

Direct conduction to optical bench, quick-fit water cooling optional, Φ 6mm

Dimensions

300 x 300 x 93mm (LxWxH); 15kg

Doubler cavity

Wavelength range (harmonic)

380-520nm (with semiconductor amplifier), 370-380nm and 560-665nm (direct laser)

Coarse tuning

Typically ±10nm @ harmonic, larger range available upon request

Output power

Up to 1.5W, wavelength dependent

Continuous piezo scan

Scan rate dependent, Up to 50 GHz at 399nm

Spatial mode (Harmonic)

Near diffraction limited; M² < 1.05

Beam diameter (1/e²)

Typically 1.8 x 3.0 mm, wavelength dependent

Beam divergence

<1.5 mrad (650 – 670nm: <2.5 mrad)

Polarization

Linear > 100:1

Output power RIN

<0.4% rms (FM demod) <0.1% (PDH, EOM option)

Piezo bandwidth

First mechanical resonance over 30 kHz

Crystal

Non-hygroscopic, system-dependent, user-replaceable

Thermistor

±14V 3.3A Q = 34W standard

TEC

NTC 10kΩ

Cavity Control Electronics

Communications

USB-C, 10/100 ethernet

Piezo Control

150 V, digital + analogue PID servo

Locking

FM demod or optional external PDH using diode mod or EOM

Software

SCPI-like text-based command interpreter; Windows GUI app

Power

USB-C, 3.5 W typical

Tapered Amplifier Electronics

Protection

Relay, reverse diode, photodiode cutout

Indicator

Laser ON/OFF (LED)

Connectors

DE9 (temperature control) and DE15 (current control)

Seed Laser Electronics

Protection

Relay, cover interlock connection, reverse diode

Indicator

Laser ON/OFF (LED)

Modulation Input

SMA DC to 20MHz or AC 10kHz to 20MHz, ground isolated Option: RF bias tee, 16MHz – 2.5GHz (lower cutoff optional)

Connector

MOGLabs DLC Diode Laser Controller (single cable connect) DVI-D

 

 

 

옵션

 

 - PDH locking 

 - Fibre input (external seed) or output (harmonic fibre coupling efficiency>70%)

  

 

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