CEL/CEX/CEF
파장 가변 Cateye 레이저
(MOGLabs)
MOGLabs 파장 가변 레이저(tunable laser)는 광 증폭기(optical amplifier) 또는 파이버 증폭기(fibre amplifier)와 결합하여 원하는 파장 대역의 출력을 직접 증폭할 수 있으며, 주파수 변환 시스템(frequency conversion system)과 함께 구성하면 2차 고조파(second harmonic) 생성은 물론 합주파수 및 차주파수 혼합(sum/difference frequency mixing)까지 구현할 수 있습니다.
MOGLabs CEL Cateye 다이오드 레이저는 외부 공진기 다이오드 레이저(external cavity diode laser, ECDL)에 새로운 구조적 접근을 적용한 파장 가변 레이저입니다. Cateye 반사기(cateye reflector)와 초협대역 필터(ultranarrow filter)를 사용하여, 기존 Littrow 및 Littman-Metcalf 구조에서 사용되는 정렬 민감형 회절격자(diffraction grating)를 대체합니다.
이를 통해 CEL은 일반적으로 DFB 및 DBR 다이오드에서 기대할 수 있는 높은 안정성을 제공하면서도, 넓은 파장 가변 범위, 더욱 좁은 선폭(linewidth), 폭넓은 파장 대응 범위, 낮은 광 피드백 민감도, 그리고 낮은 다이오드 비용을 동시에 제공합니다.
CEL은 견고하고 안정적인 구조를 갖추고 있으며, 음향 비감응(acoustically inert) 특성으로 외부 소음의 영향을 최소화합니다. 또한 자체 정렬(self-aligning) 구조를 기반으로 하기 때문에 수십 nm 범위의 파장 가변 시에도 별도의 재정렬이 필요 없습니다. MOGLabs 전자 제어 시스템과 결합할 경우 선폭은 100kHz 이하로 구현할 수 있으며, 특정 구성에서는 20kHz 이하의 초협대역 선폭도 가능합니다. 지원 파장 범위는 450–530nm 및 630–1620nm 구간 대부분을 포함하며, 외부 공진기 출력(extra-cavity power)은 최대 250mW까지 지원합니다.
CEL은 경제적인 컴팩트 섀시로 제공되며, 확장형 섀시(CEX/CEF) 구성도 가능합니다. CEX/CEF 구성에서는 단일 또는 2단 아이솔레이터(single- or double-stage isolator)의 내부 장착, 빔 성형(beam-shaping), 파이버 결합(fibre coupling), 그리고 mLC Mini Laser Controller 통합을 지원합니다. 이를 통해 TCP/IP 또는 USB 기반으로 레이저 헤드에서 직접 제어할 수 있으며, 별도의 전자 제어 박스 없이도 컴팩트한 파장 가변 레이저 시스템을 구성할 수 있습니다.
특징
- Cateye 필터 기반 설계
- 고속 피에조 피드백
- 정밀 파장 조정 기능
- 고대역폭 직접 변조 및 마이크로파 RF 변조 지원
- 630nm–1620nm의 넓은 파장 범위
- 다이오드 보호 회로와 릴레이를 통한 안정적 구동
- 음향 영향이 적고 수동 안정성이 높은 구조
- 좁은 선폭과 낮은 저주파 잡음
- 자체 정렬 구조와 높은 피드백 대역폭
- MOGLabs 디지털 컨트롤러, LASRACK, mini laser controller 및 기존 전자장치와 호환
기대 효과
- 높은 성능
- 매우 좁은 선폭
- 외부 소음 영향 최소화
- 낮은 주파수 노이즈 특성
적용 분야
- 레이저 냉각 및 트래핑 (Laser cooling and trapping)
- 보스-아인슈타인 응축 (Bose-Einstein condensation)
- 트랩 이온 양자 컴퓨팅 (Trapped ion quantum computing)
- 양자광학 : squeezed light 생성 (Quantum optics: squeezed light)
- 전자기 유도 투명성 및 슬로우 라이트 (Electromagnetically induced transparency and slow light)
- 시간 및 주파수 표준 (Time and frequency standards)
- 레이저 분광 (Laser spectroscopy)
일반 사양
| Model | CEL/CEX/CEF |
General | |
| Wavelength | 450 - 530nm; 630 - 1620nm |
| Output Power | Up to 250mW output power, diode dependent |
| Linewidth | Typically <100kHz, configuration dependent |
| Modulation | 20MHz bandwidth, AC or DC coupled, <20ns phase delay RF bias tee option: >2.5GHz bandwidth |
| Coarse tuning range | Diode dependent; e.g. 776nm – 802nm or 850 – 895nm (single diode) |
Optical Specifications | |
| Beam diameter - 1/e² | Typically 0.6 x 0.3mm; diode-dependent |
| Polarization | Vertical linear 100:1 typical (standard diode) |
Thermal | |
| TEC | ±14.5V 3.3A Q = 23W standard |
| Sensor | NTC 10kΩ standard; AD590, 592 optional |
| Stability at base | ±1mK (controller dependent) |
| Cooling | Water cooling connections optional (usually not required) |
Sweep/Scan | |
| Scan range | 20 GHz typical, with MOGLabs controller, diode dependent |
| Mode-hop free scan | 20 GHz typical, with current feed-forward |
| Piezo | User-replaceable module |
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) |
Dimensions | |
| Dimensions | Compact (as shown): 108 x 70 x 86.7mm (LxWxH), 0.5kg Extended (CEX/CEF): 240 x 95 x 93 (LxWxH), 1.3kg |
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