MRC Systems社の自動レーザービーム安定化装置は、①ビーム位置検出光ディテクタ、②ピエゾ駆動ミラー、③閉ループコントローラーの3つの機器をを使ってレーザービームの方向とターゲット位置を常に一定に保つ装置です。ターゲット位置からのずれをビーム位置光検出器で検出し、ずれを補正するように閉ループコントローラーでピエゾ駆動ミラーをリアルタイム制御しますので、レーザに熱ドリフト、振動、機械的衝撃などがあっても常に正確にビーム位置と方向を一定にすることができます。様々なレーザーシステムのビーム経路に挿入して簡単にご使用いただけます。

 

■ 特徴

・アクティブ閉ループ制御
・低位相シフトで高度な制御特性のアナログシステム
・滑らかで高分解能

・パソコン不要、人的操作不要

・CWレーザ、パルスレーザ何れも使用可能
・ピコ秒、フェムト秒レーザにも使用可能
・OEMバージョンもあります
・優れたコストパフォーマンス

■装置の原理

図1.のように、2組のビーム位置検出光ディテクタとピエゾ駆動ミラーをセットします。ビーム位置検出光ディテクタはピエゾ駆動ミラーや反射ミラーを透過するほんの僅かな光でビーム位置を正確に検出します。検出したビーム位置のずれは閉ループコントローラ(図には描いてありません)でリアルタイムに補正されます。2点で正確な位置決めをリアルタイムで行いますので図2.のようにレーザにドリフト、振動、機械的衝撃等があっても位置、方向が常に安定したレーザビームを得ることができます。

図1.ビーム安定化の原理
図2.安定化装置の使用効果

装置の使用例

 

■ ご利用いただけるビーム位置検出光ディテクタ、ピエゾ駆動ミラーの種類と関連部品

 ビーム位置検出光ディテクタ
  可視光4QDディテクタ

・Si 4-四分円ダイオード付システムディテクタ
・波長範囲: 320 – 1,100 nm
・アクティブセンサエリア: 10 x 10 mm2
・側面分解能: <100 nm 可能
・帯域幅: Max. 100 kHz

  可視光PSDディテクタ

・位置センシティブデバイスセンサー(PSD)付システムディテクタ
・波長: 400 – 1,100 nm or 200 – 1,000 nm
・連続センサーエリア
・レーザターゲットポジションの電気的シフト可能
・ビーム径に依存しない位置測定

  広範囲光強度4QDディテクタ

・大きなダイナミックレンジ(factor>1000)、変動するレーザ強度でも確かな検出
・対数信号増幅
・全強度範囲にわたり一定のS/N比
・波長範囲、側面分解能、帯域幅は4DQディテクタをご覧ください

  UVレーザ用ディテクタ:UV 4QD ディテクタ 3×3

・Si 4-四分円ダイオード付システムディテクタ
・波長範囲: 190 – 1,100 nm
・アクティブセンサエリア: 3 x 3 mm2
・側面分解能: <100 nm 可能
・帯域幅: Max. 100 kHz

  IR & MIRレーザ用ディテクタ:IR 4QD ディテクタ(InGaAs)

・InGaAs 4-四分円ダイオード付システムディテクタ
・波長範囲: 900 – 1,700 nm
・アクティブセンサエリア: 3 x 3 mm2
・側面分解能: <100 nm 可能
・帯域幅: Max. 100 kHz

  IR & MIRレーザ用ディテクタ:IR 4QD ディテクタ(Ge)

・Ge 4-四分円ダイオード付システムディテクタ
・波長範囲: 800 – 1,800 nm
・アクティブセンサエリア: 5mm 径
・側面分解能: <100 nm 可能
・帯域幅: Max. 100 kHz

  サーモパイル 4QDディテクタ

・サーモパイル 4-四分円センサー付システムディテクタ
・波長範囲: 190 – 15μm
・CO2レーザや量子カスケードレーザ用
・アクティブセンサエリア: 18 x 18 mm2

 ピエゾ駆動ミラー
  PKSピエゾミラーマウント

・高精度ポジショニング & 高速ピエゾ駆動
・共鳴周波数 > 700 Hz
・傾斜範囲: 1 mrad メカニカル、2 mrad オプティカル
・0.5インチ、1インチミラーサイズ
・ミラー後背部にディテクターをセットできます

  PSHピエゾミラーマウント

・高精度ポジショニング & 高速ピエゾ駆動
・共鳴周波数 > 840 Hz
・傾斜範囲: 2 mrad メカニカル、4 mrad オプティカル
・1インチ、1.5インチ、2インチミラーサイズ
・ミラー後背部にディテクターをセットできます

  P4S30ピエゾミラーマウント

・大口径ミラー
・高精度ポジショニング & 高速ピエゾ駆動
・共鳴周波数 > 1,200 Hz
・傾斜範囲: 4 mrad メカニカル、8 mrad オプティカル
・1インチ、1.5インチ、2インチ、3インチミラーサイズ

  大口径ミラー用ミラーマウント

・大きなサイズのミラー用
・写真は4インチミラー用です

  真空用ディテクタ&ミラーマウント

本製品は真空中でのビーム安定に用いるディテクタとミラーマウントです。
10-11 mbarまでの真空中で使用できます。

 関連部品
  レーザシャッター:Beamblock

Beamblockはビーム安定化システムで使用する目的で設計されていますが、他のシステムで使用することも可能です。シャッターとコントローラユニットで構成され、external, confirm, manualの3モードで操作できます。
また、カスタマイズ製品の作製も承っています。

カスタマイズ例