Santec CES Cateye SAF Narrow-Linewidth Laser
5 kHz 미만 선폭과 980–1610 nm·1860–1970 nm 가변 파장을 지원하는 PM 광섬유 결합 ECDL
(Santec, formerly MOGLabs)
Santec CES는 약 5 kHz 수준의 초협선폭과 1000~1970 nm의 넓은 파장 구성을 지원하는 SAF 기반 Cateye 가변 레이저입니다. 하프 버터플라이 패키지 안에서 레이저 출력을 편광 유지 광섬유에 직접 결합함으로써, 높은 코히어런스가 필요한 정밀 계측용 광원을 별도의 복잡한 자유공간 정렬 없이 광섬유 시스템에 통합할 수 있습니다. 선폭이 좁은 레이저라도 출력 정렬이나 외부 반사광에 민감하면 실제 장비에서 성능을 유지하기 어렵다는 점을 고려해, CES는 공진기 안정성부터 광섬유 출력과 아이솔레이션, 제어 시스템까지 하나의 플랫폼으로 구성했습니다.
CES의 초협선폭 출력은 한쪽 단면이 기울어진 SAF(Single Angled Facet) 레이저 다이오드와 Santec의 Cateye 공진기가 결합하면서 형성됩니다. SAF 다이오드의 기울어진 단면은 다이오드 내부의 불필요한 반사를 억제해 외부 공진기가 발진 파장을 안정적으로 결정할 수 있게 하며, 초협대역 필터와 자기 정렬 반사 구조로 이루어진 Cateye 공진기는 원하는 단일 주파수만 선택해 다시 다이오드로 되돌려 보냅니다. 공진기 내부에서 만들어진 출력은 하프 버터플라이 패키지 안에서 편광 유지 광섬유에 영구적으로 결합되므로, 사용자가 레이저와 광섬유 사이의 광축을 반복해서 조정할 필요가 없습니다. Cateye 공진기가 외부 진동과 미세한 각도 변화에 따른 파장 변동을 줄이고 고정된 광섬유 결합이 출력 정렬을 유지해 주기 때문에, 좁은 선폭과 안정적인 출력 상태를 장시간 지속할 수 있습니다.
Santec의 레이저 제어 전자장치와와 함께 사용할 경우 CES는 5 kHz 미만의 선폭을 구현할 수 있어 원자·분자의 미세한 전이선을 구분하거나 긴 코히어런스 길이를 이용해야 하는 분광 및 간섭 측정에 적합합니다. 이 성능은 하나의 고정 파장에만 제한되지 않으며, 여러 필터를 사용하면 하나의 레이저 다이오드에서 최대 140 nm에 이르는 파장 조정 범위를 구성할 수 있습니다. 정밀 주파수 측정에서는 일반적으로 약 20 GHz 범위의 스캔을 지원하고, 피드포워드 제어를 적용하면 20 GHz 이상의 모드홉 프리 연속 스캔도 가능합니다. 이를 통해 흡수선이나 공진 구조를 끊김 없이 탐색한 뒤 원하는 전이 주파수에 레이저를 안정적으로 락킹할 수 있습니다.
광섬유 출력은 FC/APC 커넥터를 통해 제공되며, 편광 소광비 20 dB 이상의 편광 유지 출력으로 구성할 수 있어 편광 상태가 중요한 간섭계와 비선형 광학 시스템에도 안정적으로 연결됩니다. 파장 및 출력 구성에 따라 내부 Faraday 아이솔레이터를 적용하면 후단 광학계에서 되돌아오는 반사광이 레이저 공진기로 유입되는 것을 줄일 수 있으며, 이를 통해 주파수 노이즈와 출력 불안정을 더욱 효과적으로 억제할 수 있습니다. 여기에 mLC Mini Laser Controller를 통합하면 레이저 전류와 온도를 하나의 소형 플랫폼에서 정밀하게 제어하고 USB 또는 TCP/IP 방식으로 원격 운용할 수 있어, 독립형 실험 장비부터 자동화된 광계측 시스템까지 유연하게 구성할 수 있습니다.
Santec CES는 고분해능 분광, 광시계와 정밀 계측, 양자광학 및 양자 센싱, 코히어런트 통신과 간섭 측정에 활용할 수 있습니다. 또한 광섬유 증폭기의 시드 레이저로 직접 연결해 출력을 확장하거나, SHG·SFG·DFG와 같은 비선형 주파수 변환 모듈과 결합해 가시광 또는 중적외선 파장을 생성하는 기본 광원으로 사용할 수 있습니다. CES는 단순히 선폭을 좁힌 레이저가 아니라, 초협선폭 성능을 실제 광섬유 기반 장비와 복합 레이저 시스템에서 안정적으로 활용할 수 있도록 패키징과 제어, 광 아이솔레이션까지 함께 설계한 통합형 가변 레이저입니다.
특징
■ 일반적으로 약 5 kHz, 구성에 따라 sub-kHz까지 구현 가능한 초협선폭과 매우 높은 코히어런스 제공
■ 간섭계, 정밀 분광, 정밀 계측 및 양자 시스템과 같은 고코히어런스 응용 분야에 적합
■ 1000–1970 nm의 광범위한 파장 조정 범위로 다양한 응용 분야와 원자 전이 파장 지원
■ 하프 버터플라이 패키지형 SAF 다이오드에 광섬유 결합 출력을 통합하여 간편한 턴키 시스템 구성 가능
■ 별도의 광학 정렬 없이 안정적인 출력을 광섬유 시스템에 직접 제공하여 실험 구성과 시스템 설계 간소화
■ 내부 Faraday 아이솔레이터 옵션으로 광 피드백 민감도를 낮추고 레이저 출력 안정성 향상
■ 독자적인 Cateye 공진기와 신뢰성 높은 버터플라이 패키지형 SAF 다이오드를 결합한 컴팩트하고 견고한 구조
■ Cateye 필터 기술을 통해 뛰어난 장기 안정성과 높은 사용 편의성 제공
어플리케이션
- ■ High-resolution spectroscopy
■ Optical clocks and precision metrology
■ Quantum optics and sensing
■ Coherent communications, interferometry, and telecom test and measurement
■ Ring resonators
■ Seeding of fibre amplifiers and nonlinear optical systems
제품 사양
Model | CES |
Wavelength and peak power | 960 – 1080nm, 200mW* 1080 – 1200nm, 100mW* 1170 – 1270nm, 40mW 1250 – 1390nm, 70mW 1420 – 1520nm, 80mW 1510 – 1610nm, 40mW 1860 – 1970nm, 7mW* |
Linewidth | Independently measured at < 5kHz with Santec DLC |
Modulation | 20MHz bandwidth, AC or DC coupled, 20ns latency RF bias tee option: >2.5GHz bandwid |
Coarse tuning range | Up to 140nm for single diode (multiple filters) |
Optical | |
Output | Single-mode PM fibre, FC/APC connector |
Polarisation | PM fibre; PER > 20dB |
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 | Typically 20 GHz; with Santec controller, rate 4Hz to 70Hz |
Mode-hop free scan | Typically >20 GHz, diode dependent, with current feed-forward |
Piezo | 0 – 150V, 2 to 5μm |
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 | Santec DLC Diode Laser Controller (single cable connect) |
Dimensions | |
Dimensions | 108 x70 x83mm (LxWxH), 0.5kg |
시스템 통합
CES 시스템은 레이저 다이오드 컨트롤러(mLC), 내부 아이솔레이터 및 광섬유 결합 출력을 통합할 수 있어, USB 또는 TCP/IP 연결을 지원하는 콤팩트한 올인원 레이저 솔루션을 제공합니다.
CES 레이저는 광섬유 기반 시스템에 원활하게 통합할 수 있도록 설계되었습니다. 광증폭기 또는 광섬유 증폭기의 시드 레이저로 직접 사용하여 출력을 높일 수 있으며, 비선형 주파수 변환 모듈과 결합하면 고조파 발생 및 주파수 혼합을 통해 가시광과 중적외선 파장을 생성할 수 있습니다.
