ORS-ULN
Ultra-Low-Noise Ultrastable Laser System
10⁻¹⁷ 수준의 탁월한 주파수 안정도를 갖는 초저노이즈 광 기준 시스템
ORS-ULN (ORS ULN)은 1542 nm에서 동작하는 최초의 상용 초고안정 레이저 시스템으로, 40mHz 미만의 초협대역 선폭과 1초에서 10⁻¹⁷ 수준의 탁월한 주파수 안정도를 구현합니다.
본 제품은 Menlo Systems와 독일 연방물리기술연구소(PTB: Physikalisch-Technische Bundesanstalt)의 공동 개발 결과입니다. ORS-ULN의 핵심은 CW 레이저의 광 기준으로 사용되는 초고피네스(ultra-high-finesse) 단결정 실리콘 공진기이며, 이는 PTB와 미국 공동 실험실 천체물리학 연구소(JILA: Joint Institute for Laboratory Astrophysics) 협력 연구에서 최초로 시연된 212 mm 실리콘 공진기 설계를 기반으로 합니다.
이와 같은 안정도를 달성하기 위해 기준 공진기는 진동으로부터 능동적으로 디커플링되고, 음향적으로 차폐되며, 실리콘의 영점 교차 온도인 123 K에서 안정화됩니다. 또한 운송 잠금(transportation-lock) 매커니즘을 통해 재정렬 없이 이동이 가능합니다.
각 ORS-ULN 시스템은 광학 및 전자 랙으로 구성되며, 별도의 폐쇄형 사이클 냉각기(closed-cycle cooler)를 포함합니다. 모든 시스템은 출하 전에 동등 또는 그 이상의 성능을 갖는 기준 시스템과의 비교를 통해 완전 특성 평가가 수행됩니다.
주요 사양
- 파장 : 1542 nm
- 안정도(MADEV, 1 s) : <9.6 x 10⁻¹⁷
- 선폭 : <40 mHz
적용 분야
- 광 원자 시계 (Optical Clocks)
- 광 주파수 기반 차세대 시각 체계 개발 (Development of Next-generation Time-scale Based on Optical Carriers)
- 중력파 검출 (Gravitational Waves Detection)
- 표준 모형을 넘어서는 물리 현상 탐색 (Search for Physics Phenomena Beyond the Standard Model)
특징
- 초고피네스(Ultra-high-finesse) 단결정 실리콘 공진기
- 123 K 영점 교차 온도 안정화
- 초고진공(UHV: Ultra-high Vacuum) 시스템
- 운송 잠금(Transportation-lock) 매커니즘
- 파이버 결합(Fiber Coupling)
- 광학 구성, 전자 장치 및 파이버 랙, 냉각 시스템을 포함한 통합 상용 솔루션
일반 사양
모델 (Model) | ORS-ULN | ||
중심 파장 (Central Wavelength) | 1542 nm | ||
안정도 - MADEV at 1s (Stability - MADEV at 1s) | <9.6 x 10⁻¹⁷⁽¹⁾ | The stability performance is subject to further improvements | |
선폭 (Linewidth) | <40 mHz ⁽²⁾ | ||
절대 선형 주파수 드리프트율 (Absolute Linear Drift Rate) | <10 mHz/s ⁽³⁾ | ||
평균 출력 (Output Power) | >5 mW (FC/APCc connector) | ||
외형 치수 와 중량 (Dimensions and Mass) | Optical part: 50 cm (L) x 60 cm (W) x 100 cm (H); Mass: 120 kg | Electronics and Fiber rack: 60 cm(L) x 80 cm (W) x 150 cm (H); Mass: 250 kg | Cooling system: 28 cm(L) x 45 cm (W) x 37 cm(H); Mass: 32 kg |
동작 전압 (Operating Voltage) | 100 / 115 / 230 VAC at 50 Hz - 60 Hz | ||
동작 온도 (Operating Temperature ) | T_lab = 22 ± 5 °C | The lab temperature must be stabilized within ± 0.5 °C | |
전력 소비 (Power Consumption) | <700 W | ||
⁽¹⁾ T_lab = 21±0.3 °C. 조건에서 측정
⁽²⁾ 잠금 후 선폭, 측정 시간 t >150 s.
⁽³⁾ T_cavity = 123 K 조건에서 측
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