Santec ILA Injection-Locked Amplified Laser System 

370~710 nm, 최대 1 W 오토트래킹 인젝션 락킹 레이저 증폭기 

(Santec, formerly MOGLabs) 

Santec ILA는 협선폭 시드 레이저의 스펙트럼 특성을 유지하면서 청색·가시광 영역의 출력을 최대 1 W까지 높이는 인젝션 락킹 레이저 증폭 시스템입니다. 시드 레이저를 Fabry–Pérot(FP) 증폭 다이오드에 주입하면 증폭 다이오드가 시드와 동일한 주파수와 위상으로 발진하면서 선폭과 코히어런스를 유지한 채 출력을 최대 100배(+20 dB)까지 증폭합니다. 일반적인 TA 증폭기보다 우수한 빔 품질을 제공하면서 SHG용 비선형 결정과 배가 공진기를 사용하지 않으므로, 구현하기 까다로운 청색·가시광 파장을 보다 단순하고 경제적으로 확보할 수 있습니다.

인젝션 락킹은 온도와 전류, 광축이 미세하게 변해도 해제될 수 있지만, ILA는 이러한 운용상의 어려움을 Santec의 오토트래킹 기술로 보완합니다. 내부 모니터가 락킹 상태를 계속 확인하고 ILD 디지털 컨트롤러가 증폭 다이오드의 전류를 실시간으로 미세 조정해 최적의 락킹 지점을 추적하며, 일시적인 외란으로 락킹이 해제된 경우에도 조건을 다시 탐색해 자동으로 복구합니다. 이를 통해 연구자가 증폭 다이오드의 전류를 반복적으로 조절하지 않아도 시드 레이저의 좁은 선폭과 높은 스펙트럼 순도를 안정적으로 유지할 수 있습니다. 출력 성능은 파장에 따라 달라지며 370 nm에서 100 mW, 399 nm에서 400 mW, 461 nm에서 최대 1 W, 509 nm에서 200 mW, 657 nm에서 300 mW, 689 nm와 698 nm에서 각각 110 mW의 구성이 제공됩니다. 빔 품질은 M² 1.0~1.2, 발산각은 1.5 mrad 미만이며 ASE 억제비가 45 dB를 초과하므로, 높은 출력뿐만 아니라 깨끗한 공간 모드와 스펙트럼이 필요한 정밀 실험에도 적합합니다.

ILA는 안정적인 단일 주파수 시드 레이저와 함께 사용하는 MOPA 구조로, 500 nm 이상의 파장에서는 Cateye 가변 레이저를, 500 nm 미만에서는 Littrow 가변 레이저를 시드 광원으로 구성할 수 있습니다. 시드와 증폭 다이오드는 각각 dDLC와 LDD 컨트롤러로 구동되며, Faraday 아이솔레이터가 외부 반사광으로부터 두 다이오드를 보호합니다. 시드 및 증폭 출력에는 자유공간과 광섬유 결합 옵션을 적용할 수 있고, 별도로 분리한 시드 출력은 주파수 락킹이나 상태 모니터링에 활용할 수 있어 기존 광학 장비와의 연결도 유연합니다. 증폭 다이오드는 사용자가 교체할 수 있으며 정밀 플렉셔 정렬 구조를 통해 교체 후에도 시드와 증폭 모드의 결합을 조정할 수 있으므로 장비 중단 시간과 유지 비용을 줄일 수 있습니다. 이러한 구성은 Sr·Yb·Yb⁺ 레이저 냉각과 트래핑, Ca·Sr 광시계, Rydberg 여기, 정밀 분광과 양자광학처럼 높은 코히어런스와 특정 원자 전이 파장의 고출력이 동시에 필요한 응용에 적합합니다.

특징  

■ 461 nm 파장에서 최대 800 mW 출력을 제공하는 주입 잠금형 레이저 증폭기
■ 연속 모니터링과 실시간 조정을 통한 자동 추적 주입 잠금으로 안정적인 잠금 상태 유지
■ 좁은 선폭과 높은 코히어런스의 레이저 출력 제공
■ 일반적인 테이퍼드 증폭기(TA) 시스템보다 우수한 빔 품질
■ 복잡한 비선형 주파수 변환 없이 주요 파장을 구현할 수 있는 비용 효율적인 SHG 시스템 대안
■ Sr, Yb 및 Rydberg 실험에 사용되는 주요 원자 전이 파장에 최적화
■ 안정적인 증폭기 작동과 제어를 위한 디지털 컨트롤러
■ 저렴한 비용으로 교체할 수 있는 증폭기 다이오드 구조
■ 안정적이고 직관적인 플렉셔 정렬 구조
■ 시드 레이저와 증폭 레이저 출력을 위한 광섬유 결합 옵션

어플리케이션

• ■ Laser cooling and trapping (Sr, Yb, Yb⁺)
• ■ Optical clock systems
• ■ Rydberg excitation experiments
• ■ Precision spectroscopy
• ■ Quantum optics

제품 사양 

주요 파장 대역  

• ■ 370nm (Yb⁺): ~100mW
• ■ 399nm (Yb): >200mW
• ■ 461nm (Sr): up to 800mW
• ■ 480nm (Rb Rydberg): ~400mW
• ■ 509nm (Cs Rydberg): ~200mW
• ■ 657nm (Ca clock): ~300mW
• ■ 689nm (Sr MOT): ~300mW
• ■ 698nm (Sr clock): ~300mW
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시스템 통합

ILA 시스템은 자사의 파장 가변 다이오드 레이저 플랫폼을 비롯한 안정적인 시드 레이저와 함께 운용하도록 설계되었습니다. SHG 기반 시스템보다 콤팩트하고 구성이 간단한 대안을 제공하며, 표준 광 아이솔레이션 및 빔 전달 구성과도 호환됩니다.

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