Octave Photonics Dispersion-Engineered Supercontinuum Module (DESMO)
1560 nm 펨토초 레이저에서 780 nm 생성을 지원하는 나노포토닉 도파로 기반 슈퍼컨티뉴엄 모듈
(Octave Photonics)
Octave Photonics DESMO는 좁은 대역폭의 펨토초 레이저 펄스를 넓은 스펙트럼으로 확장하기 위한 분산 설계 슈퍼컨티뉴엄 모듈입니다. 슈퍼컨티뉴엄은 짧은 펄스가 비선형 매질을 통과하면서 원래보다 훨씬 넓은 파장 범위로 퍼지는 현상으로, 정밀 분광, 주파수 콤 자기참조, 생체 이미징, 원격 감지처럼 넓은 광대역 스펙트럼이 필요한 응용에서 중요하게 사용됩니다. DESMO는 일반적인 비선형 광섬유가 아니라 나노포토닉 칩 위의 도파로를 사용해, 더 낮은 펄스 에너지에서도 넓은 스펙트럼을 생성할 수 있도록 설계되었습니다.
나노포토닉 도파로는 빛을 매우 작은 단면 안에 강하게 가두기 때문에, 비교적 낮은 입력 펄스 에너지에서도 높은 광세기와 비선형 효과를 얻을 수 있습니다. 또한 도파로의 폭, 높이, 분산 특성을 설계함으로써 출력 스펙트럼의 형태를 목적에 맞게 조정할 수 있습니다. 따라서 DESMO는 단순히 백색광을 넓게 만드는 모듈이 아니라, 특정 응용에 필요한 파장대와 분산파 피크를 목표로 설계할 수 있는 맞춤형 초연속광 생성 플랫폼에 가깝습니다.
대표 구성인 DESMO-1560-780은 약 1560 nm 중심 파장의 펨토초 레이저를 입력으로 사용하며, 200 fs 미만의 펄스폭과 약 150 pJ 수준의 낮은 펄스 에너지에서 동작할 수 있습니다. 이 구성은 약 750–1300 nm 범위의 출력 스펙트럼을 제공하고, 780 ± 5 nm 부근에 강한 분산파 피크를 생성합니다. 특히 1560 nm 모드잠금 레이저 기반 주파수 콤에서 780 nm 성분을 효율적으로 얻을 수 있어, 낮은 출력 조건의 주파수 콤 안정화와 fceo 검출에 유용합니다.
DESMO는 완전 커넥터형 비선형 도파로 모듈로 제공되어 기존 펨토초 레이저 시스템에 비교적 간단하게 연결할 수 있습니다. 표준 DESMO-1560-780 구성은 PM1550 입력 광섬유와 PM780 출력 광섬유를 사용하며, FC/APC 커넥터 구성을 지원합니다. 모듈 크기는 광섬유를 제외하고 57 × 13 × 9 mm로 매우 작으며, 표준 광학 테이블에 장착할 수 있는 베이스플레이트를 함께 사용할 수 있습니다. 이러한 구조는 복잡한 자유공간 정렬 부담을 줄이고, 실험실에서 플러그인 방식으로 슈퍼컨티뉴엄 생성을 구현하는 데 적합합니다.
맞춤형 DESMO 구성은 약 1000–2000 nm 범위의 입력 펄스 중심 파장에 대응할 수 있으며, 출력 스펙트럼과 분산파 피크를 목적에 맞춰 조정할 수 있습니다. 분산파 피크는 600–2500 nm 범위에서 맞춤 설계가 가능하고, 출력은 광섬유 또는 자유공간 방식으로 구성할 수 있습니다. 입력 커넥터는 FC/APC, FC/PC 등으로 조정할 수 있으며, 출력도 광섬유 또는 렌즈 기반 자유공간 출력으로 선택할 수 있습니다. 필요에 따라 편광 유지 광섬유, 시준 자유공간 출력, 밀봉 패키지, 능동 온도 안정화, 수 W급 평균 출력 대응 구성도 선택할 수 있습니다.
DESMO는 탄탈라 기반 비선형 도파로 패키지를 사용해 높은 결합 효율과 기계적 안정성을 제공하도록 설계되었습니다. 표준 DESMO-1560-780 구성은 최대 400 mW 평균 입력 출력에 대응하며, 맞춤형 구성은 최대 3 W 수준의 평균 광출력 조건까지 설계할 수 있습니다. 동작 온도는 표준 구성에서 5–40°C이며, 열전 냉각 옵션을 적용한 맞춤형 구성에서는 -10–70°C 범위까지 대응할 수 있습니다.
나노포토닉 도파로는 높은 피크 세기에 민감할 수 있으므로, 모드잠금 시드 레이저와 광증폭기를 함께 사용하는 구성에서는 과도 펄스에 대한 보호가 중요합니다. 시드광이 일시적으로 끊기거나 모드잠금 상태가 불안정해진 상태에서 증폭기가 계속 동작하면, 다시 시드가 들어가는 순간 제어되지 않은 펄스 증폭이 발생할 수 있습니다. 이러한 손상을 방지하기 위해 Octave Photonics는 FLAIM 고속 광증폭기 인터록 모듈을 함께 사용할 수 있도록 제안하고 있으며, 이 모듈은 시드광 손실 시 1 ms 미만의 응답으로 증폭기를 차단해 민감한 도파로 모듈을 보호하는 데 사용할 수 있습니다.
Octave Photonics DESMO는 슈퍼컨티뉴엄 모듈, 나노포토닉 도파로 광원, 1560 nm 주파수 콤의 780 nm 생성 모듈, 저에너지 펨토초 레이저용 광대역 스펙트럼 생성기, 주파수 콤 자기참조용 도파로 모듈을 찾는 연구실에 적합합니다. 정밀 시간·주파수 계측, 양자과학, 광대역 분광, 생체 이미징, 원격 감지처럼 넓은 스펙트럼과 안정적인 파장 설계가 필요한 응용에서, DESMO는 낮은 펄스 에너지와 작은 패키지로 효율적인 슈퍼컨티뉴엄 생성을 구현할 수 있는 실용적인 광대역 도파로 솔루션입니다.
제품 사양
| Models | DESMO-1560-780 | DESMO-Custom |
| Input Pulse Center Wavelength | ~1560 nm | ~1000 to 2000 nm |
| Input Pulse Duration¹ | <200 fs | <350 fs |
| Min. Input Pulse Energy | Typ. 150 pJ, 180 pJ max | 150 pJ |
| Output Spectral Range² | ~750 to 1300 nm | Customizable |
| Dispersive Wave Peak | 780±5 nm | Customizable, 600 to 2500 nm |
| Dispersive wave power³ | >40 uW (100 MHz fᵣₑₚ) | >100 uW (100 MHz fᵣₑₚ) |
| Input fiber | PM1550 fiber | Customizable |
| Input connector | FC/APC | FC/APC, FC/PC, or similar |
| Output Type | PM780 fiber | Fiber or free space |
| Output Connector | FC/APC | Fiber or lens |
| Dimensions (excluding fibers) | 57 x 13 x 9 mm | Customizable |
| Max. average optical power | 400 mW | 3 Watts |
| Operating temp. | 5 to 40 ºC | -10 to 70 ºC with optional thermoelectric cooler |
1. Assumes compressed pulse achieved inside module housing, accounting for dispersion of input fiber pigtail.
2. Long-wavelength end of spectrum limited by losses in PM780 output fiber. Alternative fiber options available on request.
3. Power in dispersive wave scales linearly with pulse repetition frequency
Customization: Nanophotonic waveguides provide tight confinement of the guided light, enabling supercontinuum generation with very low pulse energies. Additionally, the output spectrum can be adjusted simply by changing the dimensions of the waveguide. Thus, Octave Photonics can offer customized spectral output from our standard packaging approach.
