ファブリペローレーザー
ファブリ・ペロー（FP）レーザーダイオードは、ファブリ・ペロー（FP）共振空洞を用いて動作モードを制御し、波長安定性を実現するレーザーダイオードの一種です。ファブリ・ペロー（FP）レーザーは、光コヒーレント・トモグラフィー（OCT）分野における基礎的な要素です。これらのレーザーは、比較的シンプルでありながら非常に高い効率性を備えたアーキテクチャを特徴としており、研究と産業の両方において、様々な光学アプリケーションに幅広く活用されています。ファブリ・ペロー（FP）レーザーの世界、その動作原理、そして通信と天文学への応用について探究しましょう。InPhenixと共に、ファブリ・ペロー（FP）レーザー技術の進歩をご覧ください。
Inphenix は、医療、通信、センシング、測定業界の最先端のアプリケーションに不可欠なレーザーと光源を設計、製造しています。
Window (nm)
To: From: |
Peak
To: Wavelength (nm) |
Threshold Current (mA) |
Output Power (mW) |
Operation Current (mA) |
Spectrum Width (rms)(nm) |
Package Type |
Part Number |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Window (nm) | Peak Wavelength(nm) |
Threshold Current(mA) |
Output Power(mW) | Operation Current(mA) |
Spectrum Width (rms)(nm) | Package Type | Part Number |
| 785 | 785 to 795 | 400 | 600 | 1000 | 5 | TO 8, 9Ex-Window | IPFPT0701 |
| 1310 | 1290 to 1350 | 20 | 180 | 1000 | 5 | BUT or DIL | IPFPD1302 |
| 1490 | 1450 to 1500 | 20 | 180 | 1000 | 5 | BUT or DIL | IPFPD1402 |
| 1550 | 1520 to 1580 | 20 | 180 | 1000 | 5 | BUT or DIL | IPFPD1502 |
| 1625 | 1610 to 1650 | 20 | 180 | 1000 | 7 | BUT or DIL | IPFPD1602 |
Window (nm)
To: From: |
Peak
To: Wavelength (nm) |
Threshold Current (mA) |
Output Power (mW) |
Operation Current (mA) |
Slope Efficiency (mW/mA) |
Spectrum Width (rms)(nm) |
Package Type |
Part Number |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Window (nm) | Peak Wavelength(nm) |
Threshold Current(mA) |
Output Power(mW) | Operation Current(mA) |
Slope Efficiency (mW/mA) |
Spectrum Width (rms)(nm) | Package Type | Part Number |
| 785 | 785 to 792 | <400 | <200 | 1000 | 0.4 | 5 | BUT or DIL | IPFPD0701 |
| 785 | 785 to 792 | <400 | <400 | 1000 | 0.8 | 5 | TO 8, 9Ex-Window | IPFPT0701 |
| 1310 | 1300 to 1320 | <15 | <100 | <1000 | 0.4 | 5 | BUT or DIL | IPFPD1302 |
| 1310 | 1300 to 1320 | <15 | <100 | <1000 | 0.4 | 5 | TO 8, 9 or 56 Ex-Window | IPFPT1302 |
| 1490 | 1480 to 1500 | <15 | <100 | <1000 | 0.4 | 5 | BUT or DIL | IPFPD1402 |
| 1490 | 1480 to 1500 | <15 | <100 | <1000 | 0.4 | 5 | TO 8, 9 or 56 Ex-Window | IPFPT1402 |
| 1550 | 1540 to 1570 | <15 | <100 | <1000 | 0.4 | 5 | BUT or DIL | IPFPD1502 |
| 1550 | 1540 to 1570 | <15 | <100 | <1000 | 0.4 | 5 | TO 8, 9 or 56 Ex-Window | IPFPT1502 |
| 1625 | 1620 to 1640 | <15 | <100 | <1000 | 0.4 | 7 | BUT or DIL | IPFPD1602 |
| 1625 | 1620 to 1640 | <15 | <100 | <1000 | 0.4 | 7 | TO 8, 9 or 56 Ex-Window | IPFPT1602 |
構造と運営
ファブリ・ペロー（FP）レーザーは、2枚の平行な部分反射ミラーによって形成される共振空洞内にゲイン媒体を閉じ込めることで動作します。ファブリ・ペロー（FP）レーザーは、ミラー、ゲイン媒体、およびポンプ光源で構成され、効率的な光増幅を可能にします。ファブリ・ペロー（FP）は、その狭い線幅と安定した出力から、OCTで広く使用されています。ファブリ・ペロー（FP）レーザーの基本的なメカニズムは、この空洞内での誘導放出による光増幅です。ミラーは特定の波長の光をゲイン媒体を通して反射させ、共振条件を満たす光を選択的に増幅します。その結果、レーザーは空洞長とゲイン媒体の特性によって決まる離散的な波長でコヒーレント光を放射します。
ファブリペロー (FP) レーザーの主なコンポーネントは次のとおりです。
- 利得媒質：誘導放出による光増幅を担う物質です。一般的な利得媒質には、半導体材料、ドープファイバー、固体結晶などがあります。利得媒質の特性によって、レーザーの波長範囲と効率が決まります。
- ミラー：これらは通常、誘電体コーティングやブラッグ反射器など、共振空洞の境界を定義する高反射率の素子です。これらのミラーの反射率と配置は、レーザーの出力とスペクトル特性を決定する上で非常に重要です。
- ポンプ光源：ポンプ光源は、利得媒質中の電子をより高いエネルギー状態へ励起し、レーザー発振を開始するために必要なエネルギーを供給します。このエネルギーは、電流、別のレーザーを用いた光ポンピング、フラッシュランプなど、様々な手段で供給できます。
光干渉断層撮影（OCT）の応用
狭線幅と安定した出力で知られるファブリ・ペロー（FP）レーザーは、OCTにおける高解像度の画像化と精密な測定を実現します。コスト効率と信頼性に優れています。ファブリ・ペロー（FP）レーザーは、狭線幅と安定した出力を生成できるため、OCTシステムに不可欠な存在です。これらの特性は、OCTにおける詳細な画像化に必要な高い空間分解能を実現するために不可欠です。狭線幅はサンプル内の異なる光路を正確に識別することを可能にし、出力の安定性は、診断と研究の両方の用途に不可欠な、一貫性と信頼性の高いデータ取得を保証します。
OCTの利点
高解像度光イメージングの鍵となるファブリペロー（FP）レーザーは、ゲイン媒体やポンプ光源などのコンポーネントと連携して動作するため、高精度測定に不可欠です。OCTにおけるファブリペロー（FP）レーザーの主な利点は以下のとおりです。
- 狭い線幅: この特性は高い空間分解能に不可欠であり、サンプル内の微細構造の区別を可能にします。
- 安定した出力: 出力パワーと波長の安定性は、特に長期または繰り返しのスキャンのシナリオにおいて、信頼性の高い画像化と測定に不可欠です。
- コスト効率: ファブリ ペロー (FP) レーザーの設計は他のレーザー タイプに比べて比較的単純なため、製造コストが低く抑えられ、OCT システムにとって経済的な選択肢となります。
最近の進歩
ファブリ・ペロー（FP）レーザーにおける近年の技術革新は、その性能向上と応用範囲の拡大をもたらしました。光学研究に不可欠なファブリ・ペロー（FP）レーザー構造は、このファブリ・ペロー（FP）レーザー技術を用いて安定した光増幅を実現し、様々な分野の研究を促進します。これらの革新には以下が含まれます。
- 強化反射コーティング: 高反射率誘電体コーティングの開発により、共振器内損失が減少し、ファブリペロー (FP) レーザーの効率が向上し、出力電力が増加し、全体的なパフォーマンスが向上しました。
- 高度なゲイン メディア: 新しい半導体材料とドープ ファイバーの研究により、より広い波長範囲と優れた調整可能性を備えたゲイン メディアが実現し、さまざまな OCT アプリケーションにおけるファブリ ペロー (FP) レーザーの汎用性が向上しました。
- 光子回路との統合：ファブリ・ペロー（FP）レーザーを光子集積回路（PIC）に統合することは、大きな進歩です。複数の光子機能を単一チップに統合することで、これらのシステムはよりコンパクトで効率的になり、特に携帯型OCTデバイスにとって大きなメリットとなります。
技術的な改善とカスタマイズ
ファブリ・ペロー（FP）レーザー技術の進化に伴い、特定のアプリケーション要件を満たすためのカスタマイズ化も進んでいます。共振器長、ミラー反射率、利得媒質組成を調整することで、レーザーの出力特性を精密に制御することが可能になります。こうした高度なカスタマイズにより、ファブリ・ペロー（FP）レーザーは様々な研究・産業ニーズへの適応性を高め、現代の光学分野において不可欠なツールとなっています。
先進システムとの統合と環境安定性
ファブリ・ペロー（FP）レーザーは、光集積回路（PIC）などのより複雑なシステムへの統合が進むにつれ、高度な光学システムにおける役割を拡大しています。これらの統合システムは、OCT装置の小型化とコスト削減だけでなく、システム全体の性能向上にも貢献します。
さらに、ファブリ・ペロー（FP）レーザーの熱的および機械的安定性を向上させるための近年の取り組みにより、さまざまな環境条件下でも一貫した性能を維持できるデバイスが実現しました。この堅牢性は、レーザーの安定性の維持が信頼性の高い動作に不可欠となる、過酷な環境や制御されていない環境でのアプリケーションにとって極めて重要です。
