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応用から探すVPHG 透過型ホログラフィック グレイティング (回折格子)Wasatch Photonics

 

   Wasatch Photonics
ワサッチ フォトニクス

 VPHG(Volume Phase Holographic Diffraction Grating) 
    透過型 体積位相ホログラフィック 
     グレイティング(回折格子)

 

 
  新マウント無し グレイティング        



ワサッチ フォトニクス(Wasatch Photonics)の強化体積位相グレイティングとHDグレイティングは弱光応用に卓越しています。
これらのグレイティングはラマン分光に非常に優れています。高い分散、低い偏光依存損失を持っています。他の市場にあるグレイティングよりも光子を得られます。これらは在庫からすぐに出荷出来ます。OEMにも対応しています。

グレイティングの構造は、媒体が表面ではなく、体積の中にあるので厚いグレイティングの製造が可能になります。

ラマン分光のためのボリューム フェイス透過型グレイティング

HD 1167 l/mm  @ 1212nm

効率


分散

  

HD 1624 l/mm 871nm

効率



分散


 

1600l/mm @615nm

効率


分散


 

レーザーパルス圧縮とストレッチのためのボリューム フェイズ グレイティング

 

 ワサッチ フォトニクス(Wasatch Photonics)のエンハンス ボリューム フェイズ グレイティングは高出力ウルトラ ファースト レーザーのパルス圧縮とストレッチを行うのに非常に優れています。これらのグレイティングは市場で最高の効率を持っています。









 

1700 l/mm @1030nm

効率            分散
   
 

1250 l/mm @1030nm

効率            分散
   


 

800 l/mm @1030nm

効率              分散

   



紫外 可視 近赤外分光のためのボリューム フェイズ グレイティング

 ワサッチ フォトニクス(Wasatch Photonics)のエンハンス ボリューム位相グレイティングは弱光応用に使用されています。これらは蛍光分光を扱うのに優れています。

これらのグレイティングは、高い分散、低い偏光依存損失、市場のどのグレイティングよりもフォトンを取り込みます。OEMに対応します。





 

450 l/mm @580nm

効率            分散
   


 

600 i/mm @600nm

効率




分散




 

1800 i/mm @532nm

効率



分散




 

600 l/mm @900nm

効率



分散




 

900 l/mm @930nm

効率



分散





 

600 l/mm @1550nm

効率            分散

   



 

ハイパースペクトラル イメージングのためのグレイティング

150 l/mm @1700nm

効率            分散
   


 

225l /mm @2000nm

効率            分散
   


 

250 l/mm @1250nm

効率                                 分散
   




 

360 l/mm @550nm

効率                                分散
   




 

860 l/mm @900nm

効率            分散
   





 

1200 l/mm @1185nm

効率   分散
   





 

OCTのためのエンハンス ボリューム フェイズ グレイティングとHDグレイティング

  

600 l/mm @840nm

効率



分散



 

 

960 l/mm @840mm

効率


分散





 

1200 l/mm @840nm

効率


分散





1500 l/mm @840nm

効率



分散




 

 

HD1800 l/mm @840mm HD グレイティング

HD グレイティングは従来のボリューム フェイズ グレイティングよりも広帯域です。

効率



分散





 

HD1450 l/mm @1050nm

効率                                    分散

   




HD1145 /mm @1310nm

効率


分散





 

900 l/mm @1300nm

効率



分散



 


VPHG 体積位相ホログラフィック グレイティングの応用



天文学グレイティング

A new generation of variable blaze transmission gratings is being used in telescope instrument packages to simplify spectrograph design and improve light collection efficiency. These volume holographic phase holographic gratings (VPHGs) allow the use of near straight through spectral imaging so that collection cameras can be larger and closer to the grating. Prisms and AR coated windows are easily index matched to volume type gratings and no delicate surfaces are ever exposed to the elements. Spatial frequencies above 4000 l/mm are easily realized without anomalies or losses from form factor. Efficiencies for S (TE) and for P (TM) can be as high as 95% while diffracting through a 93 degree full angle (46.5 degrees half-angle) in the special case of a Dickson® Grating. All gratings are made in hardened, baked, and environmentally stable dichromated gelatin (DCG). The gratings are sealed with glass on both sides resulting in a rugged, scratch resistant, easily handled product. They may be cleaned with soap and water.

Additionally, these VPHGs allow for relatively large Bragg angle tunability. An example is shown below for a 1085nm grating at 720 lpmm.


 

ハイパースペクトル イメージング Hyperspectral Imaging (HSI)

HSIは、何億ものイメージキューブから成ります。空間データは、XY面にあり、スペクトラルデータは、Z軸にあります。HSIは、始めにCCDカメラの中のX-Yのピクセル行にイメージストリップをはっきり描きます。この行の中の各々のピクセルは、スペクトラルデータのZ欄に広がり、フレームは読み取られます。次に、HISは、次のXYストリップにスキャンします。2次元の空間イメージが組立てられるまでにこれは繰り返されます。


ハイパースペクトルイメージング(HSI)は、イメージング分光学としても知られています。パッシブ、電気光学、リモートセンシング技術であり、隠れたイメージ情報をスペクトラルデータを収集し、検査を行うことにより明らかにします。通常このデータは、可視と近赤外にあり、UVはほとんど使用されません。ほとんどの自然のもの、又は人工の材料は、特色又は特徴的な吸収/反射特性を含みます。ほとんどの役立つデータは、人間の目には識別出来ません。


防衛
・カモフラージュそして秘密のターゲット検出(ジャングルの中のタンク、水中の潜水艦)
・ターゲット整理
農業
・ミネラル識別
・地形・地球物理学の探検
・穀物監視
医療
・やけど診断
・ガン細胞検出
・ドラッグスクリーニング/テスティング
 
多くの防衛空挺、人工衛星調査システムは、すでにシングルセンサーシステムから空間分解能の高いセンサーシステムにシフトしています。医療と農業のアプリケーションはどんどん発達しています。


Volume Phase ホログラフィックグレーティングは、幅広いバンド幅でS,P両方の偏光に効率の高い分散を提供します。これは光子の数を限定することも可能ですし、それらの偏光はランダムだから重要なことです。全てのグレーティングは、硬い、ベイクされた、環境的に安定した重クロム酸塩のゼラチンで出来ています。グレーティングは、両面ガラスでシール付けされ、頑丈で傷への耐性があり、扱いやすい製品です。石鹸と水で洗浄することが可能です。充実したお客様サポートを致します。それに加え、コンサルティング、デザイン、プロトタイプ、製品統合、大量生産を低価格で提供します。

 

パルス圧縮

レーザーパルス圧縮と引き延ばし
透過配置で左右対称のVPHGを使用することにより、ピコ秒とフェムト秒レーザーパルス幅の効果的な圧縮と引き延ばしを得ることが出来ます。下記の図のように、圧縮と引き延ばしは、平行グレーティングの間の距離に圧縮と引き延ばしは比例します。分散を倍にする為にミラーを挿入することも出来ますし、圧縮の目的で、二つの類似したレンズの焦点距離を2倍ほどに離して置くことも出来ます。
 
回折効果>90%、S(TE)偏光の為に、70度までの角度と組み合わせ、高い処理能力 コンパクトデバイス。

wasatch_photonics_pulse_compression

例  1213 lpmm grating (70.1 degrees) for 1550nm
wasatch_photonics_pulse_2

エネルギー密度情報

エネルギー密度によるダメージは、ほとんどの場合、のり/ゼラチン/ガラスで、のりの軟化によるダメージです。下記は成功した医療パルスレーザーアプリケーションです。エネルギー密度 〜10W/cmCWは良く、10〜10W/cm2までは、適したエポキシで可能です。
 

Energy Density Measurements (approximate) from Customers 

 
Description Application #1 Application #2 Application #3
Pulsed Laser Type 1054nm, S polarized

800nm, P polarized

530nm, P polarized
Grating Size >25mm >10mm >10mm
Beam Diameter 5mm 3mm  1.5mm
Pulse Duration 500 fs 130 fs <200 fs
Energy/pulse 30 microjoules  360 microjoules 7 microjoules
Repetition Rate >10 KHz 1 KHz 1 KHz
Average Power 

(Energy/pulse X Repetition Rate )

>300 mW >300 mW >7 mW
Average Power Density 

(Average Power / Beam Area)

>1.5 Watts/cm2 >5 Watts/cm2 0.5 Watts/cm2
Peak Power 

(Energy/pulse) / Pulse Duration)

6×10^7 Watts 3×10^9 Watts >3×10^7 Watts
Peak Power Density 

(Peak Power / Beam Area)

3×10^8 Watts/cm2 4×10^10 Watts/cm2 2×10^9 Watts/cm2
Test Duration In commercial use 1.5 hours with no failure Preliminary

 

外部共振器レーザーチューニング

外部共振器ダイオードレーザーと色素レーザーは、シングルモードでチューニング出来ます。レーザー共振器から出た光線は、コリメーターを通り、グレーティングに照射します。LittrowとLittman形状では、正しい波長の光線がコリメーターに戻り、レーザー共振器にフォーカスされるようにグレーティングが位置づけられます。シングル又はデュアル偏光の為のグレーティングも制作されます。
 
VPHGは、どの波長や空間周波数に対しても特注生産が可能。頑丈で、傷への耐久性があります。ダイオードレーザーシステムにVPHGグレーティングが使われます。

wasatch _photonics_laser_cavity
 

Littman System Using VPH Transmission Gratings, S(TE) Maximized

wasatch_photonics_external_cavity


wasatch_photonics_transmission

 

ラマン分光

ラマン分光学では、試料がレーザー光により照射され、スペクトルを分析します。散乱光により発生する分子中のグランドレベル振動や回転エネルギーの変化は、特色のある分子構造を作ります。ラマン分光学システムは、通常回折グレーティングを用います。強いレーザー照射で作り出される極度に弱いスペクトル線は、ラマン分光学では厳しい要求があります。散乱された偏光はランダムです。SとP偏光両方での高効率である必要があり、VHPGではそれが可能です。
wasatch_photonic_reman
 

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