LIGHT CONVERSION 社は世界的に認知されている産業用グレード・ Ybベースのフェムト秒レーザ PHAROS, CARBIDE, FLINTを製造しています。PHAROS series はカスタマイズ性、信頼性を大切にすることに注目し、プロセスに併せた出力パラメータを提供し100 fs 以下のパルス幅や 4 mJ のパルスエネルギーを提供しています。CARBIDE はコンパクトな産業用デザインと共に空冷モデルと水冷モデルを提供し、水冷モデルは卓越した出力安定性を維持したままで 120 Wの出力や 2 mJ のパルスエネルギーを提供することが可能です。オシレータのみの FLINT はパルス繰返し周波数が10 MHz～100 MHz まで選べ、しかも理科学用途・産業用途・メディカルアプリケーションにも対応出来るパラメータを提供できるので、全ての用途に対応可能です。

フェムト秒レーザの比較

製品名	最大平均出力	最大パルスエネルギー	繰返し周波数	パルス幅	特長・オプション
	20 W	4 mJ	Single-shot – 1 MHz	< 100 fs – 20 ps (tunable)	CEP 安定化オプション 繰返し周波数ロックオプション
	120 W	2 mJ	Single-shot – 10 MHz	< 190 fs – 20 ps (tunable)	高出力・高繰返しモデル、コンパクトなフットプリント 空冷モデル・水冷モデル
	20 W	0.5 µJ	10, 40, or 80 MHz  FLINT-FL1(60-100MHz選択可能）	< 50 fs / < 170 fs	CEP 安定化オプション 繰返し周波数ロックオプション

 

PHAROSは、Yb:KGW結晶をレーザ媒質に採用した高出力フェムト秒レーザ。ミリジュールレベルのパルスエネルギーと高平均出力を組合わせたフェムト秒レーザで、理科学用途の応用にも研究開発・産業用途にも対応できる様に、メカニカル的に光学的に設計されている。コンパクトで熱的に安定したシールドデザインにより、各種の光学系や機械のワークステーションと高度に統合することができる。PHAROSが最初に発売されてから2021.04で15周年を迎え、更なる進化を目指している。

ダイオード励起のYbレーザなので、メンテナンスコストを削減できレーザ寿命が長い。一方堅牢なオプトメカニカルデザインにより、どんな環境下でも安定した操作が可能。

PHAROSはチューナブル機能：パルス幅 (100fs～20ps)、パルスエネルギー (～4ｍJ)、パルス繰返し (single shot～1MHz)、平均出力 (～20W)等の可変パラメータにより多くのアプリケーションに対応できる。また内蔵のパルスピッカ―の機能により、パルス・オン・デマンドモードが得られ、出力、パルス繰返し周波数、照射タイミングも自由に正確にコントロール可能。

フェムト秒レーザの高出力・高エネルギー化と、高いパルス繰返し動作の実現により、高品位、高精度な加工をより高速に実現可能。
フェムト秒パルスにより、最小限の熱影響でデブリの少ないクリーンなアブレーション加工を実現可能。

ORPHEUS(OPA)と組み合わせると、可変波長にて高繰返し、高出力、高ビーム品質のフェムト秒パルスが得られるので、マルチフォトン顕微鏡、微細構造加工等に最適。

ORPHEUSについての詳細はこちらから

１台のPHAROSで複数台のOPA励起も可能。

24/7の産業用途でも豊富な実績があり、信頼性の高い超短パルスレーザなので、産業用グレードのオプション（I-OPA) が追加されている。

特長

●中心波長　　1030±10nm

●最大平均出力　20W (★PH2-4mJモデル : 20W,>4mJ,<450fs )(★PH2-UPモデル：20W, <100fs, 0.4mJ)
●パルス幅　100fs～20ps　PC制御可変 
●パルス繰返し周波数可変  シングルショット～1MHz

●最大パルスエネルギー　4mJ
●高品位なビーム品質　TEM00: M²<1.2 
●ワンボックスシールドパッケージ
●パルスピッカー内蔵によりパルスーオンーデマンド操作が可能

●堅牢で産業用グレードのメカニカルデザイン

●高度なサーマル安定化システム
●短いウォームアップタイム
●低ランニングコスト

●レーザヘッドに直付け可能な高調波オプション（自動切替・ 515nm,343nm,257nm,206nm)

●BiBurstオプション　GHz/MHzバーストパルス発生

●キャリアエンベロープ位相(CEP)安定化オプション

●パルス繰返し周波数ロックオプション

主な仕様                                           　              　　　　　　　　　                                          

PHAROS_2022

★HG-PHAROS(高調波ユニット) は (2H, 2H-3H, 2H-4H, 4H-5H) モデルが有り、堅牢な産業用グレードのデザインでレーザヘッドに直付けでき、システムに統合する事が可能。ソフトウェアにより自動で波長切換え出来る。

★I-OPA for PHAROS (産業用グレード光パラメトリック増幅器)は、PHAROSレーザヘッドに直付け出来る波長ユニットで非常に広帯域に対応可能。自動チューナブルタイプと固定波長タイプが有り、対象材料の特性に合わせて、吸収のある波長、吸収の無い波長などを選択することが出来、様々な加工手法実現の可能性が拡がる。

●励起出力：40Wまで

●パルス繰返し：2MHzまで

★BiBurst (burst-in-burst 動作による可変GHz/MHz バーストの可能性) オプション

高エネルギーフェムト秒レーザ PHAROSにフレキシブルなBiBurst機能を追加することにより、新しいハイテクな製造産業(家庭電化製品、ICチップ製造、ステント切断、表面機能化、次世代ディスプレイ工場、量子コンピュータ等)において新たな生産の可能性を拓ける。

材料加工の拡張性：

◆脆い材料の孔加工・切断 ◆深堀加工 ◆材料選別アブレーション ◆透明材料内部加工 ◆非表示マーキング ◆表面研磨 ◆表面機能化

BiBurst 

用途

■マイクロマシニング
■マイクロ・ナノ構造の作製
■時間分解分光
■バイオメディカル
■ブラッググレーティング・ウェーブガイド製作
■マルチフォトン光重合など

PHAROSを使用した理科学用アプリケーション例は　→こちらから      非線形顕微鏡     　　　　　　　　　　    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　超高速分光　　　　      　　　　                           　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　マイクロ&ナノファブリケーション   

PHAROSを使用した産業用アプリケーション例は　→こちらから　　　　　　　 　     産業用微細加工 　   

フェムト秒・ピコ秒レーザ用途に最適な光学部品は　→こちらから

フェムト秒・ピコ秒レーザ用途に最適なレーザ結晶・非線形結晶は　→こちらから

CARBIDEは、高平均出力と高い出力安定性を併せ持つフェムト秒レーザで、レーザビームの品質とビーム安定性に優れている。

コンパクトで堅牢なオプトメカニカルデザインにより、トップクラスの研究施設での応用研究に、又はディスプレイ・自動化システム・LED・メディカル等のハイテク産業の工場における各種の応用に対応できる。

CARBIDEの信頼性は製造現場の各種の厳しい環境下に於いて、24/7の稼働をしている何百ものシステム事例により証明されている。

更にビーム安定性のあるウルトラファーストパルスを必要とする産業用途において、内蔵のパルスピッカーにより出力やエネルギーをコントロールし、環境に左右されずに安定したビーム品質と出力安定性を得ることが可能。

またCARBIDEのパルス幅 (190fs～20ps) 、パルス繰返し (single shot～2MHz)等のチューナブル機能や、高平均出力 (～120W)、パルスエネルギー (～2ｍJ)等の可変パラメータにより多くのアプリケーションに対応できるので、新しいより優れた加工プロセスを見出す事に貢献することが可能。また内蔵のパルスピッカ―の機能により、パルス・オン・デマンドモードが得られ、出力、パルス繰返し周波数、照射タイミングも自由に正確にコントロール可能。

CARBIDEは定評のある高性能フェムト秒レーザPHAROSの特長をそのままに、発振器からアンプまで全てを単一の筐体に統合することを実現した、ユニボディデザインの産業用グレードフェムト秒レーザ。LDドライバ、制御回路、冷却部等が高度に統合されレーザヘッドに内蔵することで電磁波ノイズ放射を軽減。製造現場の種々な環境にも対応できる堅牢なボディと設計。高効率キャビティ設計でサイズが劇的に小型化。また組み立てが容易で量産に最適化されており、産業用途に最適なほか、理科学用途にも最適。

コンパクト空冷タイプと、産業用グレード水冷高出力タイプが有る。

特長
●ワンボックス

●最大平均出力　120W (@1mJ) 

●最大パルスエネルギー　2mJ (@80W)
●コンパクトなレーザヘッド(632x305x173mm水冷)(631x324x167mm空冷)
●パルス幅が可変   190fs ～ 20ps
●繰返し周波数も自由に設定  single ～ 10MHz★
●パルスピッカー内蔵によるパルスオンデマンド機能　

●出力、パルス繰り返し周波数、パルス幅の設定もコンピューターから一瞬で完了

●高調波オプション（515/343/257nm）50W-UVモデル 自動切り替え・本体に直付け　(206nm空冷モデルCB5)
●操作が簡単で機器組込みに最適

●水冷タイプは特に産業用グレードの堅牢な機械構造

◆主な仕様　　　　　　　　　　　　　　　　　★new　　　　　　　　　　　　　　　　　　

CARBIDE

用途

■先端加工、高品位・高精度微細加工

■微細構造加工

■非線形光学

■マイクロマシニング

■マイクロ・ナノ構造の作製

■時間分解分光

■バイオメディカル　(デバイス製造、生物細胞関連

CARBIDEを使用した産業用アプリケーション例は　→こちらから 　　 　

◆BiBurst(burst-in-burst 動作による可変GHz/MHz バーストの可能性)

高出力フェムト秒レーザ CARBIDEにフレキシブルで柔軟性の高いBiBurst機能を追加することにより、新しいハイテクな製造産業(家庭電化製品、ICチップ製造、ステント切断、表面機能化、次世代ディスプレイ工場、量子コンピュータ等)において、マイクロマシニングアプリケーション等の新しいソリューションを提供。

材料加工の拡張性：各種金属･セラミック･サファイア･ガラスの穴あけや切断、質量分析用の材料アブレーション、IC チップ製造等の内部加工、多層構造材料加工等各種の高精度な微細加工が実現可能

  BiBurst

◆HG-CARBIDE(高調波)モジュール(2H, 2H-3H, 2H-4H)をレーザヘッド本体に直付けして使用することが可能。HGモジュールは堅牢な産業用グレードの機器構造でソフトウェアにより出力波長を自動切換え可能。CB3-UV-50W 　　　　　　　　　　　　

◆I-OPAは産業用グレードの光パラメトリック増幅器で、CARBIDEに直付け可能。産業用の堅牢なデザインとフレキシブルな波長可変が融合して幅広いアプリケーションに対応可能。主として分光分析や顕微分光に使用され、マルチフォトン顕微鏡用に最適。

●最大出力40W、シングルショット～最大繰返し2MHz　　　

◆SCI-Mは理科学用途向けのモジュール　　　　　　　　　　　         　

SCIモジュールを外付けする事で、産業用グレードのCARBIDEの能力を維持したまま、フレキシブルな拡がりが加わり、特に理科学用途にとって魅力的。(５つの出力ポート)

CARBIDEにORPHEUS(OPA)を組み合わせると、広帯域で可変波長にて高繰り返し・高出力・高ビーム品質のフェムト秒パルスが得られるので、マルチフォトン顕微鏡やマイクロ・ナノ構造の作成・時間分解分光・微細構造加工等の理科学用途に最適。

CARBIDEを使用した理科学用アプリケーション例は　→こちらから　                                                                                   

                                               マイクロ&ナノファブリケーション 

               　　　　　　　　　　非線形顕微鏡                         　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   　超高速分光　

フェムト秒・ピコ秒レーザ用途に最適な光学部品は　　→こちらから

フェムト秒・ピコ秒レーザ用途に最適なレーザ結晶・非線形結晶は　→こちらから

FLINTは、PHAROS シリーズのオシレータのみを自在に使用できるフェムト秒光源として提供。堅牢で産業用グレードのメカニカデザインにて最先端の高出力タイプ (20W, 0.25μJ@76MHz), short pulseタイプ (<50fs@76MHz)等から用途に合わせて選択可能。

FLINTオシレータは、Kerr-lens モードロックを基本としており、操作を開始するとモードロックは長い時間をかけて安定した状態を保つことが出来る。更にオシレータキャビティの長さは、ピエゾアクチュエータで調整することが可能。

またオプションのCEP (キャリア・エンベロープ位相) 安定化システムにより、出力パルスを安定化することが出来る。　

第二高調波を装着でき自動切換え可能で、時間分解分光、非線形光学、微細構造加工など幅広く使用可能。

特長

●繰り返し周波数：10MHz (FL2-SP), 10MHz, 40MHz, 80MHz (FL2), 60-100MHz (FL1)

●最大平均出力：20W@40/80MHz, 1030nm
●最短パルス幅：＜50fs@10MHz 

●最大パルスエネルギー：＞0.5μJ@10/40MHz, 

●高出力安定性 ：＜0.5%rms

用途
■多光子励起レーザ顕微鏡
■THz発生
■OPCPA

<オプション>

■第二高調波自動切換え
■CEP(Carrier Envelope Phase) 安定化システム

■RRL(repetition rate locking)  繰返し周波数ロック■外部同期

◆HG-FLINTは、FLINTに装備する事で基本波または第二高調波をソフトウェアの制御により自動で出力させることが可能。

FLINT本体に高度に統合できる産業用グレードシステム。　尚、基本波と第二高調波を同期させたい場合はHIRO が便利。

特長

●出力波長：515nm

●自動高調波切り替え

●高度に統合して内蔵

●産業用グレードデザイン

HIROは、高出力フェムト秒レーザ　PHAROS, CARBIDE, FLINT用　の高調波ユニットで、515nm/343nm/258nm/206nm の出力波長を簡単に切り替えたり、3 波長同時出力も可能。

特長

●  標準型 (HIRO )、高出力型 (HIRO-HP)、高エネルギー型 (HIRO-HE)が有る

●　第二高調波 (515nm)、第三高調波 (343nm)、第四高調波 (258nm)、第五高調波 (206nm) に対応

●  FLINTに使用する場合は4Wまで、第四高調波まで可能

SHBCは、PHAROS, CARBIDE用の第二高調波のスペクトル幅を圧縮するためのもので、高いコンプレッション効果により、第二高調波のスペクトル幅を<10cm^-1に狭めることが出来る。

SHBC-NB (狭帯域タイプ）が登場し、スペクトル幅をに <2cm^-1 に狭めることが出来る。

●　出力波長：515nm±5nm

●　コンプレッション率：>30%　(狭帯域タイプは>15%)

●　出力スペクトル幅：<10cm^-1 又は <2cm^-1

●　励起光源：PHAROS, CARBIDE：40μJ～4mJのパルスエネルギー, 最大40W　(狭帯域タイプは3-200μJ/ 10W)

●　コンパクト型