【sevensixTV】に第81弾の動画を更新しました。

00:06　iQoMの紹介
01:24　iQoMの振動安定性
01:43　iQoMの温度安定性

本動画では、超短パルスファイバレーザー『iQoM』を温度安定性についてご紹介します。 iQoMはSESAMフリー、すべて偏波保持ファイバで構成することで、高い環境安定性を実現しています。実際に、温度環境を変化させた時の特性について、データと共にご紹介致しますので、是非ご覧下さい。

■■　振動安定性についての動画
超短パルスレーザー『iQoM』動作中に思いっきり振ってみた│Vol.73   

■■　『iQoM』詳細情報　　

■■　これまでのiQoM関連動画　

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00:06　iQoMの紹介

はじめに、iQoMの主なスペックを確認しておきましょう。

• 中心波長： 1047nm
• スペクトル幅： 8nm以上
• 出力： 80mW以上
• パルス幅： 3 ～ 15ps（パルス圧縮により200fs以下も可能）
• 繰り返し周波数： 18MHz

高い環境安定性の秘密

iQoMは「SESAMフリー」の設計であり、すべての経路に「偏波保持ファイバー（PMファイバー）」を使用しています。 一般的な空間系やノンPMファイバーを含むレーザーでは、振動や温度変化の影響を大きく受け、最悪の場合レーザーが発振しなくなる不具合が起きやすくなります。しかし、iQoMはこの構成により、極めて高い環境安定性を実現しています。

01:43　iQoMの温度安定性

実験1：通常の実験室環境（25℃付近）での安定性

まずは、一般的な実験室環境（25℃ ±1℃）において、出力安定性を測定しました。

• 出力安定性：0.28%

この結果から、特別な対策を講じない通常の温度環境下でも、十分に出力が安定していることがわかります。

▼ 恒温槽を使用して、温度条件を25℃で安定させた場合の出力安定性データ (図1)

図1

実験2：恒温槽を用いた25℃固定での精密測定

さらに精度を高めるため、エスペック社製のライトスペック恒温槽「LU-124」を使用し、温度をより厳密に安定させた状態での測定も行いました。

• 温度条件： 24.63℃ ±0.05℃
• 出力安定性：0.11%

通常の環境下でも安定していましたが、温度状態をより一定に保つことで、さらなる高安定な出力を得ることが可能になります。

実験3：0℃〜40℃の広範囲な温度変化への耐性

次に、より過酷な環境を想定し、温度を0℃から40℃まで5℃ずつ変化させた際の挙動を調査しました。

▼ 恒温槽の温度を、0 – 40 ℃で5℃ずつ変化させたときのグラフ (図2)

図2

幅広い温度変化でも発振を維持

40℃にわたる大幅な温度変化の中でも、iQoMは一度も止まることなく発振を維持し続けられることが確認できました。 グラフを見ると、温度変化に伴ってレーザー出力も変化していますが、その変化量はごくわずかです。

温度と出力の相関関係

測定結果をプロットしたところ、温度変化に対して出力はおおよそ線形に変化していることがわかりました。

▼ 図2の、温度と出力関係のグラフ (図3)

図3

• 出力変化量：約0.25mW / ℃

このフィッティング結果から、1度あたりの出力変化量はわずか0.25mW程度であり、極めて安定した特性を持っていると言えます。

まとめ：過酷な環境でも頼れる安定性

iQoMは、SESAMを使用しない全偏波保持ファイバー構成を採用することで、優れた「温度安定性」と「振動安定性」を両立しています。産業用途や研究用途など、環境変化が懸念される現場でも安心してお使いいただけます。

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