eng
Выпуск #8/2019
О. Н. Азарова, Н. Л. Истомина, Л. В. Карякина
Laser World of Photonics 2019: полупроводниковые лазеры и лазеры на красителях
Laser World of Photonics 2019: полупроводниковые лазеры и лазеры на красителях
Просмотры: 2097
DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2019.13.8.710.713
EAGLEYARD Photonics
В одном из прошлых выпусков нашего журнала (ФОТОНИКА. 2019, 13, № 6) мы знакомили читателей с новинками, представленными компанией TOPTICA. Продолжая обзор, представляем компанию EAGLEYARD Photonics, производителя диодных лазеров, для которой TOPTICA является материнской компанией. С продукцией компании нас познакомила менеджер Сандра Чудек.
Компания EAGLEYARD Photonics производит лазерные диодные с длиной волны от 630 до 1 120 нм. Активной средой для лазерных диодов являются полупроводниковые материалы. Наше производство обеспечивает высокое качество кристаллов, и ограничения по точности и времени жизни лазерных диодов обусловлены только характеристиками арсенида галлия, используемого в качестве активной среды. Именно поэтому мы не производим ни синие, ни зеленые излучатели, наши лазеры начинаются с красного и уходят в инфракрасный диапазон длин волн.
Мощность диодных лазеров зависит от типа лазера, назначения и области его применения и начинается от долей милливатт, достигая сотни ватт в импульсном режиме. Продолжительность жизни продуктов, конечно, тоже зависит от типа продукта и его назначения, но наши продукты очень надежны в использовании. Если это одночастотный или одномодовый лазерный диод, то время работы может составлять тысячи часов. Если вы используете лазеры в космическом пространстве, то из-за радиации время их жизни может уменьшиться. Поэтому системы должны быть прочными и надежными, что и обеспечивает производство нашей компании. Для экспериментов LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory – лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория, прим. ред.) также были использованы компоненты производства компании EAGLEYARD Photonics.
Мы производим одномодовые лазерные диоды, одночастотные лазерные диоды, многомодовые лазерные диоды и усилители. На выставке представлен усилитель на 3 Вт с излучением в диапазоне длин волн 770–790 нм, а рядом находится мультимодовый усилитель с мощностью в импульсе до 100 Вт. Повторюсь, все зависит от назначения и области применения устройства. Одночастотные лазерные диоды, производимые компанией, имеют селективную решетку, интегрированную в лазерный чип. Расходимость пучка ограничена дифракционным пределом, так как пучок имеет Гауссово распределение. Многомодовые лазерные диоды работают в диапазоне длин волн от 653 до 1120 нм и имеют выходную мощность от 1 до 18 Вт в непрерывном режиме и до 100 Вт в импульсном режиме.
Широкая полоса позволяет применять их в задачах зондирования атмосферы, для обработки материалов, для медицинских процедур, лазерной накачки LIDAR или твердотельных лазеров.
Мы – поставщики компонентов. Наши продукты имеют самое широкое применение: это медицина, космические исследования, например 3D‑картирование космических объектов.
Поскольку мы поставщики компонентов и комплектующих, то у нас очень много клиентов в различных областях: в медицине, в организации научных экспериментов, в промышленности. Клиент получает от нас продукт в упакованном виде.
Официальным представителем компании EAGLEYARD Photonics в Российской Федерации является компания «ЕвроЛэйз».
Radiant Dyes Laser – производитель лазерных красителей, лазеров различных типов, в том числе перестраиваемых на красителях и оптомеханики
За более чем полувековую историю лазеров были обнаружены и разработаны множество активных сред, позволяющих генерировать когерентное излучение на разных дискретных длинах волн. Однако с развитием спектроскопии появились задачи детектирования компонентов смесей, спектр которых оставался неизвестным. Научное сообщество столкнулось с необходимостью создания перестраиваемых лазеров. Широко используемые газовые и твердотельные лазеры могли перестраиваться лишь в узком спектральном диапазоне. Зато жидкостные лазеры на органических красителях проявили свои высокие возможности в плавной перестройке в широком спектральном диапазоне. Они оказались на высоте в этой конкурентной борьбе перестраиваемых лазеров.
Красители – это химические соединения, которые разводят в специальных растворах, и каждый при освещении лазером дает пучок света с достаточно широкой спектральной полосой излучения. Таких соединений сотни. Активная среда на органическом красителе при возбуждении источником коротковолнового излучения флуоресцирует на более длинных волнах. Но оказалось, что не все так просто при создании конструкции жидкостных лазеров на органических красителях. Сильная зависимость показателя преломления раствора от температуры приводит к увеличению расходимости лазерного пучка. Нужно уметь завести излучение накачки в кювету с красителем таким образом, чтобы обеспечить равномерную засветку активной среды. Так как жидкостные лазеры обладают высоким коэффициентом усиления слабого сигнала, то во избежание термического разложения красителя необходимо соблюдать в конструкции особую геометрию накачки.
Мало кто из мировых лазерных компаний владеет техникой создания жидкостных лазеров на органических красителях, обладая одновременно и опытом создания самих растворов. На выставке Laser World of Photonics‑2019 нам представилась возможность встретиться с такой компанией – Radiant Dyes Laser. Ее история – это 35 лет опыта работы с университетами и исследовательскими центрами по всему миру, подготовка научных экспериментов и оснащение лабораторий. Radiant Dyes Laser производит уникальную продукцию, и ее аппаратура высоко ценится специалистами
О продукции Radiant Dyes Laser рассказ повела Янина Мюлленмейстер-Вебер, менеджер компании.
Наша компания основана в 1992 году, это германская семейная компания. Компания начиналась как небольшая фирма, но с течением времени стала очень известной и успешной. Компания производит лазеры на красителях и сами красители для лазеров, например кумарин, стирил, DCM и многие другие. Подобных компаний в мире только две, которые занимаются таким производством. Это мы и еще одна компания из США (Экситон). Но сейчас у компании сменился собственник, и она называется Oakly.
Штаб-квартира компании расположена рядом с Кельном, у нас работают 25 сотрудников. В 80-х компания начала выпускать красители, а позже и лазеры на красителях. В начале своей деятельности компания Radiant Dyes Laser параллельно вела работу по созданию диодных лазеров, затем занялась изготовлением очень точных механических и оптомеханических комплектующих, аксессуаров для лазеров. В устройствах используется специальная сталь, обеспечивающая стабильность элементов конструкции. Возможно, оптомеханическое оборудование нашей компании превосходит аналогичные элементы, произведенные такими компаниями, как THORLABS, что сказывается на высокой стабильности лазеров, использующих оптомеханику Radiant Dyes Laser. У произведенной нами оптомеханики высокая точность, высокая стабильность и высокое качество винтов, которое обеспечивает точность позиционирования в 150 мкм на один оборот (170 TPI). Секрет, который позволяет добиться такой высокой точности позиционирования и, следовательно – высокой точности измерений, таится в материале. Мы используем композитный материал, который состоит из трех компонентов: анодированного алюминия, стандартной (обычной) стали и массовой меди.
Наш очень известный продукт – лазер на красителях NarrowScan. Лазер постоянно модифицируется и получает новые возможности. Конструкция лазера на красителях состоит из кюветы, лазера накачки на длине волны λ = 1,064, дифракционной решетки (с разрешением до 25 нм), генератора, предусилителя и собственно усилителя. Свет падает в кювету, на выходе получается определенный спектр, из которого дифракционная решетка вырезает заданный участок спектра. Решетка вращается, лазер перестраивается по длинам волн, и на выходе получается пучок с излучением определенной длины волны. Решетки бывают нескольких видов: с зеркалом, двойная решетка и т. д.
Чтобы поменять или расширить спектр излучения, надо поменять краситель в кювете. Принцип таков: один спектр – один краситель. Пучок излучения имеет хорошую степень поляризации, обычно это вертикальная линейная поляризация. Можно сделать и горизонтальную поляризацию, но при горизонтальной поляризации происходят бóльшие потери энергии. Дополнительно можно менять решетки. Вот, например, решетки с 180 и с 240 линиями на миллиметр. Чем больше линий, тем больше разрешение. Есть еще двойные решетки с двойным разрешением. Вначале в устройстве располагают несколько призм, за которыми следуют решетки. Такой прибор – эксклюзив, никто больше в мире такого не делает. Поворот дифракционной решетки в лазере управляется от компьютера. Вам не нужно двигать решетку или другой элемент руками.
Прибор собирается на оптическом столе. Мы не делаем столов, а заказываем их. Например, здесь используется стол от компании Thorlabs. Для специальных применений, таких как вакуумные крепления, мы производим оборудования из абсолютно немагнитных материалов. Потому что если вы производите что-то из стали, то в процессе обработки детали становятся слегка намагниченными. Чтобы избежать намагничивания, мы используем свои секреты, такие как спирали, стеклянные чаши, другие чаши.
Наша компания производит различные лазеры, в частности лазеры класса Compact, которые имеют совсем небольшие размеры. Например, этот лазер NarrowScan K. Это портативная версия известного Narrow Scan лазера, а вот это Narrow Scan HighRep. Малые размеры лазеров класса Compact обусловлены отсутствием в них лазеров накачки. Это оптимальная конструкция для тех клиентов, у которых уже имеются свои лазеры накачки, и им нужен только перестраиваемый лазер. Если своего лазера накачки нет, то для них оптимальным продуктом будет базовый лазер Narrow Scan в полной комплектации.
При работе мы внимательно относимся к задачам клиентов. Наши клиенты объясняют, какие элементы им нужны, и мы полностью выполняем их заказы, поскольку у нас имеется собственная производственная база. У нас много клиентов в промышленности. Для них мы производим крепления для их лазеров. Их лазеры и наши крепления образуют стабильный и точный продукт.
В заключение, хочу сказать, что главные преимущества нашей компании – это высокое качество и стабильность всех выпускаемых продуктов и возможность произвести любую лазерную установку по дизайну клиентов.
Официальным представителем компании Radiant Dyes в Российской Федерации является компания «ЕвроЛэйз».
Материал подготовили
О. Н. Азарова, Н. Л. Истомина, Л. В. Карякина
В одном из прошлых выпусков нашего журнала (ФОТОНИКА. 2019, 13, № 6) мы знакомили читателей с новинками, представленными компанией TOPTICA. Продолжая обзор, представляем компанию EAGLEYARD Photonics, производителя диодных лазеров, для которой TOPTICA является материнской компанией. С продукцией компании нас познакомила менеджер Сандра Чудек.
Компания EAGLEYARD Photonics производит лазерные диодные с длиной волны от 630 до 1 120 нм. Активной средой для лазерных диодов являются полупроводниковые материалы. Наше производство обеспечивает высокое качество кристаллов, и ограничения по точности и времени жизни лазерных диодов обусловлены только характеристиками арсенида галлия, используемого в качестве активной среды. Именно поэтому мы не производим ни синие, ни зеленые излучатели, наши лазеры начинаются с красного и уходят в инфракрасный диапазон длин волн.
Мощность диодных лазеров зависит от типа лазера, назначения и области его применения и начинается от долей милливатт, достигая сотни ватт в импульсном режиме. Продолжительность жизни продуктов, конечно, тоже зависит от типа продукта и его назначения, но наши продукты очень надежны в использовании. Если это одночастотный или одномодовый лазерный диод, то время работы может составлять тысячи часов. Если вы используете лазеры в космическом пространстве, то из-за радиации время их жизни может уменьшиться. Поэтому системы должны быть прочными и надежными, что и обеспечивает производство нашей компании. Для экспериментов LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory – лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория, прим. ред.) также были использованы компоненты производства компании EAGLEYARD Photonics.
Мы производим одномодовые лазерные диоды, одночастотные лазерные диоды, многомодовые лазерные диоды и усилители. На выставке представлен усилитель на 3 Вт с излучением в диапазоне длин волн 770–790 нм, а рядом находится мультимодовый усилитель с мощностью в импульсе до 100 Вт. Повторюсь, все зависит от назначения и области применения устройства. Одночастотные лазерные диоды, производимые компанией, имеют селективную решетку, интегрированную в лазерный чип. Расходимость пучка ограничена дифракционным пределом, так как пучок имеет Гауссово распределение. Многомодовые лазерные диоды работают в диапазоне длин волн от 653 до 1120 нм и имеют выходную мощность от 1 до 18 Вт в непрерывном режиме и до 100 Вт в импульсном режиме.
Широкая полоса позволяет применять их в задачах зондирования атмосферы, для обработки материалов, для медицинских процедур, лазерной накачки LIDAR или твердотельных лазеров.
Мы – поставщики компонентов. Наши продукты имеют самое широкое применение: это медицина, космические исследования, например 3D‑картирование космических объектов.
Поскольку мы поставщики компонентов и комплектующих, то у нас очень много клиентов в различных областях: в медицине, в организации научных экспериментов, в промышленности. Клиент получает от нас продукт в упакованном виде.
Официальным представителем компании EAGLEYARD Photonics в Российской Федерации является компания «ЕвроЛэйз».
Radiant Dyes Laser – производитель лазерных красителей, лазеров различных типов, в том числе перестраиваемых на красителях и оптомеханики
За более чем полувековую историю лазеров были обнаружены и разработаны множество активных сред, позволяющих генерировать когерентное излучение на разных дискретных длинах волн. Однако с развитием спектроскопии появились задачи детектирования компонентов смесей, спектр которых оставался неизвестным. Научное сообщество столкнулось с необходимостью создания перестраиваемых лазеров. Широко используемые газовые и твердотельные лазеры могли перестраиваться лишь в узком спектральном диапазоне. Зато жидкостные лазеры на органических красителях проявили свои высокие возможности в плавной перестройке в широком спектральном диапазоне. Они оказались на высоте в этой конкурентной борьбе перестраиваемых лазеров.
Красители – это химические соединения, которые разводят в специальных растворах, и каждый при освещении лазером дает пучок света с достаточно широкой спектральной полосой излучения. Таких соединений сотни. Активная среда на органическом красителе при возбуждении источником коротковолнового излучения флуоресцирует на более длинных волнах. Но оказалось, что не все так просто при создании конструкции жидкостных лазеров на органических красителях. Сильная зависимость показателя преломления раствора от температуры приводит к увеличению расходимости лазерного пучка. Нужно уметь завести излучение накачки в кювету с красителем таким образом, чтобы обеспечить равномерную засветку активной среды. Так как жидкостные лазеры обладают высоким коэффициентом усиления слабого сигнала, то во избежание термического разложения красителя необходимо соблюдать в конструкции особую геометрию накачки.
Мало кто из мировых лазерных компаний владеет техникой создания жидкостных лазеров на органических красителях, обладая одновременно и опытом создания самих растворов. На выставке Laser World of Photonics‑2019 нам представилась возможность встретиться с такой компанией – Radiant Dyes Laser. Ее история – это 35 лет опыта работы с университетами и исследовательскими центрами по всему миру, подготовка научных экспериментов и оснащение лабораторий. Radiant Dyes Laser производит уникальную продукцию, и ее аппаратура высоко ценится специалистами
О продукции Radiant Dyes Laser рассказ повела Янина Мюлленмейстер-Вебер, менеджер компании.
Наша компания основана в 1992 году, это германская семейная компания. Компания начиналась как небольшая фирма, но с течением времени стала очень известной и успешной. Компания производит лазеры на красителях и сами красители для лазеров, например кумарин, стирил, DCM и многие другие. Подобных компаний в мире только две, которые занимаются таким производством. Это мы и еще одна компания из США (Экситон). Но сейчас у компании сменился собственник, и она называется Oakly.
Штаб-квартира компании расположена рядом с Кельном, у нас работают 25 сотрудников. В 80-х компания начала выпускать красители, а позже и лазеры на красителях. В начале своей деятельности компания Radiant Dyes Laser параллельно вела работу по созданию диодных лазеров, затем занялась изготовлением очень точных механических и оптомеханических комплектующих, аксессуаров для лазеров. В устройствах используется специальная сталь, обеспечивающая стабильность элементов конструкции. Возможно, оптомеханическое оборудование нашей компании превосходит аналогичные элементы, произведенные такими компаниями, как THORLABS, что сказывается на высокой стабильности лазеров, использующих оптомеханику Radiant Dyes Laser. У произведенной нами оптомеханики высокая точность, высокая стабильность и высокое качество винтов, которое обеспечивает точность позиционирования в 150 мкм на один оборот (170 TPI). Секрет, который позволяет добиться такой высокой точности позиционирования и, следовательно – высокой точности измерений, таится в материале. Мы используем композитный материал, который состоит из трех компонентов: анодированного алюминия, стандартной (обычной) стали и массовой меди.
Наш очень известный продукт – лазер на красителях NarrowScan. Лазер постоянно модифицируется и получает новые возможности. Конструкция лазера на красителях состоит из кюветы, лазера накачки на длине волны λ = 1,064, дифракционной решетки (с разрешением до 25 нм), генератора, предусилителя и собственно усилителя. Свет падает в кювету, на выходе получается определенный спектр, из которого дифракционная решетка вырезает заданный участок спектра. Решетка вращается, лазер перестраивается по длинам волн, и на выходе получается пучок с излучением определенной длины волны. Решетки бывают нескольких видов: с зеркалом, двойная решетка и т. д.
Чтобы поменять или расширить спектр излучения, надо поменять краситель в кювете. Принцип таков: один спектр – один краситель. Пучок излучения имеет хорошую степень поляризации, обычно это вертикальная линейная поляризация. Можно сделать и горизонтальную поляризацию, но при горизонтальной поляризации происходят бóльшие потери энергии. Дополнительно можно менять решетки. Вот, например, решетки с 180 и с 240 линиями на миллиметр. Чем больше линий, тем больше разрешение. Есть еще двойные решетки с двойным разрешением. Вначале в устройстве располагают несколько призм, за которыми следуют решетки. Такой прибор – эксклюзив, никто больше в мире такого не делает. Поворот дифракционной решетки в лазере управляется от компьютера. Вам не нужно двигать решетку или другой элемент руками.
Прибор собирается на оптическом столе. Мы не делаем столов, а заказываем их. Например, здесь используется стол от компании Thorlabs. Для специальных применений, таких как вакуумные крепления, мы производим оборудования из абсолютно немагнитных материалов. Потому что если вы производите что-то из стали, то в процессе обработки детали становятся слегка намагниченными. Чтобы избежать намагничивания, мы используем свои секреты, такие как спирали, стеклянные чаши, другие чаши.
Наша компания производит различные лазеры, в частности лазеры класса Compact, которые имеют совсем небольшие размеры. Например, этот лазер NarrowScan K. Это портативная версия известного Narrow Scan лазера, а вот это Narrow Scan HighRep. Малые размеры лазеров класса Compact обусловлены отсутствием в них лазеров накачки. Это оптимальная конструкция для тех клиентов, у которых уже имеются свои лазеры накачки, и им нужен только перестраиваемый лазер. Если своего лазера накачки нет, то для них оптимальным продуктом будет базовый лазер Narrow Scan в полной комплектации.
При работе мы внимательно относимся к задачам клиентов. Наши клиенты объясняют, какие элементы им нужны, и мы полностью выполняем их заказы, поскольку у нас имеется собственная производственная база. У нас много клиентов в промышленности. Для них мы производим крепления для их лазеров. Их лазеры и наши крепления образуют стабильный и точный продукт.
В заключение, хочу сказать, что главные преимущества нашей компании – это высокое качество и стабильность всех выпускаемых продуктов и возможность произвести любую лазерную установку по дизайну клиентов.
Официальным представителем компании Radiant Dyes в Российской Федерации является компания «ЕвроЛэйз».
Материал подготовили
О. Н. Азарова, Н. Л. Истомина, Л. В. Карякина
Отзывы читателей
