• HyperFine Hornet

• •Bright Source Spectrometers
• •강한 광 초미세 분광기
• •제조사: (캐) Light Machinery

HyperFine HN 분광기는 레이저 스펙트럼 같은 고강도 광원의 특성파악을 위해 디자인된 분광기로서 1pm 의 분해능을 제공합니다. 대형 그레이팅 타입 분광기의 분해능을 제공하지만 더 넓은 파장대를 커버합니다. 

• 주요특징
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• •Simple to use Sub 30pm picometer resolution
• •Fiber optic input
• •Quick data acquisition and export
• •Simple USB interface LabView Drivers
• •No moving parts (single shot laser spectrum analysis)

• 모델&옵션
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• Broadband
•   •HN-8888-UV: 200-400nm, <30pm (0.9cm^-1)
•   •HN-9332: 425-700, <30pm (0.9cm^-1)
•   •HN-9353: 700-1050nm, <40pm (0.5cm^-1)
• High resolution
•   •HN-8989-1: 400-500nm, 1.7pm (0.08cm^-1)
•   •HN-8989-2: 500-600nm, 1.6pm (0.05cm^-1)
•   •HN-8989-3: 600-700nm, 1.9pm (0.04cm^-1)
•   •HN-8995-1: 700-800nm, 2.0pm (0.03cm^-1)
•   •HN-8989-3: 800-950nm, 2.0pm (0.02cm^-1)
•   •HN-8989-2: 950-1100nm, 2.5pm (0.02cm^-1)
• Laser characterization
•   •HN-9354: 1010-1080nm, 15pm (0.1cm^-1)
•   •HN-9352: 532±2nm & 1064±4nm, 15pm (0.1cm^-1)
• 공통: Grating 회전시 총 파장커버 범위입니다. Grating 고정시는 제품의 데이터시트를 참조하십시오. 

• 응용분야
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• •Light source characterization
•   •Lasers Diode
•   •Lasers Super luminescent diodes
•   •Monitoring laser modes in real time P
• •Passive components (Filters, Etalons, Fiber Braggg gratings) characterization to the 25pm level
• •Checking the spectral / mode purity of lasers
• •Classic undergraduate and graduate experiments

• HyperFine Brillouin

• •Hyperfine Brillouin Spectrometers
• •브릴루앵 분광기
• •제조사: (캐) Light Machinery

브릴루앵 분광에서 직면하는 가장 큰 문제는 레이저의 직접 산란광이 미세하게 이동한 브릴루앵 신호광을 압도할 수 있는 상황입니다. 강하고 이동되지 않은 직접 산란광의 스펙트럼을 억제하기 위한 매우 좁은 튜너블필터를 HyperFine 분광기에 통합하였습니다. 튜너블 필터는 레이저의 메인피크를 억제하도록 쉽게 조정가능하며 HyperFine 분광기는 노광용 게이팅 역할로서 사용됨으로써 시스템의 전체 다이나믹레인지를 대폭 증가시킵니다. 이들 2가지 조합으로 표준 CMOS 카메라로 65dB 의 다이나믹 비율을 달성하며 이를 Pump Killer 로 명명합니다.

튜너블 필터는 에어갭 에탈론 쌍으로 구성되며 에탈론의 튜닝과 얼라인먼트는 컴퓨터로 제어됩니다. 이렇게 함으로써 브릴루앵 측정속도가 현재의 다른 기술에 비해 50배 이상 향상되어 데이터를 빠르고 쉽게 수집할 수 있는 새로운 브릴루앵 세계를 제공합니다. 

 Brillouin HyperFine 분광기 HF-8999의 고속 광 처리속도는 이전에는 가능하지 않았던 브릴루앵 이동을 신속한 측정을 가능하게 합니다. 시료의 상태변화를 실시간으로 측정 가능합니다. 다음 그림은 순간접착제 Loctite 495 가 굳는 시간에 따른 브릴루앵 스펙트럼을 나타냅니다. 

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• 주요특징
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• •Computer controlled alignment and adjustment
• •High throughput enabling fast acquisition
• •80dB contrast and high pump suppression
• •High resolution and high precision
• •Easy to Use
• •Large spectral range covered in a single shot
• •Simple integration - compact size
• •An affordable device that is ready to use out of the box

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• 모델&옵션
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• •HF-8999-532-AUTO: 531-534nm, resolution 1pm
• •HF-8999-660-AUTO: 658-662nm, resolution 1pm
• •HF-8999-780-AUTO: 780+/-2nm, resolution 1.5pm
• •공통: Dynamic range>100dB, Pump suppression >30dB, Pump filter tunability +/-1nm, Pump filter width 0.5pm

• VIPA (Virtually Imaged Phase Array) Etalon
• •허상 위상배열 에탈론

VIPA etalon 은 3 가지 서로 구분되는 코팅으로 이루어진 특수한 Fabry-Perot (F-P) 솔리드 에탈론입니다. (아래그림 참조) 용융실리카 같은 질 좋은 광학유리의 한 쪽면은 광이 입사되는 입구부위의 무반사코팅과 나머지 전부위의 100% 반사코팅으로 되어 있고, 광의 출구인 반대편 전체는 부분반사 (대개 반사율 95% 이상) 코팅입니다. 반면 F-P 에탈론은 보통 양면이 동일한 반사율로 코팅이 되어 있습니다.  

실린더 렌즈에 의해 선으로 집속된 입사광은 약간 기울어진 각도의 에탈론의 AR 코팅된 입사면을 투과하여 부분반사면에 빔허리를 형성하게 됩니다. (아래그림) 여기서 일부는 투과하고 나머지 광은 반사되어 100% 반사면에 도달합니다. 다시 100% 반사면에서 반사되어 부분반사면에 도달하고 여기서 다시 일부는 투과하고 나머지는 반사되는 일련의 과정을 반복합니다. 이렇게 해서 F-P 에탈론과는 달리 VIPA 입사광은 거의 손실없이 투과하게 됩니다. 

각각의 투과광은 에탈론 내부를 왕복 주행할 때마다 왕복횟수 만큼씩 떨어진 거리에 놓여있는 허상의 광원처럼 볼 수 있으며, 이들은 마치 라디오 전파에서 위상배열 안테나처럼 일정한 횡간격으로 일렬 배열되어 있습니다. 이러한 이유때문에 VIPA etalon 을 허상 (또는 가상) 위상배열 에탈론이라고 합니다. 

(이미지출처: Metz, Philipp, et al. Optics express 21.3 (2013): 3324-3335)

VIPA 출사면에서 각각의 투과광들이 퍼져 나가면서 간섭을 하여 마치 회절격자와 비슷한 방식으로 서로 다른 파장은 서로 다른 각도에서 보강간섭을 형성합니다. 즉 VIPA 에탈론은 회절격자, 프리즘 같이 파장을 공간적으로 규칙적으로 분리하는 스펙트럼 분산기 (spectral disperser) 의 기능을 할 수 있습니다. 보강간섭이 되지 않는 광은 투과하지 않는 F-P 에탈론과는 대조적입니다. 아래 그림은 다수의 서로 다른 파장들이 입사해서 VIPA 를 거쳐 각 파장들이 일렬로 분산되는 것을 나타냅니다.

    (이미지출처: WikipediA)
 

한편 VIPA 와 FP 에탈론은 서로 유사하게 작동합니다. 아래그림은 단일파장의 동일한 입사광에 대해 F-P 에탈론과 VIPA 에탈론의 전형적인 간섭패턴입니다. 왼쪽 동심원 패턴은 구면렌즈에 의한 콘형태의 광이 FP 에탈론을 투과하여 생긴 패턴이고, 오른쪽 선형 패턴은 실리더 렌즈로 집속하여 VIPA 를 투과한 간섭패턴 입니다. 많은 연구에서 실제 VIPA 의 투과광 패턴은 FP 투과광 패턴 중 일부 얇은 조각에 해당하는 것으로 간주합니다.  

이러한 VIPA 소자는 보통의 회절격자 대비 10-20배 큰 각분산을 이용하여 1996년 처음으로 WDM 에 적용을 시작으로 다양한 분야에 이용되어 왔습니다. 분광기용으로는 최초로 캐나다 소재 Light Machinery 사에서 자사의 Jet fulid polishing 기술을 적용하여  λ/100 표면거칠기를 가지는 VIPA 에탈론을 제작하고 이를 기반으로 분해능 1pm 의 콤팩트 분광기를 출시하였습니다.  

• VIPA-Based Spectrometers
• •VIPA 기반 분광기
• (내용 준비중)