高速光変調器、2光子顕微鏡用

Pockels Cell and Acousto-Optic Modulator Alternative
Broad Wavelength Coverage from 700 nm to 1350 nm Available
Photoactivation Control Up to 500 nJ
Near-Zero Dispersion Reduces Need for Pre-Compensation

OM6ENH

>2500:1 Contrast Ratio,
700 - 1350 nm

Two-channel 2P image of mouse kidney cells acquired with Thorlabs' Bergamo^® III microscope using the OM6N fast laser power modulator to define a region of interest.

Please Wait

概要
仕様
グラフ
ビーム品質
サイドパネル
ピン配列
Feedback

Click to Enlarge
700 nm(青色の線), 1100 nm(赤色の線)、1300 nm(緑色の線)での変調器OM6N(実線)、OM6NH(点線)、OM6ENH(一点鎖線)の典型的な透過率金コーティングの反射特性により、各ユニットの最大透過率(0 Vのとき)は波長によって異なります。詳しい性能グラフについては、「グラフ」タブをご覧ください。

用途例

近赤外(NIR)フェムト秒レーザの高速変調
2光子蛍光顕微鏡
光活性化
ガルバノ-ガルバノまたはガルバノ-レゾナントスキャナ
エッジおよびフレームブランキング
関心領域の選択

Click to Enlarge
フォトディテクタを取り外した高速光変調器。これにより、30 mmケージシステムに対応する4つのケージロッド取付け用タップ穴へのアクセスが可能になります。

特長

DC電力入力による光減衰と高速変調が可能
最大200 kHzまでのAC変調で完全変調が可能
イメージングシステムでの関心領域の選択、エッジブランキング、フレームブランキングに対応
偏光無依存かつポッケルスセルと同様の性能
インテリジェント電子回路によるスムーズな光学応答と任意の軌跡追跡
動作波長範囲：700～1100 nmまたは700～1350 nm
1 µs以下の On/Off切り替え時間
固定の消光比： 250:1または2500:1
ThorImage^®LSおよびScanImageソフトウェアに対応
出力パワーをモニタおよび校正するためのフォトディテクタ
ほぼゼロに近い分散(＜100 fs²)
振動が発生しないパッシブ冷却方式

当社の高速光変調器は、可変形状ミラー技術を使用し、高速の強度変調およびビーム減衰を実現しています。偏光無依存で分散が小さい(＜100 fs²)金コーティング付きMEMSミラーを内蔵した全反射型の設計となっています。入出力が1方向のこのデバイスは、光パワー10 Wおよびパルスエネルギ500 nJ未満、ビーム径1～2 mm(1/e²)のコリメートビームの入射用に設計されているため、一般的によく使用されている波長1 µmの高パルスエネルギの光活性型レーザと共にご使用いただけます。これらの変調器は、標準的な消光比(>250:1)のタイプまたは高い消光比(>2500:1)のタイプでご用意しており、波長範囲700～1100 nmまたは700～1350 nm(高い消光比の場合のみ)でご使用いただけます。

入力電圧および波長の関数である透過率は(右のグラフ参照)、0～1 Vのアナログ入力電圧によって制御されます。この電圧は、DAQなどの市販の装置によって簡単に生成できます。デバイスは連続的なDC駆動および最大20 kHzまでの変調周波数に対応しており、フライバックブランキングや関心領域(ROI)選択などのイメージング用途に適しています。

変調器OM6NH/M、OM6ENH/Mは、2枚のMEMSミラーを内蔵することで、より高い消光比を実現しています。MEMSミラーは変形するときに回折格子のように動作し、1枚は水平方向に回折し、もう1枚は垂直方向に回折するためコントラスト性能が向上します。

光活性化および2光子蛍光用途に対応
こちらの変調器は、2光子蛍光顕微鏡や光活性化などの用途に適しています。これらの用途では、イメージング中の試料へのトータルの露光量を抑え、熱による試料の損傷を低減するため、近赤外(NIR)超短パルスレーザの高速変調が必要になります。高速変調は、従来、ポッケルスセルや音響光学変調器(AOM)のようなバルク結晶変調器を使用して行われていますが、バルク材を使用すると大きな分散が発生し画質が低下します。

フォトディテクタは取り換え可能
内部のビームサンプラは、分岐により変調ビーム(1%以下)をサンプリングし、別の出力ポートに取り付けられたフォトディテクタを使用して透過率をモニタします。製品に付属し、予め取り付けられているディテクタは、必要に応じて簡単に取り外してお手持ちのディテクタと交換することができます。交換の際は、9/64"六角レンチを使用して変調器の底面にある＃8-32取付けネジを緩めてください。変調器OM6N/MおよびOM6NH/MにはディテクタPDA100A2が付属し、変調器OM6ENH/MにはディテクタPDA20C2が付属します。

筐体と取り付け部について
変調器の入力および出力ポートにはSM05内ネジが付いており、SM05外ネジ付きのアライメントターゲットやアイリス(どちらも付属しません)を取り付けられるようになっています。また、3つのポートすべてには、それぞれ30 mmケージシステムに対応するケージロッド用の4つのネジ穴があります。イニシャルのアライメントには、SM05スロット付きレンズチューブまたは30 mmケージシステム用アセンブリを変調器の入力部に使用することをお勧めいたします。

変調器筐体の3つのスロットにクランプCL6 (付属しません)などのテーブルクランプを使用して、光学テーブルに直接取り付けることができます。これにより、最小のビーム高は31.8 mmになります。ベース部分には台座付きポスト取付け用のM4取付け穴が3つあり、変調器のビーム高を任意の高さに上げることができます。

ユニットには24 Vの電源、変調器用コネクタKPJX-4S-S、フォトディテクタ用の±12 Vの電源が付属します。詳細については「ピン配列」のタブもご参照ください。

Laser Power Modulator Housing Dimensions

レーザーパワー変調器の筐体の寸法

Item #	OM6N(/M)	OM6NH(/M)	OM6ENH(/M)
Contrast Ratio	> 250:1	> 2500:1	> 2500:1
Operating Range^a	700 - 1100 nm		700 - 1350 nm
Included Photodetector	PDA100A2		PDA20CS2
Input Polarization	Any
Rise/Fall Time^b	< 1 µs
Modulation Frequency^c	0 - 200 kHz
Small Signal Modulation Bandwidth (-3 dB)	>1 MHz
Insertion Delay^d	< 5 µs
Modulation Voltage^e	0 - 1 V
Input Impedance^e	10 kΩ
Transmission (@ 800 nm)	> 80%
Input Pulse Energy	500 nJ (Max)
Input Optical Power	10 W (Max)
Internal Aperture	Ø3.8 mm
Recommended Collimated Input Beam Diameter (1/e²)	Ø1 - 2 mm
Internal Optical Path Length	100 cm
Dispersion	< 100 fs²
Transmitted Wavefront Error^f	< λ/4 (at 633 nm)
Power Supply	24 V, 1 A
Power Connector	R7B Female Connector
Operating Temperature	15 - 35 °C
Operating Humidity	20 - 60%
Storage Temperature	-25 - 70 °C
Housing Dimensions (L x W x H)	11.45" x 6.83" x 2.80" (290.8 mm x 173.4 mm x 71.1 mm)

光学変調器はこの波長範囲外でも使用可能です。ただし、仕様の波長範囲外の損傷閾値は規定されておらず、特に短い波長においてはより低いパワーで損傷する可能性があります。最大動作波長より長波長側では完全消光が得られない場合があります。
強度が10%から90%に上昇、または90%から10%に低下するのに必要な時間。応答速度は減衰量(変調レベル)に依存します。
変調周波数は、変調でビームが最大消光比を得られる周波数範囲と定義します。200 kHzよりも高い周波数においても変調器は駆動できますが、消光比は低くなります。
Insertion Delayは、光学応答と変調入力信号の間に変調器によってもたらされる固定の時間遅延です。
入力がない場合、10 kΩの内部のプルダウン抵抗により入力電圧が0Vに保持されます。
変調のレベルには依存しません。

性能グラフ

下記のデータは当社の高速光変調器の典型的な性能であり、参考値です。実際の性能は個体ごとに異なります。保証される仕様については「仕様」タブをご覧ください。最大消光比は、最大透過率：最小透過率と定義され、消光電圧を十分に調整した場合にのみ達成されることにご注意ください。

Click to Enlarge
変調器OM6N/Mの透過率(典型値)

Click to Enlarge
変調器OM6NH/Mの透過率(典型値)

Click to Enlarge
変調器OM6ENH/Mの透過率(典型値)

Click to Enlarge
入力波長毎の消光電圧(典型値)。個別のユニットにおいて消光電圧幅(extinction voltage)は最大消光時入力電圧(input voltage)と等しくなります。正確な最大消光電圧はデバイスごとに異なります。この曲線は、デバイスの仕様の波長範囲にのみ適用されます。

Click to Enlarge
光変調OM6シリーズ光変調器の高周波応答

光変調器OM6シリーズのビーム品質

高速光変調器OM6シリーズを設計するうえで優先したのは、出力ビームの品質を確実に維持することでした。通信や2光子顕微鏡など様々な用途においてビームのモード品質は重要だからです。

こちらの光変調器は偏光無依存で、下の画像でご覧いただけるように、透過ビームのプロファイルに大きな影響は与えません。下の画像は、CCDカメラビームプロファイラBC106N-VIS(旧製品)、1064 nmレーザ光源S1FC1060、そして高速光変調器OM6Nを使用して取得しています。左端の画像は、光変調器OM6Nに入力される前のビームのプロファイルを示しています。右の3つの画像は、変調後のビームのプロファイルです。こちらはすべての高速光変調器OM6シリーズの代表的なデータです。

光変調器入力前

Click to Enlarge
高速光変調器OM6シリーズに入力される前のビームのプロファイル

全透過

Click to Enlarge
高速光変調器OM6シリーズを全透過状態で透過した後のビームのプロファイル

透過率20%

Click to Enlarge
高速光変調器OM6シリーズを20%の透過率で透過した後のビームのプロファイル

透過率10%

Click to Enlarge
高速光変調器OM6シリーズを10%の透過率で透過した後のビームのプロファイル

Fast Laser Power Modulator Side Panel
Callout	Description
1	0 to 1 V Modulation Voltage (BNC)
2	DC Power Switch
3	LED Power Indicator
4	DC Power Cord Connector for Modulator (R7B)
5	DC Power Cord Connector for Photodetector
6	0 to 10 V Photodetector Output (BNC)

Laser Power Modulator Electrical Connections

Click to Enlarge
高速光変調器の電気接続端子の配置

高速光変調器OM6Nシリーズの接続部

BNCメス型信号入力部

変調入力信号：0～1 V

メス型電源コネクタKPJX-4S-S

Pinout for KPJX-4S-S Connector

ディテクタPDA100A2とPDA20CS2の接続部

BNCメス型出力(フォトディテクタ)

出力：0～10 V

オス型(電源ケーブル)*

*付属の電源LDS12Bの場合

メス型電源コネクタ(フォトディテクタ)

Pinout for PDA Power Connector

Posted Comments:

Yaqing Zhang (posted 2021-07-03 03:41:25.42)

Hi, Could you please provide the optical path length from the input aperture to output aperture of the fast modulator (OM6NH)? The specs says the internal optical path length is 100mm, but the housing length is already 290.83 mm, so I believe the optical path from the two apertures must be larger than 290.83mm. Thanks!

YLohia (posted 2021-07-12 10:36:04.0)

Hello, thank you for bringing this typo to our attention. The path length is approximately 100 cm, not 100 mm. This will be corrected on our web documentation shortly.