ORS
超高安定レーザー

MENLO Ultrastable Laser Systems ORS 3w

Specifications

主な機能と利点

  • 究極の性能を追求した最高級のシステム
  • 究極の低位相雑音と周波数安定性を実現
  • 移動が容易 (機械式輸送ロック)
  • 幅広い波長帯域と豊富なオプションでカスタマイズ可能
  • 堅牢で優れた設計の19インチラックシステム(モニター・制御システム、防振台を含む)
  • レーザーロック自動化—24時間365日動作
  ORS
波長 500–1600 nm (IBSコーティング), 900–1600 nm (結晶コーティング)
安定性 (1秒におけるMADEV、直線ドリフト除去) <7 x 10-16 (FS-XTALオプションの場合)
<1 x 10-15 (FS-IBSオプションの場合)
<2 x 10-15 (ULE-IBS、標準システムの場合)
線幅 <1 Hz
位相雑音 (レーザー光源に依存)

                           ULE-IBS            FS-XTAL

at     10 Hz        -7 dBc/Hz         -13 dBc/Hz
at   100 Hz      -47 dBc/Hz         -47 dBc/Hz
at 1000 Hz      -70 dBc/Hz         -70 dBc/Hz            

For all Models Spurious Signals <-20 dBc

出力 >10 mW (FC/APCコネクタ)、高出力化についてはお問い合わせください。
共振器スペーサー 12.1 cm、ULE、円筒形
自由スペクトル領域 1.24 GHz
直線ドリフトレート 約150 mHz/s
振動絶縁プラットフォーム 内蔵

 

Description

当社の光周波数基準システム (ORS)は妥協の無い性能を目指して設計されています。超狭線幅のレーザー光と優れた周波数安定性を実現しています。

システムの中核を担っているのは高フィネスのファブリーペロー共振器(長さ12,1 cmの円筒形スペーサー)で、連続発振型レーザーの周波数基準として機能します。この共振器は超低膨張ガラス(ULE)で構成されており、熱膨張がゼロとなる真空中で動作します。共振器にはアクティブ除震およびアクティブ防音機能が備わっており、実験室の過酷な環境下でも最高の性能を達成できます。使いやすい共振器ロック構造により、光路を再調整することなく移動させることが可能です。

本システムはMenlo Systemsが独自に開発した最新世代のSYNCROコントローラで動作します。SYNCROコントローラは汎用性が高く、直感的に仕様出来るように設計されたモジュール式の電子機器プラットフォームです。低雑音のレーザードライバーや超高速(アナログ)サーボループなど、レーザー周波数安定化に必要なエレクトロニクスを全て格納しています。7インチのフロントパネルのタッチスクリーン、または遠隔PCのGUIにより全てのパラメータをコントロールできます。搭載されているソフトウェアにより自動共振器ロックとシステムモニタリングを行えます。 

ORSシステムのデモの様子をこちらからご覧ください:

Options

  • Crystalline Mirror Coating Package

    Product Code: ORS-FS-XTAL

    The ORS-FS-XTAL option extension allows to achieve the ultimate short-term frequency stability for clock applications by employing highly reflective crystalline coatings used on fused silica substrates as cavity mirrors, thus strongly reducing the thermal noise floor. In addition, the intracavity power is actively stabilized with a feedback to an AOM.

    Available only for the ORS for selected wavelengths above 900 nm.

  • EOM Sideband Lock Package

    Product Code: ORS-EOM-SBL

    The EOM Sideband Lock Package provides a broadly-tunable, ultrastable laser output. Here, an electro-optical modulator (EOM) is used to generate sidebands on the laser light that is sent to the cavity. Subsequently, a modulation sideband is coupled into the reference cavity, while the carrier is used as a frequency tunable, ultrastable user output. A tuning of up to half of the free spectral range (± 0.5·FSR) is possible.

  • Fiber Noise Cancellation Package

    Product Code: ORS-FNC

    The ORS-FNC extension package enables the transmission of sub-Hz linewidth laser light through active phase-noise compensation of the ultrastable laser output. The ORS-FNC interferometrically detects the phase noise induced by temperature variations and vibrations in the fiber and actively compensates this using a phase-locked loop and an AOM as actuator. The residual noise contribution of such a stabilized fiber link is well below the frequency stability of the ORS.

  • Multiple-Wavelengths Mirror Coatings Package

    Product Code: ORS-MWL

    For the simultaneous stabilization of multiple lasers to the same reference cavity, custom coating designs and cavity mirrors which are highly reflective at two or multiple wavelengths can be tailored to your application.

  • Second Harmonic Generation Package

    Product Code: ORS-SHG

    The ORS-SHG extension includes a frequency doubling unit which is integrated into your system with a free-space or fiber-coupled output. This allows to build an ultrastable laser system at longer wavelengths by frequency doubling its output, which can be advantageous in many applications (e.g., at 1397 nm for the Strontium clock transition at 698 nm).

  • High Output Power Package

    Product Code: ORS-HP

    The ORS-HP options allow to amplify the standard 10 mW output signal of the ultrastable laser to the power level required for your application (e.g. for achieving >1 W at 729 nm for Ca+ experiments). The amplifiers are placed within the frequency stabilization servo loop and thus merely affect the system’s stability.

  • Cavity de-Drifting Package

    Product Code: ORS-DDRIFT

    The ORS-DDRIFT package is designed to compensate the inevitable linear drift of the aging reference cavity. It includes a direct digital frequency synthesizer (DDS), a high-power RF amplifier, an acousto-optical modulator (AOM) and a software-module. An adjustable linear frequency ramp is programmed to the DDS and applied to the system’s acousto-optical modulator to compensate the linear drift.

  • Digital Servo Interface Package for Stabilization to External Atomic Transition

    Product Code: ORS-DSRV

    The ORS-DSRV Package provides a digital servo interface to stabilize the frequency of the ultrastable laser to a user-given target (e.g., a clock transition). It includes a direct digital frequency synthesizer (DDS), a high-power RF amplifier, an acousto-optical modulator (AOM) and a software-module. The user must supply a frequency error reading and the SYNCRO control platform integrates it and feeds it back to an AOM in order to stabilize the laser to the external reference.

  • General information

    Electronic modules that come with an extension package typically slide into Menlo Systems SYNCRO (3rd gen) control platform. This guarantees smooth integration into the existing hardware and software infrastructure.

安定性と位相雑音

 Stab ORS FS XTAL Cyl 1542nm

PN ORS FS XTAL Cyl 1542nm v2

Menlo Expert Anna Horoschenkoff 2024
Anna Horoschenkoff
Your direct line to our expert
a.horoschenkoff@menlosystems.com

Data sheets

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