Products Home / 半導体レーザ用電流コントローラ(LDドライバ)、温度コントローラ、LDマウント / 電流コントローラと温度コントローラ一体型ドライバ / 低ノイズ半導体レーザードライバ、デュアルチャンネル温度コントローラ付き低ノイズ半導体レーザードライバ、デュアルチャンネル温度コントローラ付き
- Low-Noise Laser Driver Providing up to 1 A Current
- 150 pA/√Hz Typical Drive Current Noise Density
- Dual Channel TEC Drivers Providing up to 3.5 A Current
- 20 MHz AC Current Modulation Frequency Range
LM14TS
Universal Active 14-Pin Butterfly Laser Diode Mount
LNC31
Low-Noise Laser Diode Driver with Dual-Channel Temperature Controller
The integrated electrical current noise is 0.1 µA RMS over 10 Hz - 1 MHz.
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| Key Specifications | |
|---|---|
| Item # | LNC31 |
| Laser Diode and Laser Mount Compatibility | Cathode Ground and Floatinga |
| Compatible Thorlabs Mount | LM14TS Active Butterfly Mount |
| Thermistor Input | 10 kΩ NTC Only |
| Drive Current Range | 0 - 1 A |
| Drive Current Noise Density, Typical | 150 pA/√Hzb |
| TEC Current Range | -3.5 to +3.5 A |
| AC Current Modulation Frequency Rangec | 2 kHz to 20 MHz |
| DC Current Modulation Frequency Rangec | DC to 5 MHz |
用途例
- 狭線幅レーザの駆動
- 低い相対強度ノイズ(RIN)を必要とする用途
- 光センシング
- マイクロ共振器の励起
- 中性原子量子コンピューティング
- 原子冷却
- リュードベリ状態の研究
- 蒸気セルのロック
- 共振器のロック
- 波長計の安定化
特長
- 低雑音で最大1 Aの駆動電流
- 3.5 AのTECコントローラを2つ内蔵
- 最大20 MHzのAC電流変調が可能
- DC電流および温度の変調が可能
- USB 2.0、RS-232、イーサネット、ならびに前面のタッチパネルにより操作可能
当社の低ノイズ半導体レーザードライバLNC31は低ノイズのベンチトップ型ドライバで、バタフライ型レーザULNシリーズや、電流ノイズに敏感な半導体レーザ(例えば当社のDBRまたはDFBレーザ)などの高性能な半導体レーザを駆動できます。ターンキー式レーザULN13TKおよびULN15TKに倣った設計を採用しており、低ノイズのレーザ電流ドライバと2つの独立した熱電冷却(TEC)コントローラを内蔵し、大画面で直感的なタッチパネルインターフェイスを備えたコンパクトなベンチトップ型ユニットとなっています。ファンレスのパッシブ型冷却設計により機械的振動を排除し、電気ノイズを最小限に抑えることで、一般的なアクティブ型冷却ドライバよりもクリーンな性能を実現します。ドライバLNC31は、ノイズに敏感な用途で性能を発揮できるよう、当社のバタフライマウントLM14TS(Figure 1.1参照)との併用を想定して設計されています。これにより筐体の温度が安定し、ノイズフロアが低減されるだけでなく、光学的安定性も向上します。
LNC31のレーザードライバは、安定性に優れた最大1 Aの低ノイズ電流を供給します。カソード接地およびフローティングの両方に対応し、DCおよびAC結合の電流変調を行います。AC変調帯域幅は最大20 MHzです。TECチャネルの1つは外部温度変調も可能なため、レーザーロック用途向けに温度調整による波長調整が可能です。詳細は「仕様」タブをご覧ください。
どちらのTECコントローラも独立して動作し、それぞれ最大3.5Aの供給が可能です。これにより、ULNシリーズレーザのレーザーチップ本体やファイバーブラッググレーティング(FBG)などの二次的な熱負荷の精密な温度安定化が実現します。この半導体レーザードライバのノイズ性能についての詳細は、「グラフ」タブをご覧ください。
動作
ドライバLNC31には、前面のスイッチ類とタッチパネルに加え、USB、RS-232、イーサネットのインターフェイスがあり、シリアルコマンドによるリモート操作を行うことで自動システムへの統合が可能となっています。ドライバLNC31がUSB、イーサネット、RS-232インターフェイス経由で有効なシリアルコマンドを受信すると、デバイスは「Remote Operation(遠隔操作)」モードに移行し、前面のタッチパネルとその他のスイッチ類は無効化されます。ドライバ用ソフトウェアやプログラミングリファレンスガイドについては「ソフトウェア」タブをご覧ください。ドライバにはUSB 2.0 Type-A - Type-Bケーブル(USB-A-79)が付属しています。 半導体レーザに接続するためのDサブメス型9ピンコネクタは、システムの背面パネルにあり、電流コントローラケーブルCAB400はドライバに付属しています。各装置には、TEC接続用のDサブメス型15ピンコネクタが2つあり、温度コントローラ用ケーブルCAB420-15が2本付属しています。 RS-232通信プロトコル用のDサブメス型9ピンコネクタは、システムの背面パネルにあります。Dサブ9ピンコネクタとDサブ15ピンコネクタのピン配列については「ピン配列」タブ、ドライバに含まれる製品の一覧については「発送品リスト」タブをご覧ください。
用途例
線幅が狭く、低ノイズのレーザでは、仕様の光学性能を達成するために、最小限の電流ノイズを含む駆動電流を必要とします。LNC31は、レーザの線幅を最小限に抑え(したがって、コヒーレンス長を最大化)、強度ノイズも最小化することが求められる用途にお勧めいたします。このような用途の例としては、光センシングや、RF-Over-Fiber、コヒーレント光通信システム向け光キャリアの生成などがあります。さらに、光共振器を伴う用途(例えば、周波数コム生成のためのマイクロリング共振器の励起)においても、狭線幅性能が求められます。
低ノイズ駆動電流、高速変調能力、ならびに精密な温度制御を備えたドライバLNC31は、蒸気セル、共振器ロック、中性原子およびイオンベースの量子コンピューティング、リュードベリ原子実験、原子冷却、波長計安定化などの用途に適しています。この半導体レーザードライバは、当社のDBRバタフライ型半導体レーザおよびマウントLM14TSと組み合わせて、ルビジウム(型番DBR780PN： Rb D2 遷移に調整、 または型番DBR795PN： Rb D1遷移に調整)、またはセシウム(型番DBR852PN)の原子冷却に使用できます。
これらのレーザは、周波数をロックして使用することを想定して設計されています。ロック用の信号を得るうえで、当社の飽和吸収分光システムや二色性原子気体分光用キットをご利用いただくことも可能です。飽和吸収分光法では、周波数の調整可能な半導体レーザからの出力光を2本のビームに分割し、それらを励起(ポンプ)ビームおよびプローブビームとして、例えば参照用のルビジウムガスセル内を互いに逆方向に伝搬させます。この分光法では、ドップラー広がりのある吸収プロファイル内に、ラムディップとして知られる超微細構造に伴う狭いスペクトルを観測することができ、それを用いてレーザの周波数を安定化するためのシャープな誤差信号を生成できます。このような分光システムに組み込まれたレーザに、デジタルサーボコントローラDSC1や差分フォトディテクタPDB210Aなどの変調やフィードバックを行うための電子回路を組み合わせることで、レーザの周波数を長期にわたり原子の遷移線に強固にロックすることが可能になります。このようなレーザ周波数安定化法は、原子時計、レーザ冷却、量子センシングなどを実現するうえで不可欠な技術です。
当社では、1310 nmおよび1550 nmのターンキー式低ノイズシステムや、ルビジウム遷移向けの780および795 nmのターンキー式システムもご提供しています。これらは低ノイズのドライバと温度安定化機能を備えたバタフライ型レーザを、ベンチトップ型の筐体に統合した製品です。
| Item # | LNC31 |
|---|---|
| Device Compatibility | |
| Laser Diode and Laser Mount | Cathode Ground and Floating |
| Compatible Thorlabs Mount | LM14TS Active Butterfly Mount |
| Thermistor Input | 10 kΩ NTC Only |
| Laser Diode Driver Specifications | |
| Drive Current Range | 0 - 1 A |
| Compliance Voltage | 7.5 V |
| Maximum Electrical Output Power | 10 W |
| Drive Current Noise Density, Typical | 150 pA/√Hza |
| Drive Current RMS Noise (10 Hz - 1 MHz), Typical | 0.1 µA |
| Driver Current Setpoint Resolution | 0.001 A |
| TEC Controller Specifications | |
| TEC Current Rangeb | -3.5 to +3.5 A |
| Compliance Voltage | 5 V |
| Maximum Electrical Output Power | 15 W |
| Temperature Control Range | 10 °C to 70 °C |
| Temperature Resolution | 0.01 °C |
| Temperature Stability | ±0.03 °C |
| Temperature Drift, 1 h / 24 h, Typical | ±0.03 °C / ±0.06 °C |
| PID Parameters | Fixed Analog PID Settings |
| Typical External Modulation Specifications | |
| AC-Coupled Modulation Port Voltage to Current Conversion Rate | 6 mA/V |
| AC-Coupled Modulation Electrical Current Tuning Range | ±30 mA |
| DC-Coupled Modulation Port Voltage to Current Conversion Rate | 2 mA/V |
| DC-Coupled Modulation Electrical Current Tuning Range | ±10 mA |
| Voltage to Temperature Conversion Rate | Firmware Adjustable (Default = 0.2 °C/V) |
| Input Voltage Range (All Ports) | -5 V to 5 V |
| Input Impedance (All Ports) | 1 kΩ |
| AC Current Modulation Frequency Rangec | 2 kHz to 20 MHz |
| DC Current Modulation Frequency Rangec | DC to 5 MHz |
| Temperature Modulation Frequency Range | DC to 1 Hz |
| Absolute Maximum Ratings | |
|---|---|
| Item # | LNC31 |
| Operating Temperature | 15 °C to 35 °C |
| Storage Temperature | -10 °C to 40 °C |
| General Specifications | |
|---|---|
| Item # | LNC31 |
| AC Line Voltage | 100 - 240 V |
| AC Line Frequency | 50-60 Hz |
| Display | TFT 854 x 480 5.0" with Capacitive-Touch |
| Connector for LD, PD, I-Lock, LD-On | 9-Pin D-Sub |
| Connector for TEC, T-Sensor, TEC-On | 15-Pin D-Sub |
| Connector for USB Interface | USB 2.0 Type-B |
| Connector for Ethernet Interface | RJ45 |
| Connector for RS-232 Interface | 9-Pin D-Sub |
| Chassis Ground | 4 mm Banana Jack |
| Weight | 8.4 lbs (3.8 kg) |
| Dimensions (W x H x D) | 9.97" x 4.37" x 11.45" (253.2 mm x 111.1 mm x 264.8 mm) |
Figure 3.1と3.2は、半導体レーザードライバLNC31の典型的な性能を示し、コントローラLDC210Cで駆動されるレーザ(マウントに装着)、ならびにターンキー式低ノイズレーザーシステムULN15TKとを比較しています。
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Figure 3.1 マウントLM14TSに取り付けたレーザULN15PCを半導体レーザードライバLNC31で駆動したときの周波数ノイズデータ例。コントローラLDC210Cで駆動したレーザ(マウントに装着)、ならびにターンキー式低ノイズレーザーシステムULN15TKとを比較しています。LDC210Cを使用してレーザを駆動するには、温度コントローラTED200CなどのTECドライバが別途2台必要です。
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Figure 3.2 マウントLM14TSに取り付けたレーザULN15PCを半導体レーザードライバLNC31で駆動したときの典型的な相対強度ノイズ(RIN)。コントローラLDC210Cで駆動したレーザ(マウントに装着)、ならびにターンキー式低ノイズレーザーシステムULN15TKと比較されています。LDC210Cを使用してレーザを駆動するには、温度コントローラTED200CなどのTECドライバが別途2台必要です。
Figure 3.3は、低ノイズ半導体レーザードライバの電流ノイズと相対強度ノイズ(RIN)を示しています。
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Figure 3.3 マウントLM14TSに取り付けたレーザULN15PCを半導体レーザードライバLNC31で駆動したときの電流ノイズデータ例。 10 Hz～1 MHzにわたる電流ノイズの積分値は0.1 µA RMSです。
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Figure 4.2 半導体レーザードライバLNC31の背面パネル
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Figure 4.1 半導体レーザードライバLNC31の前面パネル
| Front Panel | |
|---|---|
| Call Out | Description |
| 1 | Laser Enable Key Switch |
| 2 | Power Button |
| 3 | Display with Touch Screen |
| 4 | 5 Dynamic Side Menu Buttons |
| 5 | Laser ON/OFF Button |
| 6 | Rotary Knob |
| Back Panel | |
|---|---|
| Call Out | Description |
| 1 | Laser Enable SMA Input |
| 2 | AC-Coupled Laser Current Modulation SMA Input |
| 3 | Laser On SMA Output |
| 4 | DC-Coupled Laser Current Modulation SMA Input |
| 5 | TEC 1 Temperature Stable SMA Output |
| 6 | TEC 1 Temperature Modulation SMA Input |
| 7 | TEC 2 Temperature Stable SMA Output |
| 8 | TEC 1 15-Pin D-Sub Output |
| 9 | 9-Pin D-Sub Connector for RS-232 Communication |
| 10 | RJ45 Ethernet Connector |
| 11 | AC Power Inlet & Power Switch |
| 12 | Laser Driver 9-Pin D-Sub Output |
| 13 | TEC 2 15-Pin D-Sub Output |
| 14 | BNC Interlock Connector |
| 15 | USB 2.0 Type-B Connector |
| 16 | 4 mm Banana Socket Ground Terminal |
ケーブルCAB420-15のDサブオス型15ピンコネクタ
TECのDサブメス型15ピンコネクタ
半導体レーザのDサブメス型9ピンコネクタ
ケーブルCAB400のDサブオス型9ピンコネクタ
| Pin Assignment | |
|---|---|
| Pin | Output Signal |
| 1 | Not Connected |
| 2 | Not Connected |
| 3 | Thermistor (-), Ground |
| 4 | Thermistor (+) |
| 5 | TEC (+) |
| 6 | TEC (+) |
| 7 | TEC (+) |
| 8 | Ground |
| 9 | Not Connected |
| 10 | Not Connected |
| 11 | Not Connected |
| 12 | Not Connected |
| 13 | TEC (-) |
| 14 | TEC (-) |
| 15 | TEC (-) |
| Pin Assignment | |
|---|---|
| Pin | Output Signal |
| 1 | Laser On/Off |
| 2 | Not Connected |
| 3 | Laser Diode Cathode/Ground |
| 4 | Not Connected |
| 5 | Ground for Pin 1 |
| 6 | Not Connected |
| 7 | Not Connected |
| 8 | Laser Diode Anode |
| 9 | Not Connected |
RS-232のDサブメス型9ピンコネクタ
| Pin Assignment | |
|---|---|
| Pin | Output Signal |
| 1 | Not Connected |
| 2 | TxD (Connect to PC Terminal RxD) |
| 3 | RxD (Connect to PC Terminal TxD) |
| 4 | Not Connected |
| 5 | Ground |
| 6 | Not Connected |
| 7 | Not Connected |
| 8 | Not Connected |
| 9 | Not Connected |
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Figure 4.1 半導体レーザードライバLNC31と付属品
ファームウェア
バージョン1.1.3
ボタンをクリックするとLNC31用ソフトウェアのページをご覧いただけます。
Softwareボタンは、半導体レーザードライバLNC31のファームウェア、ユーティリティ、サポート文書へのリンクです。
ソフトウェアのダウンロードページには、SCPIを使用して様々なコントローラを結合させるリファレンスプログラミングノートもご用意しております。詳細やリンク先についてはソフトウェアダウンロードページの「Programming Reference」のタブをご覧ください。
ファームウェアアップデートツール
このツールをWindows PCに使用して半導体レーザードライバLNC31のファームウェアをアップデートできます。ソフトウェアの使用には、OS Windows® 10以上のPCが必要です。
SCPIコマンドによるカスタム制御
プログラマ用リファレンスには、半導体レーザードライバの制御に使用可能なコマンドの一覧が記載されています。コマンドはOS Windows® 10以上のPCからUSB、イーサネットまたはRS-232ポートに送信できます。各コマンドについての説明は「Programming Reference」のタブからダウンロードできます。
| Posted Comments: | |
user
(posted 2025-12-03 15:24:05.927) I would like to use the LNC31 to drive a laser diode and to control both its temperature and current from a Windows 11 laptop. Specifically, I am interested in:
-Whether you provide any dedicated control software for the LNC31 that runs on Windows 11 and allows setting and monitoring of laser current and both TEC channels.
-Whether there are existing LabVIEW drivers, example VIs, or recommended APIs (e.g., VISA over USB/Ethernet/RS‑232) that can be used to control the LNC31 from LabVIEW.
-Any documentation or example projects that show how to integrate the LNC31 into a LabVIEW-based experiment control system. tdevkota
(posted 2025-12-08 12:58:18.0) Thank you for contacting Thorlabs. We don’t currently have a GUI or LabVIEW example VIs/LabVIEW-specific drivers for this device. You can still control it from LabVIEW (or any other programming language) using the SCPI command set for the controller, which is listed under the Programming Reference tab on the Software page. The controller supports USB, Ethernet, and RS-232, and LabVIEW can communicate over USB or RS-232 interface. While we don’t have a step-by-step guide for setting up SCPI control in LabVIEW, there are many helpful examples on the NI forums and on YouTube. Jim Jacob
(posted 2025-11-13 11:49:39.807) We are building a system using DFB lasers. The cables from the LNC31 are DB9 for the laser and DB15 for the TECs. The corresponding cable connectors on the LM14TS are both DB9. Is there an error in the documentation or will you provide adaptor cabling?
Thanks
Jim ksosnowski
(posted 2025-11-13 05:50:28.0) Hello Jim, thanks for reaching out to us. These are indeed the correct connector standards. The TEC connection uses our TEC cable part# CAB420-15, two of which are included with LNC31. The LM14TS webpage has full documentation on the TEC's DB9 connector pinout. The same cable has also been used for some of our previous temperature controllers like TTC001 and the cable pin mapping can be found on that page. |
ズーム- 最大電流1 Aの低ノイズ半導体レーザードライバ
- 最大電流3.5 AのTECコントローラを2つ内蔵
- AC電流変調周波数領域： 20 MHz
当社の低ノイズ半導体レーザードライバLNC31は低ノイズのベンチトップ型ドライバで、バタフライ型レーザULNシリーズや、電流ノイズに敏感な半導体レーザ(例えば当社のDBRまたはDFBレーザ)に対応しています。コンパクトなベンチトップ型ユニット内に、低ノイズのレーザ電流ドライバと2つの独立したTECコントローラが内蔵されています。ドライバLNC31は、ノイズに敏感な用途で性能を発揮できるよう、当社のバタフライマウントLM14TS(下記参照)との併用を想定して設計されています。これにより筐体の温度が安定し、ノイズフロアが低減されるだけでなく、光学的安定性も向上します。
LNC31のレーザードライバは、最大1 Aの低ノイズ電流を供給します。カソード接地およびフローティングの両方に対応し、DCおよびAC結合の電流変調を行います。AC変調帯域幅は最大20 MHzです。どちらのTECコントローラも独立して動作し、それぞれ最大3.5Aの供給が可能です。これにより、ULNシリーズレーザのレーザーチップ本体やファイバーブラッググレーティング(FBG)などの二次的な熱負荷の精密な温度安定化が実現します。1つのTECチャンネルで外部温度変調も行えるため、レーザーチップの温度を微調整できます。この半導体レーザードライバの詳しい仕様は「仕様」タブ、ノイズ特性についての情報は「グラフ」タブをご覧ください。
注: 当社の全てのバタフライおよび拡張型バタフライレーザはフローティング構造です。
ズーム- 14ピンバタフライレーザーパッケージ用汎用向け温度制御機能付きLDマウント
- レーザのケース温度制御用TECとコントローラが内蔵
- Type 1、Type 2、および当社のULN(超低ノイズ)ハイブリッドレーザのピン配列に対応、交換可能なコンフィギュレーションカード付き
- 取外し可能なレーザーカバーとファイバ収納用リールが付属
14ピンバタフライレーザ用の汎用タイプの温度制御機能付きLDマウントLM14TSは、レーザ、光増幅器、その他の14ピンType 1や2、あるいはULN(超低ノイズ)バタフライパッケージにご使用いただけます。このマウントは、レーザーケースの温度を安定化するためのTECとTEC用制御エレクトロニクスが内蔵されています。マウントLM14TSのケース温度安定機能により、レーザ出力周波数の安定化(例:超低ノイズ(ULN)レーザや単一周波数レーザ)または出力の安定化(多くの半導体レーザ向け)のためにレーザーパッケージ温度の高い安定性が求められる要件の厳しい用途への対応が可能となります。内蔵のTECは付属の電源DS12で電源供給されます。また15 °C、20 °C、 25 °Cの3つのプリセットの温度設定があり、マウント上部の選択ノブで調節できます。ファンレスの冷却システムは非常に低い電気ノイズをもたらすため、当社の超低ノイズ(ULN)拡張型バタフライパッケージに適用可能なマウントとなります。
詳しい内容はバタフライ型マウントLM14TSの製品紹介ページをご参照ください。
注: LM14TSの初期シリアル番号の製品には、カソード接地構成カードが含まれていない場合があります。該当するユニットにこれらのカードが欠けている場合は当社までご連絡ください。
 低ノイズLDドライバ 電流＆TECコントローラ |