ファイバー出力型レーザー光源：可視域用、温度制御付き

The High-Power Laser Source Front Panel Provides an Enable Button, Display Screen, and Laser Power and Temperature Control

FC/PC Interface for Single Mode Fiber
Maximum Output Powers of up to 70 mW
Stable Output with Temperature Control

S4FC473

473 nm, 20 mW

Please Wait

概要
仕様
温度安定性
ピン配列
ソフトウェア
レーザの安全性
Feedback

Single Channel Benchtop Laser Sources Selection Guide
Spectrum	Wavelength	TEC	Laser Type	Cavity Type	Output Fiber Type
Visible	405 - 675 nm	No	Semiconductor	Fabry Perot	SM, MM, or PM
Visible	405 - 685 nm	Yes	Semiconductor	Fabry Perot	SM
NIR	785 - 1550 nm	No	Semiconductor	Fabry Perot	SM or PM
	705 - 2000 nm	Yes	Semiconductor	Fabry Perot	SM
	1310 - 1550 nm	Yes	Semiconductor	DFB	SM
	1900 - 2000 nm	N/A	Fiber Laser	Fabry Perot	SM
MIR	2.7 µm	N/A	Fiber Laser	Fabry Perot	SM
Other Fiber-Coupled Laser Sources

特長

2種類のファブリペロー(FP)型レーザ光源をご用意
- 標準的な光源：405～520 nm用
- 高出力光源：473～685 nm用、出力安定性に優れソフトウェア制御も可能
シングルモード、FC/PCファイバーインターフェイス
定電流動作
出力レベルはノブの回転またはBNC変調入力端子への入力電圧で調整可能
インターロック回路は2.5 mmモノラルジャックに接続

当社では温度制御付きのファイバ出力型レーザ光源を2種類ご用意しています。TEC付きファブリペロー型レーザ光源は、405 nm～520 nmの範囲で4波長をご用意しています。TEC付きファブリペロー型高出力レーザ光源は、473 nm～685 nmの範囲で6波長をご用意しており、さらに設定やディスプレイの調整等が可能なソフトウェアパッケージが付属しています。製品の詳細については下記をご参照ください。

TEC付きのFPレーザ光源には、出力値(mW)と温度(°C)を表示するディスプレイ、ON/OFFキー、Enableボタン、レーザ出力(駆動電力)調整ノブに加え、安全性を高めるためにリモートインターロック用入力端子(2.5 mmモノラルジャック) が付いています。標準的なFP光源には温度調節(TEC電流)用のノブがあり、高出力FP光源には温度調節用のトリムポットがあります。背面パネルには、外部からの電圧信号(0～5 V)によって半導体レーザの駆動電流を制御するためのBNC入力端子と、リモートインターロック用入力端子が付いています。このBNC入力端子によりレーザ光源の強度変調が可能です。高出力FPレーザ光源は、100 kHzまでの正弦波変調が可能です。背面パネルにあるUSBコネクタはPCとの通信にご使用いただけます。付属のGUIでは、レーザの出力パワーと各種設定値の制御や読み出しができます(「ソフトウェア」タブをご覧ください)。

内蔵のファブリペローレーザにはシングルモードファイバが接続されており、ファイバは前面パネルに取り付けられたFC/PCバルクヘッド(ワイドキー、ナローキーに対応)に接続されています。接続損失を抑えるためにはレーザ装置内部で使用されているファイバと同じ種類のファイバーパッチケーブルを使用することをお勧めいたします。

当社のシングルチャンネルベンチトップ型レーザ光源の全てのラインナップは右の表をご参照ください。複数の半導体レーザ光源が必要な場合には、温度安定化機能付きの4チャンネルファイバ出力レーザ光源をお勧めします。

Key Specifications^a
Item #		S3FC405	S3FC473	S3FC520	S4FC473	S4FC488	S4FC520	S4FC637	S4FC642	S4FC660	S4FC685
Laser Source Type		Standard			High Power
Wavelength		405 nm	473 nm	520 nm	473 nm	488 nm	520 nm	637 nm	642 nm	660 nm	685 nm
Spectrum
Full Output Power	Minimum	2.0 mW	5.0 mW	4.0 mW	18 mW	16 mW	13 mW	65 mW	15 mW	45 mW	13 mW
Full Output Power	Typical	6.0 mW	20.0 mW	8.0 mW	20 mW	18 mW	15 mW	70 mW	20 mW	50 mW	15 mW
Power Stability	15 Minutes	±0.05 dB	±0.05 dB	±0.05 dB	≤0.022 dB (≤0.5%)	≤0.022 dB (≤0.5%)	≤0.009 dB (≤0.2%)	≤0.004 dB (≤0.1%)	≤0.009 dB (≤0.2%)	≤0.004 dB (≤0.1%)	≤0.022 dB (≤0.5%)
Power Stability	24 Hours	±0.1 dB	±0.1 dB	±0.1 dB	≤0.087 dB (≤2.0%)	≤0.087 dB (≤2.0%)	≤0.043 dB (≤1.0%)	≤0.009 dB (≤0.2%)	≤0.009 dB (≤0.2%)	≤0.009 dB (≤0.2%)	≤0.087 dB (≤2.0%)
Fiber Type		Single Mode

仕様の詳細は、「仕様」タブでご覧いただけます。

FP Laser Source with TEC Specifications
Item #		S3FC405	S3FC473	S3FC520
Wavelength	Minimum	395 nm	468 nm	515 nm
	Typical	405 nm	473 nm	520 nm
	Maximum	415 nm	478 nm	530 nm
Spectrum^a
Full Output Power	Minimum	2.0 mW	5.0 mW	4.0 mW
Full Output Power	Typical	6.0 mW	20 mW	8.0 mW
Laser Class		3B
Fiber		S405	S460HP
Output Fiber Connector		FC/PC, Wide 2.1 mm Key Compatible

スペクトルは典型的な例を示しており、実際のスペクトルは製造ロットにより異なります。詳細については当社までお問い合わせください。

Common Specifications
Driver
Power Stability		15 min: ±0.05 dB, 24 hr: ±0.1 dB (After 1 hr Warm-up at 25 ± 10 °C Ambient)
Display Accuracy (mW)		±10% of Actual
Setpoint Resolution		0.01 mW
Adjustment Range		~0 mW to Full Power
TEC
Stability		0.005 °C / 1 °C
Setpoint Accuracy		±0.25 °C
Setpoint Resolution		±0.1 °C
Adjustment Range		20 ± 1 °C to 30 ± 1 °C
Environmental
Operating Temperature		15 to 35 °C
Storage Temperature		0 to 50 °C
Input Power		115/230 VAC (Switch Selectable), 50 - 60 Hz
Modulation Input		0 - 5 V = 0 - Full Power, DC or Sinewave Input Only
Modulation Input Impedance		50 Ω
Modulation Bandwidth		5 kHz Full Depth of Modulation 30 kHz Small Signal Modulation

High-Power FP Laser Source with TEC Specifications
Item #		S4FC473	S4FC488	S4FC520	S4FC637	S4FC642	S4FC660	S4FC685
Wavelength	Minimum	463 nm	478 nm	510 nm	627 nm	632 nm	648 nm	675 nm
	Typical	473 nm	488 nm	520 nm	637 nm	642 nm	658 nm	685 nm
	Maximum	483 nm	498 nm	530 nm	647 nm	652 nm	668 nm	695 nm
Spectrum^a
Full Output Power^b	Minimum	18 mW	16 mW	13 mW	65 mW	15 mW	45 mW	13 mW
Full Output Power^b	Typical	20 mW	18 mW	15 mW	70 mW	20 mW	50 mW	15 mW
Laser Class		3B
Laser Power Stability^c	15 min	≤0.022 dB (≤0.5%)	≤0.022 dB (≤0.5%)	≤0.009 dB (≤0.2%)	≤0.004 dB (≤0.1%)	≤0.009 dB (≤0.2%)	≤0.004 dB (≤0.1%)	≤0.022 dB (≤0.5%)
Laser Power Stability^c	24 hr	≤0.087 dB (≤2.0%)	≤0.087 dB (≤2.0%)	≤0.043 dB (≤1.0%)	≤0.009 dB (≤0.2%)	≤0.009 dB (≤0.2%)	≤0.009 dB (≤0.2%)	≤0.087 dB (≤2.0%)
Internal Fiber		460HP			SM600
Output Fiber Connector		FC/PC, 2.2 mm Wide-Key Slot

スペクトルのプロット図は典型的な例を示しており、実際のスペクトルは製造ロットにより異なります。測定には光スペクトラムアナライザを用いています。詳細については当社までお問い合わせください。
設定温度25 °Cにおける仕様値。
最大出力パワーの75%における値。安定性の仕様値は1時間のウォームアップ後に取得。

Common Specifications
Driver
Display Accuracy (mW)		±5% of Actual
Laser Adjustment Range	Default Setting	Laser Threshold to Max
Laser Adjustment Range	Optional Setting	0 mA Current to Max
Laser Adjustment Resolution		0.01 mW (While Laser is Enabled)
Temperature Adjustment Range		20 °C to 30 °C
Temperature Setpoint Resolution		0.01 °C
Modulation Input^a		0 to 5 V (0 to Full Power)
Modulation Input Impedance		1 kΩ
Modulation Input Connector^b		BNC
Modulation Bandwidth^c		≤100 kHz, Sine Wave
General
Operating Temperature		15 to 35 °C
Storage Temperature		0 to 50 °C
Input Power		85 - 264 VAC, 50 - 60 Hz
USB Connector^b		Type B

変調入力電圧は出力パワーに直接結びついています。前面パネルにあるノブが0 mWに設定されている場合、5 Vで最大出力パワー、0 Vで0 mWとなります。デフォルトのレーザ調整範囲(レーザ閾値から最大まで)を使用した場合、最大電圧は5 V未満となります。
IEC61000-4-3規格に基づき、RF干渉を抑えるためにUSBおよびBNCケーブルの長さは3メートル以下にしてください。
正弦波以外の波形の場合には、その周波数よりも高い周波数成分が含まれますので、追従はできません。

下は当社の高出力ファブリペロー型レーザ光源の安定性のデータで、レーザ光源S4FC660を用いて得られたものです。これは、S4FCシリーズの光源の典型的な性能です。

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レーザ光源S4FC660の長期安定性(25時間)を示したグラフです。長時間動作させても半導体レーザの温度が一定に保たれ、そのため出力パワーが一定に保たれています。ディテクタの信号(Detector Signal)を取得するため、S4FC660の出力を最大出力の75%に設定し、その出力をNDフィルタを通過させることで1 mWまで落としました。その光をディテクタDET100A(旧製品)で受け、Tアダプタと高インピーダンスターミネータを用いてオシロスコープで測定しています。

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上のグラフは、周囲温度の大きな変動に対して、S4FC660がレーザーヘッドの温度をどの程度一定に保てるかを示しています。周囲温度が20 °C変化しても、S4FC660は半導体レーザの温度を安定に制御し、その結果として安定したパワーの出力が得られています。ディテクタの信号(Detector Signal)を取得するため、S4FC660の出力を最大出力の75%に設定し、その出力をNDフィルタを通過させることで1 mWまで落としました。その光をディテクタDET100A(旧製品)で受け、Tアダプタと高インピーダンスターミネータを用いてオシロスコープで測定しています。

変調入力端子

BNC メス型

0～5 Vまで
50 Ω (S3FCシリーズ光源)
1 kΩ (S4FCシリーズ光源)

リモートインターロック入力端子

2.5 mm モノラルジャック

2.5 mm Phono Jack

レーザの「ON」を有効にするためには、端子間を付属のプラグまたは外部スイッチのようなデバイスで短絡する必要があります。

USB

USB B型

USB Type B

PC接続
(S4FCシリーズ光源)

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S4FCシリーズGUIインターフェイス

S4FCシリーズソフトウェアパッケージ

こちらのソフトウェアはS4FCシリーズ高出力ファブリーペロー型レーザ光源用のみのご提供となっております。ほかのFP光源はGUIによって操作できません。

ソフトウェア

バージョン2.0.1

S4FCシリーズベンチトップ型レーザ制御用GUIが付属。ダウンロードするには下記のボタンをクリックして下さい。

GUIインターフェイス
S4FCシリーズソフトウェアパッケージでベンチトップ型レーザ光源の設定とディスプレイ機能が制御できます。ソフトウェアでは出力リミットの設定、(0 mWまたは閾値からではなく)1つ前の設定値からのデバイスの起動、(光出力mWではなく)電流による出力調整、ディスプレイ輝度の調整、デバイスが設定温度でないときの温度インジケータの設定(点滅させることにより、レーザが熱平衡の状態でないことを発見しやすくする)など、デバイスを制御しやすくなる機能を設定可能です。さらにGUIでデバイスの温度設定値や出力を選択したり、レーザ出力が可能な状態に設定することができます。

レーザの安全性とクラス分類

レーザを取り扱う際には、安全に関わる器具や装置を適切に取扱い、使用することが重要です。ヒトの目は損傷しやすく、レーザ光のパワーレベルが非常に低い場合でも障害を引き起こします。当社では豊富な種類の安全に関わるアクセサリをご提供しており、そのような事故や負傷のリスクの低減にお使いいただけます。可視域から近赤外域のスペクトルでのレーザ発光がヒトの網膜に損傷を与えうるリスクは極めて高くなります。これはその帯域の光が目の角膜やレンズを透過し、レンズがレーザーエネルギを、網膜上に集束してしまうことがあるためです。

安全な作業および安全に関わるアクセサリ

クラス3または4のレーザを取り扱う場合は、必ずレーザ用保護メガネを装着してください。
当社では、レーザのクラスにかかわらず、安全上無視できないパワーレベルのレーザ光線を取り扱う場合は、ネジ回しなどの金属製の器具が偶然に光の方向を変えて再び目に入ってしまうこともあるので、レーザ用保護メガネを必ずご使用いただくようにお勧めしております。
特定の波長に対応するように設計されたレーザ保護眼鏡は、装着者を想定外のレーザ反射から保護するために、レーザ装置付近では常に装着してください。
レーザ保護眼鏡には、保護機能が有効な波長範囲およびその帯域での最小光学濃度が刻印されています。
レーザ保護カーテンやレーザー安全保護用布は実験室内での高エネルギーレーザの遮光にご使用いただけます。
遮光用マテリアルは、直接光と反射光の両方を実験装置の領域に封じ込めて外に逃しません。
当社の筺体システムは、その内部に光学セットアップを収納し、レーザ光を封じ込めて危険性を最小限に抑えます。
ピグテール付き半導体レーザは、他のファイバに接続、もしくは他のファイバとの接続を外す際には、レーザ出力をOFFにしてください。パワーレベルが10 mW以上の場合には特にご注意ください。
いかなるビーム光も、テーブルの範囲で終端させる必要があります。また、レーザ使用中には、研究室の扉は必ず閉じていなければなりません。
レーザ光の高さは、目線の高さに設定しないでください。
実験は光学テーブル上で、全てのレーザービームが水平を保って直進するように設定してください。
ビーム光路の近くで作業する人は、光を反射する不要な装飾品やアクセサリ(指輪、時計など)をはずしてください。
レンズや他の光学装置が、入射光の一部を、前面や背面で反射する場合がありますのでご注意ください。
あらゆる作業において、レーザは必要最小限のパワーで動作するようにご留意ください。
アライメントは、可能な限りレーザの出力パワーを低減して作業を行ってください。
ビームパワーを抑えるためにビームシャッタやフィルタをお使いください。
レーザのセットアップの近くや実験室には、適切なレーザ標識やラベルを掲示してください。
クラス3Rやクラス4のレーザ(安全確保用のインターロックが必要となるレーザーレベルの場合)で作業する場合は、警告灯をご用意ください。
ビームトラップの代用品としてレーザービュワーカードを使用したりしないでください。

レーザ製品のクラス分け

レーザ製品は、目などの損傷を引き起こす可能性に基づいてクラス分けされています。国際電気標準会議(The International Electrotechnical Commission 「IEC」)は、電気、電子工学技術関連分野の国際規格の策定および普及を行う国際機関で、IEC60825-1は、レーザ製品の安全性を規定するIEC規格です。レーザ製品のクラス分けは下記の通りです

Class	Description	Warning Label
1	ビーム内観察用の光学機器の使用を含む、通常の条件下での使用において、安全とみなされているクラス。このクラスのレーザ製品は、通常の使用範囲内では、人体被害を及ぼすエネルギーレベルのレーザを発光することがないので、最大許容露光量(MPE)を超えることはありません。このクラス1のレーザ製品には、筐体等を開かない限り、作業者がレーザに露光することがないような、完全に囲われた高出力レーザも含まれます。
1M	クラス1Mのレーザは、安全であるが、望遠鏡や顕微鏡と併用した場合は危険な製品になり得ます。この分類に入る製品からのレーザ光は、直径の大きな光や拡散光を発光し、ビーム径を小さくするために光を集束する光学素子やイメージング用の光学素子を使わない限り、通常はMPEを超えることはありません。しかし、光を再び集光した場合は被害が増大する可能性があるので、このクラスの製品であっても、別の分類となる場合があります。
2	クラス2のレーザ製品は、その出力が最大1 mWの可視域での連続放射光に限定されます。瞬目反射によって露光が0.25秒までに制限されるので、安全と判断されるクラスです。このクラスの光は、可視域(400～700 nm)に限定されます。
2M	このクラスのレーザ製品のビーム光は、瞬目反射があるので、光学機器を通して見ない限り安全であると分類されています。このクラスは、レーザ光の半径が大きい場合や拡散光にも適用されます。
3R	クラス3Rのレーザ製品は、直接および鏡面反射の観察条件下で危険な可視光および不可視光を発生します。特にレンズ等の光学機器を使用しているときにビームを直接見ると、目が損傷を受ける可能性があります。ビーム内観察が行われなければ、このクラスのレーザ製品は安全とみなされます。このクラスでは、MPE値を超える場合がありますが、被害のリスクレベルが低いクラスです。可視域の連続光のレーザの出力パワーは、このレベルでは5 mWまでとされています。
3B	クラス3Bのレーザは、直接ビームを見た場合に危険なクラスです。拡散反射は通常は有害になることはありませんが、高出力のクラス3Bレーザを使用した場合、有害となる場合もあります。このクラスで装置を安全に操作するには、ビームを直接見る可能性のあるときにレーザ保護眼鏡を装着してください。このクラスのレーザ機器にはキースイッチと安全保護装置を設け、さらにレーザ安全表示を使用し、安全照明がONにならない限りレーザがONにならないようにすることが求められます。Class 3Bの上限に近いパワーを出力するレーザ製品は、やけどを引き起こすおそれもあります。
4	このクラスのレーザは、皮膚と目の両方に損傷を与える場合があり、これは拡散反射光でも起こりうるとみなされています。このような被害は、ビームが間接的に当たった場合や非鏡面反射でも起こることがあり、艶消し面での反射でも発生することがあります。このレベルのレーザ機器は細心の注意を持って扱われる必要があります。さらに、可燃性の材質を発火させることもあるので、火災のリスクもあるレーザであるとみなされています。クラス4のレーザには、キースイッチと安全保護装置が必要です。
全てのクラス2以上のレーザ機器には、上記が規定する標識以外に、この三角の警告標識が表示されていなければいけません。

Posted Comments:

user (posted 2022-06-11 15:58:00.417)

What is the frequency of relaxation oscillation of S4FC637?

cdolbashian (posted 2022-06-24 03:36:04.0)

Thank you for reaching out to us with this inquiry. Unfortunately, we do not have this data though I have contacted you directly for a potential solution.

trose (posted 2016-10-13 09:23:29.98)

What is the input impedance of the modulation input on the S4FC637? We need to drive it with ±5mA. The S3FC473 had an impedance of 50Ohm, meaning that we had to install a buffer amp to be able to do power modulation using our National Instruments DAQ hardware. Tobias Rose

jlow (posted 2016-10-13 02:51:27.0)

Response from Jeremy at Thorlabs: The input impedance for the S4FC637 is 1kOhm. It can be found in the pin diagram tab but we will make this clearer on the web.

TEC付きファイバ出力型レーザ光源、ファブリペロー半導体レーザ

ズーム

波長: 405 nm、473 nm、520 nm
最大出力: 20 mW(典型値)
15分にわたり±0.05 dBの安定性
ファイバーパッチケーブルは別売りでご用意
出力光を変調するためのアナログ信号入力用BNCコネクタ
熱電冷却(TEC)素子による0.005 °C以内の温度安定性
カスタム波長もご提供可能(当社までお問い合わせください)

こちらのファイバ出力型レーザ光源には、ファブリペロー(FP)半導体レーザの温度を安定化するためのTEC素子が内蔵されており、その結果、与えられた駆動電流に対してレーザの出力パワーと波長が安定化されます。

FC/PCバルクヘッドコネクタは前面パネルに付いています。さらに前面パネルには出力パワー(mW)または温度(°C)を表示するディスプレイがあり、さらにON/OFFキ―、ENABLEボタン、レーザーパワー(駆動電流)調整ノブや温度調整(TEC電流)ノブがあります。背面パネルには、外部からの電圧信号(0～5 V)によって半導体レーザの駆動電流を制御するための入力端子と、リモートインターロック用入力端子が付いています。複数の半導体レーザ光源が必要な場合には、温度安定化機能付きの4チャンネルファイバ出力レーザ光源をお勧めします。

注：この光源を他のファイバに接続、もしくは他のファイバから取り外す際には、レーザ出力をOFFにしてください。パワーレベルが10 mW以上の場合には特にご注意ください。

TEC付きファイバ出力レーザ光源、高出力ファブリペロー半導体レーザ

ズーム

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S4FC660とS3FC520の強度ノイズフロアの比較。S4FC660のノイズはピーク-ピークの振幅が大幅に減少し、S3FC520に見られる高周波成分も抑制されています。2つの信号を比較しやすくするために、S3FC520のプロット図は垂直方向にオフセットしています。

波長: 473 nm、488 nm、520 nm、637 nm、642 nm、660 nm、685 nm
最大出力: 70 mW(典型値)
最大出力パワーの75%で15分にわたり≤0.022 dBの安定性
ファイバーパッチケーブルは別売りでご用意
出力光を変調するためのアナログ信号入力用BNCコネクタ
温度制御と安定性に優れた高電流TEC
付属のGUIまたはコマンドラインでPC制御を行うためのUSBコネクタ

当社の高出力ファイバ出力型レーザ光源は、優れた安定性とPC制御機能を有する、高性能ベンチトップ型ファブリペロー半導体レーザ光源です。内部回路により、隣接するスイッチング電源が発生するノイズなどの影響を受けないように絶縁されています。これにより、標準型のTEC付きファブリペロー型光源と比べてノイズ強度が低減されます(右のグラフをご参照ください)。「温度安定性」タブに示されているように、内蔵の高電流TEC素子により、半導体レーザの温度制御と安定化を行っています。周囲温度が大きく変動しても、サーボ式温度コントローラにより半導体レーザーヘッドの温度は一定に保たれます。温度安定性が優れていることにより、一定かつ安定した出力が得られます。

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S4FCシリーズのベンチトップ型レーザ光源を接続し、レーザが使用可能な状態の時のソフトウェアのControls(制御)タブ画面。

半導体レーザにはシングルモードファイバが接続されており、そのファイバは前面パネルのFC/PCバルクヘッドコネクタ(ワイドならびにナローキーに対応)に接続されています。さらに前面パネルには出力パワー(mW)または温度(°C)を表示するディスプレイがあり、ON/OFFキー、ENABLEボタン、レーザーパワー(駆動電流)調整ノブや温度(TEC電流)調整用のトリムポットもあります。

背面パネルには、外部からの電圧信号(0～5 V)によって半導体レーザの駆動電流を制御するためのBNC入力端子と、リモートインターロック用入力端子が付いています。この入力端子によりレーザ光源の強度変調が可能です。正弦波による場合は、出力は最大振幅で100 kHzまで変調できます。背面パネルにあるUSBコネクタはPCとの通信にご使用いただけます。付属のGUIでは、レーザの出力パワーと各種設定値の制御や読み出しができます(「ソフトウェア」タブをご覧ください)。さらに安全性を高めるために、背面パネルにリモートインターロック入力端子(2.5 mmモノラルジャック)が付いています。

尚、ファイバのバルクヘッドとパッチケーブルのフェルールは、パッチケーブルを接続する前にクリーニングを施してください。クリーニングの方法については取扱い説明書をご参照ください。この光源を他のファイバに接続、もしくは他のファイバから取り外す際には、レーザ出力をOFFにしてください。パワーレベルが10 mW以上の場合には特にご注意ください。複数のレーザ光源が必要な用途では、温度安定化機能のある4チャンネルファイバ出力レーザ光源をお勧めします。

ファイバー出力型レーザー光源： 可視域用、温度制御付き

特長