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偏光無依存型ビームスプリッターキューブ、30 mmケージキューブ付き


  • 50:50 Split Ratio
  • SM1 Lens Tube and 30 mm Cage System Compatible
  • AR-Coated on All Four Optical Faces

CM1-CC

CCM1-BS013

400 - 700 nm

CCM1-BS015

1100 - 1600 nm

Application Idea

Cage Setup with KC1 Kinematic Mirror Mounts, a Non-Polarizing Beamsplitter Cube, and 30 mm Cage Plates

Related Items


Please Wait
Mounted Beamsplitter Cube
ビームスプリッターキューブの概略図
(コーティングと接着層は分かりやすく表示しており原寸比ではありません)

特長

  • 3種類の波長範囲から選択可能:
    • 400~700 nm
    • 700~1100 nm
    • 1100~1600 nm
  • 分岐比: 50:50
  • 全ての光学面がARコーティング付き
  • 30 mmケージシステムとSM1ネジ付き部品に対応

当社の25.4 mm偏光無依存型ビームスプリッターキューブは、16 mmケージシステムに取り付けられるようマウント付きでご提供しております。こちらのマウント付きキューブは、400~700 nm、700~1100 nm、1100~1600 nmの3種類の波長でご用意しています。

キューブを形成する2つのプリズムのうちの一方の斜面に誘電体ビームスプリッターコーティングを施し、その後、2つのプリズムを接着剤を用いて貼り合わせています(右図参照)。こちらのキューブでは、反射による損失を最少に抑える広帯域反射防止(AR)コーティングを全ての面に施しています。50:50の分岐比は、どの面から入射しても実現することができます。また、ケージキューブの上面には推奨光路の1つが刻印されています。ビームスプリッターキューブはそれぞれケージキューブに接着剤で固定されているため、マウントから取り外すことはできません。当社のマウント無しビームスプリッターキューブならびに直角プリズムに対応する30 mmケージキューブのみでの販売も行っております。

当社では、この他にも2種類のマウント付きビームスプリッタをご用意しています。偏光ビームスプリッターキューブペリクルビームスプリッタです。また、マウント無しのビームスプリッタも豊富に取り揃えております。偏光無依存型ビームスプリッターキューブ、プレート型ビームスプリッタ、ペリクルビームスプリッタに関する633 nmでの性能比較については、「実験データ」のタブをご参照ください。

当社の全てのキューブマウント付き光学素子については 「マウント付き光学素子ガイド」タブをご覧ください。

Item #CCM1-BS013(/M)CCM1-BS014(/M)CCM1-BS015(/M)
AR-Coating Range400 - 700 nm700 - 1100 nm1100 - 1600 nm
Reflectance @ 0° AOIRavg<0.5%Ravg<0.5%Ravg<0.5%
Split Ratio50:50
PerformanceTabs= 47 ± 10%, Rabs= 47 ± 10%, and Tabs + Rabs > 90%,
|Ts - Tp| < 10% and |Rs - Rp| < 10%, 0° AOI
Ports4 Ports With SM1 (1.035"-40) Thread
Beamsplitter MaterialN-BK7 - Grade A
Housing MaterialEngraved Black Anodized Aluminum Housing
Wavefront Errorλ/4 at 633 nm
Surface Flatnessλ/10 at 633 nm
Max Transmitted Beam Deviationa±5 arcmin
Reflected Beam Deviationb90° ± 20 arcmin
Clear Aperture>Ø20.3 mm
Surface Quality40-20 Scratch-Dig
Damage ThresholdPulsed0.25 J/cm2
(532 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.341 mm)
0.25 J/cm2
(810 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.166 mm
0.25 J/cm2
(1542 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.282 mm)
CWc300 W/cm
(532 nm, Ø0.042 mm)
--
  • 偏光無依存型ビームスプリッターキューブに関して定義されており、筐体ではありません。
  • 筐体に関して定義されています。
  • ビームのパワー密度はW/cmの単位で計算します。このパワー密度の単位(単位長さあたりのパワー)が長パルスおよびCW光源に対して最も適した測定量である理由については、「損傷閾値」タブをご参照ください。

グラフの青色の領域は仕様に記載されている性能を保証するビームスプリッタの透過帯を示しています。 領域以外の性能についてはロット毎に異なり、保証はされません。

CM05-BS016 Transmittance
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生データはこちらからダウンロードいただけます。
CM05-BS017 Transmittance
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生データはこちらからダウンロードいただけます。
CM05-BS018 Transmittance
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生データはこちらからダウンロードいただけます。

当社で行った特性確認実験: ビームスプリッタの種類に基づく比較

当社のプレート型、キューブ型、ペリクル型のビームスプリッタでの偏光角度、分岐比、出力パワーの総計を比較しました。 無偏光型のビームスプリッタについてはそれぞれ似たような機能を有していますが、詳細な機能についてはビームスプリッタの種類によって異なります。 ビームスプリッタには、種類によってそれぞれ長所と短所があります。 変動に敏感な実験においては、適切なビームスプリッタの選択が重要となります。 ここでは、3種類の一般的な無偏光のビームスプリッタを詳しく分析して、光学的パラメータを比較しました。

この実験では、光源として旧製品の安定化HeNeレーザHRS015 を使用しました(代替品はHRS015Bとなります)。 レーザ光の偏光軸を45°とするために、直線偏光子を使用し、S偏光とP偏光が等しくビームスプリッタに入射するようにしました。 次に実験対象のビームスプリッタが光路中に配置され、分岐後のビーム光が適切なディテクタに送出されるようにセットしました。 このセットアップで、光学素子を出力する総光パワーの値、偏光状態、分岐比や入射角による影響に関する実験検証を行いました。

下記のプロット図は、3種類のビームスプリッタで得られた測定値を図示しています。 これらのグラフによって各光学素子の性能が簡単に比較できます。 左下のプロット図は、各光学素子の出力光パワーの総計を示しています。 この測定結果は、入射光のパワーに対する出力光パワーの総計の変化を示しています。 この結果をみると、プレート型とペリクル型のビームスプリッタの性能は類似していますが、キューブ型では内部で光が吸収されている可能性が推測されます。 さらにこのプロット図は、出力光パワーの総計と入射角の間に相関関係がないことを示唆しています。 下の中央にあるグラフでは、各光学素子での出射偏光状態を比較しています。 キューブ型では、反射光と透過光で同様の偏光角になっており、一方でプレート型では、偏光角の差異が最も大きくなっています。 右下のプロット図は、実験で得られた分岐比の結果をまとめており、各ビームスプリッタの種類ごとに、入射パワーの変化に対する分岐比の結果を示しています。 この結果から、50/50のパワーの分岐においては、プレート型ビームスプリッタが最も理想値に近い数値を示しています。 この実験に使用された装置や実験結果のまとめは こちらをクリックしていただくとご参照いただけます。

Damage Threshold Specifications
Item #Laser TypeDamage Threshold
CM1-BS013Pulsed0.25 J/cm2 (532 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.341 mm)
CWa300 W/cm (532 nm, Ø0.042 mm)
CM1-BS014Pulsed0.25 J/cm2 (810 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.166 mm)
CM1-BS015Pulsed0.25 J/cm2 (1542 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.282 mm)
  • ビームのパワー密度はW/cmの単位で計算してください。このパワー密度の単位(単位長さあたりのパワー)が長パルスおよびCW光源において最も適した測定基準である理由については、下記の「CWレーザと長パルスレーザ」をご覧ください。

当社の偏光無依存型ビームスプリッターキューブの損傷閾値データ

右の仕様は当社の波長範囲400~700 nmの偏光無依存型ビームスプリッターキューブの測定値です。損傷閾値の仕様はビームスプリッタのサイズにかかわらず全てのキューブで同じです。

 

レーザによる損傷閾値について

このチュートリアルでは、レーザ損傷閾値がどのように測定され、使用する用途に適切な光学素子の決定にその値をどのようにご利用いただけるかを総括しています。お客様のアプリケーションにおいて、光学素子を選択する際、光学素子のレーザによる損傷閾値(Laser Induced Damage Threshold :LIDT)を知ることが重要です。光学素子のLIDTはお客様が使用するレーザの種類に大きく依存します。連続(CW)レーザは、通常、吸収(コーティングまたは基板における)によって発生する熱によって損傷を引き起こします。一方、パルスレーザは熱的損傷が起こる前に、光学素子の格子構造から電子が引き剥がされることによって損傷を受けます。ここで示すガイドラインは、室温で新品の光学素子を前提としています(つまり、スクラッチ&ディグ仕様内、表面の汚染がないなど)。光学素子の表面に塵などの粒子が付くと、低い閾値で損傷を受ける可能性があります。そのため、光学素子の表面をきれいで埃のない状態に保つことをお勧めします。光学素子のクリーニングについては「光学素子クリーニングチュートリアル」をご参照ください。

テスト方法

当社のLIDTテストは、ISO/DIS 11254に準拠しています。損傷閾値を調べるために、標準的な1-on-1照射試験を採用しています。

初めに、低パワー/エネルギのビームを光学素子に入射します。その光学素子の10ヶ所に1回ずつ、設定した時間(CW)またはパルス数(決められたprf)、レーザを照射します。レーザを照射した後、倍率約100倍の顕微鏡を用いた検査で確認し、すべての確認できる損傷を調べます。特定のパワー/エネルギで損傷のあった場所の数を記録します。次に、そのパワー/エネルギを増やすか減らすかして、光学素子にさらに10ヶ所レーザを照射します。このプロセスを損傷が観測されるまで繰返します。損傷閾値は、光学素子が損傷に耐える、損傷が起こらない最大のパワー/エネルギになります。1つのミラーBB1-E02の試験結果は以下のようなヒストグラムになります。

LIDT metallic mirror
上の写真はアルミニウムをコーティングしたミラーでLIDTテストを終えたものです。このテストは、損傷を受ける前のレーザのエネルギは0.43 J/cm2 (1064 nm、10 ns pulse、 10 Hz、Ø1.000 mm)でした。
LIDT BB1-E02
Example Test Data
Fluence# of Tested LocationsLocations with DamageLocations Without Damage
1.50 J/cm210010
1.75 J/cm210010
2.00 J/cm210010
2.25 J/cm21019
3.00 J/cm21019
5.00 J/cm21091

試験結果によれば、ミラーの損傷閾値は 2.00 J/cm2 (532 nm、10 ns pulse、10 Hz、 Ø0.803 mm)でした。尚、汚れや汚染によって光学素子の損傷閾値は大幅に低減されるため、こちらの試験はクリーンな光学素子で行っています。また、特定のロットのコーティングに対してのみ試験を行った結果ではありますが、当社の損傷閾値の仕様は様々な因子を考慮して、実測した値よりも低めに設定されており、全てのコーティングロットに対して適用されています。

CWレーザと長パルスレーザ

光学素子がCWレーザによって損傷を受けるのは、通常バルク材料がレーザのエネルギを吸収することによって引き起こされる溶解、あるいはAR(反射防止)コーティングのダメージによるものです[1]。1 µsを超える長いパルスレーザについてLIDTを論じる時は、CWレーザと同様に扱うことができます。

パルス長が1 nsと1 µs の間のときは、損傷は吸収、もしくは絶縁破壊のどちらかで発生していると考えることができます(CWとパルスのLIDT両方を調べなければなりません)。吸収は光学素子の固有特性によるものか、表面の不均一性によるものかのどちらかによって起こります。従って、LIDTは製造元の仕様以上の表面の質を有する光学素子にのみ有効です。多くの光学素子は、ハイパワーCWレーザで扱うことができる一方、アクロマティック複レンズのような接合レンズやNDフィルタのような高吸収光学素子は低いCWレーザ損傷閾値になる傾向にあります。このような低い損傷閾値は接着剤や金属コーティングにおける吸収や散乱によるものです。

Linear Power Density Scaling

線形パワー密度におけるLIDTに対するパルス長とスポットサイズ。長パルス~CWでは線形パワー密度はスポットサイズにかかわらず一定です。 このグラフの出典は[1]です。

Intensity Distribution

繰返し周波数(prf)の高いパルスレーザは、光学素子に熱的損傷も引き起こします。この場合は吸収や熱拡散率のような因子が深く関係しており、残念ながらprfの高いレーザが熱的影響によって光学素子に損傷を引き起こす場合の信頼性のあるLIDTを求める方法は確立されておりません。prfの大きいビームでは、平均出力およびピークパワーの両方を等しいCW出力と比較する必要があります。また、非常に透過率の高い材料では、prfが上昇してもLIDTの減少は皆無かそれに近くなります。

ある光学素子の固有のCWレーザの損傷閾値を使う場合には、以下のことを知る必要があります。

  1. レーザの波長
  2. ビーム径(1/e2)
  3. ビームのおおよその強度プロファイル(ガウシアン型など)
  4. レーザのパワー密度(トータルパワーをビームの強度が1/e2の範囲の面積で割ったもの)

ビームのパワー密度はW/cmの単位で計算します。この条件下では、出力密度はスポットサイズとは無関係になります。つまり、スポットサイズの変化に合わせてLIDTを計算し直す必要がありません(右グラフ参照)。平均線形パワー密度は、下の計算式で算出できます。

ここでは、ビーム強度プロファイルは一定であると仮定しています。次に、ビームがホットスポット、または他の不均一な強度プロファイルの場合を考慮して、おおよその最大パワー密度を計算する必要があります。ご参考までに、ガウシアンビームのときはビームの強度が1/e2の2倍のパワー密度を有します(右下図参照)。

次に、光学素子のLIDTの仕様の最大パワー密度を比較しましょう。損傷閾値の測定波長が光学素子に使用する波長と異なっている場合には、その損傷閾値は適宜補正が必要です。おおよその目安として参考にできるのは、損傷閾値は波長に対して比例関係であるということです。短い波長で使う場合、損傷閾値は低下します(つまり、1310 nmで10 W/cmのLIDTならば、655 nmでは5 W/cmと見積もります)。

CW Wavelength Scaling

この目安は一般的な傾向ですが、LIDTと波長の関係を定量的に示すものではありません。例えば、CW用途では、損傷はコーティングや基板の吸収によってより大きく変化し、必ずしも一般的な傾向通りとはなりません。上記の傾向はLIDT値の目安として参考にしていただけますが、LIDTの仕様波長と異なる場合には当社までお問い合わせください。パワー密度が光学素子の補正済みLIDTよりも小さい場合、この光学素子は目的の用途にご使用いただけます。

当社のウェブ上の損傷閾値の仕様と我々が行った実際の実験の値の間にはある程度の差があります。これはロット間の違いによって発生する誤差を許容するためです。ご要求に応じて、当社は個別の情報やテスト結果の証明書を発行することもできます。損傷解析は、類似した光学素子を用いて行います(お客様の光学素子には損傷は与えません)。試験の費用や所要時間などの詳細は、当社までお問い合わせください。

パルスレーザ

先に述べたように、通常、パルスレーザはCWレーザとは異なるタイプの損傷を光学素子に引き起こします。パルスレーザは損傷を与えるほど光学素子を加熱しませんが、光学素子から電子をひきはがします。残念ながら、お客様のレーザに対して光学素子のLIDTの仕様を照らし合わせることは非常に困難です。パルスレーザのパルス幅に起因する光学素子の損傷には、複数の形態があります。以下の表中のハイライトされた列は当社の仕様のLIDT値が当てはまるパルス幅に対する概要です。

パルス幅が10-9 sより短いパルスについては、当社の仕様のLIDT値と比較することは困難です。この超短パルスでは、多光子アバランシェ電離などのさまざまなメカニクスが損傷機構の主流になります[2]。対照的に、パルス幅が10-7 sと10-4 sの間のパルスは絶縁破壊、または熱的影響により光学素子の損傷を引き起こすと考えられます。これは、光学素子がお客様の用途に適しているかどうかを決定するために、レーザービームに対してCWとパルス両方による損傷閾値を参照しなくてはならないということです。

Pulse Durationt < 10-9 s10-9 < t < 10-7 s10-7 < t < 10-4 st > 10-4 s
Damage MechanismAvalanche IonizationDielectric BreakdownDielectric Breakdown or ThermalThermal
Relevant Damage SpecificationN/APulsedPulsed and CWCW

お客様のパルスレーザに対してLIDTを比較する際は、以下のことを確認いただくことが重要です。

Energy Density Scaling

エネルギ密度におけるLIDTに対するパルス長&スポットサイズ。短パルスでは、エネルギ密度はスポットサイズにかかわらず一定です。このグラフの出典は[1]です。

  1. レーザの波長
  2. ビームのエネルギ密度(トータルエネルギをビームの強度が1/e2の範囲の面積で割ったもの)
  3. レーザのパルス幅
  4. パルスの繰返周波数(prf)
  5. 実際に使用するビーム径(1/e2 )
  6. ビームのおおよその強度プロファイル(ガウシアン型など)

ビームのエネルギ密度はJ/cm2の単位で計算します。右のグラフは、短パルス光源には、エネルギ密度が適した測定量であることを示しています。この条件下では、エネルギ密度はスポットサイズとは無関係になります。つまり、スポットサイズの変化に合わせてLIDTを計算し直す必要がありません。ここでは、ビーム強度プロファイルは一定であると仮定しています。ここで、ビームがホットスポット、または他の不均一な強度プロファイルの場合を考慮して、おおよその最大パワー密度を計算する必要があります。ご参考までに、ガウシアンビームのときは一般にビームの強度が1/e2のときの2倍のパワー密度を有します。

次に、光学素子のLIDTの仕様と最大エネルギ密度を比較しましょう。損傷閾値の測定波長が光学素子に使用する波長と異なっている場合には、その損傷閾値は適宜補正が必要です[3]。経験則から、損傷閾値は波長に対して以下のような平方根の関係であるということです。短い波長で使う場合、損傷閾値は低下します(例えば、1064 nmで 1 J/cm2のLIDTならば、532 nmでは0.7 J/cm2と計算されます)。

Pulse Wavelength Scaling

 

波長を補正したエネルギ密度を得ました。これを以下のステップで使用します。

ビーム径は損傷閾値を比較する時にも重要です。LIDTがJ/cm2の単位で表される場合、スポットサイズとは無関係になりますが、ビームサイズが大きい場合、LIDTの不一致を引き起こす原因でもある不具合が、より明らかになる傾向があります[4]。ここで示されているデータでは、LIDTの測定には<1 mmのビーム径が用いられています。ビーム径が5 mmよりも大きい場合、前述のようにビームのサイズが大きいほど不具合の影響が大きくなるため、LIDT (J/cm2)はビーム径とは無関係にはなりません。

次に、パルス幅について補正します。パルス幅が長くなるほど、より大きなエネルギに光学素子は耐えることができます。パルス幅が1~100 nsの場合の近似式は以下のようになります。

Pulse Length Scaling

お客様のレーザのパルス幅をもとに、光学素子の補正されたLIDTを計算するのにこの計算式を使います。お客様の最大エネルギ密度が、この補正したエネルギ密度よりも小さい場合、その光学素子はお客様の用途でご使用いただけます。ご注意いただきたい点は、10-9 s と10-7 sの間のパルスにのみこの計算が使えることです。パルス幅が10-7 sと10-4 sの間の場合には、CWのLIDTも調べなければなりません。

当社のウェブ上の損傷閾値の仕様と我々が行った実際の実験の値の間にはある程度の差があります。これはロット間の違いによって発生する誤差を許容するためです。ご要求に応じて、当社では個別のテスト情報やテスト結果の証明書を発行することも可能です。詳細は、当社までお問い合わせください。


[1] R. M. Wood, Optics and Laser Tech. 29, 517 (1997).
[2] Roger M. Wood, Laser-Induced Damage of Optical Materials (Institute of Physics Publishing, Philadelphia, PA, 2003).
[3] C. W. Carr et al., Phys. Rev. Lett. 91, 127402 (2003).
[4] N. Bloembergen, Appl. Opt. 12, 661 (1973).

レーザーシステムが光学素子に損傷を引き起こすかどうか判断するプロセスを説明するために、レーザによって引き起こされる損傷閾値(LIDT)の計算例をいくつかご紹介します。同様の計算を実行したい場合には、右のボタンをクリックしてください。計算ができるスプレッドシートをダウンロードいただけます。ご使用の際には光学素子のLIDTの値と、レーザーシステムの関連パラメータを緑の枠内に入力してください。スプレッドシートでCWならびにパルスの線形パワー密度、ならびにパルスのエネルギ密度を計算できます。これらの値はスケーリング則に基づいて、光学素子のLIDTの調整スケール値を計算するのに用いられます。計算式はガウシアンビームのプロファイルを想定しているため、ほかのビーム形状(均一ビームなど)には補正係数を導入する必要があります。 LIDTのスケーリング則は経験則に基づいていますので、確度は保証されません。なお、光学素子やコーティングに吸収があると、スペクトル領域によってLIDTが著しく低くなる場合があります。LIDTはパルス幅が1ナノ秒(ns)未満の超短パルスには有効ではありません。

Intensity Distribution
ガウシアンビームの最大強度は均一ビームの約2倍です。

CWレーザの例
波長1319 nm、ビーム径(1/e2)10 mm、パワー0.5 Wのガウシアンビームを生成するCWレーザーシステム想定します。このビームの平均線形パワー密度は、全パワーをビーム径で単純に割ると0.5 W/cmとなります。

CW Wavelength Scaling

しかし、ガウシアンビームの最大パワー密度は均一ビームの約2倍です(右のグラフ参照)。従って、システムのより正確な最大線形パワー密度は1 W/cmとなります。

アクロマティック複レンズAC127-030-CのCW LIDTは、1550 nmでテストされて350 W/cmとされています。CWの損傷閾値は通常レーザ光源の波長に直接スケーリングするため、LIDTの調整値は以下のように求められます。

CW Wavelength Scaling

LIDTの調整値は350 W/cm x (1319 nm / 1550 nm) = 298 W/cmと得られ、計算したレーザーシステムのパワー密度よりも大幅に高いため、この複レンズをこの用途に使用しても安全です。

ナノ秒パルスレーザの例:パルス幅が異なる場合のスケーリング
出力が繰返し周波数10 Hz、波長355 nm、エネルギ1 J、パルス幅2 ns、ビーム径(1/e2)1.9 cmのガウシアンビームであるNd:YAGパルスレーザーシステムを想定します。各パルスの平均エネルギ密度は、パルスエネルギをビームの断面積で割って求めます。

Pulse Energy Density

上で説明したように、ガウシアンビームの最大エネルギ密度は平均エネルギ密度の約2倍です。よって、このビームの最大エネルギ密度は約0.7 J/cm2です。

このビームのエネルギ密度を、広帯域誘電体ミラーBB1-E01のLIDT 1 J/cm2、そしてNd:YAGレーザーラインミラーNB1-K08のLIDT 3.5 J/cm2と比較します。LIDTの値は両方とも、波長355 nm、パルス幅10 ns、繰返し周波数10 Hzのレーザで計測しました。従って、より短いパルス幅に対する調整を行う必要があります。 1つ前のタブで説明したようにナノ秒パルスシステムのLIDTは、パルス幅の平方根にスケーリングします:

Pulse Length Scaling

この調整係数により広帯域誘電体ミラーBB1-E01のLIDTは0.45 J/cm2に、Nd:YAGレーザーラインミラーのLIDTは1.6 J/cm2になり、これらをビームの最大エネルギ密度0.7 J/cm2と比較します。広帯域ミラーはレーザによって損傷を受ける可能性があり、より特化されたレーザーラインミラーがこのシステムには適していることが分かります。

ナノ秒パルスレーザの例:波長が異なる場合のスケーリング
波長1064 nm、繰返し周波数2.5 Hz、パルスエネルギ100 mJ、パルス幅10 ns、ビーム径(1/e2)16 mmのレーザ光を、NDフィルタで減衰させるようなパルスレーザーシステムを想定します。これらの数値からガウシアン出力における最大エネルギ密度は0.1 J/cm2になります。Ø25 mm、OD 1.0の反射型NDフィルタ NDUV10Aの損傷閾値は355 nm、10 nsのパルスにおいて0.05 J/cm2で、同様の吸収型フィルタ NE10Aの損傷閾値は532 nm、10 nsのパルスにおいて10 J/cm2です。1つ前のタブで説明したように光学素子のLIDTは、ナノ秒パルス領域では波長の平方根にスケーリングします。

Pulse Wavelength Scaling

スケーリングによりLIDTの調整値は反射型フィルタでは0.08 J/cm2、吸収型フィルタでは14 J/cm2となります。このケースでは吸収型フィルタが光学損傷を防ぐには適した選択肢となります。

マイクロ秒パルスレーザの例
パルス幅1 µs、パルスエネルギ150 µJ、繰返し周波数50 kHzで、結果的にデューティーサイクルが5%になるレーザーシステムについて考えてみます。このシステムはCWとパルスレーザの間の領域にあり、どちらのメカニズムでも光学素子に損傷を招く可能性があります。レーザーシステムの安全な動作のためにはCWとパルス両方のLIDTをレーザーシステムの特性と比較する必要があります。

この比較的長いパルス幅のレーザが、波長980 nm、ビーム径(1/e2)12.7 mmのガウシアンビームであった場合、線形パワー密度は5.9 W/cm、1パルスのエネルギ密度は1.2 x 10-4 J/cm2となります。これをポリマーゼロオーダ1/4波長板WPQ10E-980のLIDTと比較してみます。CW放射に対するLIDTは810 nmで5 W/cm、10 nsパルスのLIDTは810 nmで5 J/cm2です。前述同様、光学素子のCW LIDTはレーザ波長と線形にスケーリングするので、CWの調整値は980 nmで6 W/cmとなります。一方でパルスのLIDTはレーザ波長の平方根とパルス幅の平方根にスケーリングしますので、1 µsパルスの980 nmでの調整値は55 J/cm2です。光学素子のパルスのLIDTはパルスレーザのエネルギ密度よりはるかに大きいので、個々のパルスが波長板を損傷することはありません。しかしレーザの平均線形パワー密度が大きいため、高出力CWビームのように光学素子に熱的損傷を引き起こす可能性があります。

30 mm ケージキューブ付き光学素子のセレクションガイド

下の表には当社の30 mmケージキューブ付き光学素子全製品のリンクがございます。16 mmケージキューブ付き光学素子については、16 mmケージシステムガイドをご覧ください。

Non-Polarizing BeamsplittersPolarizing BeamsplittersHigh Power Polarizing Beamsplitters
Non-Polarizing Beamsplitter CubePolarizing Beamsplitter CubeHigh-Power Polarizing Beamsplitter Cube
Pellicle BeamsplitterLaser Line Polarizing BeamsplittersCircular Polarizer
Pellicle BeamsplittersLaser Line Polarizing Beamsplitter CubeCircular / Variable Polarizers
Penta PrismsTurning MirrorsVariable Beamsplitters/Attenuators
Penta PrismsTurning MirrorsVariable Beamsplitters / Attenuators

光学素子なしの30 mm ケージキューブセレクションガイド

Dichroic Mirror HolderEmpty Compact Cage Cube
Rectangular Dichroic Mirrors and FiltersEmpty Compact 30 mm Cage Cube

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Posted Comments:
Poster:ekocabas
Posted Date:2016-07-12 08:27:35.77
Do you have specs/graphs for the change in output polarization angle for the reflected and transmitted beams as a function of wavelength in the range 1100-1600 nm for the BS015 beam splitter cube?
Poster:
Posted Date:2015-11-12 16:23:57.04
Hi there. A question regarding the tolerance on the deviation of the relfected beam. For unmounted units (bs013), the spec is <5 arcmin while for mounted units (cm1-bs013) it is <20 arcmin, with the note that "the deviation is defined relative to the cube and not the housing". My question - why is this differecne? which data is correct? and what is the deviation relative to the mechanical housing? Can you give some details as to how the deviation is measured?Thanks, Tomer.
Poster:besembeson
Posted Date:2015-11-19 11:54:21.0
Response from Bweh at Thorlabs USA: Thanks for your feedback. The unmounted cubes have a beam deviation of <5 arcmin. The Reflected Beam deviation of +/-20 arcmin should be with respect to the mechanical housing (and not the beamsplitter cube inside like we currently state). We will fix this on our website. The difference is due to tolerance stack from the mechanical base and the optic. For further details about the measurement of these values, please contact me at techsupport@thorlabs.com.
Poster:izh
Posted Date:2015-07-22 10:51:44.42
Hello, I use your CM1-BS013 model in a Sagnac interferometer where the laser light (532 nm) enters from the right entrance face, but after finishing the loop beams interfere at the output of the wrong face. Thus, I need to know Jones matrices for transmission and reflection from different faces of the cube, or simply refractive indices of all materials constituting it. Thanks in advance, Indira.
Poster:besembeson
Posted Date:2015-09-23 05:32:39.0
Response from Bweh at Thorkabs USA: In the Sagnac Interferometer configuration, the interference will be observed at the port that is at right angles to our designated input face. If this is not the case, contact me at techsupport@thorlabs.com for us to look into this further. The refractive index of the prisms used is 1.52 at 633nm. There is the splitter coating (whose refractive index information is proprietary) and optical cement (NOA61)between the prisms. Note that this is a non-polarizing beam splitter.
Poster:lovely__pimyy
Posted Date:2015-02-17 01:01:10.883
cm1-bs103 We used this BS for michelson interferometry. But my fringe is damage. It look like indentation. When i used other BS which lacking an indetation. Why is happen it? thanks for your help.
Poster:besembeson
Posted Date:2015-02-26 11:33:02.0
Response from Bweh at Thorlabs USA: I will follow up with you by email and phone to discuss this further.
Poster:jose.perez
Posted Date:2014-09-29 17:56:07.19
Can this beamsplitter be removed from its mount? Right now I only need a fixed mount like this one, but for a future application I may require to use the beamsplitter with a C4W cube and a rotating platform that I already have.
Poster:jlow
Posted Date:2014-09-30 09:20:49.0
Response from Jeremy at Thorlabs: The beamsplitter is epoxied to the base and cannot be removed.
Poster:david.zopf
Posted Date:2013-05-28 08:22:04.153
Dear Ladies and Gentlemen, Would you like to send me the Transmission and Reflection raw data curves for the CM1-BS013, please? Thanks in advance, David Zopf
Poster:tcohen
Posted Date:2013-05-30 02:33:00.0
Response from Tim at Thorlabs to David: The graphs shown are nominal and the performance will vary from lot to lot. I will send you nominal data. We are also able to offer transmission data specific to a part upon order as a service. I will contact you to discuss this further.
Poster:tcohen
Posted Date:2012-04-17 18:22:00.0
Response from Tim at Thorlabs: Thank you for contacting us! We have plans to test the BS013 in the near future. I will keep you both updated with the results.
Poster:martijn
Posted Date:2012-04-17 14:53:13.0
Another question on the damage threshold: can it withstand 50 µJ/mm2 in ns pulses?
Poster:gao53
Posted Date:2012-04-14 19:20:05.0
May I know the CW damage threshold of CM1-BS013 in unit of W/cm^2?
Poster:bdada
Posted Date:2012-03-15 15:48:00.0
Response from Buki at Thorlabs to haniel.gabai: Thank you for your feedback. The performance at 633nm for the 700 - 1100nm coated beamsplitter will vary from one coating run to the next, but it would probably range from 30 - 40% transmission. You can compare this to the tranmsission curve for the 700 - 1100nm coating curve in the "Graphs" tab on this web page. Please contact TechSupport@thorlabs.com if you have any questions.
Poster:bdada
Posted Date:2011-11-08 18:44:00.0
Response from Buki at Thorlabs: Thank you for participating in our Feedback Forum. We may be able to provide an uncoated version, but the performance may significantly decrease. We have contacted you to discuss this further.
Poster:michael.renner
Posted Date:2011-11-07 14:33:35.0
I would need a non-polarizing beamsplitter for 700 - 1700 nm. Is it possible to order a beamsplitter without an anti-reflection coating and what about the splitting ratio outside the range shown in the graph, e.g. for CM1-BS015?
Poster:jjurado
Posted Date:2011-06-15 14:04:00.0
Response from Javier at Thorlabs to mgg6: Thank you very much for your feedback. I will share your comments with our mechanics department and will keep you updated of any design changes that we might implement to these cube mounted optics.
Poster:mgg6
Posted Date:2011-06-14 23:14:20.0
These would be a lot more useful if they had tip/tilt set screws in them. Being rail mounted is much easier then free standing, but the tolerances arent really good enough for michelson type interferometers with narrow beams.

当社ではビームを強度比や偏光に基づいて分岐する、様々なタイプのビームスプリッタを豊富にラインナップしています。フォームファクタの異なるものも多少ありますが、ペリクルや複屈折性結晶なども含めて、プレート型やキューブ型のビームスプリッタをご提供しております。ビームスプリッタの多くはマウント付きまたはマウント無しで取り揃えています。下記のリストでは当社のビームスプリッタの全ラインナップがご覧いただけます。 各項目のMore [+]をクリックすると、ご用意しているビームスプリッタの種類、波長、分岐比もしくは消光比、透過率、サイズをご確認いただけます。

偏光無依存型ビームスプリッタ

プレート型ビームスプリッタ
ビームスプリッターキューブ 
ペリクルビームスプリッタ 
  • 特記がない限り入射角は45°

偏光ビームスプリッタ

プレート型ビームスプリッタ
ビームスプリッターキューブ 
複屈折性結晶ビームスプリッタ
  • 保護用筐体、ネジ切り無しリング、または偏光軸が表示されたシリンダにマウント済み 
  • マウント無しの製品、保護用筐体または偏光軸が表示されたネジ切り無しシリンダにマウント済みの製品をご提供

その他のビームスプリッタ

その他のビームスプリッタ 

マウント付き偏光無依存型ビームスプリッターキューブ、分岐比50:50

  • 3種類の波長範囲から選択可能:
    • 400~700 nm
    • 700~1100 nm
    • 1100~1600 nm
  • 分岐比: 50:50
  • 4面にSM1シリーズのネジ切りポート
  • 30 mmケージ部品用の#4-40タップ穴
  • 底部にポスト取付け用M4タップ穴

マウント付き偏光無依存型ビームスプリッターキューブは、当社の25.4 mm(1インチ)偏光無依存型ビームスプリッターキューブをアルミニウム製の筐体に組み込んだ製品です。この筐体には4面にSM1ネジ切りポートがあり、各ポートの周辺にはØ6 mmケージロッドに対応するタップ穴が付いています。ビームスプリッタの各面には不要な反射を最小限に抑える反射防止コーティングが施されています(仕様や典型的な性能のグラフは「仕様」タブおよび「グラフ」タブをご参照ください)。 各キューブの底部にはポスト取付け用にM4タップ穴が付いています。

+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
CCM1-BS013 Support Documentation
CCM1-BS013Customer Inspired!30 mmケージキューブ付き偏光無依存型ビームスプリッタ、400~700 nm、#8-32タップ穴(インチ規格)
¥36,332
3-5 Days
CCM1-BS014 Support Documentation
CCM1-BS014Customer Inspired!30 mmケージキューブ付き偏光無依存型ビームスプリッタ、700~1100 nm、#8-32タップ穴(インチ規格)
¥37,658
3-5 Days
CCM1-BS015 Support Documentation
CCM1-BS015Customer Inspired!30 mmケージキューブ付き偏光無依存型ビームスプリッタ、1100~1600 nm、#8-32タップ穴(インチ規格)
¥39,382
Today
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
CCM1-BS013/M Support Documentation
CCM1-BS013/MCustomer Inspired!30 mmケージキューブ付き偏光無依存型ビームスプリッタ、400~700 nm、M4タップ穴(ミリ規格)
¥36,332
Today
CCM1-BS014/M Support Documentation
CCM1-BS014/MCustomer Inspired!30 mmケージキューブ付き偏光無依存型ビームスプリッタ、700~1100 nm、M4タップ穴(ミリ規格)
¥37,658
Today
CCM1-BS015/M Support Documentation
CCM1-BS015/MCustomer Inspired!30 mmケージキューブ付き偏光無依存型ビームスプリッタ、1100~1600 nm、M4タップ穴(ミリ規格)
¥39,382
Today

ケージキューブコネクタ

CM1-CC Application
Click to Enlarge
2つのコネクタCM1-CCを使って複数の38.1 mm角のケージキューブを接続

  • 38.1 mm(1.5インチ)角のケージキューブを2つ隣接して接続
  • 全てのCM1およびCCM1シリーズのケージキューブに対応

キューブコネクタCM1-CCによって、右図のように2つ以上のキューブが接続できます。このコネクタは、空洞キューブダイクロイック用空洞キューブマウント付きビームスプリッタマウント付きペンタプリズム、およびマウント付き90°偏向ミラーなどの当社の数多くのケージキューブに適用できます。

尚、キューブの2面にはØ6 mm ケージロッド用の穴がないため、CM1-CCを使用して2個のキューブマウント付き90°偏向ミラーを接続することはできません。

アライメント用ピン
キューブコネクタにはアライメントピンがあるので、いずれのコネクタにおいてもSM1ネジポートの隣のキューブ面にはピン用の穴が必要となります。 既にお持ちの旧バージョンのキューブを新バージョンへ無料アップデートをご希望の際は当社までお問い合わせください。 また、アライメントピンは取付け穴内部に圧入されており、ドリル穴無しのキューブで使用する場合は、押し出すことができます。

+1 数量 資料 型番 - Universal 定価(税抜) 出荷予定日
CM1-CC Support Documentation
CM1-CCケージキューブコネクタ、小型30 mmケージキューブ用
¥5,967
Today
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