計測機器
レーザー・フォーカル・プロファイラ
回折限界まで絞り込まれた集光スポット内の強度分布を
40nmの高分解能で計測し、正確に表現します。
あらゆるレーザー機器の性能や収差を明らかにする
世界初のナノスケール・ビームプロファイラです。
- 概要
- 仕様
- 原著論文
製品概要
レーザーフォーカルプロファイラ(LFP)は、レーザーをレンズで集光した集光スポットの強度分布を正確に計測します。高NAレンズで回折限界まで絞り込まれたレーザーの焦点の強度分布を測定する世界初、オンリーワンの計測器です。
レーザーの集光スポット近傍の強度分布は、あらゆるレーザー機器の性能を決める重要な要素です。集光スポット近傍の強度分布測定によって、レーザー顕微鏡の空間分解能、レーザー加工機の加工効率、光メモリのピックアップの品質評価、光ピンセットの性能評価、レーザー集光光学系の性能評価・収差の評価、各種 対物レンズ(液浸レンズ含む)の性能評価・収差の評価等、様々なシーンで活躍します。
レーザービームの強度分布を測定する計測器としては、レーザビーム断面の強度分布を測定するビームプロファイラがありますが、光検出部のCCD/CMOSの各画素の大きさで、 その強度分布の空間分解能が制限されます。世界最小の画素のCCD/CMOSセンサーを用いても、その空間分解能は1μm程度と制限があり、1μm以下のレーザー集光スポットの強度分布には適用出来ませんでした。 また、ナイフエッジ法による測定法も古くから提案されてきましたが、２次元分布の測定やナイフエッジによるアーティファクトの問題があり、普及するには至っておりません。 レーザーフォーカルプロファイラ(LFP)は、金ナノ粒子をプローブとし、高NA(~1.4)で集光された、わずか200nm ~300nm領域の集光場の強度分布を、40nmの分解能で計測し、正確に表現します。
特長
- オンリーワン
- ハイレゾリューション (分解能 :40nm; プローブ粒子径)
- 高NA対応 ( ～ 1.4)
- コンパクトなセンサー (顕微鏡ステージに設置可能な高さ26mm)
- 調整が必要ない（調整具合によるばらつきの影響がありません）
- 正確な測定原理（全ての収差の影響ゼロ、極小化アーティファクト）
- 3D 測定
評価対象の装置
- レーザー顕微鏡
- レーザー加工機
- 光造形装置
- 光メモリ
- 光ピンセット
- レーザー集光光学系
- 各種 対物レンズ(液浸レンズ含む)
仕様
構成
- オンリーワン
- ハイレゾリューション (分解能 :40nm; プローブ粒子径)
- 高NA対応 ( ～ 1.4)
- コンパクトなセンサー (顕微鏡ステージに設置可能な高さ26mm)
- 調整が必要ない（調整具合によるばらつきの影響がありません）
- 正確な測定原理（全ての収差の影響ゼロ、極小化アーティファクト）
- 3D 測定
LFPセンサ
| LFPモデル | LFP-UV-111100 | LFP-VIS-166145 | LFP-NIR-166145 |
|---|---|---|---|
| 波長範囲 | 200 nm ~ 400 nm | 400 nm ~ 1100 nm | 1000 nm ~ 1700 nm |
| プローブ粒子 | 金ナノ粒子 40nm | 金ナノ粒子 40nm | 金ナノ粒子 40nm |
| プローブ数 (ビーム照射領域Φ100μm内） |
> 5 | > 5 | > 5 |
| NALFP | 1.11 | 1.66 | 1.66 |
| NAcutoff | 1.00 | 1.45 | 1.45 |
| 光検出器感度 (V/nW) | TBD | TBD | TBD |
| アンプ応答周波数 (Hz) | 160 | 160 | 160 |
| アンプゲイン | 100M | 100M | 100M |
| サイズ (mm) | Φ30 H31 | Φ30 H26 | Φ30 H26 |
| 重量 (g) | 55 | 50 | 50 |
スキャナ
| スキャナモデル | TBD XYZ | TBD XY |
|---|---|---|
| 駆動軸 | x/y/z | x/y |
| 駆動方式 | 圧電素子 | 圧電素子 |
| ストローク (μm) | 120/120/60 | 120/120 |
| 共振周波数 (Hz) 50g 負荷時 |
155/155/155 | 155/155 |
| 位置決め精度 (nm) | ±5/±5/±5 | ±5/±5 |
| 位置センサ | 静電容量センサ | 静電容量センサ |
| 開口 (mm) | Φ30 | Φ30 |
| サイズ (mm) | □100 H26 | □100 H26 |
| 重量 (kg) | 0.5 | 0.6 |
コントローラ
| コントローラモデル | TBD XY | TBD XY | TBD NA |
|---|---|---|---|
| スキャナ用出力ポート | ドライブ x 3ch(SMB) 位置センサ x 3ch(TJM) |
ドライブ x 2ch(SMB) 位置センサ x 2ch(TJM) AO(16bit,-10V to 10V) x 1ch, (TJM) パルス出力 x 1ch (TJM) |
AO(16bit,0V to 10V) x 3ch(TJM) パルス出力 x 3ch (NBC) |
| フィードバック制御方式 | PI アナログ | PI アナログ | N.A. |
| センサ入力ポート | 1ch (BNC) | 1ch (BNC) | 1ch (BNC) |
| 入力ダイナミックレンジ | 16bit | 16bit | 16bit |
| PC通信方式 | USB | USB | USB |
| 電源 | AC100 ～ 120V / AC200 ～ 240V 切替式 |
AC100 ～ 120V / AC200 ～ 240V 切替式 |
AC100 ～ 120V / AC200 ～ 240V 切替式 |
| 消費電力 | 100 VA | 100 VA | 50 VA |
| サイズ (mm) | W236×D388×H140 | W236×D388×H140 | TBD |
| 重量 (kg) | 5.4 | 5.4 | TBD |
原著論文
Taisuke Ota
“Laser focal profiler based on forward scattering of a nanoparticle”
Opt. Commun. 411, 59-64 (2018)
