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Ultrafast Innovations社の「SAVANNA」は、入力レーザーパルスの時間幅を短縮する中空コアファイバー（HCF）コンプレッサーです。
本製品は「スペクトル広帯域化後の圧縮」という原理に基づいています。まず、中空コアファイバー内部の希ガスと高エネルギーフェムト秒パルスとの非線形相互作用により、スペクトル帯域が拡張（広帯域化）されます。その後、生成されたスーパーコンティニュームパルスを独自の超広帯域チャープミラーを用いて圧縮することで、元の入力パルスに対して5〜6倍短い極限の短パルスを得ることができます。
「SAVANNA」は、高い透過率と比類のない超広帯域圧縮の両立を実現したパルス圧縮器です。
「パルス圧縮」に加えて「超広帯域の出力」についても、最先端の分光実験において注目されており、アト秒科学のみならず、分光アプリケーション向けの強力な広帯域光源としても機能します。
Ultrafast Innovations（UFI）社では、標準モデルの「SAVANNA」に加え、ドイツのIFNANO（ナノフォトニクス研究所）との共同開発による延伸フレキシブル中空コアファイバー（SF-HCF）を搭載した、高出力・高エネルギー対応のハイエンドモデル「SAVANNA-HP」をラインナップしており、研究目的に応じた最適なパルス圧縮ソリューションを提供します。
SAVANNAは、中空コアファイバー内の希ガスを用いた非線形相互作用による「スペクトルの広帯域化」と、UFI社独自の超広帯域チャープミラーによる「圧縮」を組み合わせたシステムです。これにより、最大70%という高い透過率を維持しながら、元の入力パルスを5〜6倍も短縮することができます。
SAVANNAは、パルス圧縮としてだけでなく、分光アプリケーション向けの強力な広帯域光源としても活用できます。最適な入力条件下では270〜1000 nm、市販の25 fsレーザーを使用した場合でも400〜900 nmという非常に広い白色光スペクトル帯域幅（スーパーコンティニューム光）を生成することができ、過渡吸収分光などの幅広い研究用途に対応します。
最先端の超高速光物理やアト秒科学の研究の実験要件に柔軟に最適化できるよう、以下のカスタマイズオプションも対応可能です。
UFI社製の高次高調波発生（HHG）システムである「NEPAL」の前段に「SAVANNA」を配置することが可能です。「SAVANNA」で極限まで圧縮されたパルスを用いることで振幅ゲーティングが可能になり、HHGシステムの後段の多層膜ミラーと組み合わせることで、究極の時間分解能を持つ「単一の孤立アト秒パルス」を抽出することが可能になります。
「SAVANNA」は、主に1〜10 kHz駆動、入力エネルギー0.5～2 mJクラスの高エネルギーフェムト秒レーザーのパルス圧縮に最適なモデルです。
| 入力パルス幅 | 20 fs 〜 数百 fs |
|---|---|
| 入力パルスエネルギー | 0.5 〜 2 mJ （最適値：1 〜 1.5 mJ） |
| 繰り返し周波数 | 1 〜 10 kHz |
| 代表的な圧縮比 | 5 〜 6 倍 |
| ファイバー透過率 | 最大70 ％ |
| 白色光スペクトル帯域幅 | 270 〜 1000 nm （最適な入力条件において） |
| 400 〜 900 nm （市販の25 fsレーザーを使用した場合） | |
| 設置面積（フットプリント） | 300 × 60 cm2 |
SAVANNAは、パルス圧縮としてだけでなく、強力な広帯域プローブ光源（白色光）としても機能します。圧縮前の中空コアファイバー出力が持つ極めて広帯域なスペクトルを利用することで、可視光（400 nm）から近赤外（NIR: 1200 nm）の広範な波長域における分光実験が可能になります。
2次元電子分光など、幅広い超高速分光アプリケーションを強力にサポートします。
Ultrafast Innovations（UFI）社のダブルアングル・チャープミラーは、中空コアファイバーコンプレッサーの中核をなす重要なコンポーネントです。超短パルス向けコーティング設計におけるUFI社の豊富な経験により、4フェムト秒未満のパルス生成能力を実証済みで、これまでにない広帯域圧縮を実現します。
特定のスペクトル範囲や波長選択に対応したカスタムソリューションも提供可能です。
| SAVANNA | SAVANNA+ | |
|---|---|---|
| PC70 | PC1332 | |
| 帯域幅 （Bandwidth） |
500-1050 nm | 450-1000 nm |
| 対応パルス幅 （Supported pulse duration） |
＜ 4 fs* [1] | ＜ 3 fs* [2] |
| 1反射あたりの反射率 （Reflectance per bounce） |
＞ 99 % | ＞ 99 % |
| 入射角 （Angle of incidence） |
5° and 19° | 5° and 19° |
PC70 / PC1332： SAVANNAに搭載された重要なコンポーネントである独自の超広帯域ダブルアングルチャープミラー。
References:
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