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Brimrose AO変調器はNASAの科学実験で重要コンポーネント

June, 28, 2018, Sparks--アメリカのプリムローズ社(Brimrose Corporation)が作製した音響光学変調器(AOM)が、国際宇宙ステーション(ISS)の新施設Cold Atom Laboratory (CAL)の一環としてNASAが設置する。
 CALはNASAのジェット推進研究所(JPL)で開発され、すでにISSで動作を始めている。これにより研究者は、改善されたツールを手に入れることになり、微小スケールで自然を研究する量子力学の世界を探ることができる。
 JPLのCALレーザとオプティクスエンジニア、James Kelloggによると、AOMはCAL内では、干渉計向けに原子を操作するための重要コンポーネントと考えられている。AOMは、ファイバ結合された、固体デバイスで、レーザ光を特定周波数に調整し、同時に100ナノ秒以下でON/OFFスイッチする。Brimroseは、AOMのフリースペースバージョンも作製する。
 CALファシリティは、ボーズ-アインシュタイン凝縮(BEC)と呼ばれる極低温原子クラウドを生成する。これらは絶対零度のわずかに上の温度、つまり深宇宙の平均温度よりもさらに低温に冷却される。BECの原子は、相対的に大きなスケールで量子特性示すので研究者はこの未知の領域をよりよく理解することができる。
 この極低温に達するためにCALは3段階のプロセスを利用する。まず、レーザを使って原子を捕まえ、減速し、そのエネルギーを奪って温度を約100マイクロケルビンに下げる。このステップは、磁気光学トラップというデバイスで完了する。冷却された原子は次に、「磁気トラップ」で役立つ。これは、クラウドで最も温度が高い原子をより冷たい原子から分離する。次に、電波で熱い原子を押しのけ、クラウドの全体的温度を1マイクロケルビン以下に下げる。第三に、クラウドの自然な拡張が温度をさらに下げ(いわゆる断熱膨張)、100ピコケルビン領域にする。
 一年で、AOM光パルスをを原子に供給するように、現在設計中の新しい原子トラッピングセルを、宇宙飛行士がCAL計測器に取り付けると考えられている。 
 Brimroseは、30年以上、AOMと関連コンポーネントを作製している。変調器は、レーザビームの強度、周波数変調、周波数シフトの制御、パルス制御などに使用される。BrimroseのAOMは、低光出力、高光出力アプリケーション向けに、紫外からLWIR波長範囲で提供される。周波数のカバー範囲は、数MHzから3.5GHzである。
(詳細は、www.brimrose.com)