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KTN결정 Laser Deflecter

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KTN 레이저빔 디플렉터 모듈

빛을 자유 자재로 구부릴 수 있는 광학 결정을 이용한 기존 대비 100배 빠른 광 스캐너.
새로운 의료를 실현!

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■ KTN 레이저빔 디플렉터 모듈 (KTN 광 스캐너)

KTN 광 스캐너

가동부가 없는 고속 (100kHz) 광 스캐너

KTN 광 스캐너 및 구동 전원 (100kHz 공진 타입)

KTN 결정이란

"KTN 결정"은 칼륨 (K), 탄탈륨(Ta), 니오븀 (Nb)으로 이루어진 산화물 결정입니다. KTN결정의 "전압을 가하면 굴절률을 자유 자재로 바꿀 수 있다"는 성질을 이용하면 입사한 레이저 빛의 진행 방향을 자유롭게 제어 할 수 있습니다.

KTN 결정 (30x30x50 mm) KTN 광 스캐너의 동작 이미지

요약

KTN 결정은 1950 년대에 처음보고 된 이래 거대한 전기 광학 효과를 가지는 것으로 알려져 있었지만, 현재까지 산업 응용이 진행되지 않았습니다. 그 요인은 대형및 고품질의 결정 성장하는 것이 매우 어려웠 기 때문입니다. 2007 년 NTT 포토닉스 연구소 (당시)에의해 광학 장치로 사용할 수있는 수준의 결정 육성 기술이 확립되었습니다. 또한, KTN 결정의 물성 연구를 진행 세계 최초로 새로운 원리에 의해 결정의 굴절률을 제어하는 '공간 전하 제어 전기 광학 효과 "를 제목 가동부없는빠르고 작은 빛 스캐너를 실현했습니다.

특징

동작 속도 100 kHz의 고속 스캐너

기계적으로 움직이는 부분이 없고, 외부 전계에 의해 레이저의 출사방향을 제어함으로, 기존 제품 (갈바노 미러, 폴리곤미러 등)의 100배 이상의 고속 동작이 가능합니다. 예를 들어 의료 분야에서 빛 간섭 단층계 (OCT) 용광원으로 응용하면 기존보다 빠르게 진단이 가능해 환자 부담 경감이 기대됩니다.

소형화를 실현

KTN 결정에 전극을 형성한 심플한 구조이며, 칩 크기는 수 mm 사각으로 매우 작고, 스캐너 모듈은 2 × 2 × 5 cm의 작은 케이스 (기존 제품의 1/100)에 넣을 수 있습니다.

넓은 파장 범위에서 동작이 가능

KTN 결정은 488 ~ 3500nm 파장 범위에서 투명하기 때문에, 넓은 파장 범위에서 디바이스 장치를 실현할 수 있습니다. 표준 사양으로 가시 광선, 1.0, 1.3, 1.5μm 대의스캐너를 판매하고 있습니다. 특수 파장에 대해서도 상담해주십시오.

제품 라인업

1 차원 KTN 광 스캐너 (파이버 입력타입,공간 입력 타입, 마운트 타입)

파이버 입력 타입 마운트 타입

사양

파장	가시	1.0μm 대
편향 각	150mrad	120mrad
구동 주파수	10 ~ 100kHz
입사 개구	1.0mm × 1.0mm (공간 입력 타입)
출사 빔 직경	~ 0.4mm (입사 빔 직경 0.5mm의 경우)
크기	모 듈 23 × 23 × 50mm 마운트 25 × 25 × 38mm

2차원 KTN 광 스캐너 (파어버 입력타입, 공간 입력 타입)

공간 입력 타입

사양

파장	가시	1.0μm 대	1.3μm 대	1.5μm 대
편향 각	120 × 96mrad
구동 주파수	10 ~ 100kHz
입사 개구	φ1.0 mm (공간 입력 타입)
출사 빔 직경	~ 0.4 mm (입사 빔 직경 0.5 mm의 경우)
크기	40 × 40 × 100mm

2차원 KTN 광 스캐너 (핸드헬드 타입)

핸드헬드 타입

사양

파장	가시	1.0μm 대	1.3μm 대	1.5μm 대
편향 각	120 × 120mrad
구동 주파수	0.1 ~ 20kHz
출사 빔 직경	~ 0.8 mm (입사 빔 직경 0.5 mm의 경우)
크기	16 × 16 × 114mm
무게	60g

리니어 앰프 (DC ~ 3 kHz 1채널 ・ 2채널 타입, 20kHz 타입)

리니어 앰프 (DC ~ 3kHz 1채널 타입)

20kHz 타입

사양

형번	KST1000A	KST1000B	KAS0201CH
주파수	DC ~ 3 kHz (* 1)		20 kHz (10 k ~ 30 kHz (* 3))
출력 전압	± 600 V (* 2)		283 Vrms
DC 바이어스 출력	-		0 ~ 500 V
신호 입력 전압	± 10		-
출력 전압 파형	-		사인파
출력 채널 수	1	2	1
펠티에 컨트롤러 채널 수	1	2	-
입력 전압	AC 100 ~ 230 V / 48 ~ 62 Hz
인터페이스	-		RS-232C (* 4)
크기 *돌출부 제외	320 × 430 × 177 mm		260 × 350 × 150 mm

* 1 : 무부하 특성입니다.
* 2 : 출력 전압은 변경 가능합니다. 자세한 내용은 문의 바랍니다.
* 3 : 별도 외부 입력 신호가 필요합니다.
* 4 : 별도 제어용 PC가 필요합니다. (샘플 프로그램에 대해서는 문의바랍니다.)

공진 전원 (100kHz 타입, 200kHz 타입)

KPS1001CH

KPS2001CH / KDT2001CH

사양

형번	KPS1001CH	KPS2001CH	KDT2001CH
주파수	100 ± 5 kHz	200 kHz ± 100 ppm
출력 전압 (* 1)	± 400 V	± 450 V
DC 바이어스 출력	± 500 V	± 600 V
신호 입력 전압	-	-	-
출력 전압 파형	사인 파
출력 채널 수	1	1	1
펠티에 컨트롤러 채널 수	-	-	1
입력 전압	AC 100 ~ 230V / 48 ~ 62Hz
인터페이스	RS-232C (* 2)
크기 * 돌출부 제외	150 × 150 × 75 mm	246 × 350 × 148 mm

* 1 : 용량성 부하 (1nF ~ 2nF)의 특성입니다.
* 2 : 별도 제어용 PC가 필요합니다. (샘플 프로그램에 대해서는 문의바랍니다.)

KTN 광 스캐너 예

KTN 광 스캐너 편향각과 인가 전압의 관계

1차원 KTN 광 스캐너를 사용하여 100kHz의 파장 633nm의 레이저 광을 스캔한 실험 예입니다.

KTN 결정에 DC 전압 150V인가했을 때, AC 전압과 편향 각도의 관계를 나타낸 그래프입니다.

인가 전압과 편향 각도의 관계

2차원 광 스캐너의 스캔 예

래스터 스캔 예

리사쥬 스캔 예

KTN2 차원 스캐너의 동영상

KTN 광 스캐너의 동영상 (영문)으로 소개하고 있습니다. 재생 시간 : 03분 04초

응용 예

광 간섭 단층 계 (OCT), 레이저
내시경, 레이저 마커
정밀 측량 시스템, 광 스위치
레이저 현미경

KTN 광 스캐너의 응용 예

보도 자료 등

"CLEO / Laser Forcus World Innovation Award" 대상 수상

"CLEO (레이저 및 광학 기술의 세계 최대 규모의 국제 회의) / Laser Forcus World Innovation Award"는 레이저 과학 분야에서 혁신적인 제품과 기술을 표창하는 것으로, 일본 기업으로는 최초로 대상을 수상했습니다.

2017년 1월 24일　KTN 결정에 의한 파장 가변 기술을 응용한 두께 계측 장치를 위한 높은 안정성 광원을 개발 (하마마츠포토닉스, NTT, NTT-AT와 공동 개발 성과)　

2017년 2월 15일　새로운 위치 측정 시스템 (광 소인 방식 위치 측정 기술)을 개발(아이렛쿠 기술연구소와 NTT-AT가 개발)　

2017년 4월 14일　세계 최초 경성 내시경으로 생체 조직의 3차원 영상에 성공(NEDO, 오사카 대학, NTT-AT와 공동 개발 성과)　

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