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IX
FOTONI
LIGHTING 14 -
GIUGNO/LUGLIO 2017
condaria del tutto inutile e cioè ‘idler’. Successivamente
si capì invece che la possibilità di risuonare nella cavità e
amplificarsi non era una prerogativa della sola radiazione
signal perché anche la idler poteva farlo e così si defini-
rono OPO a doppia risonanza quelli nei quali entrambe
la signal e la idler potevano auto-sostenersi, stimolare
emissione e amplificarsi fino a fornire in uscita due fasci
laser stabili con lunghezza d’onda differenti. Nell’approc-
cio sviluppato da Hübner Photonics i due fasci risultanti
emettono nel vicino infrarosso e c’è la possibilità di sposta-
re la lunghezza d’onda di qual-
che centinaia di nanometri
variando l’onda acustica di po-
larizzazione. Usciti dall’OPO, i
due fasci rimbalzano su un cri-
stallo SHG (Second Harmonic
Generation), dove generano
le loro seconde armoniche e
precisamente il signal produce
i colori dal blu al verde men-
tre l’idler i colori dal verde al
rosso. Fuori dall’SHG affronta-
no un beam splitter, dove alle
seconde armoniche viene consentito di uscire, mentre le
armoniche principali delle due radiazioni signal e idler
ritornano in circolo, per continuare ad alimentare l’emis-
sione stimolata nel sistema ottico risonante.
Un laser duttile
Il laser C-WAVE viene fabbricato da Hübner per produr-
re componenti in gomma per l’industria dei trasporti.
Il C-WAVE a onda continua offre un’escursione spettra-
le completa nel visibile dal vicino ultravioletto al vicino
infrarosso e, inoltre, può essere facilmente comandato
dalla sua consolle anche da un operatore non
esperto, dato che la centralina provvede au-
tonomamente a cambiare la configurazione
dell’OPO e dell’SHG per modificare le ca-
ratteristiche dei due cristalli non lineari, in
modo tale da ottenere all’uscita dell’intero
sistema ottico la lunghezza d’onda deside-
rata. Ciò consente di adoperare il C-WAVE
anche nei laboratori di ricerca dove il perso-
nale non ha competenza alcuna nell’uso di
strumentazione avanzata e sfruttare la linea-
rità del suo fascio laser in un’ampia gamma
di applicazioni come la metrologia, l’analisi
dei materiali o la biofotonica nonché, per
esempio, nei test di precisione di spettrosco-
pia, analisi molecolare, ottica quantistica, fo-
tochimica o nanomedicina.
Il C-WAVE viene proposto in diverse configu-
razioni e con tre opzioni di lunghezza d’onda pre-impo-
state da 400 a 525 nm (blu), da 540 a 650 nm (arancio) e
da 900 a 1300 nm (infrarosso) ma si può scegliere qual-
siasi altra combinazione di lunghezze d’onda in base alle
esigenze applicative. Ci sono varie alternative anche per
le ottiche di accoppiamento in uscita e si può scegliere
fra più opzioni di potenza che vanno da 80 a 200 mW
per il blu e l’arancio e da 200 a 400 mW per l’infraros-
so, nonché fra due livelli di accuratezza in frequenza de-
nominati Basic, inferiore a 100 MHz e con precisione
migliore di 1 nm, e Advanced
quando è inferiore a 1 MHz
ed è però agganciata a un ri-
ferimento di precisione ester-
no. Due importanti ricerche
dove il C-WAVE ha già avuto
modo di dimostrare le sue po-
tenzialità, sono la spettrosco-
pia ionica nei materiali e la
spettroscopia molecolare. Nel
primo caso il laser viene usato
per pompare un’ulteriore ge-
nerazione di seconda armoni-
ca e ottenere un fascio ultravioletto alla lunghezza d’on-
da di 285,3 nm che può essere usato per individuare gli
ioni all’interno dei materiali, nonché crearne di nuovi
separandoli dai loro atomi in modo estremamente selet-
tivo. La spettroscopia a singola molecola è stata studiata
al Max Planck Institute for the Science of Light (MPL)
e consiste nell’utilizzare il C-WAVE variando la sua lun-
ghezza d’onda d’emissione in tutta la gamma per eccita-
re la fluorescenza delle singole molecole, in modo tale
da valutarne lo spettro con un’elevatissima risoluzione e
capirne la composizione e le caratteristiche.
Fig. 3
– Sono le seconde armoniche a produrre il fascio d’uscita mentre le armoniche princi-
pali continuano ad alimentare l’emissione stimolata nella cavità risonante
Fig. 4
– L’ampia gamma delle lunghezze d’onda disponibili unitamente
alla linearità della risposta e alla semplicità d’uso fanno del C-WAVE
uno strumento particolarmente efficace nella spettroscopia