MIIPS について

MII と MIIPS
レーザシステム取付け時のパフォーマンス例
MIIPS を使ったアプリケーション例

MII（Multiphoton Intrapulse Interference 多光子パルス間干渉）は非線形光励起で見られる有名な物理プロセスです。MII を利用して、パルス形状を任意に形成することができ、二光子顕微鏡などのアプリケーションに非常に有用です。MII は、原子から結晶まで、あるいは単一分子からたんぱく質溶液まで非常に多様なサンプルで実行・観測されています。

MIIPS（Multiphoton Intrapulse Interference Phase Scan 多光子パルス間干渉位相走査）他のパルスソースと異なり、フェムト秒パルス光は、どのような媒体でもそれを通過する際に、周波数が群速度の影響を受けます。そのためフェムト秒レーザアプリケーションには、正確な分散効果補正が必要です。特に産業、医療のようなアプリケーションでは、同一パルスが常に発振される、高い再現性が求められます。MIIPS はこれらに必要なパルスの特性評価や自動補正が可能です。

MIIPS では、パルスシェイパーを用いて校正済みの参照位相関数を発生し、スペクトル位相歪みを測定します。リファレンス位相をスキャンすると、MIIPS トレースが測定され、位相が算出されます。この位相をパルスの補正に用いて、バンド幅限界パルスを得ます。このアルゴリズムにより、SHG のような非線形光学プロセスでの位相依存から、反転アルゴリズム無しで、位相の二次導関数を直接測定することができます。MIIPS のプロセスは完全自動で、高精度ですので、二光子顕微鏡、バイオメディカルイメージング、化学／バイオ兵器や爆発物の検知、フェムト秒レーザによる微細加工、化学反応操作といった多くの用途に利用できます。また MIIPS を用いれば、波長やエネルギーに関わらず 4.6 fs までの短パルス化が可能です。
MIIPS 技術とそのアプリケーションは、Biophotonic Solutions 社が完全に特許・ライセンスを所有しています。Coherent 社 Silhouette には Biophotonic Solutions 社 MIIPS エンジンが搭載されています。

テストレーザ	仕様値	測定値, FWHM	パルス幅, MIIPS		τpulse /τTL
			使用前 *6	使用後
● Coherent
Mira seed oscillator	FWHM > 50 nm, < 20 fs	57.7 nm	36.1 fs	22.1 fs	1.001
Mira oscillator	FWHM > 100 nm *4	101 nm	91.1 fs	12.4 fs	1.01
-//- with Silhouette phase & ampliture shaping	- *1,2	147 nm *3	100 fs	9.9 fs	1.01
RegA 9000 amplifier	FWHM ~ 10 nm, < 200 fs	12.2 nm	670 fs	99.7 fs	1.005
Legend USP amplifier	< 35〜50 fs *2	29 nm	75 fs	32.5 fs	1.005
Legend Elite with Sihouette amplitude shaping	< 35〜50 fs *2	52 nm *3	45 fs	26.3 fs	1.01
● Spectra-Physics
Spitifire amplifier	< 35 fs *2	25 nm	71 fs	35.5 fs	1.004
Spitifire Pro amplifier	< 35 fs *2	32 nm	46.3 fs	30.9 fs	1.008
● Quantronix
Ti-light oscillator	FWHM 30〜100 nm *1	48.7 nm	73 fs	20 fs	1.002
Odin II multipass amplifier	< 30 fs *2	67.9 nm *4	73.8 fs	21.5 fs	1.002
Integra C Regen amplifier	< 40 fs *2	30.7 nm	114 fs *5	34.7 fs	1.007
● KM Labs
Wyvern regen amplifier	FWHM ~30 nm, < 50 fs	27.7 nm	175 fs	39.6 fs	1.001
Griffin oscillator	FWHM > 70 nm, < 15 fs	45.1 nm *3	37 fs	11.7 fs	1.009
oscillator kit	adjustable bandwidth	96.4 nm	275	12.6 fs	1.004
● Clark-MXR
CPA 1000 amplifier	< 150 fs *2	22.7 nm	98.1 fs	45.7 fs	1.004
● IMRA
CX-20 780 nm	< 100 fs *2	4.3 nm *3	285.4 fs	73.9 fs	1.006
CX-20 1560 nm	< 100 fs *2	4.0 nm *3	121.0	78.8 fs	1.01
● Nanolayers
Venteon oscillator *4	FWHM ~300 nm, < 8 fs	300 nm	480 fs	4.6 fs	1.006

NOTE：
*1 Pulse duration not specified
*2 Bandwidth not specified
*3 Non-gaussian shape profile
*4 With special/custom designed optics, not typical performance
*5 Pulse arbitrarily chirped to highlight MIIPS performance
*6 The numbers reported were obtained without touching or optimizing any parameter of the laser systems. The pulses are chirped by optical components before being measured at the experimental target position. The pulse duration measured before MIIPS may not agree with the laser specifications and should not be considered as actual/typical laser performance. In most cases the laser systems can be manually tweaked to be within 10-30 % of TL. However MIIPS achieves better than 1 % of TL in less than one minute without touching the laser. This is performance you can count on every day from anyone in your lab. We have found that the chance for a failure of a laser system decreases significantly when no one opens and tweaks the laser system. This page was last updated on February 18, 2009. Check often for new measurements.

＊仕様は予告なく変更になる場合がございます。

* Pulse Compression for Ultrafast Nonlinear Microscopy	（メーカーサイト）
* Selective Two-Photon Excitation for Biomedical Imaging	（メーカーサイト）
* Automated phase characterization and adaptive pulse compression using MIIPS in air	（メーカーサイト）
* Automated phase characterization and pulse compression of Super Continuum using MIIPS II. Sub-9 fs pulses from PCF	（メーカーサイト）
* MIIPSR measures dispersion of ultrafast mirrors	（メーカーサイト）
* MIIPS benefits in two-photon microscopy	（MPG, 13MB）
* A video of MIIPS measuring and compensating sub-5 fs pulses from standard amplifier	（WMV, 6MB）

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