浮遊ナノ粒子の研究（Koheras 低ノイズ単一周波数ファイバーレーザーの活用）

NKT Photonics社のKoherasシリーズ単一周波数ファイバレーザーは、チューリッヒ工科大学で研究されている石英ガラスの真空浮遊ナノ粒子の磁気光学トラップにおいて重要な要素です。

概要

NKT Photonics社 Koheras 超低RIN（相関強度ノイズ）＆超低位相ノイズ単一周波数ファイバーレーザーは、スイスのチューリッヒ工科大学（ETH）Photonics Laboratoryによる真空中の浮遊ナノ粒子の研究において、重要な要素です。

　狭線幅＆低ノイズ単一周波数ファイバレーザー“Koherasシリーズ”

実験では、直径約100nmの石英ガラス（フューズドシリカ）のナノ球形粒子が、強く集光したKoheras BoostiK C15 超低RINノイズ・レーザービームで、光学的にトラップされます。
「ナノ粒子球の重心運動を制御・冷却するには、加熱の原因になるレーザーのRINを極限まで抑制する必要があります。Koheras BoostiK C15の超低RINバージョンを使用することで、高いレーザーRINを伴う粒子が消失するような非常に低い圧力で粒子をトラップできます。（研究グループメンバー Rene Reimann氏談）」

2番目のステップで、高フィネスの光共振器と、粒子のモーションの結合が図られます。これにより粒子重心の運動中心が、量子基底状態まで冷却されます。ここではKoheras BoostiK E15が使用されます。
「Koheras BoostiK E15 は、粒子とキャビティーのカップリングの制御に好適です。位相ノイズが低く、狭線幅のため、高精度に共鳴の狭線幅化が実行できます。（Rene Reimann氏談）」

Koherasのもう一つの有用性は、高い信頼性と安定性です。
「システムにおいて重要な要素であるKoherasにより、オプトメカニカルシステムを使用して、量子力学のエキサイティングな領域へ実験的に参入できると確信しています。」

真空中においてKoheras BoostiK C15でトラップされたナノ浮遊粒子（白矢印）。気圧 1×10^-6 mbar未満。