JGM Associatesについて
JGM Associates Inc.（JGMA、社長：ジェフリー・G・マニ氏）は、レーザー製品の開発、製造、販売を支援する研究開発およびOEM製造サービスを提供しています。JGMAは、波長変換用非線形デバイスを含む、直接ダイオード励起およびダイオード励起固体レーザーの設計、開発、OEM製造を専門としています。
マサチューセッツ州に拠点を置くJGM Associates Inc.は、ボストンの北約15マイルに位置するマサチューセッツ州バーリントンに拠点を置いています。
ミニMOPA™
JGM Associates（JGMA）は、同社特許取得済みのダイオード励起バルク固体VHGM（tm）増幅器技術をベースに、Mini MOPA™レーザー製品を開発しています。[Optics Communications 252: 117 (2005) 参照]。Mini MOPAの開発に関する最新情報は、このサイトで定期的にご確認ください。
Ybドープファイバー増幅器は一般的に効率が高いですが、高利得VHGM増幅器の相対的な利点として以下が挙げられます。
- 増幅器における不要な非線形効果が最小限に抑えられる（SPM、SRS、SBSなし）
- 光損傷なしに高いパルスエネルギーを増幅
- 光フィードバックおよび過渡現象に対する堅牢性
- フォトダークニングなし
- 耐放射線性の向上
- 複数の発振器および／または増幅器段が必要な場合、状況によっては小型化と低コスト化が実現可能
マスターオシレータパワーアンプ（MOPA）構成は、レーザー性能を特定のアプリケーションのニーズに合わせて柔軟にカスタマイズできます。
JGM AssociatesのMini MOPA製品開発における主要目標は、VHGM技術を活用し、独自の性能を備えた超小型レーザーデバイスを開発し、組み込みレーザー光源を採用した新しい計測機器製品の開発を促進することです。JGM Associatesは、同一のVHGMアンプを様々な半導体ダイオードレーザー、マイクロチップレーザー、その他の小型ダイオード励起固体レーザー発振器と組み合わせたMini MOPA製品の「suite」を開発しています。
これらのOEMスタイルのレーザーは、科学、産業、生物医学、軍事／航空宇宙用途向けに他社が製造するレーザーベース機器に使用されます。
JGMA初のMini MOPAデバイスは、単一のVHGM増幅段を用いて、1Wから10Wを超える範囲の平均1064nm出力を提供します。今後、製品ラインにVHGM増幅段を追加することで、より高い出力レベルを実現していきます。
- 単一周波数CW MOPA
- 可変ナノ秒パルスMOPA（2～1000ナノ秒、持続時間とPRRを連続的に可変）
- サブナノ秒EO QスイッチMOPA（500ピコ秒～1ナノ秒、低タイミングジッタ）
- 1ナノ秒パッシブQスイッチマイクロチップMOPA
- 50ピコ秒および100ピコ秒マイクロチップMOPA
- ゲインスイッチレーザーダイオードMOPA
- 高エネルギー1064 nm MOPA（100mJ、10Hz、10ナノ秒）
高いビーム品質により、これらのMOPAと適切な非線形変換法を用いることで、1064 nmの高調波波長やその他の波長を効率的に生成することが可能になります。
Ndドープ材料に加えて、VHGMはTm、Ho、Yb、Erドープ利得媒質を用いて設計することで、1064 nm以外の波長で動作するミニMOPAを作製できます。
高エネルギーミニMOPA™
10 nsパルスで5 mJのエネルギーを生成するQスイッチNd:YAGレーザー発振器（波長1064 nm）を、高エネルギーNd:YAG VHGM増幅器に接続した。増幅器には、8 x 10 x 50 mmの寸法を持つNd:YAGスラブが用いられました。スラブは、2つの15バーレーザーダイオードアレイ（合計30バー、マイクロレンズなし）によって両面から励起されました。発振器からのシードビームは、増幅器を2回通過しました。入力シードビームと2パス増幅された出力ビームを分離するためのファラデーアイソレータは使用していません。（幾何学的分離）
上の図は、発振器からの入力シードエネルギーが0.1、1、2、4、および5 mJの場合の2パス増幅器の入出力効率を示している。
増幅器の最大励起エネルギー（1.2 J）において、2パス出力エネルギーは、シードエネルギー5 mJで115 mJ、シードエネルギー100～150 uJで35 mJでした。パルスレートは10 Hzでした。出力ビーム品質はM2 = 2～2.5でしたが、シードレーザーのビーム品質はM2 = 1.3でした。スラブ製造の改善により、2パス増幅器の出力ビーム品質が向上すると期待されます。
今後の取り組みとしては、パルスレートと平均出力の向上、ビーム品質の向上、そして同じ増幅器を短パルスマイクロチップレーザー発振器（0.5～1 ns、50～100 ps）と組み合わせることです。目標は、MOPAレーザーヘッド全体を6インチ四方以下のフットプリントに収めることです。
このようなコンパクトな高エネルギーMOPAは、レーザー誘起ブレークダウン分光法 (LIBS)、フラッシュ LIDAR、レーザー支援表面洗浄、精密塗装除去、タトゥー除去などの皮膚科アプリケーションなどのアプリケーションに役立つ可能性があります。
マイクロチップ ミニ MOPA™
受動Qスイッチ型マイクロチップ固体レーザー（マイクロチップレーザー）は、高いパルスエネルギー（数十 μJ）と回折限界に近いビーム品質を有する短パルス発光（0.5～1 ns）の便利な光源です。マイクロチップレーザーの用途は、1段以上の増幅段を用いてパルスエネルギーと平均出力を高めることで大幅に拡張できますが、その際に増幅器がマイクロチップ発光の固有のビーム品質やその他の望ましい特性を維持する必要があります。
JGMAは、2パスVHGM増幅器を用いることで、1064 nmマイクロチップ発振器のパルスエネルギーと平均出力を、マイクロチップレーザーのビーム品質と発光スペクトルを維持しながら、それぞれ500μJ以上、5W以上に高めることができることを実証しました。下の図は、2パス増幅器の1064 nmにおける平均出力パワーと増幅器駆動電流（パルスレート10 kHz）の関係、および2パス増幅器に注入された1064 nmのシードパワーの関数として示しています。増幅器の808 nmにおける最大ポンプパワーは40Wでした。シードパワーを1/10（約10 mW）に下げても増幅器の出力パワーは2分の1未満にしか低下しないことを考えると、2パス増幅器は100 mWのシードパワーで十分に飽和しています。
他の設計では2パス増幅ビームを入力シードビームから分離するためにファラデーアイソレータが必要になることが多いのですが、2パス増幅器の出力端にはファラデーアイソレータが不要です。これにより、よりコンパクトで効率が高く、低コストのMOPAシステムを実現できます。
OEMレーザー
JGMAは、カスタムOEMレーザーの開発・製造を行っています。デスクトップ、ポータブル、ハンドヘルド機器向けの低コストで超小型のダイオード励起固体レーザーを主に製造しています。
現在、ハンドヘルドLIBS機器向けに、受動QスイッチNdレーザー（1064 nm）を製造しています。アイセーフバージョンも開発中です。眼科用途向けの532 nmバージョンは、2022年に生産開始予定です。
ユーザー指定パッケージの6つのOEM Qスイッチレーザー
JGMAの研究開発パイプラインにあるその他のOEMレーザーには、以下のものがあります。
- UV-MALDI質量分析用パルスUVレーザー
- 生物学的質量分析で使用されるIRレーザーベースのイオン源用パルス中赤外レーザー
- ナノ秒およびピコ秒Mini-MOPAレーザー（1064 nm）
製品の販売実績
（2026年3月更新）
企業
- 大手計測機器メーカー