ライトウェーブエレクトロニクス株式会社

ライトウェーブ エレクトロニクス コーポレーションは、ダイオード励起固体レーザーの開発および製造会社であり、この技術の創造^{[1]と成熟に大きく貢献しました。ライトウェーブ エレクトロニクスは、科学やマイクロマシニングを含む多様な市場[2]}を持つ技術重視の会社でした。ライトウェーブ エレクトロニクスに雇用された発明者は 51 件の米国特許を取得しており^[3]、ライトウェーブ エレクトロニクスの製品は 91 件の米国特許で非関連発明者によって参照されています^{[4] 。}

ライトウェーブ・エレクトロニクスは、1984年に設立されたカリフォルニアの企業です。創設者には、レーザー製造会社スペクトラ・フィジックスの元幹部ロバート・L・モーテンセン、スタンフォード大学教授のロバート・L・バイヤー博士とデビッド・ブルーム博士がいます。当時ミルトン・チャン博士が率いていたニューポート・コーポレーションは、初期の重要な投資家でした。モーテンセンは、会社の設立時に社長を務め、ほぼ15年間社長を務めました。^[5] フィリップ・メレディスは、2000年から2005年に会社が売却されるまで社長を務めました。 ^[6] JDSユニフェーズ・コーポレーション（JDSU、現在のルメンタム、株式ティッカーはLITE）は、2005年にライトウェーブを6,500万ドルで買収しました。^{[7] [8]}当時、同社は120人の従業員を抱えていました。同社はカリフォルニア州マウンテンビューに所在していました。

科学界では、ライトウェーブ エレクトロニクスは、非平面リング発振器設計に基づく単一周波数レーザーで最もよく知られていました。^{[9]これらのレーザーは、1064 nm と 1319 nm の波長で動作し、レーザー材料であるネオジム添加イットリウムアルミニウムガーネット (} Nd:YAG ) をベースとしていました。第一世代のレーザー干渉計重力波観測所 ( LIGO ) は、1064 nm で動作するこれらのレーザーをベースにしていました。^[10] 2 つのライトウェーブ非平面発振器は、2015 年現在も運用されている地球観測衛星機器 である NASA の対流圏発光分光計のコンポーネントとして、2004 年に宇宙に打ち上げられました。[11] ライトウェーブ エレクトロニクス は、非^平面リング発振器の出力を周波数倍増させる ことに基づいて、可視 (532 nm) レーザー光源を製造しました。 ^[12]非平面リング製品ファミリーのもう一つの製品は「インジェクションシーディング」システムで、これは1ジュールレベルのランプ励起Qスイッチレーザーで単一周波数発振を強制するために使用され、定量的分光法におけるレーザーの有用性を向上させました。^{[13] [14]} このインジェクションシーディングシステムは、ライトウェーブエレクトロニクス社が最初に大きな売上を上げた製品でした。

ライトウェーブ エレクトロニクスが産業市場で最初に大きな成功を収めたのは、ネオジム添加イットリウムリチウムフッ化物(Nd:YLF)をベースにした 1047 nm の音響光学Q スイッチレーザー^{[15] [16]と、}ネオジム添加イットリウムオルトバナデートをベースにした 1342 nm の音響光学 Q スイッチレーザーのシリーズで、これらは半導体メモリ製造の歩留まり向上に使用されました。約 20 年間、1988 年から 2008 年にかけて、半導体メーカーは、世界のダイナミック ランダム アクセス メモリチップの大部分の製造時に、リンク ブロー工程^[17]でライトウェーブ エレクトロニクスの小型 Q スイッチレーザーを使用していました。これらの小型 Q スイッチレーザーは、エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ、GSI、ニコンによって構築されたシステムに使用されていました。

また、産業上重要なものとしては、内部で周波数変換された一連のQスイッチレーザーがあり、355 nmで2～20ワットの紫外線出力を持ち、さまざまなマイクロマシニング用途に使用されました^[18]。ライトウェーブは1998年にこれらのUVレーザーを発表しました。非線形周波数変換材料はリチウムトリボレート（LBO）でした。ライトウェーブのQスイッチマルチワットUVレーザーは、競合レーザーよりも長いパルスを放射し、材料の効率的な処理を可能にしました^[19]。おそらくアブレーション（蒸発）ではなく溶融によって、回路基板に小さな穴をレーザーで開けたり、回路基板をレーザーで切断したりする操作で材料を除去するために必要な電力を低減しました^[20]。

ライトウェーブ エレクトロニクス社は、数年間（1996 年頃）、低周波ジッタとドリフトを備えた音響光学モード同期レーザーを製造していました。最も重要な用途は、集積回路の設計と改善のステップとして、電圧の高速測定でした。 ^[21] モード同期レーザーの別のラインは、355 nm で紫外線出力を生成し、フローサイトメトリー用途の蛍光励起に使用されました。^[22]モード同期は受動的で、半導体飽和吸収体を使用しました。1990 年代後半、ライトウェーブ エレクトロニクス社は、眼科で使用される、リン酸チタン酸カリウム(KTP)を使用して内部で周波数を 532 nm に倍増した Nd:YAG レーザーを製造しました。

初期の製品はスタンフォード大学やベイエリアの他の研究所との協力関係から恩恵を受けた。非平面リング発振器技術はスタンフォード大学で発明され^[24]、その特許^{[25]はライトウェーブエレクトロニクスにライセンスされた。注入シーディング製品は}SRIインターナショナルとサンディア国立研究所（リバモア）の協力を得て開発された。^{[13] [14]}

ライトウェーブエレクトロニクスは、51件の米国特許の譲受人として記載されています。^[3]これらの特許のいくつかは、光周波数の安定化、^[26]強度の安定化、^[27]パルス繰り返し率の安定化^[28]およびパルスエネルギーの安定化を含む、能動的なレーザー安定化に関するものです。^[29] 別のセットは、レーザー製造技術に関するものです。初期のライトウェーブエレクトロニクスのレーザーでは、はんだを使用して光学系を所定の位置に恒久的に取り付けていました。^[30] 図に示すような後のレーザーでは、紫外線で硬化する接着剤が使用されていました。^{[23] [31]}

ライトウェーブ エレクトロニクスの非平面リング レーザーと、DRAM 製造に使用された赤外線 Q スイッチ レーザーは、「エンド ポンプ」方式でした。つまり、半導体レーザー ポンプからのビームが、ポンプされたレーザーのビームと同軸でした。その後のレーザー (355 nm レーザーすべてを含む) は、サイド ポンプ方式でした。小径 (<2 mm) Nd:YAG ロッドは、ロッドの横に配置された強力な (>20 ワット) 大口径半導体レーザーによってポンプされました。ライトウェーブ エレクトロニクスは、回折限界出力を維持しながらレーザーの効率的なサイド ポンプを可能にする設計を開発し、特許を取得しました。^[32] エンド ポンプ方式のポンプ製品は、出力が 1 ワット未満に制限されていましたが、サイド ポンプ方式の製品は 20 ワットを超えています。

Lightwave Electronics は、1982 年に設立された中小企業技術革新研究(SBIR) プログラムを広範に活用しました。

ライトウェーブ・エレクトロニクス社からスピンオフした企業には、ミシガン州トラバースシティのエレクトロオプティクス・テクノロジー、スイスのチューリッヒに本社を置き現在はルメンタム傘下のタイムバンドウィズ・プロダクツ、IPGフォトニクス社に買収されたモービウス・フォトニクス^[33]などがある。2015年にルメンタム社が販売したライトウェーブ・エレクトロニクス社の製品から派生した製品は、NPRO 125/126シリーズの非平面リングレーザー、QシリーズのQスイッチ355nmレーザー、Xcyte準連続355nmレーザーである。^[34]