APD

แอวัลแลนซ์โฟโตไดโอด (AVALANCHE PHOTO DIODE)

รูปที่ 12 แอวัลแลนซ์โฟโตไดโอด

รุ่น C30902S-DTC

ราคา 1,033 ดอลล่าร์

สำรวจเมื่อ 4 กรกฎาคม 2550

บริษัทผู้ผลิต PerkinElmer

คุณสมบัติพื้นฐานของ Avalanche photodiode

• สามารถตรวจจับโฟตอนเดี่ยวได้
• มีความรวดเร็วในการตรวจจับสัญญาณ
• มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางพื้นที่ในการตรวจจับโฟตอน เท่ากับ 0.5 มิลลิเมตร
• มีระบบทำความเย็นอยู่ภายในตัว Avalanche photodiode

ลักษณะการใช้งาน

การตรวจหาโฟตอนเชิงเดี่ยวจะต้องเลือกใช้อุปกรณ์ในการตรวจหาที่มีขนาดเล็กและมีความยาวคลื่นที่เหมาะสม ดังนั้นจึงเลือกอุปกรณ์ในการตรวจหาโฟตอนรุ่นนี้ เพราะความยาวคลื่นมีความเหมาะสม สามารถตรวจหาโฟตอนเดี่ยวได้ในโหมดไกเกอร์ (Geiger mode) และมีอุปกรณ์สำหรับลดอุณหภูมิให้ในตัว (บริเวณที่ใช้ตรวจหาโฟตอน) ทำให้ลดสัญญาณรบกวนอันเนื่องมาจากความร้อนได้ดีและมีสัญญาณรบกวนต่ำมาก

ConvexLens

เลนส์นูนแกมระนาบ (PLANO-CONVEX LENS)

รูปที่ 10 เลนส์นูนแกมระนาบ

รุ่น LA1400, LA1027

ราคา 21.45 ดอลล่าร์

สำรวจเมื่อ 4 กรกฎาคม 2550

บริษัทผู้ผลิต Thorlabs

คุณสมบัติพื้นฐานของเลนส์นูนแกมระนาบ

• วัตถุดิบที่ใช้ผลิตเป็นสาร BK7 Grade A ที่มีเปอร์เซ็นการทะลุผ่านของแสงสูง ดังรูปที่ 11
• คุณภาพพื้นผิว (Surface Quality) มีค่าการเป็นรอยและขูดขีดเท่ากับ 40/20 (Scratch/Dig)
• มีการเคลือบผิดเพื่อให้สามารถตอบสนองได้ดีที่ความยาวคลื่น 650-1050 นาโนเมตร
• ความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่าศูนย์กลาง (Diameter Tolerance) น้อยกว่าที่กำหนดไม่เกิน 0.10 มิลลิเมตร

• ระยะโฟกัส เท่ากับ 40.00 มิลลิเมตร (LA1422) และ 35.00 มิลลิเมตร (LA 1027)
• ความคลาดเคลื่อนของจุดโฟกัส (Focal Length Tolerance) เท่ากับ +/-1 เปอร์เซ็นต์
• ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง (Diameter) เท่ากับ 25.4 มิลลิเมตร
• บริเวณพื้นผิวของตัวเลนส์ทั้งหมดสามารถรับแสงได้มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์
• ค่าดัชนีความหักเหของเลนส์ เท่ากับ 1.515

ลักษณะการใช้งาน

การปรับแนวลำแสงขนานให้รวมแสงเป็นแบบจุดที่ระยะโฟกัส

เพื่อให้ลำแสงที่ได้ตกกระทบลงบนบริเวณพื้นผิวตรวจจับอนุภาคโฟตอนเดี่ยวของแอวัลแลนซ์โฟโตไดโอด ดังนั้น การเลือกใช้เลนส์นูนแกมระนาบรุ่นนี้ จึงเหมาะสำหรับการใช้งาน เพราะว่า ตอบสนองต่อความยาวคลื่นย่านที่ใช้งานและมีความยาวโฟกัสที่คลาดเคลื่อนน้อยมาก ทำให้เหมาะสมกับอุปกรณ์ที่ได้ออกแบบไว้ จึงทำให้สามารถปรับอุปกรณ์ได้ง่ายและมีขนาดเล็ก

รูปที่ 11 กราฟแสดงเปอร์เซ็นต์การทะลุผ่านของแสงที่ความยาวคลื่นต่างๆ

Beamsplitter

ปริซึมแยกลำแสง (MOUNTED BEAMSPLITTER)

รูปที่ 9 ปริซึมแยกลำแสง

รุ่น CM1-BS2

ราคา 270.00 ดอลล่าร์

สำรวจเมื่อ 4 กรกฎาคม 2550

บริษัทผู้ผลิต Thorlabs

คุณสมบัติพื้นฐานของปริซึมแยกลำแสง

• วัตถุดิบที่ใช้ผลิตเป็นสาร BK7 Grade A
• ค่าความเรียบของพื้นผิว เท่ากับ l/10
• ใช้สำหรับแสงเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่น 700 ถึง 1100 นาโนเมตร
• เพื่อความสะดวกตัวครอบกระจกแยกลำแสงสามารถสวมเข้ากับชุดท่อยึดเลนส์ SM1 ได้ทุกด้าน
• ตัวครอบปริซึมแยกลำแสงทำจากอลูมิเนียมเคลือบดำทั้งหมดเพื่อป้องกันการสะท้อนแสงกลับมารบกวนภายในระบบ
• คุณภาพพื้นผิว (Surface Quality) มีค่าการเป็นรอยและขูดขีดเท่ากับ 40/20 (Scratch/Dig)
• ความเบี่ยงเบนของลำแสงในการทะลุผ่านน้อยกว่า 5 Arcmin และความเบี่ยงเบนของลำแสงในการสะท้อนเท่ากับ ± 5 Arcmin
• ผ่านมาตรฐานการทดสอบความทนทาน (Durability) แล้วเช่น MIL-M-13508C, MIL-C-675C, MIL-C-14806
• มีอัตราการส่วนในการทะลุผ่านของแสงต่อการสะท้อนของแสงเป็น 50 : 50

ลักษณะการใช้งาน

ในกระบวนการสุ่มแยกอนุภาคของโฟตอนเดี่ยวเพื่อให้เลือกแนวการสะท้อนหรือทะลุผ่านนั้นมีความจำเป็นอย่างยิ่งในสร้างชุดกำเนิดค่าความเป็นกลางทางควอนตัม ดังนั้น ในการเลือกใช้ปริซึมแยกลำแสง จึงควรเลือกปริซึมที่มีอัตราส่วนในการทะลุผ่านของแสงต่อการสะท้อนของแสง ที่เท่ากับ 50:50 เพื่อให้ทั้งสองทางมีความเป็นไปได้ที่จะมีโฟตอนเดี่ยว และนอกจากนี้ ปริซึมที่ดีควรมีคุณภาพผิวที่ดีด้วย ความเบี่ยงเบนของลำแสงหลังจากผ่านปริซึมต้องมีความคลาดเคลื่อนน้อย อีกทั้งความทนทานต่อพลังงานจากแสงเลเซอร์ควรทนได้นาน โดยเฉพาะปริซึมแยกลำแสงรุ่นนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษอีกอย่างคือมีตัวครอบและยึดมาพร้อมกับปริซึมแล้ว ทำให้การใช้งานสะดวกยิ่งขึ้น

NDFilter

ตัวกรองแสงชนิดดูดกลืน (ABSORPTIVE NEUTRAL DENSITY FILTER)

รูปที่ 7 ตัวกรองแสงชนิดดูดกลืน

รุ่น NE30A NE40A NE50A

ราคา 52.00 ดอลล่าร์

สำรวจเมื่อ 4 กรกฎาคม 2550

บริษัทผู้ผลิต Thorlabs

คุณสมบัติพื้นฐานของแผ่นกรองแสงชนิดดูดกลืน

• มีการดูดกลืนแสงโดยใช้การสะท้อนหลายครั้งภายในกระจก
• ความคลาดเคลื่อนของค่าความเข้มแสง (Optical Density) อยู่ที่ ±5 เปอร์เซ็นต์ (ทดสอบที่ความยาวคลื่น 546 นาโนเมตร)
• มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับ 25.0 มิลลิเมตรไม่เกิน +0.0 มิลลิเมตรและไม่ต่ำกว่า -0.25 มิลลิเมตร
• ตัวกรองแสงทั้งหมดสามารถรับแสงได้มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์
• ความเรียบของพื้นผิว (Surface Flatness) มากกว่า 95 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับ l
• คุณภาพพื้นผิว (Surface Quality) มีค่าการเป็นรอยและขูดขีดเท่ากับ 60/40 (Scratch/Dig)
• ความขนานของผิวทั้ง 2 ด้าน (Parallelism) เท่ากับ 10 Arcsec

ลักษณะการใช้งาน
นอกจากการใช้ พินโฮล (Pinhole)ช่วยลดทอนความเข้มแสงแล้ว การลดทอนความเข้มแสงยังสามารถทำได้วิธีหนึ่ง คือการใช้แผ่นกรองแสงช่วย เพื่อลดทอนความเข้มแสงให้ได้มากที่สุด ในการทดลอง ดังนั้นจึงเลือกใช้แผ่นกรองแสงชนิดดูดกลืนแสงหลายๆรุ่น เพื่อเป็นการทดสอบว่าตัวกรองแสงแบบไหนจะมีความเหมาะสมที่สุด

ข้อดีของแผ่นกรองแสงชนิดดูดกลืนแสงนั่นคือทำให้มีแสงที่สะท้อนกลับออกมารบกวนระบบน้อยที่สุดและสามารถใช้งานได้ในความยาวคลื่นย่านที่ใช้งานโดยสามารถดูได้จากกราฟ ดังรูป

รูปที่ 8 กราฟแสดงการทะลุผ่านของแสงที่ความยาวคลื่นต่างๆหลังผ่านตัวกรองแสง

Pinhole

พินโฮล (PINHOLE)

รูปที่ 6 พินโฮล

รุ่น P50S, P100S, P150S

ราคา 57.00 ดอลล่าร์

สำรวจเมื่อ 4 กรกฎาคม 2550

บริษัทผู้ผลิต Thorlabs

คุณสมบัติพื้นฐานของพินโฮล

• ขนาดของรูรับแสงเท่ากับ 50 ไมโครเมตร (รุ่น P50S) 100 ไมโครเมตร (รุ่น P100S) และ 150 ไมโครเมตร (รุ่น P150S)
• ค่าความสูญเสียของพินโฮล เริ่มที่ 5 x 10⁴ W/mm², ที่ความถี่พัลส์ 75 ns และ 1 x 10⁵ W/mm², ที่ความถี่พัลส์ 75 ns ที่ความยาวคลื่นทดสอบ 700 nm
• ค่าความสูญเสียของพินโฮล เริ่มที่ 1 x 10³ W/mm², ที่มีความถี่แบบต่อเนื่อง ที่ความยาวคลื่นทดสอบ 10.6µm
• สามารถนำมาสวมเข้ากับชุดท่อยึดเลนส์ SM1 ได้ง่าย

ลักษณะการใช้งาน

การลดทอนความเข้มแสงเพื่อให้ได้ค่าความเข้มแสงที่เหมาะสมและมีค่าความรบกวนน้อย จึงต้องใช้อุปกรณ์ที่มีรูรับแสงที่เล็กมากๆ ดังนั้นจึงเลือกใช้ Pinhole ทั้งสามรุ่นนี้ เพราะรูรับแสงมีขนาดเล็กและนอกจากนี้ยังมีความทนทานต่อแสงเลเซอร์มาก จึงทำให้ Pinhole เสียหายได้ยาก

AsphericLens

เลนส์นูนแกมระนาบ (ทรงกระบอก) (MOUNTED ASPHERIC LENS)รูปที่ 5 เลนส์นูนแกมระนาบ (ทรงกระบอก)

รุ่น C240TM-B

ราคา 116.00 ดอลล่าร์

สำรวจเมื่อ 4 กรกฎาคม 2550

บริษัทผู้ผลิต Thorlabs

คุณสมบัติพื้นฐานของเลนส์นูนแกมระนาบ

• สามารถรวมลำแสงและปรับให้เป็นลำแสงขนานได้ดี
• มีประสิทธิภาพสูงในการจำกัดการเลี้ยวเบนของแสง
  
• คุณภาพพื้นผิว (Surface Quality) มีค่าการเป็นรอยและขูดขีดเท่ากับ 40/20 (Scratch/Dig)
• ที่ตัวเลนส์มีสารเคลือบพิเศษทำให้สามารถทำงานได้ดีที่ความยาวคลื่นเฉพาะ
• มีอุปกรณ์ฝาครอบเลนส์ทีสามารถประกอบเข้ากับชุด SM1 ได้
• เหมาะสำหรับความยาวคลื่น 780 นาโนเมตร
• มีระยะโฟกัสที่ 8 มิลลิเมตร
• สามารถรับแสงได้ดีทั้งตัวเลนส์
• มีความหนาที่วัดจากศูนย์กลาง 3.69 มิลลิเมตร

ลักษณะการใช้งาน

เลนส์นูนแกมระนาบ รุ่น C240TM-B มีความเหมาะสมในการจัดชุดอุปกรณ์ในการรวมแสงจากไดโอดเลเซอร์ให้ออกไปเป็นลำแสงขนานมาก เนื่องจากว่าเป็นเลนส์ที่มีระยะโฟกัสสั้นและยังมีระยะโฟกัสที่แม่นยำสูงมาก นอกจากนี้ตัวเลนส์ก็ยังเล็กมากและมีฝาครอบเลนส์มาด้วยเพื่อให้สามารถสวมกับท่อยึดเลนส์ ที่สวมไดโอดเลเซอร์ไว้ ทำให้การปรับหาระยะศูนย์กลางของไดโอดเลเซอร์ง่ายยิ่งขึ้น

LaserDiode

ไดโอดเลเซอร์ (LASER DIODE)

รูปที่ 4 ไดโอดเลเซอร์

รุ่น HL8325G

ราคา 180.49 ดอลล่าร์

สำรวจเมื่อ 4 กรกฎาคม 2550

บริษัทผู้ผลิต Thorlabs

คุณสมบัติพื้นฐานของไดโอดเลเซอร์

• ความยาวคลื่น 820-840 นาโนเมตร
• เส้นผ่าศูนย์กลาง 9 มิลลิเมตร
• กำลังขับต่ำสุดที่ 40 มิลลิวัตต์
• กระแสขีดเริ่มต่ำสุดที่ 40 มิลลิแอมป์
• สามารถขับกระแสได้สูงที่สุด 70 มิลลิแอมป์
• ให้พลังงานแสงเลเซอร์แบบต่อเนื่องและพัลล์ได้
• มุมในการบานออกของลำแสงประมาณ 7-14 องศา
• สามารถใช้งานร่วมกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้ง่าย

ลักษณะการใช้งาน

ไดโอดเลเซอร์ชนิด GaAlAs ใช้สำหรับเป็นแหล่งกำเนิดแสงแบบพัลส์ที่มีความยาวคลื่น 820 -840 นาโนเมตร ในขณะใช้งานเพื่อป้องกันไม่ให้ไดโอดเลเซอร์มีอุณหภูมิสูงเกินไป จึงควรเลือกใช้ไดโอดเลเซอร์รุ่นที่มีกำลังต่ำ เนื่องจากในการทดลองชุดกำเนิดค่าความเป็นกลางทางควอนตัมจะต้องใช้โอดเลเซอร์เป็นระยะเวลานาน นอกจากนี้แสงเลเซอร์ที่ใช้ควรเป็นแสงที่มีความเข้มต่ำเพราะจะต้องลดทอนความเข้มแสงให้ได้มากที่สุดจนมีโอกาสเกิดโฟตอนเดี่ยว