半導(dǎo)體激光器
高溫固化處理(HTCure)的超堅固耐用DPSS激光器——瑞典Cobolt公司當(dāng)今的高科技診斷儀器及科學(xué)實(shí)驗(yàn)對于激光器的性能期望值越來越高,作為代表性的緊湊型DPSS激光器越來越廣泛的應(yīng)用于這些系統(tǒng)中,以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氬離子激光器和燈泵激光。如DNA測序儀器經(jīng)常性的單次運(yùn)行好幾天,以得到一個基因序列的據(jù),此時激光器的任何一個問題都可能造成測試數(shù)據(jù)無效。基于這種情況,激光器的制造廠商需要制造出數(shù)年連續(xù)使用無差錯的產(chǎn)品以滿足需要,實(shí)際上這非常嚴(yán)苛。激光器是一個非常柔弱和敏感的儀器,即使是其中的光學(xué)器件表面被污染,抑或是諧振腔出現(xiàn)μm或亞mrad的機(jī)械位移,都會對激光器的性能大打折扣。 半導(dǎo)體激光器 DPSS vs 氣體激光器 DPSS激光器的固體工作物質(zhì),可以提供更長的壽命。但即使如此,如果激光器里的組件不夠穩(wěn)定、熱敏感性及震動敏感性強(qiáng),其相對與氣體激光器的優(yōu)勢就會被抹殺。 Cobolt*的HTCure技術(shù) 材料的選定: 為保持良好的溫度穩(wěn)定性,每一個組件的設(shè)計非常小心,其中重要的就是匹配元器件單獨(dú)、及相互之間的熱膨脹系數(shù)。基于精心的器件選配,整個激光頭可以被加熱至150℃且保持穩(wěn)定的相對位置,為高溫固化技術(shù)(HTCure)提供了基礎(chǔ)。 HTCure技術(shù): 相對于傳統(tǒng)的紫外光固化膠合方式,Cobolt采用了專li的高溫固化方式來固定諧振腔,鑄就了更可靠的封裝,避免了傳統(tǒng)工藝中的漏氣問題,以及*使用中的位置飄移問題,讓激光器的穩(wěn)定性大大提升。激光頭的制作從泵浦激光及相應(yīng)的準(zhǔn)直、聚焦器件的固定開始,接著是激光晶體的準(zhǔn)直、產(chǎn)生TEM00模的腔鏡準(zhǔn)直、PPKTP晶體(頻率轉(zhuǎn)換)的準(zhǔn)直,后是激光腔內(nèi)外的其他各種元器件的準(zhǔn)直。各部分之間的位置先暫時用紫外固化膠固定,然后整個激光頭放在一個特制的烤箱中加熱,完成一個*的高溫固化過程。 封裝: 為了保證脆弱的光學(xué)元器件不受污染,固化后的激光頭需要作密封封裝,操作是在氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行的,避免了將濕氣封裝的危險,保障了激光器的*可用性和室內(nèi)外不同環(huán)境的可用性。 HTCure的優(yōu)勢: 采用HTCure技術(shù)制造的激光器,比傳統(tǒng)工藝的產(chǎn)品具備更高的準(zhǔn)直精度和更嚴(yán)格的固定,強(qiáng)度的穩(wěn)定性更好,噪聲更低,尤其重要的是外部環(huán)境的擾動對其性能無法造成任何負(fù)面影響(激光器可暴露在超過100℃的環(huán)境下)。 |
溫度擾動測試
圖1:左圖:HTCure工藝的激光器在20-50℃溫度擾動下的噪聲表現(xiàn); 中圖: HTCure工藝的激光器在20-50℃溫度擾動,及快速開關(guān)下的功率穩(wěn)定性 表現(xiàn)。右圖:HTCure工藝的激光器在20-50℃溫度擾動下,指向穩(wěn)定性的測試數(shù)據(jù)(< 4 μrad/℃)。 |
震動-抗沖擊測試
圖2:全系列產(chǎn)品測試按照IEC 600 68-X標(biāo)準(zhǔn);可承受60G沖擊(8ms);可承受1m的自由落體沖擊。
壽命測試:
圖3:HTCure工藝的激光器壽命測試數(shù)據(jù)
Cobolt激光器,已作為可靠的光源被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域中,尤其是生命科學(xué)領(lǐng)域和激光拉曼系統(tǒng)中。