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高溫固化處理(HTCure)的超堅(jiān)固耐用DPSS激光器

瑞典Cobolt公司采用HTCure?技術(shù)打造DPSS激光器，近乎理想光斑品質(zhì)和光束質(zhì)量，超強(qiáng)的穩(wěn)定性和超長使用壽命。同時一改激光器作為敏感光學(xué)儀器的形象，以其皮實(shí)堅(jiān)固的特點(diǎn)成為眾多激光分析儀器的首選。

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?；谶@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。

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獨(dú)有的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(jì)非常小心，其中最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)?；诰牡钠骷x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采用了獨(dú)有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，以及長期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，最后是激光腔內(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，完成一個完全的高溫固化過程。

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，保障了激光器的長久可用性和室內(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：上左圖：HTCure工藝的激光器在20-50℃溫度擾動下的噪聲表現(xiàn)； 上右圖：?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)。下圖：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。