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高溫固化處理(HTCure)的超堅固耐用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儀器的形象，以其皮實堅固的特點成為眾多激光分析儀器的首選。

當今的高科技診斷儀器及科學實驗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，實際上這非常嚴苛。激光器是一個非常柔弱和敏感的儀器，即使是其中的光學器件表面被污染，抑或是諧振腔出現(xiàn)μm或亞mrad的機械位移，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，其相對與氣體激光器的優(yōu)勢就會被抹殺。

Cobolt獨有的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)計非常小心，其中最重要的就是匹配元器件單獨、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)的準直、聚焦器件的固定開始，接著是激光晶體的準直、產(chǎn)生TEM00模的腔鏡準直、PPKTP晶體（頻率轉(zhuǎn)換）的準直，最后是激光腔內(nèi)外的其他各種元器件的準直。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，操作是在氮氣環(huán)境下進行的，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)品具備更高的準直精度和更嚴格的固定，強度的穩(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標準；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，尤其是生命科學領(lǐng)域和激光拉曼系統(tǒng)中。