激光驱动白光光源（LDLS）结构原理及性能介绍

jf_64961214 2023-06-02 1129

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描述

激光驱动白光光源(LDLS)

从光谱范围来看，传统的辐射校准光源，如氘灯、石英窗卤素钨灯、长弧氙灯等在光谱测量范围上都具有非常大的局限性，因为上述光源无法在200 nm-800 nm范围内保持较高的输出。另外，传统光源需要在使用100小时或更短时间后进行重新校准，在使用500小时后还需要更换灯泡。经过一系列不懈的努力，Hamamatsu集团旗下的Energetiq公司革命性地研发出单点激光驱动光源技术，并将其命名为LDLS(Laser Driven Light Source)，该类光源不仅可以在170 nm至2100nm的光谱范围内提供超高发光亮度，而且整个光源的发光寿命相比较于传统光源也高出了整整一个数量级。如下表1可见LDLS与其他传统光源的性能对比。

表1 多类光源与LDLS的性能对比

LDLS产品特点

♦ 170 nm-2100 nm波长范围内具有超高亮度——100μm量级发光等离子体即可实现

♦ 辐照度>10-100 mW/mm.sr.nm(波长相关)—超快速测量

♦ 光纤耦合或自由空间光束输出—光学灵活性高

♦ 无电极结构—超长寿命、超高稳定性、超低成本

LDLS结构和工作原理

LDLS是一种激光驱动光源，其本质还是氙灯。LDLS和传统电致发光光源原理不同是光致发光。传统电致发光光源通过光源灯室电极加高压激发灯室中气体放电，从而发光。LDLS中内置了特殊定制的氙灯灯室，氙灯灯室会先通电，激发出氙等离子体，通过外置1000 nm左右波长激光光源输出恒等功率汇聚到光源灯室中，光会经过光学系统会聚，照射加热氙等离子体上，等离子体加热到足够的温度时，就会发出高亮度的光。灯室发光后系统会自动给灯室断电，发光等离子体的状态就一直由外部激光器所保持。(详见图1)

传统光源如弧光灯、氘灯、氙灯等，由于使用了电极耦合产生等离子体，亮度、UV光功率、寿命都有很大的限制。LDLS采用无电极激光驱动技术，有高效的光收集能力，亦可在深紫外至可见光以及更宽的光谱范围内提供超高发光亮度，而且整个光源的发光寿命相比较于传统光源也高出了整整一个数量级。

LDLS光源整体结构由一个特殊设计的灯室，驱动激光光源，激光聚焦光路，光源输出光路，光源控制器等主要部分组成。