使用固态激光器替代氦镉和氩离子气体激光器的六个优势

氦镉激光器和氩离子激光器作为中高功率的连续光输出一直是工业和科学应用中不可缺少的一部分，但它们正在逐渐被固态激光器占据市场份额，固态激光器具有稳定、线宽窄、能效高、尺寸小、维护成本低、使用寿命长等特点，是传统气体激光器和离子激光器紫外波段可靠且稳定的替代品。

 

自1960 年代以来，氩离子激光器一直是工业和科学应用中高功率连续光输出不可或缺的一部分。而1970年，氦镉(HeCd)气体激光器进入市场后，它便成为了多种应用方向中更高效、更紧凑的替代品。这些气体和离子激光器长期以来一直满足着市场对325 nm和351.1 nm紫外波长的需求，但现在它们也正在逐渐失去市场份额。由于维护成本的增加和对电源效率、持有率以及成本的担忧，许多气体和离子激光器客户正在转向DPSS激光器作为其替代品。

 

为什么要改用DPSS激光器？

 

 

DPSS激光器具有维护要求低、运营成本低、使用寿命长、效率高、占地面积小等特点，是传统气体激光器和离子激光器可靠且稳定的替代品。

 

 

波长精度和光谱稳定性

 

 

DPSS激光器使用特定的晶体和谐振器设计来严格控制发射波长，在指定波长下提供精确稳定的输出。氩离子和氦镉激光器依赖于它们所用气体的原子跃迁，这可能会受到气体压力和放电条件等因素的影响，从而导致波长发射的可预测性和精确性降低。这些因素也会影响光谱稳定性，从而降低长时间使用时的精度。这一改变可更加适用于需要长时间一致波长的应用，例如荧光、拉曼光谱和光刻过程，DPSS激光器在特定波长下可以提供稳定、长期的高性能。

 

超窄线宽和光谱纯度

 

 

DPSS 激光器可产生低发散度的高质量TEM00高斯光束。与气体和离子激光器相比，DPSS激光器的线宽在更长的相干长度上窄了几个数量级，这有助于高分辨率测量，同时也降低干扰和噪声强度。这些都是半导体检测和光谱学等分析应用中的关键参数，DPSS激光器可以提供更高的准确性和清晰度。

 

提高能效，减少发热

 

 

由于高压电源、激光管工作以及额外冷却的热量产生，气体和离子激光器在功率转化效率方面处于劣势。DPSS激光器具有高电光效率，相较于气体激光器，其功耗明显降低，同时产生更高的输出功率。这对于降低能源消耗和减少发热效应非常重要，特别是在对功率效率和维护成本有担忧的情况下。

 

紧凑的尺寸

 

 

相较于气体激光器，DPSS激光器通常更小、更紧凑，便于集成到各种系统和设置中，提高了灵活性和适用性。

 

维护成本低，使用寿命长

 

 

DPSS激光器通常具有更长的使用寿命，更短的维护间隔，从而极大的减少了停机时间和运行中断。氦镉激光器通常需要在5,000小时后频繁更换气管，并且容易出现风扇和控制板故障。激光管可能不会在其使用寿命结束时简单地“死亡”，而是可能表现出性能下降或不稳定，因此需要更换或翻新。这时，铬金属作为一种毒性材料会极大地增加处理难度。氩离子激光器的典型维护要求包括每5,000小时更换一次等离子管和5年后更换阴极接线。电源和冷却系统故障是气体和离子激光器经常报告的维护问题，通常需要完全更换这些组件以确保激光器的持续运行。相较于氦镉激光器和氩离子激光器，其长期稳定性更高，可靠性更强，为工业客户带来了明显的优势。

 

降低成本

 

 

尽管DPSS激光器的初始成本可能较高，但随着时间的推移，其较低的运营成本、更长的使用寿命以及较低的维护要求使其总体拥有成本大幅减少。相比之下，氦镉和氩离子激光器的高运行和维护成本可能在长期内导致显著的经济负担。

 

DPSS激光器

 

 

昊量光电新推出一款紫外连续激光器可高效地代替氦镉和氩离子激光器在紫外波段施展拳脚。这款新推出的320/349 nm窄线宽紫外连续激光器，输出功率可达200 mW，线宽<0.5 MHz，相干距离>100 m，相比于传统氦镉激光器325nm和氩离子激光器351.1nm，该紫外连续激光器可以在320nm以及325nm产生更高的输出功率，更窄的单模线宽及更强的稳定性，并且其在紧凑尺寸内集成了控制器和散热，节省了空间和成本。

 

不同的方案在不同的应用领域具有各自的优势和局限性。随着激光技术的不断进步，未来可能还会涌现出更多创新的激光器技术，为氦镉和离子激光器找到更灵活、高效的替代品。