DPSS 激光器替代 HeCd 和氬離子氣體激光器的 6 個(gè)理由 - 筱曉光子

自20世紀60年代以來(lái)，氬離子激光器一直是需要高功率連續波輸出的工業(yè)和科學(xué)應用中不或缺的一部分，氦鎘 (HeCd) 氣體激光器1970年代進(jìn)入市場(chǎng)，作為多種應用的更高效、更緊湊的替代品。

這些氣體和離子激光器長(cháng)期以來(lái)一直滿(mǎn)足325 nm和351.1 nm紫外線(xiàn)波長(cháng)的需求，但現在正被二極管泵浦固態(tài)激光器奪走市場(chǎng)。

由于維護成本不斷增加以及對功率效率和總體擁有成本的擔憂(yōu)，許多氣體和離子激光器客戶(hù)正在轉向DPSS激光器作為替代品。

為什么改用 DPSS 激光器？

DPSS 激光器具有低維護要求、大幅降低的運營(yíng)成本、長(cháng)使用壽命、優(yōu)秀的效率和緊湊的占地面積，是傳統氣體和離子源的可靠且超穩定的替代品。

氬離子和 HeCd 激光器依賴(lài)于所使用氣體的原子躍遷，這可能受到氣壓和放電條件等因素的影響，導致波長(cháng)發(fā)射的可預測性和精確度較低。 這些因素還會(huì )影響光譜穩定性，從而降低較長(cháng)時(shí)間內的精度。

適用于需要特定且一致波長(cháng)的應用，例如熒光、拉曼光譜、光刻。 和 PL 激發(fā)，DPSS 激光器在精細調諧的波長(cháng)下提供超穩定的長(cháng)期性能。

超窄線(xiàn)寬和光譜純度。

DPSS 激光器產(chǎn)生低發(fā)散的高質(zhì)量 TEM00 高斯光束。與氣體和離子激光器相比，DPSS 激光器的線(xiàn)寬在較長(cháng)的相干長(cháng)度上窄幾個(gè)數量級，有助于高分辨率測量，同時(shí)降低干擾和噪聲強度 - 所有這些都是半導體檢測等分析應用中的關(guān)鍵參數 以及要求準確性和清晰度的光譜學(xué)。

電源效率和減少熱量產(chǎn)生

由于高壓電源要求,大量功耗以及需要額外冷卻以保持激光器性能的熱量，氣體和離子激光器在功率效率方面處于劣勢。

DPSS 激光器提供高電光效率，以顯著(zhù)降低的功耗產(chǎn)生顯著(zhù)更高的輸出功率。 氣體或離子激光器吸收的幾乎所有能量都轉化為熱量。對于輸出功率僅為 50 mW 的 HeCd 激光器來(lái)說(shuō)，這種熱量浪費相當于超過(guò)700W，大約是專(zhuān)用電風(fēng)扇加熱器功率的一半。

在50mW 輸出功率下，HeCd 激光器的插座效率通常限制在0.007%。 在氬離子激光器中，0.0025%的墻壁插頭效率導致 50mW輸出功率時(shí)的功耗為 20,368.92W。

對于以 5mW功率、0.35%墻壁插頭效率運行的 DPSS 激光器，功耗僅限于70W。

緊湊的尺寸

在占地面積和結構方面，DPSS 激光器通常比氣體激光器更小、更緊湊，這使得它們更容易集成到各種系統和設置中。Skylark Lasers系列紫外 DPSS 激光器占地面積緊湊，比的 HeCd 激光器小60%。

維護成本低，使用壽命更長(cháng)

DPSS 激光器通常具有更長(cháng)的使用壽命，并且使氣體激光器的維護間隔時(shí)間延長(cháng)一倍，從而顯著(zhù)減少停機時(shí)間和運行中斷。 與長(cháng)期穩定性相結合，DPSS 激光器還提供更高的可靠性，這使其成為尋求減少預防性和反應性維護所花費時(shí)間和資源的工業(yè)客戶(hù)的理想選擇。

當涉及連續波氣體和離子激光器的反應性維護時(shí)，HeCd 激光器通常需要在 5,000 小時(shí)后頻繁更換氣體管，并且容易出現風(fēng)扇和控制板故障。激光管在其使用壽命結束時(shí)可能不會(huì )簡(jiǎn)單地“死亡"，而且可能表現出性能下降或不穩定，從而需要更換或翻新。

氬離子激光器的典型維護要求包括每 5,000 小時(shí)更換一次等離子管，以及 5年后更換陰極接線(xiàn)。

電源和冷卻系統故障是氣體和離子激光器經(jīng)常出現的維護問(wèn)題，通常需要全更換這些組件以確保激光器持續運行。

報廢系統的處置也給 HeCd 激光器所有者帶來(lái)了額外的挑戰，因為 HeCd 管中含有鎘，意味著(zhù)激光器既不符合 RoHS 也不符合 REACH 標準，因此其處置具有挑戰性且成本高昂。 DPSS 激光器全符合 RoHS 和 REACH 標準，從而消除了這些問(wèn)題。

減少擁有成本

雖然 DPSS 激光器的初始成本可能高于氣體激光器，但較低的運營(yíng)成本（每小時(shí)能源成本降低100倍以上）、更長(cháng)的使用壽命以及更少的維護要求，隨著(zhù)時(shí)間的推移，可以顯著(zhù)節省成本。

HeCd 氣體激光器和氬離子激光器的運行和維護費用昂貴。它們的功耗很高，而且需要定期更換或翻新激光管、電源、冷卻、接線(xiàn)和其他組件，這確實(shí)增加了總體擁有成本。

假設折舊率為20%，每年使用5,000 小時(shí)，HeCd 激光器的擁有成本在前 3 年內可能會(huì )超過(guò)47,900 美元。 對于氬離子激光器，這一成本可高達 146,800 美元，而 DPSS 激光器的擁有成本每年比氣體和離子激光器低約88%。

考慮使用 DPSS 激光器替代 HeCd 和氬離子源

總之，如果您當前正在操作 325 nm HeCd 氣體激光器或457.9/488/514.5nm氬離子激光器，并且希望提高效率、性能并降低擁有成本，請查看320 NX 和 349 NX C-DPSS 系列激光器。