高温固化处理(HTCure)的超坚固耐用DPSS激光器

瑞典Cobolt公司采用HTCure™技术打造DPSS激光器，近乎光斑品质和光束质量，的稳定性和超长使用寿命。同时一改激光器作为敏感光学仪器的形象，以其皮实坚固的特点成为众多激光分析仪器的。

当今的高科技诊断仪器及科学实验对于激光器的性能期望值越来越高，作为代表性的紧凑型DPSS激光器越来越广泛的应用于这些系统中，以代替传统的氩离子激光器和灯泵激光。如DNA测序仪器经常性的单次运行好几天，以得到一个基因序列的据，此时激光器的任何一个问题都可能造成测试数据无效。基于这种情况，激光器的制造厂商需要制造出数年连续使用无差错的产品以满足需要，实际上这非常严苛。激光器是一个非常柔弱和敏感的仪器，即使是其中的光学器件表面被污染，抑或是谐振腔出现μm或亚mrad的机械位移，都会对激光器的性能大打折扣。

DPSS vs 气体激光器

DPSS激光器的固体工作物质，可以提供更长的寿命。但即使如此，如果激光器里的组件不够稳定、热敏感性及震动敏感性强，其相对与气体激光器的优势就会被抹杀。

Cobolt的HTCure技术

材料的选定：
为保持良好的温度稳定性，每一个组件的设计非常小心，其中最重要的就是匹配元器件单独、及相互之间的热膨胀系数。基于精心的器件选配，整个激光头可以被加热至150℃且保持稳定的相对位置，为高温固化技术（HTCure）提供了基础。

HTCure技术：
相对于传统的紫外光固化胶合方式，Cobolt采用了的高温固化方式来固定谐振腔，铸就了更可靠的封装，避免了传统工艺中的漏气问题，以及长期使用中的位置飘移问题，让激光器的稳定性大大提升。激光头的制作从泵浦激光及相应的准直、聚焦器件的固定开始，接着是激光晶体的准直、产生TEM00模的腔镜准直、PPKTP晶体（频率转换）的准直，最后是激光腔内外的其他各种元器件的准直。各部分之间的位置先暂时用紫外固化胶固定，然后整个激光头放在一个特制的烤箱中加热，完成一个的高温固化过程。

封装：
为了保证脆弱的光学元器件不受污染，固化后的激光头需要作密封封装，操作是在氮气环境下进行的，避免了将湿气封装的危险，保障了激光器的长久可用性和室内外不同环境的可用性。

HTCure的优势：

采用HTCure技术制造的激光器，比传统工艺的产品具备更高的准直精度和更严格的固定，强度的稳定性更好，噪声更低，尤其重要的是外部环境的扰动对其性能无法造成任何负面影响（激光器可暴露在超过100℃的环境下）。

温度扰动测试

图1：上左图：HTCure工艺的激光器在20-50℃温度扰动下的噪声表现； 上右图： HTCure工艺的激光器在20-50℃温度扰动，及快速开关下的功率稳定性表现。下图：HTCure工艺的激光器在20-50℃温度扰动下，指向稳定性的测试数据（< 4 μrad/℃）。

震动-抗冲击测试

图2：全系列产品测试按照IEC 600 68-X标准；可承受60G冲击（8ms）；可承受1m的自由落体冲击。

寿命测试：

图3：HTCure工艺的激光器寿命测试数据

Cobolt激光器，已作为可靠的光源被广泛应用于各个领域中，尤其是生命科学领域和激光拉曼系统中。