天博体育app下载L优势白皮书系列＃4：
优越的可靠性 - 巨大的安装基础

无与伦比的可见和UV可靠性

连续波（CW）可见和紫外线激光器的应用在过去50年中得到了几种不同的技术。首先是离子激光器，然后是灯泡固态，二极管泵式固态（DPSS），激光二极管模块以及现在的天博体育app下载L技术。作为领先的激光制造商，Coherent使用所有这些不同的技术开发了许多成功的产品。这为我们提供了独特的观点，可以客观地将每种类型的性能和优势与我们无与伦比的现场体验进行比较。在所有这些激光类型中，天博体育app下载L已被证明是最可靠的，并且提供了很长的寿命 - 请参见图1。例如，我们的低功率OBIS和SAPPHIRE产品线的B5值为20,000小时。这个令人印象深刻的数字意味着，这些激光器中有95％仍在操作20,000小时后仍提供指定的性能。没有其他可见或紫外线CW激光技术可以超过此统计数据。

高可靠性和长寿的组合是天博体育app下载L市场成功的关键因素，对最终用户和OEM均相同。现在，该领域的近100,000个天博体育app下载L在从毫米到多瓦的势力的势力中证明了这种市场的接受和成功。在诸如生命科学仪器，半导体检查和壮观的室外光线之类的多种应用中，Coohent的天博体育app下载L已成为可见和紫外线CW激光器中的首选。此外，在生命科学中，许多OEM现在都在设计其第三和第四代乐器，所有的仪器都使用连贯的天博体育app下载L。

可靠的除速泵二极管

一个激光仅与其组件一样可靠且可靠。 天博体育app下载L中的一个关键活动组件是泵二极管，该泵二极管执行初始电源到光电转换。 天博体育app下载L利用近红外Ingaas增益芯片。这种布置的优点之一是，该增益芯片是由808 nm的光最佳泵送。这使得使用基于木烯化的铝泵二极管。 GAAS二极管代表了一些最成熟的半导体激光技术，具有令人难以置信的寿命记录和数据存储。

连贯是一家垂直集成的激光制造商，我们在其中设计，制造，组装和测试房屋中的所有关键组件和子组件。因此，我们一直处于808 nm二极管开发的最前沿，开创了许多创新，这些创新将一生推到了数万小时。这些有据可查的进步中有一些包括在二极管本身中开发无铝的活性区域（称为AAA^™技术）以及包装技术，例如首次使用硬焊料。此外，对DILAS团队的收购使更多的包装专业知识变得连贯。

与许多其他激光二极管类型不同，我们天博体育app下载L中使用的808 nm泵二极管可以在室温下产生高功率密度。这消除了对昂贵且复杂的冷却组件的需求，并消除了这些冷却系统作为可能的故障机制。当然，激光二极管发射波长随温度而变化。但是，增益芯片的吸收带宽非常宽，与DPSS激光器中使用的晶体的狭窄吸收峰不同。因此，无需精确维持泵二极管波长并因此温度。这消除了长期绩效降解的另一种可能的机制。

此外，相干天博体育app下载L中的泵二极管始终在额定功率水平上运行，并具有明显的净空。这是这些泵二极管长寿命的主要因素，可以安全地增加驱动电流以抵消泵激光器的任何天然次要长期老化。

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可靠，稳定的增益介质

半导体增益芯片是另一个关键组件，并且是天博体育app下载L所独有的。增益磁盘实际上是一种光学泵送的垂直腔半导体激光器（VCSEL），可赋予其全名。这种整体III-V半导体芯片包含在二元（GAAS）层之间交替的三元量子井（INGAA）的层。 VCSEL架构的主要优势之所以出现，是因为输出垂直于活动连接，即通过设备的大面积而不是通过狭窄的不对称边缘方面发射。结果是直径大的圆形和对称输出梁。与可见二极管中使用的典型边缘体系结构相比，这会导致输出方面的光电密度要低得多。这是天博体育app下载L和可见激光二极管之间的主要区别，可以在天博体育app下载L中进行简单的功率缩放，并消除刻面功率损害作为故障机制。由于在某些可见的二极管中，方面的损害仍然是领先的故障机制，因此避免高方面强度是可见和紫外线天博体育app下载L具有比直接二极管对应物更长的固有寿命的原因之一。而且，由于增益培养基是大面积的半导体，因此它不会遭受任何颜色中心缺陷的堆积，这些缺陷在二极管泵送固态（DPSS）激光替代品中出现的许多晶体中出现。

天博体育app下载L中的两个关键活性组件 - 泵二极管和增益芯片 - 因此，两者都为更好的可靠性和更长的寿命提供了明显的潜力。为了充分利用这一潜力，连贯利用了几项重要的设计创新，这些创新是从我们五十多年的激光供应商到OEM，工业流程和科学应用的经验。

单片构造和永久性技术

随着时间的流逝，许多传统激光降解的性能降低的主要原因是失去空腔对齐。反复的天然热循环以及环境振动和处理冲击的长期影响会导致激光腔光学元件变化。至少，这可能导致模式质量受损，例如tem₀₀激光降解为多模输出光束。它也可能导致功率降解，在最坏的情况下，这可以完全防止激光。从历史上看，最终用户或服务工程师“调整”光学元件回到适当的对齐方式的情况下，纠正了此类转变。像Coherent这样的激光制造商很久以前意识到，这不是现代应用中的可行或可接受的解决方案，尤其是将激光埋在OEM仪器中的地方。我们在天博体育app下载L中使用我们的两种定期解决方案来消除失败机制的未对准。

相干产生天博体育app下载L在各种输出功率上 - 图3。在我们较小的天博体育app下载L（例如蓝宝石和Obis激光器）中，激光腔组装在一个小陶瓷板上。此外，我们的天博体育app下载L广泛使用了我们独特的专利Pormalign™安装座。大多数可调节的光学机械安装座包括调整螺钉和一个或多个试图冻结最终调整的锁定螺钉。但是，即使在这种类型的高质量安装中，由于环境振动和/或机械影响以及由于使用不同金属的使用，它们的对齐方式也会随着时间的流逝而逐渐蔓延。相比之下，永久align™安装座是单件金属安装座，将光学元件永久焊接到。然后，将金属安装本身的形状细微地调节到其最终对齐，同时监视光束对齐和激光性能。因此，没有任何零件可以在这种安装座上移动或滑动。

其他实际考虑因素

我们在设计和制造激光器方面的悠久经验被用来消除我们天博体育app下载L中另外两个潜在的绩效降解或失败来源；在增益培养基中加热和光学表面的污染。具体而言，我们实施了一种有效的冷却方案，以直接降低天博体育app下载L增益芯片中的温度。该冷却方案基于一种新型专有的安装技术，该技术将芯片直接连接到散热器上。这是负责这些天博体育app下载激光器长寿的关键因素之一。增益芯片的有效冷却具有允许从给定设备尺寸提取更高功率的额外好处。

此外，我们在产品设计期间还实施了在产品设计期间使用停止（高加速的生命测试）（高速加速的应力筛选）。停止的概念是回答这个问题：“您如何最大化产品设计的可靠性，而不建立数百个单位并进行数万小时的测试？”在开发过程中，工程单元的压力远远超出了其正常工作条件（通常具有温度，机械冲击/振动，驱动电流/功率或这些参数的组合）以创造故障。然后对这些产品进行分析和“设计”这些故障模式；从极端条件中消除故障模式可确保在正常操作条件下相同的故障模式不会影响。另一方面，HASS使用类似但不太极端的条件（仍然不在标准操作中）来筛选物质问题或工艺失败。在技术和产品之间使用停止和/或HASS的组合，保证了可靠的产品设计和长寿产品的运输。

最后，在激光器中保持原始光学表面是一个平凡但绝对关键的因素，这是实现长期激光寿命的。原因是微型抗激素可以在这些光学表面上积聚，最终导致吸收，激光功率损耗甚至有时损坏。对于天博体育app下载L，我们采用了在工业超快激光器中使用的严格解决方案来构建和维护无污染的密封腔。特别是，这意味着要仔细选择材料，包括最小化非金属的使用。如今，我们使用的唯一腔内有机物是相干工程师已经对其进行详尽测试和资格的材料，以超越与激光光学的兼容性。此外，具有长寿工业紫外线激光器的经验还表明，机械和光学组件的工厂清洁方案同样重要。即使是油或润滑剂等微量污染物，也可能最终从金属零件迁移到光学表面，需要清洁或更换光学元件。我们已经验证了去除这些材料的任何痕迹的方法。