精工重器--InnoLas公司SpitLight Heavy Duty 7J高能脉冲激光器发布
发布时间：2022-05-19 来源：脉动科技
德国InnoLas公司在2022年刚闭幕的德国慕尼黑激光展上正式推出了超高稳定性的高能量脉冲Nd:YAG激光器SpitLight 7000 Heavy Duty（简称HD）型号。这是InnoLas公司在欧洲DESY项目累计成功交付4套并稳定运行整整一年之后，正式推出的升级型号；在原有的SpitLight 7000的基础上，将稳定性相关方面的参数大幅提高！Heavy Duty直译成汉语仅仅是“耐久、耐磨”的意思，代表着高可靠性；但厂家的设计初衷不止于此，意译为“重装”结合“重器”才更为贴切。为什么这么说呢？下面我们展开来解读：
首先，在知名的DESY（位于德国汉堡的德国电子同步辐射设施），这款激光器是用来泵浦强激光系统（TW）。由于泵浦钛宝石需要用长焦聚焦镜把泵浦光能量聚焦于钛宝石晶体之中，因此对泵浦激光器能量稳定性、指向稳定性、能量分布（模式）平顶度要求极其苛刻；一般传统设计下的高能量YAG激光器，在>2J的高能量下优先保证的是高能输出，以上几个参数可以做到出色但绝对称不上苛刻的。
我们先看一下SpitLight Heavy Duty发布的各项参数：
这个系列分成两个型号，分别对应4J@532nm和>6J@532nm的单脉冲能量，下面我们分别就能量分布（模式）能量稳定性、指向稳定性进行解读。
01
SpitLight HD卓越的性能
SpitLight HD平顶能量分布，光斑模式非常好，适应钛宝石强激光泵浦和冲击强化应用要求！
SpitLight7000 HD的平顶光斑
SpitLight7000 HD的平顶光斑
而SL7000是为钛宝石飞秒强激光系统（TW/PW）泵浦而设计的——平顶能量分布极其重要！
像激光冲击强化这类应用，就可能需要根据实际情况在平顶能量分布和高斯分布之间做出选择。
02
脉冲能量稳定性进一步提升
从下图实测的数据来看，532nm波长绿光的长期能量稳定性从本身就出色的<1.3%进一步提高到了<0.8%，而且是连续测试了24h的表现，以往给出的一般都是8h的结果。
解读：客观的说，其实要达到一个能量指标的稳定性并不是很难（比如1000个脉冲），国内产品也能做到；难点在：一方面如何长时间的保证它持续稳定（比如8~24小时），另一方面在当激光器面临环境挑战，能不能数年如一日的保持住这个指标不严重劣化。在国内外很多的用户现场，头痛的是起初购买的时候稳定性方面的指标还算不错，质保期内也没有什么大问题，但使用了不超过2-3年，不仅能量掉得有点厉害，而且能量稳定性也劣化了，不确定度变高了不止一筹——而这样的情况对加工类的使用和泵浦类的使用负面影响极大。
下面我们对比一下SpitLight 7000和，SpitLight 7000 HD的技术指标：
SpitLight 7000 HD的技术指标进一步提高！
03
指向稳定性显著提升
解读：对于像泵浦钛宝石这样需要用长焦聚焦镜把泵浦光能量聚焦于钛宝石晶体之中的应用，包括其他希望光斑在工作面的抖动越小越好的应用来说，指向稳定性都是一项非常重要的指标，这块受YAG激光器增益原理和光学设计的限制，很难进一步大幅提升，普遍就是±50µrad的指标；SpitLight HD这次将其提升到远小于30µrad，且是(24h)长效稳定，是很厉害的，走在世界前列。
04
SpitLight HD的光学结构和其他特点
在光学结构上，SpitLight HD比SpitLight2000( 2J型号)增加了2级灯泵浦Nd:YAG放大，能量上升到4J和6J两档。
在机械结构上，SpitLight HD和SpitLight系列其他激光器一样，是全一体化全铸铝结构,采用的航空级铝材——结构强度高，稳定、可靠、隔振隔热效果好，完全达到工程化的7*24的使用要求！
在陶瓷谐振腔体上，SpitLight HD的激光腔采用特设的陶瓷腔设计,腔体本身可以终生工作,无需任何维护和更换备件!
SpitLight HD，也可以加种子实现单纵模单频输出，线宽100MHz。
上图是安装于DESY的SL7000，激光头体积只有665mm x 478mm x 125mm(长x宽x高)。激光头和电源体积均大大减小，紧凑、占空间少，这是很多客户喜欢SpitLight的一个重要原因
05
SpitLight HD的激光冲击强化应用
写在最后：
INNOLAS针对高端工业应用的266nm四倍频器还开发了一套极致抵抗恶劣环境，提高稳定性的自动单元稳定器，包含以下功能：
1）在线能量测量模块
2）密封防尘及主动除尘机制
3）对湿气的密封式保护和集成除湿
关于系列产品的重复频率
● 关于SpitLight HD系列这种YAG灯泵激光器的重复频率，有的客户还不清楚是怎么回事，经常会问我们能不能做到单脉冲或可调节？在这里说明一下：一律是可调的，叫分档可调:例如10Hz/5Hz/3.3Hz/2Hz/1Hz（最大频率的整数分之一），这是由灯泵浦YAG激光器的热透镜效应决定的。
InnoLas公司做为脉动科技创建伊始便建立合作关系的资深纳秒激光器制造商,见证了脉动科技多年来的一步步成长。同时，脉动科技作为InnoLas公司在中国区的独家代理商，也对InnoLas激光器在中国科研及工业领域的逐步拓展功不可没。预祝破茧成蝶的InnoLas激光器携手脉动科技在2022-23年度的市场表现方面再上一个新台阶！
