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氦氖激光器與半導體激光器解析

單純的說氦氖激光器與半導體激光器哪個更好是不準確的，客觀的講兩者是各有優劣，先分析一下各自的優點。氦氖激光器的輸出功率和激光頻率的穩定性略好，光束的單色性、相干性和方向性均好，器件壽命長，結構簡單，價格較低。半導體激光器又稱激光二極管是二十世紀八十年代半導體物理發展的最新成果之一，半導體激光器優點是體積小、重量輕、可靠性好、使用壽命長、功耗低、低壓直流供電。萬事萬物都沒有絕對的完美，氦氖激光器和半導體激光器同樣又有著各自的缺點。單純的講激光光束質量氦氖激光器的確是好，但是氦氖激光器光束直徑太細，一般≤0.9mm。氦氖激光器如果在粒度儀上使用，必須使用擴束鏡（顯微鏡物鏡）把激光光束直徑擴大到15㎜-25㎜之間。激光光束通過擴束鏡后會產生很多雜光，需通過針孔薄片把雜光濾掉。粒度儀使用中需把激光器、擴束鏡、針孔薄片、傅氏鏡固定在光路中。氦氖激光器產生很大的熱量，激光器附近固定件最高溫度能達60℃，大幅度溫差會使光學導軌產生熱形變，激光器、擴束鏡、針孔薄片、傅氏鏡會產生相對位移，會嚴重影響粒度儀測試精度及穩定性。

氦氖激光器需要施加大約?10000V DC(擊穿電壓)來啟動激發過程，正常工作還需要2000V DC至3000V DC穩態維持電壓。上萬伏的激發電壓有時會產生高壓放電現象使激發電壓不足，氦氖激光器會出現打閃現象不能正常激發工作。儀器內部超高電壓產生的高壓放電可能對儀器使用人員造成一定的傷害。氦氖激光器需要提前20-30分鐘進行預熱才能達到穩定的工作，半導體激光器最短3-5秒就能穩定工作。半導體激光器大多采取直流5V或12V電壓供電，不純在放電現象對儀器操作人員也沒有潛在的傷害。半導體激光器直接使用高斯光束沒有氦氖激光器好，但是通過光纖耦合輸出后就能得到純凈擴束的高斯分布光斑，光纖半導體激光器采用國標接口拆裝更加方便，光纖的輸出不會產生熱變形，儀器狀態更加穩定。山東耐克特成立之初一直用氦氖激光器，后來通過各方面性能對比發現通過光纖耦合輸出的半導體激光器大幅領先氦氖激光器，耐克特于2017年全系列產品換裝進口光纖輸出半導體激光器。2018年耐克特技術人員研發出了LIMS激光智能管理系統，使半導體激光器壽命延長數倍，理論上可達數十年之久。

• 山東耐克特分析儀器有限公司

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