CryLaS激光器常见问题解答，CryLaS激光器FAQ

客户对CryLaS激光器选型或者安装使用中会遇到一些问题，德国CryLaS列举了一些常见的问题及解决方法，以供客户参考和借鉴。CryLaS激光器常见问题如下。

德国CryLaS连续激光器和脉冲激光器有什么区别？

激光器的工作模式可以是脉冲的，也可以是连续的，具体取决于激光器的类型。这里常用CW来代替“连续波”，对于连续波，主要将激光功率作为参数。脉冲激光器具有其他特性参数（如脉冲能量、脉冲持续时间、重复频率），从中可以计算出平均功率以及峰值功率或单个脉冲功率。

CryLaS激光器FAQ，什么是Q开关?

Q-开关通过缩短发射时间来提高激光的峰值功率。当在泵浦过程中达到最大粒子数反转时，Q-开关允许激光振荡。只要泵浦时间小于上能级激光器的寿命，这就能够增加激光器的脉冲功率。通过这种方法，Q-开关技术可以在短时间内积累更多能量，并在特定时刻迅速释放，从而形成能量集中、峰值功率高的激光脉冲。

主动和被动Q开关有什么区别？

主动Q-开关技术基于电子控制。而在被动Q-开关技术中，谐振腔通过可饱和吸收体得以扩展。在这里，传输特性依赖于辐射强度。具体来说，这意味着随着强度的增加，越来越多的电子被泵浦到更高的能级。这样就形成了一个所谓的巨大脉冲，当达到最大的粒子数反转时，可饱和吸收体达到饱和状态——变为透明状态，从而释放激光束。这意味着，在主动Q-开关激活时，可以主动控制激光束的释放。

对于被动Q-开关技术，激光脉冲的释放时间会变化，这使得脉冲与脉冲之间的时延抖动较小，但其优点是能够生成更短的脉冲。

什么是光污染，它在哪些方面很重要？

光污染或日晒是指由于紫外线辐射的作用导致玻璃或其他类似材料的透射率减少。这种材料会变色，从而阻止大范围波长的透过。在光纤或其他光学元件上的日晒有时会导致无法使用。在我们的激光器中，这一点对于213纳米、266纳米以及355纳米这几个波长尤为重要，这些波长位于深紫外区域，因此具有特别强的侵略性。CryLaS的一个核心能力是相应地准备CryLaS激光器，以便尽可能最大限度地避免solarization（光致变性）问题，或者以较小的代价进行修正——不过不幸的是，这并不能排除定期由CryLaS提供的常规服务。

什么是CDA？

CDA的意思是“清洁干燥的空气”。我们的大功率连续波激光器在运行时需要采用CDA进行冲洗。这样做的主要目的是为了延长内置光学元件（尤其是转换晶体）的使用寿命。所有低于200mW的连续激光器以及所有脉冲激光器都不需要CDA。

CryLaS激光器FAQ，能量、峰值功率和平均功率有什么区别？

这些都是脉冲激光器的特征参数。脉冲能量是可以测量的，并且对于CryLaS激光器而言，其范围在微焦耳（μJ）级别。峰值或脉冲功率通过将脉冲能量除以脉冲的时间半宽FWHM（全宽度半最大值）来计算。对于我们的主动Q激光器来说，这大约是1ns。激光器的平均功率也是可以计算出来的，这里需要用脉冲能量乘以重复频率。

CryLaS激光器选型，脉冲激光器有哪些选择？

德国CryLaS激光器可以精确地针对您的应用进行定制。可以通过衰减器调整激光的强度，实现与光纤的耦合，输出用于触发应用中其他部件的时间同步信号，或者为激光器安装一个电控光束阻挡器。在激光技术中，通过波长转换和波长开关对激光进行频率调谐，可以实现发射出比基本频率低的倍频波长，并且系统还能支持将光束扩大至原始尺寸的20倍。

同步模块有什么作用？

由于我们激光器的Q开关不是电子控制的，因此默认情况下并无关于何时产生实际激光脉冲的信息。这需要主动测量并进行相应处理和输出，这可以通过我们的同步模块实现。该模块基于一个小型、快速的光电二极管和一个偏转光学器件。将激光束中的一部分引导至该光电二极管并在该位置进行测量（上升时间< 2ns）。电信号可以从SMC接口获取。您可以根据需要选择信号为正极性或负极性。

图 1：在正极性和负极性下，使用同步模块测量的脉冲激光

什么是光纤耦合？有什么优缺点？

可以将我们的脉冲激光器耦合到LMA光纤中。为此，在激光器光阑上有一个相应的适配器，用于拧入SMA光纤，并由CryLaS工程师进行适当调整。我们的光纤耦合方案适用于直径为100μm、200μm、400μm和600μm的SMA光纤，能够实现最高达80%的耦合效率。同时，您也可以通过CryLaS公司获取这些光纤。这些光纤电缆的独特之处在于其采用的独立支撑光纤端头设计，能够防止因激光功率过高而损伤光纤包层。光纤耦合的优点在于它提供的灵活性。通过这种方式，也可以将激光束引导至难以触及的空腔或其他类似位置。其缺点是在从光纤解耦后光束质量会有所损失。我们的355纳米、532纳米和1064纳米脉冲激光器都支持光纤耦合功能。对于功率较低的激光器，266纳米激光也可以实现耦合，但在这里必须需要考虑日晒效应。

什么是波长开关？

由于通常在之前进行了频率转换，我们的激光器输出的辐射能够在两个不同的输出波长之间来回切换。这里的可能性取决于激光器的类型。

图 2：波长开关在不同类型的激光器中所能实现的不同工作波长的可能性

波长开关是激光孔径前面的机械部件，它包含两个滤光片。可以安装手动或电动开关。对于某些激光器，通过改变激光头温度，也可以针对其光束轮廓来优化工作波长。

为什么不能将波长开关和衰减器组合在一起？

衰减器基于偏振片，这些偏振片在不同波长下表现出不同的特性。因此，无法将这两个选项组合在一起。

脉冲激光可以自由触发吗？

我们的脉冲激光器由内部或外部触发。内部触发通过配套软件进行，或者在出厂时设置的默认值运行。我们的软件使得激光器能够在1 Hz至预设最大频率之间被触发。通过外部触发，即通过Sub-D接口提供的TTL信号，可以根据需求使激光器以小于1 Hz的频率触发。请注意，无法超过最大频率限制。我们的激光器被优化至特定的工作频率，以符合规格要求。如果改变该频率，光束参数可能会发生变化，并且脉冲能量可能产生波动。

电动挡束器和机械快门有什么区别？

在光阑处，有两种方法可以阻断有源激光的辐射，一是手动操作的机械快门，二是通过电子控制的光束阻挡器。相较于前者，后者虽然不是专门用作安全防护设施，但其目的是为了对激光束进行开关控制。

德国CryLaS激光器的安装说明

我们的激光器必须在整个表面上安装在散热片上。请确保您不要为了补偿光束高度而将激光头安装在支柱上。无法进行“悬浮空中”操作，这会导致激光器损坏。例如，对于我们的10毫瓦连续波激光器来说，热导率在3.5 W/℃或以上的铝板是适用的。

德国CryLaS激光器在运行过程中是如何冷却的？

CryLaS GmbH的所有激光型号均采用被动风冷方式冷却。原则上，将激光器安装在导热板（散热片）上就足以使其在最佳温度下运行，并且不会导致过热。对于较大的连续波（CW）型号，有时建议使用空气或水对其进行主动冷却。

FQCW模型（带C和不带C）之间有什么区别？

FQCW-C系列是CryLaS新的发展产品。它基于FQCW266-10和FQCW266-25激光器运行。C是“紧凑”的缩写，这意味着需要更少的材料，从而节省成本。C型号的光束特性几乎不逊色于标准型号，正如整个FQCW266系列一样，凭借其较大的相干长度、较窄的光谱宽度以及单频运行的特点而令人信服。