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超宽超亮激光驱动光源
来源: | 作者:topphotonics | 发布时间: 2022-09-08 | 20 次浏览 | 分享到:

LDLS结构和工作原理

LDLS是一种激光驱动光源(Laser Driven Light Source),其本质还是氙灯。LDLS和传统电致发光光源原理不同是光致发光。传统电致发光光源通过光源灯室电极加高压激发灯室中气体放电,从而发光。LDLS中内置了特殊定制的氙灯灯室,氙灯灯室会先通电,激发出氙等离子体,通过外置1000 nm左右波长激光光源输出恒定功率汇聚到光源灯室中,光会经过光学系统会聚,照射加热氙等离子体,等离子体加热到足够的温度时,就会发出高亮度的光。灯室发光后系统会自动给灯室断电,发光等离子体的状态就一直由外部激光器所保持,(详见图1)。LDLS光源整体结构由一个特殊设计的灯室、驱动激光光源、激光聚焦光路、光源输出光路、光源控制器等主要部分组成。

△  图1  LDLS结构图

传统光源如弧光灯、氘灯、氙灯等,由于使用了电极耦合产生等离子体,亮度、UV光功率、寿命都有很大的限制。LDLS采用无电极激光驱动技术,有高效的光收集能力,亦可在深紫外至可见光以及更宽的光谱范围内提供超高发光亮度,而且整个光源的发光寿命相比较于传统光源也高出了整整一个数量级。


LDLS产品特点

·  160 nm-20000 nm波长范围内具有超高亮度—100μm量级发光等离子体即可实现。

·  辐照度>10-100 mW/mm.sr.nm(波长相关)—超快速测量。

·  光纤耦合或自由空间光束输出—光学灵活性高。

·  无电极结构—超长寿命、超高稳定性、超低成本


LDLS性能优势

1. 高亮度

·  LDLS光源是高亮度光源,所谓的高亮度光源是指光源可以从一个极小的光点发出强光。

·  LDLS光源作为一种高亮度光源,适用于成像应用和测量诸如微芯片,生物细胞等小型物体的应用。

·  LDLS能从100μm量级的光点发出超强光。

·  超小光点成像(<<1mm)变得更容易。

·  LDLS光源更容易耦合进光纤和光谱仪。


△  图2  EQ-99系列光源发光等离子体尺寸(Typical)

2.  宽光谱范围

·  LDLS光谱分布涵盖了深紫外—可见光—中红外的光谱范围(160nm-20000nm)。

·  光谱分布平坦。

·  提供了传统光源无法比拟的极紫外波段光谱强度(>10X)。



△  图3  LDLS系列光源光谱范围

△ 图4  EQ-77C蓝宝石/EQ-77C金刚石/EQ-77比较


3.   超长寿命与高稳定性

· 具有超长灯室寿命,超9000小时典型时长(低耗材成本)。

· 校准时间间隔更长,与传统光源(氙灯、氘灯、卤钨灯)相比漂移更低。


△ 图5  LDLS系列光源和传统光源输出稳定性对比


 表1  EQ-99X光源和传统光源稳定性和寿命对比



4.   LDLS发光等离子体的极高空间稳定性

·   以每秒200帧的速度收集和存储2500张图像。

·   使用ImageJ(图像分析软件)计算每张图像的质心。

·   发光等离子体质心位置标准差: 水平方向:0.145 µm;垂直方向:0.094 µm。


  图6  EQ-99系列发光等离子体质心分布


LDLS产品应用

·  紫外—可见光光谱分析

·  单色仪光源

·  薄膜检测

·  滤光片/光学元件测试

·  原子吸收光谱

·  材料特征检测

·  环境分析

·  高光谱成像

·  气相分析测量

·  光学传感器检测

·  生命科学与生物成像