COHERENT高意实现出货 150,000 个 OPSL 激光器 的里程碑

我们于2002 年把第一个 OPSL(488 nm 蓝色 Sapphire 激光器)推向市场。在当时，它可以直接取代笨重、耗电的离子激光器。我们相信，凭借这项革命性新技术的独特优势，OPSL 能够更进一步，改变可见光(以及最近的紫外光)激光器的许多现有和未来应用格局。我们已有 150,000 个 OPSL激光器投入使用，因此可以证明，这项技术确实是成功的，甚至超出了二十年前最乐观的预测。

如今，我们的 OPSL 激光器广泛应用于血液分析(使用流式细胞术)、显微镜、基因测序、全息摄影术、半导体检查、激光表演等领域。而在其中的若干应用中，这些 OPSL 激光器已成为黄金标准。

那么，我们的 OPSL 技术为何取得如此惊人的市场成功呢?

OPSL 并不仅仅是一个单一设备。相反，OPSL 集多种独特的优势于一体。具体来说，该技术具有功率可扩展性，能够实现 257 nm 到 1154 nm 范围内所有波长的激光，并提供固有的低噪声输出。各类应用中选择 OPSL 的理由各有不同，但通常是基于其一个或多个关键属性而定。接下来将在列举一个或多个应用作为背景的前提下介绍这些关键属性。

什么是 OPSL?

在 OPSL 中，一个或多个二极管激光器将电能转换为红外激光以用于泵浦薄半导体芯片，然后从其前表面发射激光。这种薄芯片安装在散热器上以实现高效冷却。我们在该增益芯片周围构建小型化外腔，从而产生高性能的圆形输出激光束，该激光束易于聚焦到一个小点或耦合到光纤中。

波长可扩展。输出波长取决于半导体增益芯片的具体组成。通过改变这些细节并对所得输出进行谐波转换，可以实现很宽范围内的激光波长定制：从 355 nm 开始，覆盖可见光直至红外光。这与基于气体或晶体的旧激光技术显著不同，后者只能以气体或晶体在物理上所固有的几个任意波长发射。实际受益于这种波长可扩展性的一个领域是生物仪器。目前可借助 OPSL 实现波长定制，从而以极佳的方式匹配多种染料和荧光蛋白的吸收特性。

功率可扩展(和功率调整)。OPSL 设计的功率可以轻松从毫瓦扩展到数十瓦。而在备选的基于晶体的激光器(例如，二极管泵浦固态 (DPSS) 激光器)中，晶体中的不均匀受热会导致所谓的热透镜效应，即晶体中间的温度比主动冷却的边缘表面更高。这些热透镜效应会限制基于晶体的激光器的功率可调性。

因此，热透镜效应会限制功率的提升能力，意味着只能在较窄的功率窗口进行激光束特性的优化。相比之下，许多 OPSL 激光器的功率输出可以从 10% 以下一直平滑调整到 100%，而不会改变激光束的形状或指向方向。灯光秀也是受益于功率可扩展的一种应用，即可利用更高功率的激光器实现壮观的大型户外展示。另一方面，在许多显微镜应用中，功率调整能力也是一个优势，特别对于“超分辨率”而言，其需要“精密调整”功率而不破坏显微镜内部的精确准直。

低噪声输出。在 OPSL 和大多数晶体(即 DPSS)激光器中，增益介质最初产生近红外激光，该红外激光在谐波晶体的作用下被有效地转换为可见光或紫外波长。但对于基于晶体的激光器，这种谐波的产生会导致噪声的输出，这种噪声通常称为“绿噪声”。之所以称之为绿噪声，是因为这个问题首先在绿光 DPSS 激光器中发现。然而，OPSL 中完全不存在绿噪声问题。(用激光物理学术语来说，这是因为“增益芯片的高能态寿命为零”。)当然，现在也可以制造出低噪声的 DPSS，但势必需要增加其复杂性和成本。但是如果使用 OPSL，激光器本身就能够实现低噪声。流式细胞术是一种受益于这种低噪声的应用。使用OPSL可直接提升所谓的 Cv 数据质量。

OBIS 激光器提供 M2 ≤1.2 以及圆形聚焦点。

还有别的吗?除了这些重要的技术优势之外，OPSL 技术还易于实现小型化，从而实现高功率尺寸比，满足希望实现系统小型化的客户不断增长的需求。(例如，OBIS CORE 激光器的尺寸小至 52 × 27 × 13 毫米，即 2.05 × 1.06 × 0.51 英寸)。对于推动许多领域的绿色技术发展而言变得日益重要，而OPSL 技术还具有较高的电转换效率的特点。正如之前所提及的，OPSL 可以产生优异的圆形激光束。虽然这些额外优势并非 OPSL 所独有，但这些因素是影响该技术在许多应用中取得成功的积极因素。

将波长和功率可扩展性相结合，即可产生一种非常通用的激光技术，使其能够针对重要应用以不同的形式进行专门配置。因此，基于该技术的 Coherent 产品线非常广，其中包括 Sapphire、Verdi、Genesis、Taipan 和 OBIS 等几个受欢迎的系列。

OPSL 技术是对二极管激光器和 DPSS 激光器等其他技术的补充，这些技术也是在某些应用中的首选技术。因此，Coherent 也生产所有这三种激光器。在 Coherent Verdi 和 Coherent OBIS 等产品线中，我们甚至在具有相同接口的同一封装中提供两种或有时全部三种技术。

但是，如果需要可见光或紫外光谱中的连续激光器，输出功率在毫瓦到多瓦之间，并且需要设备紧凑、高效、高度可靠且具备圆形激光束，同时还要求功率可调，那么 OPSL 是唯一能够提供这一切以及更多功能的激光器。

审核编辑 黄宇