Xperay 系列激光器是韩国 Nonabase 公司研发生产的一款超宽调谐范围可调谐半导体激光器。除了利用传统外腔式可调谐半导体激光器所具有的光栅调谐和温度调谐方式外，Xperay 系列激光器还采用了 Nanobase 独创且拥有专利的高精度切换系统及自动光路对准系统，从而使其可以在多个 LD 之间自由切换，极大的扩展了半导体激光器的可调谐范围。此外，其拥有专利的新型的激光腔设计还兼具了传统 Littrow腔和 Littman 腔设计的优点，在保持 Littman 腔结构优势的基础上，达到接近 Littrow 腔的输出效率。
一、主要特点:
1、专利的腔结构设计
Xperay外腔式可调谐半导体激光器拥有专利的激光腔设计对比于传统Littrow腔和Littman腔设计有着多种明显的优势：高输出耦合效率、高波长调谐精度、极高的光谱纯度，并且更重要的是所有这些优势均不以牺牲激光器性能为代价。
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Property |
Littrow Cavity |
Littman Cavity |
XpeRay |
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Beam Position (Direction) |
Change |
No Change |
No Change |
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Output Efficiency |
High |
Low |
High |
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Resolution |
Low |
High |
Low |
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Intracavity Filtering |
No |
No |
Yes |
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Design |
Simple |
Moderate |
Most Complex |
2, 光谱纯度
由于腔结构设计中内加入了独特的滤波机制，Xperay激光器的信号ASE比可达90dB，边模抑制比大于80dB。从而使客户无需再在激光器后加滤光片以提高激光的纯度。
3，超宽调谐范围（多LD自动切换）
传统的外腔式可调谐半导体激光器中只有一个激光二极管（LD），所以其波长调谐范围受LD的发光光谱的限制，而不可能做到很宽。如果需要用到其它谱线，则需要更换激光器或更换所使用的LD，这会为客户使用带来极大的不便。
而在Xperay可调谐半导体激光器通过使用Nanobase独创且拥有专利的高精度切换系统及自动光路准直系统，可以在多个LD之间实现轻松快速切换，极大的扩展了半导体激光器的可调谐范围。从技术上讲，Xperay外腔式可调谐半导体激光器可配备任意数量的激光二极管，但多数情况下，7个LD已经足够满足绝大多数应用的需求。
此外，Xperay可调谐半导体激光器还可以通过温度控制进一步拓宽波长调谐范围。
4，人性化的操作界面，自带测量系统
5，的光束质量与稳定性
二、技术参数:
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Property |
Xperay-TL STD |
Xperay-TL Compact |
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LD Selection |
Automatic (Max 7) |
Manual type (Max 5) |
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Coarse tuning range |
630nm-700nm (VIS) |
630nm-700nm (VIS) |
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770nm-850nm(NIR) |
770nm-850nm(NIR) |
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Absolute wavelength accuracy |
±10pm |
±10pm |
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Wavelength repeatability |
±10pm |
±10pm |
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Tuning speed (one diode) |
50nm/s |
50nm/s |
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Tuning speed (different diode) |
6s max |
6s max |
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Instantaneous linewidth |
<1pm(7.3 GHz) |
<1pm(7.3 GHz) |
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Wavelength stability (18hr) |
<10pm |
<10pm |
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Power stability(2hr, p-p) |
<1% |
<1% |
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diode temperature control range(at 25°C) |
0~40°C |
0~40°C |
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Free space output |
Elliptical or circular |
Elliptical or circular |
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M2 factor (free space, circular output) |
<1.2 |
<1.2 |
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Interface |
USB 1.1 |
USB 1.1 |
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Operating Temperature |
8°C-35°C |
8°C-35°C |
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Power |
100 to 250 V; 50 to 60 Hz;120 W |
100 to 250 V; 50 to 60 Hz;120 W |
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Dimensions (W X D X H) |
183x420x100(mm) |
140x230x100(mm) |
三、常用LD列表
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Laser Diode |
Tuning Range at 0°C |
<, SPAN lang=EN-US style="FONT-SIZE: 7.5pt; COLOR: #7f9b29; FONT-FAMILY: ''Arial'',''sans-serif''; mso-font-kerning: 0pt">Tuning range at , 25°C, |
Tuning range at 40°C |
Power |
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VIS-LD-01 |
632nm~641nm |
637nm~646nm |
640nm~649nm |
30mW |
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VIS-LD-02 |
649nm~658nm |
654nm~663nm |
657nm~666nm |
25mW |
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VIS-LD-03 |
651nm~660nm |
656nm~665nm |
659nm~668nm |
15mW |
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VIS-LD-04 |
665nm~672nm |
670nm~677nm |
673nm~680nm |
5mW |
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VIS-LD-05 |
670nm~681nm |
675nm~686nm |
678nm~689nm |
10mW |
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VIS-LD-06 |
684nm~694nm |
689nm~699nm |
692nm~702nm |
15mW |
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NIR-LD-01 |
776nm~789nm |
779nm~792nm |
782nm~795nm |
60mW |
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NIR-LD-02 |
797nm~809nm |
802nm~814nm |
805nm~817nm |
60mW |
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NIR-LD-03 |
819nm~831nm |
824nm~836nm |
827nm~839nm |
100mW |
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NIR-LD-04 |
841nm~853nm |
844nm~856nm |
847nm~859nm |
60mW |
四、应用举例
1， 纳米材料分析
对于纳米材料而言,依其微观尺寸的不同对激光波长的响应则不同。尤其是对于纳米金属颗粒及碳纳米管，其对不同波长的响应直接反映了其直径信息。因此宽调谐范围的可调谐激光器成为各种纳米材料分析的有力工具。
1， 荧光材料拉曼光谱分析
荧光材料，譬如很多生物样品，直接测量其拉曼光谱是一件很困难的事情。这是因为拉曼光谱往往被同时激发的荧光光谱所掩盖。但是如果使用一款宽调谐范围的可调谐激光器作为激发光源，这个问题就可以迎刃而解了。这是因为在可调谐激光器调谐激光谱线的过程中，拉曼光谱会随着激发光的谱线的移动而移动，而荧光谱线则不会有太大的变化，这样就很容易把拉曼光谱从荧光光谱中分辨出来了。