详解激光驱动白光光源（LDLS）

激光驱动白光光源（Laser Driven Light Source），简称LDLS，是一款利用高能聚焦激光束来驱动氙等离子体的超高亮宽光谱光源。该系列产品不仅可以在170 nm至2100 nm的光谱范围内提供超高发光亮度，比如在DUV的亮度就是传统光源如氙灯的10倍以上，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（>9000 h）。

该系列产品可广泛应用于：

♦ 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

LDLS原理介绍

传统光源都是采用电致发光原理，电极材料会在使用中逐渐蒸发甚至损坏，在亮度、稳定性、UV波长覆盖、寿命上都有很大的限制。LDLS大有不同，其采用非电极加热结构。

▲LDLS工作原理

非电极加热结构在点灯后，电极不再持续加热为氙等离子体供能，而采用外置的1000 nm左右波长的激光汇聚到光源灯室中被激发的氙等离子体的方法维持其高温发光状态。

LDLS光源因为发光的氙等离子体被压缩于激光焦点处，所以发射点与氙灯相比非常小。这提供了许多好处，例如更容易聚焦成一个对称性好且尺寸极小的光斑、更容易滤除杂散光从而提高光的利用率等。LDLS 可以形成具有比氙灯更小的发散角的理想准直光，小的发散角非常有利于将光有效地聚焦或耦合到更精细的光路中。

激光产生的高温等离子体发出几乎平坦的光谱，从紫外到近红外区域，亮度比氙灯高得多。

LDLS产品系列

根据使用环境和输出功率的不同需求，可以选择不同型号的LDLS光源进行匹配。其中，LDLS光源提供自由空间输出或光纤耦合输出的EQ-99系列、自由空间输出的紧凑型EQ-9系列、高亮度自由空间输出的EQ-77系列、高功率应用的超高亮度EQ-400系列。

此外，基于LDLS光源，滨松还开发了高亮度可调谐光源LDTLS系列，以及2022年还发布了可以精准控制输出光谱分布的CES光源（Chromatiq Spectral Engine）点击【新品】CSE光源，完美复刻真实世界中每一种光谱可了解该产品。

LDLS优势性能

LDLS产品系列的优势性能正如前面所介绍的一共有4点：高亮度、宽光谱分布、长寿命和高稳定性。

高亮度

♦ LDLS光源是高亮度光源，所谓的高亮度光源是指光源被压缩成一个极小的点，拥有极高的功率密度；

♦ 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，生物细胞等精密测量样本的应用；

♦ LDLS使用的是百微米量级超强点光源；

♦ 超小光点成像（<1 mm）变得更容易；

♦ LDLS光源更容易耦合进光纤、光谱仪等各种光学设备中；

宽光谱分布

♦ LDLS光谱分布涵盖了深紫外—可见光—近红外的光谱范围；

♦ 光谱分布平坦；

♦ 提供了传统光源无法比拟的深紫外波段光谱强度（>10X）；

▲EQ-99X和卤钨灯光谱分布对比

▲LDLS系列光源光谱强度分布和传统光源对比

长寿命

♦ 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；

高稳定性

♦ 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；

审核编辑黄宇