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GEM-100L CO2 激光器操作使用要点 2005年3月30日 （以Coherent公司英文说明书为准，本文是中文摘要，供国内用户参考） GEM-100L激光器是水冷型射频激励CO2激光器，包含一个激光头，一个电源，以及一根连接激光头和电源的射频电缆(用户可选用不同长度的射频电缆)。用户只要提供220V的交流电，并通上冷却水，再通过射频电源上的D-15接口发送命令，就可以使激光器工作了。 用户需要做的准备工作 冷水机（需带走热量2200W） 固定支架（见图2） TTL信号发生装置（调制频率0～25KHz，占空比0～100%可调） 15针D型接口 表一. GEM-100L 激光器指标及外设要求： （注*号的为保证的指标，其它为典型值） 指标值 注释 波长 10.6μm 10P20 line of 12C16O2 *CW输出功率 ≥100W 激光头温度高于25℃时，温度每升高1℃，激光功率下降1%。 功率稳定性 +3% 稳定的冷却条件下 模式 95% TEM00 光斑尺寸 3.8±0.4mm 出光口处，1/e2值的直径 光束发散角 5mrad 远场，1/e2值的直径 *光斑质量 M2 1.3 偏振度 100:1线偏振 偏振方向平行于腔的折叠方向 *调制信号 TTL, 最高25kHz 激光头重量 10.7kg 电源重量 12.1kg 输入交流电压 200~240V(±10%), 50/60Hz1J-4序见下图，大地 输入交流电流 ≤13A 需要冷却液带走的热量 ≤2200W 冷却管为铝管的，必须添加防腐蚀剂，避免铝管氧化物堵塞夜流 冷却液流量 7.6升/分钟 冷却液温度 15~30℃ 尽量与室温持平 环境温度 15~45℃ 海拔 2000米 湿度 不结露 工作模式 GEM-100LC激光器可以工作在CW模式、Gated CW 模式和增强脉冲(Enhanced Pulse)模式。 CW模式 CW模式下，射频电源工作于连续方式下，同时输出连续激光。RF使能信号（第1脚）应持续位于高电平。此外，第15脚上的电压应控制在0到+7V之间。在此模式下，激光输出额定的最大功率，功率大小不可调节。 Gated CW模式 与CW模式相比，其它命令状态都一样，只是RF使能信号改成了脉冲波形，从而输出与之同步的脉冲激光。（而CW模式实际上就是占空比为100%的脉冲波形）。激光脉冲的峰值功率即为CW模式下的峰值功率。建议脉宽不要小于1微秒，脉冲重复频率不要高于25kHz；脉冲占空比没有限制，从0到100%都可以。 增强脉冲(Enhanced Pulse)模式 将第15脚上的电压控制在+7.2~+10.0V之间，激光器可以工作在增强脉冲模式。在RF使能端加上脉冲信号，系统即输出同步脉冲激光。在此模式下，射频输出峰值功率将是CW模式下的1.5倍以上，激光峰值功率是CW模式下额定功率的两倍以上（取决于脉宽和脉冲重复频率）。图1给出了GEM-100L在增强脉冲模式下的激光功率（注意是典型值，在超脉冲模式下我们不提供保证值）。 在增强脉冲模式下，脉冲宽度上限为1ms，（没有明确的下限，建议不要低于1微秒），同时还要满足脉冲占空比不超过50%。当占空比超过50%时，射频电源内的自我保护装置会终止射频电源的工作，同时给出错误报告。对于脉冲频率，建议不超过25kHz，因为对于GEM-100L激光器，高于25kHz的脉冲频率没有实际用途。 图1 GEM-100L激光器在增强脉冲模式下的激光脉冲功率 外部控制接口 射频电源上提供了一个15针D型接口，用户需根据该接口各针脚的定义（表二），制作外部控制电路，以此控制激光器的运行。 表二. RF电源上15针D型控制接口针脚描述 针脚 信号描述 说明 1 RF使能信号 不平衡输入信号：1=RF ON, 0=RF OFF。(RS-423)高电平4V-6V；输入电阻450Ω。 请阅读第11脚。 使用了第1脚，2、3脚就不再使用了。 2 RF使能信号正极 差分输入信号(RS-422)：1=RF ON, 0=RF OFF。 请阅读第11脚。 使用了2、3脚，第1脚就不再使用了。 2、3脚分别接差分信号的正、负极。 3 RF使能信号负极 差分输入信号(RS-422)：1=RF ON, 0=RF OFF。 4 RF前馈功率指示（输出信号） 0到5V，5V=最大射频功率。要驱动高于1