NM Laser Products是高功率、高速度、长寿命和故障安全的激光快门和光学快门的首选。

自 1987 年以来，一直在引入激光快门技术方面进行改进。该公司通过满足全球不断增长的各种广泛和小众市场的 OEM 和研究人员的生产和集成挑战，设计和制造了安全和可靠的电机械激光快门和控制器。

在 1980 年代的固态激光技术繁荣时期，没有可靠的商业级快门产品供应。这促使 NM Laser Products 的员工从 1987 年开始开发新的激光快门技术，1988 年推出了一系列小型产品。

专利弯曲技术激光快门 弯曲技术和紧密耦合的磁性设计将移动部件减少到单个悬臂梁的运动。为特定类型的应用开发了几个版本的这项技术。美国和国际专利均已获得。早期的工作重点是针对研究应用的高速高功率激光快门。

NM Laser 不断壮大，并添加产品以填补研究人员和 OEM 的小众市场。在 1990 年代，开发了大量的安全联锁和处理快门，配备了联锁控制系统，以满足实验室和仪器安全日益增长的需求。在这些年里， OEM 基础得到了很大的扩展。

高损伤阈值、高辐照度激光快门 激光快门被广泛应用于激光渗透的各个市场。这让我们接触到了许多行业的应用。这些行业包括半导体加工、生物技术、焊接/切割、激光雷达、化学工程、图形艺术、林业和污染监测。

NM Laser 持续开发和完善激光快门和控制器产品系列，并定期推出新产品。创新的重点是满足当今更高的行业标准，强调帮助客户以更低的成本和几乎零维护成本构建更好、更安全的产品。

具体产品型号如下：

LST400---特点 光功率处理：50瓦 光圈：8毫米 切换速度：20毫秒 逻辑位置传感器 光学元件：金属和介质

LST500---特点 光功率处理：100瓦 光圈：15毫米 高重复频率：15赫兹 高激光损伤阈值：2焦耳/平方厘米 光学元件：金属和介质

LST800---特点 光功率处理：300瓦 光圈：16毫米 切换速度：40毫秒 LSTXYW8 升级 光学元件：金属和介质

LST4WBK2---特点 光功率处理：50瓦 光圈：4毫米 切换速度：10毫秒 逻辑位置传感器 光学元件：金属和介质

LST200SLP---特点 光功率处理：2瓦 光圈：2.3毫米或3毫米选项 切换速度：1毫秒 重复频率：100赫兹 寿命：数十亿个周期

LST-5VDC---特点 光功率处理：2瓦 光圈：3毫米 切换速度：2毫秒 直接驱动：5V 直流电源 无需控制器PCB

LST200-F40---特点 光功率处理：6瓦 光圈：4毫米 切换速度：8毫秒 位置传感器 光学元件：宽带

LST300---特点 光功率处理：10瓦 光圈：10.5毫米 重复频率：5赫兹 激光损伤阈值：500毫焦耳/平方厘米 薄型光学舌片快门

CX4000B---特点 最快切换速度 长寿命可靠性 高峰值电流 模拟/数字模式 可编程参数

光束特性、对准和偏振

每个激光快门都有其必须遵守的光学额定值，以避免损坏。这些因素包括额定波长（针对介质镜）或波长范围（针对金属镜）、连续波（CW）最大功率、峰值能量密度（辐照度）、推荐光束直径、偏振向量和对准控制。 激光快门设计用于典型的光束，这些光束使用光圈直径的50%到80%。这样可以使金属镜具有良好的热散热性能，并保持较高的损伤阈值。当小光束需要使用较大光圈时，并且辐照度或连续波功率较高时，请咨询我们的销售工程师以获得光学损伤阈值的估算数据；我们有相关数据。 光束需要在进入输入光圈时进行对准，以确保被吸收的能量反射到适当的位置。介质光学元件需要良好的对准实践，以提供最高的反射率和损伤阈值。通常情况下，进入光束应与输入面垂直度保持在大约5度以内。 通过在光圈内的特定位置上定位较小的光束，在镜面移动轴上，可以在曝光特性上获得一些优势。这可以提高开关速度，通常大约为20%。绝对不要将光束直接引导至输出光圈处。该点的材料并未设计成可暴露于辐射。 一些激光快门使用近似掠入射来实现更大的反射。如果激光是偏振的，请将偏振向量与输入光圈上的标签对齐。这样可以降低镜面的工作温度，并减少对污染的敏感性，从而提高损伤阈值。在较低功率下，不需要进行偏振对准。

快门的热和机械安装

激光快门必须牢固地安装，以保持光束在光圈中的对准。快门内部产生的热量必须通过安装进行传导。可以通过简单的安装方式实现这些要求，例如安装在底座、机架、冷却板等。 有三个基本原则需要遵守：安装必须由高导热性材料制成，从激光快门底座到“无限”大质量的整个路径上必须有大截面积的材料，而且安装或周围的硬件不能是铁磁性材料。这通常意味着大家都会使用铝。 激光快门将内部热量传递到底板，因此必须在这里安装，以实现良好的热流动。我们不推荐使用任何垫片或润滑脂，因为这些表面平整且面积较大。如果没有“无限质量”的物体，如光学平台或框架，可以考虑使用水冷板。市面上有许多小型设备，价格低廉。 您导热到的质量将成为一个热电容器，因此一个小块会很快升温，然后激光快门就会过热。根据激光快门的工作周期，可能不需要坚固的安装，但应该计划最坏的情况，即快门被长时间开启。 当激光快门温度超过约50摄氏度时，性能会降低；超过80摄氏度时，大多数快门将无法打开，表明出现热过载。我们使用了非常低逸出气体的材料，但逸出气体的速率会随温度升高而加快，因此请控制快门的温度。温度超过110摄氏度会对聚合物造成不可逆的损害。 请远离磁性材料和设备。法拉第旋转器和其他磁性设备会改变激光快门的磁场。安装支架绝不能是铁磁性材料，这也是一种不良的热导体。 在您希望隔离任何实验硬件的振动和冲击的情况下，可以考虑使用水冷板，或者在某些情况下，使用空气冷却。这样可以在保持冷却的同时，机械地“悬挂”激光快门。为小型装置提供足够的空气冷却并不简单，因此在尝试空气冷却之前请咨询我们的工作人员。某些型号的功率耗散非常低，使得安装更加简化。 在真空应用中，常见的安装方式是使用一个铝制支架，从激光快门底座连接到真空容器壁，或者是内部焊接的架子。

用户自制电路

我们的许多激光快门型号可以由简单的直流电路驱动。通过为您的特定应用设计和构建简单的电路，可以节省成本。这在我们的OEM客户中很常见，因为他们通常在其主要电子系统中已经有直流电源。

我们的激光安全快门型号设计为可以轻松由简单的直流电路驱动。高速激光快门需要复杂的电路设计，这些电路设计难度较大。

我们推荐的低成本电路适用于处理和安全激光快门型号，该电路为电容放电电路，详见我们的电子快门控制器技术页面。其优点是成本最低、布局简单、零件数量少，从而提高了平均无故障时间（MTBF）的潜力。缺点是电压降电阻中的功率耗散及其相关的热量。如果有足够的散热表面，并且电源预算不接近最大值，则应优先考虑这种电路，以实现快速实施。

对于激光快门这样一种机电设备，该电路提供了从较高的“升压”电压到长期“保持”电压的平滑、绝热过渡。指数电压和电流衰减曲线也是电磁铁的“拉力”曲线。这种拉力会随着机械弹簧力的增加而衰减，从而在光束达到打开状态时产生较软的停止，并且机械反弹很小。

替代电路方法通常会在设定时间内应用“升压”电压，然后迅速降至较低电压以长期保持。这种方法效率更高。较低的电压通过脉宽调制技术实现，使用单独的电感器或激光快门电磁绕组本身作为开关电感器。

存在一些实际限制，因为激光快门可能具有较高的电感，而大多数脉宽调制设计在高于音频频率（约30KHz）下工作。一个变种是使用两个直流电源，通常为24V和5V，并在两者之间切换以实现升压和保持电压。许多OEM系统中都有24V和5V电源。

当订购不带控制器的激光快门时，通常假定用户将自行构建电路。

下面列出了一些影响电子性能的常见问题：

a. 热安装不充分。 激光快门电磁铁过热，无法拉开光束。对于安全激光快门，电功率耗散通常为1-10瓦，温度上升通常来自光负载。不要试图显著增加保持电压来弥补安装不良的问题。远离磁性源或铁磁性材料。

b. 激光快门必须接收到指定的电压/电流。 力是非线性的，因此非常重要的是确保升压和保持电压均为正确值。如果不正确，打开时会出现不一致的问题，类似于温度问题。检查您的直流电源是否未被加载，开关元件如双极性晶体管或场效应晶体管没有产生大电压降，电缆长度应为合适的规格以减少电压降。在电容放电电路上，您可以增加电容以提高开口保证余量。

c. 外部环境的热量、振动和冲击都会影响激光快门的性能。 在较高的冲击和振动环境下，使用更多的保持电压。当环境温度较高时也是如此。

d. 注意电路上的容差。 很容易看到24V电源通过连接器、电缆、开关和半导体下降到20V。使用低损耗元件。

e. 两级电路必须正确校准以实现适当的保持。 如果升压信号时间过短，激光快门将无法完全打开。如果接近临界值，光束的快速加速和由此产生的速度可能会导致反冲而不是锁定到打开状态。当然，超长的升压时间最终会稳定下来，无论是否反冲。理想的电路在光束到达行程的75%时，从升压电平（通常为24V）切换到保持电平（通常为5V）。除非有适当的补偿，否则升压和保持之间不应有显著的电压掉落。

f. 先进的电路可以在快门关闭之前施加“制动”脉冲以抑制冲击。 开启时的“电流斜坡”可以抑制打开冲击。我们的CX4000B印刷电路板实现了所有这些功能。

快门寿命

激光快门的寿命可以通过机械故障和光学故障来衡量。在正确操作的情况下，如果保持清洁，光学元件的寿命几乎可以是无限的。材料的极致工程设计使得颗粒产生量最小。为了满足最苛刻的半导体应用需求，我们还提供了净化接口。 一些型号允许移除盖子并进行光学清洁。机械寿命则受控于弹性体和聚合物的粘合技术，以及由于激光快门的开启和关闭而产生的冲击应力。这可以通过电子控制器的波形阻尼功能来控制。 我们生产了各种各样的产品，为了适应目标市场的需求进行了不同程度的妥协。安全和工艺激光快门设计为在推荐的控制电路下提供超过1亿次的循环，有些型号设计为超过10亿次循环。我们生产的成千上万的产品展示了其寿命性能。我们常规地对修订版和新产品进行大批量寿命测试。 我们的一些高速激光快门以非常高的速度（6米/秒）运行，设计寿命在1亿到5亿次循环范围内。控制器可以设置为在速度和寿命之间进行妥协。标准设置代表了普通市场所期望的妥协水平。 如果保持清洁并在合适的波长下操作，可以避免光学损伤。严重的光学损伤会影响机械元件。大多数光学元件如果损坏是可以更换的（LIDT）。 如果热管理不好，会导致电气损坏。这是不可逆的损坏，但在正确操作下不会发生。我们采用的湿绕电磁铁具有最高的可靠性和到安装表面的热传导性。 这种技术代表了机械激光快门产品中最高的可靠性。在寿命比速度更重要的应用中，请咨询我们的销售工程师，以确保您的自制控制产品为快门提供理想的波形。 我们的许多光学和激光快门型号在OEM设备中常规使用超过10亿次循环，主要用于高速处理。这种技术的固有特性使我们能够在仅仅一个月或两个月的寿命测试中展示这样的性能。 我们能够在选择好电驱动和激光快门型号（包括所有选项）后，向OEM客户提供寿命测试结果。它们是一对组合，寿命性能相互依赖。

污染

我们使用低逸出气体的材料，因此请确保不要在光学系统中添加任何污染物。温度相关的逸出气体和光化学反应都可能形成会降解光学元件的薄膜。

多年来产品的改进和修订已经实现了在数亿次循环中产生最低颗粒物。这可以保护内部的镜子和吸收器，并减少从快门光圈中排出的任何物质。在最关键的应用中，例如半导体洁净室，我们为快门添加了净化接口，用于负压流动。

我们不推荐在激光快门或光束容纳管上使用硅油脂进行安装或任何胶带。在制造和加工环境中，采取措施确保激光快门不受切割或焊接时喷出的材料污染。

切勿使用压缩空气清洁激光快门；压缩空气中含有水和油蒸气。应使用洁净室真空吸尘器或干燥的实验室除尘气体，如氮气。大颗粒物可能会阻碍激光快门的挠曲运动。如果运输时包装不当，或如果铁磁性碎屑被吸入光圈（包括小螺母和螺钉），都会发生这种情况！

在运输前务必将激光快门用塑料袋密封，以避免光圈受到污染。