有人可以告訴我怎麼把插入的影像縮小嗎?我用<img>標籤,寫<img width="500" src="xx">,預覽時沒問題,但最後PO出來完全無效。還沒解決前要看到完整照片就勞煩大家點一下照片囉。
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喜歡綠光雷射筆 / 可攜式雷射裝置的人趕緊照過來,小弟最近終於拿到大陸Wicked Lasers在2007年的最新鉅作Spyder II的綠光版本(GX)。
Spyder II GX是一個輸出達到200-300mW的可攜式綠光雷射裝置,整合了該公司許多的專利及最新科技,在許多方面都是同類產品中最好的!
也希望所有喜歡雷射科技的朋友們可以來留個言,互相認識交個朋友囉~~!! :)
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【圖1:Spyder II in action!!】
等待了半年多,最近終於拿到了大陸Wicked Lasers公司生產的Spyder二代產品:Spyder II GX。
Wicked Lasers(以下簡稱WL)是一家大陸的公司,專門生產販售可攜式雷射裝置(Portable Laser Device,以下簡稱PLD)。在2006年初,WL發表了他們的第一代Spyder產品,不過由於技術還不是很成熟,問題還不少,所以沒有在市場上造成很大的迴響。
Spyder是一個高輸出功率的可攜式雷射裝置,所以市場定位與應用自然也與傳統簡報用的低功率雷射筆之類有很大的不同(千萬別做傻事,很危險!)。我自己當時也買了一隻一代的產品,一代產品最大的問題有下面幾個:
1.擴散角(beam divergence)(註1)較大:大部分的客戶拿到的產品實際上測到的都> 2.5 mRad,與WL對外宣稱的< 1.2 mRad有很大的出入。以現在大部分532nm Nd:YAG DPSSL(註2)的擴散角都< 1.2 mRad的狀況來看,Spyder I的情況是相當不利的,因為對使用者來說,擴散角大相對的也表示雷射光沒辦法打到太遠的地方,也無法在較遠的距離來表演一些特技,例如射氣球、點火柴之類的,因為功率密度(power density)會快速的隨著距離變遠而下降。
2.光束直徑(beam diameter at aperture)(註3)較大:光束直徑大的話,同樣會造成功率密度的下降,使得一些與加熱/燃燒有關的特技表演較難執行。Spyder I的實際光束直徑大約是3-3.5mm,而市場上有許多競爭產品的光束寬度為1-1.5mm(例如CNI生產的pen style PLD,或是Optotronics生產的RPL),相較之下就缺乏競爭力許多(註4)。不過『稍微』寬一點的光束直徑也不是全然沒有好處,稍微寬一點的光束直徑可以增加光束的可見性(beam visibility)(註5),對於買這樣的PLD設備是為了利用雷射的『光束』本身來達成某些目的的人,其實是件好事,相關的應用例如直線較準(工程建築應用、或是之前李昌鈺博士的彈道模擬)、指示位置(例如指星星)、製造特殊效果(例如雷射燈光秀)…。
3.輸出功率不足:當時訂購的是200mW的版本,但是實測時,開機時的瞬間尖峰功率(註6)可以達到210mW左右,但穩定時的輸出功率約只有160mW左右。
4.不穩定:不知道是驅動電路設計不良還是散熱做得不好,WL的討論區上有不少客戶抱怨Spyder I用沒多久就故障,主要原因似乎均指向內部的幫浦用雷射二極體(pumping diode)燒毀,我自己的Spyder I也是在買沒多久後某一次正常使用中毀損:開機不到三十秒聽到啪一小聲,瞬間變暗,之後就再也開不起來了。另外由於Spyder I是將兩個CR123A單次使用鋰電池併聯起來使用,所以需要先將兩顆電池放入一個電池匣中,再將電池匣放入機體,有不少客戶抱怨這個電池匣造成接觸不良的問題。
5.很重:Spyder I的機身是使用頗厚的黃銅管去做的(我自己猜測是為了幫助導熱散熱才如此設計),所以重量非常重。
也就是因為我的Spyder I在2006年六月中的時候故障,所以我從那時候就開始等待Spyder II(因為覺得Spyder I問題實在太多,所以不想再換Spyder I),只可惜Spyder II那時還在研發階段,等啊盼的,半年過去了,終於在2006年底給我等到了!
Spyder I有綠光與藍光兩個版本,而Spyder II則有綠光(532nm)、藍光(473nm)和紅光(650nm)三個版本,分別以GX/BX/RX為代號,這篇review基本上是針對Spyder II GX。

【圖2:Spyder II & Spyder I & CNI Fusion】

【圖3:Spyder II & Spyder I & CNI Fusion】
我想我應該是全世界第一個收到Spyder II的客戶,那時WL甚至還沒有正式對外發佈Spyder II的產品消息,只是因為有些客戶實在等太久了,所以WL就先寄了一批給我們這些等到望眼欲穿的人。
當我拿到包裹的時候,我心中還真有點擔心裡面是空的,因為實在太輕了。當我打開包裹後,我真的被我眼前看到的東西嚇到了,整體的外型設計、做工實在比一代漂亮、專業太多了,然後整個機身由於是鋁合金打造(後來知道是航太級6061-T6鋁合金),真的是超輕巧的(後來知道是240g,我印象中Spyder I是六七百公克)。

【圖4:本體照,注意側面印有獨立序號】

【圖5:本體照】
基本上Spyder II的外型看上去超像是一個專業手電筒的,黑色的機身是用最高級的軍規Type III電鍍上色的,不掉漆抗腐蝕,與Spyder I的簡單塗漆有很大的差別。機身刻有許多溝槽紋路,增加手持時的摩擦力。機體上部較寬處凹陷的紋路可以防止滾動,而最頂部的凹陷紋路則可以在機身直立放置時,判斷裝置是否誤啟動,避免浪費電。每一部Spyder II在機身上都印有一個獨有的序號。

【圖6:雷射出口】

【圖7:雷射出口】
在雷射出口處有頗大一片的透明玻璃,用來保護內部的光學組件,同時也是為了讓Spyder II可以在水底使用(如果雷射出口的透鏡不是平的話,會因為折射率的不同導致擴散角改變),而大面積的設計也方便使用者在弄髒了的時候的清理。這片玻璃有抗反射的鍍膜,所以可以看到藍紫色的散射光芒,根據WL的說法,這片鏡片是跟德國下訂單訂的,雷射通過這片玻璃的時候,約會有8%的功率衰減(不過spec上的輸出功率,當然是指通過這片玻璃後剩下的功率,不會故意灌水啦)。

【圖8:18650電池與尾蓋】

【圖9:18650電池與尾蓋】
Spyder II的電源開關做在尾蓋上,和許多專業手電筒相同,和Spyder I做在機身上不一樣。開關本身支援點放操作(momentary on,半壓開關),或是連續啟動(constant on,全壓開關)。尾蓋本身是LOTC(Lock Out TailCap)設計,也就是當你不用的時候,你可以旋轉尾蓋約半圈,就可以鎖定機器,以避免不小心按到按鈕觸發系統。機身側面有一個小巧的綠色LED,用來指示電源的開關狀況,貼心的設計。

【圖10:機身尾部,注意有一圈防水用的橡膠O-ring】
Spyder II本身是防水的,可在水中使用,可以看見機身各區段都緊密接合,而機體與尾蓋間也有橡膠O-ring來保護著。

【圖11:機身尾部,放入電池的狀態】
在電源設計方面,Spyder II使用的是一顆18650充電式鋰電池(隨機附上兩顆電池和一個充電器),與Spyder I使用兩顆一次式CR123A鋰電池相較,電池續航力提高了,電池開銷大幅降低(CR123A並不便宜,便利商店一顆可以賣到150,網拍上便宜的也要50),另外也免去了Spyder I額外的電池匣設計,降低了之前容易接觸不良的風險。18650雖然並不像CR123A一樣到處可以買到,但認真要找並不難找,至少網路上就很多,最差的狀況下可以直接向WL購買。
接下來最驚人的來了,Spyder II使用了TEC(註7)來進行控溫!以往TEC控溫只會用在需要高輸出穩定度、大型的雷射系統中,而DPSSL可攜式雷射裝置一般都只使用被動式散熱元件,最多加個風扇協助散熱罷了(例如LaserGlow的Hercules系列),而由於DPSSL的輸出對溫度很敏感,導致過去PLD的輸出穩定度連<20%變化量都很難達到。Spyder II是全世界第一個使用TEC主動式控溫的PLD,其結果是輸出穩定度大幅改善到<5%的變化量(在熱機完成之後),同時也可以100%連續使用,不必擔心會過熱造成pumping diode的毀損(註8)。不過根據WL的說法,Spyder II也有過熱保護的設計,在外殼溫度達到50度C時會啟動,不過當啟動時究竟是會停止運作還是只會降低輸出功率,目前還不清楚。
由於大幅改善的輸出穩定度,使得Spyder II成為目前世界上輸出最穩定的PLD裝置,合適使用在需要較高輸出穩定度的科學實驗上。老實說,真的很難想像WL能夠將TEC控溫整合進入這麼輕巧的裝置中,但這也解釋了我心中一開始的一個疑惑:『為什麼Spyder II的散熱能力這麼好,開機沒多久之後機體就會開始變得溫溫的?』。根據WL的說法,Spyder II裡面用了他們最新研發的五個專利技術,TEC是其中一部份(其他的目前還不清楚)。
在體積方面,Spyder II的尺寸為2.7 * 21.3公分(如果把頭部較寬的部分記入則為3 * 21.3公分),比Spyder I的2.7 * 19公分略長,但是由於新增了這麼多功能,所以體積稍微變大是可以諒解的。其實以我自己使用時的感覺,反而會有很明顯Spyder II比Spyder I小的錯覺,我想主要是因為Spyder II比Spyder I輕很多的關係。

【圖12:機身測邊的綠色LED用來指示開關狀態】
再來談談Spyder II GX的輸出功率。Spyder II GX基本上只有一種版本,一個價錢,輸出功率為200-300mW(註9),也就是說客戶拿到的產品輸出功率會落在這個範圍內,至於究竟是多少,無法保證(出貨時隨機挑選)。這與之前Spyder I會細分為200mW/250mW/300mW三種版本,各有不同價錢,以及市場上絕大部分其他PLD也都會依輸出功率分級出售的狀況,有很大的不同,也引起不少客戶的疑問與反彈。因為他們覺得,花了這麼多錢買Spyder II,有的人運氣好可以拿到300mW的,有的人運氣不好只能拿到200mW的,實在很不公平。
根據WL的說法,這樣的決定是因為成本控管,因為製作每一隻Spyder II所花的材料/成本是一樣的(註10),只是最後做出來的成品各有各的特性(是的,DPSSL的製作就是牽涉了這麼多變數,這麼難掌控),大部分的輸出功率可能會落在中間附近,偶爾會出現較高或較低的,如果大家都訂輸出功率高的版本,勢必整個生產成本會提高很多,高功率的版本售價也會變得不可接受。但我個人是覺得,每個生產PLD的公司也都會遇到這個問題啊~,最多如果某個版本如果缺貨的話就標明缺貨,看客戶自己願不願意排隊等囉。Anyway,這樣的決定究竟會對市場造成什麼樣的影響,還需要後續觀察。
DPSSL內部都需要一顆幫浦用的雷射二極體(pumping laser diode),用來激發雷射晶體。Spyder II裡面使用的pumping diode為n-Light在美國生產的808nm 1Watt diode,擁有獨有的BrightLife技術,號稱可以讓雷射二極體壽命提升到80000小時(一般的雷射二極體壽命約為5000-10000小時)。規格上是寫得蠻好聽的,不過Spyder I也是使用相同的diode,但因為設計不良仍然造成diode的工作環境不正常,燒機連連,在Spyder II上這樣的情形應該是有改善,但究竟改善到什麼樣的程度,有待後續觀察。
另外值得一提的是,Spyder II只使用1Watt的pumping diode,相較於其他同輸出功率的競爭產品有的需要使用更大瓦數的pumping diode而言(例如Optotronics的RPL使用2Watt的pumping diode),這意味著Spyder II使用了轉換效率較好的雷射晶體。在PLD上,同樣是為了提升輸出功率,我覺得使用好的雷射晶體比加大pumping diode瓦數是較佳的選擇,因為這表示更省電→更佳的電池壽命,更少的發熱→更長的連續使用時間。
我手上的機子在雷射功率計上實測得的輸出功率,開機尖峰值約有270mW左右,穩定後約有220mW,這次算是有符合spec了。
接下來談談Spyder II的擴散角和光束直徑。WL對外宣稱Spyder II的擴散角為0.5-0.8mRad,聽起來是驚人的好(目前市面上其他PLD最多只敢宣稱到< 1mRad),光束直徑為1.5-2mm,也還不差。可惜的是,我手上拿到的機子實測結果擴散角約為1.5mRad(註11),光束形狀(beam shape)是略微的橢圓形,長短邊直徑比約為4:3,光束直徑長邊約為3mm,顯然沒有達到spec。究竟是大部分的Spyder II機子都這樣(就像Spyder I大部分也都沒達到spec,WL把spec寫得太漂亮),還是我的機子只是個特例,也是有待後續觀察。不過無論如何,我手上Spyder II的光束品質都算是比之前的Spyder I有改進了,所以就beam quality方面,對我個人來說,還算合格。
在實際使用上,Spyder II GX的光束可見度相當高,在夜間或沒有過多環境光干擾的狀況下相當明顯,一道綠色光束沒入看似無限遠的遠方、天際(註12),絕對的夢幻、未來與高科技感,就像星際大戰裡絕地武士拿的光劍,立刻吸引周圍人的目光絕對沒問題。打在皮膚上會有灼痛感,近距離切割黑色膠帶、點燃火柴或射破深色氣球沒問題(但這些與『燒』有關的應用,效率仍然不及一些光束直徑較小的雷射。例如CNI生產的pen style PLD – Fusion,輸出雖只有532nm 125mW左右,但由於光束直徑不到1mm,所以功率密度比Spyder II大得多。)。至於應用在天文指星星的話,我個人會覺得光束過亮了一點,可以使用其他功率較小的PLD產品,否則可能會有點模糊焦點。

【圖13:機體側視圖】
結語:如果你問我這半年多來的漫長等待究竟值不值得?我會告訴你,絕對值得!Spyder II比起Spyder I實在有太多太多改進了,WL真的有用心在聽客戶們給的建議,而現在回頭看,Spyder I真的像是垃圾一樣。Spyder II在很多方面也是市場上所有產品之中最棒的,例如外型、組裝、用料、體積、重量、防水、TEC控溫技術的使用、超級穩定的輸出…,我真的覺得Spyder II將成為PLD市場上新的革命。當然Spyder II也還有一些可以改善努力的地方,例如可以加入類似RPL的輸出功率可調(adjustable output power)的功能,繼續改善beam diameter/divergence(如果我手上的機子反映出的是Spyder II平均狀況的話),還有就是讓售價變得更友善一些(好家在我是一代產品故障等待二代產品的客戶,所以沒花到那麼多錢)。

【圖14:Another Spyder II action shot】
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【Spyder II GX規格與特色】
雷射系統結構:Nd:YAG DPSSL
雷射光波長(wavelength):532nm (綠色)
輸出功率(output power):200-300mW
輸出穩定度(output stability):<5% 變化量 (兩分鐘熱機完成後)
雷射系統分級:Class IIIb laser
擴散角(beam divergence):0.5-0.8 mRad
光束直徑(beam diameter at aperture):1.5-2mm
幫浦雷射二極體(pumping laser diode):n-Light 1watt 808nm with BrightLife technology
尺寸:約2.7*21.3 cm (若把頭部較寬部分計入約為3*21.3cm),非常小
航太級6061-T6鋁合金機身,堅固耐用
重量:240g,非常輕
軍規Type III電鍍上色,不掉漆抗腐蝕
時尚的造型(與其他的類似產品相較)
機身表面有刻紋處理,方便握取
防水,可於水下使用
使用18650可充電式鋰電池,增加電池續航力,降低電池開銷(附電池兩顆和一個充電器)
機身側面有一個綠色LED顯示目前電源開關狀態
在雷射出口處有一個大的防反射鍍膜過的保護用透明鏡片,以便於水下使用以及髒的時候清理
電源開關在機身尾部,支援點放(momentary on)及連續啟動(constant on)
當不用時,尾蓋旋轉半圈可鎖住系統,不必擔心不小心按到觸發
可以100%連續使用,無最大連續使用時間限制,不必擔心會過熱毀損系統
使用TEC控溫技術,當機身超過50度C時會啟動過熱保護
六個月保固,可加錢購買兩年保固
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註1:擴散角(beam divergence)指的是雷射光束發散變寬的角度,通常使用的單位是mRad,越大的話光束直徑隨距離變寬得越快。1個mRad表示,光束在行進100公尺後,會比原來變寬10公分。理想的雷射是0 mRad,但理想的雷射並不存在,所以實際上雷射的擴散角都會> 0 mRad。在一般狀況下,大部分的應用會希望擴散角越小越好,而雷射系統的擴散角要小必須要靠品質更好的光學組件,更佳的系統設計,當然成本也會更高,以Be Meyers公司的軍用雷射產品為例,很多都是< 0.1 mRad(光束每前進100公尺只會變寬1公分),但價格也非常昂貴(事實上一般人也買不到)。
註2:雷射系統依據其設計結構,有多種分類,例如氣體雷射(gas lasers)、固態雷射(solid state lasers)、染料雷射(dye lasers)、半導體雷射(diode lasers)…。DPSSL全名為Diode Pumped Solid State Lasers,是固態雷射的一個分支,一樣使用一顆固態雷射晶體來作為活性界質,差別在於使用半導體雷射來當能量幫浦,而不使用閃光燈或其他頻率複雜的光源來作為幫浦,好處是由於半導體雷射能夠直接供給雷射晶體所需正確頻率的光波能量,所以整個雷射系統的能量轉換效率會比傳統的固態雷射高很多(雖然說高,但與半導體雷射相比還是差得多)。由於目前還沒有開發出實用的綠光半導體雷射元件,所以目前大部分的綠光雷射都是採用DPSSL的方式來產生,包括舞台雷射、實驗室雷射、簡報用的雷射指示筆以及可攜式雷射裝置,次常見的應該是綠光的氦氖氣體雷射。
註3:因為雷射有擴散角,所以所謂的光束直徑(beam diameter)通常是指在雷射出口(laser aperture)量得的值。
註4:功率密度與光束截面積成反比,因此與光束直徑成平方反比下降,例如在同樣輸出功率的狀況下,2mm的光束直徑造成的功率密度會比1mm的來得低四倍,由此可知光束直徑對功率密度的影響甚巨。
註5:雷射之所以可以看見光束,主要是因為空氣中的微小塵埃或水氣散射雷射光造成的,因此在潮濕、起霧或是空氣骯髒的狀況下,光束會變得特別明顯,這也是為什麼pub、演唱會這種需要燈光效果的地方要噴一些煙霧的原因,同樣的,在乾燥無塵或是真空的環境下,是看不見雷射光束的。除此空氣的狀況外,光束的可見度也還和一些因素有關:1.環境光的明暗,如果環境光太亮(例如大白天)會造成觀者瞳孔縮小,光束就會變得不明顯;2.雷射的功率,功率越高可見度越高;3.雷射的光束直徑,有一個最佳值,不是越細或越粗就越好;4.雷射光的波長,一般來講,人眼對黃綠色的光線敏感度最高(約555nm),然後兩邊一路下降,也就是說對紅色、藍紫色敏感度最低,例如532nm綠光雷射,看起來會比同功率一般用來簡報用的650nm紅光雷射亮大約8倍左右。
註6:一般DPSSL的輸出在一開機的時候會有一個peak出現,但時間維持不久,接下來輸出會有一段時間的不穩定波動,隨著熱機完成,波動會漸漸趨於平緩。一般來講,DPSSL雷射裝置的輸出功率應該是指輸出穩定後量得的功率,但有些投機取巧的商人會以瞬間最大輸出功率(peak output)來標示,消費者要多自行留意。WL一向號稱自己是以穩定後的輸出功率來標示自己的產品,但在其討論區上仍然常可以看見客戶抱怨收到輸出功率不足的產品,所以對於沒有雷射功率計的消費者,可能會不小心就吃了一些虧而不自知。
註7:TEC(ThermoElectric Cooling)是一種元件,通電之後其兩端之金屬片一邊會變冷,一邊會發熱,通常用在溫度控制或散熱用途上,電腦CPU的散熱裝置有時候會用到,常被稱做『致冷器』。
註8:一般來說,DPSSL輸出功率要高,裡面就必須使用更高功率的pumping diode,運作時會釋放出來的熱量就會更多。而由於PLD一般都希望體積盡量做小,有的甚至小到跟一般的簡報雷射筆一樣(例如CNI的pen style PLD),所以高功率的DPSSL PLD常有散熱不良的問題,以致於產品規格上常會註明最大連續運作時間(duty cycle),例如使用1分鐘就必須休息30秒鐘之類的。如果沒有按照規定操作,就有可能把pumping diode燒毀,設計比較好的PLD,可能會有過熱保護的功能(例如Optotronics的RPL)。散熱比較好的PLD,duty cycle會比較長一些,而Spyder II是目前市場上少數可以100%連續操作的高功率PLD,而且是其中最輕巧的,這必須歸功於主動式TEC控溫技術的使用;市場上另一款可以連續使用的產品是LaserGlow的Hercules系列,使用風散降溫,體積則是相當巨大,輸出穩定度也遠不如Spyder II。
註9:也許有人覺得200-300mW很小(1mW = 0.001 W),居然連1W都不到,但是須知一
般法定簡報用的雷射筆功率上限僅為5mW,所以事實上Spyder II的輸出功率至少為一般簡報雷射筆的四十倍以上。加上DPSSL的技術其實比一般紅光雷射筆裡面,只要單用一顆二極體雷射和一個聚焦透鏡就可完成的結構要複雜不少,所以要達到這樣的輸出其實是很不容易的,成本相對也會提高不少。
註10:提到生產成本,WL對外宣稱Spyder II的材料成本是Spyder I的3.5倍。
註11:我拿到的Spyder II的光束在115公尺遠的牆上形成一個大約直徑20:15公分的橢圓,所以擴散角約為 (200mm + 150mm) / 2 / 115 ~= 1.5 mRad。
註12:嚴禁把雷射光指向任何可能有人的地方,或是飛機船隻之類,這是違法的,請各位使用雷射光的人務必遵守自愛。當這樣高功率的雷射光射進眼睛,眼皮反射都還來不及眨,就已經可以對視網膜造成嚴重傷害;甚至是透過玻璃或金屬反射回來的雷射光,都有相當程度的危害。所以操作雷射設備時,尤其是在周圍可能有反光物品時,請戴上專門的雷射護目鏡,並嚴格禁止閒雜人等的靠近。相關雷射使用安全規範可以在網路上查到