Эмне үчүн лазердин күчү төмөндөйт?

Лазердик кубаттуулуктун басаңдашы кеңири таралган көрүнүш болуп саналат, ал көбүнчө ар кандай факторлордун натыйжасы болуп саналат. Бул себептерди эки кеңири категорияга бөлүүгө болот: сөзсүз түрдө тубаса басаңдатуу жана жайлатууга же алдын алууга боло турган тышкы факторлор. Төмөндө лазердик кубаттуулуктун басаңдашынын негизги себептери келтирилген, алар биринчиликтен экинчиликке чейин бөлүштүрүлгөн:

Лазердик өзөктүн компоненттеринин эскириши жана бузулушу (өзгөчө алсыроосу)

Бул, айрыкча, жогорку кубаттуулуктагы лазерлер үчүн кубаттуулуктун начарлашынын негизги себеби.

1. Насос булагынын алсырашы (мисалы, LD жарым өткөргүч лазерин алуу менен)

Иштөө принциби:LD көпчүлүк катуу абалдагы лазерлердин жана була лазерлеринин "кыймылдаткычы" болуп саналат.

Алсыратуу механизми:

Кемчиликтердин өсүшү: LD чипинин ичиндеги торчо кемчиликтери узак мөөнөттүү электрдик жана жылуулук стрессинин астында өсүп, көбөйө берет, бул нурланбаган рекомбинациянын жогорулашына жана электро-оптикалык конвертациянын натыйжалуулугунун төмөндөшүнө алып келет.

Көңдөй бетинин оптикалык катастрофалык бузулушу:Өтө жогорку кубаттуулук тыгыздыгында, чыгуучу көңдөй бетинин кичинекей булганышы же кемчиликтери лазер нурун сиңирип, жергиликтүү ысууну жана көңдөй бетинин эришин пайда кылат, бул кайтарылгыс көчкү процесси.

Электроддун металлдашуусу:электрод менен жарым өткөргүч материалдын ортосундагы байланыш жогорку температурада металлдар аралык диффузияга жана кычкылданууга дуушар болот, натыйжада контактка туруктуулук жогорулайт жана ысытуу олуттуураак болот.

Аткаруу:Насос булагынын босоголук тогу акырындык менен жогорулайт, ал эми эңкейиштин эффективдүүлүгү төмөндөйт, натыйжада чыгуучу кубаттуулук азаят.

2. Орточо көрсөткүчтөрдүн начарлашына жетишүү

Катуу/була лазерлер (мисалы, YAG, YV04 кристаллдары, Yb/Er кошулган була):

Түс борборунун түзүлүшү:Насос жарыгынын узак мөөнөттүү нурлануусу астында (айрыкча, өтө

(равиял компоненттери), "түс борборлору" (абсорбция борборлору) кристаллдын же айнек буласынын ичинде пайда болот. Бул түстүү өзөктөр насостун жарыгын жана пайда болгон лазердик жарыкты сиңирип, стимулдаштырылган нурлануу үчүн колдонулбастан, аны жылуулук энергиясына айландырат.

Термикалык линзанын таасири жана термикалык стресстин зыяны:Термикалык линзанын эффектиси өзү кайтарымдуу болгону менен, узак мөөнөттүү, катуу температура цикли жана термикалык стресс кристаллда микрожарыктарды, сынуу көрсөткүчүнүн туруктуу өзгөрүүлөрүн же буланын карарышын пайда кылышы мүмкүн.

Газ лазери (мисалы, co2 лазери):Газ аралашмасы акырындык менен ажырап, электрод тарабынан адсорбцияланып же түтүктүн ички дубал материалы менен реакцияга кирип, жумушчу газ катышынын дисбалансына жана күчөтүүнүн төмөндөшүнө алып келет.

3. Оптикалык элементтин бузулушу

Резонанстык көңдөй линзасы/терезесі:лазердин ичиндеги толук күзгү, чыгаруу күзгүсү жана терезе кубаттуулук эң көп топтолгон жерлер болуп саналат.

Плёнканын бузулушу:жогорку энергиялуу лазер линзаны чагылдырууга каршы пленкага же жогорку чагылдырууга каршы пленка абляциясына, жарылууга же өчүрүлүүгө алып келет.

Булгануу:Айлана-чөйрөдөгү майда органикалык заттар (мисалы, май буусу) линзанын бетине жабышып, лазердин таасири астында көмүрлөшүп, туруктуу сиңирүү чекитин түзүп, андан ары зыян келтирет.

Материалды сиңирүү:Жогорку сапаттагы оптикалык материалдар да белгилүү бир толкун узундугунда лазер нурун аз өлчөмдө сиңирип алат. Узак мөөнөттүү таасирлер материалдын касиеттеринин жай өзгөрүшүнө алып келиши мүмкүн.

Тышкы колдонуу шарттары жана туура эмес иштөө

Бул факторлор жогоруда сүрөттөлгөн негизги компоненттердин картаюу процессин бир кыйла тездетиши мүмкүн.

1. Жылуулук башкаруусунун бузулушу

Муздатуу системасынын натыйжалуулугу төмөндөйт:Муздатуучу суунун сапаты начарлап, суу жолунда масштаб пайда болуп, бүтөлүп калат; суу муздаткычтын иштебей калышы суунун температурасынын туруксуз болушуна же өтө жогору болушуна алып келет; желдеткичтин чаңынын чогулушу жылуулуктун начар таркалышына алып келет.

Кесепеттери:Лазердин иштөө температурасынын жогорулашы бардык жарым өткөргүчтөрдүн жана оптикалык компоненттердин эскирүү ылдамдыгын бир топ тездетет. LD үчүн, туташуу температурасынын ар бир 10°C жогорулашы менен иштөө мөөнөтү эки эсеге кыскарышы мүмкүн (Аррениус моделине ылайык).

2. Жумуш чөйрөсү жана булгануу

Чаң жана булгоочу заттар:Абадагы чаң, түтүн, май ж.б. лазерге кирип, оптикалык бетти жана чынжырды булгап, жергиликтүү жылуулукту сиңирүүгө, кыска туташууга же жаа пайда болушуна алып келет.

Вибрация жана шок:Туруксуз орнотуу фундаменти же тышкы титирөө оптикалык компоненттердин жайгашуусу оптималдуу абалдан четтеп, чыгаруу эффективдүүлүгүн төмөндөтөт жана оор учурларда механикалык түзүлүштүн бошоп кетишине алып келиши мүмкүн.

Нымдуулук:Ашыкча нымдуулук линзанын бетинде конденсацияны пайда кылат, бул лазердик нурлануу астында пленканын оңой эле жарылып кетишине алып келиши мүмкүн. Ошол эле учурда, нымдуулук электрондук компоненттерди дат басышы мүмкүн.

3. Туура эмес иштөө режими

Тез-тез катуу которулуу:Лазерди тез-тез толук кубаттуулукта күйгүзүп-өчүрүү насостун булагын жана кубат системасына чоң электрдик жана жылуулук таасирин тийгизип, анын иштөө мөөнөтүн кыскартат.

Чектелген параметрлердин алкагында узак мөөнөттүү иштөө:Лазер номиналдык максималдуу кубаттуулуктун 90% дан ашыгын иштетип же ашыкча жүктөм менен иштей берсин, бул анын негизги компоненттерин жогорку стресс абалына келтирип, картаюуну тездетет.

Туура келбеген жүктөр:Айрым лазер түрлөрү үчүн жүктүн чагылдырылышынын дал келбестиги энергиянын бир бөлүгүнүн көңдөйгө кайра чагылышына алып келип, туруксуздукка же ал тургай зыянга алып келиши мүмкүн.

Электр жана башкаруу системаларынын начарлашы

Айдоочунун кубат булагынын иштеши төмөндөйт:Электр менен камсыздоонун чыгыш тогунун/чыңалуусунун туруктуулугу начарлап, толкун күчөйт, бул насостун булагын туруктуу жана таза иштетүүнү камсыздай албайт, бул анын чыгыш иштешине жана иштөө мөөнөтүнө таасир этет.

Башкаруу схемасынын эскириши:Конденсаторлордун, резисторлордун жана башка компоненттердин параметрлери убакыттын жана температуранын өтүшү менен өзгөрүп, башкаруу системасынын тактыгынын төмөндөшүнө алып келет.

Кыскача баяндама жана алдын алуу чаралары

Лазердин кубаттуулугунун төмөндөшү – бул толугу менен алдын алууга мүмкүн болбогон, бирок натыйжалуу башкарылып, жайлатылуучу процесс.

Кубаттуулуктун төмөндөшүн максималдуу деңгээлде кечеңдетүү жана лазердин туруктуу иштешин сактоо үчүн төмөнкүлөр сунушталат:

1. Мыкты жумуш чөйрөсүн камсыз кылуу:таза кармаңыз, туруктуу температура, төмөн нымдуулук, титирөө жок.

2. Жылуулукту натыйжалуу башкарууну камсыз кылуу:суунун сапатын жана агымын камсыз кылуу үчүн муздатуу системасын үзгүлтүксүз тейлөө.

3. Стандарттык операциялык процессти аткарыңыз:тез-тез алмаштыруудан жана экстремалдык шарттарда узак мөөнөттүү иштөөдөн алыс болуңуз.

4. Үзгүлтүксүз алдын алуучу тейлөө иштерин жүргүзүңүз:оптикалык компоненттерди үзгүлтүксүз текшерип, оптикалык жолду тазалап, өндүрүүчүнүн талаптарына ылайык керектелүүчү материалдарды (мисалы, газ жана чыпка элементтери) алмаштырып туруңуз.

5. Туруктуу электр булагын колдонуңуз:Электр менен камсыздоонун чыңалуусу туруктуу экенине ынаныңыз жана зарыл болгон учурда чыңалуу стабилизаторун колдонуңуз.

Бул алсыратуу механизмдерин түшүнүү жана тиешелүү сактык чараларын көрүү менен, лазердин иштөө мөөнөтүн бир кыйла узартууга болот жана иштөө цикли боюнча чыгаруу көрсөткүчтөрү туруктуураак сакталат.