Cur vis laseris decrescit?

Attenuatio potentiae laseris est phaenomenon commune, quod plerumque ex variis factoribus oritur. Hae causae in duas latas categorias dividi possunt: ​​attenuationem inherentem inevitabilem et factores externi qui retardari vel vitari possunt. Hae sunt causae principales deminutionis potentiae laseris, a primaria ad secundariam ordinatae:

Senescentia et damnum (attenuatio inherens) partium nuclei laseris

Haec est causa fundamentalis diminutionis potentiae, praesertim in laseribus magnae potentiae.

1. Attenuatio fontis antliae (exempli gratia laseris semiconductoris LD sumendo)

Principium operandi:LD est "machina" plurimum laserum status solidi et laserum fibrae.

Mechanismus attenuationis:

Incrementum vitiorum: Vitia clathri intra fragmentum LD sub diuturna tensione electrica et thermica crescere et multiplicari pergent, quod incrementum recombinationis non-radiativae et diminutionem efficientiae conversionis electro-opticae efficiet.

Damnum opticum catastrophicum superficiei cavitatis:Sub densitate potentiae altissima, minima pollutio vel defectus superficiei cavitatis emissariae lucem laseris absorbebunt, calefactionem localem et liquefactionem superficiei cavitatis causantes, quod est processus avalanche irreversibilis.

Degradatio metallizationis electrodi:Contactus inter electrodum et materiam semiconductorem diffusionem intermetallicam et oxidationem subibit alta temperatura, quae resistentiam contactus auget et calefactionem graviorem efficax erit.

Effectus:Limen fluxus electrici fontis antliae paulatim augebitur, et efficientia declivis decrescet, quod in potentia producta decrementum efficiet.

2. Degradatio mediae perfunctionis lucri

Laseres solidi/fibrae (e.g. YAG, crystalli YV04, fibra Yb/Er dopata):

Formatio centri coloris:Sub diuturna irradiatione lucis antliae (praesertim ult)

(componentes ravioles), "centra colorum" (centra absorptionis) intra crystallum vel fibram vitream generabuntur. Haec nuclei colorum lucem antliae et lucem lasericam generatam absorbent, eam in energiam caloricam convertentes, potius quam ad radiationem stimulatam utantur.

Effectus lentis thermalis et damnum tensionis thermalis:Quamquam ipse effectus lentis thermalis reversibilis est, diuturna et gravis fluctuatio temperaturae et tensio thermalis microfissuras in crystallo, mutationes permanentes in indice refractionis, vel obscurationem fibrae causare possunt.

Laser gasosus (velut laser CO2):Mixtura gasorum paulatim putrescetur, ab electrodo adsorbebitur, vel cum materia parietis interioris tubi reagebit, unde inaequalitas rationis gasi operantis et amplificatio decrescet.

3. Damnum elementi optici

Lens/fenestra cavitatis resonantis:Speculum plenum, speculum emissum et fenestra intra laserem sunt loca ubi potentia maxime concentratur.

Damnum pelliculae:Laser altae energiae faciet ut lens in pellicula antireflectanti vel ablatione altae anti-pelliculae, findatur vel exstinguatur.

Pollutio:Parva materia organica in ambitu (velut vapor olei) superficiei lentis adhaerebit, sub effectu laseris carbonizatura, punctum absorptionis permanens formans, damnum ulterius inferens.

Absorptio materiae:Etiam materiae opticae summae qualitatis parvam absorptionem intrinsecam lucis lasericae ad certam longitudinem undae habent. Effectus diuturni ad mutationes tardas in proprietatibus materiae ducere possunt.

Conditiones externae usus et operatio impropria

Hae causae processum senescentiae partium principalium supra descriptarum insigniter accelerare possunt.

1. Defectus administrationis thermalis

Efficacia systematis refrigerandi decrescit:Qualitas aquae refrigerantis deterioratur et viam aquariam squamas formare et obstruere facit; defectus refrigeratoris aquae temperaturam aquae instabilem vel nimis altam efficit; depositio pulveris ventilatoris dissipationem caloris malam efficit.

Consequentiae:Incrementum temperaturae operationis laseris magnopere accelerabit celeritatem senescentiae omnium semiconductorum et partium opticarum. Pro LD, vita diuturna dimidiari potest pro quolibet incremento 10°C temperaturae iuncturae (secundum exemplar Arrhenii).

2. Ambitus laboris et pollutio

Pulvis et polluentes:Pulvis, fumus, oleum, et cetera in aere laserem ingrediuntur, quae superficiem opticam et circuitum polluunt, absorptionem caloris localem, circuitum brevem vel arcum electricum causantes.

Vibratio et ictus:Fundamentum institutionis instabilis vel vibratio externa efficient ut ordinatio partium opticarum a statu optimo deflectat, efficientiam producti minuet, et in casibus gravibus structuram mechanicam laxare potest.

Humiditas:Nimia humiditas condensationem in superficie lentis efficiet, quae facile pelliculam sub irradiatione laseris rumpere potest. Simul, humiditas etiam partes electronicas corrodere potest.

3. Modus operandi improprius

Frequens mutatio difficilis:Frequens activatio et deactivatio plenae potentiae laseris magnum impulsum electricum et thermalem fonti antliae et systemati potentiae afferet, vitam eius breviorem faciens.

Operatio diuturna sub limitibus parametris:Sine laser plus quam 90% potentiae maximae nominalis currere vel etiam onerare, quod partes eius principales in statu magnae tensionis ponet et senescentem accelerat.

Onera discrepantia:In quibusdam laseris generibus, discrepantia inter onus et reflectivitatem potest efficere ut pars energiae in cavitatem reflectatur, instabilitatem vel etiam damnum causans.

Degradatio systematum potentiae et moderationis

Efficacia fontis potentiae impulsoris degraditur:Stabilitas tensionis/currentis egressus fontis potentiae deterior fit, et undulatio augetur, quae impulsum stabilem et purum pro fonte antliae praebere non potest, eius efficaciam et vitam afficiens.

Senescentia circuitus moderandi:Parametri condensatorum, resistorum aliorumque componentium cum tempore et temperatura fluctuant, unde accuratio systematis moderandi decrescit.

Summarium et mensurae praecavendi

Diminutio potentiae laseris est processus qui non omnino vitari potest, sed efficaciter regi et tardari potest.

Ut potentiae detrimentum quam maxime differatur et stabilis laseris operatio servetur, commendatur ut:

1. Optimum ambitum laboris praebere:Mundum serva, temperaturam constantem, humiditatem humilem, nullam vibrationem.

2. Efficax administratio thermalis curanda est:Systema refrigerationis regulariter cura ut qualitas et fluxus aquae conserventur.

3. Processum operationis consuetum sequere:Frequentem commutationem et diuturnam operationem sub condicionibus extremis vita.

4. Curam praecaventem regularem perage:Partes opticas regulariter inspice, viam opticam munda, et res consumibiles (velut gas et elementa filtratoria) secundum praecepta fabricatoris muta.

5. Fonte potentiae stabili utere:Cura ut tensio electrica stabilis sit, et stabilizatore tensionis, cum opus sit, utere.

His mechanismis attenuationis intellectis et cautionibus congruis adhibitis, vita laseris significanter extendi potest et effectus emissionis per totum cyclum vitae stabilior est.