Τα πράσινα λέιζερ χρησιμοποιούνται συνήθως σε διάφορες εφαρμογές, από την επιστημονική έρευνα έως τη βιομηχανική επεξεργασία και τα καταναλωτικά ηλεκτρονικά.Τα πράσινα λέιζερ αντιμετωπίζουν διάφορες προκλήσεις αποτυχίας που μπορούν να επηρεάσουν τις επιδόσεις και τη διάρκεια ζωής τουςΗ κατανόηση αυτών των τρόπων αποτυχίας και των υποκείμενων αιτιών τους είναι απαραίτητη για τους μηχανικούς και τους χρήστες που θέλουν να μεγιστοποιήσουν την αξιοπιστία και την αποτελεσματικότητα των συσκευών λέιζερ.
1- Μετακίνηση.
Το άλμα κατάστασης συμβαίνει όταν η συχνότητα εξόδου του λέιζερ ξαφνικά πηδά μεταξύ διαφορετικών συνθηκών συντονισμού εντός της κοιλότητας του λέιζερ.Αυτή η αστάθεια οδηγεί σε διακυμάνσεις στο μήκος κύματος του λέιζερ και την ισχύ εξόδου, η οποία μπορεί να επηρεάσει σοβαρά τις εφαρμογές που απαιτούν ακριβές και σταθερό φως.
Οι κύριοι παράγοντες που προκαλούν την αλλαγή λειτουργίας περιλαμβάνουν αλλαγές θερμοκρασίας, μηχανικές δονήσεις και μεταβολές στο ρεύμα ένεσης.Ακόμη και μικρές μετατοπίσεις στο μήκος της κοιλότητας ή τον δείκτη διάθλασης αλλάζουν την κατάσταση συντονισμούΗ διαχείριση της θερμικής σταθερότητας και η ελαχιστοποίηση των μηχανικών πιέσεων μπορούν να συμβάλουν στη μείωση αυτού του προβλήματος.
2. Αποδυνάμωση ισχύος
Η υποβάθμιση ισχύος εκδηλώνεται ως σταδιακή μείωση της ισχύος εξόδου και αύξηση του κατώτατου ρεύματος του λέιζερ.
-
Σχηματισμός και ανάπτυξη ελαττωμάτωνΤο μέγεθος της ακτινοβολίας είναι μικρότερο από το μέγεθος της ακτινοβολίας.
-
Οπτική βλάβη σε καθρέφτες ή επικαλύψεις, ειδικά σε υψηλά επίπεδα ισχύος, γεγονός που αυξάνει την απορρόφηση και την τοπική θέρμανση, οδηγώντας μερικές φορές σε καταστροφικές οπτικές βλάβες.
-
Η υποβάθμιση της διεπαφής υλικούΜέσα στην ενεργό περιοχή, όπου η ατομική διάχυση και οι θερμικές πιέσεις υποβαθμίζουν τις κβαντικές δομές που είναι κρίσιμες για την εκπομπή λέιζερ.
-
Γήρανση ηλεκτροδίων και συμπύκνωση ρεύματος, με αποτέλεσμα την άνιση έγχυση ρεύματος και την τοπική υπερθέρμανση.
3Κρυστάλλινη ζημιά.
Η βλάβη του κρυστάλλου αναφέρεται σε φυσικά ελαττώματα και ζημιές μέσα στην ενεργό περιοχή του λέιζερ ή τα γύρω υλικά.
-
Ο σχηματισμός και η εξάπλωση δικτύων εξάρθρωσης που επηρεάζουν τον επανασυνδυασμό ηλεκτρονίων-τρυπών.
-
Μικρές ρωγμές που δημιουργούνται από θερμικούς κύκλους και μηχανική πίεση.
-
Διάχυση ακαθαρσιών και υποβάθμιση των ετεροδομικών διεπαφών που διαταράσσουν την αποτελεσματική δράση του λέιζερ.
-
Τοποθετημένα σημεία εγκαύματος σε οπτικές επιφάνειες που προκαλούνται από την απορρόφηση φωτός υψηλής έντασης, γνωστά ως καταστροφική οπτική βλάβη, η οποία μπορεί να απενεργοποιήσει μόνιμα το λέιζερ.
4. Θερμικά θέματα διαχείρισης
Η θερμότητα είναι ένας κρίσιμος εχθρός των πράσινων λέιζερ.
-
Η υπερβολική αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί επέκταση του υλικού και άγχος.