グリーンレーザーは,科学研究から工業加工,消費者電子機器まで,様々な用途で使用されています.グリーンレーザーは,その性能と寿命に影響を与えるいくつかの失敗課題に直面していますレーザー装置の信頼性と効率を最大化したいエンジニアとユーザーにとって,これらの障害モードとその根本的な原因を理解することは不可欠です.
1モードホッピング
モードホッピングは,レーザーの出力周波数が突然レーザー腔内の異なる共鳴モードの間にジャンプすると起こります.この不安定性により,レーザーの波長と出力力が変動します.精密で安定した照明を必要とするアプリケーションに 重大な影響を与える可能性があります.
モードホッピングの主な原因は,温度変化,機械的振動,注入電流の変動です.穴長や屈折率のわずかな変化でさえ 共鳴状態を変化させる熱安定性を管理し,機械的なストレスを最小限に抑えることで,この問題を軽減するのに役立ちます.
2電力低下
パワーの低下は,出力量の徐々に減少し,レーザーの限界電流の増加で表される.いくつかの要因がこの減少に寄与する.
-
欠陥の形成と成長レーザー結晶の内側には 変位やダークポイントの欠陥などがあり 放射性でない再結合を増加させ 効率を低下させます
-
鏡やコーティングの光学損傷特に高電源で 吸収や局所熱を増加させ 時には壊滅的な光学損傷を引き起こす
-
材料のインターフェースの劣化原子拡散と熱圧が レーザー放射に不可欠な 量子井戸構造を分解する活動領域内です
-
電極の老化と電流の詰め込み液体流の不均等な注入と局所的な過熱を起こす.
3クリスタルダメージ
結晶損傷とは,レーザーの活性領域内または周囲の材料の物理的欠陥および損傷を指します.これらの欠陥には,以下が含まれます.
-
電子穴再結合を阻害する 脱位ネットワークの形成と拡散
-
熱循環と機械的ストレスによる微小裂け目
-
汚染物質の拡散と,効率的なレーザー作用を妨げる異質構造のインターフェースの劣化.
-
高強度の光吸収によって引き起こされる光学表面の局所的な"焼け点"は,壊滅的な光学損傷として知られ,レーザーを永久に無効にすることができます.
4熱管理の問題
熱はグリーンレーザーの重要な敵である. 熱管理の不良は,次の結果をもたらす:
-
過剰な温度上昇により 材料が膨張し ストレスが起こります