Автор Тема: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel  (Прочитано 7199 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Sergionis

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 59
  • Репутация: +1/-0
Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« : 27 Август 2015, 21:17:47 »
Вторая тема по ещё одному практически мёртвому лазеру.
Рассказываю "историю болезни".
Лазер с максимальной мощностью 1.5W 532 nm.
Всё время эксплуатировался с экспозицией 0.1с.
пару лет назад заметили, что на максимальной мощности начал выдавать ошибку о падении выходной мощности. Сперва при 1.2.
со временем максимальная мощность проседала и проседала и теперь он выдаёт максимум 0.4W при 0.1.
Стоит отметить, что у лазера просела, как бы, суммарна энергия.
вот таблица предельно допустимых параметром до выдачи ошибки.
0.7W 0.05с
0.4W 0.1с
0.2W  0.2с
0.1W 0.5с
практически линейная зависимость

Питание и Диод в порядке, менял на другой тоже самое.
При подключении Диода к блоку питания - доли секунд лазер светит хорошо, а потом происходит "срыв" генерации и на выходе получается от силы 2-3 мВт лазерного излучения.

фото прилагаются.

буду признателен за любые мысли и вообще за рассказ генерации лазерного излучения в данном устройстве. Как понимаю, тут нет резонатора для ИАГа.
и к чему тут кристалл №9 ???

спасибо

Оффлайн V. Frankenstein

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 123
  • Репутация: +15/-1
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #1 : 27 Август 2015, 21:24:25 »
Такое впечатление что при включении какой-то из оптических элементов разогревается, искривляется\меняет положение и нарушается юстировка оптической системы. Причем это должно происходить где-то на этапе генерации излучения. По симптомам  ОЧЕНЬ похоже на перегрев КТП кристалла.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #2 : 27 Август 2015, 21:27:19 »
Возможная причина такого поведения - пригорание пыли к зеркалам. Но вообще чаще всего виновата накачка. Новый диод точно исправен? А то были случаи, меняли неисправный на такой же... Проседает ли мощность с прогревом лазера?

Тут я не понимаю, где в этой схеме резонатор. Что-то явно сильно неправильно.

Оффлайн V. Frankenstein

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 123
  • Репутация: +15/-1
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #3 : 27 Август 2015, 21:35:07 »
У меня такая симптоматика была в ламповом 100 Вт лазере -- при включении 1-2 секунды выдает полную мощность, потом через 3 секунды мощность падает вдесятеро. Если выключить на 10 секунд и включить -- снова все повторяется, полная мощность а потом падение сильное. Причину так и не выяснил, пришлось снизить ток накачки.  Подозреваю, что недостаточное охлаждение квантрона и кристалл локально перегревается, ровень инверсной населённости уменьшается (если можно так сказать) -- мощность падает. Здесь может быть аналогичная причина - явно перегрев. Или АЭ или кристалла КТП, у которого с нагревом очень сильно падает эффективность преобразования в 532.

Ещё при нагреве у диода смещается длина волны, а пик поглощения у кристаллов ИАГ под диодную накачку крайне острый, соответственно стоит чуть отойти от длины волны накачки 808 нм как генерация может вообще прекратиться.
« Последнее редактирование: 27 Август 2015, 21:37:15 от V. Frankenstein »

Оффлайн V. Frankenstein

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 123
  • Репутация: +15/-1
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #4 : 27 Август 2015, 21:39:27 »
И вообще, элеент №1 это наверное цилиндрическая линза, 2 -- сферическая (или иная) линза которая фокусирует излучение 808 в кристалл ИАГ 3, он может иметь напыленные на торцы отражающие покрытия -- как в указках. Кристалл 9 на пельтьехе -- это 146% КТП.

Оффлайн Sergionis

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 59
  • Репутация: +1/-0
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #5 : 27 Август 2015, 21:44:38 »
И вообще, элеент №1 это наверное цилиндрическая линза, 2 -- сферическая (или иная) линза которая фокусирует излучение 808 в кристалл ИАГ 3, он может иметь напыленные на торцы отражающие покрытия -- как в указках. Кристалл 9 на пельтьехе -- это 146% КТП.

очень даже возможно.... ::)

Оффлайн Sergionis

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 59
  • Репутация: +1/-0
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #6 : 27 Август 2015, 21:46:36 »
И вообще, элеент №1 это наверное цилиндрическая линза, 2 -- сферическая (или иная) линза которая фокусирует излучение 808 в кристалл ИАГ 3, он может иметь напыленные на торцы отражающие покрытия -- как в указках. Кристалл 9 на пельтьехе -- это 146% КТП.

только вот как быть с тем, что у элемента 3 не параллельные торцы.  хотя это может быть сборка из кристалла и призмы ???

Оффлайн V. Frankenstein

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 123
  • Репутация: +15/-1
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #7 : 27 Август 2015, 21:50:02 »
Тогда снимаю свое предполоежние о напыленных покрытиях на кристалл. Упустил что там непараллельность. Параллельность торцов в общем случае не обязательна -- главное чтоб луч света пропущенный через этот кристалл и преломленный им попадал на зеркала резонатора и гонялся туда-сюда. Зеркала в этом лазере должны быть тоже все глухие для  1064 нм. а выходное должно быть не только глухим на 1064 но и хорошо пропускающим 532 нм.

Вообще замечаю, что все лазеры с внутрирезонаторным удвоением частоты, что ДПСС, что квантронные ламповые имеют такие хитровывернутые схемы с кривыми-косыми резонаторами итп... Явно, я когда пытался повторить рыл не в том направлении. Сорри за офтопик.

Оффлайн Sergionis

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 59
  • Репутация: +1/-0
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #8 : 27 Август 2015, 21:56:06 »
меня вот ещё что интересует, каким макаром после сильной линзы ( около 100дптр ) и попадания на элемент 3 получается параллельный пучок ???

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #9 : 27 Август 2015, 21:57:39 »
1.Проверьте вторую линейку возможно БП ее гробит...
2.Охлаждение проверьте.
3.Как сказал Галл зеркала на прожиг их от пыли...
4.если лазер старый очень возможно индиевая фольга от прижима длительного просела и не обеспечивает отвода тепла от кристалла...попробуйте подтянуть(аккуратно только) винты прижима кристаллов!!!

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #10 : 27 Август 2015, 22:01:36 »
теперь по вашей схеме разьясняю популярно... 1.это "цилиндрическая линза" 2. Обычная линза 3. ИАГ или Ванадат скорее всего!!!  а 9. Это у вас и есть КТР или ЛБО!!!

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #11 : 27 Август 2015, 22:02:56 »
Проверьте 9 кристалл на охлаждение его...если ЛБО то от перегрева моща и падает резко... скорее всего охлаждение не работает на ЛБО

Оффлайн Sergionis

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 59
  • Репутация: +1/-0
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #12 : 27 Август 2015, 22:06:31 »
1.Проверьте вторую линейку возможно БП ее гробит...
не совсем понял, что это значит ???  :blink:

думаю, из-за охлаждения не может быть проблем, т.к. он одинаково сбоит хоть это первый, хоть 1001й выстрел.
пыль - слабо верится, т.к. всё было намертво закрыто и доступа пыли просто не было - но обязательно посмотрю внимательнее, мало ли. А визуально будет виден дефект зеркала невооруженным взглядом или нужен микроскоп ???

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #13 : 27 Август 2015, 22:07:53 »
Тогда снимаю свое предполоежние о напыленных покрытиях на кристалл. Упустил что там непараллельность. Параллельность торцов в общем случае не обязательна -- главное чтоб луч света пропущенный через этот кристалл и преломленный им попадал на зеркала резонатора и гонялся туда-сюда. Зеркала в этом лазере должны быть тоже все глухие для  1064 нм. а выходное должно быть не только глухим на 1064 но и хорошо пропускающим 532 нм.

Вообще замечаю, что все лазеры с внутрирезонаторным удвоением частоты, что ДПСС, что квантронные ламповые имеют такие хитровывернутые схемы с кривыми-косыми резонаторами итп... Явно, я когда пытался повторить рыл не в том направлении. Сорри за офтопик.
Ну не обязательно и кривые))) вот10Вт 532нм так судя по корпусу прямой резонатор с продольной накачкой!!! https://www.youtube.com/watch?v=TgZknd1j8-E

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #14 : 27 Август 2015, 22:09:50 »
1.Проверьте вторую линейку возможно БП ее гробит...
не совсем понял, что это значит ???  :blink:

думаю, из-за охлаждения не может быть проблем, т.к. он одинаково сбоит хоть это первый, хоть 1001й выстрел.
пыль - слабо верится, т.к. всё было намертво закрыто и доступа пыли просто не было - но обязательно посмотрю внимательнее, мало ли. А визуально будет виден дефект зеркала невооруженным взглядом или нужен микроскоп ???
Проверьте как я написал линейку и охлаждение.... зеркало под линзой можно увидеть дефект...

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #15 : 27 Август 2015, 22:21:34 »
Вообще замечаю, что все лазеры с внутрирезонаторным удвоением частоты, что ДПСС, что квантронные ламповые имеют такие хитровывернутые схемы с кривыми-косыми резонаторами итп... Явно, я когда пытался повторить рыл не в том направлении. Сорри за офтопик.
Не все. Китайская указка тоже использует внутрирезонаторное удвоение, например.

Хитровывернутые схемы характерны для всех высококачественных лазеров. Там всегда требуются всякие дополнительные элементы вроде эталонов, активной стабилизации и т.д., а ради малых габаритов луч обычно складывают зигзагом. Довольно часто встречаются кольцевые резонаторы. Самые хитровывернутые схемы у жидкостных лазеров и у схем генератор-усилитель.

Мое понимание схемы на данный момент такое. Скошенный кристалл - Nd:YVO4. На ту грань, через которую идет накачка, напылено глухое зеркало. Косая грань играет роль просветления, угол минимума отражения. Но тогда я все равно не понимаю, что делает поляризационный делитель. Стеклышки рядом с ним, которые, судя по всему, можно крутить - наверняка скольки-то там волновые пластинки для подстройки поляризации. Тогда получается, что 532 от 1064 отделяют по поляризации?.. Или как?


Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #16 : 27 Август 2015, 22:27:03 »
1.Проверьте вторую линейку возможно БП ее гробит...
не совсем понял, что это значит ???  :blink:
Бывает такое, что после замены неисправной детали новая сразу же ломается точно так же. Сел диод накачки, вы поставили новый, новый в ту же секунду тоже сел. Такое может быть, если причина поломки в блоке питания (перегрузка иголками тока и т.д.), тогда, пока эта проблема не устранена, каждая новая линейка так и будет сразу же портиться. Убедитесь, что линейка развивает паспортную мощность и что блок питания исправен.

Цитировать
А визуально будет виден дефект зеркала невооруженным взглядом или нужен микроскоп ???
Проще по лазерной указке. Любая помеха на пути луча вызывает дифракцию. На малейшей пылинке луч лазерной указки даст дифракционные кольца. Если луч при прохождении через элемент бликует, уходит в сторону, рассеивается - значит, там что-то есть.

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #17 : 27 Август 2015, 22:46:43 »
Возможно и линейка, но если человек говорит что сразу генерит а потом падает моща, то скорее всего охлаждение кристаллов или линейки не работает или сбито ибо от температуры сильно зависит длина волны... и если не попадает в узкую зону то у вас и мощность слетает поэтому!

Оффлайн Sergionis

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 59
  • Репутация: +1/-0
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #18 : 27 Август 2015, 23:19:03 »
Бывает такое, что после замены неисправной детали новая сразу же ломается точно так же. Сел диод накачки, вы поставили новый, новый в ту же секунду тоже сел. Такое может быть, если причина поломки в блоке питания (перегрузка иголками тока и т.д.), тогда, пока эта проблема не устранена, каждая новая линейка так и будет сразу же портиться. Убедитесь, что линейка развивает паспортную мощность и что блок питания исправен.

я ставил другие диоды и вот пару минут назад подключал от вообще другого внешнего источника питания. По камере телефона выход 810 нарастает вплоть до 20А и не проседает. Диод исправен и БП тоже.

Вот выкладываю уже проверенную схему резонатора.

Никаких дефектов на оптике не заметил. Кристалл KTP( или LBO) к осмотру, практически, не доступен. Для этого его нужно снимать, что приведёт к разъюстировке системы.

по поводу перегрева: а разве может кристалл перегреться за 0.1с ??? Ведь срыв происходит даже при первом выстреле, когда всё холодное.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #19 : 28 Август 2015, 01:13:19 »
В принципе и за 0.1 секунды может... Был у нас один лазер, он за 10 наносекунд белую бумагу разогревал до испарения... Но ваши симптомы пока указывают скорее на накачку.


Оффлайн Sergionis

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 59
  • Репутация: +1/-0
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #20 : 28 Август 2015, 10:25:36 »
Был у нас один лазер, он за 10 наносекунд белую бумагу разогревал до испарения... Но ваши симптомы пока указывают скорее на накачку.

и элементы лазера за эти 10нс разогревались до критический температуры ???


Но ваши симптомы пока указывают скорее на накачку.

т.е. проблема в Диоде ???

ещё отмечу, что этот лазер при выставлении мощности не позволяет ставит длительные экспозиции.
к примеру для мощности 1.5W максимальная задаваемая экспозиция 0.2 с
для 0.05W 3.0 c

Из-за каких-то конструктивных моментов у этого лазера есть ограничение по суммарной энергии и, возможно,  этот конструктивный момент и явился причиной "проседания" предельной энергии.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #21 : 28 Август 2015, 11:52:29 »
и элементы лазера за эти 10нс разогревались до критический температуры ???
На коротких импульсах все возможно. Формальная мощность в таких импульсах - мегаватты и гигаватты, и при определенных условиях бывает мгновенный разогрев вплоть до трещин. Именно на этом эффекте построено выжигание изображений внутри стекла (все эти стеклянные сувенирчики - шарики и пирамидки с картинкой внутри): сильно сходящийся луч фокусируют в точку, в которой он разрушает стекло, несмотря на то, что оно вообще-то для этого луча прозрачно. Достаточно короткий и мощный импульс устраивает пробой в ВОЗДУХЕ, превращая воздух в плазму. Явления эти скорее электромагнитные, нежели тепловые, но на квантовом уровне принципиальной разницы между ними нет.

т.е. проблема в Диоде ???
Не знаю. Но если проблема начинается мгновенно, сразу после включения, то на перегрев это непохоже. При перегреве мощность сначала большая, потом падает.

Из-за каких-то конструктивных моментов у этого лазера есть ограничение по суммарной энергии и, возможно,  этот конструктивный момент и явился причиной "проседания" предельной энергии.
Нагрев. Детали (что кристалл диода, что кристалл самого лазера) маленькие, а плотность энергии большая. Тепло не успевает отводиться, не хватает теплопроводности самого кристалла.

Физически такие лазеры, как у вас, считаются непрерывными лазерами, работающими в повторно-кратковременном режиме. С точки зрения квантовых явлений они не импульсные. Вообще все, что длиннее нескольких микросекунд - уже не импульс, а так называемый стационарный режим, т.е. непрерывный. Для повторно-кратковременного режима бывают две причины: перегрев и питание. Питание в том смысле, что, если лазеру нужно 100 кВт электричества, то скорее всего они берутся не от сети, а от конденсаторов, и лазер может работать лишь столько, на сколько хватает заряда этих конденсаторов. А по перегреву слабое место почти всегда накачка, будь то лампа или лазерный диод.

Оффлайн Sergionis

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 59
  • Репутация: +1/-0
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #22 : 28 Август 2015, 13:25:45 »
На коротких импульсах все возможно. Формальная мощность в таких импульсах - мегаватты и гигаватты, и при определенных условиях бывает мгновенный разогрев вплоть до трещин. Именно на этом эффекте построено выжигание изображений внутри стекла (все эти стеклянные сувенирчики - шарики и пирамидки с картинкой внутри): сильно сходящийся луч фокусируют в точку, в которой он разрушает стекло, несмотря на то, что оно вообще-то для этого луча прозрачно. Достаточно короткий и мощный импульс устраивает пробой в ВОЗДУХЕ, превращая воздух в плазму. Явления эти скорее электромагнитные, нежели тепловые, но на квантовом уровне принципиальной разницы между ними нет.
Я У меня как раз есть и такой испорченный лазер( следующая темя для поста, думаю там сдохла лампа, перестала вспыхивать ).
 Я сейчас работаю на таком приборе, рассекаю плёнчатые катаракты. На сколько понимаю, это режим модуляции добротности, когда просходит не коагуляция, а "холодный взрыв".


А по перегреву слабое место почти всегда накачка, будь то лампа или лазерный диод.
Данный диод не может перегреваться за такое короткое время. Я такой диод включал на 1с вообще без радиатора, так температура тактильно никак не менялась и лазер жег с"лютой силой"

Думаю, что этот диод никак не может перегреться за 0.1. Более того, я менял диод. Ситуация абсолютно такая же. Один в один. Даже если представить, что БП повреждает диод неправильным питанием, то старый диод "умирал" в течении 2х лет, а новый никак не мог испортиться до абсолютно точно такого же состояния за долю секунды.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #23 : 28 Август 2015, 13:58:47 »
У меня как раз есть и такой испорченный лазер( следующая темя для поста, думаю там сдохла лампа, перестала вспыхивать ).
 Я сейчас работаю на таком приборе, рассекаю плёнчатые катаракты. На сколько понимаю, это режим модуляции добротности, когда просходит не коагуляция, а "холодный взрыв".
Обычно для этого используют лазеры с модуляцией добротности, но это необязательно. Просто с модуляцией добротности легче всего делать такие импульсы.


Данный диод не может перегреваться за такое короткое время. Я такой диод включал на 1с вообще без радиатора, так температура тактильно никак не менялась и лазер жег с"лютой силой"
Обычно проблема охлаждения как раз в том, что деталь снаружи остается холодной, а внутри какой-то участок микронных размеров уже чуть ли не плавится. Тепло наружу выходить не успевает.

Думаю, что этот диод никак не может перегреться за 0.1. Более того, я менял диод. Ситуация абсолютно такая же. Один в один. Даже если представить, что БП повреждает диод неправильным питанием, то старый диод "умирал" в течении 2х лет, а новый никак не мог испортиться до абсолютно точно такого же состояния за долю секунды.
Может быть, что как раз блок питания и портился два года постепенно.

Оффлайн Sergionis

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 59
  • Репутация: +1/-0
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #24 : 28 Август 2015, 18:49:33 »
такая мысль возникла. 810нм линзой фокусируется в ИАГ кристалл. Значит где-то в ИАГе есть точка фокусировки с высокой плотностью энергии, не мог ли кристалл в этом месте разрушиться ???

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Ремонт DPSS лазера 532нм Quantel
« Ответ #25 : 28 Август 2015, 20:42:35 »
Его не в точку фокусируют. Фокус линзы обычно находится за кристаллом, а в кристалле только сильно сходящийся луч. Иначе бы генерация тоже происходила в точке. Для хорошего использования кристалла нужно, чтобы его рабочая зона освещалась примерно равномерно. Иначе будут работать только куски. Для неодима это не фатально, он и кусками работает, просто часть кристалла стоит без толку. А вот рубин при таких условиях вообще бы не заработал, он трехуровневый.

 



SimplePortal 2.3.3 © 2008-2010, SimplePortal