夏季环境控制对激光器的影响，以及如何有效预防和应对这些挑战

时间： 2024-07-25 来源：Coherent高意激光公众号

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随着天气日渐炎热，华中和华南多地也陆续进入梅雨季节，这样高温和高湿环境对激光器的正常运行构成了严峻的挑战。COHERENT将为大家详细分析一下夏季环境控制对激光器的影响、结露现象的产生原理、以及如何有效预防和应对这些挑战。

结露现象是如何在激光器上产生的？

结露是由于空气中的水蒸气在遇到冷表面时，温度降低至露点以下，水蒸气凝结成液态水的现象。而在激光器中，激光器通常配备有冷却系统，以维持其内部温度稳定。冷却系统通过循环冷却液，将激光器产生的热量带走。

然而，当环境温度和湿度过高时，冷却系统可能导致激光器表面温度低于周围空气的露点温度，表面会将空气中的水分冷凝并附着在激光器上，出现冷凝水便产生结露。

湿热环境下产生结露对激光器有哪些影响？

激光器内部元件老化

高温会加速激光器内部元件，特别是电子元件的老化过程。老化的元件性能下降，可能导致激光器工作不稳定，甚至发生故障。

结露会导致激光器电路产生短路

激光器内部的电路板和电气模块表面一旦发生结露现象形成冷凝水，这些水滴可能引起电路板器件短路，损坏敏感的电子元件，甚至导致整个激光器的故障和报废。

光学性能下降，功率，光斑问题故障的产生

光学器件在结露后，表面形成的水滴会影响光线的反射和折射，导致激光器的输出功率和光斑模式发生变化。此外，水滴还可能腐蚀光学镜片，进一步降低激光器的性能。

如何预防激光器结露？

环境温湿度控制

通过控制激光器所在环境的温湿度，可以有效预防结露现象的发生。这包括使用空调系统降低环境温度，以及使用除湿机控制环境湿度。

冷却系统设定

根据环境温湿度的变化，合理调整激光器冷却系统的设定温度。确保冷却水的温度高于环境的露点温度，避免因温差过大而产生结露。

温湿度露点对照表的应用

利用温湿度露点对照表，可以直观地了解在不同环境条件下的露点温度，从而更精确地设定冷却系统的温度，避免结露。

（如上图温湿度结露对照表：在环境温度中对照相应湿度交叉的数字则表示露点温度，激光器的冷却系统设定温度需高于露点温度，则可以有效避免激光器内部产生结露）

除了环境温湿度外还有哪些其他需要注意的事项呢？

环境洁净度

激光器的光学器件对环境的洁净度要求极高。尘埃和污染物可能会附着在光学器件表面，影响光线的传输，降低激光器的性能。

保护气体的使用

在某些类型的激光器中，保护气体的使用对于维持光学器件的性能至关重要。保护气体可以防止器件表面氧化，延长激光器的使用寿命。

通过上述措施，我们可以确保激光器在夏季高温高湿的环境中稳定运行，延长其使用寿命，并保持最佳的工作性能。作为工程师，我们应当密切关注环境变化，及时调整设备参数，确保激光器的高效和安全运行。

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