JDSU Semiconductor Faserlaserreparatur

JDSU (jetzt Lumentum und Viavi Solutions) ist ein weltweit führendes Optoelektronik-Unternehmen. Seine Laserprodukte finden breite Anwendung in der optischen Kommunikation, der industriellen Verarbeitung, der wissenschaftlichen Forschung und der Medizin. JDSU-Laser sind bekannt für ihre hohe Stabilität, lange Lebensdauer und präzise Steuerung. Dazu gehören hauptsächlich Halbleiterlaser, Faserlaser und Festkörperlaser.

2. Funktionen und Strukturen von JDSU-Lasern

1. Hauptfunktionen

Optische Kommunikation: Wird für die Hochgeschwindigkeitskommunikation über Glasfaser verwendet (z. B. DWDM-Systeme, optische Module).

Industrielle Bearbeitung: Lasermarkieren, Schneiden, Schweißen (Hochleistungsfaserlaser).

Wissenschaftliche Forschungsexperimente: Spektralanalyse, Quantenoptik, Laserradar (LIDAR).

Medizinische Geräte: Laserchirurgie, Hautbehandlung (z. B. Halbleiterlaser).

2. Typische Strukturzusammensetzung

Die Kernstruktur von JDSU-Lasern variiert je nach Typ, umfasst aber normalerweise die folgenden Schlüsselkomponenten:

Komponente Funktion

Laserdiode (LD) Erzeugt Laserlicht, das üblicherweise in Halbleiterlasern vorkommt

Faserresonator Wird in Faserlasern verwendet, um die Laserleistung zu verbessern

Elektrooptischer Modulator (EOM) Steuert Laserpuls/kontinuierliche Ausgabe

Temperaturkontrollsystem (TEC) Stabilisiert die Laserwellenlänge und verhindert Überhitzung

Optisches Kopplungssystem Optimiert die Strahlqualität (z. B. Kollimationslinse)

Antriebsschaltung Bietet stabilen Strom, um Stromschwankungen zu vermeiden

III. Häufige Fehler und Diagnose von JDSU-Lasern

1. Die Laserleistung nimmt ab

Mögliche Ursachen:

Alterung der Laserdiode (normalerweise 20.000 bis 50.000 Stunden Lebensdauer).

Verschmutzung oder Beschädigung des Glasfasersteckers (z. B. Staub, Kratzer).

Ein Ausfall des Temperaturkontrollsystems (TEC) führt zu einer Wellenlängendrift.

Lösung:

Überprüfen Sie die Sauberkeit der Faserendfläche und ersetzen Sie diese gegebenenfalls.

Testen Sie, ob der Antriebsstrom stabil ist, und passen Sie das LD-Modul an oder ersetzen Sie es.

2. Der Laser kann nicht starten

Mögliche Gründe:

Stromausfall (z. B. unzureichende Stromversorgung oder Kurzschluss).

Schäden am Steuerschaltkreis (z. B. durchgebrannte Leiterplatte).

Auslöser der Sicherheitsverriegelung (z. B. schlechte Wärmeableitung).

Lösung:

Prüfen Sie, ob die Versorgungsspannung den Spezifikationen entspricht (z. B. 5 V/12 V).

Starten Sie das System neu und überprüfen Sie den Fehlercode (einige Modelle unterstützen einen Selbsttest).

3. Verschlechterung der Strahlqualität (erhöhter M²-Wert)

Mögliche Gründe:

Optische Bauteile (z. B. Linsen, Reflektoren) sind verschmutzt oder versetzt.

Der Biegeradius der Faser ist zu klein, was zu einer Modusverzerrung führt.

Lösung:

Optische Komponenten reinigen oder neu kalibrieren.

Stellen Sie sicher, dass die Glasfaserinstallation den Anforderungen an den Mindestbiegeradius entspricht.

IV. Wartungsmethoden des JDSU-Lasers

1. Tägliche Wartung

Reinigung optischer Komponenten:

Verwenden Sie staubfreie Wattestäbchen und Isopropylalkohol, um die Faserendfläche und die Linse zu reinigen.

Vermeiden Sie es, die optische Oberfläche direkt mit Ihren Händen zu berühren.

Überprüfen Sie das Kühlsystem:

Reinigen Sie den Lüfter regelmäßig von Staub, um sicherzustellen, dass der Luftkanal frei ist.

Laserparameter überwachen:

Zeichnen Sie die Ausgangsleistung und Wellenlängenstabilität auf und beheben Sie Anomalien umgehend.

2. Regelmäßige Wartung (empfohlen alle 6 bis 12 Monate)

Ersetzen Sie veraltete Teile:

Laserdioden (LDs) müssen nach Ablauf ihrer Lebensdauer ausgetauscht werden.

Überprüfen Sie die Glasfaseranschlüsse und ersetzen Sie sie, wenn sie stark abgenutzt sind.

Optisches System kalibrieren:

Verwenden Sie einen Strahlanalysator, um den M²-Wert zu ermitteln und die Kollimatorposition anzupassen.

3. Vorsichtsmaßnahmen für die Langzeitlagerung

Umweltanforderungen:

Temperatur 10–30 °C, Luftfeuchtigkeit < 60 % relative Luftfeuchtigkeit.

Vermeiden Sie Vibrationen und starke Magnetfeldstörungen.

Wartung beim Einschalten:

Bei Lasern, die längere Zeit nicht verwendet wurden, wird empfohlen, sie jeden Monat eine Stunde lang einzuschalten, um einer Alterung des Kondensators vorzubeugen.

V. Vorbeugende Maßnahmen zur Verlängerung der Laserlebensdauer

Stabile Stromversorgung: Verwenden Sie eine spannungsstabilisierte Stromversorgung + USV, um zu verhindern, dass Spannungsschwankungen den Schaltkreis beschädigen.

Standardbetrieb:

Vermeiden Sie häufiges Ein- und Ausschalten (Intervalle > 30 Sekunden).

Ein Betrieb mit übermäßiger Leistung (z. B. Überschreiten des Nennstroms um 10 %) ist verboten.

Staub- und feuchtigkeitsbeständig:

Verwenden Sie es in einer sauberen Umgebung und installieren Sie bei Bedarf eine Staubschutzabdeckung.

Rüsten Sie feuchte Bereiche mit einem Trockenmittel oder Luftentfeuchter aus.

Sichern Sie regelmäßig Parameter:

Speichern Sie die Werkskalibrierungsdaten für eine einfache Fehlerbehebung.

VI. Zusammenfassung

Die hohe Zuverlässigkeit der JDSU-Laser hängt von der korrekten Verwendung und regelmäßigen Wartung ab. Durch die Reinigung optischer Komponenten, die Überwachung der Wärmeableitung und den rechtzeitigen Austausch alternder Teile lässt sich die Ausfallrate deutlich reduzieren und die Lebensdauer der Geräte verlängern. Für kritische Anwendungen (wie z. B. optische Kommunikation) empfiehlt es sich, einen Plan zur vorbeugenden Wartung zu erstellen und mit dem technischen Support in Kontakt zu bleiben.