JDSU Puolijohtekuitulaserkorjaus

JDSU (nykyisin Lumentum ja Viavi Solutions) on johtava optoelektroniikan yritys maailmassa. Sen lasertuotteita käytetään laajalti optisessa viestinnässä, teollisessa jalostuksessa, tieteellisessä tutkimuksessa ja lääketieteen aloilla. JDSU-laserit tunnetaan korkeasta vakaudestaan, pitkästä käyttöikistään ja tarkasta ohjauksestaan. Niitä ovat pääasiassa puolijohdelaserit, kuitulaserit ja solid-state laserit.

2. JDSU-laserien toiminnot ja rakenteet

1. Päätoiminnot

Optinen tiedonsiirto: käytetään nopeaan optiseen kuituviestintään (kuten DWDM-järjestelmät, optiset moduulit).

Teollinen käsittely: lasermerkintä, leikkaus, hitsaus (suuritehoiset kuitulaserit).

Tieteelliset tutkimuskokeet: spektrianalyysi, kvanttioptiikka, lasertutka (LIDAR).

Lääketieteelliset laitteet: laserkirurgia, ihonhoito (kuten puolijohdelaserit).

2. Tyypillinen rakennekoostumus

JDSU-laserien ydinrakenne vaihtelee tyypistä riippuen, mutta sisältää yleensä seuraavat avainkomponentit:

Komponenttitoiminto

Laserdiodi (LD) Luo laservaloa, jota esiintyy yleisesti puolijohdelasereissa

Kuituresonaattori Käytetään kuitulasereissa parantamaan lasertehoa

Sähköoptinen modulaattori (EOM) Ohjaa laserpulssia/jatkuvaa lähtöä

Lämpötilan ohjausjärjestelmä (TEC) Stabiloi laserin aallonpituuden ja estää ylikuumenemisen

Optinen kytkentäjärjestelmä Optimoi säteen laadun (kuten kollimoiva linssi)

Käyttöpiiri Tarjoaa vakaan virran tehonvaihteluiden estämiseksi

III. JDSU-laserien yleiset viat ja diagnoosi

1. Laserin lähtöteho pienenee

Mahdolliset syyt:

Laserdiodin vanheneminen (yleensä 20 000 - 50 000 käyttötuntia).

Kuituliittimen likaantuminen tai vaurioituminen (kuten pöly, naarmut).

Vika lämpötilansäätöjärjestelmässä (TEC) aiheuttaa aallonpituusryömintä.

Ratkaisu:

Tarkista kuidun päätypinnan puhtaus ja vaihda tarvittaessa.

Testaa, onko taajuusmuuttajan virta vakaa, ja säädä tai vaihda LD-moduuli.

2. Laser ei käynnisty

Mahdollisia syitä:

Virtakatkos (kuten riittämätön virransyöttö tai oikosulku).

Ohjauspiirin vaurioituminen (kuten piirilevyn palaminen).

Turvalukitusliipaisin (kuten huono lämmönpoisto).

Ratkaisu:

Tarkista, että virtalähteen jännite vastaa vaatimuksia (esim. 5V/12V).

Käynnistä järjestelmä uudelleen ja tarkista virhekoodi (jotkut mallit tukevat itsetestausta).

3. Palkin laadun heikkeneminen (lisääntynyt M²-arvo)

Mahdollisia syitä:

Optiset komponentit (kuten linssit, heijastimet) ovat saastuneet tai siirtyneet.

Kuidun taivutussäde on liian pieni, mikä johtaa tilan vääristymiseen.

Ratkaisu:

Puhdista tai kalibroi uudelleen optiset osat.

Varmista, että kuituasennus täyttää vähimmäistaivutussädevaatimukset.

IV. JDSU-laserin huoltomenetelmät

1. Päivittäinen huolto

Optisten komponenttien puhdistus:

Puhdista kuidun päätypinta ja linssi pölyttömällä pumpulipuikolla + isopropyylialkoholilla.

Vältä koskemasta optiseen pintaan suoraan käsilläsi.

Tarkista jäähdytysjärjestelmä:

Puhdista tuulettimen pöly säännöllisesti varmistaaksesi, että ilmakanava on esteetön.

Laserparametrien valvonta:

Tallenna lähtöteho ja aallonpituuden vakaus ja suorita poikkeavuuksien vianmääritys nopeasti.

2. Säännöllinen huolto (suositus 6-12 kuukauden välein)

Vaihda vanhentuneet osat:

Laserdiodit (LD:t) on vaihdettava, kun niiden käyttöikä on umpeutunut.

Tarkista kuituliittimet ja vaihda ne, jos ne ovat pahasti kuluneet.

Kalibroi optinen järjestelmä:

Käytä sädeanalysaattoria tunnistamaan M²-arvo ja säätämään kollimaattorin asentoa.

3. Varotoimet pitkäaikaista varastointia varten

Ympäristövaatimukset:

Lämpötila 10-30°C, kosteus <60 % RH.

Vältä tärinää ja voimakkaita magneettikentän häiriöitä.

Käynnistyshuolto:

Pitkään käyttämättömänä oleville lasereille suositellaan kytkemistä päälle 1 tunniksi kuukaudessa kondensaattorin vanhenemisen estämiseksi.

V. Ennaltaehkäisevät toimenpiteet laserin käyttöiän pidentämiseksi

Vakaa virtalähde: Käytä jännitestabiloitua virtalähdettä + UPS, jotta jännitteen vaihtelut eivät vahingoita piiriä.

Vakiotoiminta:

Vältä toistuvaa virran kytkemistä ja sammuttamista (välit > 30 sekuntia).

Liiallinen tehokäyttö on kielletty (kuten nimellisvirran ylittäminen 10 %:lla).

Pöly- ja kosteustiivis:

Käytä puhtaassa ympäristössä ja asenna tarvittaessa pölysuoja.

Varusta kuivausaine tai ilmankuivain kosteissa tiloissa.

Varmuuskopioi parametrit säännöllisesti:

Tallenna tehdaskalibrointitiedot vian korjaamista varten.

VI. Yhteenveto

JDSU-laserien korkea luotettavuus riippuu oikeasta käytöstä ja säännöllisestä huollosta. Puhdistamalla optiset komponentit, tarkkailemalla lämmön haihtumista ja vaihtamalla ikääntyviä osia oikea-aikaisesti, vikoja voidaan vähentää huomattavasti ja laitteiden käyttöikää voidaan pidentää. Kriittisiä sovelluksia varten (kuten optinen viestintä) on suositeltavaa laatia ennaltaehkäisevä huoltosuunnitelma ja ylläpitää yhteydenpitoa alkuperäisen teknisen tuen kanssa.