Pembaikan laser gentian Semikonduktor JDSU

JDSU (kini Lumentum dan Viavi Solutions) ialah syarikat optoelektronik terkemuka di dunia. Produk lasernya digunakan secara meluas dalam komunikasi optik, pemprosesan industri, penyelidikan saintifik dan bidang perubatan. Laser JDSU terkenal dengan kestabilan yang tinggi, jangka hayat yang panjang dan kawalan yang tepat. Ia terutamanya termasuk laser semikonduktor, laser gentian dan laser keadaan pepejal.

2. Fungsi dan struktur laser JDSU

1. Fungsi utama

Komunikasi optik: digunakan untuk komunikasi gentian optik berkelajuan tinggi (seperti sistem DWDM, modul optik).

Pemprosesan industri: penandaan laser, pemotongan, kimpalan (laser gentian berkuasa tinggi).

Eksperimen penyelidikan saintifik: analisis spektrum, optik kuantum, radar laser (LIDAR).

Peralatan perubatan: pembedahan laser, rawatan kulit (seperti laser semikonduktor).

2. Komposisi struktur biasa

Struktur teras laser JDSU berbeza-beza bergantung pada jenis, tetapi biasanya termasuk komponen utama berikut:

Fungsi Komponen

Diod laser (LD) Menghasilkan cahaya laser, biasanya ditemui dalam laser semikonduktor

Resonator gentian Digunakan dalam laser gentian untuk meningkatkan output laser

Modulator elektro-optik (EOM) Mengawal nadi laser/output berterusan

Sistem kawalan suhu (TEC) Menstabilkan panjang gelombang laser dan mengelakkan terlalu panas

Sistem gandingan optik Mengoptimumkan kualiti pancaran (seperti kanta kolimat)

Litar pemacu Menyediakan arus yang stabil untuk mengelakkan turun naik kuasa

III. Kesalahan biasa dan diagnosis laser JDSU

1. Kuasa keluaran laser berkurangan

Penyebab yang mungkin:

Penuaan diod laser (biasanya 20,000 hingga 50,000 jam hayat).

Pencemaran atau kerosakan penyambung gentian (seperti habuk, calar).

Kegagalan sistem kawalan suhu (TEC) menyebabkan hanyutan panjang gelombang.

Penyelesaian:

Periksa kebersihan muka hujung gentian dan ganti jika perlu.

Uji sama ada arus pemacu stabil, dan laraskan atau gantikan modul LD.

2. Laser tidak boleh dimulakan

Sebab yang mungkin:

Kegagalan kuasa (seperti bekalan kuasa tidak mencukupi atau litar pintas).

Kawal kerosakan litar (seperti PCB burnout).

Pencetus interlock keselamatan (seperti pelesapan haba yang lemah).

Penyelesaian:

Periksa sama ada voltan bekalan kuasa memenuhi spesifikasi (seperti 5V/12V).

Mulakan semula sistem dan semak kod ralat (sesetengah model menyokong ujian kendiri).

3. Kemerosotan kualiti rasuk (nilai M² meningkat)

Sebab yang mungkin:

Komponen optik (seperti kanta, pemantul) tercemar atau diimbangi.

Jejari lentur gentian terlalu kecil, mengakibatkan herotan mod.

Penyelesaian:

Bersihkan atau kalibrasi semula komponen optik.

Pastikan pemasangan gentian memenuhi keperluan jejari lentur minimum.

IV. Kaedah penyelenggaraan laser JDSU

1. Penyelenggaraan harian

Membersihkan komponen optik:

Gunakan swab kapas bebas habuk + isopropil alkohol untuk membersihkan muka dan kanta hujung gentian.

Elakkan menyentuh permukaan optik secara terus dengan tangan anda.

Periksa sistem penyejukan:

Bersihkan habuk kipas dengan kerap untuk memastikan saluran udara tidak terhalang.

Pantau parameter laser:

Catatkan kuasa output dan kestabilan panjang gelombang, dan segera selesaikan masalah keabnormalan.

2. Penyelenggaraan tetap (disyorkan setiap 6 hingga 12 bulan)

Gantikan bahagian penuaan:

Diod laser (LD) perlu diganti selepas jangka hayatnya tamat.

Periksa penyambung gentian dan gantikannya jika ia haus teruk.

Kalibrasi sistem optik:

Gunakan penganalisis rasuk untuk mengesan nilai M² dan laraskan kedudukan kolimator.

3. Langkah berjaga-jaga untuk penyimpanan jangka panjang

Keperluan alam sekitar:

Suhu 10~30°C, kelembapan <60% RH.

Elakkan getaran dan gangguan medan magnet yang kuat.

Penyelenggaraan kuasa:

Untuk laser yang sudah lama tidak digunakan, disyorkan untuk menghidupkan selama 1 jam setiap bulan untuk mengelakkan penuaan kapasitor.

V. Langkah-langkah pencegahan untuk memanjangkan hayat laser

Bekalan kuasa stabil: Gunakan bekalan kuasa stabil voltan + UPS untuk mengelakkan turun naik voltan daripada merosakkan litar.

Operasi standard:

Elakkan kuasa hidup dan mati kerap (selang > 30 saat).

Operasi kuasa yang berlebihan adalah dilarang (seperti melebihi arus undian sebanyak 10%).

Kalis habuk dan kelembapan:

Gunakan dalam persekitaran yang bersih dan pasang penutup habuk jika perlu.

Lengkapkan desiccant atau dehumidifier di kawasan lembap.

Sandarkan parameter dengan kerap:

Simpan data penentukuran kilang untuk pemulihan kerosakan yang mudah.

VI. Ringkasan

Kebolehpercayaan laser JDSU yang tinggi bergantung pada penggunaan yang betul dan penyelenggaraan tetap. Dengan membersihkan komponen optik, memantau pelesapan haba, dan menggantikan bahagian penuaan tepat pada masanya, kadar kegagalan dapat dikurangkan dengan banyaknya dan hayat peralatan dapat dilanjutkan. Untuk aplikasi kritikal (seperti komunikasi optik), adalah disyorkan untuk mewujudkan pelan penyelenggaraan pencegahan dan mengekalkan komunikasi dengan sokongan teknikal asal.