تعمیر لیزر فیبر نیمه هادی JDSU

JDSU (در حال حاضر Lumentum و Viavi Solutions) یک شرکت پیشرو در زمینه الکترونیک نوری در جهان است. محصولات لیزری آن به طور گسترده در ارتباطات نوری، پردازش صنعتی، تحقیقات علمی و زمینه های پزشکی استفاده می شود. لیزرهای JDSU به دلیل پایداری بالا، عمر طولانی و کنترل دقیق معروف هستند. آنها عمدتاً شامل لیزرهای نیمه هادی، لیزرهای فیبر و لیزرهای حالت جامد هستند.

2. توابع و ساختار لیزرهای JDSU

1. توابع اصلی

ارتباط نوری: برای ارتباطات فیبر نوری با سرعت بالا (مانند سیستم های DWDM، ماژول های نوری) استفاده می شود.

پردازش صنعتی: مارک لیزری، برش، جوشکاری (لیزرهای فیبر با قدرت بالا).

آزمایشات تحقیقاتی علمی: تجزیه و تحلیل طیفی، اپتیک کوانتومی، رادار لیزری (LIDAR).

تجهیزات پزشکی: جراحی لیزر، درمان پوست (مانند لیزرهای نیمه هادی).

2. ترکیب ساختاری معمولی

ساختار هسته لیزرهای JDSU بسته به نوع آن متفاوت است، اما معمولاً شامل اجزای کلیدی زیر است:

تابع جزء

دیود لیزر (LD) نور لیزری را تولید می کند که معمولاً در لیزرهای نیمه هادی یافت می شود

تشدید کننده فیبر در لیزرهای فیبر برای افزایش خروجی لیزر استفاده می شود

مدولاتور الکترواپتیک (EOM) پالس لیزر/خروجی پیوسته را کنترل می کند

سیستم کنترل دما (TEC) طول موج لیزر را تثبیت می کند و از گرم شدن بیش از حد جلوگیری می کند

سیستم کوپلینگ نوری کیفیت پرتو را بهینه می‌کند (مانند لنز تلاقی کننده)

مدار محرک جریان پایداری را برای جلوگیری از نوسانات برق فراهم می کند

III. خطاهای رایج و تشخیص لیزرهای JDSU

1. توان خروجی لیزر کاهش می یابد

علل احتمالی:

پیری دیود لیزری (معمولا 20000 تا 50000 ساعت عمر).

آلودگی یا آسیب اتصال فیبر (مانند گرد و غبار، خراش).

خرابی سیستم کنترل دما (TEC) باعث رانش طول موج می شود.

راه حل:

تمیزی قسمت انتهایی فیبر را بررسی کنید و در صورت لزوم تعویض کنید.

تست کنید که آیا جریان درایو پایدار است یا خیر، و ماژول LD را تنظیم یا جایگزین کنید.

2. لیزر نمی تواند شروع شود

دلایل احتمالی:

قطع برق (مانند منبع تغذیه ناکافی یا اتصال کوتاه).

آسیب های مدار را کنترل کنید (مانند فرسودگی PCB).

ماشه اینترلاک ایمنی (مانند اتلاف حرارت ضعیف).

راه حل:

بررسی کنید که آیا ولتاژ منبع تغذیه مطابق با مشخصات (مانند 5V/12V) است یا خیر.

سیستم را مجددا راه اندازی کنید و کد خطا را بررسی کنید (بعضی از مدل ها از تست خودکار پشتیبانی می کنند).

3. بدتر شدن کیفیت پرتو (افزایش مقدار M²)

دلایل احتمالی:

اجزای نوری (مانند لنزها، بازتابنده ها) آلوده یا افست هستند.

شعاع خمش فیبر بسیار کوچک است، که منجر به اعوجاج حالت می شود.

راه حل:

اجزای نوری را تمیز یا مجدد کالیبره کنید.

اطمینان حاصل کنید که نصب فیبر با حداقل شعاع خمشی مورد نیاز است.

IV. روش های نگهداری لیزر JDSU

1. تعمیر و نگهداری روزانه

تمیز کردن اجزای نوری:

از سواب های پنبه ای بدون گرد و غبار + ایزوپروپیل الکل برای تمیز کردن قسمت انتهایی فیبر و لنز استفاده کنید.

از لمس مستقیم سطح نوری با دست خودداری کنید.

سیستم خنک کننده را بررسی کنید:

گرد و غبار فن را به طور مرتب تمیز کنید تا مطمئن شوید که مجرای هوا مسدود نیست.

مانیتور پارامترهای لیزر:

توان خروجی و پایداری طول موج را ثبت کنید و به سرعت ناهنجاری ها را عیب یابی کنید.

2. تعمیر و نگهداری منظم (هر 6 تا 12 ماه توصیه می شود)

تعویض قطعات قدیمی:

دیودهای لیزری (LD) پس از پایان عمرشان باید تعویض شوند.

اتصالات فیبر را بررسی کنید و در صورت فرسودگی شدید آنها را تعویض کنید.

کالیبره کردن سیستم نوری:

برای تشخیص مقدار M² و تنظیم موقعیت کولیماتور از یک تحلیلگر پرتو استفاده کنید.

3. اقدامات احتیاطی برای نگهداری طولانی مدت

الزامات زیست محیطی:

دما 10 ~ 30 درجه سانتی گراد، رطوبت <60٪ RH.

از لرزش و تداخل میدان مغناطیسی قوی اجتناب کنید.

تعمیر و نگهداری روشن:

برای لیزرهایی که مدت زیادی استفاده نشده اند، توصیه می شود هر ماه 1 ساعت روشن شود تا از پیری خازن جلوگیری شود.

V. اقدامات پیشگیرانه برای افزایش طول عمر لیزر

منبع تغذیه پایدار: برای جلوگیری از آسیب رساندن نوسانات ولتاژ به مدار، از منبع تغذیه تثبیت شده ولتاژ + یو پی اس استفاده کنید.

عملکرد استاندارد:

از روشن و خاموش کردن مکرر برق خودداری کنید (با فواصل زمانی بیش از 30 ثانیه).

عملکرد بیش از حد توان ممنوع است (مانند تجاوز از جریان نامی 10٪).

ضد گرد و غبار و رطوبت:

در محیط تمیز استفاده کنید و در صورت لزوم یک پوشش گرد و غبار نصب کنید.

در مناطق مرطوب یک خشک کننده یا رطوبت گیر مجهز کنید.

به طور منظم از پارامترها نسخه پشتیبان تهیه کنید:

برای بازیابی آسان خطا، داده های کالیبراسیون کارخانه را ذخیره کنید.

VI. خلاصه

قابلیت اطمینان بالای لیزرهای JDSU به استفاده صحیح و نگهداری منظم بستگی دارد. با تمیز کردن قطعات نوری، نظارت بر اتلاف گرما و تعویض به موقع قطعات قدیمی، می توان میزان خرابی را تا حد زیادی کاهش داد و عمر تجهیزات را افزایش داد. برای کاربردهای حیاتی (مانند ارتباطات نوری)، توصیه می شود یک برنامه نگهداری پیشگیرانه ایجاد کنید و ارتباط با پشتیبانی فنی اصلی را حفظ کنید.