Oprava polovodičového vláknového lasera JDSU

JDSU (teraz Lumentum a Viavi Solutions) je popredná optoelektronická spoločnosť na svete. Jeho laserové produkty sú široko používané v optických komunikáciách, priemyselnom spracovaní, vedeckom výskume a medicínskych odboroch. Lasery JDSU sú známe svojou vysokou stabilitou, dlhou životnosťou a presným ovládaním. Patria sem najmä polovodičové lasery, vláknové lasery a pevnolátkové lasery.

2. Funkcie a štruktúry JDSU laserov

1. Hlavné funkcie

Optická komunikácia: používa sa na vysokorýchlostnú komunikáciu z optických vlákien (ako sú systémy DWDM, optické moduly).

Priemyselné spracovanie: laserové značenie, rezanie, zváranie (vysokovýkonné vláknové lasery).

Vedecko-výskumné experimenty: spektrálna analýza, kvantová optika, laserový radar (LIDAR).

Lekárske vybavenie: laserová chirurgia, ošetrenie kože (napríklad polovodičové lasery).

2. Typické konštrukčné zloženie

Základná štruktúra laserov JDSU sa líši v závislosti od typu, ale zvyčajne zahŕňa nasledujúce kľúčové komponenty:

Funkcia komponentu

Laserová dióda (LD) Generuje laserové svetlo, ktoré sa bežne vyskytuje v polovodičových laseroch

Vláknový rezonátor Používa sa vo vláknových laseroch na zvýšenie výkonu lasera

Elektrooptický modulátor (EOM) Riadi laserový impulz/kontinuálny výstup

Systém kontroly teploty (TEC) Stabilizuje vlnovú dĺžku lasera a zabraňuje prehriatiu

Optický spojovací systém Optimalizuje kvalitu lúča (ako je kolimačná šošovka)

Hnací obvod Poskytuje stabilný prúd, aby sa zabránilo kolísaniu výkonu

III. Bežné poruchy a diagnostika JDSU laserov

1. Výstupný výkon lasera klesá

Možné príčiny:

Starnutie laserovej diódy (zvyčajne 20 000 až 50 000 hodín životnosti).

Znečistenie alebo poškodenie konektora vlákna (ako je prach, škrabance).

Porucha systému riadenia teploty (TEC) spôsobuje posun vlnovej dĺžky.

Riešenie:

Skontrolujte čistotu konca vlákna a v prípade potreby ho vymeňte.

Otestujte, či je prúd pohonu stabilný a upravte alebo vymeňte modul LD.

2. Laser sa nedá spustiť

Možné dôvody:

Výpadok napájania (napríklad nedostatočné napájanie alebo skrat).

Poškodenie riadiaceho obvodu (napríklad vyhorenie PCB).

Bezpečnostná blokovacia spúšť (napríklad zlé odvádzanie tepla).

Riešenie:

Skontrolujte, či napätie zdroja zodpovedá špecifikáciám (napríklad 5V/12V).

Reštartujte systém a skontrolujte kód chyby (niektoré modely podporujú samočinný test).

3. Zhoršenie kvality lúča (zvýšená hodnota M²)

Možné dôvody:

Optické komponenty (ako sú šošovky, reflektory) sú znečistené alebo posunuté.

Polomer ohybu vlákna je príliš malý, čo vedie k skresleniu režimu.

Riešenie:

Vyčistite alebo prekalibrujte optické komponenty.

Uistite sa, že inštalácia vlákien spĺňa požiadavky na minimálny polomer ohybu.

IV. Metódy údržby lasera JDSU

1. Denná údržba

Čistenie optických komponentov:

Na čistenie koncovky vlákna a šošovky použite bezprašné vatové tampóny + izopropylalkohol.

Nedotýkajte sa optického povrchu rukami.

Skontrolujte chladiaci systém:

Pravidelne čistite prach z ventilátora, aby ste zabezpečili, že vzduchové potrubie nebude upchaté.

Monitorujte parametre lasera:

Zaznamenajte výstupný výkon a stabilitu vlnovej dĺžky a okamžite odstráňte abnormality.

2. Pravidelná údržba (odporúča sa každých 6 až 12 mesiacov)

Vymeňte staré diely:

Laserové diódy (LD) je potrebné po uplynutí ich životnosti vymeniť.

Skontrolujte konektory vlákien a vymeňte ich, ak sú silne opotrebované.

Kalibrácia optického systému:

Pomocou analyzátora lúča zistite hodnotu M² a upravte polohu kolimátora.

3. Opatrenia na dlhodobé skladovanie

Požiadavky na životné prostredie:

Teplota 10~30°C, vlhkosť <60% RH.

Vyhnite sa vibráciám a silnému rušeniu magnetického poľa.

Údržba pri zapnutí:

Pri laseroch, ktoré sa dlho nepoužívali, sa odporúča zapnúť na 1 hodinu každý mesiac, aby sa zabránilo starnutiu kondenzátora.

V. Preventívne opatrenia na predĺženie životnosti lasera

Stabilný zdroj napájania: Použite napäťovo stabilizovaný zdroj napájania + UPS, aby ste zabránili poškodeniu obvodu kolísaním napätia.

Štandardná prevádzka:

Vyhnite sa častému zapínaniu a vypínaniu (intervaly > 30 sekúnd).

Prevádzka s nadmerným výkonom je zakázaná (napríklad prekročenie menovitého prúdu o 10%).

Odolné voči prachu a vlhkosti:

Používajte v čistom prostredí av prípade potreby nainštalujte protiprachový kryt.

Vo vlhkých priestoroch vybavte sušidlo alebo odvlhčovač.

Pravidelne zálohujte parametre:

Uložte si továrenské kalibračné údaje, aby ste mohli ľahko obnoviť poruchu.

VI. Zhrnutie

Vysoká spoľahlivosť laserov JDSU závisí od správneho používania a pravidelnej údržby. Čistením optických komponentov, monitorovaním odvodu tepla a včasnou výmenou starnúcich dielov je možné výrazne znížiť poruchovosť a predĺžiť životnosť zariadenia. Pre kritické aplikácie (ako je optická komunikácia) sa odporúča vytvoriť plán preventívnej údržby a udržiavať komunikáciu s pôvodnou technickou podporou.