การซ่อมแซมเลเซอร์ไฟเบอร์ JDSU Semiconductor

JDSU (ปัจจุบันคือ Lumentum และ Viavi Solutions) เป็นบริษัทออปโตอิเล็กทรอนิกส์ชั้นนำระดับโลก ผลิตภัณฑ์เลเซอร์ของบริษัทใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการสื่อสารด้วยแสง การประมวลผลทางอุตสาหกรรม การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และด้านการแพทย์ เลเซอร์ของ JDSU ขึ้นชื่อในเรื่องความเสถียรสูง อายุการใช้งานยาวนาน และการควบคุมที่แม่นยำ โดยเลเซอร์เหล่านี้ได้แก่ เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ เลเซอร์ไฟเบอร์ และเลเซอร์โซลิดสเตตเป็นหลัก

2. หน้าที่และโครงสร้างของเลเซอร์ JDSU

1. ฟังก์ชั่นหลัก

การสื่อสารด้วยแสง: ใช้สำหรับการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงความเร็วสูง (เช่น ระบบ DWDM, โมดูลออปติก)

การแปรรูปอุตสาหกรรม: การทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์ การตัด การเชื่อม (เลเซอร์ไฟเบอร์กำลังสูง)

การทดลองวิจัยทางวิทยาศาสตร์: การวิเคราะห์สเปกตรัม, เลนส์ควอนตัม, เรดาร์เลเซอร์ (LIDAR)

อุปกรณ์ทางการแพทย์: การผ่าตัดด้วยเลเซอร์ การรักษาผิวหนัง (เช่น เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์)

2. องค์ประกอบโครงสร้างทั่วไป

โครงสร้างหลักของเลเซอร์ JDSU แตกต่างกันออกไปขึ้นอยู่กับประเภท แต่โดยปกติแล้วจะมีส่วนประกอบสำคัญดังต่อไปนี้:

ฟังก์ชั่นส่วนประกอบ

เลเซอร์ไดโอด (LD) สร้างแสงเลเซอร์ ซึ่งมักพบในเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์

ไฟเบอร์เรโซเนเตอร์ ใช้ในไฟเบอร์เลเซอร์เพื่อเพิ่มเอาต์พุตของเลเซอร์

โมดูเลเตอร์อิเล็กโทรออปติก (EOM) ควบคุมพัลส์เลเซอร์/เอาต์พุตต่อเนื่อง

ระบบควบคุมอุณหภูมิ (TEC) ทำให้ความยาวคลื่นเลเซอร์คงที่และป้องกันความร้อนสูงเกินไป

ระบบการเชื่อมต่อแบบออปติกช่วยเพิ่มประสิทธิภาพคุณภาพของลำแสง (เช่น เลนส์ปรับลำแสง)

วงจรไดรฟ์ให้กระแสไฟฟ้าที่เสถียรเพื่อป้องกันความผันผวนของพลังงาน

III. ข้อบกพร่องทั่วไปและการวินิจฉัยของเลเซอร์ JDSU

1. กำลังเอาต์พุตของเลเซอร์ลดลง

สาเหตุที่เป็นไปได้:

เลเซอร์ไดโอดมีอายุการใช้งานยาวนาน (โดยทั่วไปมีอายุการใช้งาน 20,000 ถึง 50,000 ชั่วโมง)

การปนเปื้อนหรือความเสียหายของขั้วต่อไฟเบอร์ (เช่น ฝุ่น รอยขีดข่วน)

ความล้มเหลวของระบบควบคุมอุณหภูมิ (TEC) ทำให้เกิดการดริฟท์ความยาวคลื่น

สารละลาย:

ตรวจสอบความสะอาดของปลายหน้าไฟเบอร์และเปลี่ยนใหม่หากจำเป็น

ทดสอบว่ากระแสไดรฟ์มีเสถียรภาพหรือไม่ และปรับหรือเปลี่ยนโมดูล LD

2.เลเซอร์ไม่สามารถเริ่มทำงานได้

สาเหตุที่เป็นไปได้:

ไฟฟ้าขัดข้อง (เช่น แหล่งจ่ายไฟไม่เพียงพอ หรือไฟฟ้าลัดวงจร)

วงจรควบคุมได้รับความเสียหาย (เช่น PCB ไหม้)

ทริกเกอร์ล็อคเพื่อความปลอดภัย (เช่น การกระจายความร้อนไม่ดี)

สารละลาย:

ตรวจสอบว่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟตรงตามข้อกำหนดหรือไม่ (เช่น 5V/12V)

รีสตาร์ทระบบและตรวจสอบรหัสข้อผิดพลาด (บางรุ่นรองรับการทดสอบตัวเอง)

3. คุณภาพลำแสงเสื่อมลง (ค่า M² เพิ่มขึ้น)

สาเหตุที่เป็นไปได้:

ส่วนประกอบออปติก (เช่น เลนส์ แผ่นสะท้อนแสง) มีการปนเปื้อนหรือเกิดการชดเชย

รัศมีการโค้งงอของเส้นใยมีขนาดเล็กเกินไป ส่งผลให้เกิดการบิดเบือนโหมด

สารละลาย:

ทำความสะอาดหรือปรับเทียบส่วนประกอบออปติคัลใหม่

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการติดตั้งไฟเบอร์ตรงตามข้อกำหนดรัศมีการโค้งงอขั้นต่ำ

IV. วิธีการดูแลรักษาเครื่องเลเซอร์ JDSU

1.การบำรุงรักษาประจำวัน

การทำความสะอาดส่วนประกอบออปติคัล:

ใช้สำลีชุบน้ำยาปราศจากฝุ่น + แอลกอฮอล์ไอโซโพรพิลในการทำความสะอาดปลายไฟเบอร์และเลนส์

หลีกเลี่ยงการสัมผัสพื้นผิวออปติคอลด้วยมือโดยตรง

ตรวจสอบระบบระบายความร้อน:

ทำความสะอาดฝุ่นพัดลมเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่าท่ออากาศไม่ถูกกีดขวาง

มอนิเตอร์พารามิเตอร์เลเซอร์:

บันทึกกำลังเอาต์พุตและความเสถียรของความยาวคลื่น และแก้ไขปัญหาผิดปกติอย่างทันท่วงที

2. การบำรุงรักษาตามปกติ (แนะนำทุก 6 ถึง 12 เดือน)

เปลี่ยนอะไหล่ที่เสื่อมสภาพ:

เลเซอร์ไดโอด (LD) จำเป็นต้องเปลี่ยนหลังจากหมดอายุการใช้งาน

ตรวจสอบขั้วต่อไฟเบอร์และเปลี่ยนใหม่หากสึกหรอมาก

ปรับเทียบระบบออปติคอล:

ใช้เครื่องวิเคราะห์ลำแสงเพื่อตรวจจับค่า M² และปรับตำแหน่งคอลลิเมเตอร์

3. ข้อควรระวังในการเก็บรักษาในระยะยาว

ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม:

อุณหภูมิ 10~30°C ความชื้น <60% RH.

หลีกเลี่ยงการสั่นสะเทือนและการรบกวนจากสนามแม่เหล็กที่รุนแรง

การบำรุงรักษาเมื่อเปิดเครื่อง:

สำหรับเลเซอร์ที่ไม่ได้ใช้งานเป็นเวลานาน ขอแนะนำให้เปิดเครื่องเป็นเวลา 1 ชั่วโมงทุก ๆ เดือน เพื่อป้องกันตัวเก็บประจุเสื่อมสภาพ

V. มาตรการป้องกันเพื่อยืดอายุการใช้งานของเลเซอร์

แหล่งจ่ายไฟที่มีเสถียรภาพ: ใช้แหล่งจ่ายไฟที่มีเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้า + UPS เพื่อป้องกันความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าจนก่อให้เกิดความเสียหายต่อวงจร

การทำงานมาตรฐาน:

หลีกเลี่ยงการเปิดและปิดเครื่องบ่อยๆ (ช่วงเวลา > 30 วินาที)

ห้ามใช้กำลังไฟฟ้าเกินขนาด (เช่น เกินกระแสไฟฟ้าที่กำหนด 10%)

ป้องกันฝุ่นและความชื้น:

ใช้ในสภาพแวดล้อมที่สะอาดและติดตั้งฝาครอบป้องกันฝุ่นหากจำเป็น

ติดตั้งเครื่องดูดความชื้นหรือเครื่องลดความชื้นไว้ในบริเวณที่มีความชื้น

สำรองข้อมูลพารามิเตอร์เป็นประจำ:

บันทึกข้อมูลการสอบเทียบของโรงงานเพื่อการกู้คืนความผิดพลาดได้อย่างง่ายดาย

VI. บทสรุป

ความน่าเชื่อถือสูงของเลเซอร์ JDSU ขึ้นอยู่กับการใช้งานที่ถูกต้องและการบำรุงรักษาเป็นประจำ การทำความสะอาดส่วนประกอบออปติก การตรวจสอบการกระจายความร้อน และการเปลี่ยนชิ้นส่วนที่เสื่อมสภาพในเวลาที่เหมาะสม สามารถลดอัตราความล้มเหลวได้อย่างมาก และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้ สำหรับการใช้งานที่สำคัญ (เช่น การสื่อสารด้วยแสง) ขอแนะนำให้จัดทำแผนการบำรุงรักษาเชิงป้องกันและรักษาการสื่อสารกับฝ่ายสนับสนุนทางเทคนิคเดิม