CWレーザーダイオードの故障の5つの一般的な原因とそれらを回避する方法

Jan 22, 2021

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連続波(CW)レーザーダイオードアレイは、最新の医療、自動車、防衛機器の主要コンポーネントです。 そのため、機器の信頼性と寿命は、レーザーダイオードアレイの信頼性と寿命に依存します。 この記事では、失敗の5つの一般的な原因と、それらを回避する方法について説明します。


1.保管および組み立て環境

レーザーダイオードは、制御された環境でのみ取り扱う必要があります。 熱、湿度、および汚染物質はすべて、レーザーダイオードに損傷を与える可能性があります。

元のパッケージ/コンテナ内の清潔で乾燥した環境にレーザーダイオードを保管します。

パッケージが最低保管温度と最高保管温度(特に指定のない限り、通常-30°Cから70°C)を超えないようにしてください。

レーザーダイオードコンポーネントは、同じレベルの清浄度を維持するように設計された適切なシステムに統合されるまで、ISOクラス7のクリーンルーム環境内に保管することをお勧めします。


2.エレクトロニクス

レーザーダイオードは、静電放電による損傷を受けやすいです。 それらは、開梱されてからシステム内で保護されるまでの間に最も脆弱です。

  • レーザーダイオードを取り扱うときは、常に接地されたリストストラップと接地された帯電防止マットを使用してください。

  • レーザーをシステム配線に接続する準備ができるまで、リード線を電気的に短絡したままにします。

3.光学

電気的な懸念に加えて、レーザーダイオードの前面は誤った取り扱いによる損傷を受けやすいです。 レーザー出力ファセットとの接触に起因する汚染は、突然の故障がなくても、レーザーダイオードの不可逆的な損傷と故障につながる可能性があります。

レーザーダイオードを取り扱うときは、常にパウダーフリーのラテックスまたはニトリル手袋を着用してください。

ほこり、水、またはその他の表面汚染物質への暴露を避けてください。

フロントファセットをクリーニングしようとしないでください。

フロントファセットの近くではんだ付けしないでください。

接着剤、塗料、溶剤などの揮発性製品の近くに保管しないでください。これらの材料が前面に付着する可能性があります。


4.電気ドライバー

レーザーダイオードは、レーザーのオーバードライブを回避するために、動作電流と電圧を正確に制御する必要があります。 正しいドライバは、電力サージ、過渡現象、および変動から保護します。

レーザーダイオードがドライバーの極性に正しく一致していることを確認してください。逆極性でレーザーダイオードを操作しないでください。

レーザーダイオード用に特別に設計された電子機器を使用してください。

逆電流スパイクから保護するために、レーザーダイオードの近くに逆保護ダイオードを取り付けます。

適切なサイズの電気ケーブルとコネクタを使用してください。

「オフ」状態のときに、電源装置に漏れ電流が発生しないことを確認してください。

ターンオンおよびターンオフ中の電流スパイクを回避します。

ドライブ回路を調整して、リンギングや発振のない、非常に減衰した応答を提供します。


5.クーラントシステム

高出力レーザーダイオードは大量の廃熱を発生します。 レーザーの寿命を延ばすには、適切な冷却が不可欠です。 流体冷却を使用するシステムの場合、いくつかの重要な予防措置があります。

冷却液の化学的性質がヒートシンクと互換性があることを確認してください。

適切な冷却液の流量を維持します。

冷却システムに十分な冷却能力があり、長期間の動作に推奨される動作温度範囲を維持できることを確認してください。

冷却水中の微生物の増殖を避けてください。

レーザーダイオードのすぐ上流に適切なろ過を行います。