توزيع دبوس الصمام الثنائي بالليزر ووظائفه

ديود ليزر (LD)هو جهاز تحويل كهربائي ضوئي يعتمد على تقاطع PN أشباه الموصلات ، والذي يولد ليزر اتجاهي للغاية ومتماسك للغاية من خلال مبدأ الإشعاع المحفز. مبدأ العمل الأساسي هو أنه في ظل التحيز إلى الأمام ، إعادة تجميع الإلكترونات والثقوب في منطقة التنشيط لإطلاق الفوتونات ، والتي يتم تضخيمها بواسطة تجويف الرنين البصري لتشكيل ناتج الليزر. تستخدم ثنائيات الليزر على نطاق واسع في الاتصالات البصرية ، وطباعة الليزر ، والمعدات الطبية (مثل جراحة الليزر) ، ومسح الباركود والمعالجة الصناعية. من المهم للغاية دراسة توزيع الدبوس الخاص به ، والتي لا يمكن أن تضمن فقط الاتصال الصحيح مع دائرة محرك الأقراص وضمان تشغيل مستقر ، ولكن أيضًا تجنب تلف الجهاز أو تدهور الأداء (مثل القوة البصرية غير الطبيعية ، وعمق الحياة ، وما إلى ذلك) الناجم عن سهم المسامير.

الهيكل الأساسي لثنائي الليزر (LD)
1. المكونات الأساسية
① Semicemonductor PN Junction:
جوهر الصمام الثنائي بالليزر هو تقاطع PN يتكون من مواد أشباه الموصلات المخدرة (مثل GAAs ، INP ، إلخ). تحت جهد التحيز إلى الأمام ، تعيد تجميع الإلكترونات والثقوب في منطقة الوصلات ، وإطلاق الفوتونات لتشكيل الإشعاع المحفز.
② تجويف الرنين:
يتكون من سطح الانقسام أو العاكس المطلي ، بحيث تنعكس الفوتونات ذهابًا وإيابًا في التجويف وتضخيمها ، وتشكل أخيرًا إخراج الليزر المتماسك.
2. نوع الحزمة
حزمة مشتركة to-can (حزمة مخطط ترانزستور):
قذيفة معدنية مع نافذة زجاجية ، شائعة الاستخدام في الثنائيات الليزر منخفض الطاقة (مثل قلم الليزر ، رأس ليزر CD/DVD). عدد نموذجي من المسامير: 3 دبابيس (الأنود ، الكاثود ، مراقبة PD) أو 5 دبابيس (مع التحكم TEC).
3. العلاقة بين عدد المسامير والحزمة
①3 دبابيس (الأكثر شيوعا):
Anode (LD+) ، الكاثود (LD-) ، رصد الثنائي الضوئي (PD).
②5 دبابيس أو أكثر:
أضف دبابيس التحكم في برودة كهروضوئية (TEC) (TEC+، TEC-) لتثبيت درجة حرارة الليزر عالي الطاقة.
قد تتضمن بعض الليزر متعدد الأدوار تعديلًا إضافيًا أو تمكين دبابيس.

تصميم دبوس نموذجي ووظائف الثنائيات الليزر المعبأة

1. مخطط توزيع الدبوس

2. شرح مفصل لكل وظيفة دبوس
① Anode (Anode ، Ld+)
الوظيفة: القطب الإيجابي لثنائي الليزر ، متصل بمحطة الإدخال الحالية لدائرة محرك الأقراص.
الخصائص الكهربائية: مطلوب محرك تيار ثابت ، وتيار التشغيل النموذجي هو عشرات Ma إلى عدة A (اعتمادًا على الطاقة).
ملاحظة: قد يؤدي الاتصال العكسي إلى إتلاف الجهاز على الفور.
② الكاثود (الكاثود ، LD-)
الوظيفة: القطب السلبي لثنائي الليزر ، متصل بمحطة الأرض أو الحلقة الحالية لدائرة محرك الأقراص.
الخصائص الكهربائية: عادة ما تكون متصلة بالقذيفة (يجب أن تكون قشرة الحزمة إلى can ترتكز على تبديد الحرارة).
③ مراقبة الثنائي الضوئي (شاشة PD)
الوظيفة: الكشف في الوقت الفعلي لقوة إخراج الليزر ، ردود الفعل إلى دائرة محرك الأقراص لتحقيق التحكم في الحلقة المغلقة (مثل وضع APC).
تكوين الدبوس:
PD Cathode (PIN 1): متصل بدائرة تحويل الجهد الحالي (مثل مضخم transimpedance).
PD Anode (عادة ما يشارك PIN 2 أو Shell مع الكاثود LD).
ملاحظة: قد يتسبب الفشل في توصيل الشاشة PD إلى قوة إخراج غير مستقرة أو تحميل زائد.

فهم بشكل صحيح وتطبيق وظائف PIN الخاصة به
1. تأكد من توصيل الدائرة بشكل صحيح
تجنب سوء الاتصال والتلف للجهاز:
الثنائيات الليزر هي مكونات حساسة. قد يسبب اتصال الدبوس العكسي (مثل الاتصال العكسي لأنود والكاثود) التيار والإرهاق الزائد الفوري.
مطابقة دائرة القيادة:
قد تكون تعريفات PIN للحزم المختلفة (مثل to-can ، SMD) مختلفة. من الضروري توضيح وظائف PIN (مثل LD Anode ، ومراقبة الكاثود PD) لتصميم دائرة محرك تيار ثابتة مطابقة.
2. تحقيق إخراج ضوء مستقر
دور مراقبة الثدي الضوئي (PD):
يتم استخدام PD المراقبة لتعليق القوة البصرية. إذا لم يتم توصيله بشكل صحيح (مثل كاثود PD غير متصل بحلقة التغذية المرتدة) ، فقد يتسبب الليزر في تقلبات طاقة الإخراج أو التحميل الزائد بسبب التحكم في الحلقة المفتوحة.
برودة كهروضوئية (TEC) دبوس:
تتطلب الليزر عالية الطاقة التحكم في درجة حرارة TEC. إذا لم يكن دبوس TEC متصلاً بدائرة التحكم في درجة الحرارة ، فقد يسبب انجراف الطول الموجي أو الحد من الكفاءة بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
3. تجنب المشاكل الشائعة في تصحيح الأخطاء
حالات الفشل النموذجية:
مراقبة PD غير متصلة → قوة الليزر خارج عن السيطرة → الشيخوخة المتسارعة.
تطفو دبابيس TEC → ارتفاع درجة الحرارة → تحولات الطول الموجي (خاصة في أنظمة DWDM).
استكشاف الأخطاء وإصلاحها السريعة:
يمكن أن تكون على دراية بتوزيع الدبوس تحديد موقع المشكلة بسرعة (مثل استخدام مقياس متعدد لقياس ما إذا كان انخفاض الجهد على دبوس LD/PD أمر طبيعي).

إن دراسة توزيع دبوس الصمام الثنائي ليزر ليس فقط ضمانًا للاتصال الصحيح ، ولكن أيضًا المفتاح لتحسين الأداء وتوسيع الحياة وتحسين استقرار النظام. قد يؤدي تجاهل هذا الرابط إلى تلف الأجهزة أو تدهور الأداء البصري أو زيادة تكاليف تصحيح الأخطاء.

عملية التشغيل الموصى بها:

1. تحقق من ورقة البيانات → 2. تحقق من تعريف الدبوس → 3. تصميم دائرة المطابقة → 4. مراقبة معلمات المفاتيح (الحالية ، درجة الحرارة ، الطاقة البصرية) أثناء الاختبار.

Jtbyshieldيمكننا تزويد منتجات الليزر بنطاق طول موجة يبلغ 375 نانومتر ~ 1920nm. تشمل أنواع المنتجات: ثنائيات ليزر أحادية الوضع ، وثنائيات الليزر متعددة الأوضاع ، وحدات ليزر مقترنة بالألياف ، وأنظمة الليزر المقترنة بالألياف ، ووحدات الليزر الموصلة ، وليزر الضوء الأبيض RGB ، وما إلى ذلك.

يمكن تخصيصنا وفقًا لمتطلبات العميل (الطول الموجي/الطاقة/الحزمة/نوع الألياف/القطر الأساسي الألياف ، وما إلى ذلك). إذا كان لديك أي احتياجات ، يرجى الاتصال بنا!

معلومات الاتصال:

إذا كان لديك أي أفكار ، فلا تتردد في التحدث إلينا. بغض النظر عن مكان وجود عملائنا وما هي متطلباتنا ، سنتبع هدفنا لتزويد عملائنا بجودة عالية وأسعار منخفضة وأفضل خدمة.