ProtectLD——關(guan) 於(yu) 半導體(ti) 激光器保護
1、溫度控製;
2、安裝應力控製;
3、驅動電流控製;
4、防靜電控製;
無論LD的最終工作狀態如何(恒流、或調製),從(cong) 0功率狀態到預備狀態的電流變化一定要緩慢,建議控製在15S左右,防止PN結由於(yu) 功率驟增,熱量不能及時通過襯底熱沉導出,由於(yu) 固有的熱脹冷縮而在內(nei) 部形成過大的機械應力,再考慮到外邊的安裝應力,驟增的熱量會(hui) 對LD的PN造成一定程度的損傷(shang) ,甚至損壞。
在LD斷電的整個(ge) 過程中,同樣也要非常緩慢的將驅動電流降低,使PN結的熱功率緩慢降低,以便外界的溫控電路可以跟蹤這一過程,並將製冷功率降低到合適的水平,從(cong) 而避免了PN功率驟降造成的內(nei) 部溫差驟變,也就杜絕了由於(yu) 熱脹冷縮造成的機械應力。
在LD工作過程中,通常處於(yu) 兩(liang) 種模式:恒流或者調製狀態。在調製狀態,當調製信號的重複周期遠遠短於(yu) LD溫控係統的溫度傳(chuan) 遞時間時,LD的襯底熱沉係統的熱慣性,對於(yu) LD調製的迅速能量變化產(chan) 生的熱激勵表現出一個(ge) 典型的積分效應,也即LD溫控係統最終處理的是LD調製狀態的平均熱功率,此時在PN結和熱沉之間形成一個(ge) 隨著調製狀態變化的溫度梯度分布,由於(yu) 機械係統的響應時間遠遠大於(yu) 能量變化周期,所以PN內(nei) 部應力分布也將變現為(wei) 一個(ge) 隨著LD平均功率變化的梯度分布,這一分布是一個(ge) 平衡的結果,這種內(nei) 部應力分布不會(hui) 損壞LD的PN結。
當調製信號的重複周期與(yu) LD溫控係統的固有調整時間相近或更長時,由於(yu) 此時LD的驅動電流受控於(yu) 調製信號的變化,迅速變化的調製信號會(hui) 造成LD驅動能量的驟增後不能“及時”減小,或者能量驟減後不能“及時”補充,結果就造成了LD在每一個(ge) 低頻調製周期內(nei) 要受到兩(liang) 次內(nei) 部應力的衝(chong) 擊,最終會(hui) 影響其工作壽命,甚至損壞。
不宜采用直接在LD兩(liang) 端監控器驅動參數,這樣比較危險:電源板與(yu) 示波器地線之間的不等電勢容易造成LD擊穿。應從(cong) LD電流監控端測量。
ProtectTEC——關(guan) 於(yu) 製冷器保護
1、TEC的製冷效率隨著冷熱麵的溫差增大而迅速減小,並且驅動功率越大其自身產(chan) 生的熱量也就越大,反而對製冷不利,如果熱端的熱量不能及時散出,則會(hui) 造成惡性循環,最終燒損TEC,因此,為(wei) 提高製冷效率並延長TEC的使用壽命,通常建議將其驅動功率限製在其最大驅動功率的80%以內(nei) 。推薦采用75%附近。
2、TEC由於(yu) 是溫控器件,其能量搬遷的速度完全隨著驅動功率變化,迅速的驅動功率變化必然引起迅速的能量搬遷,當驅動功率大幅度迅速變化時,會(hui) 使得TEC內(nei) 部PN結的冷熱麵之間形成過大溫差的迅速變化,這一變化會(hui) 引起表麵陶瓷的內(nei) 部應力迅速變化,結果會(hui) 對PN結合表麵陶瓷造成損傷(shang) 。
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