Как проверить лазерный диод тестером: Как проверить лазерный диод

Как проверить лазерный диод

Мы принимаем формат Sprint-Layout 6! Экспорт в Gerber из Sprint-Layout 6. Говорят они боятся статики, перед выпаиванием надо перемкнуть все выводы проволочкой, и снимать ее только после установки конденсаторов. Конденсаторы Panasonic. Часть 4.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• . : UNDIYING — Практический учебник по пользованию лазерными диодами : .
• :: СХЕМА САМОДЕЛЬНОГО ЛАЗЕРА ::
• Лазерный диод, Устройство, Распиновка.
• Электрические регулировки и настройки в проигрывателях CD
• Как подключить лазерный диод: схема подключения
• Лазерный диод
• Как проверить инфракрасный светодиод
• Из лазера сделать мощный лазер. Самодельный мощный лазер
• Диодные лазеры
• Лазерное устройства прослушивания – ЧАСТЬ 3

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Лазерные диоды

. : UNDIYING — Практический учебник по пользованию лазерными диодами : .

Да потому что лазерный диод это готовый покупной лазер и DIY тут приложимо разве что в создании источника питания, фетишного корпуса и формирующего объектива и то, если нужен. Перевод слова undying на русский язык звучит как «нечисть». Нечто, вызывающее страх и отвращение. Мощные лазерные диоды страха и отвращения, конечно не вызывают. Скорее зависть. Но для «трушного» разработчика самодельных лазеров «докатиться» до пользования готовыми лазерами это, как бы «не комильфо».

Тем не менее как бы там ни было, но текст, посвященный использованию лазерных диодов в конце концов появился на этом сайте. Гайдом этот текст не является. Скорее уж учебно-справочным пособием. Поэтому и размещен в разделе «технологии». Необходимо сразу предупредить, что данный текст адресован «саберостроителям» — тем, кто считает, что лазер должен резать и жечь.

Поэтому вопросы применения лазерных диодов малой мощности менее 1 Вт а также специфические вопросы, вроде ширины спектра или стабильности частоты лазерного излучения, здесь не рассматриваются. Так уж повелось, что само название этого текста настраивает на религиозно — мистический лад. Ну а где религия, там и догмы.

Вот список догм, бытующих в технике полупроводниковых лазеров. О том, как их следует понимать, и как к ним относиться, читайте в тексте:. Кстати об источнике питания. Уже довольно широко известно, что лазерные диоды следует питать от стабилизатора тока, а не от стабилизатора напряжения. Проще всего выглядят аналоговые стабилизаторы.

Вот пара хороших схем:. Резисторы R1 и R6 служат лишь для разрядки электролитических конденсаторов C1 и C2. Напряжения здесь везде не выше 10 вольт, так что для Вашей жизни эти конденсаторы не опасны.

А вот для жизни лазерного диода, при случайном контакте, заряд накопленный на этих конденсаторах летален. Конденсатор C1 весьма важен. Как показывает моделирование в LTSpice и макетирование на реальных деталях существует некоторое положительное отличное от нуля значение емкости этого конденсатора, ниже которой схема не работает — генерирует выброс тока перерегулирования и убивает диод.

Это значение индивидуально и зависит от параметров конкретно взятой КРЕН-ки. Для большинства кренок оно лежит в районе мкф. Резисторы R Собственно и принцип — то работы всей схемы заключается в том, что КРЕНка стабилизирует напряжение на резисторе фиксированной величины, стабилизируя таким образом и ток, текущий через нагрузку. Резисторов много по трем причинам:. Боже Вас упаси использовать на этом месте переменный резистор! Это верный способ отправить диод на тот свет! Количество подключенных резисторов менять только пайкой.

Ну или джамперами, если Вы уверены в их надежности. Схема очень проста и сделана на доступных деталях. При этом имеет высокую точность стабилизации и множество всякого рода встроенных защит: от короткого замыкания, от перегрева, от перенапряжения по входу и т. Схема не защищена от переполюсовки.

Вставляя батарейки будьте внимательны. Схема терпеть не может плохой контакт при подключении диода. Действительно, когда контакт нарушается, стабилизатор тока, пытаясь поддержать ток, поднимает напряжение на C1. А в момент, когда контакт восстанавливается, весь заряд из C1 мощным импульсом идет через диод и надежно приканчивает его.

Этот недостаток в той или иной мере свойственен всем стабилизаторам тока. Используйте надежные проверенные провода и пайку. Подключение диода к стабилизатору «методом тыка» недопустимо! Схема довольно тормознутая. Характерное время нарастания и спада тока при включении и выключении составляет порядка миллисекунды и определяется емкостями конденсаторов С1 и С2. Но ведь и они выбраны исходя из необходимости подавления перерегулирования КРЕН-ки.

Еще схема плохо относится к динамическому изменению нагрузки. Оно и понятно — между толстой буферной емкостью C1 и лазерным диодом никакого ограничения нет. С мощнымими арсенид-галлиевыми лазерными диодами это прокатывает. А вот с нитрид-галлиевыми — не всегда. Похоже нитрид галлиевые синие и зеленые диоды при определенных условиях ведут себя так, как будто имеют участок отрицательного дифференциального сопротивления а-ля туннельный диод со всеми вытекающими последствиями. В продаже ходит довольно много поддельных КРЕНок.

LM, LM запросто можно встретить что-нибудь не то. Для проверки лучше всего грузить ее на резисторы разного номинала и смотреть как зависит от нагрузки ток стабилизации. Подсказка: при изменении нагрузки в разумных пределах скажем от короткого замыкания до одного ома выходной ток не должен заметно меняться. Кроме того если есть осциллограф крайне желательно проконтролировтаь фронт и спад тока при включении и выключении схемы.

Вообще впечатления о работе схемы самые положительные. Но, к сожалению, эти улучшения — сильный оверхед, бьющий в размер батарейки. Даже в имеющемся виде схема требует двух литий-ионных аккумуляторов 7. А если еще прибавить лишний вольт падения на защитном диоде и 2. КПД схемы тем больше, чем больше падение напряжения на диоде. Так используя аналогичный стабилизатор для питания синего диода 4. Вернуться к оглавлению.

Стабилизатор тока об двух транзисторах. Существует в нескольких вариациях, объединенных единой идеей. А это серьезный оверхед. При имевшемся напряжении батарей ток как-то не захотел лезть через КТ, поэтому пришлось поставить три таких модуля впараллель на один диод. Тот диод был, в конечном итоге, спален при попытке перехода на покупной китайский импульсный стабилизатор тока.

Такким образом на счету схемы ни одного сожженного диода. Таким образом падение напряжения на диоде не вычитается из напряжения питания схемы и все напряжение батареи становится доступным для управления затвором. Недостатком такого подключения является то, что лазерный диод «висит» не на общем проводе не на земле. Внезапная закоротка на землю — и ему хана.

Тем не менее в батарейных схемах понятие «земли» вообще довольно условное. Поэтому на такое подключение можно пойти, если не планируется питать «указку» от сетевого блока питания. Если используется MOSFET логического уровня например irl или irlr , если лазерный диод длинноволновый красный или инфракарсный и если исключить закоротить защитный диод 10A10, схема становится работоспособна от одного литий-ионного аккумулятора.

Ценой за это, однако, становится опасность убить ценный Диод, неправильно вставив батарейку. Во всех вариациях этой схемы резистор R3 также имеет смысл делать наборным.

Понятно, что делать это следует только заменив лазерный диод на что-нибудь менее ценное. Например на резистор номиналом в 0. Конденсатор C1 — защита от звона выключателя SW1. Звон выключателя SW2 влияет заметно меньше, поскольку через SW2 течет небольшой ток, ограниченный резистором R1. Недостатком схемы является отсутствие источника опорного напряжения.

На практике это выражается в необходимости подбора величины резистора R3 индивидуально для каждого экземпляра схемы. Компенсация температурного дрейфа параметров также отсутствует. Впрочем, в любом случае, по независимым причинам Вы не станете эксплуатировать схему ни зимой при низкой температуре, ни летом в сильную жару. В первом случае существует опасность убить диод из-за конденсации влаги на его внутренней и внешней оптике, а во втором — опасность перегрева, от которого схема также не имеет защиты.

Просто последовательно лазерному диоду подключите термостойкий резистор, величину которого Вам придется подобрать в зависимости от тока питания Вашего Диода и от напряжения питающей аккумуляторной батареи. Для мощных диодов, питаемых от пары литий-ионных аккумуляторов, оптимальная величина резистора обычно составляет порядка одного ома. Резисторы же зачастую могут нормально существовать при температуре градусов двести Цельсия и радиатора не требуют. На фотографиях ниже показан пример миниатюрной сборки двухтранзисторного стабилизатора тока с разгрузкой резистором, предназначенного для использования внутри корпуса стандартной мощной лазерной указки.

Обе схемы достаточно просты и при условии отсутствия ошибок монтажа работают сразу. Для этого вместо лазерного диода на выход схемы припаяйте эквивалент нагрузки в простейшем случае — резистор на 0. Постоянное возбуждение можно диагностировать мультиметром.

Если выдаваемый ток слишком мал по сравнению с ожидаемым значением — вероятнее всего имеет место ВЧ возбуждение. Кратковременное возбуждение в моменты включения и выключения диагностируется только осциллографом. Если имеет место ВЧ возбужение драйвера его можно попытаться подавить поставив резистор ом на пятьдесят между базой управляющего транзистора 2n и точкой съема измеряемого напряжения на токоизмерительном резисторе R3.

Еще можно воспользоваться так называемыми ферритовыми бусинами, которые собственно и придуманы для подавления ВЧ возбуждения схем. Еще можно заменить управляющий транзистор 2n на менее высокочастотный.

:: СХЕМА САМОДЕЛЬНОГО ЛАЗЕРА ::

Каждый из нас держал в руках лазерную указку. Несмотря на декоративность применения, в ней находится самый настоящий лазер, собранный на основе полупроводникового диода. Такие же элементы устанавливаются на лазерных уровнях и. Следующее популярное изделие, собранное на полупроводнике — записывающий DVD привод вашего компьютера. В нем установлен более мощный лазерный диод, обладающей термической разрушительной силой. Устройства подобного типа недорогие в производстве, конструкция достаточно массовая.

Совсем небольшая заметка как быстро и просто проверить . Таким же способом можно проверить лазерный диод в блоке LSU.

Лазерный диод, Устройство, Распиновка.

Сегодня во многих приборах бытового и любого другого плана используются лазерные диоды полупроводники для создания целенаправленного луча. И самым важным моментом в самостоятельной сборке лазерной установки является подключение диода. От led диода лазерная модель отличается очень маленькой площадью кристалла. В связи с чем наблюдается значительная концентрация мощности, что приводит к кратковременному превышению значения тока в переходе. Из-за этого такой диод может легко перегореть. Поэтому, чтобы лазерный диод прослужил как можно дольше, необходима специальная схема — драйвер. Обратите внимание! Любой диод лазерного типа необходимо питать стабилизированным током.

Электрические регулировки и настройки в проигрывателях CD

Вернуться в Фрезерные станки по дереву и пластикам, гравировальные станки, роутеры. Translate using Google:. Фрезерные и гравировальные станки для обработки мягких материалов дерево, пластики, мягкие металлы. Как проверить Лазер 2,5W и мог ли он спалить мозги? Лазерный модуль 2.

В процессе ремонта бытовой техники или других электронных устройств: монитора, принтера, микроволновки, блока питания компьютера или автомобильного генератора например, Valeo, БОШ или БПВ и т. Расскажем подробно про тестирование диодов.

Как подключить лазерный диод: схема подключения

Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Войти Регистрация. Собираем карманный лазер DIY или Сделай сам Из песочницы В этом посте я опишу, как собирал фиолетовую лазерную указку из хлама, нашедшегося под рукой. Для этого мне потребовался: фиолетовый лазерный диод, коллиматор для сведения пучка света, детали драйвера, корпус для лазера, источник питания, хороший паяльник, прямые руки, и желание творить.

Лазерный диод

Да потому что лазерный диод это готовый покупной лазер и DIY тут приложимо разве что в создании источника питания, фетишного корпуса и формирующего объектива и то, если нужен. Перевод слова undying на русский язык звучит как «нечисть». Нечто, вызывающее страх и отвращение. Мощные лазерные диоды страха и отвращения, конечно не вызывают. Скорее зависть. Но для «трушного» разработчика самодельных лазеров «докатиться» до пользования готовыми лазерами это, как бы «не комильфо». Тем не менее как бы там ни было, но текст, посвященный использованию лазерных диодов в конце концов появился на этом сайте. Гайдом этот текст не является.

разобрал значит данный девайс и огорчился видимо лазер там не знаю как его проверить тестер показывает что диод в норме.

Как проверить инфракрасный светодиод

Лазер 5. Будьте осторожны! Vladimir Zaika Практически аналогично, правда лазер на «2.

Из лазера сделать мощный лазер. Самодельный мощный лазер

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Лазер в CD и DVD приводе

Добавить форум Lasers. Справка Пользователи Календарь Все разделы прочитаны. Бесплатные розыгрыши призов Для гостей форума Пожертвования Donate. На форуме ежемесячно проходят бесплатные розыгрыши призов для зарегистрированных и активно общающихся форумчан.

Конечно же, самодельный прибор не сможет обрести большую мощность, которую имеют производственные аппараты, но все же кое-какую пользу в быту от него можно будет получить. Чтобы процесс по созданию резака продвигался как можно быстрее, необходимо подготовить следующие предметы и инструменты:.

Диодные лазеры

Лазерный светодиод принципиально отличается обычного светодиода наличием встроенного резонатора, который позволяет получить индуцированное излучение высокой степени когерентности согласованности между фазами оптических колебаний. Это дает возможность управлять излучением с помощью электромагнитных волн и генерировать когерентный поток света. Представим себе плоский p-n-переход, смещенный в прямом направлении рисунок 1. В этом случае происходит инжекция дырок в область n и наоборот — электронов в область p. Во время этого перехода в граничной активной области может произойти рекомбинация, которая будет сопровождаться испусканием кванта. Такое излучение называется спонтанным.

Лазерное устройства прослушивания – ЧАСТЬ 3

Все радиолюбители в каком то этапе своей практики делали или хотели сделать настоящий режущий лазер. Сама идея кажется сложной, особенно если нет навыков о создании таких девайсов, но все гораздо проще! Сердцем режущего лазера служит лазерный диод, остальное батарейки, стабилизатор тока и т.

зажечь и не сжечь / Хабр

Лазерный диод — это на самом деле вон та тоненькая палочка, к которой тянутся золотые провода. Маленький кубик левее — защитный диод, спасающий лазерный диод от импульсов обратного напряжения

Радиолюбители часто пытаются с той или иной степенью успешности использовать в своих конструкциях полупроводниковые лазерные излучатели видимого и ИК спектра. Лазерный диод внешне кажется довольно простым полупроводниковым прибором. Ему не нужно ни высоких напряжений, ни колоссальных токов. Он на первый взгляд похож на светодиод: пропустил через него ток — получил на выходе излучение. Тем не менее, в использовании полупроводниковых лазеров кроется некоторое количество подводных камней, игнорирование которых ведет прежде всего к снижению их надежности, к быстрой деградации выходной мощности и качества пучка, а нередко и к мгновенному выходу из строя еще до первого включения. В этой статье я хотел бы обратить на эти подводные камни внимание.

Почти светодиод

Структура лазерного диода напоминает обычный светодиод, и в сущности им же и является. Двойная гетероструктура, гетероструктура с квантовыми ямами и квантовыми точками — все эти типы светоизлучающих полупроводниковых структур применяются и в современных высокоэффективных светодиодах. Задачи у этих структур в светодиоде и лазере отличаются: в первом нужно за счет рекомбинации получить излучение само по себе, во втором — инверсную заселенность, превращающую полупроводник в активную среду, усиливающую свет. Тем не менее, решаются они почти одинаково. Первые полупроводниковые лазеры, созданные в 1962 году американцами Робертом Холлом и Ником Холоньяком и советскими учеными Николаем Басовым, Олегом Крохиным и Юрием Поповым, были сделаны на основе обычного pn-перехода на арсениде галлия, излучающего свет в ближней инфракрасной области, и на арсениде-фосфиде галлия — видимый красный свет. Из-за низкой эффективности такие лазеры работали лишь при чудовищной плотности тока, только в импульсном режиме и при охлаждении до криогенных температур, что не только спасало кристалл от расплавления, но и повышало эффективность преобразования энергии тока в энергию возбужденных состояний и удлиняло время их жизни, что облегчало получение инверсной заселенности.

На этом рисунке (из Нобелевской лекции Жореса Алферова) приведен пример схемы строения активной зоны типичного современного лазерного диода, включающего квантовую яму из нелегированного высокоомного арсенида галлия и гетероструктурную сверхрешетку из тончайших (доли нанометра) слоев полупроводников с различной шириной запрещенной зоны, а также слои с более высоким показателем преломления, обеспечивающие удержание света в активной зоне.

А чтобы превратить светодиод в лазер, не хватает самой малости. Имя ей —

Оптический резонатор

Размеры активной зоны на основе полупроводникового кристалла чрезвычайно малы и встроить его в традиционный оптический резонатор из зеркал и линз было бы очень сложно, а еще сложнее — отъюстировать эту оптическую схему. Тем не менее, первый лазерный диод был создан практически сразу же после изобретения светодиода, и помогло в этом полезное свойство кристаллов арсенида галлия — совершенная спайность. Этим понятием называют способность некоторых кристаллов легко раскалываться по параллельным плоскостям, совпадающим с определенными кристаллографическими гранями. Если кристалл совершенен, имеет низкую плотность дислокаций и лишен блочного, мозаичного строения, эти сколы совершенно плоски, атомно гладки (за исключением отдельных ступеней) и абсолютно параллельны друг другу. А в силу высокого показателя преломления эти грани хорошо отражают свет. Эти два параллельных скола, перпендикулярные плоскости активной зоны диода, и образуют резонатор. Оптические свойства двойной гетероструктуры, являющейся по сути волноводом, способствуют снижению потерь света в резонаторе. В современных лазерных диодах волновод формируют в кристалле умышленно, вводя дополнительные слои с более высоким показателем преломления относительно активного слоя.

В типичном лазерном диоде толщина активной зоны, в которой происходит генерация света, лежит в субмикронной области. А ее ширина может составлять от единиц микрон в маломощных (от долей милливатта до 100-200 мВт) одномодовых лазерах, до 250-1000 мкм в многомодовых излучателях с выходной мощностью, достигающей десятка ватт. И на выходе из кристалла, на зеркале резонатора, плотность мощности достигает чудовищных значений. Даже в обычной лазерной указке, при выходной мощности 1-5 мВт это свыше 100 кВт/см², а в более мощных лазерных диодах плотность излучения может превышать 20МВт/см². При такой облученности легко испаряется и превращается в плазму сталь, а грань кристалла выдерживает ее исключительно в силу своего идеального совершенства, из-за которого световая энергия большей частью проходит через поверхность, не поглощаясь и не нагревая ее.

Катастрофа на зеркалах

Столь высокие уровни плотности излучения на зеркалах делают их чрезвычайно уязвимыми. Стоит возникнуть малейшему дефекту, нанощербинке размером в несколько параметров решетки,— буквально, сместиться нескольким атомам — и лучевая прочность зеркала резко упадет. Вырвать атом из атомно-гладкой поверхности сложно, его держат связи, образованные множеством других атомов, но стоит удалить один, соседние оторвать становится гораздо проще. Кроме того, дефект поглощает свет и греется, а его рост приводит к усилению нагрева, в результате чего он лавинообразно разрастается, превращаясь в кратер, перекрывающий значительную часть сечения пучка, а то и канал, уходящий вглубь кристалла и разрушающий, сплавляющий структуру активной зоны, и лазер выходит из строя, что проявляется скачкообразным прекращением генерации, а иногда — резким падением излучаемой мощности, при этом пучок становится неоднородным, пятнистым. Такой механизм называется катастрофическим оптическим повреждением (COD — Catastrophic optical damage).

Важно то, что для возникновения зародыша достаточно превышения мощности на несколько наносекунд. И раз начавшись, COD будет развиваться, даже если превышение допустимой мощности излучения не будет продолжаться, при номинальной и даже пониженной мощности.

Конечно, существуют и другие сценарии гибели лазерного диода — как в виде постепенной деградации, так и катастрофической — связанные с образованием скоплений дислокаций, так называемых «темных нитей» в толще активной зоны, с термодиффузионным «размытием» гетеропереходов, с термическим разрушением активной зоны протекающим через нее током. Но во многих случаях именно COD является лимитирующим фактором, определяющим «точку выхода из строя». Не в последнюю очередь это связано со скоростью его развития: кратковременный, наносекундной длительности, запредельный бросок излучаемой мощности может быть обусловлен переходными процессами при включении или выключении, и даже слабым разрядом статического электричества. Из-за этого лазерные диоды, особенно маломощные, являются одними из наиболее подверженных статическому электричеству компонентов.

И способствует этому еще одно свойство лазерных диодов.

Дважды нелинейность

И начинающему радиолюбителю известно, что светодиод нельзя подключать к источнику напряжения. Крутая прямая ветвь ВАХ приводит к резким изменениям тока при небольших колебаниях напряжения, изменениях температуры, в том числе и при саморазогреве. ВАХ лазерного диода совершенно аналогична, но это усугубляется тем, что зависимость выходной мощности от тока тоже очень напоминает прямую ветвь ВАХ: до определенного порогового тока выходная мощность очень мала (лазерный диод светится, как светодиод, генерации нет), а после его достижения выходная мощность стремительно растет, взлетая от нуля до максимально допустимой мощности при изменении тока на 20-30%. А если это помножить на крутизну ВАХ, окажется, что росту мощности от нуля до предельно допустимой величины зачастую соответствует изменение напряжения на единицы процентов!

Ну хорошо, никто не будет питать лазерный диод прямо от батарейки. Даже в дешевой китайской указке он будет включен через резистор, а в любой серьезной конструкции для его питания будет предусмотрен стабилизатор тока. Но является ли такой стабилизатор на самом деле источником тока, или это источник напряжения, которое с помощью цепи обратной связи регулируется так, чтобы поддерживать ток неизменным?

Какая разница? — спросите вы. А вот какая. Если мы возьмем операционный усилитель и охватим его обратной связью по напряжению на токоизмерительном резисторе, мы получим, казалось бы, практически идеальный источник тока. Но на самом деле выход ОУ — это источник напряжения. И источником тока его делает активная работа ОУ. Как только ОУ не успевает — источник тока перестает быть таковым. В частности, когда эту схему включают, на фронте может образоваться выброс, и это будет выброс напряжения. Соответствующий ему бросок тока на нелинейной нагрузке окажется значительно выше, не говоря уже о выбросе излучаемой лазером мощности.

Температура

Не следует забывать о том, что у лазерного диода выходная мощность зависит не только от тока, но и от температуры. Причем, она может неожиданно сильно вырасти при ее понижении, если мы не снизим при этом ток! При падении температуры падает и пороговый ток — в среднем на 1,5% на °С, а вместе с ним ампер-ваттная характеристика смещается влево параллельно самой себе, — так что падение температуры с 25 до -5°С эквивалентно увеличению тока в полтора раза. Чтобы снизить нестабильность выходной мощности и избежать выхода лазера из строя при снижении температуры, нужно либо вводить термокомпенсацию, либо воспользоваться встроенным в корпус излучателя фотодиодом для стабилизации выходной мощности. При этом нужно учитывать, что большинство производителей лазерных диодов никак не нормируют и не гарантируют ни характеристики этого фотодиода, ни его стабильность.

Есть еще другой путь — термостатирование. Обычно его делают с помощью маленькой термоэлектрической батареи-холодильника, встраиваемой непосредственно в корпус лазерного диода вместе с терморезистором. Так поступают обычно в том случае, если нужно стабилизировать не только мощность, но и длину волны излучения, которая тоже зависит от температуры (например, это важно при накачке неодим-ванадат-иттриевого лазера — полоса возбуждения узкая, а у лазерного диода на 808 нм в диапазоне 0-30°С длина волны «уходит» на 10 нм), а также когда имеют дело с мощными лазерами, когда сложно организовать обратную связь по излучению, да и снизить рабочую температуру полезно — и для срока службы, и для КПД.

Как бороться?

Цепь защиты ЛД, срисованная с внутренностей одного из научных приборов, который мне приходилось ковырять. Лазерный диод, к которому наглухо припаяна эта схема, можно спокойно отключить от драйвера, не боясь, что в висящий в воздухе разъем прилетит статика.

Какой же выход? Проектировать драйвер таким образом, чтобы избежать бросков напряжения, тока накачки и, следовательно, мощности. Запирать выход на время переходных процессов при включении (например, закорачивая лазерный диод нормально замкнутым ключом), при возможности, если не нужна быстрая модуляция излучения, организовывать плавный старт, вводить балластное сопротивление между выходом драйвера и лазерным диодом, либо элементы, замедляющие нарастание напряжения на нем и тока — RC-цепочку, последовательную индуктивность. Если нужно запустить лазерный диод на столе, от лабораторного БП — следует включить последовательно с ним балластное сопротивление на 10-100 Ом (в зависимости от рабочего тока излучателя), а параллельно диоду — малоиндуктивный конденсатор на 0,01 мкФ. Удобно также ввести в эту цепь резистор на 1 или 10 Ом для измерения тока, протекающего в цепи. При этом недопустимо подключать эту схему к уже включенному блоку питания. Сначала следует вывести напряжение в ноль, а затем плавно, контролируя ток в цепи и выходное излучение, поднять напряжение сначала до порога генерации, а затем до достижения нужной выходной мощности. Выключаем в обратном порядке. При этом нужно убедиться в том, что регуляторы ЛБП не дают «шорохов» при регулировании. В этом смысле лучше подходят цифровые программируемые ЛБП, но и их надо проверять на наличие «иголок» при переходе на следующий уровень напряжения.

Важным моментом является и измерение выходной мощности. «На глаз» ее не определишь, а ошибка приведет к тому, что лазерный диод быстро, за несколько часов или дней, или даже моментально — придет в негодность. Существуют специальные измерители мощности лазерного излучения — от старого советского ИМО-2Н — хорошего, точного, но чересчур громоздкого, до современных приборов различных производителей, цена которых вызывает в памяти отрывок из известной книги для начинающих радиолюбителей:

Н. — Просто чудесное устройство. Я немедленно куплю себе стробоскопический осциллограф.

Л. — Я советую тебе несколько повременить, потому что сейчас такой осциллограф стоит в 2–3 раза дороже спортивного автомобиля.

Н. — Пока я довольствуюсь самой маленькой микролитражкой и поэтому немного подожду.

Впрочем, сделать, а главное — откалибровать подобный измеритель в домашних условиях не составляет большого труда. Его основа — обыкновенный элемент Пельтье. Его нужно закрепить на радиаторе, зачернить поверхность, на которую будет падать излучение, и подключить к хорошему милливольтметру. Для калибровки к чувствительной поверхности временно приклеиваются несколько SMD-резисторов, через которые пропускается известный ток, и строится градуировочная зависимость термо-ЭДС от мощности, рассеиваемой на них. Но это тема отдельной статьи. А из промышленных приборов самым доступным, пожалуй, является Sanwa LP1, сделанный на базе фотодиода и по этой причине требующий обязательного введения поправки, зависящей от длины волны излучения. Его предельная измеряемая мощность невысока — 40 мВт. С другой стороны, самодельный измеритель на базе элемента Пельтье начинает хорошо работать при падающей мощности не менее пары-тройки десятков милливатт.

И последнее: я выше упоминал, что лазерные диоды — одни из самых чувствительных к статическому электричеству приборов. Импульс тока при статическом разряде — короткий, десятки наносекунд, но в пике может достигать десятков и сотен миллиампер. Так, при статическом потенциале всего 30 В на человеческом теле он в неблагоприятных условиях (влажные руки) доходит до 50-60 мА, чего достаточно для надежного вывода из строя пятимилливаттных лазеров с рабочим током в 20-30 мА. Потенциала в 200-300 В хватает, чтобы спалить таким путем и лазер из DVD-RW привода. Наличие COD-механизма воздействия статики не отменяет чувствительности к электростатическим разрядам структуры, состоящей из множества слоев, среди которых есть слои толщиной в единицы нанометров. Поэтому храним ЛД в антистатической таре — проводящей пене, фольге и т.п., перед монтажом — перемыкаем выводы проволочкой, пользуемся только заземленным паяльником и т.п.

Немного практических схем

Простая схема драйвера для лазерных диодов, стабилизирующего ток, была опубликована в журнале «Радио», 1986, №11, с. 61 в статье об использовании лазерных диодов серии ИЛПН. Я привожу эту схему так, как она опубликована и скажу лишь то, что она легко адаптируются к современным ОУ, в том числе с однополярным питанием. Здесь хорошо работает, например, мой любимый ОУ AD8605. Приведенная там же схема драйвера со стабилизацией выходной мощности рассчитана на подключение внешнего фотодиода (встроенные в лазерные диоды фотодиоды имеют, как правило, один общий вывод с лазерным диодом) и, по-видимому, содержит ошибки.

Существуют удобные, но к сожалению, дороговатые микросхемы серии iC-WK для построения драйверов лазерных диодов, требующие лишь нескольких внешних элементов и содержащие не только цепи стабилизации тока и мощности, но и цепи защиты от опасных импульсов. Схема позволяет подключать лазерные диоды с любой полярностью фотодиода относительно лазерного диода и обеспечивает ток до 350 мА при напряжении питания от 3 до 15 В.

Другая известная микросхема интегрированного драйвера ЛД — MAX3263, ориентированная на передачу данных по оптоволоконным линиям, но также позволяющая стабилизировать ток и мощность для любых целей. К подобным узкоспециализированным микросхемам можно отнести и 65ALS543, применяемую в лазерных принтерах. Впрочем, последний прибор может быть целесообразно применить, если вы решите применить лазер для, например, экспонирования фоторезиста, так как он, наряду с поддержанием постоянной мощности, позволяет быстро включать-выключать излучение. Есть хорошая статья о работе этой микросхемы, опубликованная на сайте технического журнала для сотрудников сервисных служб «Мир периферийных устройств ПК» http://www.mirpu.ru/print/38-laserprint/127-micro65als543.html. Ниже — типичная схема включения этой микросхемы.

Кстати, примененные здесь и в iC-WK выходные каскады, построенные, как токовое зеркало, устраняют вышеописанное поведение источников тока во время переходных процессов, как источников напряжения, повышая надежность лазера, в том числе в процессе быстрой модуляции излучения.

* * *

Не у всех лазерных диодов «живучесть» ограничивается выходной мощностью. Некоторые диодные лазеры обладают столь малой дифференциальной эффективностью (наклоном ампер-ваттной характеристики), что они не достигают порога COD раньше, чем выйдут из строя от перегрева слишком большим током. Таковы многие зеленые лазерные диоды на 520 нм, некоторые мощные синие лазерные диоды. В меньшей степени подвержены COD из-за большой площади зеркал резонатора и VCSEL лазеры. Но у большинства распространенных типов полупроводниковых лазеров именно выходная оптическая мощность ограничивает область безопасной работы в непрерывном режиме.

Решения для тестирования и автоматизации лазерных диодов

Решения для тестирования и автоматизации лазерных диодов

LIV Тестовая система для лазерных диодов

Тест качания световой ток-напряжение (LIV) является фундаментальным измерением для определения рабочих характеристик лазерного диода.

Наша тестовая система LIV разработана для приложений
, требующих высочайшей точности измерений и тестирования до 1024 устройств одновременно.

Комбинированный источник и измерение

Универсальная испытательная система LIV объединяет источники и измерительные устройства в одну систему. Тестовая система LIV представляет собой компактный и экономичный источник/измеритель (SMU) с возможностью вывода и измерения напряжения и тока от 64 до 1024 лазерных диодов. Тестовая система LIV позволяет оценивать лазерные характеристики всех устройств во всех четырех измерительных квадрантах без необходимости в дополнительном оборудовании.

Полупроводниковые диоды помещаются в климатическую камеру при заданной температуре и силе тока и подаются на лазерные диоды с интервалами (проверка LIV), после чего измеряются интенсивность излучаемого света и напряжение.

Окончательные результаты тестирования лазерного диода LIV отображаются на графике, известном как « кривая LIV ». Следующие характеристики могут быть определены на основе измерения LIV: мощность в зависимости от тока; мощность против напряжения; Пороговый ток ; Серийное сопротивление; Эффективность склона.

Индивидуальная тестовая система LIV поставляется с различными аппаратными конфигурациями и настраивается для различных условий тестирования LIV для вашего лазерного диода.

В стандартную комплектацию входят:

• Проверка От 64 до 1024 лазерных диода
• Простое переключение плат DUT (тестируемого устройства) с TO-Can на пакет Butterfly
• Мониторинг питания и резервное копирование ИБП
• Ethernet-связь
• Пользовательские интерфейсные разъемы ввода и вывода
• Управление пользовательским интерфейсом со сторонними климатическими камерами
• Простое в использовании программное обеспечение с графическим интерфейсом обеспечивает тестирование в режиме реального времени и функциональные отчеты

Стандарты тестирования

С помощью расширенных конфигураций тестирования программного обеспечения вы можете настроить параметры, которые соответствуют различным стандартам тестирования организации, таким как Telcordia (Bellcore) GR-468-CORE, MIL-STD-883E и метод тестирования 1016.