Laserdiodin liitäntäopas: Pin-kokoonpanot, napaisuus ja ohjainyhteensopivuus

A laserdiodipaketti voi näyttää harhaanjohtavan yksinkertaiselta. Tyypillisessä TO-can-laitteessa voi olla vain kaksi, kolme tai neljä johtoa, mutta näiden johtojen kytkeminen väärin voi tarkoittaa mitä tahansa epävakaasta optisesta lähdöstä vaurioituneeseen diodiin.

Ongelmana on se, että ei ole yhtälaserdiodipinoutTämä koskee jokaista pakettia. Kahdella laserdiodilla voi olla sama tölkin halkaisija, sama optinen teho ja jopa sama määrä nastoja käytettäessä erilaisia ​​sisäisiä liitäntöjä.

Insinööreille, jotka vaihtavat diodin tai integroivat sen OEM-järjestelmään, turvallinen lähestymistapa on yksinkertainen: tunnistaa todellinenlaserdiodin pin-kokoonpano, vahvista napaisuus, ymmärrä, mitä näytön valodiodi tekee, ja tarkista sitten, tukeeko valittu laserdiodiohjain kyseistä sähköjärjestelyä.

Pakkauksen keskellä on itse laserdiodi, jossa onLD anodija anLD katodi. Käytä oikeaa eteenpäinvirtaa ja liitos lähettää laservaloa.

Monet TO-voi laserdiodit sisältävät myös toisen puolijohdelaitteen: amonitorin valodiodi, usein lyhennettynä PD tai MPD. Se havaitsee osan optisesta lähdöstä, yleensä laserontelon takapuolelta. Laserdiodiohjain voi käyttää tätä signaalia ulostulon valvomiseen tai jatkuvan optisen tehon ylläpitämiseen. Esimerkiksi Newport kuvailee takapuolen-valvontaa tapana ylläpitää lasertulosta tasaisella tehotasolla.

Siksi kolmen{0}}nastaisen laserdiodin ei pitäisi olla "positiivista, negatiivista ja kontrollia".

Kolmas johto liitetään yleensä monitorin valodiodiin tai yhteiseen sähköliitäntään LD:n ja PD:n välillä. Laitteesta riippuen metallikoteloon voidaan liittää myös yksi johto.

Tällä erottelulla on merkitystä. Thelaserdiodin napaisuusja valodiodin napaisuus ovat erillisiä kysymyksiä, ja molemmat voivat vaikuttaa tapaan, jolla laite muodostaa yhteyden ohjaimeen.

Pin-määrä antaa sinulle hyödyllisen lähtökohdan, mutta ei yleistä kytkentäkaaviota.

Esimerkiksi 14-nastainen perhoslaserdiodi on hyvin erilainen integrointiongelma kuin 5,6 mm:n kolmi-nastainen TO-purkki. Lisänastat voivat liittyä lämpötilan säätöön, valvontaan ja muihin pakkauksen toimintoihin eikä itse laserliittimeen.

Tärkeä sääntö on yksinkertainen:

Johtojen määrä ei määritä sähköistä liitäntää.

Älä koskaan oleta, että nasta 1 on aina laserdiodianodi tai että jokaisen kolmen -nastapaketin keskijohto on aina maadoitettu.

The3-nastainen laserdiodiliitinsiitä monet johdotusvirheet alkavat.

Sekä laserdiodin että monitorin fotodiodin sisältävä paketti voidaan kytkeä useilla tavoilla. Yhteisessä-anodijärjestelyssä LD ja PD jakavat anodiyhteyden. Yleisessä-katodikokoonpanossa niiden katodit jakavat yhteyden.

On myös sekajärjestelyjä, joissaLD-katodi ja PD-anodijakaa terminaalin taiLD-anodi ja PD-katodiovat yleisiä. Jaettu pääte voidaan myös sitoa metallikoteloon paketin suunnittelusta riippuen.

Tämä ei ole vain teoreettinen ero. Valmistajan dokumentaatio näyttää todelliset laitteet tietyin järjestelyin. Eräässä Thorlabsin luetteloesimerkissä käytetään nastaa 1 laserkatodina, nastaa 2 yleisenä kotelona ja nastaa 3 monitoridiodin anodina. Tämä esimerkki on hyödyllinen juuri siksi, että se osoittaa, miksi pelkkä fyysinen johtoasema ei riitä tunnistamaan tuntematonta diodia.

Joten kun joku kysyy: "Mikä on kolmen{0}}nastaisen laserdiodin standardiliitin?", hyödyllisempi vastaus on:

Ei ole olemassa yhtä nastamääritystä, jota voidaan turvallisesti soveltaa jokaiseen 3-nastaiseen laserdiodiin. Tarkista tietty osanumero ja tietolehti.

Vaikka oikea tietolomake olisi edessäsi, yksi yksityiskohta voi silti aiheuttaa ongelmia:katselusuunta.

Joissakin pakkauspiirustuksissa laite näkyy alhaalta katsoen suoraan johtoihin. Toiset käyttävät ylänäkymää. Lue alhaalta{2}}näkymäpiirrosta ikään kuin se olisi ylhäältä katsottuna, jolloin nastan paikat voivat näyttää peilatuilta.

Ennen kuin liität diodin, tarkista huolellisesti piirroksesta katselusuunta, nastanumerointi, kotelon kieleke tai lovi, litistetty reuna, LD-anodi/katodimerkinnät, PD-anodi/katodimerkinnät, kotelon liitäntä ja mahdolliset NC- tai "ei yhteyttä" -nastat.

Älä käytä pakkausmuotoa yksinään tietolomakkeen korvikkeena.

Tämä tulee erityisen tärkeäksi vaihtotyössä. Uusi diodi voi fyysisesti sopia olemassa olevaan laserdiodikiinnitykseen, mutta sillä on erilainen sisäinen pin-konfiguraatio.

Toisin sanoen:

Mekaaninen yhteensopivuus ei välttämättä tarkoita sähköistä yhteensopivuutta.

Tämä yksi tarkistus voi estää yllättävän kalliin virheen.

Themonitorin valodiodiantaa järjestelmälle tietoa laserin optisesta lähdöstä.

Vakiovirralla-eli ACC-käyttötilassa ohjain säätää virtaa laserdiodin kautta. Monitorin fotodiodi voidaan yksinkertaisesti mitata erikseen-tai sitä ei voida käyttää ollenkaan.

Vuonna anAutomaattinen virranhallinta (APC)Järjestelmän valodiodista tulee kuitenkin osa takaisinkytkentäsilmukkaa. Ohjain lukee fotodiodin virran ja säätää laservirtaa ylläpitääkseen tavoiteltua optista lähtöä.

Tämä tarkoittaa, että ohjaimen valinnassa tulee ottaa huomioon enemmän kuin suurin LD-virta.

Insinöörin on myös tiedettäväseurata valodiodin napaisuutta, odotettu valodiodivirta, tukeeko ohjain kyseistä PD-yhteyttä ja miten yhteiseen liittimeen tai pakettikoteloon viitataan.

Eri ajurimallit käsittelevät näitä yhteyksiä eri tavalla. Jotkut käyttävät kelluvia lähtöjä laajemman valikoiman laserpakettikokoonpanoja varten; Esimerkiksi Newport kuvailee erityisesti ajuria, jolla on täysin kelluva lähtö, joka on tarkoitettu erilaisten pakkaustappijärjestelyjen mukaiseksi.

Tämä on yksi syy, miksi olemassa olevan ohjaimen ei pitäisi automaattisesti olettaa olevan yhteensopiva korvaavan laserdiodin kanssa.

Oletetaan, että kahdella laserdiodilla on sama aallonpituus, samanlainen lähtöteho ja sama TO-tölkin halkaisija. Voiko yksi yksinkertaisesti korvata toisen?

Ei välttämättä.

Thelaserdiodiohjaimen yhteensopivuusTarkistuksen tulee kattaa koko sähköinen käyttöliittymä, ei vain optiset tiedot.

Vaihtodiodilla voi olla erilainen LD-napaisuus tai yhteinen liitäntä. Sen monitorin valodiodi voidaan kääntää alkuperäiseen laitteeseen verrattuna. Kotelo voidaan kytkeä sähköisesti yhteen osaan ja eristetty toisesta. Vaadittu käyttövirta ja yhteensopiva jännite voivat myös olla erilaisia.

Myös kuljettajan arkkitehtuurilla on merkitystä. Ajuri, joka on suunniteltu yhden tietyn yleisen liitännän ympärille, ei välttämättä tue kaikkia monitorin{1}}fotodiodikokoonpanoja. Valmistajan ajureiden dokumentaatio osoittaa, että tuettu PD-napaisuus ja sähköjärjestely voivat olla nimenomaisia ​​yhteensopivuusvaatimuksia valinnaisten yksityiskohtien sijaan.

OEM-suunnittelijalle tämä tekeelaserdiodin tietolomake ja laserohjaimen tietolomake sopiva pari. Vain yhden niistä lukeminen ei riitä.

Hyödyllinen suunnittelukatsaus esittää kaksi erillistä kysymystä: voiko ohjain syöttää turvallisesti laserdiodin ja voiko sen valvontapiiri liittää oikein sisäänrakennetun -valodiodin kanssa?

Vain kun molemmat vastaukset ovat selvät, sähköistä liitäntää tulee käsitellä vahvistettuna.

Tuotantolaitteiden osalta se auttaa dokumentoimaan sähköisen liitännän ennen laserdiodin tai varaosan hyväksymistä.

Koneenrakentajien kannalta nämä tiedot kannattaa laittaa myös tuoteluetteloon ja kokoonpanodokumentaatioon. Se tekee tulevasta hankinnasta ja toisen lähteen{1}arvioinnista paljon helpompaa.

Onko olemassa tavallista 3-napaista laserdiodin liitäntää?

Kaikkiin laserdiodeihin ei voida olettaa universaalia kolmen{0}}nastajärjestelyä. 3-nastainen laite voi sisältää laserdiodin ja monitorin valodiodin jaetulla anodilla, katodilla tai muulla yleisellä kokoonpanolla. Tunnista aina tarkka osanumero ja tarkista sen valmistajan tietolehti ennen johdotusta.

Kuinka tunnistan laserdiodianodin ja katodin?

Aloita valmistajaltalaserdiodin liitäntäkaaviofyysisen johtoaseman sijaan. Tarkista, näkyykö kaavio ylhäältä vai alhaalta, ja käytä pakkauskielekettä, lovea tai muuta viitetoimintoa suunnan määrittämiseen. Kun kyseessä on tuntematon tai herkkä laserdiodi, vältä mielivaltaisen testivirran käyttämistä yksinkertaisesti napaisuuden määrittämiseksi.

Voinko käyttää samaa laserdiodiohjainta diodin vaihdon jälkeen?

Mahdollisesti, mutta fyysinen kunto ei riitä. Vahvista LD-napaisuus, käyttövirta, yhteensopivuusjännite, monitorin-valovalonapaisuus, yhteinen/koteloliitäntä ja ohjaimen tukema toimintatila. Jos tarvitaan APC:tä, monitorin-valokuvajohtien yhteensopivuus tulee erityisen tärkeäksi.

A laserdiodin liitäntäsaattaa tuntua pieneltä yksityiskohdalta, mutta OEM-laserjärjestelmässä se on suoraan laserlähteen ja sitä ohjaavan elektroniikan välissä. Yhteyden varhainen vahvistaminen helpottaa ajurien valintaa, vähentää vaihtoriskiä ja välttää rajapinnan uudelleensuunnittelun sen jälkeen, kun muu järjestelmä on jo rakennettu.

Jos valitset anOEM laserdiodiJos kyseessä on uusi tai olemassa oleva järjestelmä, lähetä meille tarvittava aallonpituus, optinen lähtöteho, pakettityyppi, nastakokoonpano, käyttövirta, ajurivaatimukset ja arvioitu projektimäärä. Voimme auttaa arvioimaan sovellukseesi sopivan laserdiodin ja sähkökokoonpanon.