La Vida Útil Del Diodo Láser, El Fracaso Y La Fiabilidad

La vida útil y la fiabilidad de los diodos láser es muy importante en muchas aplicaciones. Es necesario tener en cuenta los mecanismos de fallo de los diodos láser para poder maximizar la tasa de fallo global de un sistema que contenga un diodo láser.

En los últimos años se ha trabajado mucho en los mecanismos de fallo de los diodos láser, de modo que se ha mejorado la vida útil de los diodos láser.

Fiabilidad de los diodos láser y fundamentos de la vida útil

Hay una serie de factores que afectan a la vida útil de los diodos láser. Si bien un fallo catastrófico es uno de los modos de fallo más obvios de los diodos láser, también se ha comprobado que los diodos láser se degradan con el tiempo.

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Se ha descubierto que la corriente de avance que no contribuye a la generación de luz hace que cambien las características de la emisión de luz. Un aspecto de esto es que se necesita más corriente para producir el mismo nivel de luz.

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En muchas circunstancias la vida del diodo láser como el tiempo en que se eleva a un valor determinado para alcanzar el mismo valor de luz - algunos lo han definido como 1,2 veces el valor inicial. Este valor puede elegirse porque hay un límite en cualquier circuito de control automático de la potencia en el equipo.

Uno de los factores clave en el proceso de envejecimiento de los diodos láser es la temperatura de funcionamiento. La velocidad de degradación aumenta exponencialmente con la temperatura de funcionamiento.

Daños ópticos catastróficos de los diodos láser, DQO

Las corrientes de choque en los diodos láser pueden llevar a un rápido fracaso. Se ha comprobado que en los diodos láser, si se eleva la corriente para aumentar la potencia óptica de salida, se llega a un punto en el que la potencia de salida cae repentinamente y se producen daños irreversibles. Esta forma de fallo se conoce como Daño Óptico Catastrófico, DQO.

La DQO se produce cuando los altos niveles de salida provocan una breve fusión de parte del borde del diodo láser. En este punto se forman defectos en los cristales.

La propia naturaleza de los diodos láser los hace susceptibles de sufrir daños. Muchos funcionan a velocidades muy altas - a menudo superiores a 1GHz y además son dispositivos de bajo voltaje - alrededor de 2 voltios. La combinación de estos dos factores significa que son muy susceptibles de ser dañados por las sobretensiones.

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Para evitar la posibilidad de DQO, es necesario proteger el diodo láser de las sobretensiones. El encendido de las sobretensiones de suministro general puede proporcionar picos de corta duración que pueden dañar fácilmente el diodo láser y causar fallos.

También se ha comprobado que, aunque el diodo láser no se destruya completamente por una sobretensión porque puede no tener la magnitud suficiente para destruir completamente el dispositivo, se puede producir un deterioro general que acorte la vida útil. Por consiguiente, es necesario que los diodos láser funcionen bien dentro de sus valores nominales para asegurar que se mantenga su vida útil.