سیمی کنڈکٹر لیزر کی زندگی ایک اہم پیرامیٹر ہے۔ مختلف ایپلی کیشنز میں، کافی طویل کام کرنے والی زندگی کو یقینی بنایا جانا چاہیے، خاص طور پر سب میرین آپٹیکل کیبل کمیونیکیشنز اور سیٹلائٹ کمیونیکیشنز میں، جہاں عمر کو 20-30 سال تک پہنچنے کی ضرورت ہے۔ لیزرز کی عمومی عمر چند ہزار گھنٹے سے لے کر لاکھوں گھنٹے تک ہوتی ہے۔ مخصوص عمر کا انحصار اس بات پر ہے کہ لیزر کی قسم اور اسے کتنی اچھی طرح سے برقرار رکھا گیا ہے۔ مثال کے طور پر، ایک فائبر لیزر کی نظریاتی عمر 100،000 گھنٹے سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے، جبکہ CO2 لیزر کی نظریاتی عمر 12،000 گھنٹے ہے۔
لیزرز کے قابل اعتماد زندگی کی جانچ کے طریقوں میں بنیادی طور پر براہ راست پیمائش کا طریقہ، تیز رفتار عمر کے ٹیسٹ کا طریقہ اور ماڈل پر مبنی پیشن گوئی کا طریقہ شامل ہے۔ میں
براہ راست پیمائش کا طریقہ یہ ہے کہ لیزر کو مسلسل لمبے عرصے تک چلایا جائے اور کلیدی پیرامیٹرز جیسے آؤٹ پٹ پاور اور طول موج میں تبدیلیوں کو ریکارڈ کیا جائے جب تک کہ لیزر مستحکم طور پر لیزر کو آؤٹ پٹ نہ کر سکے۔ اگرچہ یہ طریقہ براہ راست ہے، لیکن اس میں کافی وقت لگتا ہے اور یہ مختلف عوامل جیسے ٹیسٹ ماحول اور ٹیسٹ کے آلات سے متاثر ہو سکتا ہے۔
براہ راست پیمائش کے طریقہ کار کے مخصوص مراحل درج ذیل ہیں:
1
لیزر کو طویل عرصے تک مسلسل چلائیں اور اہم پیرامیٹرز جیسے کہ اس کی آؤٹ پٹ پاور اور ویو لینتھ میں ہونے والی تبدیلیوں کو ریکارڈ کریں۔
2
وقت کے ساتھ لیزر کی کارکردگی میں ہونے والی تبدیلیوں کا مشاہدہ کریں جب تک کہ لیزر مستحکم طور پر آؤٹ پٹ نہ کر سکے۔
3
ریکارڈ شدہ ڈیٹا کا تجزیہ کرکے لیزر کی زندگی اور وشوسنییتا کا اندازہ لگائیں۔
اگر زندگی کو کام کے حالات میں براہ راست جانچا جائے تو یہ بہت وقت طلب ہوگا اور وقت کی مقدار بہت زیادہ ہوگی۔ لہذا، صارفین کو قابل اعتماد ضمانتیں فراہم کرنے کے لیے آلات کی اسکریننگ اور زندگی کی پیشین گوئی کے لیے سائنسی طریقوں کا ایک مجموعہ ہونا چاہیے۔
LD کے ناکام ہونے کے کئی طریقے ہیں:
1
ابتدائی ناکامی۔
یہ عام طور پر ابتدائی مرحلے میں لیزر میں ڈی ایل ڈی اور ڈی ایس ڈی کی ترقی کے تیزی سے انحطاط کی وجہ سے ہوتا ہے۔ یہ بنیادی طور پر مینوفیکچرنگ کے عمل میں معیار کے مسائل کی عکاسی کرتا ہے۔ ابتدائی ناکامی والے نمونے تھرمل تیز رفتار عمر کے لیے زیادہ حساس ہوتے ہیں اور ان میں تھرمل ایکٹیویشن انرجی کم ہوتی ہے۔
2
بے ترتیب ناکامی۔
یہ بیرونی عوامل کی وجہ سے ہوتا ہے جیسے الیکٹرو سٹیٹک ڈسچارج، فوری طور پر بڑے کرنٹ کے اتار چڑھاؤ، مکینیکل کمپن وغیرہ۔ اس قسم کا آلہ ناکامی سے پہلے کوئی علامات نہیں دکھاتا ہے۔
3
سست ناکامی۔
اس کی خصوصیت یہ ہے کہ لیزر کے خصوصیت کے پیرامیٹرز وقت کے ساتھ آہستہ آہستہ تبدیل ہوتے ہیں۔ یہ ناکامی آنا مقدر ہے اور یہ آلہ کی کام کرنے والی زندگی کا خاتمہ ہے۔
ہمارا کام ابتدائی ناکامیوں کو ہر ممکن حد تک ختم کرنا اور ممکنہ حد تک بے ترتیب ناکامیوں کو روکنا ہے۔ ایک ایسا طریقہ قائم کریں جو کم وقت میں سست ناکامیوں کا تعین کر سکے، جو کہ تیز رفتار عمر کا امتحان ہے۔
نام نہاد تیز رفتار عمر زیادہ سخت حالات یا زیادہ دباؤ والے حالات میں ڈیوائس کے تنزلی کو تیز کرنا ہے۔ پھر ان سخت حالات میں حاصل کردہ قابل اعتماد ڈیٹا کو عام حالات میں کام کرنے والی زندگی کی قیمت حاصل کرنے کے لیے ایکسٹرا پولیٹ کیا جاتا ہے۔
چاہے تیز رفتار بڑھاپے کا ٹیسٹ کامیاب ہو، ڈیٹا کی سائنسی اور حوالہ جات، عمر بڑھنے کے لیے استعمال ہونے والے حالات کا تعین کرنے میں کلید مضمر ہے۔
ہم جانتے ہیں کہ سیمی کنڈکٹر ایل ڈی کی ورکنگ ریلئیبلٹی کا اس کے کام کرنے والے پیرامیٹرز اور بیرونی کام کرنے کے حالات سے گہرا تعلق ہے۔ جنکشن کے درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، مسلسل کام کرنے کی زندگی کم ہو جاتی ہے، کام کرنٹ بڑھ جاتا ہے، اور لیزر کو کم کرنا آسان ہوتا ہے۔ آپریشن کے دوران تابکاری کی طاقت بڑھ جاتی ہے، جو انحطاط کے عمل کو بھی تیز کرتی ہے۔ لہذا، ان پیرامیٹرز کو عمر بڑھنے کے ٹیسٹ کے حالات یا ان کی تبدیلیوں کی جانچ کرنے کے پیرامیٹرز کے طور پر منتخب کیا جا سکتا ہے۔
ایل ڈی کی اسکریننگ اور لائف ٹیسٹ اکثر اعلی درجہ حرارت کے تیز رفتار عمر بڑھانے کے طریقے استعمال کرتے ہیں۔ اور اعلی درجہ حرارت کی تیز رفتار عمر بڑھنے کا طریقہ کار عام کام کرنے والے درجہ حرارت میں انحطاط کے طریقہ کار جیسا ہی ہونا چاہئے۔ صرف اسی طریقے سے متوقع زندگی قابل اعتماد ہو سکتی ہے۔
InGaAsP لیزر کے ورکنگ کرنٹ اور وقت کے درمیان تعلق 60 ڈگری سیلسیس پر تیز عمر بڑھنے کے بعد
اس وقت کے لیے عمر رسیدہ حالات یہ ہیں: ڈیوائس کا محیطی درجہ حرارت 60 ڈگری پر برقرار رکھنا، یک طرفہ آؤٹ پٹ آپٹیکل پاور 5mW پر، اور عمر بڑھنے کے وقت کے ساتھ ورکنگ کرنٹ کی تبدیلی کا مشاہدہ کرنا۔ یہ اعداد و شمار سے دیکھا جا سکتا ہے کہ پہلے 500 سے 1000 گھنٹوں میں، کرنٹ تیزی سے بڑھتا ہے، پھر ایک انفلیکشن پوائنٹ ظاہر ہوتا ہے، اور پھر یہ سنترپتی کی طرف جاتا ہے۔
ان نتائج کی بنیاد پر، ڈیوائس کی اسکریننگ کی جا سکتی ہے۔
آلے کے سنگل سست انحطاط کے موڈ میں، سیمی کنڈکٹر لیزر کی لائف ٹی اور درجہ حرارت T کے درمیان تعلق ایکسپونینشل آریینیئس تعلق کو مانتا ہے۔
Ea ایکٹیویشن انرجی ہے، اور Kb بولٹزمین مستقل ہے۔ ای اے کو انحطاط کی شرح کے نمونے لے کر ماپا جاتا ہے۔ تنزلی کی شرح Rt اور درجہ حرارت کے درمیان تعلق بھی Arrhenius تعلق کے مطابق ہے۔
عام طور پر، نمونے کی ایکٹیویشن انرجی Ea ایک مستقل آؤٹ پٹ آپٹیکل پاور کو برقرار رکھنے اور مختلف عمر کے درجہ حرارت پر انحطاط کی شرح کو جانچ کر حاصل کی جا سکتی ہے۔
dI/dt مندرجہ بالا اعداد و شمار میں I(t) کے انفلیکشن پوائنٹ کے بعد انحطاط کی شرح کی قدر سے مساوی ہے۔ عام طور پر، GaAlAs/GaAs لیزرز کے لیے، Ea کی اوسط قدر تقریباً {{0}}.7eV ہے؛ InGaAsP/InP لیزرز کے لیے، Ea کی اوسط قدر تقریباً 1.0eV ہے۔ عمر تقریباً 10E5 ~ 10E6 گھنٹے ہے۔
اس کے علاوہ، اوسط عمر بڑھنے کا وقت بھی سیمی کنڈکٹر LD کی وشوسنییتا کی پیمائش کے لیے ایک اہم پیرامیٹر ہے۔ عام کام کرنے والے درجہ حرارت کے تحت عمر بڑھنے کا اوسط وقت بھی اوسط عمر بڑھنے کے وقت اور اعلی درجہ حرارت کی عمر کے حالات میں ایکٹیویشن انرجی کی جانچ کرکے حاصل کیا جاتا ہے، اور پھر Arrhenius کے ذریعہ شمار کیا جاتا ہے۔ اعلی درجہ حرارت کی عمر کے حالات کے تحت عمر بڑھنے کے اوسط وقت کا تعین یک طرفہ آؤٹ پٹ پاور کو مسلسل برقرار رکھنے اور عمر بڑھنے کے معیار کے طور پر کرنٹ کو 50 فیصد بڑھانے پر مبنی ہے۔
ماڈل پر مبنی پیشن گوئی کا طریقہ لیزر کا ریاضیاتی ماڈل قائم کرکے اور اس کے کام کرنے والے اصول، مادی خصوصیات، کام کرنے والے ماحول اور دیگر عوامل کو ملا کر لیزر کی زندگی کی پیش گوئی کرتا ہے۔ یہ طریقہ اعلی پیشہ ورانہ علم اور کمپیوٹنگ کی طاقت کی ضرورت ہے، لیکن یہ لیزر کی زندگی کی درست پیشن گوئی حاصل کر سکتا ہے.
ہمارا پتہ
B-1507 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Xihu District, 310030 Hangzhou, Zhejiang, China
فون نمبر
0086 181 5840 0345
ای میل
info@brandnew-china.com
