LASORB Überblick

Das Problem mit Laserdioden

Laserdioden sind sehr schnelle Bauteile, die schnell auf sich verändernde Spannung und Strom reagieren. Obwohl dies ein Vorteil in Anwendungen wie der Signalisierung ist, ist es auch eine mögliche Belastung. Laserdioden sind anfällig für elektrostatische Entladungs-Ereignisse (ESD) und Überspannung. Blu-Ray und leistungsarme rote Laserdioden sind besonders anfällig für Spannungsspitzen, da jede Erhöhung der angelegten Spannung jenseits normaler Betriebsparameter sowohl zur optischen und als auch zur elektrischen Überlastung führt.

Es gibt Hinweise darauf, dass viele Laserdioden lange vor dem Ende ihre Lebensdauer ausfallen. Ein Grund dafür sind ESD und Überspannungen, die während Ein-/ Aus-schaltzyklen entstehen. Diese Spannungsspitzen sind oft zu diesen Zeitenpunkten zu beobachten und deren Häufung wirkt sich schädlich auf die Laserdioden aus.

LASORB being tested in labWarum die üblichen ESD-Schutzmaßnahmen die Laserdioden nicht schützen

Vorhandenen Entwurfs-Lösungen für ESD und Überspannungs-Schutz funktionieren für Laserdioden nicht gut – oder wenn überhaupt. Tatsächlich haben wir bei unseren Tests (siehe rechts) keine einzige der häufig verwendete Methoden zum Schutz vor ESD gefunden, die zuverlässig für Laserdioden funktioniert hätte. Ein häufiger Fehler bei den vorhandenen Methoden ist, dass die normale Betriebsspannung der Laserdiode überschritten wird und damit eine überhöhte Durchlassspannung möglich wird.

Was benötigt wird

Auf der Grundlage unserer umfangreichen Prüf- und Bewertungsverfahren, haben wir festgestellt, dass eine neue Methode zum Schutz von Laserdioden notwendig ist. Eine Hybrid-Komponente die Spannungsspitzen oberhalb der normalen Dioden-Betriebsspannung verhindert und zusätzlich hohe Energien in der Schaltung aufsaugt bis das ESD oder der Stromstoß nachlässt und der Strom von der Diode weggleitet wurde.

Die LASORB-Lösung

LASORB close up - green glowUm das ESD Problem zu lösen, hat Pangolin Laser Systems 2008 ein elektronisches Bauteil namens LASORB entwickelt. Das Wort LASORB ist eine Kombination aus den Worten “LASER” und “ESD-ABSORBER”. Die LASORB-Komponente ist für Ingenieure einfach zu implementieren, da sie klein ist und einfach direkt mit den Pins der Laserdiode verbunden werden kann.

Wie LASORB funktioniert

LASORBs primäre Vorrichtung zum Schutz ist ein Anstiegs-Raten-Detektor, der die Spannung an den Pins der Laserdiode überwacht. Wird eine schnelle Änderung des Spannungs-Zustands erkannt, wird dadurch LASORB ausgelöst, um die Spannung (und damit den Strom) offensiv von der Laserdiode weg zu leiten. Die Ableitung wird sehr schnell initiiert – in einigen Fällen in weniger als einer Nanosekunde. Die Ableitung kann mehrere Mikrosekunden bis hin zu zig Mikrosekunden dauern.

“Bei unseren Tests haben wir festgestellt das LASORB zu 100 % wirksam für den Schutz von roten, infraroten und Blu-Ray Laserdioden vor positiven-ESD-Ereignissen mit bis zu 15kV ist, wenn das “Mensch-Körper-Modell” aus ANSI/ESD STM5.1 und IEC 61340-3-1 verwendet wird. Wir haben auch festgestellt, dass LASORB in der Lage ist, alle Laserdioden vor negativem ESD mit bis zu 15kV schützen, wenn das “Mensch-Körper-Modell” aus ANSI/ESD STM5.1 sowie IEC 61340-3-1 und IEC 61000-4-2 verwendet wird.”

Für genauere Informationen zu den Prüfverfahren, schauen Sie sich bitte unsere Datenblätter an.

Der Ansatz der Spannungs-Änderung ist ein sehr gutes Prinzip dass für Laserdioden verwendet werden kann, da unter normalen Umständen auch während der Modulation die Spannung der Laserdioden-Pins nicht sehr viel geändert wird. Daher ist jede Spannungsänderung – vor allem eine schnelle Spannungsänderung – eine abnormales Ereignis; etwas dass nur während eines ESD oder bei anderen Arten von elektrischen Fehlern vorkommt.

Anpassbar um den Anforderungen der Diode zu entsprechen

LASORBs with dime (1)Um volle Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an die Anforderungen der einzelnen Laserdioden zu ermöglichen, sind die LASORB-Komponenten Hybrid implementiert worden, wobei aktive Silizium- und passive Komponenten enthalten sind. Und als Nebeneffekt dieser Zusammenstellung von Hybrid-Komponenten, bietet LASORB auch Schutz vor Sperrspannungs-Bedingungen, wodurch LASORB einen umfassenden Schutz der Laserdiode vor einer Vielzahl von elektrischen Fehler bietet.

LASORB ist als kleine, Durchgangsöffnung-Komponente verfügbar, die zwischen $2 und $8 kostet, abhängig von der abgenommenen Menge. Ingenieure können aus mehreren LASORB-Teilenummern auswählen, die die tatsächliche Anstiegs-Rate,
Überspannungsschutz Durchlaßzeit und maximale Betriebsspannung vorgeben.

07a_lasorb-symbol_50pctFür weitere Informationen

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Diese Webseite enthält eine technische Beschreibung des LASORBs Ansatzes zum ESD-Schutz. Es enthält eine Beschreibung des LASORB Circuit Symbols (rechts).

Ein Photonics Spectra Artikel enthält eine technische Beschreibung des LASORBs Ansatzes zum ESD-Schutz. Es enthält eine Beschreibung des LASORB Circuit Symbols (rechts).