Zuverlässigkeit

Untersuchungen zur Zuverlässigkeit

zur Qualifizierung des Diodenlaserdesigns und der Lasertechnologie

Bestimmung von Degradationsraten ≥ 10^-5/h in Lebensdauermesstests bei 15°C ≤ T ≤ 80°C und t > 1000 h
Experimentelle Ausstattung:
- Stromquellen für CW- und QCW-Betrieb
- 10 Alterungsplätze CW für optische Leistungen bis 100 W (Barren)
- 130 Alterungsplätze CW für optische Leistungen bis 40 W
- 150 Alterungsplätze QCW – Tastverhältnis kleiner 10%, Spitzenstrom 300 A
- 10 Alterungsplätze für Zweikontakt-Diodenlaser und Leistungen bis 40 W
- 10 Alterungsplätze für Vierkontakt-Diodenlaser in hybriden Systemen
- 45 Alterungsplätze für Breitstreifen- und Rippenwellenleiterlaser bis 4 W
- 120 Burn-In-Plätze bis zu 10 A
Relative Leistungsmessung mit 1% Genauigkeit innerhalb 1000 h

Lebensdauer größer 1000 h gefordert
630 nm- 760 nm Laser für die photodynamische Therapie
Beispiel zeigt Alterung für Diodenlaser bei 650 nm mit einer Streifenbreite von 100 µm und einer Länge von 1,5 mm bei 15°C und einer optischen Leistung von 1,2 W

Zuverlässigkeitstest von Diodenlasern und Barren bei thermischer Belastung
- Maximalstrom - 10 x 100 A, 130 x 45 A
- Schaltfrequenz unter 1 Hz
Beispiel zeigt 980 nm Breitstreifenlaser mit einer Streifenbreite von 90 μm x 4 mm bei 25°C und Spitzenströmen von 15 A

Beschleunigter Lebensdauertest über 20.000 h
Drei Gruppen mit verschiedenen Alterungsbedingungen (1 - 1,5 W, 45 - 60°C)
- Aufgetretene Fehler in einer log-normal Darstellung
Modell der beschleunigten Alterung: Lebensdauer ∝ P^-^β exp(E_A/kT)
Bestimmung der Beschleunigungsparameter durch maximum likelihood Analyse: E_A= 0,28 eV, β = 2.33