电子式电流互感器中的供能激光器退化机理研究

电子式电流互感器中的供能激光器是给远端模块供能的半导体器件。为了解决其故障频发的问题,需要研究其退化机制从而为器件可靠性提升提供可行思路。设计了一套半导体激光器外特性综合测试系统,利用恒温加热箱、振动台可测得在不同温度、振动下的激光器的PIV曲线、波长等外特性参数,并通过相关性分析,表明缓慢退化的关键参数与环境敏感参量的影响机制。其次,对故障光芯片进行失效表征得出供能激光器退化机理。最后对不同退化程度的激光器光功率进行指数拟合得到供能激光器在工况条件下的预期寿命为127 438 h,并给出运维改进措施。研究结果表明退化后的激光器斜率效率变化最为显著可达7.99%,阈值电流变化为4.98%,两参量与激光器退化呈现强相关;而芯片退化乃至失效原因主要为腔面膜层损伤不断加剧导致腔面发生光学灾变。