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Technologie

Reparatur und Diagnose von Ultrakurzpulslasern

Unabhängige Bewertung und Reparaturkonstruktion für Femtosekunden- und Picosekundensysteme: Oszillatoren, regenerative und Multipass-Verstärker, Pumplaser, Kompressoren, und die darauf aufbauenden Konversionsstufen. Die Arbeit beginnt damit, festzustellen, welches Glied der Kette aufgehört hat zu funktionieren.

LeistungsumfangOszillator, Verstärker, Pumpe, Konversion, Steuerung
BefundeNach der Anlage, nicht nach dem, was das Bedienfeld meldet
ErgebnisSchriftliche Befunde vor jeder Reparatur
Orientierung

Die Kette, und warum sie die ganze Diagnose ist

Ultrakurzpulssysteme verschiedener Hersteller teilen eine Architektur, auch wenn sie nichts anderes teilen. Das System als Kette zu behandeln und das Glied zu finden, an dem Pulsenergie aufhört, erzeugt oder weitergegeben zu werden, ist der Kern des Diagnoseverfahrens. Alles andere folgt daraus.

  1. Pumpquelle. Eine CW- oder gepulste Pumpe, dioden- oder lampengepumpt, mit eigenem Treiber, eigenem Thermokreis und eigenem Schutz. In vielen Systemen ein eigenes Gerät mit eigenen Fehlerbildern.
  2. Oszillator. Die modengekoppelte Quelle, die den Puls bestimmt. Ti:Saphir, Faser, oder eine geseedete Diodenarchitektur, mit einem Startmechanismus, der unabhängig vom Verstärkermedium ausfallen kann.
  3. Strecker. In Systemen mit gestreckten Pulsen die dispersive Stufe, die die Verstärkung überlebbar macht.
  4. Verstärker. Regenerativ, Multipass oder Faser, mit Pumpzuführung, Pockelszelle und der Zeitlage ihres Treibers, und den Resonatoroptiken.
  5. Kompressor. Gitter, Prismen oder Faser, wo Ausrichtung und Gitterzustand bestimmen, ob Sie Pulse erhalten oder ein langes gechirptes Durcheinander mit der richtigen mittleren Leistung.
  6. Konversionsstufe. Wo vorhanden, eine SHG-, THG-, OPO- oder OPA-Stufe, die nicht überschreiten kann, was die Grundwelle ihr liefert.
  7. Rückkopplung und Steuerung. Überwachungsfotodioden, Konversionsstufen, Verriegelungen, Trigger und Synchronisation, und der Softwarepfad.

Ein System, das die richtige mittlere Leistung mit falscher Pulsdauer liefert, hat ein Kompressor- oder Streckerproblem. Ein System, das die richtige Zeitlage ohne Energie liefert, hat ein Oszillator-, Pumpen- oder Verstärkerproblem. Ein System mit gesunder Grundwelle und schwacher konvertierter Leistung hat ein Konversionsproblem. Das sind verschiedene Aufgaben, und sie auseinanderzuhalten, bevor etwas geöffnet wird, ist das, was eine kompetente Bewertung Ihnen bringt.

Störungsbilder, die wir bewerten sollen

Service für Ultrakurzpulslaser und Ultrakurzpulssysteme in den Vereinigten Staaten und Kanada, an den weiter unten auf dieser Seite aufgeführten Plattformen und Herstellern.

01

Keine Ausgangsleistung, oder so geringe, dass sie von keiner nicht zu unterscheiden ist

Das System fährt hoch und meldet normal, während die gemessene Leistung ein kleiner Bruchteil des Erwarteten oder nicht vom Hintergrund zu unterscheiden ist.

02

Die Modenkopplung startet nicht, oder hält nicht

Der Oszillator läuft im Dauerbetrieb, startet und fällt aus, oder braucht immer energischeres Eingreifen zum Starten. Eine Frage des Startmechanismus, der Ausrichtung, der Dispersion oder des Pumpenzustands.

03

Der Sollwert ändert sich, die optische Leistung nicht

Sollwerte verändern die Anzeige ohne physikalische Wirkung. Ein Problem im Befehlspfad oder ein stiller Schutzzustand, bis das Gegenteil bewiesen ist.

04

Korrekte mittlere Leistung, falsche Pulsdauer

Ausrichtung von Kompressor oder Strecker, Gitterzustand, oder eine Dispersionsfehlanpassung aus einem früheren Serviceeingriff.

05

Pulsenergie eingebrochen, während die Repetitionsrate normal ist

Verstärkerverstärkung, Pumpzuführung, oder die Zeitlage von Pockelszelle und Treiber. Dass die Zeitsteuerungselektronik gesund ist, beweist nichts über die Verstärkung.

06

Zeigerichtung, Modenqualität oder Strahlprofil verschlechtert

Veränderte Wärmelast, Optikschaden, oder ein verschobener Resonator. Häufig das erste Symptom eines Pumpenproblems und nicht eines Oszillatorproblems.

07

Allmählicher Abfall über Monate

Degradation der Pumpdioden, fortschreitender Schaden an einer Optik oder Faserschnittstelle, Verschmutzung, oder langsame Drift im Rückkopplungspfad.

08

Konvertierte Leistung niedrig, Grundwelle vorhanden

Der echte Fall der Konversionsstufe, von allen vorigen getrennt durch Erfassung der Grundwelle am Stufeneingang.

09

Abschaltungen, Störungen und stille Begrenzungen

Schutzzustände, die das System abschalten, und Schutzzustände, die es still begrenzen, ohne etwas zu melden.

Verhält sich Ihr System so?

Senden Sie das Modell, ein Foto des Produkttypenschilds und die Symptome. Wir prüfen es und antworten mit dem nächsten Schritt.

Warum das offensichtliche Teil oft die falsche Reihenfolge ist

Vier Muster bei diesen Anlagen erzeugen ein Symptom, das auf das falsche Teilsystem zeigt. Es lohnt sich, sie zu kennen, bevor ein Teil bestellt wird, denn jedes hat schon einen Betreiber hinter die falsche Komponente geschickt. Alle vier liegen im Umfang der Bewertung, und die Befunde benennen das Teilsystem, in dem die Störung sitzt.

1. Der angezeigte Wert ist keine Messung

Viele Systeme zeigen den Sollwert statt eines gemessenen Werts. Wenn der Befehl die Anzeigeebene erreicht, aber nicht den Stromtreiber, liest sich das Bedienfeld einwandfrei, während sich physikalisch nichts ändert. Diese Unterscheidung ist für Sie wichtig, weil sie entscheidet, ob die Störung im Befehls- und Rückmeldepfad oder in der optischen Kette liegt, und das sind verschiedene Reparaturen mit verschiedenen Teilen. Festzustellen, welche von beiden es ist, an der Anlage und nicht am Bedienfeld, gehört zur Bewertung.

2. Zeitsteuerung ist nicht Laserbetrieb

Die Trigger- und Synchronisationselektronik läuft unabhängig von der optischen Kette. Eine saubere Repetitionsraten-Anzeige und ein gesunder Sync-Ausgang bestätigen die Zeitsteuerungsplatine. Ob das System tatsächlich optische Pulse erzeugt, ist eine andere Frage als ob die Zeitsteuerungsplatine lebt, und es ist eine, die die Bewertung an der Anlage beantwortet. Für Sie ist das wichtig, weil eine gesunde Zeitsteuerungsplatine oft der Grund ist, warum die Störung elektrisch aussieht, obwohl sie es nicht ist.

3. Mittlere Leistung ist nicht Pulsenergie, und Pulsenergie ist nicht Pulsdauer

Ein thermischer Leistungsmesser integriert. Er meldet bereitwillig die richtige Zahl für ein System, dessen Kompressor gedriftet ist und dessen Pulse zehnmal länger sind als sie sein sollten. Hängt das Experiment von der Spitzenintensität ab, sagt die mittlere Leistung allein fast nichts.

4. Die letzte Stufe wird für die erste verantwortlich gemacht

Wenn ein System mit Konversionsstufe wenig sichtbare Ausgangsleistung liefert, ist der Kristall der naheliegende Verdächtige und meist der falsche. Die Frequenzverdopplung kann nicht mehr erzeugen als die hineingelieferte Grundwelle. Vollständig dargelegt wird das auf der Seite zu SHG und harmonischer Erzeugung.

Wie eine Bewertung abläuft

  1. Was Sie senden. Hersteller, Modell und Seriennummer, Typenschildfotos jedes Moduls, die Symptome, Ihre normalen Betriebsparameter und alle Messwerte, die Sie schon haben.
  2. Schriftlicher Bewertungsumfang. Eine Pauschale, was die Bewertung abdeckt, die erwartete Durchlaufzeit und was ein negatives Ergebnis bedeuten würde, bevor Sie etwas versenden.
  3. Was die Bewertung umfasst. Der Zustand des Geräts bei Eingang, seine tatsächliche Konfiguration gemäß Typenschild und nicht gemäß Aufzeichnung, seine Versorgungen, Kühlung, Verriegelungen und Steuerkommunikation, und sein optisches, elektrisches und zeitliches Verhalten, mit der im Angebot benannten Messtechnik.
  4. Schriftliche Befunde. Was erfasst wurde, was gefunden wurde, in welchem Teilsystem die Störung sitzt, was unbekannt bleibt, und die Reparaturoptionen mit Kosten und Risiken.
  5. Ihre Freigabe. Es wird nichts repariert, ersetzt oder verändert, bevor Sie Umfang und Preis schriftlich freigeben.
  6. Reparatur, Validierung und Rücksendung. Die Arbeit innerhalb des freigegebenen Umfangs, dann eine elektrische, optische, zeitliche und funktionale Prüfung, ein schriftlicher Servicebericht und eine dokumentierte Verpackung.

Messungen je Projekt festgelegt

Jeder Einsatz benennt seine Messungen, bevor er beginnt. PhaseX legt die Messfähigkeit fest, die das Projekt erfordert, und stellt sie bereit. Je nach System und der zu beantwortenden Frage sind das eigene, gemietete oder qualifizierte Messmittel Dritter, die nach Bedarf beschafft werden. Das Bewertungsangebot nennt, welche Messungen vorgenommen werden, mit welchem Verfahren und woher jede einzelne stammt, zusammen mit den Abnahmekriterien, an denen die Arbeit gemessen wird.

MessungWas dies feststellt
Ansteuerstrom gegen den SollwertOb ein Sollwert den Treiber erreicht und echten Strom erzeugt, was eine Störung im Steuerweg von einer optischen trennt
Verhalten von Netzteil, Versorgungsschienen und SchutzfunktionenIntegrität der Versorgungsschienen unter Last, Sequenzierung, und Schutzzustände, die die Leistung begrenzen, ohne etwas zu melden
Timing, Triggerung und SchaltenTrigger- und Synchronisationswege, Schalten von Treiber und Pockelszelle, und Struktur des Pulszugs
Optische Leistung und Pulsenergie je WellenlängeDie tatsächliche Leistung bei jeder Wellenlänge auf einem definierten und abgeschlossenen Weg, mit Angabe von Detektor, Wellenlängenantwort, Abschwächung und Erfassungsstelle
Vorhandensein optischer Pulse und RepetitionsrateOb überhaupt ein optischer Pulszug vorhanden ist, und sein Verhältnis zum Trigger
Spektraler ZustandEmissionswellenlänge und Bandbreite, und die Bestätigung, dass das erfasste Licht das angenommene ist
Zustand von Strahl und ModeRäumlicher Zustand der Ausgangsleistung, und Hinweise auf Optik-, Faser- oder Ausrichtungsschäden im Lieferweg
Thermisches Verhalten unter LastKühlkreise, Peltier- und Ofenregelung, und thermische Leistungsreduzierung, die sich als stille Leistungsbegrenzung zeigt
Pulsdauer und StrahlqualitätFestgelegt, wo das Projekt es verlangt, und mit der im Angebot benannten Messressource ausgeführt

Die eigene Messtechnik umfasst derzeit ein RIGOL MHO984 Oszilloskop und ein Joulescope JS320 für elektrische, Strom-, Timing- und Pulszugarbeiten. Die optische Messtechnik wird projektweise festgelegt und über eigene, gemietete oder qualifizierte Dritt-Messressourcen bereitgestellt, nach Bedarf organisiert und im Angebot benannt. Wir veröffentlichen kein Geräteinventar anstelle eines Messplans, und wir bieten keine herstellergleiche Kalibrierung und keine Zertifizierung auf ursprünglich veröffentlichte Spezifikationen, wenn die ursprünglichen Abnahmedaten und die entsprechenden Normen nicht verfügbar sind.

Plattformen und Hersteller

Wir bieten unabhängigen Service und Reparaturunterstützung für die Plattformen unten. Konfiguration, Teilezugang und erforderliche Messtechnik bestimmen den Umfang eines Auftrags, und wir bestätigen beides mit Ihnen, bevor etwas versandt wird.

Herstellerseiten

Weitere unterstützte Plattformen

Amplitude SatsumaAmplitude TangorAmplitude s-PulseKMLabs WyvernKMLabs DragonClark-MXR CPA-2001Time-Bandwidth DuettoTime-Bandwidth FuegoLitron Nano und LPYTRUMPF DiraAPE OPO- und AutokorrelatormoduleLumentum PicoBlade
Was wir bestätigen

Senden Sie uns Ihre Konfiguration, und wir bestätigen den Umfang. Bei diesen Plattformen zählen das Typenschild, der Steuerungsstand und das Vorhandensein oder Fehlen einer Konversionsstufe mehr als der Familienname, und wir klären beides bei der Anfrage und nicht erst, nachdem Sie die Verkistung des Systems bezahlt haben.

Erforderliche Bestandteile der Sendung

Ein System, das sich auf dem Prüfplatz nicht in seinen normalen Betriebszustand bringen lässt, kann nicht beurteilt werden. Für eine Werkstattbewertung brauchen wir in der Regel:

  • Laserkopf
  • Steuerung
  • Netzteil
  • Alle Verbindungskabel, auch solche mit nicht standardisierter Pinbelegung
  • Jedes für den Normalbetrieb erforderliche Spezialmodul, einschließlich Konversions-, Trigger-, Pump- oder gepaarter Einheiten
  • Steuerungssoftware, Lizenzdateien und Schnittstellenunterlagen, einschließlich eines MATLAB- oder LabVIEW-Steuerwegs, wo das System so geführt wird
  • Handbücher, Konfigurationsblätter, Abnahmedaten und frühere Serviceberichte, auch unvollständig

Bei eingestellten Plattformen sind die eigenen Unterlagen des Kunden häufig die einzige erhaltene Aufzeichnung der Konfiguration. Senden Sie sie auch dann, wenn sie belanglos wirken.

Internationale Sendungen

Wir nehmen Systeme von außerhalb der Vereinigten Staaten an, auch von kanadischen Universitäten und Forschungsinstituten. Wir stellen die Handelsunterlagen bereit, die eine Reparatursendung üblicherweise verlangt, und koordinieren mit Ihrer Versandstelle. Zolltarifierung, Abgaben, die Behandlung als vorübergehende Einfuhr und der Zeitbedarf der Abfertigung bleiben in der Verantwortung des Absenders, und wir geben keine Zollgarantien. Die Versicherung ist die Entscheidung des Absenders und sollte den Wiederbeschaffungswert abbilden. Wir dokumentieren den Eingangszustand bei Ankunft, und das ist der Nachweis, den Sie bei einem Transportschaden brauchen würden.

Fragen, die uns zu diesen Systemen gestellt werden

Reparieren Sie Ultrakurzpulslaser, die der Hersteller nicht mehr unterstützt?

Abgekündigte Systeme und solche ohne Herstellerunterstützung sind der Hauptgrund, warum Labore uns ansprechen. In Ultrakurzpulssystemen sitzt die Störung häufig in einem Treiber, einem Netzteil, der Temperaturregelung, einem Rückkopplungspfad, einer Faserschnittstelle, einem Stecker oder der Steuerungselektronik, und das ist Arbeit, die wir auf Komponentenebene leisten. Beendet wird eine Reparatur von einer ausgefallenen Sonderbaugruppe ohne verfügbaren Ersatz, nicht von einem Katalogstatus.

Können Sie am Oszillator und am Verstärker arbeiten, oder nur an der Pumpe?

An allen, und festzustellen, welches tatsächlich die Ursache ist, ist genau der Zweck der Bewertung. Ein Pumpproblem und ein Oszillatorproblem können an der Frontplatte nahezu gleich aussehen; Pumpe, Oszillator, Verstärkerkette, jede Konversionsstufe und der Steuerungs- und Rückkopplungspfad liegen daher alle im Umfang. Die schriftlichen Feststellungen benennen das Teilsystem, in dem die Störung sitzt, statt es Ihnen zu überlassen, darauf zu schließen.

Bieten Sie die Reparatur eines Ultrakurzpulslasers an, bevor Sie ihn gesehen haben?

Nein. Ein fester Reparaturpreis, bevor die Störung eingegrenzt ist, wäre geraten. Wir bieten eine festgelegte diagnostische Bewertung mit fester Pauschale an, berichten die Feststellungen schriftlich und bieten erst danach den Reparaturumfang zu Ihrer Freigabe an.

Leistungsumfang und Sicherheit

Zwei Grenzen

Wir sind deutlich darin, welche Arbeit wir übernehmen, also sind wir genauso deutlich bei den beiden Grenzen.

  • Wir versprechen keine bestimmte Reparatur vor der Diagnose. Die diagnostische Bewertung kommt zuerst, und der Reparaturumfang folgt daraus. Die Feststellung, dass ein System wirtschaftlich nicht reparierbar ist, ist ein legitimes Ergebnis, und sie wird schriftlich übergeben.
  • Wir bescheinigen für ein System keine Übereinstimmung mit den ursprünglich veröffentlichten Spezifikationen wenn die ursprünglichen Abnahmedaten und die entsprechenden Normen nicht verfügbar sind. Wir dokumentieren den erfassten Zustand bei Eingang, die festgestellte Störung, die ausgeführten Arbeiten und den erfassten Zustand bei Abschluss.

Garantie

Wenn Ihr System noch in der Herstellergarantie ist, wenden Sie sich an den Hersteller oder holen Sie zuerst eine schriftliche Freigabe des Verkäufers ein. Unsere Arbeit sind Anlagen außerhalb der Garantie und aus dem Altbestand, und dort liegt die Unterstützungslücke ohnehin.

Lasersicherheit

Arbeiten der Klasse 4 werden nach einem projektspezifischen Lasersicherheitsplan geplant und ausgeführt. Die erforderlichen technischen Schutzmaßnahmen, die persönliche Schutzausrüstung, die Strahlführung und die Bedingungen am Standort werden schriftlich festgelegt, bevor optische Arbeiten unter Spannung beginnen, und die von diesem Plan verlangte Infrastruktur wird im Projektumfang bereitgestellt. Wo die eigenen Schutzmaßnahmen eines Labors betroffen sind, bleiben die abschließende Gefährdungsbeurteilung und die Freigabe beim LSO oder der EHS-Funktion der Einrichtung.

Unabhängiger Service

PhaseX Laser Services ist ein unabhängiger Drittanbieter, mit keinem auf dieser Seite genannten Hersteller verbunden und von keinem autorisiert, sofern nicht ausdrücklich schriftlich angegeben. Marken- und Modellnamen kennzeichnen nur die Anlage.

Nächster Schritt

Sagen Sie uns, was Sie erfasst haben und wie Sie es erfasst haben.

Bei Ultrakurzpulssystemen entscheidet das Messverfahren, was die Zahl bedeutet. Senden Sie Fotos des Modell- und Seriennummernschilds, Ihre üblichen Betriebsparameter, die Symptome, und das Instrument und den Strahlaufbau, den Sie verwendet haben. Wir sagen Ihnen, ob eine Bewertung Ihre Versandkosten wert ist.

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