Experimental Identification of the Failure Modes and Failure Mechanisms of Fiber to Waveguide Couplings Under Cyclic Tensile Loading
Notice bibliographique
Résumé
The need for a lifetime prediction methodology for optoelectronic devices has become a necessity as they become more widely used. The development of such a methodology first requires the identification of the most relevant failure modes and mechanisms activated in service. This paper reports on an experimental investigation of the failure modes and failure mechanisms of fiber-to-waveguide coupling (FWC) under tensile cycling loading. Samples with a geometry similar to an industrial silicon photonic chip with V-groove alignment features were fabricated for ribbons of 12 single mode fibers. A cyclic tensile loading with a constant amplitude between 10 and 35 N in the direction of the free end of the ribbon and a frequency of one load cycle per 10 seconds was used. The insertion loss for all 12 fibers was continuously monitored. Three failure modes were observed during tensile cycling reliability tests: slow interference cycles on the optical power (mode I) that accumulated over tensile cycles, fast cycles (mode II) that were in phase with the tensile load cycles, and a sudden power drop due to fiber breakage (mode III). Mode I occurred when a fiber accumulated irreversible displacement under tensile cycles due to slippage in a fully delaminated strain relief (SR). Failure Mode II was observed when the ribbon was only partially detached from the SR and the fiber was disconnected from the V-groove, resulting in reversible displacement cycles under tensile loading. This study contributes to a first step towards the development of a lifetime prediction methodology for optoelectronic devices, by identifying failure modes and mechanisms that can be accelerated and related to service conditions with a lifetime model like the Coffin-Manson model.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».