Przyspieszone badania degradacji przy stałym naprężeniu w analizie diod superelektroluminescencyjnych i wrażliwości parametrycznej

• Autorzy: Li X. , Jiang T. , Sun F. , Ma J.

Warianty tytułu

EN

Constant stress adt for superluminescent diode and parameter sensitivity analysis

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Brownian motion is one of the most powerful stochastic processes in continuous time and continuous space and has a good physics background. For the analysis of accelerated degradation testing (ADT), the inverse Gaussian (IG) distribution, which is the fi rst passage time distribution of the drift Brownian motion (DBM), becomes a very popular statistical prediction model of product life and reliability. Instead of laser diode (LD) and Light Emitting Diode (LED), long-life and high-reliability super-luminescent diode (SLD) has many physical advantages and has been widely used in optical fi ber sensors. In this paper, the constant stress ADT (CSADT) of SLD was conducted. In order to evaluate the applicability of IG distribution to SLD, we fi rst estimate the life and reliability of SLD based on the optical power degradation data collected in CSADT. Then parameter sensitivity analyses are conducted in the 3-dimensions of reliability, lifetime and the analytic parameter. Finally, according to the sensitive analysis results, some CASDT planning and testing principles are presented.

PL

Ruchy Browna są jednym z najpotężniejszych procesów stochastycznych w ciągłym czasie i ciągłej przestrzeni, który ma też mocne podstawy fi zyczne. W analizie przyspieszonych badań degradacji (ADT), rozkład odwrotny gaussowski, będący rozkładem czasu pierwszego przejścia ruchu Browna z dryfem (drift Brownian motion), staje się bardzo popularnym modelem predykcji statystycznej życia i niezawodności produktów. Diody superelektroluminescencyjne (SLD) o długiej żywotności i wysokiej niezawodności mają wiele zalet fi zycznych, które sprawiają, że zastępują one diody laserowe (LD) oraz diody elektroluminescencyjne (świecące) (LED) i mają szerokie zastosowanie w czujnikach światłowodowych. W niniejszym artykule przeprowadzono badania ADT diody SLD przy stałym naprężeniu. Aby ocenić możliwość zastosowania rozkładu odwrotnego gaussowskiego do badań diod SLD, określono najpierw trwałość i niezawodność SLD na podstawie danych o spadku mocy optycznej uzyskanych z badania ADT prowadzonego przy stałym naprężeniu. Następnie przeprowadzono analizy wrażliwości parametrycznej w trzech wymiarach: niezawodności, czasu życia i parametru analitycznego. Wreszcie, kierując się wynikami analizy wrażliwościowej, przedstawiono niektóre zasady planowania i przeprowadzania testów ADT przy stałym naprężeniu.

Słowa kluczowe

EN

sensitivity analysis; Brownian motion; performance degradation; accelerated testing; SLD

PL

analiza wrażliwościowa; ruchy Browna; obniżenie charakterystyk; badania przyspieszone; SLD

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 2
• Strony: 21--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz.

Twórcy

autor

Li X.

autor

Jiang T.

autor

Sun F.

autor

Ma J.

• Department of System Engineering of Engineering Technology Beihang University Beijing, 100191, P.R. China,

Bibliografia

• 1. Carey M B, Tortorella M. Analysis of degradation data applied to MOS devices. Strasbourg, France: Unpublished paper presented at the 6th international conference on reliability and maintainability.
• 2. Carey M B, Koenig R H. Reliability assessment based on accelerated degradation a case study. IEEE Transactions on Reliability 1991; 40: 499-506.
• 3. Huang H Z, Liu Z J, Murthy D N P. Optimal reliability, warranty and price for new products. IIE Transactions 2007; 39: 819-827.
• 4. Huang H Z, Zuo M J, Sun Z Q. Bayesian reliability analysis for fuzzy lifetime data. Fuzzy Sets and Systems 2006; 157: 1674-1686.
• 5. Huang H Z. Reliability evaluation of a hydraulic truck crane using field data with fuzziness. Microelectronics and Reliability 1996; 36: 1531-1536.
• 6. Liu Y, Huang H Z. Comment on “A framework to practical predictive maintenance modeling for multi-state systems” by Tan C.M. and Raghavan N. [Reliab Eng Syst Saf 2008; 93(8): 1138–50]. Reliability Engineering and System Safety 2009; 94: 776-780.
• 7. Li X, Jiang T, Ma J, Chen S. Constant Stress ADT for Superluminescent Diode and Statistical Analysis. Beijing, 2008; 2008 International conference on risk and reliability management.
• 8. Li X. Study on Accelerated Testing of Multi-state Degraded System. Beijing: Beijing University of aeronautics and astronautics, 2007.
• 9. Li W, Pham H. Reliability modeling of multi-state degraded systems with multi-competing failures and random shocks. IEEE Transactions on Reliability 2005; 54: 297-303.
• 10. Liao H, Elsayed A. Optimization of system reliability robustness using accelerated degradation testing. Alexandria, Virginia, 2005; The Annual Reliability and Maintainability Symposium.
• 11. Meeker W Q, Hamada M. Statistical tools for the rapid development & evaluation of high-reliability products. IEEE Transactions on Reliability 1995; 44: 187-198.
• 12. Onar A, Padgett W J. Accelerated test models with the inverse Gaussian distribution Journal of Statistical Planning and Inference 2000; 89: 119-133.
• 13. Onar A, Padgett W J. Inverse Gaussian accelerated test models based on cumulative damage. J. Statist. Comput. Simul 2000; 64: 233-247.
• 14. Shiau J J H, Lin H Hua. Analyzing accelerated degradation data by nonparametric regression. IEEE Transactions on Reliability 1999; 148: 149-158.
• 15. Suzeki K, Maki K. An analysis of degradation data of carbon fi lm and properties of estimators: Statistical Science and data analysis, eds. K. Matusita, M. Puri, T. Hayakawa. Utrecht Netherland, 1993.
• 16. Tang L C, Yang G Y, Xie M. Planning of step-stress accelerated degradation test. St. Louis, 2004, The Annual Reliability and Maintainability Symposium.
• 17. Tseng S T, Hamada M, Chiao C H. Using degradation data from a factorial experiments to improve fl uorescent lamp reliability. Journal of Quality Technology 1995; 27: 363–369.
• 18. Tseng S T, Yu H F. A termination rule for degradation experiments. IEEE Transactions on Reliability 1997; 46: 130-133.
• 19. Wei W, Zhang C, Ma. Study and application of super-luminescent diode. Laser and Infrared 2003; 33: 409-411.
• 20. Yang G B. Accelerated degradation-tests with tightened critical values. IEEE Transactions on Reliability 2002; 51: 463-468.
• 21. Yang K, Xue J. Continuous state reliability analysis. Las Vegas, 1996; The Annual Reliability and Maintainability Symposium.
• 22. Yu H, Chiao C. An optimal designed degradation experiment for reliability improvement. IEEE Transactions on Reliability 2002; 51: 427-433.
• 23. Zhao W, Elsayed E A. An accelerated life testing model involving performance degradation. St. Louis, 2004, The Annual Reliability and Maintainability Symposium.
• 24. Zhang B. Research on Accelerated Life Test of the Key Component of Fiber Optical Gyroscope. Beijing: Beijing University of aeronautics and astronautics, 2007.