概述
半導體激光器特性的測量可以被分成5大類,，如表1所示：
表1半導體激光器特性測量的五大類 | |
電性能 | 測量光輸出,，壓降以及PD的監(jiān)測電流，還有對這些測量數(shù)據(jù)的衍生分析,。 |
空間性 | 近場和遠場的光強分布,。 |
光譜特性 | 通過光譜數(shù)據(jù)計算光譜寬度和中心波長,。 |
光學性能 | 測量光的發(fā)散以及波前畸變。 |
動態(tài)性能 | 測量噪聲,，互調(diào)失真,，上升時間，下降時間,，以及啁啾等,。 |
本文主要講述半導體激光器的電性能。
L/I性能曲線
L/I曲線是半導體激光器chang見的特性,。 它表明了輸出光功率隨加載在半導體激光器上電流變化的關系,。這個曲線通常用來決定激光器的工作點（額定功率對應的工作電流）以及閾值電流（激光器開始工作的電流）。
從圖1可以看出,，半導體激光器的閾值電流受工作溫度的強烈影響,。通常來說，閾值電流會隨溫度變化成指數(shù)增長,。
圖1 連續(xù)光模式下的L/I曲線
半導體激光器的效率也可以從L/I曲線中導出,，通常稱之為斜率效率，其單位為mW/mA,。雖然表面看起來,，激光器效率不像閾值電流受溫度影響有較大的平移，但其確實隨著溫度的升高而降低,。激光器效率在25℃時大約為0.3 mW/mA,，溫度每升高10℃效率會降低0.01 mW/mA。
脈沖模式下L/I曲線
L/I性能曲線也可以通過低占空比的脈沖模式得到,。圖2對比了連續(xù)光模式和脈沖模式下對閾值電流以及效率的影響,。
圖2 連續(xù)光和脈沖模式下的L/I特性對比
從圖2可以看出，相對于脈沖模式,，在連續(xù)光模式下,，閾值電流增加而斜率效率降低，這主要是由于激光器溫度的升高所導致的,。溫度的升高是由于器件內(nèi)部熱阻所引起的,，隨功率升高的趨勢大約為40到 80°C/W。通常來說,，脈沖模式測量使用的脈寬大約為100到 500 ns,，占空比小于1%。
連續(xù)光和脈沖模式下L/I特性的巨大差異說明內(nèi)部電氣連接有問題或者PN結之間有漏電,，同時也證明激光器的質(zhì)量存在一定問題,。
閾值電流計算
至今沒有一個統(tǒng)一的方法來計算閾值電流。表2提供了4種常見的方法來對閾值電流進行計算,。這四種方法都可以使用,，但二階導數(shù)法使用范圍guang,，兩段擬合法，一階導數(shù)法和二階導數(shù)法都是根據(jù)Telcordia的標準GB-468-CORE和GR-3010-CORE得出的,，而線性擬合法沒有得到Telcordia的認定,。
表2 四種計算閾值電流的方法 | |
線性擬合法 | L/I曲線擬合與X軸的交點（圖3A） |
兩段擬合法 | 兩段L/I曲線擬合的交點（圖3B） |
一級導數(shù)法 | dL/dI曲線大值的一半（圖3C） |
二級導數(shù)法 | d2L/dI2曲線的大值（圖3D） |
圖3 四種計算閾值電流的方法
V/I特性
半導體激光器的壓降通常是在電性能特性測量中得到。這個特性類似于其他半導體器件的模擬特性,，不隨溫度的變化而變化,，如圖4所示。一般來講,，激光器工作在額定功率情況下,，其壓降大約為1.5V。
注意：在半導體激光器上加載大的反向偏置電流是很危險的事情,。即使在的應用中,，一般也必須保證反向電流不超過10µA。
圖4V/I特性曲線
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