半導(dǎo)體激光器的特性測量

概述

半導(dǎo)體激光器特性的測量可以被分成5大類,，如表1所示：

本文主要講述半導(dǎo)體激光器的電性能,。

L/I性能曲線

L/I曲線是半導(dǎo)體激光器chang見的特性,。 它表明了輸出光功率隨加載在半導(dǎo)體激光器上電流變化的關(guān)系。這個(gè)曲線通常用來決定激光器的工作點(diǎn)（額定功率對應(yīng)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(dǎo)體激光器的閾值電流受工作溫度的強(qiáng)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(dǎo)體激光器的效率也可以從L/I曲線中導(dǎo)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(shí)隨著溫度的升高而降低,。激光器效率在25℃時(shí)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(dǎo)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(jié)之間有漏電,，同時(shí)也證明激光器的質(zhì)量存在一定問題,。

閾值電流計(jì)算

至今沒有一個(gè)統(tǒng)一的方法來計(jì)算閾值電流。表2提供了4種常見的方法來對閾值電流進(jìn)行計(jì)算,。這四種方法都可以使用,，但二階導(dǎo)數(shù)法使用范圍guang，兩段擬合法,，一階導(dǎo)數(shù)法和二階導(dǎo)數(shù)法都是根據(jù)Telcordia的標(biāo)準(zhǔn)GB-468-CORE和GR-3010-CORE得出的,，而線性擬合法沒有得到Telcordia的認(rèn)定。

圖3 四種計(jì)算閾值電流的方法

V/I特性

半導(dǎo)體激光器的壓降通常是在電性能特性測量中得到,。這個(gè)特性類似于其他半導(dǎo)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(dǎo)體激光器上加載大的反向偏置電流是很危險(xiǎn)的事情。即使在的應(yīng)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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