半导体激光器测试系统

Naso公司推出了新型大功率半导体测试系统，该系统能进行老化、工程表征和寿命测试。依照该公司的报道，该系统是可组装元件模块阵列，支持R＆D，并扩展支持满刻度产品。     

大功率半导体激光器步进加速老化研究

介绍了半导体激光器寿命测试的理论依据,给出了由电流应力决定的寿命测试的数学模型,据此对AlGaInAs/AlGaAs/GaAs 808nm大功率半导体激光器进行常温电流步进加速老化实验。由步进加速老化的理论依据及数学模型推算出了步进加速寿命实验时间折算公式,利用步进加速寿命实验时间折算公式推算出了器件在额定应力条件下工作的寿命结果;根据实验后器件的失效模式分析,与恒定应力加速老化方式下的实验结果相对比分析,确认该步进加速实验方法可以适用于半导体激光器的加速老化。     

大功率半导体激光器的可靠性研究

文中介绍了半导体激光器寿命测试的理论依据,给出寿命测试的数学模型,据此对InGaAsP/GaAs有源区无铝的808nm大功率半导体激光器进行高温恒流加速老化实验,得到器件在高温下的寿命,利用外推公式推算出激光器在室温条件下工作的寿命可超过30000小时。讨论了实验中出现的灾变退化,提出了防止灾变退化的几种方法。     

有Al激光器和无Al激光器的工作寿命对比研究

为了证明无Al激光器在可靠性方面优于有Al激光器,对InGaAsP/GaAs无Al和AlGaInAs/AlGaAs/GaAs有Al的808nm大功率半导体激光器进行了常温下电流步进加速老化寿命试验,介绍了半导体激光器寿命试验的理论依据,给出寿命试验的数学模型,据此得到了器件在常温电流步进条件下的寿命,利用最小二乘法拟和得到加速老化的加速方程,从而推算出激光器的特征寿命,分析了有Al激光器和无Al激光器寿命对比结果,提出了材料中含Al对器件可靠性的一些不良影响,无Al激光器可靠性明显优于有Al激光器.     

用于光纤通信的1.55μmDFB激光器的可靠性分析

对用于光纤通信的InP基1．55μm DFB激光器的可靠性进行了研究。测试并分析了100℃时100mA和150mA2种电流应力条件,经过1700h老化,测试分析了激光器特性随时间的变化情况,拟合出在100C,150mA条件下的激光器寿命存1000h小时左右。根据实验结果对比。提出了一种新的利用温度、电流两个加速度变量同时进行加速老化,快速估计激光器寿命并分析其可靠性的方法。对新的寿命估算方法进行了详细的讨论。     

大功率半导体激光器高精度温控系统研究

为了减小温度对半导体激光器输出光波长和功率稳定性的影响,设计了由恒流模块驱动半导体制冷器,通过改变恒流模块的电流来控制半导体制冷器的制冷量,利用分段积分的比例-积分-微分控制算法,选择最优控制参量,实现大功率半导体激光器的精密温控系统。系统包括高精度测温电路、控制核心DSP F28335、半导体制冷器控制电路、人机交互及通信模块。在5℃~26℃环境下对系统进行测试,实现50W大功率半导体激光器的恒温控制,温控范围为15℃~45℃,温控精度达到0.02℃。结果表明,该系统温控范围广,控制精度高,满足大功率半导体激光器的温控要求。     

高精度0～3.5 A大功率激光器测试系统设计

针对大功率激光器设计一种高稳定、0～3．5A连续可调的恒流驱动测试系统。它具有0.5％以下的失真度，稳定可靠；整个系统采用计算机控制，便于操作、调节和使用。同时还有一套有效的电源保护措施，使系统安全可靠，能成为一种适用于大功率激光器的较为理想的测试系统。     

高功率GaAs／GaAlAs单量子阱远结激光器及退化

通过对研制的50余只808nm的GaAs/GaAlAs大功率单量子阱远结半导体激光器老化实验观测,在老化初期（前520h),阈值电流随老化时间的延长而下降,下降幅度高达57mA,通过大于1000h的恒流电老化,器件的输出光功率在老化初期有所上升,随后表现出按指数规律缓慢下降的行为。实验结果表明器件具有长寿命的潜力。     

光纤耦合模块中光纤焊接技术的研究

大功率半导体激光器列阵的光纤耦合模块对光纤焊接的要求很高,在焊接避免使用有机粘接剂和有助焊剂的金属焊膏,因为其在激光器工作时易挥发出有机物质。这些有机物会污染激光器腔面,致使激光器工作时腔面温度过高。附着在腔面的有机物就会被碳化,影响激光器的出光率,甚至还会导致激光器烧毁。文章介绍用电场辅助焊接的方法,使光纤在硅片的V型槽中固定,在焊接中不使用助焊剂和有机粘接剂,取得了良好效果,减少了激光器腔面的污染,从而提高了半导体激光器光纤耦合模块的寿命。测试结果表明,剪切强度最大可达35MPa。     

大功率高可靠性垂直腔面发射激光器阵列研究

针对980nm激光波长设计了InGaAs/GaAsP材料多周期增益量子阱结构。垒层采用带隙更宽的GaAsP材料代替常规GaAs,改善了效率随温度升高而降低的问题,同时又能满足长寿命激光工作的需要。周期增益量子阱结构提高了有源区的单程增益,降低了阈值,提高了输出功率。制作出新结构的集成单元数为4×4,单元直径30μm的阵列器件,工作电流为5.88A时连续激光功率达到2W;窄脉冲宽度1μs,重复频率100Hz,工作电流60A时输出功率达到30W,且均未达到饱和状态。此阵列器件在工作电流为1～4A时发散角半宽均小于16°。利用加速老化方法对阵列器件的寿命进行了测试,推算出30℃的寿命可达5280h以上,并分析了影响大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)可靠性的主要因素。     

光纤耦合模块中光纤焊接技术的研究

大功率半导体激光器列阵的光纤耦合模块对光纤焊接的要求很高,在焊接中不希望用有机粘接剂和有助焊剂的金属焊膏,有机物在激光器工作时挥发出有机物质.这些有机物会污染激光器腔面,致使激光器工作时腔面温度很高.附着在腔面的有机物就会碳化,影响激光器的出光,并且还会导致激光器烧毁.提出用电场辅助焊接的方法,使光纤在硅片的V型槽中固定,取得了良好效果,在焊接中不使用助焊剂,不使用有机粘接剂,减少了激光器腔面的污染,从而延长了半导体激光器光纤耦合模块的寿命.测试结果表明,其剪切力最大可达35 MPa.     

TEA CO_2激光器系统中液晶显示模块的电磁兼容性研究

TEACO2激光器工作时会产生强烈的电磁干扰,这种干扰会使其控制系统中的液晶显示屏发生显示数据混乱、甚至无显示等现象。文章对TEACO2激光器系统的电磁干扰和液晶显示模块进行了测试及分析。通过对液晶显示模块进行电磁屏蔽、对液晶显示模块的显示区域进行双层屏蔽、供电电源隔离滤波、数据线电缆适当缩短等措施,有效地抑制了激光器对液晶显示模块的电磁干扰。实验结果表明:所设计的屏蔽措施在全部电磁干扰频带内效能满足需求,其中在34MHz处磁场屏蔽效能为56.2dB,供电电源已无干扰出现,液晶显示模块能稳定显示数据。结果说明:采取传导和辐射干扰的电磁兼容性加固措施,能够使液晶显示模块在强烈电磁干扰环境中稳定可靠地工作。     

大功率半导体激光器发散角测量技术研究

研究利用一种步进电机和光电转换装置组成的测试系统测量大功率半导体激光器发散角的方法.根据使用要求选择合适的探测元件,设计了测试系统.以波长950 am,阈值电流200 mA,功率为900 mw的大功率半导体激光器为实验对象,结果显示,发散角测试精度可达到0.1°.在860～1064nm波长范围内多次实验,验证了该方法具有的实用精度要求.分析了发散角测量的影响因素.     

A1611A/B DFB激光模块的应用设计

1引言 半导体激光模块,是指在一个密封单元内包含了激光器、阻抗匹配、功率监测、热电制冷等电路的功能部件.它被广泛用于HFC网络上的光端机中,桥接光纤与同轴电缆,从而提高宽带电视信号的传输距离,改善传输质量和系统可靠性.模块中的核心单元是半导体激光器,作为线性光纤系统的光源,一般选用高线性、大功率、宽动态范围的DFB(dis-tributed-feedback)激光器.     

808 nm大功率半导体激光器的加速老化实验

对InGaAsP/GaAs有源区无铝的808 nm大功率半导体激光器进行了高温恒流加速老化实验,得到了器件在高温条件下的寿命,利用外推公式推算出激光器在室温条件下工作的寿命可超过30000 h.讨论了实验中出现的灾变退化现象,提出了防止灾变退化的几种方法.     

大功率激光器阵列光场分布测试方法的研究

针对大功率半导体激光器阵列难以进行光场分布测试评价的问题,设计了大功率激光器光场分布测试系统。从测试系统探测器的抗损伤阈值方面,分析了对激光衰减的比例要求,提出了几种衰减的方法,设计了低透射系数高抗激光损伤的衰减方案,并进行逐一的测试比较,得到了理想的衰减效果。结合测试系统要求,完成了大功率半导体激光器光场分布的测试与评价。     

大功率半导体激光器二维阵列模块特性分析

根据固体激光器抽运的技术要求,设计了一种具有水冷装置的大功率半导体激光器二维阵列模块,并对半导体激光器热沉和致冷系统的热流进行了分析。在不同占空比下,对该模块进行了测试与分析。该模块的中心波长为810 nm,光谱半峰全宽(FWHM)为2.5 nm,工作电流为110 A(200μs,10%占空比),循环水温为15℃时输出峰值功率为280 W。结果表明,该封装结构在占空比小于5%时器件工作特性良好,在10%占空比下也可正常工作。利用该模块可以组合成多种几何结构、功率更高的半导体激光器组件。     

航天用光器件可靠性技术及其进展

光器件是航天器最重要的部件,受到世界各国的高度重视。文章介绍了航天用光器件可靠性技术及其进展。为了满足重量轻、低功耗和高可靠性的空间高技术需要,概述了光纤激光器、大功率半导体激光器、HgCdTe红外探测器、光纤陀螺的可靠性技术。重点叙述了可靠性试验技术与标准,可靠性分析与评价,包括光纤激光器和大功率半导体激光器在内的航天用光源的可靠性,有关大功率激光器寿命评估、失效机理、热产生机制与能耗,大功率激光器可靠性与寿命进展,以及提高大功率激光器可靠性得措施。可以肯定,随着可靠性技术的发展,光器件在未来航天领域中将占据越来越重要的位置。     

单bar大功率半导体激光器寿命评价技术

大功率半导体激光器工程应用要求其寿命大于109脉冲次数,如何在短时间内快速获得大功率半导体激光器的长寿命指标,是目前业界普遍关注的问题。文中针对808nm大功率半导体激光器单bar器件,进行了温度25℃、电流100 A和温度50℃、电流100 A及温度50℃、电流115 A 3组寿命评价试验,综合利用线性回归分析、最小二乘法、拟合优度检验等统计学相关知识,确定单bar大功率半导体激光器恒温25℃外推寿命为2.86×109次脉冲次数(7 950 h),激光器激活能为0.21 eV,加速因子为1.88。并通过数据分析,确定恒温25℃最佳寿命试验时间为4 000 h,此时,既能保证外推结果的准确性,又能降低试验时间和成本,实现短期寿命试验数据对大功率半导体激光器长寿命的快速评价。     

25 Gb/s粗波分复用分布式反馈激光器的可靠性研究

高速波分复用分布式反馈（DFB）激光器是数据通信的核心器件,其可靠性影响了整个通信系统的可靠性。对自主研发的25 Gb/s 4波长粗波分复用（CWDM4） DFB激光器进行了2种老化筛选（Burn-in）实验和失效分析,并采用三温法推算了激光器的工作寿命。实验结果表明：对激光器采用光加速（25℃、100 mA）和温度加速（100℃、75 mA）相结合的Burn-in方法能够有效激发薄弱激光器的早期失效特征;采用三温法推算激光器在60℃、45 mA环境下长期工作的实际寿命至少为17年。