小波变换用于半导体激光器可靠性分析

应用小波变换奇异性检测原理，对近百只半导体激光器(LD)输出I-V特性进行小波变换，通过不同尺度下的变换系数，能够真实、准确地测量和计算半导体激光器的阈值电流以及与可靠性相关的一些参数，模极大值W2j^M，结特征参量m等。利用这些计算和测量参数，可以直观地比较和判别出半导体激光器的性能优劣及可靠性，与电导数法相结合，可方便、准确、快捷地对器件性能和可靠性进行评估筛选。理论与实验表明，利用小波变换进行半导体激光器的可靠性分析与传统方法相比具有独到之处。     

基于脉冲I-V测试方法的半导体激光器热特性测量

报道了一种在脉冲驱动条件下基于半导体激光器I—V特性测量进行半导体激光器热特性表征的实验方法。结果表明,基于分析在不同脉冲驱动条件下1.3μm InAsP/InGaAsP脊型波导应变补偿多量子阱激光器芯片的I—V特性,可以方便地得到该激光器的热阻等热特性参数。本文还对该激光器在不同脉冲驱动条件下的驱动电流和结电压波形进行了讨论。该方法也可用于其它波段的半导体激光器的热特性表征。     

基于脉冲I—V测试方法的半导体激光器热特性测量

报道了一种在脉冲驱动条件下基于半导体激光器I-V特性测量进行半导体激光器热特性表征的实验方法，结果表明，基于分析在不同脉冲驱动条件下1.3μmInAsP/InGaAsP脊型波导应变补偿多量子阱激光器芯片的I-V特性，可以方便地得到该激光器的热阻等热特性参数。本还对该激光器在不同脉冲驱动条件下的驱动电流和结电压波形进行了讨论。该方法也可用于其它波段的半导体激光器的热特性表征。     

垂直腔面发射激光器的温度模型

针对垂直腔面发射激光器提出了一种改进的温度模型.该模型建立在半导体激光器Tucker模型的基础之上,通过令器件的寄生电阻和反向饱和电流受温度控制,来模拟激光器的输入特性(Ⅴ-Ⅰ特性),通过引入温度控制的泄漏电流来模拟激光器的输出特性(L-I特性).模型的参数提取可以基于Tucker模型,并能方便地应用到HSPICE电路仿真软件中,通过对比可以发现,仿真结果和测试结果吻合得很好.     

垂直腔面发射激光器的温度模型

针对垂直腔面发射激光器提出了一种改进的温度模型.该模型建立在半导体激光器Tucker模型的基础之上,通过令器件的寄生电阻和反向饱和电流受温度控制,来模拟激光器的输入特性(Ⅴ-Ⅰ特性),通过引入温度控制的泄漏电流来模拟激光器的输出特性(L-I特性).模型的参数提取可以基于Tucker模型,并能方便地应用到HSPICE电路仿真软件中,通过对比可以发现,仿真结果和测试结果吻合得很好.     

基于C8051F通信用大功率激光器驱动电源仿真与设计

结合半导体激光器的工作特性和大气无线激光通信编码技术,设计了一种低功耗、便携式通信用大功率脉冲半导体激光器驱动电源,该电源采用脉冲半导体激光器作为通信光源,以C8051F为控制芯片、CPLD为RS信道编码芯片实现信息在激光载体上的高速率大气传输.给出电源硬件设计方法.通过参数仿真与实验验证,该激光器电源具有通信频率可调、输出功率可调、操作方便、性能稳定等优点.     

外部光反馈对980nm垂直腔面发射激光器振荡特性的影响

研究了外部光反馈对980nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)振荡特性的影响.计算了垂直腔面发射激光器及边发射半导体激光器的光反馈灵敏因子.基于复合腔理论,分析了外部光反馈对垂直腔面发射激光器的阈值电流及微分量子效率等振荡特性参数的影响.实验结果表明,当反馈率为10%时,垂直腔面发射激光器的阈值电流由0.63A下降至0.59A,同时斜率效率和输出功率也有所下降.实验结果和理论分析符合得较好.     

连续半导体激光器LIV特性测试系统的设计

针对通用的连续半导体激光器(LD)特性参数测试系统存在的问题,研制了一种新型的基于USB总线的连续半导体激光器LIV(light-current-voltage)特性测试系统.详细介绍了整个系统的硬件电路,包括半导体激光器的驱动单元、测试单元、基于FPGA的接口电路、单片机控制单元等,并对一DFB半导体激光器进行测试,给出了LIV曲线图.同时,对该系统的性能进行了分析.该系统已经应用于半导体激光器特性参数的自动测试,并取得了良好的效果.     

基于LabVIEW的激光器斜率效率自动测试系统

为了能快速方便地测量半导体激光器的斜率效率,利用虚拟仪器技术,设计了斜率效率自动测试系统.计算机通过RS-232接口向半导体激光器发送控制命令字符,按照一定电流步长不断改变激光器的输出功率,控制AD采样电路读取激光功率计的读数.然后将激光器的驱动电流值和功率计读数存储下来,并进行曲线拟合,计算得到激光器的斜率效率值.得到的结果与激光器说明书的标称值基本一致.     

考虑增益饱和及寄生参数的LD的模拟分析

基于包含增益饱和项的半导体激光器速率方程,分析了增益饱和因子和寄生参数对DFB激光器的动态特性的影响.建立了激光器用于数值计算的Simulink模型,对激光器的调制响应进行了数值分析;结合电子电路的特点,建立了一种考虑寄生参量的小信号等效电路模型,该模型将速率方程表征为由线性电路元件组成的电路模型;采用Matlab和PSpice两种软件模拟了该激光器的调制响应.结果表明张弛振荡频率和调制带宽随偏置电流的增加而增加,而增益饱和因子和寄生参数的存在使谐振频率衰减和带宽降低,同时也证明了所建模型的准确性和适用性.为改善DFB激光器的动态特性及优化设计器件结构参数提供了理论依据.     

单模半导体激光器的非线性失真特性的电路模拟

本文提出了一种基于小信号等效电路的半导体激光器非线性电路模型，该模型使激光顺的调制响应和非线性特性以及其它相关电子电路的非线性特性可统一地通过通用电路分析软件来分析和计算。运用此模型对一单模激光器的二阶谐波与三阶交调失真特性进行了分析，结果与已报道的理论和实验结果一致。     

DBR几何特性对其反射率和DBR激光器线宽的影响

对DBR几何参量不同的InGaAs-GaAs-AlGaAs DBR半导体激光器样品的输出线宽进行了测量和分析.样品激光器DBR光栅取不同的长度和蚀刻深度以考察其几何特性对耦合系数、反射率以及输出线宽的影响.线宽通过自差频测量系统测量得到.对实验结果与理论计算结果进行了对比.对测得的光学特性参数与几何特性参数之间的联系进行了分析.在此基础上讨论了DBR几何特性对激光器输出线宽的影响.研究结果为该类型DBR半导体激光器的制造提供了有用的信息.     

Effect of DBR Geometry on Reflectivity and Spectral Linewidth of DBR Lasers

对DBR几何参量不同的InGaAs-GaAs-AlGaAs DBR半导体激光器样品的输出线宽进行了测量和分析.样品激光器DBR光栅取不同的长度和蚀刻深度以考察其几何特性对耦合系数、反射率以及输出线宽的影响.线宽通过自差频测量系统测量得到.对实验结果与理论计算结果进行了对比.对测得的光学特性参数与几何特性参数之间的联系进行了分析.在此基础上讨论了DBR几何特性对激光器输出线宽的影响.研究结果为该类型DBR半导体激光器的制造提供了有用的信息.     

对半导体双异质结激光器测试的几点看法

一、前言二、半导体双异质结激光器的特性参数测试1、电学参数2、光学参数3、热学参数三、工艺过程中的测试分析手段四、对未来测试工作的几点看法一、.前言自从一九七O年第一只半导体双异质结激光器     

基于光谱学方法半导体激光器热特性测量

报道了一种基于激射光谱进行半导体激光器热特性测量的实验方法。结果表明,基于分析在不同脉冲驱动条件下1.3μm InAsP/InGaAsP脊波导应变补偿多量子阱激光器的激射光谱,可以得到该激光器的热阻等热特性参数。实验中也测量了该激光器的其他与热特性相关的光谱特性,如激光器激射光谱随驱动电流的变化等。该方法也可用于其他波段半导体激光器的热特性测量。     

半导体激光器调制特性的人工神经网络仿真

对半导体激光器调制特性进行了理论分析，通过研究半导体激光器调制特性的速率方程，推导了调制特性的解析表达式。用广义回归神经网络建立了激光器调制特性的神经网络模型，通过训练好的神经网络模型对激光器调制特性进行了深入分析，并对激光器结构进行了仿真设计。模型输出结果与理论分析的结果相吻合，且该方法具有速度快、精度高、重复性好等优点。研究结果表明，利用神经网络模型可以对半导体激光器性能进行分析，并确定半导体激光器的一些结构尺寸。     

基于光谱学方法半导体激光器热特性测量

报道了一种基于激射光谱进行半导体激光器热特性测量的实验方法。结果表明，基于分析在不同脉冲驱动条件下1．3μm InAsp/IngaAsp脊波导应变补偿多量子阱激光器的激射光谱，可以得到该激光器的热阻等热特性参数。实验中也测量了该激光器的其他与热特性相关的光谱特性，如激光器激射光谱随驱动电流的变化等。该方法也可用于其他波段半导体激光器的热特性测量。     

准直透镜失调对Littman-Metcalf光栅外腔激光器线宽的影响

以光栅外腔半导体激光器的理论知识为基础,对Littman-Metcalf型外腔半导体激光器的工作原理进行了说明,并详细地讨论了外腔半导体激光器的线宽压窄以及模式选择机制,采用严格的耦合理论和光线变换矩阵推导了系统结构参数对光场耦合效率影响的计算公式。同时,对影响Littman-Metcalf外腔激光器输出激光线宽的几个重要因素进行了分析,重点讨论了系统中准直透镜位置失调导致的线宽变化规律。计算结果表明:合理地控制Littman-Metcalf光栅外腔半导体激光器的外腔参数可以将中心波长为785 nm半导体激光器的本征线宽压窄四个数量级,该外腔系统中准直透镜位置失调会影响系统出射光场与经外腔反馈光场之间的耦合效率,进而影响光栅外腔半导体激光器的输出线宽。     

新型自脉动多段式分布反馈激光器的理论分析

提出一种新型可产生稳定自脉动光脉冲的多段式分布反馈(MS-DFB)半导体激光器结构,其特点在于各DFB段采用了不同的脊波导宽度.为了对变脊波导宽度MS-DFB激光器的工作特性进行理论分析,利用时域有限差分(FDTD)方法对大信号模型进行了求解.数值计算结果表明,当前、后DFB段脊波导宽度分别为1.5μm和3.0 μm而其他结构参数相同的情况下,MS-DFB激光器可以产生频率为195 GHz的稳定自脉动光脉冲.     

测量激光器结温的脉冲注入法研究

提出了一种精确测量半导体激光器结温的方法。由于激光器的热容很小，因此采用脉冲注入的方法可以显著减小激光器的温升。研究了脉冲电流注入下激光器的激射波长随环境温度的变化规律，通过实验研究得到电流脉冲宽度和周期与激射波长的关系，理论分析得到的定量关系式与实验结果十分吻合。在此基础上得到了精确测量激光器结温的最佳脉冲参数。即脉宽为10ns，脉冲周期为10μs。并且确定了激光器结温与激射波长的定量关系式，波长随温度的漂移系数为0．0728nm／K。这种方法避免了电学测量法中的结电压波形过冲。测量精度明显优于后者，同时也可以方便地测量封装好的激光器组件的温度特性。