激光器的LIV特性測試

1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

l 通過實(shí)驗(yàn)熟悉半導(dǎo)體激光器的光學(xué)特性。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

l 測試激光器LIV曲線；

l 測試激光器暗電流；

3 實(shí)驗(yàn)原理

半導(dǎo)體激光器是以半導(dǎo)體材料作為工作介質(zhì)的。這種激光器體積小、質(zhì)量輕、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單而堅(jiān)固。常用材料有砷化鎵(GaAs)、硫化鎘(CdS)、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等。激勵(lì)方式有電注入、電子束激勵(lì)和光泵浦三種形式；

半導(dǎo)體激光器是以半導(dǎo)體材料作為工作介質(zhì)的。這種激光器體積小、質(zhì)量輕、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單而堅(jiān)固。常用材料有砷化鎵(GaAs)、硫化鎘(CdS)、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等。激勵(lì)方式有電注入、電子束激勵(lì)和光泵浦三種形式；

4 實(shí)驗(yàn)步驟

4.1 平臺(tái)搭建

1) 給源表供電，開機(jī)并用網(wǎng)線將源表連接入網(wǎng)絡(luò)，點(diǎn)擊源表屏幕上的設(shè)置選項(xiàng)，進(jìn)入設(shè)置界面，點(diǎn)擊通信配置，進(jìn)入圖1所示的通信配置界面；

2) 設(shè)置正確的IP地址、網(wǎng)關(guān)、DNS，為了方便可直接選擇動(dòng)態(tài)IP，然后保存設(shè)置；

3) 打開電腦上安裝的“PssSMUTools”上位機(jī)軟件，點(diǎn)擊圖2中所示的“+”，或點(diǎn)擊目錄“文件”中的“連接新設(shè)備”，會(huì)彈出圖3所示的設(shè)備連接窗口；

4) 設(shè)置與源表上相同的IP地址，然后點(diǎn)擊確定；

4.2 LIV曲線測試

本次實(shí)驗(yàn)采用1310nm FP SM單模激光器為測量載體，按照下圖所示的連接方式將激光二極管與源表連接，注意搭建電路時(shí)一定要將兩臺(tái)源表用trig信號(hào)線連接，保證我們能給兩臺(tái)源表同步發(fā)送信號(hào)；

在上位機(jī)主界面，選擇功能選項(xiàng)，然后再選擇“LIV”，選擇我們連接的兩臺(tái)設(shè)備，點(diǎn)擊確定，圖中操作界面分為兩部分：LD端、前光端，這三部分分別對(duì)應(yīng)電路圖上的LD、光纖輸出端；首先按照電路圖核對(duì)我們2臺(tái)設(shè)備對(duì)應(yīng)關(guān)系是否正確，若不正確，可以點(diǎn)擊設(shè)備名稱左右的三角圖標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。確認(rèn)對(duì)應(yīng)正確后根據(jù)激光二極管的規(guī)格書設(shè)置測試參數(shù)，參數(shù)設(shè)置如下圖所示：

設(shè)置完參數(shù)后點(diǎn)擊運(yùn)行，切換到圖和表界面可以看到下圖所示的曲線：

圖中顯示了兩條曲線，藍(lán)色為LD驅(qū)動(dòng)電流與LD端電壓（即）關(guān)系曲線；紅色為LD驅(qū)動(dòng)電流與前光功率（即）的關(guān)系曲線。從圖中可以看到當(dāng)LD驅(qū)動(dòng)電流（即工作電流）大概為3mA時(shí)，前光功率（即輸出功率）與背光電流（即監(jiān)視電流）開始快速增長，說明測試所用的激光二極管的閾值電流為3mA。

4.3 暗電流測試

激光器暗電流一般在100nA以下，通常測試條件為=5V，即反向施加5V電壓。按下圖所示的搭建電路，

對(duì)于恒壓測試，可以直接使用源表的恒壓模式測試。在源表的觸控屏上直接點(diǎn)擊掃描，然后選擇電壓源，設(shè)置源值為5V，限值為100nA；另外由于電流較小，將NPLC設(shè)置為10確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

設(shè)置完后點(diǎn)擊右上角的“OUTPUT”，可以直接得到監(jiān)視暗電流。通過上位機(jī)也可以操作，選中功能中的數(shù)據(jù)記錄儀，選擇電壓源，測量值為5V，限值100nA，NPLC為10，點(diǎn)擊運(yùn)行可以看到如下圖所示：

5 注意事項(xiàng)

1) 電源不能短路；

2) 調(diào)節(jié)電壓時(shí)，注意不能超過本文檔中所述電壓，否則，有可能燒壞器件；