splll90-3高功率脉冲激光二极管输出参数测量(2)

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5.1 测量过程 25

5.2 实验结果与探讨 28

结论 32

致谢 33

参考文献 34

1 引言

1.1 课题研究的意义和目的

随着光学技术的不断发展，以光为技术基础的产品渗透到了各个领域，在工业产品中的表现也相当不俗，且有愈来愈成为技术关键的趋势。在这样的良好背景下，光学行业尤其是激光相关的行业迎来一个小小的上升期。由于应用领域的不断扩张以及理论和工艺的不断完善两个因素，半导体激光器的在愈来愈多的范围上获得了广泛的应用，在这些领域中，用户对于激光二极管的出光质量愈来愈在意，特别是由于光纤通讯系统的繁荣发展，这种需求又上升到了一个更高的层次。因此对于激光二极管的出光参数的测量的方案显得迫切需要，以保障所得的激光二极管在合格的基础上满足用户高标准的光学需求。本文立足于本科生的知识体系，根据实际条件给出激光二极管出光参数的测量方案，特定地对某种高功率激光二极管测量某些参数，来达到初步的从这些参数考察该激光二极管是否合格的目标。论文网

1.2 国外研究现状

1.3 国内发展现状

1.4 本文的主要的工作

描述激光二极管的参数可以有很多，可以用电参数来描述也可以用光学参数来描述[3]。此次实验选取splll90-3激光二极管进行其出光参数的测量，其主要目的是为检测脉冲激光二极管是否好用提供一个参考，于是主要关注中心波长与平均功率这两个参数，摸索变化规律。[4][5]具体结合实验室中现有的条件，准备测量的参数有：激光谱线（包括波长，线宽，谱宽）、光功率、环境温度对于功率的影响、波长的温漂，比较得出变化趋势并找到数学参数对其进行描述，平均功率和波长与时间的变化规律。

2 激光二极管的结构和基本特性

2.1 激光器发展历史

激光是人类在新世纪的一项重大发明，已经渗透到了人类社会的方方面面，迄今为止已经促成了很多领域的发展和变革，形成了相当大规模的产业链条。在这个十几年间激光的运用迅速推广，其自身的种类也不断丰富，从最初的红宝石激光器到各种工作物质，比如气体，染料，原子，离子，半导体材料等等[4][6]。应对不同的场合不同的需求，陆续出现了稳频，稳功率，大功率，保偏，超短脉冲等等功能[6][8]。在产品方面，也有丰富产品线，比如说激光测距，仪激光热处理，激光制导，激光雷达等，尤其是在通讯方面为这个领域的改革提供了变革的性的光源，极大得推动了这个领域的发展。[9][10][11]文献综述

2.2 半导体激光二极管

激光二极管本质上是一个半导体二极管，有多种方法可以对其分类，如果按照PN结的结区材料来区分可以分为单异质结（SH）、双异质结（DH）、同质结以及量子阱（QW）LD[6]。其中主流的产品是量子阱LD，它有输出高，阈值电流低的有点。总体来说LD对于激光器而言有许多明显优点：寿命长、体积小、效率高。同时其缺点也是明显的，输出光的线性差，发散角太大，单色性不好，同时输出功率较小一般小于2mw。这样的缺点限制了LD的广泛使用，比如说在CATV系统中就不能用来传输高性能、多性能的模拟信号。

2.2.1 激光二极管的历史

1962年秋天首次制造出 77K下脉冲受激发射的同质结GaAs 激光二极管[12][15]。1964 年将其工作温度提高到室温。1969年研制出室温下脉冲工作的单异质结激光二极管，1970年又制成室温下连续工作的 Ga1-xAlxAs/GaAs双异质结(DH)激光二极管。[13][16]此后，激光二极管的制造迅速发展。1975年 Ga1-xAlxAs/GaAsDH 激光二极管将激光二极管的寿命提高到105小时以上。[17]In1-xGaxAs1-yPy/InP 长波长DH激光二极管也取得极大的进展，一定程度上推动了光纤通信和其他应用的发展。此外还出现了由 Pb1-xSnxTe等 Ⅳ-Ⅵ族材料制成的远红外波长激光二极管。下图为激光二极管实物