激光器的LIV特性測試

1 實驗目的

l 通過實驗熟悉半導體激光器的光學特性。

2 實驗內(nèi)容

l 測試激光器LIV曲線；

l 測試激光器暗電流；

3 實驗原理

半導體激光器是以半導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。激勵方式有電注入、電子束激勵和光泵浦三種形式；

半導體激光器是以半導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。激勵方式有電注入、電子束激勵和光泵浦三種形式；

4 實驗步驟

4.1 平臺搭建

1) 給源表供電，開機并用網(wǎng)線將源表連接入網(wǎng)絡(luò)，點擊源表屏幕上的設(shè)置選項，進入設(shè)置界面，點擊通信配置，進入圖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態(tài)IP，然后保存設(shè)置；

3) 打開電腦上安裝的“PssSMUTools"上位機軟件，點擊圖2中所示的“+"，或點擊目錄“文件"中的“連接新設(shè)備"，會彈出圖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，然后點擊確定；

4.2 LIV曲線測試

本次實驗采用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，注意搭建電路時一定要將兩臺源表用trig信號線連接，保證我們能給兩臺源表同步發(fā)送信號；

在上位機主界面，選擇功能選項，然后再選擇“LIV"，選擇我們連接的兩臺設(shè)備，點擊確定，圖中操作界面分為兩部分：LD端、前光端，這三部分分別對應電路圖上的LD、光纖輸出端；首先按照電路圖核對我們2臺設(shè)備對應關(guān)系是否正確，若不正確，可以點擊設(shè)備名稱左右的三角圖標進行調(diào)整。確認對應正確后根據(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)后點擊運行，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，藍色為LD驅(qū)動電流與LD端電壓（即）關(guān)系曲線；紅色為LD驅(qū)動電流與前光功率（即）的關(guān)系曲線。從圖中可以看到當LD驅(qū)動電流（即工作電流）大概為3mA時，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)果的準確性。

設(shè)置完后點擊右上角的“OUTPUT"，可以直接得到監(jiān)視暗電流。通過上位機也可以操作，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，點擊運行可以看到如下圖所示：

5 注意事項

1) 電源不能短路；

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