Newport 高性能激光控制设备应用案例

【概述】

本文介绍了客户使用ILX Lightwave设备搭建了激光器的测试平台，整套系统可以用于分析激光器的电流电压（I-V特性）、电光(L-I)特性、光谱等信息，来评估激光器的性能。

ILX Lightwave作为世界半导体激光器测试系统制造商。随着光电行业的快速发展，ILX为诸多客户提供了半导体激光器的精密测量和控制仪器，所涉及的全系列配套设备如图1所示。总的来说，ILX仪器性能稳定，技术成熟，正在深入挖掘客户的更深层次的需求，已经成为全世界科研和工业客户针对半导体激光控制器的供应商。

图1 半导体激光控制器全系列设备

【实验/设备条件】

以硅基电泵浦InAs量子点激光器为例，激光器测试平台搭建的关键是保证光学元器件在实际工作时封装工艺具备极好的测试性能。实验采用的InAs量子点激光器结构是基于外延生长方式，激光器的材料均一并且稳定。客户搭建了电泵激光器的测试系统和封装工艺，平台所需的ILX仪器如下表所示：

平台所需仪器	精密激光二极管驱动器	脉冲激光二极管驱动器	激光二极管热电温度控制器
ILX Lightwave 型号	Newport LDX-3545B-220V	Newport LDP-3830-220V	Newport LDT-5545B-220V
主要规格	输出电流：3A，电流精度：± 0.1%，电流输出稳定性（24小时）：<50 ppm FS	激光器电流分辨率：10 mA，恒流输出电压：20 V，占空比：0.01% ~ 5.00%，脉冲宽度：25 ns~ 1 µs。	温控范围：-99 to 199.9℃，输出功率50W，24 小时稳定性 0.01°C
具体应用	为InAs 量子点激光器测试连续激射性能	为InAs 量子点激光器测试脉冲性能	为InAs 量子点激光器提供温度控制

实验测试平台如图2所示，激光器放置在Mount夹具。测试平台由三部分组成：电流驱动部分、数据采集部分和温控部分。其中温控装置主要由位移台（Manual Stage），半导体制冷片（Peltier），温度探测器 (热敏电阻Thermistor)和温度控制器（ILX Lightwave）组成。温度控制器连接着热敏电阻和半导体制冷片，通过温度控制器调整小热沉的温度，热敏电阻紧靠器件边缘，保证温度反馈的精度。

为了保证激光器电流及温控信息的输入，将激光器使用胶水固定到激光器TEC/Mount夹具上。由LDT-5545B温度控制器设定目标温度，使用探针接触到激光器的正负电极，使用LDP-3830或LDX-3545B激光驱动器为激光二极管提供电流输入，在不断调整电流阈值的整个过程中使用功率计实时记录激光器光功率，测试其电流对输出功率的曲线。另外使用多模光纤将激光器的光耦合到光谱仪，进而激光器的光谱信息。

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