激光器的LIV特性测试

1 实验目的

l 通过实验熟悉半导体激光器的光学特性。

2 实验内容

l 测试激光器LIV曲线；

l 测试激光器暗电流；

3 实验原理

半导体激光器是以半导体材料作为工作介质的。这种激光器体积小、质量轻、寿命长、结构简单而坚固。常用材料有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式；

半导体激光器是以半导体材料作为工作介质的。这种激光器体积小、质量轻、寿命长、结构简单而坚固。常用材料有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式；

4 实验步骤

4.1 平台搭建

1) 给源表供电，开机并用网线将源表连接入网络，点击源表屏幕上的设置选项，进入设置界面，点击通信配置，进入图1所示的通信配置界面；

2) 设置正确的IP地址、网关、DNS，为了方便可直接选择动态IP，然后保存设置；

3) 打开电脑上安装的“PssSMUTools”上位机软件，点击图2中所示的“+”，或点击目录“文件”中的“连接新设备”，会弹出图3所示的设备连接窗口；

4) 设置与源表上相同的IP地址，然后点击确定；

4.2 LIV曲线测试

本次实验采用1310nm FP SM单模激光器为测量载体，按照下图所示的连接方式将激光二极管与源表连接，注意搭建电路时一定要将两台源表用trig信号线连接，保证我们能给两台源表同步发送信号；

在上位机主界面，选择功能选项，然后再选择“LIV”，选择我们连接的两台设备，点击确定，图中操作界面分为两部分：LD端、前光端，这三部分分别对应电路图上的LD、光纤输出端；首先按照电路图核对我们2台设备对应关系是否正确，若不正确，可以点击设备名称左右的三角图标进行调整。确认对应正确后根据激光二极管的规格书设置测试参数，参数设置如下图所示：

设置完参数后点击运行，切换到图和表界面可以看到下图所示的曲线：

图中显示了两条曲线，蓝色为LD驱动电流与LD端电压（即）关系曲线；红色为LD驱动电流与前光功率（即）的关系曲线。从图中可以看到当LD驱动电流（即工作电流）大概为3mA时，前光功率（即输出功率）与背光电流（即监视电流）开始快速增长，说明测试所用的激光二极管的阈值电流为3mA。

4.3 暗电流测试

激光器暗电流一般在100nA以下，通常测试条件为=5V，即反向施加5V电压。按下图所示的搭建电路，

对于恒压测试，可以直接使用源表的恒压模式测试。在源表的触控屏上直接点击扫描，然后选择电压源，设置源值为5V，限值为100nA；另外由于电流较小，将NPLC设置为10确保测试结果的准确性。

设置完后点击右上角的“OUTPUT”，可以直接得到监视暗电流。通过上位机也可以操作，选中功能中的数据记录仪，选择电压源，测量值为5V，限值100nA，NPLC为10，点击运行可以看到如下图所示：

5 注意事项

1) 电源不能短路；

2) 调节电压时，注意不能超过本文档中所述电压，否则，有可能烧坏器件；