半导体激光二极管出厂前的8个测试步骤 - 筱晓小课堂

2024-03-27 10:58:07

半导体激光二极管测试工作是激光器生产流程中的最后一环。在出厂封装前测试激光器各项参数是否符合出厂标准，是保证产品质量的重要手段。

测试流程主要分为八个项目，从输出光的功率、波长、光束质量、偏振等方面对激光器的性能做了一次全面的“体检”，每项测试大约需要使用一到三种测试仪器。

筱晓光子AOL实验室 

我们筱晓光子的半导体测试实验室配备光功率计、光谱分析仪、波长计、线宽测试仪、光束质量分析仪等设备，可以完成功率测试、光谱测试等众多测试项目。

接下来介绍一下筱晓光子AOL实验室的半导体测试的八个测试项目。

01 ,功率-电流-电压曲线测试（PIV）测试

功率曲线测试需要绘制出两条曲线：

输出功率与驱动电流的变化关系（P-I）

电压与驱动电流的伏安曲线（V-I）

选用测试驱动：CTL200

Koheron CTL200是流行的CTL101模拟激光控制器的数字版本。它结合了低噪声电流驱动器与调制和温度控制器。CTL200安装在一个75 mm x 75 mm的正方形中，使用单一的5.9V电源，并可以在0到50°C之间运行。CTL200是传导冷却的。它带有一个铝基板和一个零插入力插座，便于安装。

产品推荐

CTL200数字蝶形激光二极管控制器 驱动板 (3dB调制带宽10 MHz)

02,功率稳定性测试

功率稳定性是衡量激光器输出性能的一个重要指标，它表征了激光器输出功率的稳定程度。功率稳定性分为两个方面，RMS功率稳定性和峰峰值功率稳定性。

03 ,光谱测试

光谱测试检测了功率关于波长的分布情况。

选用测试仪器：台式光谱分析仪 MS9740B

具有动态范围宽、分辨率高！且波长范围在 600 nm 到 1750 nm 之间扫描速度快的特点，同时支持多模光纤输入，是制造和评估 850 nm 波段 VCSEL 模块的理想选择。

产品推荐

MS9740B 安立高精度光谱分析仪 600-1750nm

04 ,温度-电流-波长调谐曲线测试

温度-电流-波长调谐曲线体现了在三种不同的温度下，电流与波长之间的数量关系。

选用测试仪器：光谱分析仪为AQ6375E

⚪ 波长范围：1200 ~2400nm

⚪ 波长精度：±0.05nm (1520 ~ 1580nm)、 ±0.1nm (1580 ~ 1620nm)、±0.5nm (全波长范围)

⚪ 波长重复性：±0.015nm (1分钟)

⚪ 波长分辨率设置：0.05、0.1、0.2、0.5、1和2nm

⚪ Min. 采样分辨率：0.002nm

产品推荐

YOKOGAWA横河 AQ6375E 2um 长波长光谱分析仪 (NIR/SWIR)

05 ,波长稳定性测试

选用测试仪器：波长计771B-NIR、FWM8612

771系列激光光谱分析仪将成熟的迈克尔逊干涉仪技术与快速傅里叶变换分析相结合，形成了一种独特的仪器，可同时用作高分辨率光谱分析仪和高精度波长计。

⚪ 分辨率高达 2 GHz

⚪ 波长精度高达 ±0.0001 nm

⚪ 光抑制比超过 40 dB

⚪ 可为工作范围为 375 nm 至 12 μm 的激光器提供最详细的光谱信息

产品推荐

Bristol 近红外高精度激光波长计 520-1700nm 771B-NIR-FA

快速波长计 1250-1650nm (182-240THz)

FWM1216快速波长计，是基于斐索干涉仪技术， 结合了温度控制干涉仪，多级复合干涉腔及线性阵列CCD探测器。

与传统的基于迈克尔逊干涉仪的普通波长计不同，FWM1216-1KHz采用全固态结构，非机械运动部件光学设计，使其能在确保非常高测量精度(1pm)的同时具有超高 速的测量速率(高达1kHz的波长刷新速率)，结合外部触发及快速功率探测功能，使得FWM1216-1KHz成为精确观察波长 和功率同步瞬态变化的最佳选择。

06 , 激光线宽测试

激光线宽，指激光光源发射光谱的半高全宽，是光源单色性的量度,精确测量激光器的线宽对于评价单频激光器的性能非常重要。

我们采用延时自外差法对其线宽进行了测量，它是一种精准测量单纵模窄线宽激光器线宽较好的方法。

对于延时自外差法系统,激光器发出的光波经耦合器分成两路，一路经过光纤延迟线，另一路经过声光调制器进行移频，两路光波自身光频非常大(可高达几百太赫兹以上)，但是经过移频，频移量有几十到几百兆赫兹，此时两路光频相差仅为频移量，远远小于光波本身频率，满足拍频条件。

频谱分析仪测量的为相干叠加后得到的光电流谱线，此时可从延时光电流谱线测定窄线宽激光器的线宽。

产品推荐

窄线宽激光线宽测量系统/线宽分析仪 1300-1700nm

07 ,偏振消光比测试

对于激光器而言，偏振消光比越高，将输出光变为线偏光的能力就越强。

选用测试仪器：SK010PA 偏振分析仪

SK010PA 偏振分析仪是自由光束应用和具有保偏光纤的光源的通用测量和测试系统。是从实践经验中开发出来的产品，优点是高可用性。

它是即插即用的设备，配备了直接连接 Windows 的 USB2.0 接口，通过 USB 供电，可轻松集成到现有设备中进行快速地校准并对 Stokes 参数（偏振度、椭圆度）进行实时测量，并在一个描述 Poincaré球体极化状态的交互式显示器中显示。

产品推荐

SK010PA 紫外/近红外偏振分析仪 UV/UVIS/VIS/NIR/IR

08 , 光束质量测试

选用测试仪器：M2 Beam U3光束质量分析仪

DUMA公司最新版本的M2 BeamOn U3 M2分析仪。主要由带滤光轮的Beam On U3相机和带无像差透镜的移动平台组成，通过采集多个测量面实现对M²因子的测量，整体准确度保持在±10％范围内。

M2 Beam U3 是一种用于实时位置，功率和光束轮廓检测的光束诊断测量系统。可以测量连续激光和脉冲激光，光谱范围覆盖350nm-1600nm它提供了非常直观的图形表示和分析激光束各种参数的能力，包括M2，光束发散角，束腰宽度及位置，瑞利长度及焦点深度等参数满足用户对光束质量参数的需求。同时是USB3.0设备级别的软件驱动设备，驻留在用户的主机，实现数据快速传输以及便捷使用。

产品推荐

DUMA M2 Beam U3光束质量分析仪 350–1600nm