半導體激光二極管出廠(chǎng)前的8個(gè)測試步驟 - 筱曉小課堂

半導體激光二極管測試工作是激光器生產(chǎn)流程中的最后一環(huán)。在出廠(chǎng)封裝前測試激光器各項參數是否符合出廠(chǎng)標準，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。

測試流程主要分為八個(gè)項目，從輸出光的功率、波長(cháng)、光束質(zhì)量、偏振等方面對激光器的性能做了一次全面的“體檢"，每項測試大約需要使用一到三種測試儀器。

筱曉光子AOL實(shí)驗室 

我們筱曉光子的半導體測試實(shí)驗室配備光功率計、光譜分析儀、波長(cháng)計、線(xiàn)寬測試儀、光束質(zhì)量分析儀等設備，可以完成功率測試、光譜測試等眾多測試項目。

接下來(lái)介紹一下筱曉光子AOL實(shí)驗室的半導體測試的八個(gè)測試項目。

01 ,功率-電流-電壓曲線(xiàn)測試（PIV）測試

功率曲線(xiàn)測試需要繪制出兩條曲線(xiàn)：

輸出功率與驅動(dòng)電流的變化關(guān)系（P-I）

電壓與驅動(dòng)電流的伏安曲線(xiàn)（V-I）

選用測試驅動(dòng)：CTL200

Koheron CTL200是流行的CTL101模擬激光控制器的數字版本。它結合了低噪聲電流驅動(dòng)器與調制和溫度控制器。CTL200安裝在一個(gè)75 mm x 75 mm的正方形中，使用單一的5.9V電源，并可以在0到50°C之間運行。CTL200是傳導冷卻的。它帶有一個(gè)鋁基板和一個(gè)零插入力插座，便于安裝。

產(chǎn)品推薦

CTL200數字蝶形激光二極管控制器 驅動(dòng)板 (3dB調制帶寬10 MHz)

02,功率穩定性測試

功率穩定性是衡量激光器輸出性能的一個(gè)重要指標，它表征了激光器輸出功率的穩定程度。功率穩定性分為兩個(gè)方面，RMS功率穩定性和峰峰值功率穩定性。

03 ,光譜測試

光譜測試檢測了功率關(guān)于波長(cháng)的分布情況。

選用測試儀器：臺式光譜分析儀 MS9740B

具有動(dòng)態(tài)范圍寬、分辨率高！且波長(cháng)范圍在 600 nm 到 1750 nm 之間掃描速度快的特點(diǎn)，同時(shí)支持多模光纖輸入，是制造和評估 850 nm 波段 VCSEL 模塊的理想選擇。

產(chǎn)品推薦

MS9740B 安立高精度光譜分析儀 600-1750nm

04 ,溫度-電流-波長(cháng)調諧曲線(xiàn)測試

溫度-電流-波長(cháng)調諧曲線(xiàn)體現了在三種不同的溫度下，電流與波長(cháng)之間的數量關(guān)系。

選用測試儀器：光譜分析儀為AQ6375E

? 波長(cháng)范圍：1200 ~2400nm

? 波長(cháng)精度：±0.05nm (1520 ~ 1580nm)、 ±0.1nm (1580 ~ 1620nm)、±0.5nm (全波長(cháng)范圍)

? 波長(cháng)重復性：±0.015nm (1分鐘)

? 波長(cháng)分辨率設置：0.05、0.1、0.2、0.5、1和2nm

? Min. 采樣分辨率：0.002nm

產(chǎn)品推薦

YOKOGAWA橫河 AQ6375E 2um 長(cháng)波長(cháng)光譜分析儀 (NIR/SWIR)

05 ,波長(cháng)穩定性測試

選用測試儀器：波長(cháng)計771B-NIR、FWM8612

771系列激光光譜分析儀將成熟的邁克爾遜干涉儀技術(shù)與快速傅里葉變換分析相結合，形成了一種儀器，可同時(shí)用作高分辨率光譜分析儀和高精度波長(cháng)計。

? 分辨率高達 2 GHz

? 波長(cháng)精度高達 ±0.0001 nm

? 光抑制比超過(guò) 40 dB

? 可為工作范圍為 375 nm 至 12 μm 的激光器提供最詳細的光譜信息

產(chǎn)品推薦

Bristol 近紅外高精度激光波長(cháng)計 520-1700nm 771B-NIR-FA

快速波長(cháng)計 1250-1650nm (182-240THz)

FWM1216快速波長(cháng)計，是基于斐索干涉儀技術(shù)， 結合了溫度控制干涉儀，多級復合干涉腔及線(xiàn)性陣列CCD探測器。

與傳統的基于邁克爾遜干涉儀的普通波長(cháng)計不同，FWM1216-1KHz采用全固態(tài)結構，非機械運動(dòng)部件光學(xué)設計，使其能在確保非常高測量精度(1pm)的同時(shí)具有超高 速的測量速率(高達1kHz的波長(cháng)刷新速率)，結合外部觸發(fā)及快速功率探測功能，使得FWM1216-1KHz成為精確觀(guān)察波長(cháng) 和功率同步瞬態(tài)變化的好選擇。

06 , 激光線(xiàn)寬測試

激光線(xiàn)寬，指激光光源發(fā)射光譜的半高全寬，是光源單色性的量度,精確測量激光器的線(xiàn)寬對于評價(jià)單頻激光器的性能非常重要。

我們采用延時(shí)自外差法對其線(xiàn)寬進(jìn)行了測量，它是一種精準測量單縱模窄線(xiàn)寬激光器線(xiàn)寬較好的方法。

對于延時(shí)自外差法系統,激光器發(fā)出的光波經(jīng)耦合器分成兩路，一路經(jīng)過(guò)光纖延遲線(xiàn)，另一路經(jīng)過(guò)聲光調制器進(jìn)行移頻，兩路光波自身光頻非常大(可高達幾百太赫茲以上)，但是經(jīng)過(guò)移頻，頻移量有幾十到幾百兆赫茲，此時(shí)兩路光頻相差僅為頻移量，遠遠小于光波本身頻率，滿(mǎn)足拍頻條件。

頻譜分析儀測量的為相干疊加后得到的光電流譜線(xiàn)，此時(shí)可從延時(shí)光電流譜線(xiàn)測定窄線(xiàn)寬激光器的線(xiàn)寬。

產(chǎn)品推薦

窄線(xiàn)寬激光線(xiàn)寬測量系統/線(xiàn)寬分析儀 1300-1700nm

07 ,偏振消光比測試

對于激光器而言，偏振消光比越高，將輸出光變?yōu)榫€(xiàn)偏光的能力就越強。

選用測試儀器：SK010PA 偏振分析儀

SK010PA 偏振分析儀是自由光束應用和具有保偏光纖的光源的通用測量和測試系統。是從實(shí)踐經(jīng)驗中開(kāi)發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品，優(yōu)點(diǎn)是高可用性。

它是即插即用的設備，配備了直接連接 Windows 的 USB2.0 接口，通過(guò) USB 供電，可輕松集成到現有設備中進(jìn)行快速地校準并對 Stokes 參數（偏振度、橢圓度）進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，并在一個(gè)描述 Poincaré球體極化狀態(tài)的交互式顯示器中顯示。

產(chǎn)品推薦

SK010PA 紫外/近紅外偏振分析儀 UV/UVIS/VIS/NIR/IR

08 , 光束質(zhì)量測試

選用測試儀器：M2 Beam U3光束質(zhì)量分析儀

DUMA公司最新版本的M2 BeamOn U3 M2分析儀。主要由帶濾光輪的Beam On U3相機和帶無(wú)像差透鏡的移動(dòng)平臺組成，通過(guò)采集多個(gè)測量面實(shí)現對M2因子的測量，整體準確度保持在±10％范圍內。

M2 Beam U3 是一種用于實(shí)時(shí)位置，功率和光束輪廓檢測的光束診斷測量系統?？梢詼y量連續激光和脈沖激光，光譜范圍覆蓋350nm-1600nm它提供了非常直觀(guān)的圖形表示和分析激光束各種參數的能力，包括M2，光束發(fā)散角，束腰寬度及位置，瑞利長(cháng)度及焦點(diǎn)深度等參數滿(mǎn)足用戶(hù)對光束質(zhì)量參數的需求。同時(shí)是USB3.0設備級別的軟件驅動(dòng)設備，駐留在用戶(hù)的主機，實(shí)現數據快速傳輸以及便捷使用。

產(chǎn)品推薦

DUMA M2 Beam U3光束質(zhì)量分析儀 350–1600nm