激光二极管的特性 1、伏安特性 半导体激光器是半导体二极管,具有单向导电性,其伏安特性与二极管相同。反向电阻大于正向电阻,可以通过用万用表测正反向电阻确定半导体激光二极管的极性及检查它的PN结好坏。但在测量时必须用 1k以下的档,用大量程档时,激光器二极管的电流太大,容易烧坏。 2、P—I特性 激光二极管的出射光功率 P与注入电流 I的关系曲线称为 P-I曲线。 注入电流小于阈值电流 Ith时,激光器的输出功率 P很小,为自发辐射的荧光,荧光的输出功率随注入电流的增加而缓慢增加。 注入电流大于 Ith时,输出功率 P随注入电流的增加而急剧增加,这时 P—I曲线基本上是线性的。当 I再增大时,P—I曲线开始弯曲呈非线性,这是由于随着注入电流的增大,使结温上升,导致 P增加的速度减慢。 判断阈值电流的方法:在 P—I特性曲线中,激光输出段曲线的向下延长线与电流轴的交点为激光二极管的阈值电流。 3、光谱特性 激光二极管的发射光谱由两个因素决定:谐振腔的参数,有源介质的增益曲线。 腔长L确定纵模间隔,宽W和高H决定横模性质。如果W和H足够小,将只有单横模TEM00存在。 多模激光二极管在其中心波长附近呈现出多个峰值的光谱输出。单纵模激光器只有一个峰值。 工作在阈值以上的1mm腔长的增益导引LD的典型发射光谱 激光二极管是单模或多模还与泵浦电流有关。折射率导引LD,在泵浦电流较小、输出光功率较小时为多模输出;在电流较大、输出光功率较大时则变为单模输出。而增益导引LD,即使在高电流工作下仍为多模。 折射率导引激光器光谱随光功率的变化 发射光谱随注入电流而变化。IIt 发射激光,光谱突然变窄。因此,从激光二极管发射光谱图上可以确定阈值电流。当注入电流低于阈值电流时光谱很宽,当注入电流达到阈值电流时,光谱突然变窄,出现明显的峰值,此时的电流就是阈值电流。 IIt 激光辐射 4、温度特性 半导体激光器的阈值电流随温度的升高而增加,变化关系可表示为: )/exp()(0TTATIth 式中0T 是衡量阈值电流thI 对温度变化敏感程度的参数——叫特征温度,取决于器件的材料和结构等因素, 0T 值越大,表示thI 对温度变化越不敏感,器件的温度特性越好。A是常数。 因thI 随温度升高而增大,因此 P—I特性曲线也随温度变化。随着温度升高,在注入电流不变的情况下,输出光功率会变小。这就是为什么 LD工作一段时间后输出功率会下降。...