北航光纤实验2-半导体激光器驱动与特性测量探讨.docVIP

 STYLEREF 标题 1 \* MERGEFORMAT 错误!使用“开始”选项卡将 标题 1 应用于要在此处显示的文字。  PAGE \* MERGEFORMAT 24  PAGE \* MERGEFORMAT 6 光纤传感系统专业实验（1） 作者姓名： 作者学号： 电 话： 电子邮箱： 学科专业：光学工程 培养院系：仪器科学与光电工程学院 2015年 5 月 一、实验名称：半导体激光器驱动与特性测量 二、实验目的 （1）了解半导体激光器的发展历史； （2）了解半导体激光器的基本原理； （3）掌握表征半导体激光器性能的特性参数； （4）掌握半导体激光器特性参数的测试方法； （5）掌握半导体激光器的使用方法。 三、实验内容 （1）半导体激光器特性测试平台的搭建 （2）半导体激光器P-I特性测量以及阈值电流的计算； （3）半导体激光器光谱特性测量。 四、实验步骤 功??的测量： 将各仪器按照要求连接好； 接入激光器，打开驱动仪； 将激光器与光功率计的输入端相连，打开光功率计； 缓慢增加激光器输入电流（0mA~100mA），从功率计观察输出大小随电流变化的情况； 在表1记录数据； 通过半导体激光器的控制电源改变它的工作电流I，测量对应的发光功率P，以P为纵轴，I为横轴作图，描成曲线绘图绘成曲线。 找出线性部分的切线，并延长到与I轴相交，交点就是阈值电流Ith。 光谱的测量： 将各仪器按照要求连接好； 打开电源，打开光谱分析仪； 逐步调节电流值； 电流调至由P-I曲线测量出的阈值电流以上； 测出各点的中心波长，在表2记录数据，并保存光谱图。 以中心波长λ为为纵轴，I为横轴作图，描成曲线。 实验结果 1310nmSLD 表1 P-I关系数据。 1310nmSLD电流(mA)功率(μw)电流(mA)功率(μw)200.014602.487250.107704.030300.180805.63400.627907.6501.3301009.4 表2 SLD峰值波长、-3dB谱宽与输入电流的关系 电流(mA)峰值波长(nm)-3dB谱宽(nm)121348.12153.08181347.44143.2301339.7476.2730401332.7258.4521501323.2653.1410601321.823.2623701320.4661.5915801320.258.6335901317.3258.61921001317.3223.728 980nm激光器 980nm激光器电流(mA)功率(mw)电流(mA)功率(mw)50.000069022.8100.00038211032150.0016313039.5200.0049215047.8250.016917055.6301.3619060.2508.08200727016.1 电流(mA)中心波长(nm)3dB谱宽(nm)20dB谱宽(nm)30974.169613.81613050974.40950.18400.468870974.42800.20070.547090974.44940.21600.5876110974.46450.21560.6322130974.4400.20720.6451150974.48830.20700.6799170974.50610.20350.7039190974.52150.20250.7191200974.50760.23960.7477 以P为纵轴，I为横轴作图，描成曲线绘图绘成曲线如图： 由切线与I轴交点得阈值电流Ith为48.3mA。 以中心波长λ为为纵轴，I为横轴作图，描成曲线如图。 实验得到的光谱图如图所示 六、实验分析 （1）从实验得出的P-I特性曲线可以看出，当激光器的正向偏置有注入电流时就有光输出，一开始输出光效率很低，即曲线的斜率很小，注入电流增加到一定值后，发光效率开始增加，P-I曲线开始向上弯曲成直线，可见激光器开始时处于自发辐射发光阶段，电流超过一定值后受激辐射发光开始起作用并逐渐加大比重，载流子复合转化为受激光辐射。 （2）从实验得出的λ-I特性曲线可以看出，输出光的平均波长开始时随注入电流是增加而下降，注入电流增加到一定值后平均波长基本达到稳定值。