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半導體激光器

半導體激光器在工作中易退化的原因

星之球激光 來源:佳工機電網2012-12-20 我要評論(0 )   

半導體激光器 本身比較嬌嫩,從它剛出現就面臨著使用壽命的問題,經過不斷的研究改進,目前 激光器 的壽命可達10萬小時,以能夠滿足 光纖通信 使用的需要。激光器在工作...

       半導體激光器本身比較嬌嫩,從它剛出現就面臨著使用壽命的問題,經過不斷的研究改進,目前激光器的壽命可達10萬小時,以能夠滿足光纖通信使用的需要。激光器在工作中易退化的原因主要有以下幾個方面:

    a、半導體激光器的管芯極小,工作電流密度和光功率密度很高,而作為激光物質的半導體單晶材料又較容易發生缺陷,這些缺陷在電和光的作用下逐漸發展,從而引起器件性能的退化。 

    b、半導體激光器的鏡面是用解理工藝形成的,鏡面本身受到環境條件影響而污染也會也會導致激光器性能退化。 

    c、管芯焊接也是關鍵技術,管芯焊在熱沉之上,而有源去距離熱沉只有幾微米;半導體激光器工作會發熱,如果焊料太多,受熱時會發生緩慢的攀移,使半導體激光器發生短路,導致激光器退化。 

    d、隨著工作時間的延長,激光器的閾值電流會緩慢增加,從而導致激光器退化。 

    半導體激光器工作壽命的定義并不統一,生產廠家在其產品說明書中提供了足夠資料。有的廠家認為當激光器工作一段時間以后,其閾值電流增大到初始值得1.1倍就宣告失效;采用這個標準并不意味著激光器此時就不能激射,只說明器件本身特性已經偏離原始狀態有一定距離,如果讓器件勉強工作,除非更進一步加大注入電流;此時發熱更嚴重,對自動功率控制也不利,因為工作狀態偏離太大,激光器的工作波長和譜線結構也會發生較大變化。有時也會把閾值電流增大到初始值的1.15或1.25作為激光器壽命的標準。半導體激光器的壽命預測也是比較復雜的工作;同一批制作的激光器,其壽命也是不同的,有的可能工作幾小時就失效,有的可能工作長達10萬小時。在室溫下進行壽命試驗,時間耗費十分驚人,通常進行高溫老化試驗,就批量的半導體而言,其壽命的分散符合對數正態分布規律。

 

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