半导体激光器稳定性分析及老化测试系统

 目前，大功率激光器芯片在大电流工作连续输出时普遍面临着各种难点：

  1、激光器芯片的测量一般都要看LIV数据，光电参数受热的影响比较大，随着温度的升高，芯片的阈值电流增加;

  2、激光器芯片直流、宽脉冲下的测试结果不准;

  3、大功率激光器抗浪涌冲击能力差，要求脉冲电流无过冲，浪涌冲击小;

  4、电源的波动会影响激光器的寿命，同时会造成光功率不稳定及器件发热不稳定等。

  创新技术突破，国产化极优性价比

  激光器老化测试系统解决方案

  基于率先国产化数字源表(SMU)的技术开发实力，以及多年来产品覆盖国际通信及半导体头部用户的认可和应用研究，武汉普赛斯针对千瓦级大功率半导体激光器芯片需要使用窄脉冲大电流测试和老化、芯片发热严重等问题，创新开发推出一套通用性好、大功率、循环水冷的老化测试系统。产品具有大电流窄脉冲恒流特性好、电流稳定、抗干扰能力强，并具有防过冲、防反冲、反浪涌的稳压及恒流的双重保护电路等功能，为泵浦激光器的老化测试提供了一个完整的解决方案。实现多单元、高效率、自动监控并记录上传测试数据的一体化测试系统。

  灵活可拓展

  系统集成开发的设计实力

  激光器老化系统具有大批量激光器芯片测试的能力。器件装载使用抽屉式结构，设备可以灵活扩展Z高至4层结构，每层设计若干路，每路支持1-16只激光器芯片的串联老化。系统包括高温环境控制装置、直流或脉冲驱动电源、收光装置、光纤、光谱仪(选配)、循环水冷系统、定制夹具、温度采集器及上位机等。实现上位机程序进行自动测试，自动采集半导体激光器驱动电流、激光器电压、激光器光功率、环境温度。经过上位机数据处理系统可以直接输出数据采集表，提高半导体激光器老化及测试系统自动化程度，提高工作效率，减少人为干预。

  兼容CW及QCW模式

  脉冲恒流源的创新设计

  半导体激光器中，泵浦源驱动电路占据较大部分，对泵浦源驱动电源的电流要求相当高，要避免它承受超出范围的正向电流，否则可能导致激光器芯片失效。这就要求恒流驱动方式而且必须低噪声，另外恒流电路的设计纹波也需要相对偏小。驱动电源满足二极管LD安全运行要求，避免激光器的核心PN结承受过大的反向电压与击穿损坏情况的出现;同时确保与二极管LD实现分流，合理规避反向浪涌所产生电流直接击穿激光器，消除浪涌冲击。

  经过多年对数字源表的系统研究与产品产业化的良好基础，普赛斯泵浦激光器老化测试系统采用全新开发、自主设计的大电流脉冲恒流源，可以W美兼容CW模式以及QCW模式，支持直流恒流、直流扫描、脉冲直流、脉冲扫描等四种模式。驱动电源通过RS485接口控制，上位机设定输出电流，并可读出实际输出值; 另外还可以一主多从的方式多台串并联，上位机只需控制主机，从机即可实现同步输出。支持线性扫描、对数扫描及自定义扫描。

  针对大功率激光器芯片的老化与测试，普赛斯大电流脉冲恒流源工作在QCW模式下，目前可以提供高达600A的脉冲大电流，输出电压可高达100V，解决了传统的开关电源方式很难在脉冲边沿时间及脉冲纹波电流方面取得很好性能的问题，同时有效避免了芯片因瞬间电流大、自发热带来的器件损坏问题。

  针对大功率激光器泵浦源的老化与测试，可以在CW模式下输出高至60A的电流驱动。驱动电流精度、回读电流均可实现0.1%的精度，电流纹波小。多只器件串联老化时，所有器件的工作电流一致，电压自适应而互不干扰，即使发生某支器件短路情形，其余器件仍可正常继续老化;如果发生断路情况，则电流为0，老化终止，但不会损坏其余器件。