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半导体激光器的功率稳恒控制技术 被引量：23
1
作者 徐秀芳 胡晓东 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期761-764,共4页
半导体激光器作为高精度激光自准直经纬仪的光源 ,所需解决的关键性问题是它的安全使用及在工作温度范围内其输出功率保持不变的问题 .本文提出了一种功率稳恒技术的新方法和它的驱动电源的设计 ,并在激光自准直经纬仪中应用 ,证明该设... 半导体激光器作为高精度激光自准直经纬仪的光源 ,所需解决的关键性问题是它的安全使用及在工作温度范围内其输出功率保持不变的问题 .本文提出了一种功率稳恒技术的新方法和它的驱动电源的设计 ,并在激光自准直经纬仪中应用 ,证明该设计方法结构简单 。 展开更多
关键词 半导体激光器 功率稳恒 阈值电流
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一种开路电压和短路电流相结合的MPPT算法研究 被引量：17
2
作者 高金辉 李国成 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2015年第24期96-100,共5页
为了能够有效地提高光伏发电系统的最大输出功率,根据光伏电池的输出特性和数学模型,提出了一种新型MPPT算法,即开路电压和短路电流相结合的MPPT算法。利用开路电压、短路电流和S-function函数快速解得最大功率点。针对不断变化的外界... 为了能够有效地提高光伏发电系统的最大输出功率,根据光伏电池的输出特性和数学模型,提出了一种新型MPPT算法,即开路电压和短路电流相结合的MPPT算法。利用开路电压、短路电流和S-function函数快速解得最大功率点。针对不断变化的外界环境会给引入该算法的光伏系统带来频繁扰动,以及该算法在理论推导过程中采用了大量的估算算法,因此在该算法中引入阈值电流?I和微变步长扰动法。阈值电流?I降低了系统的扰动,减少能量的损失,微变步长扰动法进一步的修正了系统的最大功率点,解决了因理论估算而带来的误差问题。实验证明,引入了阈值电流和微变步长扰动法的开路电压和短路电流相结合的MPPT算法能快速、准确的跟踪最大功率点,提高转换效率。 展开更多
关键词 最大功率 开路电压 短路电流 S-FUNCTION 阈值电流 微变步长扰动法
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外腔反馈半导体激光器的损耗和阈值特性研究 被引量：14
3
作者 刘崇 葛剑虹 陈军 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1413-1416,共4页
通过对半导体激光器(LD)的损耗和阈值电流特性的分析,引入等效反射系数的概念,根据多光束干涉的原理,导出了在外腔反馈作用下LD的阈值电流公式。从等效反射系数的推导可以看出,外腔的反馈相当于增大了LD一个端面的反射率,减小了损耗,从... 通过对半导体激光器(LD)的损耗和阈值电流特性的分析,引入等效反射系数的概念,根据多光束干涉的原理,导出了在外腔反馈作用下LD的阈值电流公式。从等效反射系数的推导可以看出,外腔的反馈相当于增大了LD一个端面的反射率,减小了损耗,从而使LD激光振荡的阈值降低。该公式在外腔长度和激光波长可以比拟的情况下能够准确地分析反馈注入对阈值电流的影响,但是在外腔长度远大于激光波长情况下不再适用。针对实验中外腔长度较大的情况,使用光功率的分析简化了理论模型,得出了与实验结果相吻合的结论,即外腔反馈注入使LD出光阈值电流明显降低。 展开更多
关键词 激光技术 半导体激光器 外腔反馈 阈值电流
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1.3μm半导体量子点激光器的研究进展 被引量：14
4
作者 吕尊仁 张中恺 +5 位作者 王虹 丁芸芸 杨晓光 孟磊 柴宏宇 杨涛 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期214-229,共16页
由于半导体量子点具有很强的三维量子限制效应,量子点(QD)激光器展现出低阈值电流、高调制速率、高温度稳定、低线宽增强因子和高抗反射等优异性能,有望在未来高速光通信及高速光互连等领域有重要的应用。同时,量子点结构具有对位错不... 由于半导体量子点具有很强的三维量子限制效应,量子点(QD)激光器展现出低阈值电流、高调制速率、高温度稳定、低线宽增强因子和高抗反射等优异性能,有望在未来高速光通信及高速光互连等领域有重要的应用。同时,量子点结构具有对位错不敏感的特性,使得量子点激光器成为实现硅光集成所迫切需求的高效光源强有力候选者。先简要综述1.3μm半导体量子点激光器的研究进展,再着重介绍GaAs基量子点激光器在阈值电流密度、温度稳定性、调制速率和抗反射特性等方面展示出的优异特性,最后对在切斜Si衬底和Si(001)衬底上直接外延生长的量子点激光器进行介绍。 展开更多
关键词 激光器 半导体激光器 量子点 硅基 阈值电流
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多量子阱激光二极管质子辐射效应及其退火特性 被引量：12
5
作者 黄绍艳 刘敏波 +4 位作者 唐本奇 陈伟 肖志刚 王祖军 张勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1405-1410,共6页
研究5和2MeV质子对法布里-珀罗（FP）腔结构及分布反馈（DFB）结构的多量子阱激光二极管的辐射效应，结果显示：在5×10^12～5×10^12cm^-2质子注量范围内，随着注量的增大，激光二极管阈值电流逐渐增大，电流电压特性的低压区... 研究5和2MeV质子对法布里-珀罗（FP）腔结构及分布反馈（DFB）结构的多量子阱激光二极管的辐射效应，结果显示：在5×10^12～5×10^12cm^-2质子注量范围内，随着注量的增大，激光二极管阈值电流逐渐增大，电流电压特性的低压区电流渐渐增大。由^60Coγ总剂量实验结果推断：质子对实验器件的损伤源于质子位移效应。采用Trim程序的模拟结果表明：在2MeV质子射程以内，2MeV质子要比5MeV质子产生的空位数多。这使得相同辐照注量下，2MeV质子要比5MeV质子导致的阈值电流增大更多，损伤更为严重。激光二极管辐射损伤存在着正向偏置退火效应，FP和DFB结构的二极管具有相似的加电退火规律，均可拟合成指数衰减形式，退火曲线可以分成退火常数不同的几段进行拟合。正向偏置退火效应使得辐照期间，处于加电状态的激光二极管比处于短路状态的激光二极管退化程度有所减弱。 展开更多
关键词 激光二极管 辐射效应 质子 阈值电流 退火
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光纤光栅外腔半导体激光器的多参量优化分析 被引量：7
6
作者 何晓颖 黄德修 李蔚 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期961-965,共5页
基于等效腔模型,采用多参量优化的多目标遗传算法优化了光纤光栅外腔半导体激光器(FGECL)管芯的两个端面反射率和外腔长度.研究了FGECL的阈值特性,并对多个参量优化和单个参量优化的结果进行了比较分析·表明获取最低阈值电流,要以... 基于等效腔模型,采用多参量优化的多目标遗传算法优化了光纤光栅外腔半导体激光器(FGECL)管芯的两个端面反射率和外腔长度.研究了FGECL的阈值特性,并对多个参量优化和单个参量优化的结果进行了比较分析·表明获取最低阈值电流,要以激光器的电光转换效率和输出光功率为代价,从而得到高边模抑制比、窄光谱线宽、良好动态特性和高调制速率的FGECL·并且发现当两端面的反射率增加,同时激射波长在外腔长度中形成稳定谐振时,激光器的阈值电流达到最小值,但相应的电光转换效率和出光功率会急剧地减小· 展开更多
关键词 光纤光栅外腔半导体激光器 阈值电流 遗传算法 多参量优化
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向商用市场阔步迈进的GaN紫色和蓝色激光二极管器件 被引量：8
7
作者 孙志君 《今日电子》 2004年第1期43-44,共2页
近几年来，随着GaN紫光和蓝光激光二极管制作和生产技术取得的快速进展和投入批量生产，这种短波长半导体激光二极管光源对高密度、大容量的光信息存储应用所起的重要作用及其市场前景已引起了世界各国的密切关注。
关键词 GAN 氮化镓 紫色激光二极管 蓝色激光二极管 光信息存储 外延衬底材料 阈值电流
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GaAs基半导体激光器热特性 被引量：8
8
作者 乔彦彬 冯士维 +4 位作者 马骁宇 王晓薇 郭春生 邓海涛 张光沉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2134-2137,共4页
对GaAs基808 nm半导体激光器进行恒流老化试验,并利用电学法观察退化过程中激光器有源区温度变化和热阻,发现有源区温度随老化时间明显上升,而热阻没有明显变化,同时测试了老化过程中激光器的电学和光学特性,经分析,激光器失效的主要原... 对GaAs基808 nm半导体激光器进行恒流老化试验,并利用电学法观察退化过程中激光器有源区温度变化和热阻,发现有源区温度随老化时间明显上升,而热阻没有明显变化,同时测试了老化过程中激光器的电学和光学特性,经分析,激光器失效的主要原因是有源区载流子非辐射复合增加,引起激光器有源区温度上升,从而说明电学法热特性测试是检测激光器退化的有效方法之一,为进一步提高激光器的热管理技术和改善其热特性奠定了一定的基础。 展开更多
关键词 电学法 热特性 半导体激光器 阈值电流 非辐射复合
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激光二极管自混合干涉的计算分析和实验观察 被引量：8
9
作者 胡险峰 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1111-1116,共6页
实验上观察到自混合干涉信号的幅度仅仅为静态光强的百分之几。反馈光会引起激光二极管阈值电流减小,静态输出光强变化几倍,使激光二极管工作在实际的阈值电流之上。按三镜法布里-珀罗腔结构模型计算激光二极管的出射光强,由干涉函数主... 实验上观察到自混合干涉信号的幅度仅仅为静态光强的百分之几。反馈光会引起激光二极管阈值电流减小,静态输出光强变化几倍,使激光二极管工作在实际的阈值电流之上。按三镜法布里-珀罗腔结构模型计算激光二极管的出射光强,由干涉函数主极大条件得出光频与反馈光的关系。计算出的自混合干涉信号的波形,以及自混合干涉信号的幅度与静态光强的比值均同实验测量结果一致。在τrC/τi=22.8的情况下,复合谐振腔可同时有15个谐振模式,这些模随外腔长度的变化小于2.6×10-2cm-1,远小于法布里-珀罗谐振腔谐振模的线宽3.1cm-1,光频在内腔谐振模的线宽以内变化。 展开更多
关键词 光学测量 激光二极管 自混合干涉 阈值电流
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980nm大功率垂直腔底发射激光器 被引量：5
10
作者 金珍花 孙艳芳 +8 位作者 宁永强 晏长岭 秦莉 刘云 套格套 王立军 崔大复 李惠青 许祖彦 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期61-64,共4页
报道980nm大功率底发射垂直腔面发射激光器的结构、研制及器件的阈值电流、输出功率和光谱特性.在室温(24℃)下,5A连续电流工作时,出光孔径400μm的器件激射波长为984.1nm,输出功率达到1.42W,是目前所能见到报道中最高的.研究了出光孔径... 报道980nm大功率底发射垂直腔面发射激光器的结构、研制及器件的阈值电流、输出功率和光谱特性.在室温(24℃)下,5A连续电流工作时,出光孔径400μm的器件激射波长为984.1nm,输出功率达到1.42W,是目前所能见到报道中最高的.研究了出光孔径600μm的器件在连续工作时,激射波长、光谱半高宽随注入电流的变化以及在重复频率100Hz,脉冲宽度50～1000μs条件下的输出功率、效率与注入电流的关系. 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 大功率 输出功率 激光器 注入电流 器件 阈值电流 连续 波长 光谱
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电子枪理论研究的新进展 被引量：6
11
作者 陈文雄 徐军 +1 位作者 张会珍 陈莉 《电子显微学报》 CAS CSCD 2006年第6期455-462,共8页
本文简要回顾了电子枪发展的历史,评述了电子枪理论研究方面的新进展,重点介绍了日本学者Fujita和Shimoyama的新近研究成果。最新的研究表明,对冷场发射和扩展的肖特基发射电子枪,存在阈值电流。当束流Ib增大,超过阈值电流时,枪的表观... 本文简要回顾了电子枪发展的历史,评述了电子枪理论研究方面的新进展,重点介绍了日本学者Fujita和Shimoyama的新近研究成果。最新的研究表明,对冷场发射和扩展的肖特基发射电子枪,存在阈值电流。当束流Ib增大,超过阈值电流时,枪的表观亮度逐渐下降。当对整个电子光学柱体进行评价时,必须把亮度和束流的函数关系考虑在内。这时会出现关于电子枪的若干新概念。整个电子光学柱体的电子探针性质曲线由三个区域组成,即:(1)恒定束斑(d)区;(2)d∝I3b/8区;(3)d∝I3b/2区。以往的理论只指出了3/8次方区的存在。3/2次方区的存在是一个新的发现。它解释了历史上曾注意到的一个事实,即当应用的束流进入μA量级时,扩展的肖特基发射和冷场发射枪的性能反而不如传统的钨丝热发射枪。 展开更多
关键词 扩展的肖特基发射电子枪 电子枪焦距 阈值电流 电子枪像差 3/8次方和3/2次方区 电子探针性质
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量子阱半导体激光器P-I特性曲线扭折的研究 被引量：4
12
作者 邹德恕 廉鹏 +6 位作者 徐晨 崔碧峰 杜金玉 张丽 刘莹 李建军 沈光地 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期547-549,共3页
小功率窄条形半导体激光器注入电流超过阈值后 ,其 P- I特性曲线可能偏离理想的线性区 ,出现扭折现象 ,从而会严重影响激光器与光纤的耦合。本文分析讨论了出现扭折现象与器件结构的关系。通过优化激光器纵向结构设计 ,采用较窄的有源... 小功率窄条形半导体激光器注入电流超过阈值后 ,其 P- I特性曲线可能偏离理想的线性区 ,出现扭折现象 ,从而会严重影响激光器与光纤的耦合。本文分析讨论了出现扭折现象与器件结构的关系。通过优化激光器纵向结构设计 ,采用较窄的有源区 ,在 MOCVD结构生长中用碳作 P型掺杂 ,制造出来的未镀膜激光器在 10 0 m A注入电流下输出光功率 5 0 m W未出现 P- I特性的扭折。 展开更多
关键词 半导体激光器 P-I特性曲线 扭折 量子阱 阈值电流
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1.06μm InGaAs/InGaAsP量子阱半导体激光器的温度特性 被引量：6
13
作者 李再金 芦鹏 +4 位作者 李特 曲轶 薄报学 刘国军 马晓辉 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期647-650,共4页
研究了1.06μm InGaAs/InGaAsP量子阱半导体激光器厘米bar模块的温度特性,测试分析了该模块的输出光功率、阈值电流、转换效率和光谱随注入电流及管芯温度变化的特性。结果表明,器件在15～55℃范围内所测的输出光功率由40.7 W降低到29.4... 研究了1.06μm InGaAs/InGaAsP量子阱半导体激光器厘米bar模块的温度特性,测试分析了该模块的输出光功率、阈值电流、转换效率和光谱随注入电流及管芯温度变化的特性。结果表明,器件在15～55℃范围内所测的输出光功率由40.7 W降低到29.4 W,阈值电流由9.29 A升高到17.24 A,转换效率由54.22%降低到37.55%,光谱漂移为0.37 nm/℃,特征温度为68.6 K。实验结果表明,为保持器件性能的稳定,在实际应用过程中应该使器件的温度控制在15～25℃范围内。 展开更多
关键词 半导体激光器 1.06μm 阈值电流 温度特性
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半导体激光器辐照损伤效应实验研究进展 被引量：6
14
作者 王祖军 宁浩 +7 位作者 薛院院 徐瑞 焦仟丽 刘敏波 姚志斌 马武英 盛江坤 董观涛 《半导体光电》 CAS 北大核心 2020年第2期151-158,共8页
半导体激光器(LD)工作在空间辐射或核辐射环境中时,会受到辐照损伤的影响而导致器件性能退化。文章回顾了不同时期研制的LD(从早期的GaAs LD到量子阱LD和量子点LD)在辐照效应实验方面的研究进展,梳理了国际上开展不同辐射粒子或射线(质... 半导体激光器(LD)工作在空间辐射或核辐射环境中时,会受到辐照损伤的影响而导致器件性能退化。文章回顾了不同时期研制的LD(从早期的GaAs LD到量子阱LD和量子点LD)在辐照效应实验方面的研究进展,梳理了国际上开展不同辐射粒子或射线(质子、中子、电子、伽马射线)诱发LD辐射敏感参数退化的实验规律,分析总结了当前LD辐照效应实验方法研究中亟待解决的关键技术问题,为今后深入开展LD的辐照效应实验方法、退化规律、损伤机理及抗辐射加固技术研究提供理论指导和实验技术支持。 展开更多
关键词 半导体激光器 辐照损伤 总剂量效应 位移效应 阈值电流 斜率效率
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970 nm高功率光栅外腔可调谐半导体激光器 被引量：2
15
作者 苏鹏 高欣 +3 位作者 张悦 赵仁泽 伏丁阳 薄报学 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期664-672,共9页
宽条形半导体激光器广泛应用于激光泵浦、激光加工等领域。针对宽条型半导体激光器输出光谱宽、调谐范围小的问题,采用衍射效率分别为28%和55%的反射式衍射光栅作为反馈元件构建了宽条形970 nm波长光栅外腔半导体激光器。研究了Littrow... 宽条形半导体激光器广泛应用于激光泵浦、激光加工等领域。针对宽条型半导体激光器输出光谱宽、调谐范围小的问题,采用衍射效率分别为28%和55%的反射式衍射光栅作为反馈元件构建了宽条形970 nm波长光栅外腔半导体激光器。研究了Littrow结构激光器参数对其性能(调谐范围、功率、阈值电流、线宽)的影响。实验结果表明,通过结构优化可得到窄线宽可调谐激光输出,适当地提高温度和使用较高衍射效率的光栅可增加激光器调谐范围,并且较高衍射效率的光栅可降低激光器的阈值电流。基于S偏振入射方式的光栅外腔激光器最大可实现27.87 nm的波长调谐范围,光谱线宽压窄至0.2 nm,输出功率可达1.11 W。 展开更多
关键词 半导体激光器 衍射光栅 波长调谐 阈值电流
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高密度排列大功率垂直腔面发射激光器列阵 被引量：4
16
作者 王青 曹玉莲 +5 位作者 何国荣 韦欣 渠红伟 宋国峰 马文全 陈良惠 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1803-1806,共4页
报道了980nm高密度排列大功率垂直腔面发射激光器列阵的研制.列阵单元为蜂窝状密堆积排列,单元台面直径为70μm,氧化孔径为30μm,相邻单元间隔为100μm.制作了含7,19,37个单元的列阵,讨论了它们的阈值电流和远场特性.在室温连续工作条件... 报道了980nm高密度排列大功率垂直腔面发射激光器列阵的研制.列阵单元为蜂窝状密堆积排列,单元台面直径为70μm,氧化孔径为30μm,相邻单元间隔为100μm.制作了含7,19,37个单元的列阵,讨论了它们的阈值电流和远场特性.在室温连续工作条件下,3种列阵的最大输出功率分别为0.26,0.5和0.6W.其中含37个单元的列阵在6A脉冲电流(脉宽30μs,重复频率100Hz)激发下,输出功率达到1.4W. 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 列阵 阈值电流 发散角 大功率
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激光技术的发展历史 被引量：2
17
作者 顾颖 《记录媒体技术》 2006年第Z3期73-77,共5页
关键词 激光技术 半导体激光器 输出功率 受激辐射 谐振腔 光盘存储 离子激光器 梅曼 激光医疗 阈值电流
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半导体激光器恒功率控制技术 被引量：4
18
作者 何纬 江虹 《气象水文海洋仪器》 2004年第1期68-70,共3页
利用半导体激光器工作原理设计一种恒功率控制电路,并结合半导体激光器的结构特点和温度特性,深入 讨论了恒功率控制技术,给出了其测试结果。
关键词 半导体激光器 恒功率控制 阈值电流 控制电路
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一种可降低Littman-Metcalf光栅外腔半导体激光器衍射损耗的结构设计 被引量：1
19
作者 周平 吴永前 张蓉竹 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期92-98,共7页
基于原有Littman-Metcalf型光栅外腔半导体激光器的工作原理,设计了一种可以降低衍射损耗的外腔结构。在Littman-Metcalf结构的基础上增加一个反射镜,将闪耀光栅二次衍射产生的零级衍射光反馈回半导体激光器本征腔。推导了新结构模型外... 基于原有Littman-Metcalf型光栅外腔半导体激光器的工作原理,设计了一种可以降低衍射损耗的外腔结构。在Littman-Metcalf结构的基础上增加一个反射镜,将闪耀光栅二次衍射产生的零级衍射光反馈回半导体激光器本征腔。推导了新结构模型外腔损耗的表达式,通过等效腔的概念对两种结构激光器的外腔损耗、阈值电流、输出线宽以及输出功率进行了仿真分析。结果表明:将二次衍射产生的零级光反馈回有源区可有效降低Littman-Metcalf结构激光器的外腔损耗,提高了系统的耦合效率,从而降低阈值电流,提高了激光器的输出功率。同时,由于提高了外腔反射效率,该外腔结构进一步压窄激光器的输出线宽。对影响低损耗Littman-Metcalf外腔激光器输出线宽以及输出功率的因素(端面反射率、内外腔长、闪耀光栅衍射效率以及反射镜反射率等)也进行了仿真分析,为后期激光器制作提高了理论指导。 展开更多
关键词 外腔反馈 外腔损耗 阈值电流 外腔半导体激光器 线宽
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一种实用半导体激光器阈值电流测试仪 被引量：5
20
作者 邹建 杜海涛 姬兴 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2010年第10期42-44,48,共4页
设计并研制了半导体激光器阈值电流测试仪,能够显示出半导体激光器的PI曲线及阈值电流。采用单片机ATmega64和D/A转换芯片AD558构成的锯齿波发生器作为半导体激光器的驱动源,并通过单片机实现驱动电流和光功率数据的采集以及阈值电流的... 设计并研制了半导体激光器阈值电流测试仪,能够显示出半导体激光器的PI曲线及阈值电流。采用单片机ATmega64和D/A转换芯片AD558构成的锯齿波发生器作为半导体激光器的驱动源,并通过单片机实现驱动电流和光功率数据的采集以及阈值电流的求解。本方法能在不到1 s的时间内测出半导体激光器的阈值电流,可以忽略激光二极管的结温及环境温度对测量结果造成的影响。该测试仪驱动电流的量程可选,最高可达100 mA。利用该测试仪分别对2个半导体激光器进行了10次测量,测量结果的标准差分别是0.092和0.089。测试结果表明,研制的仪器具有良好的可靠性和稳定性。 展开更多
关键词 半导体激光器 阈值电流 ATMEGA64
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