[实用新型]一种半导体激光器巴条的器件性能测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于激光测试领域，具体涉及一种半导体激光器巴条的器件性能测量装置。 

背景技术

激光技术是二十世纪的重大技术实用新型之一。四十多年来，以激光器为基础的激光技术得到了迅速的发展，现已广泛用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科学研究等各个领域，取得了很好的经济效益和社会效益，对国民经济及社会发展将发挥愈来愈重要的作用。半导体激光器由于体积小、寿命长、光电转换效率高、稳定性和可靠性好等优点，其应用范围已经覆盖了整个光电子学领域。 

标准的半导体激光器巴条长度为10mm，包含10-100个发光单元。在平行P-N 结方向，每个发光单元尺寸约为50-200μm；在垂直于P-N 结方向，每个发光单元尺寸约为1μm。 

半导体激光器巴条在工作时，从巴条到热沉温度梯度很大，由于激光器巴条衬底材料(砷化镓)与热沉材料(无氧铜)线性热膨胀系数(CTE) 不匹配，从而导致热应力的产生。热应力引起巴条中各个发光单元在垂直于P-N 结方向发生位移，再加上垂直于P-N 结方向发光尺寸只有约1μm，所以较小的位移对发光产生较大影响，使巴条列阵中各个发光单元不在一条直线上，这种现象被称为smile 效应。应力使得本来平直的巴条发生了“弯曲”，影响了发射光束的质量，增加了后端准直、耦合的难度。 

传统测试的半导体激光器的性能参数主要是的LIV（功率-电流-电压）和光谱，现国内外也有少数公司或科研单位会测量近场、远场光强分布，巴条弯曲度（“smile”值），空间光谱分布，偏振态等参数。现有的半导体激光器测试系统主要存在以下问题： 

1）功能集成性不强，半导体激光器一般一次只能测试出某一些性能参数，或者说测试设备中的一套子系统只能测试激光器的某一项性能参数；

2）测试效率低，例如国内实用新型专利（公开号102109571A）披露的一种半导体激光器特性测试系统中，测量空间光谱测试是通过狭缝板遮挡的方式测量巴条上每个发光点的光谱，再将波长信息和发光点光斑一起表示在同一张图上实现的。这种方式测量需要用狭缝板扫描每一个发光点，操作复杂，测试效率很低。

实用新型内容

为克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种半导体激光器巴条的器件性能测量装置。 

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现： 

一种半导体激光器巴条的器件性能测量装置，包括快轴准直微透镜，所述快轴准直微透镜前面设置有分光板，所述分光板的两侧分别设置有巴条弯曲度及近场光强分布测试模块和巴条空间光谱分布测试模块，所述巴条弯曲度及近场光强分布测试模块和所述巴条空间光谱分布测试模块都和计算机连接。

进一步的，所述巴条弯曲度及近场光强分布测试模块包括第一慢轴准直透镜，第一成像透镜和第一CCD相机，所述第一慢轴准直透镜设置在所述分光板的一侧，所述第一慢轴准直透镜前面设置有所述第一成像透镜，所述第一成像透镜前面设置有所述第一CCD相机，所述第一CCD相机和所述计算机连接。 

进一步的，所述巴条空间光谱分布测试模块包括第二慢轴准直透镜，所述第二慢轴准直透镜设置在所述分光板的另一侧，所述第二慢轴准直透镜前面设置有可调节吸收式衰减片，所述可调节吸收式衰减片前面设置有第一反射镜，所述第一反射镜前面设置有第二反射镜，所述第二反射镜前面设置有分光镜，所述分光镜前面设置有长波长透射模块和短波长反射模块，所述短波长反射模块包括第一分光棱镜，所述第一分光棱镜前面设置有第二成像透镜，所述第二成像透镜前面设置有第一遮光筒，所述第一遮光筒前面设置有第二CCD相机，所述第二CCD相机与所述计算机连接，所述长波长透射模块包括第三反射镜，所述第三反射镜前面设置有第二分光棱镜，所述第二分光棱镜前面设置有第三成像透镜，所述第三成像透镜前面设置有第二遮光套筒，所述第二遮光套筒前面设置有第三CCD相机，所述第三CCD相机与所述计算机连接。 

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果： 

本实用新型技术方案，一次测试可以测量出半导体激光器巴条的弯曲度（“smile”值）、近场光强分布和空间光谱分布这三种性能参数，并且测试空间光谱分布是通过一次成像完成的，测试效率非常高；借助这三项测试结果可以对半导体激光器巴条的散热性能和封装引入的应力进行全面分析；本实用新型装置不仅对半导体激光巴条的性能分析和封装技术的改进有着非常重要的意义，而且其功能集成度高和测试效率高的优点适用于大规模的生产。