[发明专利]一种半导体激光器单发光点性能测试系统

说明书

本发明提供了一种半导体激光器单发光点性能测试系统，属于激光器测试设备技术领域，包括位移平台、聚焦耦合结构、光纤接收器以及性能测试器，位移平台上设有与半导体激光器相对应的狭缝，狭缝用于半导体激光器上的单个发光点的光束穿过，聚焦耦合结构与狭缝相对应，用于对光束进行准直且压缩，光纤接收器设于聚焦耦合结构的焦点处，用于接收聚焦压缩后的光束，光纤接收器的光纤芯径尺寸大于经过压缩后的光束的光斑尺寸，性能测试器与光纤接收器相连接，用于测量和分析光束的性能指标。本发明提供的半导体激光器单发光点性能测试系统，各发光点的光束可以独立进行测试，提高了该测试系统的准确度。

技术领域

本发明属于激光器测试设备技术领域，更具体地说，是涉及一种半导体激光器单发光点性能测试系统。

背景技术

半导体激光器可以实现较高的电光转换效率，又因其具有体积小、重量轻和经济实用等优点，被广泛应用于工业加工、激光雷达、医疗、生命科学和光纤与固体激光器泵源等领域。与此同时，实际的应用需求促使半导体激光器的功率指标达到了新的高度。然而，随着驱动电流的不断增大，半导体激光器的输出功率开始出现饱和，其可靠性和使用寿命也逐渐降低。首先，由于热沉和载体之间的热膨胀系数(CTE)不匹配所产生的封装应力对半导体激光器的综合性能影响巨大。其次，大功率半导体激光器实际稳定工作时，有源区温度持续升高，散热不均匀会导致芯片之间存在热串扰，进一步限制了其应用前景。

大功率半导体激光阵列是由众多发光点源并联构成，所受封装应力和热效应对每个点源的影响均不相同。通过对其输出的性能指标进行测量，可以反馈得到各发光点受到的封装应力和有源区温度，对研究影响大功率半导体激光器性能的内部机理具有重要的意义。然而目前国内外相关报道极为有限，由于半导体激光阵列中芯片间间距极小，输出激光光束在快轴和慢轴方向分布极为不均匀，且输出激光在空间传输过程中容易受到外界扰动，难以保证测试系统的准确性，很难实现对半导体激光阵列中单发光点源的独立性能测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体激光器单发光点性能测试系统，以解决现有技术中存在的半导体激光阵列中单发光点源难以独立进行测试，且测试准确度较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种半导体激光器单发光点性能测试系统，包括位于半导体激光器一侧且依次设置的位移平台、聚焦耦合结构、光纤接收器以及性能测试器；

所述位移平台的移动方向与半导体激光器的发光点的光束发射方向相垂直；所述位移平台上设有与半导体激光器相对应的狭缝，所述狭缝用于半导体激光器上的单个发光点的光束穿过；

所述聚焦耦合结构与所述狭缝相对应，用于对穿过所述狭缝的光束进行准直且对光束的光斑尺寸进行压缩；

所述光纤接收器设于所述聚焦耦合结构的焦点处，用于接收聚焦压缩后的光束，所述光纤接收器的光纤芯径尺寸大于经过压缩后的光束的光斑尺寸；

所述性能测试器与所述光纤接收器相连接，用于测量和分析光束的性能指标。

在一种可能的实现方式中，所述聚焦耦合结构包括依次设置于所述狭缝和所述光纤接收器之间的准直透镜和聚焦透镜；所述准直透镜用于对穿过所述狭缝的光束进行准直，所述聚焦透镜用于对穿过所述准直透镜的光束的光斑尺寸进行压缩。

在一种可能的实现方式中，所述准直透镜和所述聚焦透镜并列设置。

在一种可能的实现方式中，所述性能测试器包括功率计和光谱仪。

在一种可能的实现方式中，所述聚焦耦合结构、所述光纤接收器以及所述性能测试器均设于所述位移平台上。

在一种可能的实现方式中，所述聚焦耦合结构和所述光纤接收器之间设有分束器和与位于所述分束器一侧的位置探测器，聚焦压缩后的光束进入所述分束器内，并被所述分束器分为两束，两束光束分别进入所述光纤接收器和所述位置探测器中。