[發明專利]半導體激光管功率和波長特性自動測試裝置及方法

有效

• 申請號: 201310235994.0
• 申請日: 2013-06-15
• 公開（公告）號: CN103308159B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 史振國;李民;馮軍;紀圣華;張永臣;張妮娜
• 申請（專利權）人: 威海北洋光電信息技術股份公司
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42;G01J3/28
• 代理公司: 威?？菩菍＠聞账?7202
• 代理人: 于濤

技術領域

本發明涉及半導體激光管的測試設備，具體的說是一種半導體激光管功率和波長特性自動測試裝置及方法。

背景技術

半導體激光管由于具有體積小、效率高、使用方便等特點得到了廣泛的應用，根據半導體激光管的特性可知，半導體激光管輸出光功率和波長隨激光管的驅動電流大小和工作溫度的變化而變化。現有的半導體激光管出廠時廠家一般會提供其輸出光功率和驅動電流的關系曲線，也叫做P-I曲線，廠家提供的P-I曲線是一個一般規律的曲線，不同的激光管的P-I曲線和廠家提供的P-I曲線之間存在差異，同時廠家也會提供一個輸出激光波長變化量和工作溫度之間的比例系數，比如0.2nm/℃，這個系數也叫做波長溫度系數，廠家提供的波長溫度系數也是一個一般規律的系數，在不同溫度下這個系數會有差異，并且不同的激光管的波長溫度系數和廠家提供的值也會有差異。但在半導體激光器的很多應用、研究中需要準確的掌握激光器的特性，這就需要一種能夠準確、快速獲得某一半導體激光器的相關特性的方法和裝置。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的不足，提出一種結構合理、操作簡便，能夠快速準確獲知半導體激光器的功率和波長特性的半導體激光管功率和波長特性自動測試裝置及方法。

本發明通過以下措施達到：

一種半導體激光管功率和波長特性自動測試裝置，其特征在于設有用于控制整個裝置工作狀態的微處理器，

與微處理器相連接的用于向待測半導體激光管輸出不同電流值的可控電流源，

與微處理器相連接的用于為待測半導體激光管提供不同環境溫度的可調恒溫箱，

與微處理器相連接的用于對待測半導體激光管輸出的光信號進行衰減處理的可調光衰減器，

與可調光衰減器的光信號輸出端相連接的分光比為1:1的光耦合器，

與1:1光耦合器的一路光信號輸出端相連接的光功率計，

與1:1光耦合器的另一路光信號輸出端相連接的光譜儀，

其中光功率計、光譜儀的測量結果輸出端分別與微處理器的通信端口相連接。

本發明中還設有與微處理器相連接的LCD觸摸顯示屏，用于向微處理器設置工作參數，包括設置可控電流源的驅動電流值I_out值、可調恒溫箱的環境溫度T值以及可調光衰減器的衰減值M，并將相關參數經LCD顯示屏輸出。

本發明中還設有與微處理器相連接的U盤，用于存儲檢測結果及相關工作參數。

本發明中還設有與微處理相連接的打印機，用于打印輸出檢測結果。

本發明中微處理器采用ARM微處理器。

一種半導體激光管功率和波長特性自動測試方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一：利用上述裝置，將待測半導體激光管的電流信號輸入端與可控電流源的輸出端相連接，待測半導體激光管的光信號輸出端與可調光衰減器的輸入端相連接，并將半導體激光管置于可調恒溫箱內，

步驟二：微處理器控制可調恒溫箱的溫度為T，在T溫度值下，微處理器控制可控電流源向待測半導體激光管輸出驅動電流I_out，驅動電流I_out的變化范圍為0A-I_max，

步驟三：半導體激光管在輸入電流的控制下，向可調光衰減器輸出光信號，可調光衰減器在微處理器的控制下按衰減值M對輸入的光信號進行衰減處理后，將處理后的信號送入1:1光耦合器進行分光處理，光耦合器輸出的兩路光信號分別輸入光功率計和光譜儀，光功率計測量輸入光信號的光功率值P，光譜儀測量輸入光信號的光譜值，

步驟四：微處理器分別讀取光功率計、光譜儀的測量結果，并根據譜峰檢測算法找出光譜的峰值，此峰值即為半導體激光管的峰值波長λ，

步驟五：微處理器根據測量過程中驅動電流I_out的大小、恒溫箱的工作溫度T、可調光衰減器的衰減值M、光功率計的讀數P和半導體激光器的峰值波長λ繪制兩組曲線，一組為不同溫度下半導體激光管的P-I曲線，另一組是不同溫度下激光管的λ-I曲線，微處理器將這兩組曲線保存至U盤中。

本發明步驟五中繪制的曲線可以通過觸摸顯示屏顯示輸出或者通過打印機打印輸出。