[實用新型]一種半導體激光器光強分布測試裝置

有效

• 申請號: 201320660867.0
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN203629679U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 劉興勝;王貞福;吳迪
• 申請（專利權）人: 西安炬光科技有限公司
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42;G01M11/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

技術領域

本實用新型涉及一種半導體激光器光強分布測試裝置。

背景技術

遠場分布的不對稱性是半導體激光器獨有的特征，具有較大的快軸發散角和較小的慢軸發散角，導致半導體激光器的遠場光斑為橢圓形光斑，嚴重制約了半導體激光器在光纖耦合、光學系統集成中的應用，因此準確測試表征半導體激光器的遠場光強分布具有重要的意義。

實用新型內容

本實用新型提供了一種半導體激光器光強分布測試裝置，可以準確測試半導體激光器的遠場光強分布，通過光強分布可以得到半導體激光器的光斑尺寸，遠場發散角等信息。

本實用新型的技術方案如下：

半導體激光器光強分布測試方法，是將半導體激光器定位，經取樣裝置由激光強度測量儀探測接收到的激光光強；以激光器發光面幾何中心為原點，設過原點垂直于激光器發光面的法線方向為z軸，在垂直于z軸的平面上過原點的直線為掃描基準線，取樣裝置的掃描幅面垂直于掃描基準線；

其中，包括以下環節：

取樣裝置在當前掃描幅面內，相對于半導體激光器以掃描基準線為軸、按照設定的掃描半徑和步長旋轉，實時記錄取樣裝置相對于掃描中心的角度θ以及對應的光強度I，并記錄原點至該掃描幅面的垂直距離；完成當前掃描幅面內的信息記錄；

相對于半導體激光器，取樣裝置沿掃描基準線軸向步進，按照上述操作再次進行掃描和記錄；

最終完成掃描基準線上全部掃描和記錄，繪制出光強曲面。光強曲面的形式可以采用I-θ-y曲面，y表示在掃描基準線上掃描中心到原點的距離。

對于多發光單元半導體激光器，為保證測量位置處每個發光單元對光強都應有貢獻，可設定掃描半徑至少大于掃描方向激光器光斑尺寸的50倍，取樣裝置透光面積小于被測半導體激光器光斑尺寸的1/50。

一種用以實現上述半導體激光器光強分布測試方法的裝置，包括半導體激光器、旋轉平移臺以及設置于旋轉平移臺上的取樣裝置，取樣裝置的入光口面向半導體激光器的出光面，取樣裝置的出光口接有激光強度測量儀；所述旋轉平移臺能夠沿所述掃描基準線軸向移動，還能夠以所述掃描基準線為軸旋轉。

取樣裝置可以是光電探測器或積分球，通過光纖跳線連接至激光強度測量儀。

本實用新型具有以下優點：

本實用新型能夠準確、全面地測試半導體激光器的遠場光強分布，測試方法簡單，測試效率高，可以對不同占空比、多發光單元的半導體激光器進行光強分布測試。

通過光強的分布可以準確的測量出半導體激光器的快慢軸發散角、光斑尺寸等信息。

本實用新型可以直接用于大規模批量產品的測試，具有測量速度快，測量精度高等優點。

附圖說明

圖1為本實用新型測試裝置原理框圖。圖中的取樣裝置和激光強度測量儀可以集成在一起，也可以用光纖跳線連接。測試光強分布時可以旋轉半導體激光器，或者旋轉取樣裝置和激光強度測量儀，因此旋轉平移臺可以作用在半導體激光器上，或者作用在取樣裝置和激光強度測量儀上。

圖中：1—半導體激光器；2—驅動電源；3—旋轉平移臺；4—取樣裝置；5—激光強度測量儀；6—掃描基準線；7—取樣裝置。

圖2為本實用新型光強分布測試裝置原理圖。

圖3為本實用新型一個實施例的光強分布示意圖。

具體實施方式

本實用新型的測試裝置以激光器發光面幾何中心為原點，設過原點垂直于激光器發光面的法線方向為z軸，在垂直于z軸的平面上過原點的直線為掃描基準線，取樣裝置的掃描幅面垂直于掃描基準線；沿掃描基準線改變掃描步進，按設定的掃描半徑和步長，旋轉取樣裝置或旋轉被測激光器，記錄每次掃描面在掃描基準線上距原點的距離和取樣裝置相對于掃描中心的角度θ以及對應光強度I，繪制出光強曲面（I-θ-y曲面），即為半導體激光器的光強分布。

具體測試過程可以按照以下步驟進行：

a)按照圖1建立測試裝置，首先將激光器水平固定；

b)以發光面幾何中心為原點，設定垂直于發光面的法線方向為z軸，建立笛卡爾坐標系（三維坐標系），見圖2；

c)在垂直于z軸的平面上過原點的直線為掃描基準線，取樣裝置的掃描幅面垂直于掃描基準線，按設定的掃描半徑，旋轉取樣裝置或旋轉被測激光器，在掃描基準線上某一點所在掃描幅面進行掃描（每次掃描以掃描基準線為軸旋轉進行二維掃描）；

d)完成一個掃描幅面的掃描后，沿掃描基準線以設定步長步進，依次完成掃描基準線上全部掃描；