B2900A在半导体激光器测试中的应用

　　B2900A 集成PIV测试系统

　　B2900A集成PIV测试系统(简称 集成PIV系统)由本实验组自行设计搭建，采用精密源测量单元 SMU和积分球探测器组合系统进行PIV测试。系统结构简单、精度高、可靠性好、速度快，提高生产效率的同时也增加了测试精度和可靠性，降低了大量测试的成本。集成PIV系统由系统主要由B2900A双通道精密源测量单元SMU、积分球、夹具及软件组成。B2900A 的一个通道 CH1 作为激光器的电流源同时测量激光器的电压V。LD的激射出光耦合入积分球，由积分球探测器转化成光电流进入 B2900A 的另一个通道CH2，用B2900A CH2测得的光电流乘以积分球探测器功率电流转换系数就得到了激光器的出光功率。B2900A由USB端口与PIV测量软件连接，完成测量控制和数据采集。图3为实验连接图。测量时，通过PIV测试软件设置测试的参数，CH1和CH2内部同时触发进行PIV测量，数据通过USB端口实时的返回软件。通过软件界面可以实时的观测激光器的动态特性。同时，可以根据软件测量数据快速的分析出每个激光器的特性参数，包括正向压降VF 、光功率P0、阈值电流Ith、拐点Ikink等参数。　　

 

　　集成PIV系统在进行大量激光器PIV测试过程中突现出易操作、高精度、高效率、高可靠等优越性能。激光器的所有测试参数都可以在软件界面上轻松设置，包括电流源电压源切换，直流脉冲切换，电流范围，限制电压，扫描方式，扫描点数，扫描时间及速度等。这使得不同测设条件间参数调整方便快捷。其次，B2900A精密源测量单元的电流测量精度可以达到0.1nA。在高阻半绝缘结构(107~8Ω)测量时，在较小的驱动电压(<1V)下就可以精确的测量出高阻结构的电阻值。同时，激光器的功率与电压电流同步测量，无需外部协同触发。扫描测量时，8 秒内可以完成大于 400 点的测量。　　

 

　　集成PIV系统的可扩充性也是其在半导体激光器研发领域应用中的突出的优点。集成PIV系统的硬件部分，包括B2900A精密测量单元，测量平台，由GPIB或USB等端口与计算机连接。因此，集成PIV系统硬件部分可以配合用户通过 National Instrument 等软件平台编写的测试软件程序，完成用户需要的，更为复杂的测量任务。

　　在半导体激光器的生产和研发过程中，要对半导体激光器芯片进行大量的PIV测试。相比传统的分立复杂的PIV测试系统，B2900A精密测量单元集成的PIV测试系统具有系统结构简单，操作方便，精度高，可靠性强，测量迅速等优势，大大降低了激光器芯片PIV性能测量的操作成本，时间成本，同时增加了PIV测量的灵活性。B2900A精密测量单元将会在半导体激光器生产和科研等领域得到广泛的应用。