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下篇|半导体激光电源,到底有多重要?

 

 

半导体激光器是依靠载流子直接注入而工作的,注入电流的稳定性对激光器的输出有直接的、明显的影响。因此,半导体激光器要求电源是恒流源,应当具有很高的电流稳定度和很小的纹波系数,否则激光器的工作状态就会受到影响。另外半导体激光器作为一种结型器件,对于电冲击的承受能力很差(尤其是大功率激光器),大功率半导体激光器的工作电流可达几十安以上,实际上稳流电源的输出除了与设定电压有关外,还受到输出电压、负载电压、环境温度和噪声电压的影响,所以只有尽可能消除上述因素的影响,才能提高输出电流的稳定性。

 

 

在正常条件下使用的半导体激光器有很长的使用寿命,然而半导体激光器也是很“娇”的,在不适当的工作或存放条件下,会造成性能的急剧恶化乃至失效。

 

半导体激光器的突然失效可由PN结被击穿或者用作谐振腔面的解理面遭受破坏而造成的,根据击穿或者破坏的程度表现为输出功率减少或者没有输出。把半导体激光器的核心是一个PN结二极管,具有和普通电子学中的二极管相似的二极管特性。一旦PN结被击穿,自然无法产生非平衡载流子和辐射复合。超过破坏阈值的光功率可以使得解理面局部或者全面损伤,会导致激光输出功率的下降或者变成发光二极管,甚至失效。

 

据资料显示,半导体激光器突然失效,有一半以上的几率是由于浪涌击穿。浪涌是一种突发性的瞬态电脉冲,使半导体激光器瞬时承受过电压而使得PN结击穿,在瞬态电压下正向过电流所产生的光功率可以使结理面损伤。半导体激光器损伤的程度或者半导体激光器承受浪涌冲击的能力取决于激光器本身的材料参数(如介电常数)和器件结构(特别是结面积)。

 



 

 半导体激光电源驱动模块

半导体激光器(LD)是一种固体光源,由于其具有单色性好,体积小重量轻,价格低廉,功耗小等一系列优点,已经被广泛采用LD是理想的电子-光子直接转换器件,有很高的量子效率,微小的电流和温度变化都将导致其输出光功率的很大变化。一次,LD的驱动电流要求非常高,必须是低噪声、稳定度高的恒流源,一般的电源很难满足要求。此外,瞬态的电流或电压尖峰脉冲,以及过流、过压都会损坏半导体激光器。

 
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