半导体激光器辐照损伤效应实验研究进展
发布时间：2021-09-30 22:43
半导体激光器（LD）工作在空间辐射或核辐射环境中时,会受到辐照损伤的影响而导致器件性能退化。文章回顾了不同时期研制的LD（从早期的GaAs LD到量子阱LD和量子点LD）在辐照效应实验方面的研究进展,梳理了国际上开展不同辐射粒子或射线（质子、中子、电子、伽马射线）诱发LD辐射敏感参数退化的实验规律,分析总结了当前LD辐照效应实验方法研究中亟待解决的关键技术问题,为今后深入开展LD的辐照效应实验方法、退化规律、损伤机理及抗辐射加固技术研究提供理论指导和实验技术支持。
【文章来源】：半导体光电. 2020,41(02)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同总剂量下多量子阱LD的I-V特性曲线
多量子阱LD的光功率在中子辐照前后的变化曲线
2009年，黄绍艳等人开展了InGaAsP/InP多量子阱LD及其组件的辐照效应实验研究[25]。辐照实验在60 Co伽马射线源上开展，辐照样品为InGaAsP材料系的多量子阱LD，包括法布里珀罗（FP）腔LD和分布反馈式（DFB)LD，并分别具有尾纤、光窗和裸管3种输出结构形式，光输出波长包括1 310和1 550nm两种。伽马辐照总剂量最高达5.5×104 Gy(Si），剂量率约为0.5Gy(Si）/s，能量为1.17和1.33MeV。辐照偏置条件分别为加偏置电流、短路和开路3种状态。实验结果表明，多量子阱LD抗伽马射线辐照能力很强；而带光窗输出和尾纤输出的多量子阱LD由于组件中包含光窗、耦合透镜及小段光纤，这些附属光学元件会因伽马射线辐照而导致光透过率下降以及传输损耗增大，从而造成LD输出光功率随辐照总剂量增大而下降。此外，还开展了能量分别为2,5和8MeV的质子辐照实验。在质子辐照注量为1×1012～1×1013 p/cm2时，随辐照注量增大，LD的阈值电流逐渐增大，光功率逐渐减小。图1给出了8MeV质子辐照后，光功率P随质子辐照注量增大而减小的变化关系曲线。2010年，常国龙等人开展了量子阱LD的伽马辐照效应实验研究[26]。辐照实验在60 Co伽马射线源上开展，辐照样品为InGaAsP材料系的多量子阱LD，光输出波长为1 550nm。伽马辐照总剂量最高达8×103 Gy(Si），剂量率分别为0.5和1.0Gy(Si）/s，能量为1.17和1.33MeV。辐照偏置条件为加偏置电流状态。实验结果表明：LD的阈值电流随总剂量增大而线性增大，阈值电流损伤系数KI=5.6×10-5 mA/Gy(Si）；光功率随总剂量增大而减小（注入电流为22mA）。
本文编号：3416771
【文章来源】：半导体光电. 2020,41(02)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同总剂量下多量子阱LD的I-V特性曲线
多量子阱LD的光功率在中子辐照前后的变化曲线
2009年，黄绍艳等人开展了InGaAsP/InP多量子阱LD及其组件的辐照效应实验研究[25]。辐照实验在60 Co伽马射线源上开展，辐照样品为InGaAsP材料系的多量子阱LD，包括法布里珀罗（FP）腔LD和分布反馈式（DFB)LD，并分别具有尾纤、光窗和裸管3种输出结构形式，光输出波长包括1 310和1 550nm两种。伽马辐照总剂量最高达5.5×104 Gy(Si），剂量率约为0.5Gy(Si）/s，能量为1.17和1.33MeV。辐照偏置条件分别为加偏置电流、短路和开路3种状态。实验结果表明，多量子阱LD抗伽马射线辐照能力很强；而带光窗输出和尾纤输出的多量子阱LD由于组件中包含光窗、耦合透镜及小段光纤，这些附属光学元件会因伽马射线辐照而导致光透过率下降以及传输损耗增大，从而造成LD输出光功率随辐照总剂量增大而下降。此外，还开展了能量分别为2,5和8MeV的质子辐照实验。在质子辐照注量为1×1012～1×1013 p/cm2时，随辐照注量增大，LD的阈值电流逐渐增大，光功率逐渐减小。图1给出了8MeV质子辐照后，光功率P随质子辐照注量增大而减小的变化关系曲线。2010年，常国龙等人开展了量子阱LD的伽马辐照效应实验研究[26]。辐照实验在60 Co伽马射线源上开展，辐照样品为InGaAsP材料系的多量子阱LD，光输出波长为1 550nm。伽马辐照总剂量最高达8×103 Gy(Si），剂量率分别为0.5和1.0Gy(Si）/s，能量为1.17和1.33MeV。辐照偏置条件为加偏置电流状态。实验结果表明：LD的阈值电流随总剂量增大而线性增大，阈值电流损伤系数KI=5.6×10-5 mA/Gy(Si）；光功率随总剂量增大而减小（注入电流为22mA）。
本文编号：3416771
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