温度对半导体激光器退化的影响

发布时间：2022-01-05 04:13

　　采取等效电路模型仿真和加速退化试验相结合的方法研究温度对半导体激光器不同退化模式的影响规律。针对半导体激光器有源区退化和腔面退化进行分析,发现有源区退化会使半导体激光器阈值电流增大,而腔面退化会使半导体激光器斜率效率减小;进行了半导体激光器热特性建模与仿真,发现温度升高会使半导体激光器阈值电流增大;利用半导体激光器加速退化试验平台进行了半导体激光器加速退化试验。仿真与试验结果证明:温度升高会加剧半导体激光器腔面退化,而对有源区退化无显著影响。上述结论对进一步完善半导体激光器温度-退化仿真模型,研究温度对半导体激光器退化的作用机理和防护措施有积极作用。 

【文章来源】：国防科技大学学报. 2020,42(01)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

半导体激光器本征等效电路图

图1包括三个部分:(1)为LD电学部分的等效电路;(2)为LD光学部分的等效电路;(3)为LD光功率转换部分的等效电路，分为左右两个。图1中的参数和各部分等效电路的方程式详见文献[18-19]。基于上述模型，只要修改模型参数即可模拟LD退化特性和温度特性。基于该等效电路，设置参数以后进行仿真，得到LD的I-P曲线，如图2所示。图2中折线拐点处的横坐标即为LD的阈值电流，折线右侧部分的斜率称为LD的斜率效率，这两个参数可用于反映LD光电特性，且它们的变化趋势还可反映LD是否发生退化以及发生何种退化。

其中最直观的影响就是增大阈值电流。根据试验测定结果可知，阈值电流随温度的变化满足式(2)指数关系[21]。式中，Tm为室温，Ith(Tm)为室温下的阈值电流。

【参考文献】：
期刊论文
[1]半导体激光器退化表征与嵌入式测试[J]. 杨鹏,胡业荣.  国外电子测量技术. 2019(03)
[2]大功率半导体激光器加速寿命测试方法[J]. 荣宝辉,王晓燕,安振峰,仲琳,陈国鹰,张存善.  半导体技术. 2008(04)
[3]半导体激光器的主要失效机理及其与芯片烧结工艺的相关性[J]. 黄云,安振峰.  电子产品可靠性与环境试验. 2002(05)
[4]半导体激光器退化及其筛选[J]. 石家纬.  半导体光电. 1997(01)

博士论文
[1]半导体激光器组件的传热特性与热电控制技术研究[D]. 杨明伟.哈尔滨工业大学 2006

硕士论文
[1]半导体激光器退化机理与嵌入式测试技术研究[D]. 王贵山.国防科学技术大学 2016
[2]LC25W-A半导体激光器调制电路研究和实现[D]. 齐兰.长春理工大学 2011
[3]半导体激光器热特性分析研究[D]. 汪瑜.长春理工大学 2009



本文编号：3569701