基于单片机的半导体激光器参数测试技术的研究.pdf

科技信息 。机械与电子o SCIENcE＆TECIINOLOGY姗ORMATION 2008年第33期 基于单片机的半导体激光器参数测试技术的研究 郭洪岩12赵洪昌3 (1．山东大学物理学院山东 济南 250000；2．滨州学院山东 滨州 256600； 3．惠民县何坊第一中学 山东 滨州256600)． 【摘 要1随着半导体激光器(LD)参数测试技术需求的日益加大，提出了一种新型的半导体激光嚣pⅣ特性的测试方法。采用华邦s1系 列单片机(SCM)W78E58BP作为控制核心．实现高稳定度的LD连续及脉冲驱动、恒流控制及功率、电压采集。 【关键词】半导体激光器(LD)；单片机；PIV 0．引言 出电压一正向电流曲线，并计算微分电阻。 半导体激光器由于能在室温下获得连续振荡而实用化以来，已经 微分电阻的计算办法是住电流一电压曲线的线性范围内找出两个 过了l／4世纪。20多年来。半导体激光器得到厂飞速的发展，现已广泛邻近的电流．I：作点，l、，2及对应的电压点V。、V：．微分电阻町由下式计 用于光纤通信、军事及医疗等领域并作为重要的光电子器件之一．其 算： 质鼍和可靠性在应用系统中起着关键作用f”。因此．需要在I。I)装配和 圮F△VIA， (2) ’ 使用过程的各阶段进行测试．测斌的准确性将大大影响其成品率及质 2．系统总体构成 量闭。 整个测试系统由硬件部分和软件部分组成．采用计算机作为和用 国外一直保持着LD参数测试技术研究的优势，美国的Newport户的交互平台，采用VC++作为软件开发语言．完成数据信号的分析处 公司、llxli小twave公司及加拿大的％lops公rd都先后推m了I．D参数理功能。 测试系统产品。产品主要特点足采用模块化设计、自动化或半自动化 ．单片机和计算机之问采用RS232串行口进行通信．硬件部分和 测试、智能化程度高、精度高。2003年，美围Keithley公Fd推出最新的计算机在电气上只有数字信号联系，提高r系统的口J靠性。整个系统 $25系统，它是嗔i向LD及组装后的LD组件的功率(P1一电流(I)一电压的技术框图如图2所示。 (V)测试。2002年，日本的Advantest株式会社推出用于测试和传输特系统设计有以F关键技术： 性的LD测试系统Q861l。用于研发和生产线的测试。但是，上述各类 (1)单片机控制单元的设计。该部分是测试仪器的控制协凋指挥 产品配置复杂、成本昂贵。90年代以来。国内陆续报道了有关测试技 中心．需要町靠准确工作： 术及仪器的进展情况．fⅡ是这屿测试设备功能不完善，驱动办式单一。 (2)驱动电源的设计开发。LD对电源要求很高，需要稳定可靠的 大都不能实现连续测试．性能指标与圈际|口j类产品相比有很大的差 高精度恒流源； 距。 (3)信号采集电路的设计开发。要求放大倍数合理，噪声低； 本文提出了一种新犁的半导体激光器功率fP)一电流fI)一电压m(4)卜．位机控制软件设计开发。软件处理主要采用滤波、曲线拟合 特性测试系统的设计方案．简述r测试原理和系统组成．蓖点讨论了 等技术手段，对曲线进行平滑处理，以便提高测试重复性精度。 系统实现中的关键技术，分析rI。D的恒流驱动和脉冲驱动电路．最 (5)单片机软件开发。下f口机程序采用查询方式，接收上位机命 后给出了LD特性的测试结果。 令．控制电源驱动电路和前置放大电路的协调I：作。 1．系统测试原理 1．1半导体激光器输出光功率一正向电流特性测试 测试腺理图如巨所示： G