光纤与半导体光源耦合

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光纤光学与半导体激光器的电光特性实验(精)

光纤光学与半导体激光器的电光特性实验(精)

光纤光学与半导体激光器的电光特性实验上个世纪70年代光纤制造技术和半导体激光器技术取得了突破性的进展。

光纤通信具有容量大、频带宽、光纤损耗低、传输距离远、不受电磁场干扰等优点,因此光纤通信已成为现代社会最主要的通信手段之一。

半导体激光器是近年来发展最为迅速的一种激光器。

由于它的体积小、重量轻、效率高、成本低,已进入了人类社会活动的多个领域。

【实验目的】1.了解半导体激光器的电光特性和测量阈值电流。

2.了解光纤的结构和分类以及光在光纤中传输的基本规律。

3.掌握光纤数值孔径概念、物理意义及其测量方法。

4.对光纤本身的光学特性进行初步的研究。

【实验仪器】GX-1000光纤实验仪,导轨,半导体激光器+二维调整,三维光纤调整架+光纤夹,光纤,光探头+二维调整架,激光功率指示计,一维位移架+十二档光探头(选购),专用光纤钳、光纤刀,示波器,音源等。

如右图所示。

1.设备参数:(1)半导体激光器类型:氮化镓,工作电流:0-70mA ,激光功率:0-10mW ,输出波长:650nm ;(2)总输出电压为3.5-4V ,考虑保护电路分压,所以管芯电压降为2.2V 。

(3)光纤损耗率:每千米70%,实验所用光纤长度:200m ,计算损耗为93.1%,如激光输出功率为10mW ,除去损耗后激光输出的总功率:9.31mW ,(计算耦合效率时用到)。

(4)信号源频率可用范围:10KH Z -300KH Z 。

2.主机功能实验主机面板如下图 GX1000光纤实验仪发射接受北 京 方 式 科 技 有 限 责 任 公 司电流 mA电流调节直流调制脉冲频率输出 波形音频输入 波形输入 波形 波形解调电源开关表头功能状态旋钮主机主要由3部分组成:电源模块、发射模块、接收模块。

(1)电源模块 主要是为半导体激光器和主机其它模块提供电源。

由3部分组成:①表头:三位半数字表头,用于显示半导体激光器的平均工作电流。

该电流可通过表头下的电位器进行调整。

光源-光纤的耦合和光纤连接器

光源-光纤的耦合和光纤连接器

B 0,max
0
0
cos sindddsrdr
pB0
rm 0
2p
0
sin20,maxdsrdr
pB0
rm 0
2p
0
NA2dsrdr
对于阶跃光纤,NA是常数与s和r无关,于是:
p P LE ,Байду номын сангаасD te p 2rs2B0N2 A
因此:
PLED ,stepPsrasN2PAs2,NA2,
ra
5.3 光纤与光纤的连接
多模光纤的连接 单模光纤的连接
多模光纤的连接
假设所有模式功率均匀分布,光纤-光纤的功率耦合与两根光 纤共有的模式数成正比。由此光纤-光纤的耦合效率为:
Rn n1 1 n n23 3..6 60 0 1 1..4 48 8 20.174
这相当于17.4%的发射功率反射回光源,与这一R值相对应的 耦合功率由下式给定:
P couple1d RP emitted
由反射造成的功率损耗为:
L1l0 o P P g c eo mui p t tle e1 d dl0 o1g R ()0.8d 3B
有:
p P
B rs 00
02pN2A dsrdr
PLED,graded
2p 2B0
rs 0
n2 (r) n22
rdr
2p
2rs2
B0n121
2
2
rs a
2Ps
n121
2
2
rs a
a
n (r) n n 1 11 (1 2 2 ()r1 //2 a ) n 1 1 (/1 2 )n 20 r r a a
LED发射的光耦合入多模光纤之后,由于非传播模式的能量 衰减,将在开始的~50 m存在注入模式达到稳态的过程。

半导体激光器原理及光纤通信中的应用

半导体激光器原理及光纤通信中的应用

半导体激光器原理及光纤通信中的应用
半导体激光器是一种利用半导体材料的电子和空穴复合产生光子的器件。

它是一种高效、小型化、低成本的光源,被广泛应用于光通信、激光打印、医疗、材料加工等领域。

半导体激光器的工作原理是利用半导体材料的PN结,在外加电压的作用下,电子和空穴在PN结的结界面处复合,产生光子。

这些光子被反射回来,形成光的共振,从而形成激光。

半导体激光器的优点是功率密度高、发射波长可调、寿命长、体积小、功耗低等。

在光纤通信中,半导体激光器是一种重要的光源。

它可以将电信号转换为光信号,通过光纤传输到接收端,再将光信号转换为电信号。

半导体激光器的发射波长与光纤的传输窗口相匹配,可以实现高速、长距离的光纤通信。

同时,半导体激光器的小型化和低功耗也使得光纤通信设备更加紧凑和节能。

除了光纤通信,半导体激光器还被广泛应用于激光打印、医疗、材料加工等领域。

在激光打印中,半导体激光器可以实现高速、高分辨率的打印,同时也可以实现彩色打印。

在医疗领域,半导体激光器可以用于激光治疗、激光手术等,具有精准、无创、无痛等优点。

在材料加工领域,半导体激光器可以用于切割、焊接、打孔等,具有高效、精准、无污染等优点。

半导体激光器是一种重要的光源,被广泛应用于光通信、激光打印、
医疗、材料加工等领域。

随着科技的不断发展,半导体激光器的性能和应用也将不断提升和拓展。

绿光半导体激光器单管合束及光纤耦合技术研究

绿光半导体激光器单管合束及光纤耦合技术研究

绿光半导体激光器单管合束及光纤耦合技术研究摘要:近年来,随着我国经济的高速发展和科技的进步,光电器件与材料相关领域的研发不断取得新进展,性能得到明显强化,在各大领域得到广泛应用。

为进一步提高半导体激光功率,可以采用激光器单管合束及光纤耦合技术。

基于此,分析研究绿光半导体激光器单管合束及光纤耦合技术,对提高仪器总功率以及将其应用于更多领域有重要的现实意义。

关键词:绿光半导体激光器;单管合束;光纤耦合前言:利用合束技术可以使多个半导体激光器在光纤中进行耦合,由此形成半导体激光器的光学器件,保证激光的输出功率,提高激光束的质量。

目前,国内外已广泛使用多种红外波段的半导体激光器,广泛用于彩色显示、激光印刷、高密度光盘存储等领域,但目前对于可见光波段激光耦合模块尤其是绿光波段的研究还很少,因此,对绿光高功率半导体激光器光纤耦合模块进行深入研究,是当前光电器件与材料相关领域研发重点之一。

1半导体激光器光纤耦合模块研究半导体激光器技术已经相对成熟,由于其具有光束不均匀性、单元功率低等特点,在一定程度上限制其应用领域。

为保证半导体激光器的功率输出,需要对激光器进行多层叠加,这会一定程度上限制光束质量。

随着半导体耦合技术的不断发展和进步,通过使用半导体激光器进行合束,可以有效提升光束的质量,实现激光远距离柔性传输。

最早的光纤是20世纪50年代研制出来的,后来被人们逐渐推广使用。

在20世纪70年代,就有国外公司利用化学气相沉积法得到了损耗较低的光纤,随着半导体激光器的迅速发展和光纤耦合技术的发展,人们对不同类型的半导体激光器进行了大量的研究,并取得了大量的成果。

2半导体激光器非相干合束技术目前,半导体激光器的合束技术方法有两种:相干合束和非相干合束。

半导体激光器利用光束准直技术和聚焦耦合技术,使多个光束单元的耦合成为可能。

在相干合束技术的应用中,采用了相位控制方法,使激光阵列各发光元件产生同一波长的光束,从而达到相干合束。

808nm光纤耦合半导体激光泵浦源

808nm光纤耦合半导体激光泵浦源

808nm光纤耦合半导体激光泵浦源808nm光纤耦合半导体激光泵浦源是一种利用光纤耦合技术,将激光器的输出光束耦合到光纤中进行激光泵浦的一种光纤耦合激光器源。

它具有方便性、高效性和稳定性等特点,在现代光通信和光电器件领域有着广泛的应用。

本文将从原理、结构和应用领域等方面介绍808nm 光纤耦合半导体激光泵浦源。

808nm光纤耦合半导体激光泵浦源的原理是利用半导体激光器产生808nm波长的光束,通过透镜将光束聚焦到光纤的输入端,然后通过光纤传输到输出端,从而实现对目标物质的泵浦。

在光纤耦合激光器源中,光纤起到了光束传输的作用,避免了传统激光器泵浦源中存在的激光束扩散、气动光损耗等问题,提高了光能利用率和泵浦效率。

808nm光纤耦合半导体激光泵浦源的结构主要包括激光器、透镜、光纤和输出端。

激光器是光源,产生波长为808nm的激光光束。

透镜起到聚焦和耦合的作用,通过调整透镜的位置和焦距,实现光束的聚焦和耦合效果。

光纤作为传输媒介,将激光光束从输入端传输到输出端。

输出端通常配备有滤光片和准直透镜,用于过滤杂散光和调整激光的准直性。

808nm光纤耦合半导体激光泵浦源的应用非常广泛,主要包括以下几个方面:首先,光通信领域。

808nm光纤耦合半导体激光泵浦源可以作为光纤放大器的泵浦源,用于放大光信号,提高光通信系统的传输距离和信号质量。

另外,它还可以用于光纤激光器的泵浦源,产生窄线宽、高功率的激光光束,用于光纤光通信系统中的光谱分析、光纤传感器等应用。

其次,光电子器件领域。

808nm光纤耦合半导体激光泵浦源可以用于激发固体或半导体材料中的光电子材料,产生特定波长的光激发物质的电子跃迁过程,实现电子的能级转移和激发态的产生,从而实现激光器、光电二极管、光电晶体管等光电子器件的制备。

再次,生物医学领域。

808nm光纤耦合半导体激光泵浦源可以用于激发生物标记物(如荧光染料)的荧光发射过程,实现生物体内的光学成像、光热治疗、光动力疗法等应用。

单模光纤耦合半导体激光器

单模光纤耦合半导体激光器

单模光纤耦合半导体激光器【原创版】目录1.单模光纤耦合半导体激光器的概念2.单模光纤耦合半导体激光器的特点3.单模光纤耦合半导体激光器的应用领域4.市场上的相关产品及生产厂家5.德国 INGENERIC 微透镜在单模光纤耦合半导体激光器中的应用正文一、单模光纤耦合半导体激光器的概念单模光纤耦合半导体激光器是一种将半导体激光器和单模光纤进行耦合的光源设备。

它可以将半导体激光器产生的光信号通过单模光纤进行传输,具有光束质量好、传输效率高、信号干扰小等优点。

在工业生产、科研实验、光通信等领域有广泛的应用。

二、单模光纤耦合半导体激光器的特点1.高稳定性:单模光纤耦合半导体激光器具有优良的光学稳定性,能够在各种环境下保持稳定的输出性能。

2.高效率:通过光纤耦合,可以有效提高激光器的输出效率,减少能量损耗。

3.多功能:单模光纤耦合半导体激光器可以提供从紫外到近红外多个波长,多种输出功率水平,连续或调制脉冲等多种工作方式,满足不同应用场景的需求。

4.优良的光束质量:单模光纤耦合半导体激光器具有优异的光束质量,可以实现点状到线形、面型等多种光斑模式。

5.保护性能:具有过饱和保护和温度控制等功能,可以有效保护激光器免受损坏。

三、单模光纤耦合半导体激光器的应用领域单模光纤耦合半导体激光器在光通信、光纤传感、激光加工、医疗美容、科学研究等领域具有广泛的应用。

四、市场上的相关产品及生产厂家目前,国内外有许多厂家生产单模光纤耦合半导体激光器,如陕西福雷光电科技有限公司、上海屹持光电有限公司等。

这些厂家生产的产品性能稳定,质量可靠,得到了市场的认可。

五、德国 INGENERIC 微透镜在单模光纤耦合半导体激光器中的应用德国 INGENERIC 公司生产的微透镜阵列具有卓越的形状精度,可以用于光纤耦合的光束转换、激光的均匀化以及相同波长激光堆的有效组合。

光纤耦合半导体激光器

光纤耦合半导体激光器

光纤耦合半导体激光器光纤耦合半导体激光器是一种将激光器和光纤相结合的器件。

它利用光纤的优良传输特性,将激光器的输出光束耦合到光纤中进行传输。

光纤耦合半导体激光器具有小尺寸、高功率、高效率、稳定性好等特点,被广泛应用于通信、医疗、材料加工等领域。

光纤耦合半导体激光器的基本构造是将半导体激光器和光纤通过耦合器件进行连接。

半导体激光器是产生激光的核心部件,它由半导体材料制成,具有电流驱动特性。

光纤则是将激光束传输到目标位置的通道,它由光纤材料制成,具有光信号传输特性。

耦合器件起到连接和耦合两者的作用,通常采用透镜、光纤接口等结构。

在光纤耦合半导体激光器中,激光器产生的激光束首先经过调制器进行调制,这样可以对激光进行控制,满足不同应用需求。

然后,通过耦合器件将激光束耦合到光纤中。

耦合的目的是将激光能量高效地传输到光纤中,并保持高质量的传输。

耦合效率的高低直接影响到激光器的输出功率和稳定性。

光纤耦合半导体激光器的优点之一是可以将激光束传输到较远的距离,而不会因为传输损耗而降低功率。

这是因为光纤具有低损耗、低色散的特性,可以有效地保持激光束的质量。

此外,光纤耦合半导体激光器还具有较小的尺寸和重量,适合在空间有限的环境中使用。

光纤耦合半导体激光器在通信领域有着广泛的应用。

它可以用于光纤通信系统中的光源,将激光信号传输到光纤中进行信号传输。

由于光纤耦合半导体激光器具有高功率、高效率的特点,可以提供稳定的信号传输。

此外,光纤耦合半导体激光器还可以用于光纤传感系统中,实现对温度、压力等参数的测量和监测。

在医疗领域,光纤耦合半导体激光器也有着重要的应用。

它可以作为医疗设备中的光源,用于激光治疗、激光手术等。

光纤耦合半导体激光器具有小尺寸、高功率的特点,可以在医疗器械中实现紧凑的设计。

光纤耦合半导体激光器还可以用于材料加工领域。

它可以作为激光切割、激光焊接等加工过程中的光源。

光纤耦合半导体激光器具有高功率、高效率的特点,可以提供稳定的激光能量,实现高质量的材料加工。

光纤传感原理-半导体光源

光纤传感原理-半导体光源
光纤传感原理-半导体光 源
光纤传感是一种基于光学原理的传感技术,而半导体光源是其中关键的组成 部分。
半导体光源的概述
半导体光源是一种在光纤传感系统中产生光信号的关键组件。它通常由半导 体材料制成,如LED或激光二极管。
工作原理
半导体光源通过注入电流激发半导体材料中的电子,从而产生光。不同的材 料和注入电流可以产生不同的波长和功率。
用于工业测量、光纤传感和传感器系统,提供准确和稳定的光信号。
优点与局限性
优点
• 小型化 • 高效能 • 寿命长
局限性
• 价格较高 • 温度敏感 • 光衰减
市场前景
1
2018年
光纤传感市场规模达到80亿美元。
2
2025年
预计光纤传感市场规模将达到推动光纤传感市场的进一步增长。
总结
半导体光源是光纤传感技术不可或缺的一部分。它在通信、医疗和工业领域 有广泛的应用,并具备小型化、高效能、寿命长等优点。
组成和结构
LED(发光二极管)
由半导体晶片构成,通过电子与空穴的复合释放光。
激光二极管
利用激光效应,通过光的受激辐射产生高强度、单色性强的激光光线。
应用领域
1 通信
用于光纤通信系统中的光源,具有高效、可靠和快速传输的优势。
2 医疗
在医疗设备中作为光源,用于诊断和治疗,如光导导管、光动力疗法等。
3 工业
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§6-6 光纤与半导体光源耦合光纤通信中最常用的光源是发光二极管和激光二极管,二者皆是细小如砂粒般的半导体微芯片,当外加电流时,可使二者发光。

把光源发射的光功率尽可能多的送入传输光纤,这就是光源和光纤的耦合问题。

提高耦合效率有利于允许在系统中使用较低功率的光源,从而减少成本和增加可靠度。

在此实验中我们学习如何利用0.29节距的渐变折射率(GRIN )杆状透镜将注入式激光二极管(ILD )和发光二极管耦合到光纤的技术。

GRIN 透镜体积小,具有便利的焦距及工作距离和低失真的高质量影像,已被广泛使用于光纤和光源的耦合。

实验中的光源为远红外线组件,注入式激光二极管峰值波长为780nm ,而发光二极管的峰值波长为830nm 。

这些组件可发射非可见光辐射,适当的安全手则必须遵守,以避免可能的伤害。

切记:决不可用眼睛直接观察激光或其反射光。

【实验目的】1、 了解发光二极管(LED)和注入式激光二极管(ILD )的光学特性,比较两者异同。

2、 掌握利用GRIN 透镜将半导体光源耦合到光纤的技术。

【实验原理】 一、光源的类型在光纤通信系统中有两种光源最常被使用,即发光二极管(LED )与注入式激光二极管(ILD )。

两者具有相同的基本结构,皆基于PN 结,但注入式激光二极管较复杂,参见图6.6.1。

两者基本工作原理相同,在正向偏置电压下由电子注入在有源层形成粒子数反转而产生光输出。

但注入式激光二极管的光输出功率-驱动电流曲线与发光二极管不同,前者有一阈值电流需先达到,光输出对电流响应才会迅速增加,参见图6.6.2。

一个光源可用从它表面所发射的所有可能方向的光线的光功率分布来说明其特征。

光源一般依其辐射分布可分为两种型式,即朗伯(Lambertian )光源和准直(collimated )光源。

朗伯光源从每个图6.6.1 激光二极管基本结构及光场分布图6.6.2 驱动电流与光输出功率的关系微分光源单元的所有的方向上发射光,面发射的发光二极管接近朗伯光源。

若光源辐射只有垂直于其表面的某一很窄的角度范围则谓之准直光源,氦氖激光即属此类光源。

而注入式激光二极管则比较特殊,其辐射远场分布典型的角度为1530︒⨯︒,参见图6.6.1。

通常,光源强度的角度分布可以下式表示:()()B B mθθθθ=<0cos max ; (1)0B 为沿0θ=方向的辐射强度,θmax 是离开光发射法线的最大辐射角度,由光源的几何特性决定。

对一扩散光源,m =1。

对准直光源,m 值非常大。

图6.6.3显示m =1(典型的发光二极管光源)和m =20(典型的注入式激光二极管光源)在极坐标下的辐射场型的特性。

图6.6.3 典型发光二极管与激光二极管之辐射场型。

光纤系统的辐射极化性与所选用之光源类型有关,其偏振性通常由光源的细节结构决定。

发光二极管输出为散乱的偏振性,然注入二极管之极化方向与p-n 接面之平面平行,参见图6.6.1。

光源的偏振性可经由在光源前加装一偏振片,然后通过观察探测器的输出而得之。

当偏振片旋转时,线性偏振光会显示较大的变化;而杂乱偏振或圆偏振则有较小的变化甚或无变化。

二、耦合效率光纤与半导体光源之耦合一般可分为两种方法,①直接耦合(butt-coupling )和②分立式光学组件耦合(butt components coupling )两种。

光纤LDθS光纤LDθ透镜(a)直接耦合(b)利用球面透镜耦合图6.6.4 光纤与半导体光源耦合示意图所谓直接耦合即是将光纤端面与半导体光源直接接近,经过精密的调整使光纤输出最大功率,如图6.6.4(a )所示。

对LD 而言,在平行于PN 结方向,光源的发散角2Θ∥仅为15°,只要距离S 适当,全部光功率都能进入光纤。

而在垂直PN 结方向,光源的发散角2Θ⊥约为30°,有部分光功率能进入光纤。

对LED 而言,在平行和垂直PN 结方向的发散角都很大,若直接耦合,效率很低。

分立式光学组件耦合,可采用球面透镜、柱透镜和GRIN 透镜等,较常用于包装型式。

使用光学组件的目的就是降低光源光束的发散角,提高耦合效率。

如图6.6.4(b )利用球面透镜耦合。

耦合效率定义为f s P P η= (2)上式中,f P 为耦合入光纤的功率,s P 为光源发射的功率。

若光纤为直接耦合,则光纤接收到的功率与光源辐射之功率比为:()()20.512NA f s P P m αα=++⎡⎤⎣⎦ (3) 其中α图6.6.5 用公式(2)绘出不同m 值,光纤数值孔径与耦合损失的关系。

一般而言,阶跃折射率光纤(α=∞)或渐变折射率光纤(α=2)的耦合系数与光源数值孔径的平方及光源指向性的增量(m )成正比。

耦合损失为()-1010log P P f s ,图6.6.5为针对不同的m 值,理论耦合损失与NA 之关系。

三、GRIN 透镜耦合器GRIN 透镜运用平整的光学表面,而不是曲形的表面。

透镜性能取决于不断变化的折射率,因而相对应于传统的球形透镜,GRIN 透镜代表着一种创新的的选择。

GRIN 透镜是最常被用来做光源与光纤耦合而增加其耦合效率之微小光学组件。

此种圆棒状GRIN 透镜其功能上与传统所用的球状透镜是相同的。

光能量在GRIN 透镜内之传播方式与在渐变折射率多模光纤中的传播方式相同。

GRIN 透镜之一般特性为①具有不同的焦距以供选择②使用方便,耦合校准容易③体积小,重量轻,价格便宜④影像失真小。

GRIN 透镜其折射率可用下式表示:)2/1()(20Ar n r n -=(4)其中n 0为镜轴之折射率,A 聚焦常数(实际上,A a =22∆/),r 为透镜中任意一点到轴心的距离。

最常使用的GRIN 透镜长度为1/4节距,这一距离等于光在一正弦周期的1/4所行进之距离。

因此,平行光于透镜一边入射会聚焦于透镜另一边。

相反,任一点光源入射于1/4节距GRIN 透镜,将于透镜另一边形成平形光束,见图6.6.6a 。

另一常用的GRIN 透镜为0.29节距,使用于激光二极管至光纤或光纤至探测器的耦合。

本实验使用的GRIN 透镜为n 01599=.与A mm =-03321.。

由于此透镜长度大于1/4节距,故点光源经过此透镜会转为会聚光束而非平行光束。

参见图6.6.6b 。

表6.6.1为083.μm 波长0.29节距透镜的放大倍率与工作距离的关系。

1为光源与透镜之间距,2为透镜至接收光纤之距离。

此表可作为于寻找激光与光纤之最适位置。

表6.6.1 工作距离与0.29节距 GRIN 透镜之放大率1(mm)2(mm)M 0.50 3.33 1.96 1.00 2.05 1.31 1.50 1.42 0.98 2.001.040.78【实验仪器】项目 型号 说明数量 1 F-MLD-50 100/400MM 多模光纤 50M 2 SG-22-2 2×2光学平台 1 3 l815-C 光功率表 1 4 818-SL 低功率探测器 4F-CL1光纤切割刀1图6.6.6 GRIN 透镜其它设备:1.酒精-清洁光纤被覆层。

【实验内容】实验一:激光二极管实验1.将3只SM-13千分尺分别安装到3个423位移平台。

将一个平台安装到桌面,而用另外两个平台沿着360-90角度支架构建一个xyz三维微调结构。

2.将激光二极管组件(已经被安装到一个光基座(MH-2PM),并已连上接地腕带线(FK-STRAP))用1个柱状物(SP-2)和通用钳制器(CA-2)支持,安装到423位移平台系统的Z轴方向,装置图见图6.6.7。

图6.6.7 光纤与半导体光源耦合之装置图3.连接激光二极管(注入式激光二极管)和505激光驱动电源(FK-DRV)。

4.放置光功率表(815)之探测头于激光窗口前。

5.打开505激光驱动电源开关,将其限制电流调至120 mA (已调好),注意此时激光驱动电源的钥匙处于关闭(off)状态,电流示值为零。

激光电流不得超过100毫安;典型的阈值电流(Threshold current)为50毫安,操作电流为65毫安。

注意:实验过程不得超过激光二极管之电流规格。

将激光驱动电源的钥匙拨向开(on)的位置,慢慢将电流从零调至42mA,按一下(注意只能按一次)激光输出按钮(output/on,灯亮)。

增加激光二极管之电流,直到其电流达到最适操作电流为止。

6.减少激光二极管电流至零。

现在缓慢增加电流,记录耦合输出功率与电流之关系。

图6.6.8 505激光驱动电源(FK-DRV)7.将上所得结果绘成图表。

电流为横轴,功率为纵轴,依其上升驱势绘出一直逼近线,将此线往下延伸与横轴相交。

此相交点即阈值电流之值,可与理论值比较之。

8.红外线探测卡(F-IRC1)可探测激光输出。

将此卡置于一便于观察激光路径的适当距离。

量测与︒⨯︒。

二极管接面平行和垂直之光束宽度。

由制造商提供之数据此激光发散角度为15309.放置一已知极化偏振轴向的偏振片于激光光前,确定此激光的极化偏振状态。

10.将0.29节距的GRIN透镜(FK-GR29)置于耦合器(F-925)之凹槽上。

参见图6.6.9。

朝向激光二极管部份,透镜与耦合器需延伸超过约1毫米。

,利用支持器(FPH-S)将多模态光纤(F-MLD)剥开部分插入到光纤位置调整器(FP-1) 内,利用GRIN透镜将激光输出与光纤耦合。

图6.6.9 放置0.29节距GRIN透镜于耦合器之凹槽11.调整耦合状况至最佳化,利用耦合进光纤的光功率和步骤6中所测量的光源出射光功率计算其耦合损失。

你会发现当激光窗口愈接近透镜其耦合效果愈佳。

本实验的耦合损失约为4dB。

12.降低激光二极管电流至零,关闭电源,拆除连接线。

实验二:发光二极管实验1.如激光二极管实验步骤1,固定发光二极管(FK-发光二极管)。

2.连接发光二极管与505驱动电源。

将电流增加至100毫安,记录二极管输出功率。

3.减少发光二极管电流至零。

记录发光二极管的输出功率与二极管电流由零至110毫安(超过最适电流10%)间的关系值。

对一典型的发光二极管,该曲线应为一直线。

4.将红外线探测卡置于发光二极管输出路径上。

发光二极管于其半导体芯片前有一显微镜;所有输出功率不会被显微镜全部接受,输出会较预期值更为平行。

但你所看到的和激光二极管明显不同。

5.放置偏振片于发光二极管的输出路径上,确定发光二极管输出为非极化光束。

6. 如激光二极管实验的步骤10和11使用光纤耦合器(F-925)耦合光纤与发光二极管。

利用耦合进光纤的光功率和步骤3中所测量的光源出射光功率计算其耦合损失。

【思考题】1.注入式激光二极管之阈值电流为50毫安,实验所测量的值与其有何差异,原因何在?2.发光二极管功率与输入电流成直线关系,评估理论值与实际值的关系。

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