半導(dǎo)體激光器陣列單巴實時測試系統(tǒng)及測試方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提出一種半導(dǎo)體激光器陣列單巴實時測試系統(tǒng)及測試方法，能夠簡便、有效地實現(xiàn)陣列工作狀態(tài)下單巴功率和/或光譜的測試。該半導(dǎo)體激光器陣列單巴實時測試系統(tǒng)，包括半導(dǎo)體激光器陣列、光接收器、光束導(dǎo)光分離器和拖動機(jī)構(gòu)，所述光束導(dǎo)光分離器設(shè)置于半導(dǎo)體激光器陣列與光接收器之間的光路上；光束導(dǎo)光分離器的體型只對應(yīng)一個巴條的出光，使該巴條的出光在光束導(dǎo)光分離器經(jīng)過至少一次全反射導(dǎo)出，且導(dǎo)出方向與原光路不同；每次測量，光束導(dǎo)光分離器定位于單個巴條前方；光束導(dǎo)光分離器避免其他巴條的干擾。本發(fā)明專利技術(shù)簡便、有效地改變被測試單巴出光光路，不影響激光器的正常工作；且系統(tǒng)體積小，重量輕。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
半導(dǎo)體激光器陣列單巴實時測試系統(tǒng)及測試方法
本專利技術(shù)涉及一種半導(dǎo)體激光器陣列單巴實時測試系統(tǒng)及其測試方法。
技術(shù)介紹
半導(dǎo)體激光器陣列是由多個巴條組成，具體可以為疊陣形式，也可以為水平陣列形式。當(dāng)巴條組成半導(dǎo)體激光器陣列(尤其是疊陣形式)，受整體影響，巴條的功率&光譜狀態(tài)情況與單巴測試的結(jié)果有明顯偏差，導(dǎo)致整體的測試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致半導(dǎo)體激光器陣列的應(yīng)用受到影響(常見泵浦)。而且，半導(dǎo)體激光器陣列在工作中經(jīng)常出現(xiàn)某一巴條功率衰減，或微通道堵塞導(dǎo)致溫度升高，產(chǎn)生波長漂移。現(xiàn)有的測試方法無法在陣列工作的狀態(tài)下測量單巴的功率&光譜數(shù)據(jù)，不能探知上下巴條的相互影響。當(dāng)出現(xiàn)陣列整體功率下降或者整體光譜漂移時，只能將半導(dǎo)體激光器陣列拆解，取出所有巴條逐個測量排檢，找出缺陷巴條。然而，這樣做一方面容易損壞激光器，另一方面增加了生產(chǎn)測試程序，降低了生產(chǎn)效率。因此，陣列工作狀態(tài)下的單巴測試具有重要的實際意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提出一種半導(dǎo)體激光器陣列單巴實時測試系統(tǒng)及測試方法，能夠簡便、有效地實現(xiàn)陣列工作狀態(tài)下單巴功率和/或光譜的測試。本專利技術(shù)的方案如下：半導(dǎo)體激光器陣列單巴實時測試系統(tǒng)，包括半導(dǎo)體激光器陣列、光接收器、光束導(dǎo)光分離器和拖動機(jī)構(gòu)，所述光束導(dǎo)光分離器設(shè)置于半導(dǎo)體激光器陣列與光接收器之間的光路上；光束導(dǎo)光分離器的體型對應(yīng)于半導(dǎo)體激光器陣列中的單個巴條(這里的“體型對應(yīng)”強(qiáng)調(diào)的是在半導(dǎo)體激光器陣列原光路范圍的有效形狀、尺寸)，光束導(dǎo)光分離器在半導(dǎo)體激光器陣列巴條排布方向上的端面覆有全反射膜，使得：半導(dǎo)體激光器陣列中僅有一個巴條發(fā)出的光進(jìn)入光束導(dǎo)光分離器，并在光束導(dǎo)光分離器內(nèi)經(jīng)過全反射后以不同于巴條光軸的方向出射至光接收器，同時所述全反射膜避免鄰近巴條的發(fā)散光進(jìn)入光束導(dǎo)光分離器；所述拖動機(jī)構(gòu)用以拖動光束導(dǎo)光分離器遍歷各個巴條，光接收器依次接收每一個巴條的出光。以上方案中，巴條發(fā)出的光進(jìn)入光束導(dǎo)光分離器，可以允許損耗一部分光，只要通過在后計算補(bǔ)償即可。補(bǔ)償算法屬于常規(guī)技術(shù)手段。基于以上方案，本專利技術(shù)還進(jìn)一步作如下優(yōu)化：上述光束導(dǎo)光分離器為透明光學(xué)器件，單個巴條發(fā)出的光垂直透過透明光學(xué)器件的第一側(cè)面進(jìn)入透明光學(xué)器件，設(shè)巴條間距為p，巴條的平均快軸發(fā)散角為θ，則所述第一側(cè)面的厚度t范圍為p<t<2p，第一側(cè)面與半導(dǎo)體激光器陣列的距離m范圍為0<m<p/2tg(θ/2)。上述透明光學(xué)器件為平板型結(jié)構(gòu)，平板上下兩面即覆于所述全反射膜，平板厚度即t，p<t<2p。實際上，即便不是絕對的標(biāo)準(zhǔn)平板，只要保證第一側(cè)面只接收單巴發(fā)出的光(即第一側(cè)面的厚度t范圍為p<t<2p)，所述全反射膜也能夠保證避免其他巴的干擾。設(shè)進(jìn)入透明光學(xué)器件的光首先到達(dá)第二側(cè)面，則所述第二側(cè)面與巴條光軸方向的夾角α滿足第二側(cè)面上的全反射條件。采取不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計，經(jīng)過第二側(cè)面全反射后的光可以直接出射，也可以經(jīng)過其他側(cè)面再一次全反射后出射。另外，可以在第二側(cè)面和第三側(cè)面上鍍?nèi)瓷淠ぃ簿筒槐叵薅椤皾M足全反射條件”。上述透明光學(xué)器件為七面體，其中的第三側(cè)面與所述第一側(cè)面平行并與第二側(cè)面鄰接，使得經(jīng)第二側(cè)面全反射后的光經(jīng)過第三側(cè)面再一次全反射后，透過第四側(cè)面出射至光接收器。上述透明光學(xué)器件還包括第五側(cè)面，第五側(cè)面的兩端分別與第一側(cè)面和第二側(cè)面鄰接，第五側(cè)面與第四側(cè)面平行。上述光束導(dǎo)光分離器的入光面和出光面鍍有增透膜。對于前述七面體的那種結(jié)構(gòu)形式，即第一側(cè)面和第四側(cè)面鍍有增透膜。上述光接收器采用積分球。采用以上半導(dǎo)體激光器陣列單巴測試系統(tǒng)實現(xiàn)單巴測試的方法，主要包括以下環(huán)節(jié)：將光束導(dǎo)光分離器定位于某一巴條前，使得半導(dǎo)體激光器陣列中僅該巴條發(fā)出的光進(jìn)入光束導(dǎo)光分離器；該巴條的光被光束導(dǎo)光分離器導(dǎo)出至光接收器，然后完成該巴條出光的探測；拖動機(jī)構(gòu)依次平移光束導(dǎo)光分離器重新定位于其他每個巴條前，最終完成各個單巴出光的探測。這里需要說明的是，通常應(yīng)用時，光接收器(如積分球)的入口足夠大，且距離光束導(dǎo)光分離器足夠近，可完全收光，光接收器不需要同步移動。當(dāng)堆疊巴條高度大于光接收器入口時，只需同步移動光接收器，或者可以采用對接一段導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，保持接收器位置恒定。另外，如果因其他需要導(dǎo)致光接收器的入口距離光束導(dǎo)光分離器較遠(yuǎn)時，可以采用透鏡將出射光壓縮進(jìn)光接收器。本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點：簡便、有效地改變被測試單巴出光光路，使之與主光路完全分離，從而實現(xiàn)激光器工作狀態(tài)下測試單巴功率&光譜，不影響激光器的正常工作。系統(tǒng)體積小，重量輕，可搭配測試升降臺移動完成全巴條的掃描檢測。可應(yīng)用于工作狀態(tài)下巴條的快速排檢故障檢測。既可應(yīng)用于疊陣，也可應(yīng)用于水平陣列。附圖說明圖1、圖2為實施例一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及光路示意圖。圖3、圖4、圖5為實施例一的光束導(dǎo)光分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6-圖10為其它各種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)號說明：1-第一側(cè)面；2-第二側(cè)面；3-第三側(cè)面；4-第四側(cè)面；5-第五側(cè)面；6-平板上端面；7-平板下端面；11-半導(dǎo)體激光器陣列；12-光束導(dǎo)光分離器；13-光接收器；14-吸光板。具體實施方式本專利技術(shù)通過設(shè)置光束導(dǎo)光分離器使得半導(dǎo)體激光器陣列中單個巴條的出光沿有別于主光路的另一方向出光，進(jìn)行針對性的檢測(功率和光譜)。通過移動光束導(dǎo)光分離器，能夠遍歷每個巴條。方案的技術(shù)思想：1、光束導(dǎo)光分離器的體型只對應(yīng)一個巴條的出光，使該巴條的出光在光束導(dǎo)光分離器經(jīng)過至少一次全反射導(dǎo)出，且導(dǎo)出方向與原光路不同；2、每次測量，光束導(dǎo)光分離器定位于單個巴條前方；3、需避免其他巴條的干擾。如圖1所示，光束導(dǎo)光分離器12設(shè)置于半導(dǎo)體激光器陣列11與光接收器13之間的光路上；光束導(dǎo)光分離器11的體型對應(yīng)于半導(dǎo)體激光器陣列中的單個巴條，使得：半導(dǎo)體激光器陣列中僅有一個巴條發(fā)出的光進(jìn)入光束導(dǎo)光分離器，并在光束導(dǎo)光分離器內(nèi)經(jīng)過全反射后以不同于巴條光軸的方向出射至光接收器；光束導(dǎo)光分離器在半導(dǎo)體激光器陣列巴條排布方向上的端面(即圖1中的上表面和下表面)覆有全反射膜，這樣全反射膜能夠避免鄰近巴條的發(fā)散光進(jìn)入光束導(dǎo)光分離器。如圖1中箭頭所示，拖動機(jī)構(gòu)依次(向上或向下)平移光束導(dǎo)光分離器重新定位于其他每個巴條前，即可完成各個單巴出光的探測。該實施例中的光束導(dǎo)光分離器具體為七面體平板，平板上端面6和平板下端面7鍍反射膜層，其余面進(jìn)行拋光。當(dāng)該器件對準(zhǔn)某一巴條時，該巴條的光束完全進(jìn)入，并改變方向從旁邊導(dǎo)出。而該巴條上下其他巴條發(fā)出的光，被該器件反射到其他方向，不產(chǎn)生任何干擾。設(shè)陣列巴條picth為P，巴條平均快軸發(fā)散角為θ，該七面體平板的厚度t范圍則為p<t<2p，即第一側(cè)面只接收單巴發(fā)出的光；七面體平板距離巴條出光端面的距離m范圍則為0<m<p/2tg(θ/2)。如圖1所示，單巴發(fā)出的光垂直透過第一側(cè)面1進(jìn)入七面體平板內(nèi)到達(dá)第二側(cè)面2，第二側(cè)面與巴條光軸方向的夾角α滿足第二側(cè)面上的全反射條件(即入射角≥全反射臨界角，設(shè)全反射臨界角為c，如圖4所示，90°-α≥c)，經(jīng)第二側(cè)面全反射后的光有一部分直接從第四側(cè)面4出射，還有一部分經(jīng)過第三側(cè)面3再一次全反射后從第四側(cè)面出射，最后進(jìn)入光接收器(積分球)。其中，第一側(cè)面1和第四側(cè)面本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
半導(dǎo)體激光器陣列單巴實時測試系統(tǒng)，包括半導(dǎo)體激光器陣列和光接收器，其特征在于：還包括光束導(dǎo)光分離器和拖動機(jī)構(gòu)，所述光束導(dǎo)光分離器設(shè)置于半導(dǎo)體激光器陣列與光接收器之間的光路上；光束導(dǎo)光分離器的體型對應(yīng)于半導(dǎo)體激光器陣列中的單個巴條，光束導(dǎo)光分離器在半導(dǎo)體激光器陣列巴條排布方向上的端面覆有全反射膜，使得：半導(dǎo)體激光器陣列中僅有一個巴條發(fā)出的光進(jìn)入光束導(dǎo)光分離器，并在光束導(dǎo)光分離器內(nèi)經(jīng)過全反射后以不同于巴條光軸的方向出射至光接收器，同時所述全反射膜避免鄰近巴條的發(fā)散光進(jìn)入光束導(dǎo)光分離器；所述拖動機(jī)構(gòu)用以拖動光束導(dǎo)光分離器遍歷各個巴條，光接收器依次接收每一個巴條的出光。

【技術(shù)特征摘要】
1.半導(dǎo)體激光器陣列單巴實時測試系統(tǒng)，包括半導(dǎo)體激光器陣列和光接收器，其特征在于：還包括光束導(dǎo)光分離器和拖動機(jī)構(gòu)，所述光束導(dǎo)光分離器設(shè)置于半導(dǎo)體激光器陣列與光接收器之間的光路上；光束導(dǎo)光分離器的體型對應(yīng)于半導(dǎo)體激光器陣列中的單個巴條，光束導(dǎo)光分離器在半導(dǎo)體激光器陣列巴條排布方向上的端面覆有全反射膜，使得：半導(dǎo)體激光器陣列中僅有一個巴條發(fā)出的光進(jìn)入光束導(dǎo)光分離器，并在光束導(dǎo)光分離器內(nèi)經(jīng)過全反射后以不同于巴條光軸的方向出射至光接收器，同時所述全反射膜避免鄰近巴條的發(fā)散光進(jìn)入光束導(dǎo)光分離器；所述拖動機(jī)構(gòu)用以拖動光束導(dǎo)光分離器遍歷各個巴條，光接收器依次接收每一個巴條的出光。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器陣列單巴實時測試系統(tǒng)，其特征在于：所述光束導(dǎo)光分離器為透明光學(xué)器件，單個巴條發(fā)出的光垂直透過透明光學(xué)器件的第一側(cè)面進(jìn)入透明光學(xué)器件，設(shè)巴條間距為p，巴條的平均快軸發(fā)散角為θ，則所述第一側(cè)面的厚度t范圍為p<t<2p，第一側(cè)面與半導(dǎo)體激光器陣列的距離m范圍為0<m<p/2tg(θ/2)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體激光器陣列單巴實時測試系統(tǒng)，其特征在于：所述透明光學(xué)器件為平板型結(jié)構(gòu)，平板上下兩面即覆于所述全反射膜，平板厚度即t，p<t<2p。4.根據(jù)權(quán)利要求...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔡磊，吳迪，孫翔，劉興勝，
申請(專利權(quán))人：西安炬光科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西;61