大功率半导体激光器老化系统设计.pdf

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1、第21卷第6期仪器仪表用户EICVo1．2I20l4年12月NSTRUMEN1_AT10N20l4No．6大功率半导体激光器老化系统设计曹军胜(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春130033)摘要：本文介绍了一种可供6O支器件同时老化的大功率半导体激光器老化系统，可对每支参加老化器件的工作电流、工作电压、输出光功率等参数进行定时采集，并对热沉温度、冷却循环水的流量、水压进行实时监测，具有功能完备、可靠性高的优点，可供大功率激光器的研制和应用单位推广使用。关键词：半导体激光器；老化系统；实时监测中图分类号：TN24文献标识码：B文章编号：1671—1041(2014)06—00060—

2、03DesignofAgingSystemforHighPowerSemiconductorLasersCaoJunsheng(ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun，130033，China)Abstract：Thispaperintroducesakindofagingsystemforhighpowersemiconductorlasers，whichcouldaccommodateatmost60devicesatthesametime．Theagings

3、ystemcancarryouttimingacquisitionforeachdevice’Sparameterssuchasworkingcurrent，workingvoltage，theoutputopticalpower，sinktemperature，rateofflowofthecoolingcirculatingwater，waterpressureandSOon．Thesystemhastheadvantagesoffunctioncomplete，highreliability．Ithasaboardapplicationandcanbeusedforhighpowerla

4、sersandapplicationunitstopromotetheuseofit．Keywords：semiconductorlaserdriver；agingsystem；realtimemonitoring2设计依据及主要技术指标大功率半导体激光器及大功率半导体激光器泵浦固体本老化系统可同时老化60支器件，每10支为1组，最激光器在材料加工、激光打标、激光测距、激光存储、激大T作电流IOOA，单支器件最大电压2V，器件工作波长为光显示、照明、激光医疗等民用领域，以及激光制导、激808nm或980nm，需定时采集每支被老化器件的工作电流、光夜视、激光武器等军用领域得到广泛应用】，已成为影

5、工作电压、输出光功率，并对热沉温度、循环冷却水的流量、水压进行实时监测，如有异常则报警并断电保护。响国民经济发展和国防安全保障的核心电子器件。半导体激光器的老化系统对器件的研制单位、生产单3系统设计位和使用单位都具有十分重要的意义。老化是评价半导体激光器寿命的基本方法，老化方法分为恒流老化和恒功率3．1总体方案老化，恒流老化是通过考核一定电流下光功率的变化(如激光器老化系统包括激光器驱动电源、热沉(含循环下降到初始值的80％)用外推公式预测该器件的实际使用水系统)、信号调理系统和数据采集系统构成。多支激光寿命；恒功率老化是通过考核一定光功率下驱动电流的变器同时老化时，其串并联关系关系到驱动电源

6、的设计。半化(如增加到初始值的120％)来外推。导体激光器为电流注入式电致发光器件，其驱动电源一般本文介绍了一种可供6O支器件同时老化的大功率半导为电流源，电压为自适应，因此采用串联方式更为适合，体激光器老化系统，可对每个参加老化器件的工作电流、所有器件的工作电流精确一致，电压自适应而互不干扰，工作电压、输出光功率等参数进行定时采集，并对热沉温即使发生某支器件短路情形，其余器件仍可正常继续老度、循环冷却水的流量、水压进行实时监测，具有功能完化；如果发生断路情况，则电流为0，老化终止，但不会损备、可靠性高的优点，可供大功率激光器的研制和应用单坏其余器件。相反，如果采用并联方式，根据图1所示的激位

7、推广使用。光器V—I特性，阈值后激光器的电压随电流的增大变化很收稿日期：2014-09—10作者简介：曹军胜(1974-)，男，陕西延川人，博士，副研究员，主要从事半导体激光器的应用研究。第6期曹军胜·大功率半导体激光器老化系统设计瓶块图1半导体激光器的两条特性曲线图3电流测量原理Fig．1Twocharacteristiccurvesofthesemiconductorlaser一悃二三二Fig