吉时利2520/KIT1型脉冲激光二极管测试系统有什么测试应用

　　吉时利2520/KIT1型脉冲激光二极管测试系统这款系统是专门为脉冲激光二极管(PLD)的特性分析而设计的专用解决方案。它集成了脉冲电流源、测量单元和必要的安全保护功能，解决了脉冲激光二极管测试中的独特挑战。

　　KEITHLEY吉时利2520脉冲式激光二极管测试系统是一款用于激光二极管制造工艺流程早期测试的综合同步测试系统，尤其是当无法轻易实现合适的温度控制时。KEITHLEY吉时利2520在一台紧凑的半机架式仪器中，提供了激光二极管脉冲测试与连续LIV(光-电流-电压)测试所需的全部源与测量功能。源与测量的紧密同步确保了较高的测量精度，能够对500ns的最小脉宽进行测试。

　　◆在封装或主动温度控制之前简化了激光二极管LIV测试

　　◆芯片(chip)或棒料(bar) 阶段的激光二极管LIV生产测试的综合解决方案

　　◆可通过编程将扫描(sweep)停在光功率极限上

　　◆针对脉冲与DC测试的高精度源与测量性能的完美结合

　　◆基于同步DSP的测量通道确保了高精度的光强度与电压测量

　　◆脉宽从 500ns～5ms，占空比可达4%的可编程脉冲

　　◆脉冲模式电流可达5A，直流模式可达1A

　　◆三个测量通道14位的测量精度(VF、前光电二极管、后光电二极管)

　　◆ 测量算法增强了脉冲测量的信噪比

　　◆缓冲存储器高达1000点的扫描存储能力，消除了测试过程的GPIB流量，增大了测试产能

　　◆数字I/O binning与handling操作

　　◆IEEE-488 与 RS-232 接口

　　吉时利2520/KIT1型脉冲激光二极管测试系统测试应用：

　　该系统主要用于对脉冲激光二极管进行静态参数(L-I-V)测试和动态特性分析。

　　1. 脉冲L-I-V特性测试(最核心的应用)

　　这是评估任何激光二极管性能的基础。系统通过施加一系列脉冲电流(I)，并同步测量激光二极管两端的电压(V)和输出的光功率(L)，从而生成一系列关键曲线。

　　脉冲L-I曲线(光功率-电流曲线)：

　　◆测试方法：施加一系列步进的脉冲电流，用光功率计测量每个电流点对应的峰值光输出功率。

　　◆获取的关键参数：

　　阈值电流(Ith)：曲线拐点，激光开始产生的电流值。这是最重要的参数之一。

　　斜率效率(Slope Efficiency)：曲线线性部分的斜率，单位是W/A(或mW/mA)，代表激光器的电光转换效率。

　　输出功率：在特定脉冲电流下的光功率水平。

　　脉冲V-I曲线(电压-电流曲线)：

　　◆测试方法：在施加脉冲电流的同时，测量激光二极管两端的正向压降。

　　获取的关键参数：

　　◆开启电压(Turn-on Voltage)：激光二极管开始导通时的电压。

　　◆串联电阻(Series Resistance)：由V-I曲线的斜率推导得出，反映了器件的内部阻抗。

　　为什么必须是脉冲? 使用短脉冲(低占空比)可以最大限度地减少激光二极管结区的发热(Joule Heating)，从而测量出器件在接近常温下的“真实”性能。如果使用直流(CW)测试，热量会严重扭曲L-I曲线，无法准确测量出阈值电流和斜率效率。

　　2. 波长与光谱特性分析(需配合光谱仪)

　　虽然2520系统本身不测量波长，但它为光谱测量提供了完美的驱动条件。

　　◆应用：将系统的光输出耦合到一台光谱仪或光单色仪中。

　　获取的关键参数：

　　◆中心波长(Center Wavelength)

　　◆光谱宽度(Spectral Width)

　　◆模式跳动(Mode Hopping)：观察在不同驱动电流下，光谱模式是否稳定。

　　3. 可靠性测试与老化实验

　　◆在研发和质量控制中，需要对激光二极管进行寿命测试。

　　◆应用：系统可以长时间运行，以固定的或循环的脉冲条件驱动激光二极管，并定期(例如每小时)测量其L-I-V特性。

　　监测的参数：

　　◆阈值电流的漂移(Ith Shift)：阈值电流随时间升高是器件老化的主要标志。

　　◆斜率效率的退化(Efficiency Degradation)

　　工作电压的变化

　　4. 热特性表征(结合TEC温控器)

　　◆激光二极管的性能强烈依赖于温度。KIT1中的温控器(TEC)允许您精确控制激光二极管的底座温度。

　　◆应用：在不同温度(例如10°C, 20°C, 30°C ...)下重复进行脉冲L-I-V测试。

　　获取的关键参数：

　　◆特征温度(T0)：描述阈值电流对温度敏感度的参数。T0越高，器件对温度越不敏感，性能越好。

　　◆温度对斜率效率的影响

　　5. 脉冲形状响应分析

　　◆系统可以产生不同形状的脉冲(如方波、自定义波形)，用于研究激光二极管对快速电流激励的瞬态光学响应。

　　◆应用：观察光输出脉冲是否完美复现了电流脉冲的形状，是否存在弛豫振荡(Relaxation Oscillation)或其他的瞬态现象。这对于通信和高速调制应用至关重要。

　　适用的器件类型

　　◆边发射激光二极管(EEL)

　　◆垂直腔面发射激光器(VCSEL)

　　◆量子级联激光器(QCL)(需确保2520的电流/电压范围满足要求)

　　◆大功率激光二极管单管和巴条(Laser Bar)(需确保系统功率能力足够)。