半導(dǎo)體激光器本身比較嬌嫩,從它剛出現(xiàn)就面臨著使用壽命的問題,經(jīng)過不斷的研究改進,目前激光器的壽命可達10萬小時,以能夠滿足光纖通信使用的需要。激光器在工作中易退化的原因主要有以下幾個方面:
a、半導(dǎo)體激光器的管芯極小,工作電流密度和光功率密度很高,而作為激光物質(zhì)的半導(dǎo)體單晶材料又較容易發(fā)生缺陷,這些缺陷在電和光的作用下逐漸發(fā)展,從而引起器件性能的退化。
b、半導(dǎo)體激光器的鏡面是用解理工藝形成的,鏡面本身受到環(huán)境條件影響而污染也會也會導(dǎo)致激光器性能退化。
c、管芯焊接也是關(guān)鍵技術(shù),管芯焊在熱沉之上,而有源去距離熱沉只有幾微米;半導(dǎo)體激光器工作會發(fā)熱,如果焊料太多,受熱時會發(fā)生緩慢的攀移,使半導(dǎo)體激光器發(fā)生短路,導(dǎo)致激光器退化。
d、隨著工作時間的延長,激光器的閾值電流會緩慢增加,從而導(dǎo)致激光器退化。#p#分頁標(biāo)題#e#
半導(dǎo)體激光器工作壽命的定義并不統(tǒng)一,生產(chǎn)廠家在其產(chǎn)品說明書中提供了足夠資料。有的廠家認(rèn)為當(dāng)激光器工作一段時間以后,其閾值電流增大到初始值得1.1倍就宣告失效;采用這個標(biāo)準(zhǔn)并不意味著激光器此時就不能激射,只說明器件本身特性已經(jīng)偏離原始狀態(tài)有一定距離,如果讓器件勉強工作,除非更進一步加大注入電流;此時發(fā)熱更嚴(yán)重,對自動功率控制也不利,因為工作狀態(tài)偏離太大,激光器的工作波長和譜線結(jié)構(gòu)也會發(fā)生較大變化。有時也會把閾值電流增大到初始值的1.15或1.25作為激光器壽命的標(biāo)準(zhǔn)。半導(dǎo)體激光器的壽命預(yù)測也是比較復(fù)雜的工作;同一批制作的激光器,其壽命也是不同的,有的可能工作幾小時就失效,有的可能工作長達10萬小時。在室溫下進行壽命試驗,時間耗費十分驚人,通常進行高溫老化試驗,就批量的半導(dǎo)體而言,其壽命的分散符合對數(shù)正態(tài)分布規(guī)律。
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