大功率半导体激光器老化系统设计.pdf

第21卷第6期
仪器仪表用户
EIC Vol 2
2014年12月
INSTRUMENTATION
2014No.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槭与物理研究所,长春130033)
摘要:本文介绍了一种可供60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。
关词:半导体激光器;老化系统;实时监測
中图分类号:TN24
文献标识码
文章编号:1671-1041(2014)06-00060-03
Design of Aging System for High Power Semiconductor Lasers
Cao. Junshe
1g
Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun, 130033, hina
Abstract: This paper introduces a kind of aging system for high power semiconductor lasers, which could accommodate at most
60 devices at the same time. The aging system can carry out timing acquisition for each devices parameters such as working
current, working voltage, the output optical power, sink temperature, rate of flow of the cooling circulating water, water pressure
and so on. The system has the advantages of function complete, high reliability. It has a board application and can be used for
high power lasers and application units to promote the use of it
.ey words: semiconductor laser driver aging system; real time monitoring
专
2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、激大工作电流100A,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98nm,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2,已成为影
工作电压、输出光功率,并对热沉温度、循环冷却水的流
响国民经济发展和国防安全保障的核心电子器件。
量、水压进行实时监测,如有异常则报警并断电保护
半导体激光器的老化系统对器件的研制单位、生产单
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、热沇(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60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
位推广使用。
光器V-「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,映西延川人,博土,副研究员,主要从事半导体激光器的应用研究。