半導體(ti) 激光器本身比較嬌嫩,從(cong) 它剛出現就麵臨(lin) 著使用壽命的問題,經過不斷的研究改進,目前激光器的壽命可達10萬(wan) 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(ge) 方麵:
a、半導體(ti) 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(wei) 激光物質的半導體(ti) 單晶材料又較容易發生缺陷,這些缺陷在電和光的作用下逐漸發展,從(cong) 而引起器件性能的退化。
b、半導體(ti) 激光器的鏡麵是用解理工藝形成的,鏡麵本身受到環境條件影響而汙染也會(hui) 也會(hui) 導致激光器性能退化。
c、管芯焊接也是關(guan) 鍵技術,管芯焊在熱沉之上,而有源去距離熱沉隻有幾微米;半導體(ti) 激光器工作會(hui) 發熱,如果焊料太多,受熱時會(hui) 發生緩慢的攀移,使半導體(ti) 激光器發生短路,導致激光器退化。
d、隨著工作時間的延長,激光器的閾值電流會(hui) 緩慢增加,從(cong) 而導致激光器退化。
半導體(ti) 激光器工作壽命的定義(yi) 並不統一,生產(chan) 廠家在其產(chan) 品說明書(shu) 中提供了足夠資料。有的廠家認為(wei) 當激光器工作一段時間以後,其閾值電流增大到初始值得1.1倍就宣告失效;采用這個(ge) 標準並不意味著激光器此時就不能激射,隻說明器件本身特性已經偏離原始狀態有一定距離,如果讓器件勉強工作,除非更進一步加大注入電流;此時發熱更嚴(yan) 重,對自動功率控製也不利,因為(wei) 工作狀態偏離太大,激光器的工作波長和譜線結構也會(hui) 發生較大變化。有時也會(hui) 把閾值電流增大到初始值的1.15或1.25作為(wei) 激光器壽命的標準。半導體(ti) 激光器的壽命預測也是比較複雜的工作;同一批製作的激光器,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(wan) 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,就批量的半導體(ti) 而言,其壽命的分散符合對數正態分布規律。
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