[实用新型]用于半导体光源的远场强度测试装置

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体光源测试技术领域，涉及一种测试半导体光源快轴和慢轴方向上的远场空间光强度分布。

背景技术

半导体光源主要包括半导体激光光源和LED光源。

高功率半导体激光器具有体积小、重量轻、效率高、寿命长等优点，已广泛用于激光加工、激光医疗、激光显示及科学研究领域，成为新世纪发展快、成果多、学科渗透广、应用范围大的综合性高新技术。半导体激光器的远场特性不仅在评价激光光束长距离传播的均匀性具有重要性；同时可以用于分析半导体激光器内部失效机制，为研制高性能半导体激光器提供依据；也是为设计光束准直系统，提供准确发散角数据，是进一步提高光纤光纤耦合效率的重要依据。为此，精确快速地测试半导体激光器远场特性显得尤为重要。

目前测试半导体激光器远场发散角通常采用双轴旋转空间扫描法。双轴旋转空间扫描法(申请公布号：CN101825517A；CN101929889A)采用以半导体激光器为圆心，两扫描臂为半径，两臂上放置探测器，分别探测半导体激光器的快轴和慢轴方向的远场空间强度分布。该方法能够真实反映半导体激光器的空间强度分布，但是半导体激光器必须和探测器在同一扫描面内，使用过程中极易出现双臂机械上干涉，导致系统可靠性低。

而对于LED光源，目前LED光源空间分布的探测主要采用半圆扫描法(中国专利申请200810027632.1)，在该方法中，光电探测器放置于半圆上，通过旋转半圆环便可采集LED光源的空间分布。该方法中所放置的LED强度探测器受到自身体积限制，空间角分辨率低，引起了所探测的强度分布中的细节不能得到充分的分辨。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于半导体光源的远场强度的测试装置，结构精巧，且能够避免双臂机械上干涉而导致的系统可靠性低的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

用于半导体光源的远场强度测试装置，包括底座、待测半导体光源、光探头、摆动组件和旋转组件以及相应的驱动电机，其中摆动组件和旋转组件均固定安装于所述底座上；所述摆动组件包括相对固定的第一旋转轴和载台，待测半导体光源固定于载台上，待测半导体光源的出光光轴与第一旋转轴的轴心线垂直，驱动第一旋转轴能够带动载台使待测半导体光源在竖直平面内摆动180度范围；所述旋转组件包括相对固定的第二旋转轴和转折臂，第二旋转轴位于待测半导体光源的近端，光探头固定于转折臂上并位于待测半导体光源的远端，光探头的安装高度与待测半导体光源水平状态时的光路位置相当；第二旋转轴的轴心线位于待测半导体光源出光的摆动平面内；驱动第二旋转轴能够带动转折臂使光探头以第二旋转轴为轴心水平旋转180度范围。

以上“竖直”、“水平”是相对的概念。

基于以上方案，本实用新型还进一步作如下优化：

所述底座上设置有一水平伸出的固定板，所述第二旋转轴垂直套接固定于所述固定板。

在所述固定板的上方设置有安装支架，安装支架与该固定板或者所述底座直接固定；安装支架具有竖直的两个支撑板，所述第一旋转轴垂直套接于两个支撑板，载台位于两个支撑板的内侧。

所述转折臂为L型臂，L型臂的长部的两端分别与第二旋转轴、L型臂的短部垂直相接，光探头安装于所述短部上。这里，“长部”、“短部”也可以对调，但考虑到远场测量需求和安装空间，最好以“短部”作为远端。

当然转折臂也不限于这种L型，所谓“转折”主要是强调“臂”并非沿第二旋转轴延伸得到，而是有一个角度的转折，从而能够实现水平180度扫描。更简化的例如：自第二旋转轴斜向延伸的直臂，直臂上设置所述光探头。

待测半导体光源安装于载台的前端面或者上表面。

所述载台具有平直的台面，待测半导体光源平行固定于台面上。

采用上述测试装置实现半导体光源远场强度测量的方法，包括以下步骤：

(1)调整载台处于水平位置，即保持待测半导体光源水平出光；驱动第二旋转轴旋转，转折臂带动光电探测器在水平方向旋转180度，获得慢轴方向的强度分布；

(2)保持转折臂与半导体光源的出光方位正对，驱动第一旋转轴旋转，载台带动待测半导体光源面向光电探测器在竖直方向转动180度，获得快轴方向的强度分布。

本实用新型中所称的光探头，可以是光纤、光导管等具体形式的光收集器，只不过在进行光电转换测量时，需将光收集器收集到的光导入其他能测量强度的装置中。应当认识到，直接采用功率计、光电探测器安装在转折臂上，也应属于本实用新型的保护范围。

本实用新型具有以下优点：