[发明专利]激光二极管像散的测量系统及测量方法

说明书

本发明适用于半导体技术领域，提供了一种激光二极管像散的测量系统及测量方法，系统包括激光二极管、透镜、分束棱镜、光功率计、相机、横缝光阑和竖缝光阑；激光二极管发射激光光束通过透镜传输至分束棱镜；分束棱镜对部分出射光束进行透射形成透射光束，对部分出射光束进行反射形成反射光束；相机实时监控反射光束的光斑形态；横缝光阑安装在光功率计上；根据光功率计实时测量的功率确定光功率计的位置；竖缝光阑替换横缝光阑；将激光二极管从初始位置向前移动至目标位置，激光二极管位于目标位置时，光功率计在激光二极管向前移动的过程中测量的功率最大；初始位置与目标位置之间的距离为激光二极管的像散值。本发明能提高像散测量的准确性。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种激光二极管像散的测量系统及测量方法。

背景技术

半导体激光器又称为激光二极管(Laser Diode，LD)，是指以半导体晶体作为工作物质、以电流注入作为激励方式，让半导体材料受激辐射发光的一种激光器。由于其具有电-光转换效率高、体积小、寿命长、可靠性高、重量轻、波长覆盖范围大以及成本低等许多优点，而逐渐发展成为当今最重要的激光器之一。

由于非对称波导影响，半导体激光器输出的光束在垂直于结平面方向(快轴)和平行于结平面方向(慢轴)出现较大的区别：两个方向有较大的且不对称的发散角；两个方向的束腰不在同一位置上，即存在固有像散；一个发射单元在快轴方向的源尺寸很小(约为lμm)，而在慢轴方向的源尺寸很大(约数百μm)。半导体激光器输出的光束必须要经过整形才可以实际应用，因此，确定一个简单又准确地测量LD像散的方法是非常重要的。

目前，测量激光二极管的像散的方法通过是将准直后的LD聚焦在光功率计上，移动光功率计来判断束腰位置。但是，这种方法判断束腰位置是不准确的，导致激光二极管的像散的测量结果不准确。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种激光二极管像散的测量系统及测量方法，以解决现有技术中激光二极管的像散的测量结果不准确的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种激光二极管像散的测量系统，包括激光二极管、透镜、分束棱镜、光功率计、相机、横缝光阑和竖缝光阑；

所述激光二极管，作为光源和被测试物，发射激光光束至所述透镜；所述透镜对所述激光光束进行准直或聚焦，形成不同角度的出射光束至所述分束棱镜；所述分束棱镜对部分出射光束进行透射形成透射光束，对部分出射光束进行反射形成反射光束；所述相机实时监控所述反射光束的光斑形态；所述横缝光阑安装在所述光功率计上，随所述光功率计上下移动；根据所述光功率计实时测量的所述透射光束的功率确定所述光功率计的位置；在确定所述光功率计的位置之后，所述竖缝光阑替换所述横缝光阑，安装在所述光功率计上；将所述激光二极管从初始位置向前移动至目标位置，所述激光二极管位于所述目标位置时，所述光功率计在所述激光二极管向前移动的过程中测量的功率最大；所述初始位置与所述目标位置之间的距离为所述激光二极管的像散值。

本发明实施例的第二方面提供了一种激光二极管像散的测量方法，应用于如第一方面所述的激光二极管像散的测量系统，所述激光二极管像散的测量方法包括：

将所述激光二极管、所述透镜、所述分束棱镜、所述光功率计和所述相机分别安装在各自对应的初始位置，以使所述激光二极管发射激光光束至所述透镜，所述透镜对所述激光光束进行准直或聚焦，形成不同角度的出射光束至所述分束棱镜，所述分束棱镜对部分出射光束进行透射形成透射光束，对部分出射光束进行反射形成反射光束，所述相机实时监控所述反射光束的光斑形态，所述光功率计实时测量所述透射光束的功率；

将所述横缝光阑安装在所述光功率计上，使所述横缝光阑随所述光功率计上下移动；

在所述光功率计上下移动的过程中，根据所述光功率计实时测量的所述透射光束的功率确定所述光功率计的目标位置；