Y8T20 【译】GR-468

更新时间:2022-01-20 08:01:05 阅读量:811

3.2  特性测试

本部分包含一些参数和测试程序的信息,这些参数和测试程序通常用于光器件认证测试。在许多情况下,这些参数和测试程序, 光器件的类型与特性参数之间存在差异,例如,激光器的特性测试和探测器不同。

3.2.1 光谱

一般来说,激光器或 LED 的光谱特性在芯片级或光器件进行测试,

最大额定输出光功率级别,用于哪些调制方式,对CW的激光器不需要进行调制。

另外,在很多情况下,这些特性参数要在被指定的光路中最坏情况反射时测量。(匡:标准中有反射量的定义,不同应用,反射量不一样)

对于含有激光器的器件,所关心的光谱参数取决于这些因素

多纵模(MLM)激光器还是单纵模(SLM)激光器固定波长还是可调波长激光器是直接调制还是外部调制,调制的波特率。波长峰值、波长范围、光谱宽度、边模抑制比(SMSR)、自发辐射(SSE)和啁啾因子(α)。

GR 468之前版本还有“双峰”和“光谱形状”测量标准,2004版已取消这两个参数测量标准。因为边模抑制比,谱宽就可以评估“双峰”“光谱形状”带给激光器的性能劣化。

3.2.1.1  多纵模MLM激光器的光谱

多纵模激光器(匡:FP等)有两个重要的光谱参数,中心波长(λc)和均方根谱宽(Δλrms)

中心波长定义为激光光谱的统计加权中心值


1.png


如下图计算,中心波长1300.2,Δλrms=1.0nm


2.png


上图的MLM多纵模频谱包含六个次峰和一个主峰,聚集在 1300 纳米处的主峰附近。这种类型的多纵模光谱是典型的,但在某些情况下,一个激光器的光谱可能包含一个或多个次峰的部分重叠,这主要是激光器的不稳定性或其他质量和可靠性问题,如有源区域的晶格缺陷),因此,在某些情况下,把这种方式列入失效。

3.2.1.2 SLM单纵模的光谱特性

对于 SLM 激光器,主要的光谱参数通常是中心或峰值波长 ( λ c 或 λ p) 、光谱宽度 ( ∆ λ 20) 从峰值下降 20 dB的谱宽 、 SMSR ,在某些情况下还需要考虑 SSE 。

与 3.2.1.1 节中讨论的MLM多纵模激光器不同,对于 SLM 激光器,不需要计算。可以通过以下定义直接从频谱中测量。

λc 或 λp -输出光功率最大的波长。
∆ λ20  到从中心波长峰值下降20dB的光谱宽度 ,对于CW激光器光源,也使用下降3dB的光谱宽度的定义,(匡备注,比如窄线宽激光器光源的线宽,就是用下降3dB的光谱宽度)
SMSR:SLM 激光器的主纵模的平均光功率与次纵模(边模)的光功率的比率 ( 通常以 dB 为单位 ),也任何情况下边模的功率必须远小于主模的功率,如SMSR的主模功率大于次模功率的一千倍,也就是SMSR为30dB
SSE -相对于激光峰值功率的最大背景噪声功率电平,通常在 0.1 nm 带宽范围内测量,单位为 dBc/nm。

3.2.1.2.1 CW激光器

一般来说,CW激光器在无调制是光谱宽度非常窄,它是否大于某个最大值可能与激光的鉴定无关。

另一方面,对于某些应用,可能需要测量这种激光器的光谱宽度,并将结果与指定的最小值进行比较。这是因为如果高功率激光器的谱宽过窄,则谱功率密度可能大到足以引起布里渊散射,导致性能显著下降。

CW激光需要利用不同的测量方法和设备测试光谱宽度和SMSR

用于测量直调激光器的光谱宽度的光谱分析仪的带宽通常最小限制在 0.01 nm(相当于在 1550 nm 区域的 1.25 GHz)。对于CW激光器的窄谱宽(匡:就是现在的窄线宽),一种可能的方法是外差检测技术,将光信号与已知光谱特征略有不同波长的光源的输出相干涉,然后用电频谱分析仪测量产生的拍频模式,来计算原始信号的频谱宽度。

Y6T68 为什么窄线宽激光器测试那么复杂


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