测量激光器相对强度噪声的装置及测量方法制造方法及图纸

本申请公开了一种测量激光器相对强度噪声的装置及测量方法，其中，测量激光器相对强度噪声的装置包括载物台，载物台的侧面设置有第一光学支架和第二光学支架；所述第一光学支架上设置有探针，探针的接触端位于所述载物台之上，所述探针连接有电流源；所述第二光学支架上连接有耦合光纤，所述耦合光纤的一端正对所述载物台，另一端连接光电探测器，所述光电探测器的电信号输出端连接频谱仪。上述方案，可以将未经切割与封装的激光器阵列固定在载物台，电流源通过探针来对目标激光器提供驱动电流，光电探测器根据耦合光纤耦合进来的激光器所发出的激光，产生光电流，通过该光电流进行相对强度噪声计算，以获得对应激光器的相对强度噪声。强度噪声。强度噪声。

【技术实现步骤摘要】
测量激光器相对强度噪声的装置及测量方法


[0001]本专利技术一般涉及激光器噪声测量
，具体涉及一种测量激光器相对强度噪声的装置及测量方法。

技术介绍

[0002]半导体激光器，尤其是垂直腔表面发射激光器(Vertical
‑
Cavity Surface Emitting Laser；VCSEL)，在目前激光通信，数据中心光网络，高性能计算，光传感技术比如激光雷达等诸多领域有着重要的地位。而器件的特性对于其所构成的系统有着直接的影响，因此，在设计系统之前，准确地量测器件的特性变得非常重要。半导体激光二极管是通过受激辐射发光，但在此过程中，激光器增益介质的自发辐射，谐振腔共振频率，环境的温度与震动变化所产生的微扰，均会对激光器有一定的影响，使得半导体激光器输出的光强与相位等产生微小的变化，这种对光强描述的微扰变化就是激光器的相对强度噪声(Relative Intensity Noise；RIN)。相对强度噪声能够通过一定的计算得到激光器的频率响应特性，而激光器的频响特性与其所构建成的通信系统有着非常紧密的联系。因此，如何便捷的获得激光器的相对强度噪声至关重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术期望提供一种测量激光器相对强度噪声的装置及测量方法，可以对未经切割与封装的激光器阵列上进行相对强度噪声的测量。
[0004]第一方面，本专利技术提供一种测量激光器相对强度噪声的装置，包括：
[0005]载物台，所述载物台的侧面设置有第一光学支架和第二光学支架；
[0006]所述第一光学支架上设置有探针，所述探针的接触端位于所述载物台之上，所述探针连接有电流源；
[0007]所述第二光学支架上连接有耦合光纤，所述耦合光纤的一端正对所述载物台，另一端连接光电探测器，所述光电探测器的电信号输出端连接频谱仪。
[0008]作为可实现方式，所述耦合光纤的另一端与所述光电探测器之间连接有隔离器。
[0009]作为可实现方式，所述光电探测器的电信号输出端与所述频谱仪之间连接有信号放大器。
[0010]作为可实现方式，所述探针为GS探针或GSG探针。
[0011]作为可实现方式，所述耦合光纤正对所述载物台的端部设置有光汇聚光学元件。
[0012]作为可实现方式，所述光汇聚光学元件包括凸透镜或汇聚光栅。
[0013]第二方面，本专利技术提供一种采用上述测量激光器相对强度噪声的装置的相对强度噪声测量方法，包括以下步骤：
[0014]所述电流源通过所述探针向设置在所述载物台上的激光器提供预定电流，以使所述激光器发射激光；
[0015]所述激光经所述耦合光纤传输至光电探测器，所述光电探测器感知所述激光产生
光电流；
[0016]根据以下关系式获得相对强度噪声：
[0017][0018]其中，RIN为相对强度噪声，N2为均方根噪声，P2为平均光功率，N
tot
为总噪声，N
shot
为光电探测器散弹噪声，N
th
为仪表噪声，I
dc
为光电流，R
L
为光电探测器端口阻抗。
[0019]作为可实现方式，所述光电探测器散弹噪声由以下方式获得：
[0020]分别以不同的驱动电流点亮所述激光器，以获得所述光电探测器在不同的所述驱动电流下的探测器光功率；
[0021]基于所述光电探测器的灵敏度及所述探测器光功率，确定光电流；
[0022]基于以下关系式确定所述光电探测器散弹噪声：
[0023]N
shot
＝2qI
dc
R
L
；
[0024]其中，N
shot
为光电探测器散弹噪声，q为单位电荷电量，I
dc
为光电流，R
L
为光电探测器端口阻抗。
[0025]作为可实现方式，所述耦合光纤为多模光纤，在测量所述相对强度噪声之前还包括：
[0026]调整耦合光纤相对于被测激光器的位置，使所述耦合光纤耦合的多种模式的激光相对均匀。
[0027]本申请提供的上述方案，可以将未经切割与封装的激光器阵列固定在载物台，电流源通过探针来对目标激光器提供驱动电流，光电探测器根据耦合光纤耦合进来的激光器所发出的激光，产生光电流，通过该光电流进行相对强度噪声计算，以获得对应激光器的相对强度噪声。在获得相对强度噪声后即可推断相应激光器的频率响应特性。
附图说明
[0028]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0029]图1为本专利技术第一实施例提供的测量激光器相对强度噪声的装置的结构示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例对耦合光纤进行位置调节时的示意图；
[0031]图3为不同驱动电流下的相对强度噪声趋势图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0034]如图1所示，本专利技术实施例提供的一种测量激光器相对强度噪声的装置，包括：
[0035]载物台3，所述载物台3的侧面设置有第一光学支架(图中未示出)和第二光学支架
(图中未示出)；
[0036]例如但不限于，载物台3的顶面为平面，该平面用于安放未经切割与封装的激光器阵列，例如是垂直腔表面发射激光器整列的晶圆VCSEL wafer。
[0037]所述第一光学支架上设置有探针，所述探针的接触端位于所述载物台3之上，所述探针连接有电流源DC；
[0038]所述第二光学支架上连接有耦合光纤6，所述耦合光纤6的一端正对所述载物台3，另一端连接光电探测器PD，所述光电探测器PD的电信号输出端连接频谱仪5。
[0039]这里不对第一光学支架和第二光学支架的具体结构进行固定，第一光学支架只要可以固定连接探针，并可将探针与未经切割与封装的激光器阵列中不同激光器的阴极、阳极接触，以使激光器可以发光即可。第二光学支架可以对耦合光纤6进行固定，防止耦合光纤6的下端发生抖动，并可将耦合光纤6的下端面移动到需要进行测量的激光器的位置处即可。
[0040]光电探测器PD例如但不限于为本征型PN结光电二极管、PIN结光电二极管或APD雪崩二极管。
[0041]本申请提供的上述方案，可以将未经切割与封装的激光器阵列固定在载物台3，电流源DC通过探针来对目标激光器提供驱动电流，光电探测器PD根据耦合光纤6耦合进来的激光器所发出的激光，产生光电流，通过该光电流进行相对强度噪声计算，以获得对应激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量激光器相对强度噪声的装置，其特征在于，包括：载物台，所述载物台的侧面设置有第一光学支架和第二光学支架；所述第一光学支架上设置有探针，所述探针的接触端位于所述载物台之上，所述探针连接有电流源；所述第二光学支架上连接有耦合光纤，所述耦合光纤的一端正对所述载物台，另一端连接光电探测器，所述光电探测器的电信号输出端连接频谱仪。2.根据权利要求1所述的测量激光器相对强度噪声的装置，其特征在于，所述耦合光纤的另一端与所述光电探测器之间连接有隔离器。3.根据权利要求1所述的测量激光器相对强度噪声的装置，其特征在于，所述光电探测器的电信号输出端与所述频谱仪之间连接有信号放大器。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的测量激光器相对强度噪声的装置，其特征在于，所述探针为GS探针或GSG探针。5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的测量激光器相对强度噪声的装置，其特征在于，所述耦合光纤正对所述载物台的端部设置有光汇聚光学元件。6.根据权利要求5所述的测量激光器相对强度噪声的装置，其特征在于，所述光汇聚光学元件包括凸透镜或汇聚光栅。7.一种采用权利要求1
‑
6任一项所述测量激光器相对强度噪声的装置的相对强度噪声测量方法，其特征在于，包括以下步骤：所述电流源通过所述探针向设置在所述载物台上的激光器提供预定电流，以使所述激光器发射激光；所述激光经...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡华文，沈志强，
申请(专利权)人：深圳博升光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：