電信用高功率激光二極管的檢測存在一些誤差源。這些誤差源包括耦合高電流脈沖、光探測器耦合、探測器本身的慢速響應(yīng)和誤差。處理好這些問題，就可以縮短測試時(shí)間、提高測試的準(zhǔn)確性，降低不合格率。

    liv曲線

    激光二極管的基本檢測是光-電流-電壓（liv）曲線，即同時(shí)測量電和光的輸出功率特性。這種測試可以在生產(chǎn)的任何階段進(jìn)行，但首先用于激光二極管的挑選，即提前排除壞的二極管。

    對被測器件進(jìn)行電流掃描，記錄每一步掃描的電壓，同時(shí)，使用儀表監(jiān)測光輸出功率。這個(gè)測試最好以脈沖方式在生產(chǎn)初期，在激光二極管被裝進(jìn)模塊之前進(jìn)行。此時(shí)，二極管仍處于原始狀態(tài)，脈沖檢測是必要的，因?yàn)榇藭r(shí)組件沒有溫度控制電路。如果用直流電測試，至少會改變它們的特性，最壞會將它們損壞。在隨后的生產(chǎn)中，當(dāng)它們被安裝在有溫度控制的模塊中時(shí)，可用直流電進(jìn)行測試，結(jié)果可與脈沖測試對比。另外，一些二極管能通過直流測試但不能通過脈沖測試。

    分析liv測試數(shù)據(jù)可以確定激光器的特性，包括產(chǎn)生激光的臨界電流、量子效率和輸出的非線性特性（圖1）。

    檢測激光二極管需要一個(gè)恰當(dāng)形式的電流脈沖。它應(yīng)盡快地達(dá)到滿電流狀態(tài)，并保持足夠長時(shí)間的平穩(wěn)，以確保結(jié)果的準(zhǔn)確。在最初階段的測試中，一般使用寬度為0.5ms到1ms的脈沖。電流變化范圍從幾十毫安到5安培。

    圖一

    阻抗匹配

    要傳遞高速電流脈沖給激光二極管，同時(shí)要避免反射問題，一般認(rèn)為可以選用傳輸線——例如一段同軸電纜。但最常用的那種同軸電纜有50ω的阻抗，而二極管的阻抗大約為2ω，很不匹配。盡管可以串聯(lián)一個(gè)48ω的電阻，但這樣將產(chǎn)生新的問題；50ω的系統(tǒng)通過5a電流將需要250v的電壓，這對于人和設(shè)備都是十分危險(xiǎn)的。此外，由于激光器的動態(tài)電阻隨電流增大而減少，所以測試條件隨測試進(jìn)程而改變。

    使用低阻抗同軸電纜可能是一個(gè)有效的解決辦法，但這樣做會改變激光二極管的動態(tài)電阻。另外一個(gè)辦法是：用兩根10ω的同軸電纜連接激光二極管，在電纜兩端施加脈沖電流（圖2）。這樣，對二極管施加小于10v的電壓就可產(chǎn)生5a電流。因?yàn)橄到y(tǒng)有電流源，避免了二極管動態(tài)電阻改變帶來的問題。

    即使最仔細(xì)地對阻抗進(jìn)行匹配，也不可能完美，因此使用盡可能短的傳輸線是很實(shí)際的方法。這也是為了將連接激光二極管的回路面積減少到最小。

    圖二

    電測量

    在激光二極管上加上高速脈沖時(shí)，測量它的電壓和電流不太容易。用陰極射線管探測器來測量電壓也會引發(fā)問題，其中一個(gè)問題是如何接地。探測器的頻率范圍必須達(dá)到1ghz。

    電流測量就簡單一點(diǎn)。用一個(gè)低值電阻器（阻值低于激光二極管的電阻）與二極管串聯(lián)就能進(jìn)行測量，但要求電阻器的電容和電感系數(shù)很低。繞線電阻器有電感損耗，所以不適于高頻測試。

    選擇光探測器

    現(xiàn)有三種常用探測器材料：硅、鍺和銦鎵砷（ingaas），每一種有它自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。如圖3所示，探測器的選擇很大程度上取決于它所適應(yīng)的波長。當(dāng)波長小于800nm時(shí)，硅是唯一的選擇。但電信領(lǐng)域中常用的波長在1300nm到1700nm之間，這時(shí)銦鎵砷是最好的，因?yàn)樗捻憫?yīng)特性在此區(qū)間非常平穩(wěn)。然而，銦鎵砷對脈沖的響應(yīng)存在問題。為避免激光二極管過熱，最好用足夠短的脈沖來測試，但銦鎵砷探測器卻需要足夠長的時(shí)間來達(dá)到某種穩(wěn)定狀態(tài)。

    如圖4所示，即使在10微秒脈沖內(nèi)，銦鎵砷探測器也很不穩(wěn)定。如果脈沖寬度減少到1微秒，這問