如何保護您的半導體激光器

半導體激光器對靜電釋放和電流瞬變都比較敏感。這些因素造成的損害可能導致激光器輸出功率的減小，閾值電流的平移，以及其他一些破壞性的損傷等。本文整理了如何保護您的激光器的一些注意事項。我們強烈建議在您使用半導體激光器時(shí)，遵循接下來(lái)的指導原則,以把對激光器的損害降低到最小。

半導體激光器的保護主要在于四個(gè)方面:1、溫度控制;2、安裝應力控制;3、驅動(dòng)電流控制;4、防靜電控制;

1)溫度控制

根據您的應用和半導體激光器的類(lèi)型，使半導體激光器運行在較低的溫度，確保激光器夾具有散熱的能力。

無(wú)論LD的最終工作狀態(tài)如何(恒流、或調制)，從0功率狀態(tài)到預備狀態(tài)的電流變化一定要緩慢，建議控制在15S左右，防止PN結由于功率驟增，熱量不能及時(shí)通過(guò)襯底熱沉導出，由于固有的熱脹冷縮而在內部形成過(guò)大的機械應力，再考慮到外邊的安裝應力，驟增的熱量會(huì )對LD的PN造成一定程度的損傷，甚至損壞。

在LD斷電的整個(gè)過(guò)程中，同樣也要非常緩慢的將驅動(dòng)電流降低，使PN結的熱功率緩慢降低，以便外界的溫控電路可以跟蹤這一過(guò)程，并將制冷功率降低到合適的水平，從而避免了PN功率驟降造成的內部溫差驟變，也就杜絕了由于熱脹冷縮造成的機械應力。

2)安裝應力控制

在LD工作過(guò)程中，通常處于兩種模式：恒流或者調制狀態(tài)。在調制狀態(tài)，當調制信號的重復周期遠遠短于LD溫控系統的溫度傳遞時(shí)間時(shí)，LD的襯底熱沉系統的熱慣性，對于LD調制的迅速能量變化產(chǎn)生的熱激勵表現出一個(gè)典型的積分效應，也即LD溫控系統最終處理的是LD調制狀態(tài)的平均熱功率，此時(shí)在PN結和熱沉之間形成一個(gè)隨著(zhù)調制狀態(tài)變化的溫度梯度分布，由于機械系統的響應時(shí)間遠遠大于能量變化周期，所以PN內部應力分布也將變現為一個(gè)隨著(zhù)LD平均功率變化的梯度分布，這一分布是一個(gè)平衡的結果，這種內部應力分布不會(huì )損壞LD的PN結。

當調制信號的重復周期與LD溫控系統的固有調整時(shí)間相近或更長(cháng)時(shí)，由于此時(shí)LD的驅動(dòng)電流受控于調制信號的變化，迅速變化的調制信號會(huì )造成LD驅動(dòng)能量的驟增后不能“及時(shí)”減小，或者能量驟減后不能“及時(shí)”補充，結果就造成了LD在每一個(gè)低頻調制周期內要受到兩次內部應力的沖擊，最終會(huì )影響其工作壽命，甚至損壞。

3)驅動(dòng)電流控制

不宜采用直接在LD兩端監控器驅動(dòng)參數，這樣比較危險：電源板與示波器地線(xiàn)之間的不等電勢容易造成LD擊穿,應從LD電流監控端測量。同時(shí)，所選擇的電流源必須具有短路保護，慢啟動(dòng)，獨立的極限電流鉗位電路，過(guò)電壓保護以及瞬態(tài)抑制電路等。選擇一個(gè)最大電流輸出大于半導體激光器運行電流的電流源。設置電流極限剛剛大于所期望的運行電流。如果您的設備可以設置功率極限，那最好也設置好。

4)防靜電控制

ESD被認為是早期激光器失效的主要原因。一定要使用防靜電環(huán)(對地電阻1 M?)，同時(shí)保證焊臺接地，工作臺接地。最好使用離子風(fēng)機和防靜電墊。在運輸和保存激光器時(shí)應把其引線(xiàn)短接。只能在有靜電消散的工作區域放置激光器，并且要遠離電荷產(chǎn)生材料。

當跟實(shí)驗室的電源，焊臺或者其他電器設備使用同一根電纜線(xiàn)時(shí)，需要把電流源設備用浪涌保護器隔離開(kāi)來(lái)。在使用這些設備時(shí)，不要跟電流源使用同一個(gè)浪涌保護器電源拖線(xiàn)板。

小心地拿放激光器,帶防靜電手套，并且根據制造商的建議清潔您的激光器。