冲击电流驱动下半导体激光器的快速响应研究

邓 丽,张 涛,许 博,李亭亭

(四川大学制造科学与工程学院,四川 成都 610065)

1 引 言

半导体激光器作为一种精密的光电器件,对电流变化的承受能力较差,过大的电流变化会影响半导体激光器的性能,情况严重时直接损坏半导体激光器,所以半导体激光器工作时需要稳定的驱动电流。另一方面,半导体激光器长时间工作时的发热也会降低其性能[1]。利用激光脉冲进行测距时,当脉冲宽度一定时,脉冲的上升沿越宽,使有效脉冲所占比例越小,则引入的时间误差就会越大,测距误差也会随着增大。为保证半导体激光器输出稳定可靠,需要尽可能减小半导体激光器发射脉冲的上升时间。因此需要寻找合适的电流驱动半导体激光器产生脉冲光信号,减少激光脉冲信号的上升时间,加快半导体激光器的响应时间。王守武[2]根据脉冲作用期间载流子的速率方程推导了双异质结激光器电光延迟时间与注入脉冲电流幅度和上升前沿的关系表达式,并得到双异质结激光器的电光延迟时间随注入脉冲电流的幅度增加而缩短的结论。然而他并没有分析半导体激光器输出激光脉冲信号的上升时间与输入电流直接的关系,也没有提到如何通过控制半导体激光器驱动电流来减少上升时间,提高半导体激光器的响应时间。段慧[3]建立了基于速率方程的激光器的SIMULINK模型,数值模拟分析了分布反馈激光器载流子、光子的输出响应和小信号调制特性等。……