激光二極管起源

激光的產(chǎn)生

在講激光產(chǎn)生機理之前，先講一下受激輻射。在光輻射中存在三種輻射過程，

一是處于高能態(tài)的粒子自發(fā)向低能態(tài)躍遷，稱之為自發(fā)輻射;

二是處于高能態(tài)的粒子在外來光的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷，稱之為受激輻射;

三是處于低能態(tài)的粒子吸收外來光的能量向高能態(tài)躍遷稱之為受激吸收。

自發(fā)輻射，即使是兩個同時從某一高能態(tài)向低能態(tài)躍遷的粒子，它們發(fā)出光的相位、偏振狀態(tài)、發(fā)射方向也可能不同，但受激輻射就不同，當(dāng)位于高能態(tài)的粒子在外來光子的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷，發(fā)出在頻率、相位、偏振狀態(tài)等方面與外來光子完全相同的光。在激光器中，發(fā)生的輻射就是受激輻射，它發(fā)出的激光在頻率、相位、偏振狀態(tài)等方面完全一樣。任何的受激發(fā)光系統(tǒng)，

激光二極管示意圖 即有受激輻射，也有受激吸收，只有受激輻射占優(yōu)勢，才能把外來光放大而發(fā)出激光。而一般光源中都是受激吸收占優(yōu)勢，只有粒子的平衡態(tài)被打破，使高能態(tài)的粒子數(shù)大于低能態(tài)的粒子數(shù)(這樣情況稱為離子數(shù)反轉(zhuǎn))，才能發(fā)出激光。

產(chǎn)生激光的三個條件是：實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、滿足閾值條件和諧振條件。產(chǎn)生光的受激發(fā)射的首要條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，在半導(dǎo)體中就是要把價帶內(nèi)的電子抽運到導(dǎo)帶。為了獲得離子數(shù)反轉(zhuǎn)，通常采用重?fù)诫s的P型和N型材料構(gòu)成PN結(jié)，這樣，在外加電壓作用下，在結(jié)區(qū)附近就出現(xiàn)了離子數(shù)反轉(zhuǎn)—在高費米能級EFC以下導(dǎo)帶中貯存著電子，而在低費米能級EFV以上的價帶中貯存著空穴。實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是產(chǎn)生激光的必要條件，但不是充分條件。要產(chǎn)生激光，還要有損耗極小的諧振腔，諧振腔的主要部分是兩個互相平行的反射鏡，激活物質(zhì)所發(fā)出的受激輻射光在兩個反射鏡之間來回反射，不斷引起新的受激輻射，使其不斷被放大。只有受激輻射放大的增益大于激光器內(nèi)的各種損耗，即滿足一定的閾值條件：

P1P2exp(2G - 2A) ≥ 1

(P1、P2是兩個反射鏡的反射率，G是激活介質(zhì)的增益系數(shù)，A是介質(zhì)的損耗系數(shù)，exp為常數(shù))，才能輸出穩(wěn)定的激光，另一方面，激光在諧振腔內(nèi)來回反射，只有這些光束兩兩之間在輸出端的相位差Δф =2qπ q=1、2、3、4。時，才能在輸出端產(chǎn)生加強干涉，輸出穩(wěn)定激光。設(shè)諧振腔的長度為L，激活介質(zhì)的折射率為N，則

Δф=(2π/λ)2NL=4πN(Lf/c)=2qπ，

上式可化為f=qc/2NL該式稱為諧振條件，它表明諧振腔長度L和折射率N確定以后，只有某些特定頻率的光才能形成光振蕩，輸出穩(wěn)定的激光。這說明諧振腔對輸出的激光有一定的選頻作用。

發(fā)展

上世紀(jì)60年代發(fā)明的一種光源，命名為激光，LASER是英文的“受激放射光放大”的首字母縮寫。

1962年秋首次研制出 77K下脈沖受激發(fā)射的同質(zhì)結(jié)GaAs 激光二極管。

1964 年將其工作溫度提高到室溫。

1969年制造出室溫下脈沖工作的單異質(zhì)結(jié)激光二極管，

1970年制成室溫下連續(xù)工作的 Ga1-xAlxAs/GaAs雙異質(zhì)結(jié)(DH)激光二極管。此后，激光二極管迅速發(fā)展。1975年 Ga1-xAlxAs/GaAsDH 激光二極管的壽命提高到105小時以上。In1-xGaxAs1-yPy/InP 長波長DH激光二極管也取得重大進(jìn)展，因而推動了光纖通信和其他應(yīng)用的發(fā)展。此外還出現(xiàn)了由Pb1-xSnxTe等 Ⅳ-Ⅵ族材料制成的遠(yuǎn)紅外波長激光二極管。

激光二極管種類

DFB-LD

F-P(法布里-珀羅)腔LD已成為常規(guī)產(chǎn)品，向高可靠低價化方向發(fā)展。DFB-LD的激射波長主要由器件內(nèi)部制

激光二極管 備的微小折射光柵周期決定，依賴沿整個有源層等間隔分布反射的皺褶波紋狀結(jié)構(gòu)光柵進(jìn)行工作。DFB-LD兩邊為不同材料或不同組分的半導(dǎo)體晶層，一般制作在量子阱QW有源層附近的光波導(dǎo)區(qū)。這種波紋狀結(jié)構(gòu)使光波導(dǎo)區(qū)的折射率呈周期性分布，其作用就像一個諧振控，波長選擇機構(gòu)是光柵。利用QW材料尺寸效應(yīng)和DFB光柵的選模作用，所激射出的光的譜線很寬，在高速率調(diào)制下可動態(tài)單縱模輸出。內(nèi)置調(diào)制器的DFB-LD滿足光發(fā)射機小型、低功耗的要求。

DFB-LD多采用Ⅲ和Ⅴ族元素組成的三元化合物、四元化合物，在1550nm波段內(nèi)，最成熟的材料是InGaAsP/InP。新型AIGaInAs/InP材料的研發(fā)日趨成熟，國際上僅少數(shù)幾家廠商可提供商用產(chǎn)品。優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)，有源區(qū)為應(yīng)變超晶格QW。有源區(qū)周邊一般為雙溝掩埋或脊型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。有源區(qū)附近的光波導(dǎo)區(qū)為DFB光柵，采用一些特殊的設(shè)計，如：波紋坡度可調(diào)分布耦合、復(fù)耦合、吸收耦合、增益耦合、復(fù)合非連續(xù)相移等結(jié)構(gòu)，提高器件性能。生產(chǎn)技術(shù)中，金屬有機化學(xué)汽相淀積MOCVD和光柵的刻蝕是其關(guān)鍵工藝。MOCVD可精確控制外延生長層的組分、摻雜濃度、薄到幾個原子層的厚度，生長效率高，適合大批量制作，反應(yīng)離子束刻蝕能保證光柵幾何圖形的均勻性，電子束產(chǎn)生相位掩膜刻蝕可一步完成陣列光柵的制作。1550nmDFB-LD開始大量用于622Mb/s、2.5Gb/s光傳輸系統(tǒng)設(shè)備，對波長的選擇使DFB-LD在大容量、長距離光纖通信中成為主要光源。

同一芯片上集成多波長DFB-LD與外腔電吸收調(diào)制器的單芯片光源也在發(fā)展中。研制成功的電吸收調(diào)制器集成光源，采用有源層與調(diào)制器吸收層共用多QW結(jié)構(gòu)。調(diào)制器的作用如同一個高速開關(guān)，把LD輸出變換成二進(jìn)制的0和1。在一塊芯片上形成40種不同的折射光柵，波長1530--1590nm的40路調(diào)制器集成光源，信道間隔為200GHz。其開發(fā)目標(biāo)是集成100個發(fā)射波長的LD陣列，以進(jìn)行9.5THz超大容量的通信。

VCSEL

VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光)二極管的特點如下：從其頂部發(fā)射出圓柱形射束，射束無需進(jìn)行不對稱矯正或散光矯正，即可調(diào)制成用途廣泛的環(huán)形光束，易與光纖耦合;轉(zhuǎn)換效率非常高，功耗僅為邊緣發(fā)射LD的幾分之一;調(diào)制速度快，在1GHz以上;閾值很低,噪聲小;重直腔面很小，易于高密度大規(guī)模制作和成管前整片檢測、封裝、組裝，成本低。

VCSEL采用三明治式結(jié)構(gòu)，其中間只有20nm、1--3層的QW增益區(qū)，上、下各層是由多層外延生長薄膜形成的高反射率為100%的布拉格反射層，由此構(gòu)成諧振腔。相干性極高的激光束最后從其頂部激射出。多家廠商有1550nm低損耗窗口與低色散的可調(diào)諧VCSEL樣品展示。1310nm的產(chǎn)品預(yù)計在今后1--2年內(nèi)上市。可調(diào)諧的典型器件是將一只普通980nmVCSEL與微光機電系統(tǒng)的反射腔集成組合，由曲形頂鏡、增益層、反射底鏡等構(gòu)成可產(chǎn)生中心波長為1550nm的可調(diào)諧結(jié)構(gòu)，用一個靜電控制電壓將位于支撐薄膜上的頂端反射鏡定位，改變控制電壓就可調(diào)整諧振腔體間隙尺寸，從而達(dá)到調(diào)整輸出波長的目的。在1528--1560nm范圍連續(xù)可調(diào)諧43nm，經(jīng)過2.5Gb/s傳輸500km實驗無誤碼，邊模抑制優(yōu)于50dB。如果發(fā)射波長在1310--1550nm之間的VCSEL能夠商業(yè)化生產(chǎn)，將會進(jìn)一步促進(jìn)光通信發(fā)展，使光網(wǎng)絡(luò)更加靠近家庭。已有許多公司公布了這種波長的VCSEL原型機的一些技術(shù)數(shù)據(jù)。

DBR-LD

DBR-LD(分布布拉格反射器激光二極管)最具代表性的是超結(jié)構(gòu)光柵SSG結(jié)構(gòu)。器件中央是有源層，兩邊是折射光柵形成的SSG區(qū)，受周期性間隔調(diào)制，其反射光譜變成梳狀峰，梳狀光譜重合的波長以大的不連續(xù)變化，可實現(xiàn)寬范圍的波長調(diào)諧。采用DBR-LD構(gòu)成波長轉(zhuǎn)換器，與調(diào)制器單片集成，其芯片左側(cè)為雙穩(wěn)態(tài)激光器部分，有兩個激活區(qū)和一個用作飽和吸收的隔離區(qū);右側(cè)是波長控制區(qū)，由移相區(qū)和DBR構(gòu)成。

1550nm多冗余功能可調(diào)諧DBR-LD可獲得16個頻率間隔為100GHz或32頻率間隔為50GHz的波長，隨著大約以10nm間隔跳模，可獲得約100nm的波長調(diào)諧。除保留已有的處理和封裝工藝外，還增加了納秒級的波長開關(guān)，擴大調(diào)諧范圍。

FG-LD

FG-LD(光纖光柵激光二極管)利用已成熟的封裝技術(shù)，將含有FG的光纖與端面鍍有增透膜的F-P腔LD耦合而

最小藍(lán)紫激光二極管 成可調(diào)諧外腔結(jié)構(gòu)的激光器，由LD芯片、空氣間隙、光纖前端的光纖部分組成，光學(xué)諧振腔在光柵和LD外端面之間。LD的內(nèi)端面鍍有增透膜，以減小其F-P模式，F(xiàn)G用來反饋選模,由于其極窄的濾波特性，LD工作波長將控制在光柵的布拉格發(fā)射峰帶寬內(nèi)，通過加壓應(yīng)變或改變溫度的方法，調(diào)諧FG的布拉格波長，就可以得到波長可控制的激光輸出。FG-LD制作組裝相對簡單，性能卻可與DFB-LD相比擬，激射波長由FG的布拉格波長決定，因此可以精控，單模輸出功率可達(dá)10mW以上，小于2.5kHz的線寬，較低的相對強度噪聲與較寬的調(diào)諧范圍(50nm)，在光通信的某些領(lǐng)域有可能替代DFB-LD。已進(jìn)行用于2.5Gb/sx64路的信號傳輸?shù)膶嶒灒Ч芎谩?/span>

GCSR-LD

GCSR-LD(光柵耦合采樣反射激光二極管)是一種波長可大范圍調(diào)諧的LD，其結(jié)構(gòu)從左往右分別為增益、耦合器、相位、反射器區(qū)域，改變其增益、耦合、相位和反射器各個部分的注入電流，就可改變其發(fā)射波長。此LD波長可調(diào)范圍約80nm，可提供322個國際電信聯(lián)盟ITU-T建議的波長表內(nèi)的波長，已進(jìn)行壽命試驗。

MOEMS-LD

MOEMS-LD(微光機電系統(tǒng)激光二極管)用靜電方式控制可移動表面設(shè)定或調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)中物理尺寸，進(jìn)行光波的水平方向調(diào)諧。采用自由空間微光學(xué)平臺技術(shù)，控制腔鏡位置實現(xiàn)F-P腔腔長的變化，帶來60nm的可調(diào)諧范圍。這種結(jié)構(gòu)既可作可調(diào)諧光器件，也可用于半導(dǎo)體激光器集成，構(gòu)成可調(diào)諧激光器。

其它類型LD

光模塊激光二極管內(nèi)置MQWF-P腔LD或DFB-LD、控制電路、驅(qū)動電路，輸出光信號。其體積小，可靠性高，使用方便，在城域網(wǎng)、同步傳輸系統(tǒng)、同步光纖網(wǎng)絡(luò)中都大量采用2.5Gb/s光發(fā)射模塊，10Gb/s、40Gb/s處于初期試用階段，向高速化、低成本、微型化發(fā)展。利用高分子材料Polymer折射率隨溫度變化特性，加熱器改變高分子材料光柵溫度，引發(fā)其折射率和光柵節(jié)距變化，使其反射波長改變。已研制出Polymer-AWG波長可調(diào)的集成模塊,有16個波長通道，波長間隔200GHz，插損8--9dB，串?dāng)_-25dB。用一個高速調(diào)制器對每個波長進(jìn)行時間調(diào)制的多波長LD正處于研制階段。這是一種全新的多波長和波長可編程光源。

激光二極管結(jié)構(gòu)性能

物理結(jié)構(gòu)

是在發(fā)光二極管的結(jié)間安置一層具有光活性的半導(dǎo)體，其端面經(jīng)過拋光后具有部分反射功能，因而形成一光諧振腔。在正向偏置的情況下，LED結(jié)發(fā)射出光來并與光諧振腔相互作用，從而進(jìn)一步激勵從結(jié)上發(fā)射出單波長的光，這種光的物理性質(zhì)與材料有關(guān)。

在VCD機中，半導(dǎo)體激光二極管是激光頭的核心部件之一，它大多是由雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的鎵鋁砷(AsALGA)三元化合物構(gòu)成的，是一種近紅外半導(dǎo)體器件，波長為780～820 nm，額定功率為3～5 mw。另外，還有一種可見光(如紅光)半導(dǎo)體激光二極管，也廣泛應(yīng)用于VCD機以及條形碼閱讀器中。

激光二極管的外形及尺寸。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)類型有三種，如圖2所示。

由圖2可見，激光二極管內(nèi)包括兩個部分：第一部分是激光發(fā)射部分(可用LD表示)，它的作用是發(fā)射激光，如圖中電極(2);第二部分是激光接受部分(可用PD表示)，它的作用是接受、監(jiān)測『JD發(fā)出的激光(當(dāng)然，若不需監(jiān)測LD的輸出，PD部分則可不用)，如圖中電極(3);這兩個部分共用公共電極(1)，因此，激光二極管有三個電極。

激光二極管具有體積小、重量輕、耗電低、驅(qū)動電路簡單、調(diào)制方便、耐機械沖擊以及抗震動等優(yōu)點，但它對過電流、過電壓以及靜電干擾極為敏感，因此，在使用時，要特別注意不要使其工作參數(shù)超過其最大允許值，可采用的方法如下：

(1)用直流恒流源驅(qū)動激光二極管。

(2)在激光_極管電路上串聯(lián)限流電阻器，并聯(lián)旁路電容器。

(3)由于激光二極管溫度升高將增大流過它的電流值，因此，必須采用必要的散熱措施，以保證器件工作在一定的溫度范圍之內(nèi)。

(4)為了避免激光二極管因承受過大的反向電壓而造成擊穿損壞，可在其兩端反并聯(lián)上快速硅二極管。

半導(dǎo)體激光二極管的基本結(jié)構(gòu)：垂直于PN結(jié)面的一對平行平面構(gòu)成法布里——珀羅諧振腔，它們可以

激光二極管 是半導(dǎo)體晶體的解理面，也可以是經(jīng)過拋光的平面。其余兩側(cè)面則相對粗糙，用以消除主方向外其它方向的激光作用。

半導(dǎo)體中的光發(fā)射通常起因于載流子的復(fù)合。當(dāng)半導(dǎo)體的PN結(jié)加有正向電壓時，會削弱PN結(jié)勢壘，迫使電子從N區(qū)經(jīng)PN結(jié)注入P區(qū)，空穴從P區(qū)經(jīng)過PN結(jié)注入N區(qū)，這些注入PN結(jié)附近的非平衡電子和空穴將會發(fā)生復(fù)合，從而發(fā)射出波長為λ的光子，其公式如下：

λ = hc/Eg ⑴

式中：h—普朗克常數(shù); c—光速; Eg—半導(dǎo)體的禁帶寬度。

上述由于電子與空穴的自發(fā)復(fù)合而發(fā)光的現(xiàn)象稱為自發(fā)輻射。當(dāng)自發(fā)輻射所產(chǎn)生的光子通過半導(dǎo)體時，一旦經(jīng)過已發(fā)射的電子—空穴對附近，就能激勵二者復(fù)合，產(chǎn)生新光子，這種光子誘使已激發(fā)的載流子復(fù)合而發(fā)出新光子現(xiàn)象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大，則會形成和熱平衡狀態(tài)相反的載流子分布，即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。當(dāng)有源層內(nèi)的載流子在大量反轉(zhuǎn)情況下，少量自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子由于諧振腔兩端面往復(fù)反射而產(chǎn)生感應(yīng)輻射，造成選頻諧振正反饋，或者說對某一頻率具有增益。當(dāng)增益大于吸收損耗時，就可從PN結(jié)發(fā)出具有良好譜線的相干光——激光，這就是激光二極管的簡單原理。

應(yīng)用

隨著技術(shù)和工藝的發(fā)展，多層結(jié)構(gòu)。

激光二極管 常用的激光二極管有兩種：①PIN光電二極管。它在收到光功率產(chǎn)生光電流時，會帶來量子噪聲。②雪崩光電二極管。它能夠提供內(nèi)部放大，比PIN光電二極管的傳輸距離遠(yuǎn)，但量子噪聲更大。為了獲得良好的信噪比，光檢測器件后面須連接低噪聲預(yù)放大器和主放大器。

半導(dǎo)體激光二極管的工作原理，理論上與氣體激光器相同。

常用參數(shù)

⑴波長：即激光管工作波長，可作光電開關(guān)用的激光管波長有635nm、650nm、670nm、

激光二極管 690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。

⑵閾值電流Ith ：即激光管開始產(chǎn)生激光振蕩的電流，對一般小功率激光管而言，其值約在數(shù)十毫安，具有應(yīng)變多量子阱結(jié)構(gòu)的激光管閾值電流可低至10mA以下。

⑶工作電流Iop ：即激光管達(dá)到額定輸出功率時的驅(qū)動電流，此值對于設(shè)計調(diào)試激光驅(qū)動電路較重要。

⑷垂直發(fā)散角θ⊥：激光二極管的發(fā)光帶在垂直PN結(jié)方向張開的角度，一般在15?~40?左右。

⑸水平發(fā)散角θ∥：激光二極管的發(fā)光帶在與PN結(jié)平行方向所張開的角度，一般在6?~ 10?左右。

⑹監(jiān)控電流Im ：即激光管在額定輸出功率時，在PIN管上流過的電流。

激光二極管在計算機上的光盤驅(qū)動器，激光打印機中的打印頭，條形碼掃描儀，激光測距、激光醫(yī)療，光通訊，激光指示等小功率光電設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用，在舞臺燈光、激光手術(shù)、激光焊接和激光武器等大功率設(shè)備中也得到了應(yīng)用。

激光二極管工作原理

晶體二極管為一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建

激光二極管 電場。當(dāng)不存在外加電壓時，由于p-n結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。

當(dāng)外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。

當(dāng)外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進(jìn)一步加強，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0。

當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時，p-n結(jié)空間電荷層中的電場強度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。

導(dǎo)電特性

二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦浴Ｔ陔娐分校娏髦荒軓亩O管的正極流入，負(fù)極流出。下面通

激光二極管 過簡單的

實驗說明二極管的正向特性和反向特性。

1·正向特性

在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負(fù)極接在低電位端，二極管就會導(dǎo)通，這種連接方式，稱為正向偏置。必須說明，當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時，二極管仍然不能導(dǎo)通，流過二極管的正向電流十分微弱。只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值(這一數(shù)值稱為“門檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V)以后，二極管才能直正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變(鍺管約為0.3V，硅管約為0.7V)，稱為二極管的“正向壓降”。

2·反向特性

在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負(fù)極接在高電位端，此時二極管中幾乎沒有電流流過，此時二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，這種連接方式，稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時，仍然會有微弱的反向電流流過二極管，稱為漏電流。當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向電流會急劇增大，二極管將失去單方向?qū)щ娞匦裕@種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。激光二極管的注入電流必須大于臨界電流密度，才能滿足居量反轉(zhuǎn)條件而發(fā)出激光。臨界電流密度與接面溫度有關(guān)，并且間接影響效益。高溫操作時，臨界電流提高，效益降低，甚至損壞組件。

特色

當(dāng)激光二極管注入電流在臨界電流密度以下時，發(fā)光機制主要是自發(fā)放射，光譜分散較廣，頻寬大約

藍(lán)光激光二極管 在100到500埃(埃=10-1奈米，原子直徑的數(shù)量級就是幾個埃〉之間。但當(dāng)電流密度超過臨界值時，就開始產(chǎn)生振蕩，最后只剩下少數(shù)幾個模態(tài)，而頻寬也減小到30埃以下。而且，激光二極管的消耗功率極小，以雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光為例，最大的額定電壓通常低于2伏特，輸入電流則在15到100毫安之間，消耗功率往往不到一瓦特，而輸出功率達(dá)數(shù)十毫瓦特以上。

激光二極管的特色之一，是能直接從電流調(diào)制其輸出光的強弱。因為輸出光功率與輸入電流之間多為線性關(guān)系，所以激光二極管可以采用模擬或數(shù)字電流直接調(diào)制輸出光的強弱，省掉昂貴的調(diào)制器，使二極管的應(yīng)用更加經(jīng)濟實惠。

激光二極管檢測方法

(1)阻值測量法：拆下激光二極管，用萬用表R×1k或R×10k檔測量其正、反向電阻值。正常時，正向電阻值為20~40kΩ之間，反向電阻值為∞(無窮大)。若測得正向電阻值已超過50kΩ，則說明激光二極管的性能已下降。若測得的正向電阻值大于90kΩ，則說明該二極管已嚴(yán)重老化，不能再使用了。

(2)電流測量法：用萬用表測量激光二極管驅(qū)動電路中負(fù)載電阻兩端的電壓降，再根據(jù)歐姆定律估算出流過該管的電流值，當(dāng)電流超過100mA時，若調(diào)節(jié)激光功率電位器，而電流無明顯的變化，則可判斷激光二極管嚴(yán)重老化。若電流劇增而失控，則說明激光二極管的光學(xué)諧振腔已損壞。

激光二極管注意事項

1.激光二極管發(fā)射的激光有可能對人眼造成傷害。二極管工作時，嚴(yán)禁直接注視其端面，不能透過鏡片直視激光，也不能透過反視鏡觀察激光。

2.器件需要合適的驅(qū)動電源，瞬時反向電流不能超過2uA，反向電壓不得超過3V,否則會損壞器件。驅(qū)動電源子在電源通斷時，要防止浪涌電流的措施。用示波器測試驅(qū)動電路時，要先斷開電源再連接示波器探頭，若在通電情況下測試探頭，可能引用浪涌電流損壞器件。

3.器件應(yīng)存放或工作于干凈的環(huán)境中。

4.在較高溫度下工作，會增大閥值電流，較低轉(zhuǎn)化頻率，加速器件的老化。在調(diào)整光輸入量時，要用光功率表檢測，防止超過大額定輸出。

5.輸出功率高于指定參數(shù)工作，會加速元件老化。

6.機器需要充分散熱或在制冷條件下使用，激光二極管的溫度嚴(yán)格控制在20度以下，保證壽命。

7.二極管屬于靜電敏感器件，在人體有良好的情況下才可以拿取，防靜電可以采用防靜電手鐲的方法。

8.激光器的輸出波長受工作電流與散熱的影響，要保持良好的散熱條件，降低工作時管芯的溫度。加散熱器防止激光二極管在工作中溫升過高。