检测系统和检测方法与流程

本发明涉及半导体测试领域，尤其涉及一种检测系统和检测方法。

背景技术：

1、半导体激光器在效率、体积、寿命以及集成化等方面具有显著的优点，在民用、工业和军事领域都有很大的应用前景。半导体激光器在应用之前都会对其性能进行表征测试，诸如：噪声、光谱、光功率、远场、近场以及寿命测试。半导体激光器在使用之前会有可靠性测试，在可靠性测试中，会有部分输出光反馈到半导体激光器的内部，对半导体激光器的腔面造成灾难性光学损伤，同时对半导体激光器的有源区造成缺陷，导致不可逆的损伤。

2、那么，如何提供一种检测系统用于进行腔面膜系及有源区缺陷的可靠性验证，对于提高半导体激光器的可靠性尤为重要，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于如何对半导体激光器的可靠性进行精确检测的问题，从而提供一种检测系统和检测方法。

2、本发明提供一种检测系统，包括：分束器；位于所述分束器第一侧的半导体激光器，半导体激光器适于输出激光束；位于所述半导体激光器至所述分束器的光路中依次排布的准直组件、第一光阑和第二光阑；位于所述分束器第二侧的反射镜组，所述反射镜组包括反射镜；位于所述分束器第三侧的光束分析仪；聚焦镜，位于所述光束分析仪和所述分束器之间；挡板开关，用于位于所述反射镜组和所述分束器之间；其中，所述分束器用于透射部分所述激光束至所述光束分析仪、并在所述挡板开关打开时反射部分所述激光束至所述反射镜；所述反射镜用于在所述挡板开关打开时反射所述激光束沿原光路返回至所述半导体激光器。

3、可选的，所述聚焦镜放置在所述准直组件背离所述半导体激光器一侧的瑞利区间之内。

4、可选的，所述反射镜组包括支撑板以及固定于所述支撑板的多个所述反射镜，多个所述反射镜围绕所述支撑板的中心轴周向排布；至少部分数量的所述反射镜的反射率不同；检测系统还包括第一调节件，第一调节件用于驱动所述支撑板围绕所述支撑板的中心轴旋转，以切换不同的所述反射镜反射所述激光束。

5、可选的，还包括：第二调节件，用于调节所述反射镜的俯仰角，所述俯仰角为所述反射镜的反射面与水平面之间的夹角；第三调节件，用于调节所述反射镜的水平角，所述水平角为所述反射镜与基准竖直面之间的夹角。

6、可选的，所述第一光阑的中心和第二光阑的中心之间的距离小于或等于所述准直组件背离所述半导体激光器一侧的瑞利距离的0.8倍。

7、可选的，所述第一光阑的孔径为所述准直组件准直之后的激光束的直径的95%~105%；所述第二光阑的孔径为所述准直组件准直之后的激光束的直径的95%~105%。

8、本发明还提供一种检测方法，包括：提供本发明的检测系统，所述半导体激光器和所述反射镜没有形成外腔反馈时，所述半导体激光器具有第一阈值电流；关闭所述挡板开关，所述半导体激光器和所述反射镜没有形成外腔反馈,所述半导体激光器具有第一阈值电流；给所述半导体激光器注入第一电流，第一电流小于所述第一阈值电流；打开所述挡板开关，调节所述反射镜的角度，使所述半导体激光器和所述反射镜形成外腔反馈，所述半导体激光器具有第二阈值电流，所述第二阈值电流小于所述第一电流在调节所述反射镜的角度的过程中，获取所述光束分析仪输出的信号值随所述角度变化的函数关系；根据所述函数关系中的信号值的最大值确定所述反射镜的测试角度；设置所述反射镜在所述测试角度下，对所述半导体激光器注入第二电流以对所述半导体激光器进行老化处理，所述第二电流大于所述第一阈值电流，在所述老化处理的过程中，根据所述光束分析仪输出的信号值判断所述半导体激光器的稳定性。

9、可选的，调节所述反射镜的角度包括：调节所述反射镜的俯仰角以及水平角，所述俯仰角为所述反射镜的反射面与水平面之间的夹角，所述水平角为所述反射镜与基准竖直面之间的夹角；在调节所述反射镜的角度的过程中，获取所述光束分析仪输出的信号值随所述角度变化的函数关系，包括：在调节所述反射镜的角度的过程中，获取所述光束分析仪输出的信号值随所述俯仰角和所述水平角变化的函数关系。

10、可选的，调节所述反射镜的角度包括：在第一角度范围内对所述反射镜的角度进行粗调；对所述反射镜的角度进行粗调之后，在第二角度范围内对所述反射镜的角度进行精调；其中，在调节所述反射镜的角度的过程中，获取所述光束分析仪输出的信号值随所述角度变化的函数关系，包括：对所述反射镜的角度进行粗调的过程中，获取所述光束分析仪输出的信号值随所述角度变化的第一函数关系；根据所述第一函数关系中的信号值的最大值与所述第一函数关系中的信号值的最大值的阈值倍数之间对应的反射镜的角度作为所述第二角度范围；对所述反射镜的角度进行精调的过程中，获取所述光束分析仪输出的信号值随所述角度变化的第二函数关系；其中，根据所述函数关系中的信号值的最大值确定所述反射镜的测试角度包括：根据所述第二函数关系中的信号值的最大值确定所述反射镜的测试角度。

11、可选的，所述反射镜组包括支撑板以及固定于所述支撑板的多个所述反射镜，多个所述反射镜围绕所述支撑板的中心轴周向排布；至少部分数量的所述反射镜的反射率不同；所述检测方法还包括：采用第一调节件驱动所述支撑板围绕所述支撑板的中心轴旋转，以切换不同的所述反射镜反射所述激光束。

12、本发明技术方案具有以下有益效果：

13、本发明技术方案提供的检测方法，半导体激光器和所述反射镜没有形成外腔反馈时，所述半导体激光器具有第一阈值电流；关闭所述挡板开关，所述半导体激光器和所述反射镜没有形成外腔反馈,所述半导体激光器具有第一阈值电流；给所述半导体激光器注入第一电流，第一电流小于所述第一阈值电流；打开所述挡板开关，调节所述反射镜的角度，使所述半导体激光器和所述反射镜形成外腔反馈，所述半导体激光器具有第二阈值电流，所述第二阈值电流小于所述第一电流；由于设置了第一光阑和第二光阑，因此能使得半导体激光器至反射镜的出射光和反馈光的路径的重合度提高，降低半导体激光器的腔面发生灾难性光学损伤的概率。之后通过调节所述反射镜的角度获取所述光束分析仪输出的信号值随所述角度变化的函数关系；根据所述函数关系中的信号值的最大值确定所述反射镜的测试角度，当反射镜在测试角度时，半导体激光器至反射镜的出射光和反馈光的路径的重合度进一步提高，进一步降低半导体激光器的腔面发生灾难性光学损伤的概率。由于第一电流小于所述第一阈值电流且大于所述第二阈值电流，因此光束分析仪输出的信号不至于过高，因此光束分析仪输出的信号的变化能更加明显的获取，精确的获取到所述函数关系中的信号值的最大值，精确的获取到反射镜的测试角度。设置所述反射镜在所述测试角度下，对所述半导体激光器注入第二电流以对所述半导体激光器进行老化处理，第二电流大于所述第一阈值电流，在所述老化处理的过程中，根据所述光束分析仪输出的信号值判断所述半导体激光器的稳定性，这样对半导体激光器的可靠性进行精确检测。

技术特征：

1.一种检测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述聚焦镜放置在所述准直组件背离所述半导体激光器一侧的瑞利区间之内。

3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述反射镜组包括支撑板以及固定于所述支撑板的多个所述反射镜，多个所述反射镜围绕所述支撑板的中心轴周向排布；至少部分数量的所述反射镜的反射率不同；

4.根据权利要求3所述的检测系统，其特征在于，还包括：第二调节件，用于调节所述反射镜的俯仰角，所述俯仰角为所述反射镜的反射面与水平面之间的夹角；第三调节件，用于调节所述反射镜的水平角，所述水平角为所述反射镜与基准竖直面之间的夹角。

5.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述第一光阑的中心和第二光阑的中心之间的距离小于或等于所述准直组件背离所述半导体激光器一侧的瑞利距离的0.8倍。

6.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述第一光阑的孔径为所述准直组件准直之后的激光束的直径的95%~105%；所述第二光阑的孔径为所述准直组件准直之后的激光束的直径的95%~105%。

7.一种检测方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，调节所述反射镜的角度包括：调节所述反射镜的俯仰角以及水平角，所述俯仰角为所述反射镜的反射面与水平面之间的夹角，所述水平角为所述反射镜与基准竖直面之间的夹角；

9.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，调节所述反射镜的角度包括：在第一角度范围内对所述反射镜的角度进行粗调；对所述反射镜的角度进行粗调之后，在第二角度范围内对所述反射镜的角度进行精调；

10.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述反射镜组包括支撑板以及固定于所述支撑板的多个所述反射镜，多个所述反射镜围绕所述支撑板的中心轴周向排布；至少部分数量的所述反射镜的反射率不同；

技术总结
本发明提供一种检测系统和检测方法，检测系统包括：分束器；位于分束器第一侧的半导体激光器，半导体激光器适于输出激光束；位于半导体激光器至分束器的光路中依次排布的准直组件、第一光阑和第二光阑；位于分束器第二侧的反射镜组，反射镜组包括反射镜；位于分束器第三侧的光束分析仪；聚焦镜，位于光束分析仪和分束器之间；挡板开关，用于位于反射镜组和分束器之间；分束器用于透射部分激光束至光束分析仪、并在挡板开关打开时反射部分激光束至反射镜；反射镜用于在挡板开关打开时反射激光束沿原光路返回至半导体激光器。检测系统对半导体激光器的可靠性进行精确检测。

技术研发人员：孙方圆,王俊,俞浩
受保护的技术使用者：苏州长光华芯光电技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23