4.3 Описание экспериментальной схемы

Экспериментальная схема для измерения ватт-амперной характеристики лазерного диода представлена на рисунке 6. Излучение лазерного диода DFB-1550-14BF (диапазон рабочих длин волн 1545-1555 нм, максимальная выходная мощность 10 мВт, пороговый ток 12 мА), управляемого контроллером Thorlabs CLD1015 (рисунок 7), регистрируется измерителем мощности Thorlabs PM100D (рисунок 8). Фотоприемником является компактный волоконный фотодиодный датчик Thorlabs S155C (InGaAs, спектральный рабочий диапазон 800 – 1700 нм, максимальная регистрируемая мощность 20мВТ) (рисунок 9).

Рисунок 6 – Экспериментальная схема измерения ВАХ лазерного диода

Рисунок 7 – Лазер с блоком управления

Рисунок 8 – Измеритель мощности Thorlabs PM100D

Рисунок 9 - Фотодиодный датчик Thorlabs S155C

5 Порядок выполнения работы

5.1 Ознакомиться с техникой безопасности работы с лазерным оборудованием, приведенной в таблице 1.

Таблица 1 – Краткие правила работы с лазерным оборудованием

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ
	Не направлять лазерный луч в глаза или на кожу
	Использовать защитные очки
	Не направлять лазерный луч на посторонние предметы
	Осторожно обращаться с металлическими и стеклянными предметами вблизи работающего лазера

2. Получить допуск на выполнение лабораторной работы.

3. Собрать экспериментальную схему (рисунок 6) под контролем преподавателя (лаборанта). Вид готового рабочего места представлен на рисунке 10.

Рисунок 10 – Вид рабочего места

2. Ввести начальные установки оборудования: температура 18°С (19°С; 20°С), ток накачки 10 мА (рисунок 11).

Рисунок 11 – Начальные установки

2. Снять зависимость мощности оптического излучения лазерного диода от тока накачки. Меняя ток накачки в диапазоне от 10 мА до 50 мА с шагом 0,5 мА, зарегистрировать показания мощности оптического излучения (таблицу 2).

Таблица 2 – Ватт-амперная характеристика лазерного диода

, мА
Р, мВт

2. Построить график зависимости мощности излучения лазера от тока накачки (рисунок 3).

3. Используя формулу (2), рассчитать КПД лазера для рабочей точки.

4. Найти угол наклона прямой с помощью формулы (3), т.е. определить дифференциальный КПД.

5. По полученным результатам и формуле (4) рассчитать квантовую эффективность лазера.

6. Сделать вывод.

6. Содержание отчета

   1. Цель и задачи работы.

   2. Рисунок и описание экспериментальной схемы, начальные установки оборудования.

   3. Результаты измерений (таблица 2) и график ватт-амперной характеристики.

   4. Необходимые расчеты.

   5. Вывод.