本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體激光器驅(qū)動方法，屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體激光器屬于一種熟知的激光器。一般商業(yè)上成熟的半導(dǎo)體激光器，其輸出波長通常會受到兩個因素的影響，一個是驅(qū)動電流，另一個是溫度?！栋雽?dǎo)體激光器輸出波長隨工作電流變化的實驗研究》(作者：李成仁，紅外與激光工程，第32卷第4期)一文詳細(xì)研究了兩種半導(dǎo)體激光器的輸出波長以及輸出功率隨著驅(qū)動電流和溫度的變化而變化的情況，最后得出結(jié)論：波長隨驅(qū)動電流和溫度的增加發(fā)生基本線性的紅移，并且具體測量出了驅(qū)動電流每增加10ma波長的紅移量，溫度每增加一度的紅移量。針對該問題，為了穩(wěn)定半導(dǎo)體的輸出，現(xiàn)有技術(shù)給出的解決方法是使用反饋技術(shù)來控制驅(qū)動電流或者控制半導(dǎo)體激光器的溫度，控制驅(qū)動電流遇到的問題就是會與高功率的輸出產(chǎn)生矛盾，控制溫度則需要特定的制冷器件，這會導(dǎo)致功耗的極大增加。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提供了一種半導(dǎo)體激光器驅(qū)動方法，包括：步驟1)測定半導(dǎo)體激光器波長溫度和電流漂移系數(shù)；其特征還在于：還包括以下步驟：
步驟2)將所述波長的溫度和電流漂移系數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)檎凵渎实臏囟群碗娏髌葡禂?shù)；步驟3)對半導(dǎo)體激光器的兩個端面鍍增透膜，該增透膜覆蓋了所有的波長漂移范圍以及泵浦光；步驟4)將端面鍍膜之后的半導(dǎo)體激光器置于至少一個反射鏡可動的法布里珀羅腔內(nèi)；步驟5)測定半導(dǎo)體激光器工作時溫度和電流相對于初始的變化量；步驟6)根據(jù)步驟2)計算出的折射率的溫度和電流漂移系數(shù)和步驟5)測定出的變化量驅(qū)動所述至少一個可動的反射鏡，使得諧振腔的光學(xué)長度滿足初始波長的諧振條件而不滿足從初始波長到漂移后波長范圍內(nèi)任意波長的諧振條件。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例，所述至少一個可動的反射鏡由壓電器件驅(qū)動。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例，所述壓電器件為壓電陶瓷或壓電晶體。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提供了一種用于所述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動方法的半導(dǎo)體激光器，其特征在于：包括半導(dǎo)體激光器，該半導(dǎo)體激光器的兩個端面均鍍有增透膜，增透膜的增透范圍覆蓋泵浦光和諧振腔的激光，還包括用于放置該半導(dǎo)體激光器的法布里珀羅腔，該法布里珀羅腔的至少一個腔鏡可沿著腔軸向進行移動，驅(qū)動其移動的裝置包括壓電器件，還包括溫度傳感器和電流傳感器，其中溫度傳感器用于檢測半導(dǎo)體激光器工作時的溫度變化，電流傳感器用于檢測半導(dǎo)體激光器工作時驅(qū)動電流的變化，還包括與溫度傳感器，半導(dǎo)體激光器，電流傳感器以及壓電器件電連接的控制器，該控制器用于實現(xiàn)溫度和電流值的讀取，半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動，數(shù)值計算以及壓電器件的控制。
附圖說明
附圖1是本發(fā)明的驅(qū)動方法中所使用的半導(dǎo)體激光器示意圖；
在上述圖中，1和2分別表示前后腔鏡，3表示半導(dǎo)體激光芯片，4表示控制器，5表示致動器。
具體實施方式
下面將在結(jié)合附圖的基礎(chǔ)上詳細(xì)描述本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動方法。本發(fā)明的工作原理基于以下構(gòu)思，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的記載該方法包括以下步驟：1)測定半導(dǎo)體激光器波長溫度和電流漂移系數(shù)；2)將所述波長的溫度和電流漂移系數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)檎凵渎实臏囟群碗娏髌葡禂?shù)；3)對半導(dǎo)體激光器的兩個端面鍍增透膜，該增透膜覆蓋了所有的波長漂移范圍；4)將端面鍍膜之后的半導(dǎo)體激光器置于至少一個反射鏡可動的法布里珀羅腔內(nèi)；5)測定半導(dǎo)體激光器工作時溫度和電流相對于基準(zhǔn)的變化量；6)根據(jù)步驟2)計算出的折射率的溫度和電流漂移系數(shù)和步驟5)測定出的變化量驅(qū)動所述至少一個可動的反射鏡，使得諧振腔的光學(xué)長度滿足基準(zhǔn)波長的諧振條件而不滿足從基準(zhǔn)波長到漂移后波長范圍內(nèi)任意波長的諧振條件。
在步驟1)中，可使用現(xiàn)有技術(shù)來測定相應(yīng)半導(dǎo)體激光器的溫度和電流漂移系數(shù)，例如可參考《半導(dǎo)體激光器輸出波長隨工作電流變化的實驗研究》(作者：李成仁，紅外與激光工程，第32卷第4期)一文，可分別得出波長的溫度漂移系數(shù)a和電流漂移系數(shù)b，也即輸出波長與溫度和電流的近似線性關(guān)系。
在步驟2)中，半導(dǎo)體激光器在溫度和驅(qū)動電流變化后輸出波長也發(fā)生變化，但是無論怎樣變化，其所輸出的波長必定滿足諧振腔的諧振條件，所以由此可將步驟1)中測量出的系數(shù)a和b轉(zhuǎn)換為折射率溫度漂移系數(shù)c和折射率電流漂移系數(shù)d，也即該步驟可得出單位溫度的諧振腔內(nèi)折射率變化量以及單位電流的折射率變化量。
在步驟3)中，現(xiàn)有技術(shù)中的半導(dǎo)體的端面包括鍍膜和非鍍膜兩種，非鍍膜的一半使用晶體的解理面作為諧振腔的腔鏡，鍍膜的端面是為了進一步的改善諧振腔腔鏡的反射特性，一半都是一面泵浦光高透激光高反，另外一面是泵浦光高反而激光部分透射。而本發(fā)明則是將諧振腔的兩個端面全部鍍增透膜，并且該增透膜的增透波長覆蓋了泵浦光和激光，也即無論是泵浦光還是激光都可以幾乎不被反射的通過兩個端面。
在步驟4)中，將鍍好膜的半導(dǎo)體激光器置于一個法布里珀羅腔內(nèi)，該法布里珀羅腔的至少一個腔鏡是可以沿著該腔的縱向軸線移動，例如可使用壓電陶瓷或壓電晶體進行軸向驅(qū)動，在壓電陶瓷或壓電晶體的驅(qū)動下，可微量的改變法布里珀羅腔的腔長。
在步驟5)中，測量出初始溫度和初始驅(qū)動電流下激光器的輸出波長，然后監(jiān)測半導(dǎo)體激光器的溫度變化值e和驅(qū)動電流變化值f。
在步驟6)中，根據(jù)步驟5)中測量得到的溫度變化值e和驅(qū)動電流變化值f，以及根據(jù)步驟2)得到的折射率溫度漂移系數(shù)c和折射率電流漂移系數(shù)d，計算出溫度導(dǎo)致的折射率變化量g和電流導(dǎo)致的折射率變化量h。
在步驟7)，根據(jù)步驟6)計算得到的折射率變化量g和h來驅(qū)動法布里珀羅腔的所述至少一個可動腔鏡進行移動，使得諧振腔的光學(xué)長度滿足初始波長的諧振條件而不滿足從初始波長到漂移后波長范圍內(nèi)任意波長的諧振條件，從而使得半導(dǎo)體激光器的輸出恢復(fù)到初始波長。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器包括：半導(dǎo)體激光器，該半導(dǎo)體激光器的兩個端面均鍍有增透膜，增透膜的增透范圍覆蓋泵浦光和諧振腔的激光，還包括用于放置該半導(dǎo)體激光器的法布里珀羅腔，該法布里珀羅腔的至少一個腔鏡可沿著腔軸向進行移動，驅(qū)動其移動的裝置包括致動器，所述致動器為壓電器件，還包括溫度傳感器和電流傳感器，其中溫度傳感器用于檢測半導(dǎo)體激光器工作時的溫度變化，電流傳感器用于檢測半導(dǎo)體激光器工作時驅(qū)動電流的變化，還包括與溫度傳感器，半導(dǎo)體激光器，電流傳感器以及壓電器件電連接的控制器，該控制器用于實現(xiàn)溫度和電流值的讀取，半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動，數(shù)值計算以及壓電器件的控制。