Способ определения срока службы инжекционных лазеров

ОП ИСАНИЕ и 982124ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубдикОпубликовано 15.12,82, Бюллетень46 Дата опубликования описания 15, 12,82.Т,ПакиИ,В,7) Заявит ЖБЫ 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРОКА СЛ ИНЖЕКЦИОННЪХ ЛАЗЕРОВ 1Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано, в частности, для прогнозирования надежности работы приборов квантовой электроники на основе инжекционных лазеров, работатошкх в непрерывном режиме.Известен способ определения срока службы инжекцнонных лазеров, основанный на измерении температурной зависимости некоторого характеристического времени, показывающего ресурс работы лазера в определенных условиях. Согласно этому способу проводят ускоренную деградацию при нескольких повышенных температурах и заданном уровне мошнос ти непрерывной генерации. Ресурс работы лазера при ускоренных испытаниях соответствует выходу .лазера из строя, когда путем увеличения тока накачки не удается достичь определенного уровня 2 о мощности непрерывной генерации 1 3 .Недостатком этого способа является необходимость проводить долговременные испытания при нескольких температурах окружающей среды. При этом возникает большая неточность в определении ресурса работы из-аа ошибок в измерении энергии активации. Кроме того, условии деградации при повышенных температурах могут не соответствовать непрерывной генерации,Наиболее близким к предложенному по технической сущности является способ определения срока службы инжекпионных лазеров, работающих в .непрерывном рехжме, основанный на измерении зависимости порогового тока генерации парти лазеров от времени наработки, измерен скорости деградации с последуюшим определением энергии активации процессадеградации. Согласно данному способуизмеряют скорость деградации в зависимости от температуры окружающей средыпри которой проводят испытания, в условиях постоянного уровня накачки. Из зависимости скорости деградации от температуры испытаний находят энергию активации процесса деградаши. Затем путем3 98212 4 4Из измерения скорости деградации обрадов с разным тепловым сопротивлениемопределяют зависимость логарифма скорости деградации от Рт, по наклону которой определяется анергия активации ЕТ.Она равна 0,28 аВ. Срок службы лазеровопределенный о вышеуказанной формуле,равен 1,5 10 ч. при Т =20 РС,Использование предложенного способапозволяет проводить испытания лазеровдля определения энергии активации лишьнри фиксированной температуре окружающей среды. При этом точность определения анергии активации по сравнению сизвестным способом повышается, так какртпадает необходимость измерять нагревактивной области. Кроме того, предложенным способом можно определить истиннуюанергию активации процесса дефектообразования, что позволяет выявить механизмдеградации.Определение срока службы инжекционных лазеров предложенным способом приводит к увеличению точности прио одновременном упрощении способа. экстраполяции скорости деградации на температуру, при которой эксплуатируют инжекционные лазеры, определяют срок службы Г 21Недостатком известного способа являеся необходимость проводить испытания при нескольких повьпценных температурах окружающей среды. При этом может произойти смена механизма деградации, изменяются характеристики слоев структуры 1 й инжекционного лазера, быстро ухудшается качество омических контактов, Все это ограничивает возможности известного способа и приводит к большим погрешностям в определении срока службы инжек- И ционных ,лазеров.Цель изобретения - повышение точности определения срока службы инжекционных лазеров при одновременном упрощении способа. .26Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения срока службы инжекционных лазеров, работак щих в непрерывном режиме, основанному на измерении зависимости порогового то- уу ка генерации партии лазеров от времени наработки, измерении скорости деградации с последукпцим определением энергии активации процесса деградации, по крайней мере для трех образцов из партии инжекционных лазеров с разными тепловыми сопротивлениями измеряют зависимость порогового тока от времени наработки при фиксированной температуре окружающей среды, а энергию активации определяют по наклону прямого участка зависимости логарифма скорости деграда-. ции от теплового сопротивления, после чего определяют срок службы партии лазеров из следующего соотношения Формула изобретения пг, К Т, Тор где Т - срок службы лазера, при котором,пороговый ток возрастает вдвое;3- пороговый ток;- скорость деградации, измереннаяпри фиксированной температуре окружающей среды ТК - постоянная Больцмана;5 . - энергия активации;Те - температура эксплуатации лазеров Экспериментальные испытания проводят для девяти образцов полосковых гетеролазеуов на основе ( Я 0Оа ) Я при Тс = 70 С в непрерывном режиме работы в течение 3 10 ч. Образцы отличаются значением теплового сопротивления Йт,Способ определения срока службы инжекционных лазеров, работающих в непреЗО рывном режиме, основанный на измерениизависимости порогового тока генерациипартии лазеров от времени наработки,измерении скорости деградации с последующим определением энергии активацииЗ процесса, деградации,о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности при одновременном упрощении способа,по крайней мере для трех образцов из партии с разными тепловыми сопротивлениями4 а измеряют зависимость порогового токаот времени наработки при фиксированнойтемпературе окружающей среды, а анергиюактивации определяют по наклону прямогоучастка зависимости логарифма скоростиц деградации от теплового сопротивления,после чего определяют срок службы партии лазеров из следующего соотношенияР К Т Т70ф где 7 - срок службы лазера, при которомпороговый ток возрастает вдвое;Э, - пороговый ток;- скорость деградации, измереннаяпри фиксированной температуреЯокружающей среды Тср,К - постоянная Больцмана;,Е- энергия активации;Т - температура эксплуатации лазеров,982124 5Источники информации,принятые во внимание при акспертизе1. НсоСтсю Я.Ь., %хоп Я,М 4., РебабОСУ оУ ЭНСаАь Исае ь а 1 ейечаед1 етпрегаЫгеьАрр 6. РМя. ье Иегв,1975, 14 -,26, р. 239. 6 2. Я 1 ЫМЕ 6 бод%геу Р.Э., МаМеЮеИ В Йечцтоао 2,Н., тЬе Сетрега. Ф.оге аере пдепое оХ Вегск 2 аОоп щесЪао 1 ьев 1 л Оопс- Р 1 чед бсв 46) а ЯаРН Вазегв З. Аррб. РМь.,1978, ч, 49, р. 3127 (прототип)Составитель Б. Васильев Редактор Л. Веселовская Техред М.Надь Корректор И, Ватрушкнна Заказ 9727/75 Тираж 630 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раущская наб.,д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4