通常面射型雷射最重要的操作特性就是输出功率对电流及电压关系 (light output power-current-voltage, LIV curve),下图 5-30即为同一批制程所制作的850nm 氧化局限面射型雷射 LIV 特性曲线,从图中可以观察到输出功率在操作电流约1.3mA时光输出功率开始急遽上升,显示元件已经达到雷射操作阈值增盆,因此其阈值电流即为1.3mA,同时在操作电流15mA 时雷射输出功率达到最大值约6mW,透过IV特性曲线也可以计算出元件串联电阻。
主要量测的特性除了上述的阈电流Ith 和最大输出功率以外,通常还包括半高宽(full width at half maximum, FWHM)发散角、顺向电压值 Vf、串联电阻 Rs、斜率效率(slope efficiency, S.E.)、上升时间和下降时间 (rise time/ fall time, Tr/Tf)分别为雷射在被脉波激发时从最大峰值功率的10%上升到90%以及从90% 下降回 10%所需的时间,另外雷射发光频谱半高宽(spectral width)、高频操作截止频率(cutoff feguency,f3dB)、抖动(jitter)以及电容值都是影响面射型雷射高频操作特性的关键参数,其他操作特性参数还包括变温量测的特性温度以及单模面射型雷射的旁模抑制比等,将在下面章节面射型雷射应用部分进行介绍。图5-31 将氧化局限面射型雷射制程步骤图像化呈现,以利读者能更清楚理解各项制程的目的。