專利名稱：一種半導(dǎo)體激光器光電測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種半導(dǎo)體器件的檢測設(shè)備，特別是指一種可實現(xiàn)多路半導(dǎo)體激光器特性參數(shù)同時檢測并可與控制計算機預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)比較而判斷半導(dǎo)體激光器優(yōu)劣的多路半導(dǎo)體激光器光電檢測設(shè)備。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體激光器的大規(guī)模生產(chǎn)中，需要一種特定的檢測設(shè)備，該設(shè)備既能同時檢測激光器的各種光學(xué)及電學(xué)的綜合特性參數(shù)，又能具備較高的檢測效率，同時還要能做到自動分析、判別各種測試結(jié)果，以適合普通操作者使用。迄今為止的行業(yè)信息及公開文獻顯示，國內(nèi)已有的激光器檢測方式和檢測設(shè)備尚未無符合上述要求的設(shè)備。對于大規(guī)模生產(chǎn)的要求，現(xiàn)有的設(shè)備主要存在如下的缺陷一是現(xiàn)有設(shè)備只能檢測眾多激光器參數(shù)中的某一個或某幾個，在大規(guī)模生產(chǎn)中作為產(chǎn)品出廠檢測設(shè)備不夠方便；二是大多為單路測試或測試路數(shù)少，無法滿足大規(guī)模生產(chǎn)對生產(chǎn)量的要求；三是只能顯示具體的、可供專家分析判斷的參數(shù)值，因此只適合專業(yè)人員使用，達不到普通操作者使用的通用性要求，而作為大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品出廠檢測設(shè)備必須簡單且適合普通操作者使用。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種適合大規(guī)模生產(chǎn)中使用的、檢測效率高、帶智能自動分析自動數(shù)據(jù)統(tǒng)計、具有優(yōu)劣判別功能的激光器件測試系統(tǒng)。
根據(jù)上述目的設(shè)計了一種多路半導(dǎo)體激光器光電測試裝置，包括激光器驅(qū)動電路、與激光器驅(qū)動電路聯(lián)接的開關(guān)電路、與開關(guān)電路聯(lián)接的激光器、對激光器發(fā)出的光信號進行跟蹤的探測器，激光器和探測器還同時將信號輸入到數(shù)據(jù)采集電路，對各電路統(tǒng)一進行控制的計算機則直接與激光器驅(qū)動電路、開關(guān)電路、數(shù)據(jù)采集電路聯(lián)接。其中，激光器驅(qū)動電路為一組可提供不同激光器驅(qū)動電流的激光器驅(qū)動電路；開關(guān)電路為用以控制多路激光器分時處理的多路選擇開關(guān)電路，開關(guān)路數(shù)為1～128，激光器的數(shù)量與開關(guān)路數(shù)相匹配；激光器探測器為用以接收檢測多路激光器光功率參數(shù)的多路探測器，探測器個數(shù)與激光器路數(shù)對應(yīng)。
所述的開關(guān)電路包括兩部分，其一是由譯碼器U1來控制繼電器開關(guān)Relay1～Relay8的電路，其二是采用模擬開關(guān)U3、U4、U5分別用于選通激光器的結(jié)電壓Vo、監(jiān)測電流Imo、光功率Po三個參數(shù)的采集，采集后的參數(shù)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片U6傳輸?shù)接嬎銠C。來自激光器電路的驅(qū)動電流信號LDIN進入開關(guān)電路，開關(guān)電路中芯片上的A0～A12腳與計算機的地址總線聯(lián)接，D0～D7腳與計算機的數(shù)據(jù)總線聯(lián)接，C0～C5腳與計算機的控制總線聯(lián)接。所述的激光器在測試時被固定于一套專用的多路檢測夾具上，激光器管腳通過夾具中的電路板及其聯(lián)接電纜與多路選擇開關(guān)電路相連。而計算機與激光器驅(qū)動電路、開關(guān)電路、數(shù)據(jù)采集電路通過串行接口、并行接口、通用串行總線USB接口聯(lián)接，或是通過工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)ISA總線、外部設(shè)備互連PCI總線或其它專用接口聯(lián)接。
本實用新型借助計算機控制激光器驅(qū)動電路、多路選擇開關(guān)電路，使得某一路激光器點亮，同時受計算機控制的數(shù)據(jù)采集電路將探測器探測到的激光器輸出光功率Po、結(jié)電壓Vop、閾值電流Ith工作電流Iop監(jiān)測器電流Im、斜率效率、非線性度等參數(shù)采集到計算機并儲存起來。由此通過快速多點控制及多點數(shù)據(jù)采集即可得到激光器的特性曲線，從而準(zhǔn)確得知激光器的多項特性參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，計算機將測得的各項特性參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)比較，即可自動分析、判別各激光器的性能優(yōu)劣，使檢測過程實現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化檢測。同時，本實用新型檢測的參數(shù)涵蓋了半導(dǎo)體激光器的常規(guī)特性參數(shù)，如光功率與工作電流關(guān)系Po-Iop曲線、結(jié)電壓與工作電流關(guān)系Vop-Iop曲線，以及輸出光功率Po、閾值電流Ith、工作電流Iop、結(jié)電壓Vop、監(jiān)測電流Im、外微分量子效率Es、Po-Iop曲線線性度nl等，用一臺設(shè)備即可完成半導(dǎo)體激光器的常規(guī)測試；本實用新型可自動分析判別每只激光器的性能好壞，對操作員人員沒有較高的專業(yè)技術(shù)能力要求；可一次檢測多個激光器，大大提高檢測效率。


附圖1是本實用新型的設(shè)計原理示意框圖；附圖2是本實用新型一實施例的電路原理示意圖；附圖3是本實用新型的激光器驅(qū)動電路原理示意圖；附圖4是本實用新型的工作過程流程示意圖。
具體實施方案從附圖1可見，本實用新型包括一臺計算機、一組激光器驅(qū)動電路、一組數(shù)據(jù)采集電路、多路選擇開關(guān)電路、多路激光器夾具、多路探測器。所述的計算機也可是單片機，其與激光器驅(qū)動電路、多路選擇開關(guān)電路、數(shù)據(jù)采集電路之間采用總線聯(lián)接方式，即各電路可以插卡形式插裝在計算機內(nèi)部，也可聯(lián)接在計算機或單片機總線上。激光器則放置在專用的多路激光器夾具上，激光器管腳通過夾具上的電路板及其聯(lián)接電纜與多路選擇開關(guān)電路相聯(lián)；多路探測器也安裝在另一塊電路板上并與數(shù)據(jù)采集電路聯(lián)接。
附圖2給示了八路半導(dǎo)體激光器測試電路，圖中包括八路選擇開關(guān)電路和數(shù)據(jù)采集電路。選擇開關(guān)電路分兩部分組成，其一是由譯碼器U1來控制繼電器開關(guān)Relay1～Relay8的電路，其二是采用模擬開關(guān)來實現(xiàn)對被選通激光器的參數(shù)進行數(shù)據(jù)采集，U3、U4、U5分別用于選通激光器的結(jié)電壓Vo、監(jiān)測電流Imo、光功率Po三個參數(shù)的采集。圖中LDIN是來自激光器電路的驅(qū)動電流信號，芯片上的A0～A12腳與計算機的地址總線聯(lián)接，D0～D7腳與計算機的數(shù)據(jù)總線聯(lián)接，C0～C5腳與計算機的控制總線聯(lián)接。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片U6可根據(jù)設(shè)備精度要求選擇10位、12位或16位集成電路。對少于八路的測試電路相應(yīng)地減少繼電器開關(guān)即可實現(xiàn)，多于八路時采用并聯(lián)擴展即可實現(xiàn)，只要條件許可甚至可遠遠超過128路的設(shè)定。
如附圖3所示的激光器驅(qū)動電路原理框圖，由驅(qū)動三極管提供給激光器的電流被反饋到運算放大器的反向輸入端，從而形成負反饋成為恒流源電路。在運算放大器的同向輸入端聯(lián)接有數(shù)字電位器RS1，數(shù)字電位器RS1與計算機之間通過串行外設(shè)接口SPI總線相連，計算機通過SPI總線改變數(shù)字電位器RS1的大小，來改變運算放大器的同向輸入端的電壓，該電壓值的大小決定了驅(qū)動三極管向激光器提供電流的大小。
附圖4給示了本實用新型實施例的工作順序。首先，由計算機控制選擇開關(guān)電路選通第一路激光器，并由計算機控制激光器驅(qū)動電路依次調(diào)節(jié)該路激光器的驅(qū)動電流、同時控制數(shù)據(jù)采集電路采集激光器的對應(yīng)參數(shù)即光功率Po、結(jié)電壓Vo、監(jiān)測電流Imo等，當(dāng)依次采集了各被測激光器驅(qū)動電流所對應(yīng)的參數(shù)值后，計算機便可用描點法畫出所需要的各類激光器的特性曲線，計算出激光器的其它特性參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)與所測激光器的特性參數(shù)之比較，由此可確定該激光器是否是合格品。計算機通過依次控制其它七路激光器，用同樣方法即可測出涉及的激光器的特性參數(shù)、對應(yīng)的特性曲線，同時自動檢測出激光器是否是合格品。
另外，附圖中給示的電路原理框圖中的單元電路均采用成熟的標(biāo)準(zhǔn)電路。
權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體激光器光電測試裝置，其特征是包括激光器驅(qū)動電路、與激光器驅(qū)動電路聯(lián)接的開關(guān)電路、與開關(guān)電路聯(lián)接的激光器、對激光器發(fā)出的光信號進行跟蹤的探測器，激光器和探測器還同時將信號輸入到數(shù)據(jù)采集電路，對各電路統(tǒng)一進行控制的計算機則直接與激光器驅(qū)動電路、開關(guān)電路、數(shù)據(jù)采集電路聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征是所述的激光器驅(qū)動電路為一組可提供不同激光器驅(qū)動電流的激光器驅(qū)動電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試裝置，其特征是所述的開關(guān)電路為用以控制多路激光器分時處理的多路選擇開關(guān)電路，開關(guān)路數(shù)為1～128，激光器的數(shù)量與開關(guān)路數(shù)相匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試裝置，其特征是開關(guān)電路包括兩部分，其一是由譯碼器U1來控制繼電器開關(guān)Relay1～Relay8的電路，其二是采用模擬開關(guān)U3、U4、U5分別用于選通激光器的結(jié)電壓Vo、監(jiān)測電流Imo、光功率Po三個參數(shù)的采集，采集后的參數(shù)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片U6傳輸?shù)接嬎銠C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測試裝置，其特征是來自激光器電路的驅(qū)動電流信號LDIN進入開關(guān)電路，開關(guān)電路中芯片上的A0～A12腳與計算機的地址總線聯(lián)接，D0～D7腳與計算機的數(shù)據(jù)總線聯(lián)接，C0～C5腳與計算機的控制總線聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試裝置，其特征是所述的激光器探測器為用以接收檢測多路激光器光功率參數(shù)的多路探測器，探測器個數(shù)與激光器路數(shù)對應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的測試裝置，其特征是所述的激光器在測試時被固定于一套專用的多路檢測夾具上，激光器管腳通過夾具中的電路板及其聯(lián)接電纜與多路選擇開關(guān)電路相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的測試裝置，其特征是所述的計算機與激光器驅(qū)動電路、開關(guān)電路、數(shù)據(jù)采集電路通過串行接口、并行接口、通用串行總線USB接口聯(lián)接，或是通過工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)ISA總線、外部設(shè)備互連PCI總線或其它專用接口聯(lián)接。
專利摘要一種多路半導(dǎo)體激光器光電測試裝置，包括激光器驅(qū)動電路、開關(guān)電路、被測激光器及其探測器、數(shù)據(jù)采集電路，對各電路統(tǒng)一進行控制的計算機直接與激光器驅(qū)動電路、開關(guān)電路、數(shù)據(jù)采集電路聯(lián)接。本實用新型通過計算機控制使某一路激光器點亮，同時探測到該激光器輸出光功率、結(jié)電壓、監(jiān)測器電流等參數(shù)并采集到計算機儲存起來。由此通過快速多點控制及多點數(shù)據(jù)采集得到激光器的特性曲線，從而準(zhǔn)確得知激光器的多項特性參數(shù)，再與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)比較，即可自動分析、判別各激光器的性能優(yōu)劣，使檢測過程實現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化檢測。本實用新型自動分析判別每只激光器的性能好壞，可一次檢測多個激光器，大大提高檢測效率。
文檔編號G01M11/02GK2624203SQ03247929
公開日2004年7月7日 申請日期2003年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月26日
發(fā)明者唐寬平, 孫睦光, 李彥軍, 謝士金, 何德毅, 馬軍 申請人:惠州市中科光電有限公司