一種用于碟形激光器可控殼體溫度的小型化測試夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種針對(duì)碟形激光器的測試夾具，特別是可以根據(jù)需求來改變激光管殼體溫度。
【背景技術(shù)】
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[0002]半導(dǎo)體激光器是成熟較早、進(jìn)展較快的一類激光器，由于它的波長范圍寬、制作簡單、成本低、易于大量生產(chǎn)、并且由于體積小、重量輕、壽命長，可直接調(diào)制，轉(zhuǎn)化效率高，理論上半導(dǎo)體激光器的內(nèi)量子效率可達(dá)100%，實(shí)際由于存在某些非輻射復(fù)合損失，但仍可達(dá)到70%以上，因此廣泛應(yīng)用于航天、通訊、生物醫(yī)療、工業(yè)制造等個(gè)個(gè)領(lǐng)域。
[0003]碟形激光器是半導(dǎo)體激光器最常見的結(jié)構(gòu)之一。幾乎每個(gè)碟形激光器都有個(gè)內(nèi)置TEC來控制芯片溫度，當(dāng)外部環(huán)境超過內(nèi)置TEC控溫能力的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致激光管失效。如何測得碟形激光管真實(shí)的工作環(huán)境成了人們一個(gè)研究方向。
[0004]目前市面上沒有一款針對(duì)碟形激光管可控殼溫的測試夾具，試驗(yàn)室的普遍做法是將激光管固定在通水底板上，然后采取焊接的方式將激光管與LD驅(qū)動(dòng)電源相連。這樣做的缺點(diǎn)主要由以下幾點(diǎn):一、由于水冷機(jī)自身的局限(溫度范圍為5攝氏度-40攝氏度)，控溫范圍過于狹窄，不利于準(zhǔn)確地摸出激光管真實(shí)工作溫度；二、水冷機(jī)升降溫時(shí)間較慢，大大增加了試驗(yàn)時(shí)間；三、采用焊接的方式增加了由于靜電因素給激光器造成損傷的風(fēng)險(xiǎn)；四、水冷板相對(duì)激光管來說體積較大，不能在狹小的空間施展開；五、沒有相應(yīng)的溫控指示裝置，無形中增加了誤操作概率。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于碟形激光器可控殼體溫度的小型化測試夾具，將雙排十四針碟形激光器夾具以及熱電制冷器集成在一個(gè)小型測試平臺(tái)上，在對(duì)激光器采用壓持管腳上電的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)激光器殼體的快速控溫。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
[0007]一種用于碟形激光器可控殼體溫度的小型化測試夾具，其特點(diǎn)在于:包括導(dǎo)熱銅塊、雙排十四針蝶形激光器測試夾具、絕熱墊片、標(biāo)準(zhǔn)熱敏電阻、DB25針接口、熱電制冷器、夾具平臺(tái)、LED紅綠指示燈、控制電路板和LD驅(qū)動(dòng)電源；
[0008]所述的導(dǎo)熱銅塊、絕熱墊片和熱電制冷器由上至下固定在所述的夾具平臺(tái)上方中部，所述的雙排十四針蝶形激光器測試夾具固定在所述的夾具平臺(tái)上、且位于所述的雙排十四針蝶形激光器測試夾具兩側(cè)，所述的導(dǎo)熱銅塊側(cè)面設(shè)有一小口，供所述的準(zhǔn)熱敏電阻放置；
[0009]所述的DB25針接口(D型數(shù)據(jù)接口連接器)固定在所述的夾具平臺(tái)的側(cè)面，所述的雙排十四針碟形激光器夾具的管腳、熱電制冷器的TEC+管腳和TEC-管腳、熱敏電阻的RTH兩根管腳均通過所述夾具平臺(tái)的內(nèi)部空隙引線到所述的DB25針接口上；
[0010]所述的LED紅綠指示燈固定在所述的夾具平臺(tái)上；
[0011]所述的控制電路板分別與所述的LED紅綠指示燈、熱電制冷器的TEC+管腳，TEC-管腳和LD驅(qū)動(dòng)電源相連。
[0012]在所述的熱電制冷器的上下兩面均涂有導(dǎo)熱硅脂。
[0013]所述的導(dǎo)熱銅塊的平面度要求為0.02臟，尺寸為30mmX 13mmX2mm。
[0014]所述的夾具平臺(tái)為招制，尺寸為60mmX60mmX24mm。
[0015]所述的導(dǎo)熱銅塊，通過螺釘固定在夾具平臺(tái)上。
[0016]所述的雙排十四針碟形激光器夾具通過螺釘安裝在平臺(tái)上，用來壓持激光器管腳。
[0017]所述的熱電制冷器固定在導(dǎo)熱銅塊的下方、夾具平臺(tái)的中央凹槽內(nèi)。
[0018]所述的熱敏電阻，用來測量導(dǎo)熱銅塊的即時(shí)溫度，對(duì)導(dǎo)熱銅塊進(jìn)行快速控溫。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0020]由于采用了熱電制冷器來控溫具有控溫范圍大、控溫時(shí)間短、精度高等特點(diǎn)，裝置原理簡單，物件少易實(shí)現(xiàn)小型化，一體化裝置。除此之外還有一套針對(duì)待測蝶形激光器的保護(hù)裝置和溫控指示裝置，極大地增加了器件的可靠性。
【附圖說明】
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[0021]圖1、圖2、圖3為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖，
[0022]圖4為本發(fā)明保護(hù)裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
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[0023]請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3，整套測試裝置由一套雙排十四針蝶形激光器測試夾具2、一夾具平臺(tái)7、一導(dǎo)熱銅塊1、一標(biāo)準(zhǔn)熱敏電阻4、一絕熱墊片3、一熱電制冷器6、一 DB25針接口 5、一 LED紅綠指示燈8、一控制電路板、一 LD驅(qū)動(dòng)電源構(gòu)成。由圖一可見，將雙排十四針碟形激光器夾具2和導(dǎo)熱銅塊I (平面度要求0.02mm,尺寸為30mmX 13mmX 2mm)通過螺釘安裝在夾具平臺(tái)7(鋁制的基座，尺寸為60_X60_X24mm)上面。將導(dǎo)熱銅塊I與測試夾絕熱墊片3、熱電制冷器6通過塑料螺釘固定在夾具平臺(tái)7上，注意導(dǎo)熱銅塊I盡量不與夾具平臺(tái)7相接觸，目的是讓熱電制冷器6更精確地控制導(dǎo)熱銅塊I的溫度。導(dǎo)熱銅塊I側(cè)面開一小口，用來放熱敏電阻4。熱電制冷器6上下兩面應(yīng)涂有導(dǎo)熱硅脂，目的是為了更好地傳遞熱量。將雙排十四針碟形激光器夾具2上所有管腳、熱電制冷器6的TEC+、TEC-兩根管腳、標(biāo)準(zhǔn)熱敏電阻的RTH兩根管教利用夾具平臺(tái)7的內(nèi)部空隙引線到DB31針接口上5?？刂齐娐钒迮cLED紅綠指示燈8、LD驅(qū)動(dòng)電源、熱電制冷器6的TEC+，TEC-管腳相連，對(duì)待測半導(dǎo)體激光器實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。
[0024]請(qǐng)參閱圖4，圖4是本發(fā)明保護(hù)裝置示意圖?？刂齐娐钒迮cLED紅綠指示燈8、熱電制冷器TEC+，TEC-管腳、LD驅(qū)動(dòng)電源相連。將待測蝶形激光器安裝在測試夾具上，對(duì)蝶形激光器的殼體進(jìn)行控溫。當(dāng)銅塊未達(dá)到指定的殼溫時(shí)，紅色LED指示燈亮起，控制電路板使得驅(qū)動(dòng)電源與待測激光器處于斷開的狀態(tài)，無法給待測LD上電；當(dāng)銅塊達(dá)到指定的殼溫時(shí)，綠色LED指示燈亮起，控制電路板使得驅(qū)動(dòng)電源與待測激光器處于導(dǎo)通的狀態(tài)，此時(shí)才能給待測LD上電；若銅塊因?yàn)楫惓Ｇ闆r溫度遠(yuǎn)超設(shè)定溫度時(shí)，控制電路板就會(huì)切斷電源，保護(hù)待測LD由于過溫而造成損傷。
[0025]本發(fā)明將熱電制冷器和雙排十四針碟形激光器夾具集成在小型測試夾具平臺(tái)上，具有控溫范圍大、控溫時(shí)間短、精度高等特點(diǎn)，裝置原理簡單，物件少易實(shí)現(xiàn)小型化，一體化裝置。除此之外，本發(fā)明還有一套保護(hù)裝置，可以極大地保護(hù)待測激光器，降低損壞風(fēng)險(xiǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于碟形激光器可控殼體溫度的小型化測試夾具，其特征在于:包括導(dǎo)熱銅塊(I)、雙排十四針蝶形激光器測試夾具(2)、絕熱墊片(3)、標(biāo)準(zhǔn)熱敏電阻(4)、DB25針接口(5)、熱電制冷器(6)、夾具平臺(tái)(7)、LED紅綠指示燈⑶、控制電路板和LD驅(qū)動(dòng)電源； 所述的導(dǎo)熱銅塊(I)、絕熱墊片(3)和熱電制冷器(6)由上至下固定在所述的夾具平臺(tái)(7)上方中部，所述的雙排十四針蝶形激光器測試夾具(2)固定在所述的夾具平臺(tái)(7)上、且位于所述的雙排十四針蝶形激光器測試夾具(2)兩側(cè)，所述的導(dǎo)熱銅塊(I)側(cè)面設(shè)有一小口，供所述的準(zhǔn)熱敏電阻⑷放置； 所述的DB25針接口(5) O固定在所述的夾具平臺(tái)(7)的側(cè)面，所述的雙排十四針碟形激光器夾具(2)的管腳、熱電制冷器(6)的TEC+管腳和TEC-管腳、熱敏電阻的RTH兩根管腳均通過所述夾具平臺(tái)(7)的內(nèi)部空隙引線到所述的DB31針接口(5)上； 所述的LED紅綠指示燈(8)固定在所述的夾具平臺(tái)(7)上； 所述的控制電路板分別與所述的LED紅綠指示燈、熱電制冷器的TEC+管腳，TEC-管腳和LD驅(qū)動(dòng)電源相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于碟形激光器可控殼體溫度的小型化測試夾具，其特征在于:在所述的熱電制冷器(6)的上下兩面均涂有導(dǎo)熱硅脂。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于碟形激光器可控殼體溫度的小型化測試夾具，其特征在于:所述的導(dǎo)熱銅塊的平面度要求為0.02mm，尺寸為30mmX 13mmX 2mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于碟形激光器可控殼體溫度的小型化測試夾具，其特征在于:所述的夾具平臺(tái)(7)為招制，尺寸為60mmX60mmX24mmo
【專利摘要】一種針對(duì)碟形激光器可控殼體溫度的小型化測試夾具，包括一組雙排十四針碟形激光器夾具、一標(biāo)準(zhǔn)熱敏電阻、一熱電制冷器、一導(dǎo)熱銅塊、一絕熱墊片、一DB25針接口、一紅綠LED指示燈、一套控制電路板。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，能對(duì)激光器的殼溫能精確控制且控溫范圍超過以往水冷裝置；同時(shí)通過壓持LD管腳來取代以往焊接LD管腳，簡化了激光器的上電流程，降低了因?yàn)楹附訉?duì)激光器造成損壞的風(fēng)險(xiǎn)。另外本發(fā)明對(duì)待控溫蝶形激光器能起到很好的保護(hù)措施，避免了殼溫未達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，就對(duì)待測蝶形激光器上電的誤操作以及具備當(dāng)溫控系統(tǒng)失控時(shí)對(duì)待測蝶形激光器的緊急保護(hù)功能。
【IPC分類】G01M11/00, G05D23/24
【公開號(hào)】CN105043716
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510545752
【發(fā)明人】洪毅, 陳衛(wèi)標(biāo), 侯霞, 辛國鋒, 陶立, 徐玲
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年8月29日