CN103235173B - 一种激光器阈值电流的测试方法和驱动采样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光器阈值电流的测试方法，该方法通过给激光器一组线性增加的驱动电流，并采样相应的背光电流，最后以两者间的关系计算得出该激光器的阈值电流；本发明还公开了一种激光器阈值电流的驱动采样装置，该装置包括MCU、ADC、DAC、驱动电流控制模块、背光电流控制模块和通信接口，用于向激光器发送特定驱动电流并采样相应背光电流；本发明的方法与装置能够使激光器的生产成本更低，生产效率更高，同时激光器性能参数也更准确。

Description

一种激光器阈值电流的测试方法和驱动采样装置

技术领域

本发明涉及光电领域，尤其涉及一种激光器阈值电流的测试方法和驱动采样装置。

背景技术

在激光器的生产工艺中，由于激光器等有源器件的特性的一致性较差，必须对激光器某些特性参数进行测试，以期筛选出特性不合服生产需求的器件。其中比较重要的特性参数就是激光器的阈值电流。在现有测试方法中，阈值电流时根据光功率P曲线测试出来，而光功率的测量仪器是光功率计，现有的阈值电流测试方法装置平台如图1所示。

然而，光功率计价格偏贵，响应时间较长，测试时耗时较长，生产效率低下。因此，需要寻找一种成本低廉的高效率的激光器的阈值电流参数的测试方法。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种激光器阈值电流的测试方法，能够大幅度降低生产线在仪器上的投入，提升产能，提高生产效率，降低生产成本。

本发明的第二个目的是提供一种激光器阈值电流的驱动采样装置，该驱动采样装置配合微计算机，利用本发明的测试方法，能够简便的测试出激光器阈值电流，提高生产效率。

本发明的第一个目的可以通过以下方案来达到：

一种激光器阈值电流的测试方法，包括如下几个步骤：S1：从起始值开始，根据设置的步长值和电流终止值，生成一组驱动电流；S2：将该组驱动电流依次发送给激光器，并依次对激光器背光管的背光电流进行采样；S3：根据驱动电流和背光电流之间的关系，计算得出阈值电流。

进一步的，所述步骤S3的计算过程如下：S31：将背光电流值和驱动电流值一一对应形成Im-Ibias曲线；S32：对Im-Ibias曲线进行微分运算,得到Im’-Ibias曲线；S33：取Im’-Ibias曲线最大值1/3处对应的Ibias值即为阈值电流。通过这样的计算，能够得到更为精确的阈值电流数值。

进一步的，所述步骤S32的对Im-Ibias曲线进行微分运算之前，先对Im-Ibias曲线进行平滑处理。平滑处理能够让最后的计算结果更为精确。

进一步的，所述步骤S1中的一组驱动电流为数值线性递增的一组驱动电流。线性递增能够让后续的数据处理更为简便，效率更高。

本发明的第二个目的可以通过以下方案来达到：

一种激光器阈值电流的驱动采样装置，包括MCU、DAC、驱动电流控制模块、背光电流控制模块、ADC和通信接口；所述MCU内置一组驱动电流数值，MCU通过DAC依次将该组驱动电流数值转化成模拟信号，并依次由DAC将模拟信号发送到驱动电流控制模块；所述驱动电流控制模块根据收到的模拟信号依次发送特定大小的驱动电流到激光器；所述背光电流控制模块依次接收来自激光器背光管反馈回来的背光电流，并将该背光电流依次发送到ADC；所述ADC依次将背光电流转换为数字信号，并通过通信接口依次发送到外部，以供后续调用。

进一步的，所述MCU内置的一组驱动电流数值线性递增。线性递增能够让后续的数据处理更为简便，效率更高。

进一步的，所述驱动采样装置在第一次发送驱动电流之后，其后的发送驱动电流与采样背光电流同时进行。如此能够节省时间提高效率。

采用了本发明的测试方法，能够根据背光电流计算出阈值电流，而不需要传统的光功率计，这就大幅度降低了生产线在仪器上的投入，从而降低了生产成本；同时是一个软件可实现的方法，因此特别适用于自动化生产线的使用，由于微处理器采样速率极高，本发明所耗时间明显缩短，从而有效地提高了生产效率。

本发明技术方案提供的驱动采样装置，一次测试过程可以采样成百上千个背光电流数据，从而极大地提高了测试精度。

附图说明

图1是现有激光器阈值电流测试装置平台示意图；

图2是本发明具体实施方式中激光器阈值电流驱动采样装置示意图；

图3是本发明具体实施方式中激光器阈值电流的测试流程图；

图4是背光电流与驱动电流的Im-Ibias曲线示意图；

图5是微分后背光电流与驱动电流的Im’-Ibias曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

本发明技术方案的总体思想是根据背光电流Im与光功率有相同的阈值电流Ith特性而根据背光电流Im与驱动电流Ibias的曲线计算激光器的阈值电流Ith。因此本发明一种激光器阈值电流的测试方法的具体实施例，由如下几个步骤组成：S1：从起始值开始，根据设置的步长值和电流终止值，生成一组线性递增的驱动电流；S2：将该组驱动电流依次发送给激光器，并依次对激光器背光管的背光电流进行采样；S3：根据驱动电流和背光电流之间的关系，计算得出阈值电流，其计算过程如下：S31：将背光电流值和驱动电流值一一对应形成Im-Ibias曲线，并对Im-Ibias曲线进行平滑处理；S32：对Im-Ibias曲线进行微分运算,得到Im’-Ibias曲线；S33：取Im’-Ibias曲线最大值1/3处对应的Ibias值即为阈值电流。图4所示为平滑处理后的Im-Ibias曲线；图5所示为Im’-Ibias曲线，以及最后得到的阈值电流Ith值。

如图2所示，为本发明具体实施方式中激光器阈值电流的驱动采样装置示意图。本驱动采样装置由MCU、DAC、驱动电流控制模块、背光电流控制模块、ADC和通信接口组成。该MCU内置一组驱动电流数值，该组驱动电流Ibias的数值，从一个起始值开始，以一定步长为增量，线性增加，到某一个设定的终止值为止。MCU将第一个驱动电流数值通过DAC转化成模拟信号，而后由DAC将该模拟信号发送到驱动电流控制模块；该驱动电流控制模块根据收到的模拟信号发送特定大小的驱动电流到激光器。该背光电流Im控制模块接收来自激光器背光管反馈回来的背光电流，并将该背光电流发送到ADC；由ADC将该背光电流转换为数字信号，并通过通信接口依次发送到微计算机进行记录。这样一个流程走完之后，MCU将下一个驱动电流数据发送到DAC，开始新的循环，一直到驱动电流数据发送完毕为止。此后的循环中，整个驱动采样装置是一边发送驱动电流，一边采样背光电流，同时将采样到的背光电流数据发送给微计算机。而后微计算机按照前述的计算方法可以计算得出阈值电流。

图3是本发明具体实施方式中激光器的阈值电流的测试流程图。初始化驱动采样装置，微计算机对该装置建立通信连接，并对其进行初始状态的设置。根据设置的驱动电流起始值、终止值和调节步长值，计算出对应的寄存器数据并将这些数据写入驱动采样装置的寄存器。驱动采样装置启动测试，驱动电流从设置的起始值开始，按照步长值线性增加，直到驱动电流达到终止值；同时，每增加一个步长，就获取一个背光电流值Im。微计算机根据得到的一组背光电流值与设置的该组驱动电流值形成Im-Ibias曲线。由于实际获取的这组曲线Im-Ibias存在毛刺，为避免毛刺对后续计算的影响，需要先将这组曲线做平滑处理。而后对这组曲线进行微分d(Im-Ibias)，得到微分后的Im’-Ibias曲线；计算出微分后曲线的最大值Max(Im’)；计算出(1/3)*Max(Im’)对应的驱动电流值即是阈值电流Ith。最后微计算机判断此次测试结果是否有效并将计算出的阈值电流Ith显示出来。

Claims (6)

1.一种激光器阈值电流的测试方法，其特征在于，包括如下几个步骤：

S1：从起始值开始，根据设置的步长值和电流终止值，生成一组驱动电流；

S2：将该组驱动电流依次发送给激光器，并依次对激光器背光管的背光电流进行采样；

S3：根据驱动电流和背光电流之间的关系，计算得出阈值电流；

所述步骤S3的计算过程如下：

S31：将背光电流值和驱动电流值一一对应形成Im-Ibias曲线；

S32：对Im-Ibias曲线进行微分运算,得到Im’-Ibias曲线；

S33：取Im’-Ibias曲线最大值1/3处对应的Ibias值即为阈值电流。

2.根据权利要求1所述测试方法，其特征在于：

所述步骤S32的对Im-Ibias曲线进行微分运算之前，先对Im-Ibias曲线进行平滑处理。

3.根据权利要求1所述测试方法，其特征在于：

所述步骤S1中的一组驱动电流为数值线性递增的一组驱动电流。

4.一种激光器阈值电流的驱动采样装置，其特征在于：

包括MCU、DAC、驱动电流控制模块、背光电流控制模块、ADC和通信接口；

所述MCU内置一组驱动电流数值，MCU通过DAC依次将该组驱动电流数值转化成模拟信号，并依次由DAC将模拟信号发送到驱动电流控制模块；

所述驱动电流控制模块根据收到的模拟信号依次发送特定大小的驱动电流到激光器；

所述背光电流控制模块依次接收来自激光器背光管反馈回来的背光电流，并将该背光电流依次发送到ADC；

所述ADC依次将背光电流转换为数字信号，并通过通信接口依次发送到外部，以供后续调用。

5.根据权利要求4所述驱动采样装置，其特征在于：

所述MCU内置的一组驱动电流数值线性递增。

6.根据权利要求4所述驱动采样装置，其特征在于：

所述驱动采样装置在第一次发送驱动电流之后，其后的发送驱动电流与采样背光电流同时进行。