CN103712776A - 激光器寿命试验用固定夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种激光器寿命试验用固定夹具，包括多个并排设置的金属底座，设置在每两个相邻底座间的绝缘片，安装在每个底座上用于固定激光器的金属基座，以及连接两个相邻底座上激光器的金属连接件。本发明提供的装置实现了多只器件的无引线串联连接，以及能实现对激光器进行大批量试验测试。此外，该装置制作简单，成本低，在生产中具有很高的使用价值。

Description

激光器寿命试验用固定夹具

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，特别涉及一种激光器寿命试验用固定夹具。

背景技术

半导体激光器因具有体积小、重量轻、转换效率高、可靠性好等优点而广泛应用于光通信、信息存储、医疗、光传感以及泵浦固体激光器和光纤放大器等领域，对国民经济建设起着举足轻重的作用。在上述应用领域中，寿命是保障其应用的一个重要可靠性指标，某些重要工程已明确提出对半导体激光器进行10000小时以上或109次脉冲次数的寿命考核需求。

对半导体激光器的寿命考核需要开展寿命评价试验，通常采用恒定电流加速寿命试验或恒定温度加速寿命试验两种方式，不管采用哪种寿命试验方式，均需要将多只器件固定在激光器寿命试验仪器中，设计一种好的、易于操作的样品固定夹具尤为关键。这是因为，若夹具设计不合理，一方面在安装过程中很容易划伤腔面，影响寿命评价结果；另一方面，若设计的夹具存在热接触或电接触缺陷，也会导致器件在寿命试验过程中过热或过电损伤。此外，若设计的夹具没有良好的操作性，就会导致在样品装载过程中耗费大量的时间和人力，造成生产成本的提高。

传统技术中，有的固定夹具操作比较繁琐，而且不能老化测试C封装形式的激光器，在正常的生产中会影响生产效率；有的只针对封装前的老化，对于大批量封装后生产并没有很大用处；有的结构复杂，特别是对于多只器件串联的老化回路中，器件与器件之间的连接需要靠导线连接，操作不方便。

发明内容

基于此，针对上述操作繁琐、结构复杂且串联不方便的问题，本发明提出一种针对大批量C-Mount封装单管芯半导体激光器的激光器寿命试验用固定夹具。

其技术方案如下：

一种激光器寿命试验用固定夹具，包括多个并排设置的金属底座，设置在每两个相邻底座间的绝缘片，安装在每个底座上用于固定激光器的金属基座，以及连接两个相邻底座上激光器的金属连接件。

每个金属底座的基座上安装一个激光器，可以实现对多个封装后的激光器同时进行寿命试验的目的，并且通过绝缘片将每个底座电绝缘隔开，每个金属底座上的基金属座与激光器的正极相连接，再利用金属连接件一端直接连接金属底座，一端直接连接激光器负极，从而间接将两个相邻激光器的正极和负极连接在一起，实现了多个激光器的无连接线串联。

下面对其进一步技术方案进行说明：

优选的是，连接件包括连接底座的固定端，以及连接激光器负极且悬空的连接端，固定端与连接端连接。金属连接件的固定端直接通过螺纹连接方式与金属底座连接固定，实现固定连接件的目的，同时也实现与底座上安装的激光器正极联通的目的；金属连接件连接端悬空设置，不与底座或基座接触，直接与另一相邻激光器的负极相连，实现将相邻的两个激光器串联起来。

优选的是，连接端设置有夹持激光器负极电极片的弹性夹口。设置弹性夹口，方便将金属连接件与激光器伸出的激光器附件电极片夹持固定，连接方便简单。

优选的是，每个底座设置有通水孔，所有底座的通水孔连通。在通水孔中接入循环水，将激光器传递到底座上的热量带走，给装置散热。

优选的是，基座上设置有温度探测器放置孔。在该孔中放置温度探测器，对激光器的温度进行精密监测。

优选的是，包括安装板，以及安装在安装板上的绝缘板，底座安装设置在绝缘板上。安装板为所有的底座提供支撑和安装位置，绝缘板和绝缘片共同作用，将每个底座完成电绝缘隔开。

优选的是，还包括支撑架，支撑架安装于所述安装板下面。用支撑架将整个夹具支撑住，方便进行试验监测。

本发明具有如下突出的优点：利用螺钉将待进行寿命试验的器件固定在基座上，操作十分简便；在激光器寿命试验系统中实现了多只器件的串联连接，克服了传统寿命试验系统中利用引线进行器件间电连接的缺陷；在激光器寿命试验过程中实现了对试验器件温度的实时监测，通过数据分析，可提高试验结果分析的精度，获得更接近真值的寿命统计值；此外，固定装置制作简单，成本低，在生产中具有很高的使用价值。

附图说明

图1是本发明实施例中激光器寿命试验用固定夹具的三维轴侧示意图；

图2是本发明实施例中激光器寿命试验用固定夹具的主视局部示意图；

图3是本发明实施例中激光器寿命试验用固定夹具底座的三维轴侧示意图；

图4是本发明实施例中激光器寿命试验用固定夹具基座的三维轴侧示意图；

图5是本发明实施例中激光器寿命试验用固定夹具连接件的三维轴侧示意图；

图6是本发明实施例中激光器寿命试验用固定夹具激光器的三维轴侧示意图。

附图标记说明：

100-支撑架，200-底板，300-绝缘板，400-底座，410-通水孔，500-基板，510-凹槽，520-温度探测器放置孔，600-连接件，610-连接端，612-弹性开口，614-旋紧螺孔，620-固定端，700-激光器，710-负极电极片，720-激光器固定孔，800-绝缘片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1所示，一种激光器寿命试验用固定夹具，可用于C-Mount封装单管芯半导体激光器，主要包括支撑架100，设置在支撑架100上的安装板200，安装在安装板200上的多个金属底座400，每两个金属底座400之间设置有绝缘片800，金属底座400上安装固定有金属基座500，还安装有连接相邻底座400上的激光器700的连接件600。

每个金属底座400的基座500上安装一个激光器700，可以实现对多个封装后的激光器700同时进行寿命试验的目的，并且通过绝缘片800将每个底座400电绝缘隔开，每个金属底座400上的金属基座500与激光器700的正极相连接，再利用金属连接件600一端直接连接金属底座400，一端直接连接激光器负极，从而间接将两个相邻激光器700的正极和负极连接在一起，实现了多个激光器700的无连接线串联。

此固定夹具包括有两个支撑架100，分开对称放置，使支撑稳定可靠。支撑架100也可以多于两个，均匀安装分布。其材料可为金属或其他有足够强度的材料，并通过螺钉或螺栓等螺纹连接方式固定在试验场所的某处。对整个装置起支撑固定的作用，用支撑架100将整个夹具支撑住，方便进行试验监测。安装板200安装于此两个支撑架100上，为一整体板状结构，且两支撑架100的两外端突出于此安装板200，方便对安装板200进行安装定位，另外安装板200的中间位置为悬空状态。

此固定夹具还包括多个金属底座400，并排安装于安装板200上，在安装板200上呈直线式排列。每个底座400外形为方块状，结构简单容易安装。安装板200与金属底座400之间还安装设置有绝缘板300，将二者电绝缘隔离。而且每两个相邻金属底座400之间设置有绝缘片800。绝缘片800和绝缘板300为陶瓷或云母板等材料制成，绝缘片800主要用于相邻底座400之间的电绝缘，绝缘板300主要用于底座400与安装板200之间的电绝缘。另外，每个金属底座400上设置有通水孔410，该通水孔410从侧边贯通整个底座400，所有底座400的通水孔410相连通，可接入循环水，能迅速将激光器700产生的热量带走，对装置进行良好的散热以实现对试验装置温度的精确控制。

此固定夹具还包括多个金属基座500，每个基座500为方块状，其四周设置有固定基座500的螺孔，通过螺钉将其固定在底座400的中心位置处。每个底座400上安装有一个基座500，且都安装于底座400的侧面，这样便于激光器700的安装测试和观察等。该基座500为金属导电基座，其材质为铜材或钢材。一方面基座500为激光器正极与电源正极之间的过渡电极；另一方面，金属基座500与底座400紧密接触，可以迅速将激光器700产生的热量传递给底座400，并利用底座400上的通水孔410中的循环水带走。每个基座500中间位置处设有开口凹槽510，所述基座上凹槽510的大小根据激光器热沉的大小确定。凹槽510的正中开有定位孔，用于固定激光器700。激光器700上设置有激光器固定孔720，通过螺钉安装固定在基座500的凹槽510处。基座500一侧靠近开口凹槽510附近还开设有温度探测器放置孔520，用于放置温度探测器，对激光器700的温度进行精密监测。温度探测器放置孔520也可以开设在其他靠近激光器700的位置处。在寿命试验过程中，通过上位计算机控制，实现对试验器件温度的实时监测。此温度探测器为一温度传感器，温度探测器放置孔520可为圆孔、方孔或其他形状的孔，根据实际情况确定孔的形状。

此固定夹具还包括多个连接件600，每个连接件600包括连接底座400的固定端620，以及连接激光器负极且悬空的连接端610，固定端620与连接端610连接。金属连接件的固定端620直接通过螺纹连接方式与金属底座400连接固定，实现固定连接件600的目的，同时也实现与底座400上安装的激光器正极联通的目的；金属连接件的连接端610悬空设置，不与底座400或基座500接触，直接与另一相邻激光器700的负极相连，实现将相邻的两个激光器700串联起来。

每个连接件600的固定端620上设置有螺钉孔，将连接件600安装固定在底座400上，将相邻的两个激光器700连接在一起，从而利用多个连接件600将装置上所有的激光器700串连在一起。该连接件600为铜材质，导电性能良好。且该连接件600为L形跨臂结构，包括垂直的固定端和水平的连接端，固定端上设置有多个螺钉孔，通过螺钉与底座400连接固定，连接端610与激光器的负极直接连接，从而实现寿命试验系统中相邻的激光器器件的电连接；连接端610上开有连接件弹性夹口612，可夹持基座500上激光器的向外伸出的负极电极片710，连接端610侧面上设置有连接件旋紧螺孔614，可以通过旋紧螺钉对夹持的负极电极片710加以固定。另外，该连接件600设计成L形，也便于连接件600的安装定位。

另外，在本发明的激光器的固定夹具中，底座400是用于固定基座500、连接件600和绝缘片800的媒介，并可接入循环水进行良好温度控制和散热。相邻底座间的电绝缘通过绝缘片800和绝缘板300共同实现，其上的激光器700之间的电连接通过连接件600实现，最终实现多个器件的串联工作。

本发明利用螺钉将待进行寿命试验的器件固定在基座500上，操作十分简便。使用本发明的装置在激光器寿命试验系统中实现了多只器件的串联连接，克服了传统寿命试验系统中利用引线进行器件间电连接的缺陷。使用本发明的装置在激光器寿命试验过程中实现了对试验器件温度的实时监测，通过数据分析，可提高试验结果分析的精度，获得更接近真值的寿命统计值。此外，固定装置的制作简单，成本低，在生产中具有很高的使用价值。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种激光器寿命试验用固定夹具，其特征在于，包括多个并排设置的金属底座，设置在每两个相邻底座间的绝缘片，安装在每个所述底座上用于固定激光器的金属基座，以及连接两个相邻底座上激光器的金属连接件。

2.根据权利要求1所述的激光器寿命试验用固定夹具，其特征在于，所述连接件包括连接所述底座的固定端，以及连接激光器负极且悬空的连接端，所述固定端与所述连接端连接。

3.根据权利要求2所述的激光器寿命试验用固定夹具，其特征在于，所述连接端设置有夹持激光器负极电极片的弹性夹口。

4.根据权利要求1所述的激光器寿命试验用固定夹具，其特征在于，每个所述底座设置有通水孔，所有所述底座的通水孔连通。

5.根据权利要求1所述的激光器寿命试验用固定夹具，其特征在于，所述基座上设置有温度探测器放置孔。

6.根据权利要求1所述的激光器寿命试验用固定夹具，其特征在于，包括安装板，以及安装在所述安装板上的绝缘板，所述底座安装设置在所述绝缘板上。

7.根据权利要求6所述的激光器寿命试验用固定夹具，其特征在于，还包括支撑架，所述支撑架安装于所述安装板下面。

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