CN104880659B - 半导体激光器离线测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半导体激光器离线测试方法，各待测试半导体激光器与各测试装置一一对应安装在测试平台上，所述各测试装置中分别包含电源模块，以对各测试装置供电，各测试装置通过数据总线与控制主机电连接，该方法包括：测试装置接收控制主机发送的包括各待测试参数的测试指令；测试装置断开与控制主机间的电连接，并控制分别与各待测试参数对应的传感器对待测试半导体激光器的各待测试参数分别进行参数数据采集；测试装置对采集到的参数数据进行数据处理，并存储处理结果；测试装置测试完成后断开与半导体激光器的连接，并将处理结果发送给控制主机，以实现对各半导体激光器工作参数的离线测试。

Description

半导体激光器离线测试方法

技术领域

本发明涉及电子技术，尤其涉及一种半导体激光器离线测试方法。

背景技术

随着大功率半导体激光器的制作工艺的进一步成熟，大功率半导体激光器泵浦的固体激光器得到了蓬勃的发展。半导体激光器作为泵浦源的全固体激光器具有光束质量高、效率高、体积小、重量轻、可靠性好、性能稳定、寿命长等优点，广泛应用于光纤通信、激光制导、激光雷达和激光测距、激光医疗等领域。

组成半导体激光器的基本单元为Bar条，多个Bar条组合后封装成为大功率半导体激光器，因此Bar条的输出功率的稳定性、可靠性直接决定着半导体激光器泵浦源的性能、质量和使用安全，在出厂前都必须对半导体激光器进行稳定性测试，以筛选出合格产品，以保证半导体激光器应用于上述领域时的安全性以及使用效果。

但现有技术中缺乏一种有效对半导体激光器的工作稳定性进行测试的方法。

发明内容

本发明提供一种半导体激光器离线测试方法，用于对半导体激光器工作状态的稳定性进行测试。

本发明的第一个方面提供一种半导体激光器离线测试方法，各待测试半导体激光器和各测试装置一一对应安装在测试平台上，所述各测试装置中分别包含电源模块，以对所述各测试装置供电，所述各测试装置通过数据总线与控制主机电连接；

所述方法包括：

所述测试装置接收所述控制主机通过所述数据总线发送的测试指令，所述测试指令中包括各待测试参数；

所述测试装置断开与所述控制主机间的电连接，并控制所述测试装置上分别与所述各待测试参数对应的传感器对所述测试装置对应的待测试半导体激光器的所述各待测试参数分别进行参数数据采集；

所述测试装置对采集到的所述参数数据进行数据处理，并本地存储处理结果；

所述测试装置在测试完成时断开与对应的待测试半导体激光器间的电连接；

所述测试装置接收所述控制主机发送的读取指令，并根据所述读取指令向所述控制主机发送所述处理结果，以使所述控制主机对所述处理结果进行分析处理并存储分析处理结果。

本发明提供的半导体激光器离线测试方法，通过与各半导体激光器一一对应的测试装置来实现对各半导体激光器的各测试参数的离线测试。具体地，各测试装置通过数据总线与控制主机连接，并在接收到控制主机下达的携带有待测试参数的测试指令后，断开与控制主机间的连接，实现脱机离线工作。并在控制自身上的各传感器对待测试参数数据进行采集之后，对参数数据进行处理并保存。待完成测试之后，控制主机能够读取并整合分析各个测试装置的处理结果，得到对各半导体激光器的综合测试结果。通过该离线的多参数测试方案，不但能够实现对半导体激光器的工作稳定性的全面准确测试，而且避免了控制主机出现断电或死机等意外情况时，对测试的不利影响，可保证测试的安全可靠。

附图说明

图1为本发明实施例应用的半导体激光器离线测试场景示意图；

图2为本发明实施例一提供的半导体激光器离线测试方法的流程图；

图3为本发明实施例二提供的半导体激光器离线测试方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例应用的半导体激光器离线测试场景示意图，如图1所示，本实施例中，各待测试半导体激光器与各测试装置一一对应安装在测试平台上，各测试装置中分别包含电源模块，以对各测试装置供电，各测试装置通过数据总线与控制主机电连接。图2为本发明实施例一提供的半导体激光器离线测试方法的流程图，如图2所示，针对每个测试装置来说，该离线测试方法包括：

步骤101、测试装置接收所述控制主机通过所述数据总线发送的测试指令，所述测试指令中包括各待测试参数。

由于各测试装置通过总线形式与控制主机连接，控制主机可以采用广播的形式向各测试装置发送测试指令。该测试指令中可以携带各测试装置的标识，以使在只需部分测试装置进行测试时，根据该标识来向该部分测试装置发送测试指令。

测试指令中携带的各待测试参数包括：工作电压、工作电流、工作温度、输出光功率等表征半导体激光器工作状态的参数，不以此为限。

步骤102、测试装置断开与所述控制主机间的电连接，并控制所述测试装置上分别与所述各待测试参数对应的传感器对所述测试装置对应的待测试半导体激光器的所述各待测试参数分别进行参数数据采集。

各测试装置在接收到控制主机发送的测试指令后，解析得到其中包含的待测试参数。之后断开与控制主机间的电连接，即不再受控制主机的控制，独立对各半导体激光器进行参数测试。在每个测试装置上，安装有与各待测试参数分别对应的传感器，比如用于测量半导体激光器的工作电压的电压传感器，用于测量半导体激光器的工作电流的电流传感器，用于测量半导体激光器的工作温度的温度传感器，用于测量半导体激光器的输出光功率的激光功率传感器等。

各测试装置控制自身上的各传感器对对应的半导体激光器工作时的上述测试参数进行检测，以获得各测试参数数据。

具体来说，激光功率传感器可以采用光电探测器或者热电探测器，对于高功率半导体激光器还可以采用积分球与光电探测器相结合的方式，既能接收高功率激光，又能保障测试速度，既能够测试连续激光功率还能测试脉冲激光功率。

温度传感器可采用基于热电偶测温原理或热敏电阻原理的测温装置，卡装在半导体激光器表面，或半导体激光器的散热装置表面。若使用基于热电偶测温原理的芯片，在半导体激光器工作时，表面温度升高，使热电偶的两种金属材料之间产生电动势，即可将温度信号转换为可测试的电压信号。

电流传感器可以采用串联电阻的方式，以将半导体激光器的工作电流转换为该电阻两端的电压信号。

电压传感器可用采用差分输入的方式，并且配有峰值保持电路，不仅可以测试连续激光器的直流电压，还可以对脉冲激光器的峰值电压进行测试。电压传感器对半导体激光器的工作电压进行采集、处理，得到便于后续电路处理的合适的电压信号。

步骤103、测试装置对采集到的所述参数数据进行数据处理，并本地存储处理结果。

测试装置在接收到上述各传感器采集到的参数数据信号之后，对采集到的各参数数据进行数据处理，比如依次进行滤波、放大、模数转换、校准处理，以使测试数据更为准确、可靠。

可选的，用户可以结合实际测试需要，在控制主机发送的测试指令中还可以包括测试控制参数，该测试控制参数包括总测试时间、测试时间间隔、测试档位、脉冲或连续测试方式等至少一个控制参数。即指示各测试装置以什么样的时间间隔对各待测试半导体激光器进行多久时间的测试，根据被测激光器光功率选择合适的档位，根据被测激光器为脉冲激光器或连续型激光器选择合适的测试类型等等。

相应的，步骤102具体为：

测试装置控制所述测试装置上分别与所述各待测试参数对应的传感器根据所述测试控制参数对所述测试装置对应的待测试半导体激光器的所述各待测试参数分别进行参数数据采集。

在以一定时间间隔重复多次测量时，测量装置存储每次测量获得的参数数据，并对每次测量获得的参数数据进行上述诸如滤波、放大等处理，得到处理结果并本地存储。选择不同的档位时对应不同的放大倍率，针对连续激光器和脉冲激光器还可设置不同的数据处理方式和算法，可提高测试精度。

步骤104、测试装置在测试完成时断开与对应的待测试半导体激光器间的电连接。

测试装置在存储完毕对应的半导体激光器的各参数数据的处理结果后，可以给出测试完成指示信号，该指示信号比如是使位于测试装置上的指示灯灭。当该指示灯灭后，比如说明已经达到总测试时间，测试已完成，此时测试装置需停止测试。具体地，测试装置可以通过断开与对应的待测试半导体激光器间的电连接的方式停止对对应的待测试半导体激光器的测试。举例来说，比如该测试装置对应的待测试半导体激光器的电源开关与该测试装置连接，当测试完成时，该测试装置可以控制该电源开关断开，从而切断与对应的半导体激光器间的电连接通路。

步骤105、测试装置接收所述控制主机发送的读取指令，并根据所述读取指令向所述控制主机发送所述处理结果，以使所述控制主机对所述处理结果进行分析处理并存储分析处理结果。

通过上述过程，各测试装置中本地存储有对应的各待测试半导体激光器的测试参数数据处理结果。如果用户需要读取各个测试装置中存储的处理结果，进行后续的分析处理，则通过控制主机向各测试装置发送读取指令，各测试装置在接收到该读取指令后，将本地存储的处理结果发送给控制主机。控制主机对各测试装置的处理结果进行分析处理，以得到分析处理结果。其中，分析处理比如为求各测试装置的处理结果中的最值、均值、方差等，相应的，分析处理结果包括：最值、均值和均方差中的至少一个。

进一步地，测试装置在如步骤105中根据读取指令向控制主机发送所述处理结果之后，还可以删除本地存储的所述处理结果，以避免该处理结果的冗余存储，占用测试装置的存储空间。

本实施例中，通过与各半导体激光器一一对应的测试装置来实现对各半导体激光器的各测试参数的离线测试。具体地，各测试装置通过数据总线与控制主机连接，并在接收到控制主机下达的携带有待测试参数的测试指令后，断开与控制主机间的连接，实现脱机离线工作。并在控制自身上的各传感器对待测试参数数据进行采集之后，对参数数据进行处理并保存。待完成测试之后，控制主机能够读取并整合分析各个测试装置的处理结果，得到对各半导体激光器的综合测试结果。通过该离线的多参数测试方案，不但能够实现对半导体激光器的工作稳定性的全面准确测试，而且避免了控制主机出现断电或死机等意外情况时，对测试的不利影响，可保证测试的安全可靠。

图3为本发明实施例二提供的半导体激光器离线测试方法的流程图，如图3所示，在图2所示实施例的基础上，步骤101中控制主机发送的测试指令中还包括与所述各待测试参数分别对应的参数报警值，相应的，步骤101在本实施例中为：

步骤201、测试装置接收所述控制主机通过所述数据总线发送的测试指令，所述测试指令中包括各待测试参数以及与所述各待测试参数中至少一个待测试参数分别对应的参数报警值。

其中，在待测试参数包括：工作电压、工作电流、工作温度、输出光功率等表征半导体激光器工作状态的参数时，与该各待测试参数分别对应的参数报警值包括：与所述工作电压对应的电压报警值、与所述工作电流对应的电流报警值、与所述工作温度对应的温度报警值、与所述输出光功率对应的功率报警值中的至少一个。

步骤202、测试装置断开与所述控制主机间的电连接，并控制所述测试装置上分别与所述各待测试参数对应的传感器对所述测试装置对应的待测试半导体激光器的所述各待测试参数分别进行参数数据采集。

步骤203、测试装置对采集到的所述参数数据进行数据处理，并存储处理结果。

上述步骤202-203与图2所示实施例中一致，不再赘述。

步骤204、测试装置确定采集到的所述参数数据中是否存在数据值大于对应的参数报警值的异常参数数据，若存在数据值大于对应的参数报警值的异常参数数据，则执行步骤205，若不存在，则执行步骤104。

测试装置在对其对应的半导体激光器进行上述测试参数的测试，并对采集的参数数据进行上述诸如滤波、放大、模数转换等处理后，还将处理结果对应的数据值与对应的参数报警值进行比较，如果出现大于对应参数报警值的情况，说明该对应的半导体激光器工作异常，测得的其参数数据为异常参数数据。

步骤205、测试装置关联记录对应的待测试半导体激光器的标识和所述异常参数数据，并断开与对应的待测试半导体激光器间的电连接。

当某测试装置对应的半导体激光器的参数数据为异常参数数据时，该测试装置关联记录该测试装置对应的半导体激光器的标识和该异常参数数据，同时断开与对应的待测试半导体激光器间的电连接，即随即停止对其对应的半导体激光器的测试并使半导体激光器停止工作，防止因过热或短路等原因发生意外。

步骤206、测试装置接收所述控制主机发送的读取指令，并根据所述读取指令向所述控制主机发送所述标识和所述异常参数数据。

当该测试装置接收到控制主机发送的读取指令后，其将关联记录的上述半导体激光器的标识和对应的异常参数数据发送给控制主机，以使用户能够通过控制主机及时获取该半导体激光器的工作异常状况。从而方便高效地筛选出不合格的半导体激光器。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种半导体激光器离线测试方法，其特征在于，各待测试半导体激光器与各测试装置一一对应安装在测试平台上，所述各测试装置中分别包含电源模块，以对所述各测试装置供电，所述各测试装置通过数据总线与控制主机电连接；

所述方法包括：

所述测试装置接收所述控制主机通过所述数据总线发送的测试指令，所述测试指令中包括各待测试参数；

所述测试装置断开与所述控制主机间的电连接，并控制所述测试装置上分别与所述各待测试参数对应的传感器对所述测试装置对应的待测试半导体激光器的所述各待测试参数分别进行参数数据采集；

所述测试装置对采集到的所述参数数据进行数据处理，并本地存储处理结果；

所述测试装置在测试完成时断开与对应的待测试半导体激光器间的电连接；

所述测试装置接收所述控制主机发送的读取指令，并根据所述读取指令向所述控制主机发送所述处理结果，以使所述控制主机对所述处理结果进行分析处理并存储分析处理结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试装置根据所述读取指令向所述控制主机发送所述处理结果之后，还包括：

所述测试装置删除本地存储的所述处理结果。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试指令中还包括测试控制参数，所述测试控制参数包括总测试时间、测试时间间隔、测试档位、脉冲测试方式、连续测试方式中的至少一个控制参数；

所述测试装置控制所述测试装置上分别与所述各待测试参数对应的传感器对所述测试装置对应的待测试半导体激光器的所述各待测试参数分别进行参数数据采集，包括：

所述测试装置控制所述测试装置上分别与所述各待测试参数对应的传感器根据所述测试控制参数对所述测试装置对应的待测试半导体激光器的所述各待测试参数分别进行参数数据采集。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试指令中还包括与所述各待测试参数中至少一个待测试参数对应的参数报警值；

所述测试装置对采集到的所述参数数据进行数据处理，并存储处理结果之后，还包括：

所述测试装置确定采集到的所述参数数据中是否存在数据值大于对应的参数报警值的异常参数数据；

若存在数据值大于对应的参数报警值的异常参数数据，则所述测试装置关联记录对应的待测试半导体激光器的标识和所述异常参数数据，并断开与对应的待测试半导体激光器间的电连接；

相应的，所述测试装置根据所述读取指令向所述控制主机发送所述处理结果，包括：

所述测试装置向所述控制主机发送所述标识和所述异常参数数据。

5.根据权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，所述测试装置对采集到的所述参数数据进行数据处理，包括：

所述测试装置对采集到的所述参数数据依次进行滤波、放大、模数转换、校准处理。

6.根据权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，所述分析处理结果包括：最值、均值和均方差中的至少一个。

7.根据权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于：

所述各待测试参数包括：工作电压、工作电流、工作温度、输出光功率；

所述与所述各待测试参数分别对应的参数报警值包括：与所述工作电压对应的电压报警值、与所述工作电流对应的电流报警值、与所述工作温度对应的温度报警值、与所述输出光功率对应的功率报警值。