CN110178039A - 用于测试光电装置的设备和操作所述设备的方法 - Google Patents

用于测试光电装置的设备和操作所述设备的方法 Download PDF

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Abstract

能够操作来在不同温度处收集光电装置的光学性能数据的测试设备包括通过光电装置台与所述光电装置进行热接触和机械接触的热调节装置。所述热调节装置能够将热能引导到被测试的所述光电装置，而不用加热靠近的测试目标。因此，在一些情况下，能够避免虚假结果并且能够实现在不同温度处快速测量所述光电装置。

Description

用于测试光电装置的设备和操作所述设备的方法
背景技术
有时在多个不同温度处测量光电装置的光学性能，以便评估光电装置在不同操作温度下的性能，并且评估光电装置在反复暴露于非环境温度(即，热循环)时是否稳定。这些测试可包括指导光电装置来捕集测试目标(例如，灰卡)的数据。测试设备可包括光电装置和测试目标两者。在一些情况下，整个设备经受温度变化，以便在不同温度处从光电装置收集测试数据。例如，光电装置可通过靠近光电装置的加热元件的对流进行加热。然而，这可导致整个设备由于热传递方法效率低下而变热。
这种测试设备可具有多个问题。例如，当整个测试设备的温度发生变化，并且设备的热容量很大时，可能需要很长的时间才能达到期望的测试温度。另外，有时在升高的温度(例如，70℃)处测试光电装置。由于整个测试设备必须加热到升高的温度，目标也加热到升高的温度。这可以引发多个问题。例如，由于单个目标可用来评估多个光电模块(例如，10s、100s，或甚至1000s)，目标可由于反复测试而表现出尺寸变化，使得所捕集的测试数据不准确。另外，测试目标可在测试过程中(即，在升高的温度处)经历尺寸变化。另外，测试目标可发生化学变化(例如，表面可氧化)，从而产生虚假结果。
发明内容
本公开描述了用于在多个不同温度处测试光电装置的设备，在一些情况下，所述设备克服了前述难题。本公开还描述了用于操作所述设备的方法。设备可有利于在多个不同温度处快速测量光学性能。此外，测试目标可表现出劣化现象减少，从而减少或最小化收集虚假测量数据。
在第一方面，用于在多个不同温度处测试光电装置的设备包括光电装置台，和设置在光电装置台内的空腔。空腔可被配置来容纳光电装置，使得光电装置嵌入空腔内。设备还包括电接触件。电接触件可至少部分地定位在光电装置台内并可操作来以电的方式接触光电装置。电接触件可操作来在光电装置与测试控制器之间传输测试命令和测试数据。设备还包括温度感测装置。温度感测装置可定位在光电装置台内并定位在空腔和光电装置近侧。温度感测装置可操作来向热控制器传输温度感测数据。设备还包括固定地连接到光电装置台和基座的至少一个可致动机械连接器。一个或多个可致动机械连接器可操作来使基座和光电装置台进行热连通和机械连通。设备还包括安装在基座近侧并可与基座进行热连通的热调节装置。热调节装置可操作来根据从热控制器传输的温度调节数据与基座交换热能。设备还包括安装在光电装置台近侧的目标台。目标台可操作来以机械的方式接触光电装置。设备还包括安装在目标台内并与光电装置对齐的目标。
在一些实现方式中，用于在不同温度处测试光电装置的设备包括与光电装置进行热连通的光电装置台。
在一些实现方式中，热调节装置为热电装置。
在一些实现方式中，热调节装置为热加热元件。
在一些实现方式中，温度感测装置为热电偶。
在一些实现方式中，温度感测装置为热敏电阻。
在一些情况下，用于在不同温度处测试光电装置的设备包括安装到热调节装置的充流热调节装置，所述充流热调节装置与热调节装置进行热连通。
在一些情况下，用于在不同温度处测试光电装置的设备包括安装到热调节装置的散热器，所述散热器与热调节装置进行热连通。
在一些实现方式中，散热器至少部分地由铝构成。
在一些实现方式中，散热器至少部分地由铜构成。
在一些实现方式中，可致动机械连接器为弹簧。
在一些实现方式中，电接触件为弹簧加载销。
在一些实现方式中，覆盖玻璃安装在目标台内并与光电装置对齐。
在一些实现方式中，用于在不同温度处测试光电装置的设备包括被安装形成围绕光电装置和目标的气密性密封的目标台和光电装置台。
在一些实现方式中，用于在不同温度处测试光电装置的设备包括可操作来在空腔与空腔外部的区域之间传导气体的通道。
其他方面、特征和优点将由以下详细描述、附图和权利要求而显而易见。
附图说明
图1A描绘了用于在不同温度处测试一个光电装置的处于打开位置的设备的一个示例。
图1B描绘了图1A中处于闭合位置的图1A所描绘的设备。
图2描绘了用于在不同温度处测试一个光电装置的设备的另一个示例。
图3描绘了用于在不同温度处测试一个光电装置的设备的再一个示例。
图4描绘了用于在不同温度处测试一个光电装置的设备的又一个示例。
图5A描绘了用于在不同温度处测试多个光电装置的设备的一个示例。
图5B描绘了用于在不同温度处测试多个光电装置的设备的另一个示例。
具体实施方式
用于在多个不同温度处测试光电装置的示例性设备100在图1A中被描绘成处于打开位置。设备100包括光电装置101。光电装置101包括光电装置台102和设置在光电装置台102内的空腔104。空腔104被配置来容纳光电装置101，使得光电装置101嵌入空腔104内。
设备100还包括多个电接触件106。电接触件106可至少部分地定位在光电装置台102内并可操作来以电的方式接触光电装置101。电接触件106可操作来在光电装置与测试控制器之间传输测试命令和测试数据。例如，电接触件106可以是弹簧加载销(弹簧销)，或其他可调节电接触件。
设备100还包括温度感测装置108。温度感测装置108可定位在光电装置台102内并定位在空腔104和光电装置101近侧。温度感测装置108可操作来向诸如比例积分微分(PID)控制器的热控制器传输温度感测数据。例如，温度感测装置108可以是热电偶或热敏电阻。
设备100还包括至少一个可致动机械连接器110。至少一个可致动机械连接器110固定地连接到光电装置台102和基座112。至少一个可致动机械连接器110可操作来使基座112和光电装置台102进行热连通和机械连通。在一些情况下，至少一个可致动机械连接器110为弹簧。
设备100还包括安装在基座112近侧并可与基座112进行热连通的热调节装置114。热调节装置114可操作来根据从热控制器传输的温度调节数据与基座交换热能。例如，热调节装置114可以是热电装置或热加热元件。
设备100还包括安装到热调节装置114的散热器115。散热器115与热调节装置114进行热连通。例如，散热器115可至少部分地由铜或铝构成。在一些情况下，散热器115至少部分地由高热容量材料和/或有高热导率的材料构成。
设备100还包括安装在光电装置台102近侧的目标台116。目标台116可操作来以机械的方式接触光电装置101。
设备100还包括安装在目标台116内并如图1A所示如对齐箭头Al所指出的与光电装置101对齐的目标118。例如，目标可以是灰卡。
图1B描绘了用于在不同温度处测试光电装置的处于闭合位置的设备100。设备100被示出为进行热连通和机械连通的主要部件。
图2描绘了用于在多个不同温度处测试光电装置的设备的另一个示例。设备200包括光电装置201。光电装置201包括光电装置台202和设置在光电装置台202内的空腔204。空腔204被配置来容纳光电装置201，使得光电装置201嵌入空腔204内。
设备200还包括电接触件206。电接触件206至少部分地定位在光电装置台202内并可操作来以电的方式接触光电装置201。电接触件206可操作来在光电装置与测试控制器之间传输测试命令和测试数据。例如，电接触件206可以是弹簧加载销(弹簧销)，或其他可调节电接触件。
设备200还包括温度感测装置208。温度感测装置108定位在光电装置台202内并定位在空腔204和光电装置201近侧。温度感测装置208可操作来向诸如PID控制器的热控制器传输温度感测数据。例如，温度感测装置208可以是热电偶或热敏电阻。
设备200还包括至少一个可致动机械连接器210。至少一个可致动机械连接器210固定地连接到光电装置台202和基座212。至少一个可致动机械连接器210可操作来使基座212和光电装置台202进行热连通和机械连通。在一些情况下，至少一个可致动机械连接器210为弹簧。
设备200还包括安装在基座212近侧并与基座212进行热连通的热调节装置214。热调节装置214可操作来根据从热控制器传输的温度调节数据与基座交换热能。例如，热调节装置214可以是热电装置或热加热元件。
设备200还包括带有流体222的充流热调节装置220。充流调节装置220被安装成与热调节装置214进行热连通和机械连通。流体222可以是水、乙二醇、油、空气或任何其他合适的流体，所述流体可操作来从热调节装置214附近传导热量并还可操作来影响光电装置201上的快速温度变化。
设备200还包括安装在光电装置台202近侧的目标台216。目标台216可操作来以机械的方式接触光电装置201。
设备200还包括安装在目标台216内并与光电装置201对齐的目标218。例如，目标可以是灰卡。
图3描绘了用于在不同温度处测试光电装置的再一个示例性设备。设备300包括光电装置301。光电装置301包括光电装置台302和设置在光电装置台302内的空腔304。空腔304被配置来容纳光电装置301，使得光电装置301嵌入空腔304内。设备300还包括与光电装置301对齐的覆盖玻璃324。覆盖玻璃324可模拟一个覆盖玻璃，带有所述覆盖玻璃的光电装置301在操作中更易被对齐和安装(即，如在终端用户的装置中所实现的)。
设备300还包括电接触件306。电接触件306至少部分地定位在光电装置台302内并可操作来以电的方式接触光电装置301。电接触件306可操作来在光电装置与测试控制器之间传输测试命令和测试数据。例如，电接触件306可以是弹簧加载销(弹簧销)，或其他可调节电接触件。
设备300还包括温度感测装置308。温度感测装置308定位在光电装置台302内并定位在空腔304和光电装置301近侧。温度感测装置308可操作来向诸如PID控制器的热控制器传输温度感测数据。例如，温度感测装置308可以是热电偶或热敏电阻。
设备300还包括至少一个可致动机械连接器310。至少一个可致动机械连接器310固定地连接到光电装置台302和基座312。至少一个可致动机械连接器310可操作来使基座312和光电装置台302进行热连通和机械连通。在一些情况下，至少一个可致动机械连接器310为弹簧。
设备300还包括安装在基座312近侧并与基座312进行热连通的热调节装置314。热调节装置314可操作来根据从热控制器传输的温度调节数据与基座交换热能。例如，热调节装置314可以是热电装置或热加热元件。
设备300还包括带有流体322的充流热调节装置320。充流调节装置320被安装成与热调节装置314进行热连通和机械连通。流体322可以是水、乙二醇、油、空气或任何其他合适的流体，所述流体可操作来从热调节装置314附近传导热量并还可操作来影响光电装置301上的快速温度变化。
设备300还包括安装在光电装置台302近侧的目标台316。目标台316可操作来以机械的方式接触光电装置301。
设备300还包括安装在目标台316内并与光电装置301对齐的目标318。例如，目标可以是灰卡。
图4描绘了用于在不同温度处测试光电装置的又一个示例性设备。设备400包括光电装置401。光电装置401包括光电装置台402和设置在光电装置台402内的空腔404。空腔404被配置来容纳光电装置401，使得光电装置401嵌入空腔404内。设备400还包括与光电装置401对齐的覆盖玻璃424。覆盖玻璃424可模拟一个覆盖玻璃，带有所述覆盖玻璃的光电装置401在操作中更易被对齐和安装(即，如在终端用户的装置中所实现的)。
设备400还包括电接触件406。电接触件406至少部分地定位在光电装置台402内并可操作来以电的方式接触光电装置401。电接触件406可操作来在光电装置与测试控制器之间传输测试命令和测试数据。例如，电接触件406可以是弹簧加载销(弹簧销)，或其他可调节电接触件。
设备400还包括温度感测装置408。温度感测装置408定位在光电装置台402内并定位在空腔404和光电装置401近侧。温度感测装置408可操作来向诸如PID控制器的热控制器传输温度感测数据。例如，温度感测装置408可以是热电偶或热敏电阻。
设备400还包括至少一个可致动机械连接器410。至少一个可致动机械连接器410固定地连接到光电装置台402和基座412。至少一个可致动机械连接器410可操作来使基座412和光电装置台402进行热连通和机械连通。在一些情况下，至少一个可致动机械连接器410可以是弹簧。
设备400还包括安装在基座412近侧并与基座412进行热连通的热调节装置414。热调节装置414可操作来根据从热控制器传输的温度调节数据与基座交换热能。例如，热调节装置414为热电装置或热加热元件。
设备400还包括带有流体422的充流热调节装置420。充流调节装置420被安装成与热调节装置414进行热连通和机械连通。流体422可以是水、乙二醇、油、空气或任何其他合适的流体，所述流体可操作来从热调节装置414附近传导热量并还可操作来影响光电装置401上的快速温度变化。
设备400还包括安装在光电装置台402近侧的目标台416。目标台416可操作来以机械的方式接触光电装置401。
设备400还包括安装在目标台416内并与光电装置401对齐的目标418。例如，目标可以是灰卡。在一些情况下，目标台416和光电装置台402被安装形成围绕光电装置401和目标418的气密性密封。
设备400还包括惰性气体通道426。惰性气体通道426可操作来在空腔404与空腔404外部的区域之间传导惰性气体428。在一些情况下，惰性气体428为氩气或还原气体(诸如氢气或包含氢气的气体混合物)。在一些情况下，惰性气体通道426可操作来排空空腔404。在一些情况下，空腔404的湿度通过惰性气体通道426改变。
图5A描绘了用于在不同温度处测试多个光电装置的一个示例性设备。设备500A包括光电装置501。多个光电装置501包括光电装置台502A、502B、502C，和相应地设置在光电装置台502A、502B、502C中的每一个内的腔504A、504B、504C。空腔504A、504B、504C被配置来相应地容纳光电装置501A、501B、501C，使得光电装置501A、501B、501C相应地嵌入空腔504A、504B、504C中的每一个内。
设备500A还包括电接触件506。电接触件506至少部分地定位在光电装置台502A、502B、502C中的每一个内并可操作来以电的方式相应地接触光电装置501A、501B、501C中的每一个。电接触件506可操作来在光电装置501A、501B、501C中的每一个与测试控制器之间相应地传输测试命令和测试数据。例如，电接触件506可以是弹簧加载销(弹簧销)，或其他可调节电接触件。
设备500A还包括温度感测装置508A、508B、508C。温度感测装置508A、508B、508C中的每一个定位在对应的光电装置台502A、502B、502C内并定位在对应的空腔504A、504B、504C和对应的光电装置501A、501B、501C近侧。温度感测装置508A、508B、508C中的每一个可操作来向诸如PID控制器的热控制器传输温度感测数据。例如，温度感测装置508A、508B、508C中的每一个可以是热电偶或热敏电阻。
设备500A还包括至少一个可致动机械连接器510A、510B、510C，所述至少一个可致动机械连接器510A、510B、510C固定地连接到对应的光电装置台502A、502B、502C和基座212。至少一个可致动机械连接器510A、510B、510C可操作来使基座212和对应的光电装置台502A、502B、502C进行热连通和机械连通。在一些情况下，至少一个可致动机械连接器510A、510B、510C为弹簧。
设备500A还包括安装在基座512近并与基座512进行热连通的热调节装置514。热调节装置514可操作来根据从热控制器传输的温度调节数据与基座交换热能。例如，热调节装置514可以是热电装置或热加热元件。
设备500A还包括相应地安装在光电装置台502A、502B、502C近侧的目标台516A、516B、516C。目标台516A、516B、516C可操作来以机械的方式相应地接触光电装置501A、501B、501C。
设备500A还包括相应地安装在目标台516A、516B、516C内并相应地与光电装置501A、501B、501C对齐的目标518A、518B、518C。例如，目标可以是灰卡。
用于在不同温度处测试光电装置的另一个示例性设备被描绘在图5B中。设备500B包括光电装置501。光电装置501包括光电装置台502A、502B、502C，和相应地设置在光电装置台502A、502B、502C中的每一个内的腔504A、504B、504C。空腔504A、504B、504C被配置来相应地容纳光电装置501A、501B、501C，使得光电装置501A、501B、501C相应地嵌入空腔504A、504B、504C中的每一个内。
设备500B还包括电接触件506。多个电接触件506至少部分地定位在光电装置台502A、502B、502C中的每一个内并可操作来以电的方式相应地接触光电装置501A、501B、501C中的每一个。电接触件506可操作来在光电装置501A、501B、501C中的每一个与测试控制器之间相应地传输测试命令和测试数据。例如，电接触件506可以是弹簧加载销(弹簧销)，或其他可调节电接触件。
设备500B还包括温度感测装置508A、508B、508C。温度感测装置508A、508B、508C中的每一个定位在对应的光电装置台502A、502B、502C内并定位在对应的空腔504A、504B、504C和对应的光电装置501A、501B、501C近侧。温度感测装置508A、508B、508C中的每一个可操作来向诸如PID控制器的热控制器传输温度感测数据。例如，温度感测装置508A、508B、508C中的每一个可以是热电偶或热敏电阻。
设备500B还包括至少一个可致动机械连接器510A、510B、510C，所述至少一个可致动机械连接器510A、510B、510C固定地连接到对应的光电装置台502A、502B、502C和基座212。可致动机械连接器510A、510B、510C可操作来使基座212和对应的光电装置台502A、502B、502C进行热连通和机械连通。在一些情况下，可致动机械连接器510A、510B、510C为弹簧。
设备500B还包括安装在基座512近并与基座512进行热连通的热调节装置514。热调节装置514可操作来根据从热控制器传输的温度调节数据与基座交换热能。例如，热调节装置514可以是热电装置或热加热元件。
设备500B还包括安装在多个光电装置台502A、502B、502C近侧的目标台516。目标台516可操作来以机械的方式接触光电装置501A、501B、501C。
设备500B还包括安装在目标台516内并相应地与光电装置501A、501B、501C对齐的目标518A、518B、518C。例如，目标可以是灰卡。
可对前述实现方式做出其他修改，并且以上在不同实现方式中所描述的特征可在相同的实现方式中进行组合。因此，其他实现方式在权利要求的范围内。

Claims (16)

1.一种用于在多个不同温度处测试光电装置的设备，所述设备包括：
光电装置台；
空腔，所述空腔设置在所述光电装置台内，所述空腔被配置来容纳所述光电装置，使得所述光电装置嵌入所述空腔内；
多个电接触件，所述多个电接触件至少部分地定位在所述光电装置台内并能够操作来以电的方式接触所述光电装置，其中所述多个电接触件能够操作来在所述光电装置与测试控制器之间传输测试命令和测试数据；
温度感测装置，所述温度感测装置定位在所述台内并定位在所述空腔和所述光电装置近侧，其中所述温度感测装置能够操作来向热控制器传输温度感测数据；
至少一个可致动机械连接器，所述至少一个可致动机械连接器固定地连接到所述光电装置台和基座，所述至少一个可致动机械连接器能够操作来使所述基座和所述光电装置台进行热连通和机械连通；
热调节装置，所述热调节装置安装在所述基座近侧并与所述基座进行热连通，所述热调节装置能够操作来根据从所述热控制器传输的温度调节数据与所述基座交换热能；
目标台，所述目标台安装在所述光电装置台近侧并能够操作来以机械的方式接触所述光电装置；以及
目标，所述目标安装在所述目标台内并与所述光电装置对齐。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述光电装置台与所述光电装置进行热连通。
3.如权利要求1所述的设备，其中所述热调节装置为热电装置。
4.如权利要求1所述的设备，其中所述热调节装置为热加热元件。
5.如权利要求1所述的设备，其中所述温度感测装置为热电偶。
6.如权利要求1所述的设备，其中所述温度感测装置为热敏电阻。
7.如权利要求1所述的设备，还包括安装到所述热调节装置的充流热调节装置，所述充流热调节装置与所述热调节装置进行热连通。
8.如权利要求1所述的设备，还包括安装到所述热调节装置的散热器，所述散热器与所述热调节装置进行热连通。
9.如权利要求8所述的设备，其中所述散热器至少部分地由铝构成。
10.如权利要求8所述的设备，其中所述散热器至少部分地由铜构成。
11.如权利要求1所述的设备，其中所述至少一个可致动机械连接器包括弹簧。
12.如权利要求1所述的设备，其中所述多个电接触件包括弹簧加载销。
13.如权利要求1所述的设备，其中所述目标台还包括安装在所述目标台内并与所述光电装置对齐的覆盖玻璃。
14.如权利要求1所述的设备，其中所述目标台和所述光电装置台被安装来形成围绕所述光电装置和所述目标的气密性密封。
15.如权利要求14所述的设备，还包括通道，所述通道能够操作来在所述空腔与所述空腔外部的区域之间传导气体。
16.一种用于测试光电装置的方法，所述方法包括：
提供用于测试所述光电装置的设备，所述设备包括光电装置台；
将所述光电装置安装到所述光电装置台内的空腔中；
将所述光电装置与电接触件以电的方式接触；
将目标安装到目标台中；
将所述目标台对齐到所述光电装置；
将所述目标台以机械的方式接触到所述光电装置，使得所述光电装置嵌入所述空腔内；
在温度感测装置与热控制器之间传输温度传感器数据，所述温度感测装置安装在所述光电装置台内并安装在所述空腔和所述光电装置近侧；
在所述热控制器与热调节装置之间传输数据，所述热调节装置与所述光电装置进行热连通；以及
通过所述电接触件在所述光电装置与测试控制器之间传输测试命令和测试数据。
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