CN114323568A - 光器件的三温测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种光器件的三温测试系统，通过对测试分区的控温过程和对测试分区的待测光器件测试过程循环同步，减少了测试分区的中间等待控温过程，并且通过温控仪表和温度传感器对测试分区的温度进行精准控制，极大提高了控温效率，从而提高了光器件的测试效率。

Description

光器件的三温测试系统

技术领域

本申请涉及光器件测试技术领域，具体涉及一种光器件的三温测试系统。

背景技术

室外工作的光电子器件需要能够耐受极端气候环境，并在极端条件下正常工作，例如，极寒地带地区或高温热带气候地区布设的通讯基站。因此光电子器件能否在高温或低温条件下正常运作，是光器件厂商以及设备商关注的重点。

随着光通信行业的发展，越来越多的光器件需要低温、常温和高温测试。光通信测试设备商也根据需求开发了许多高低温测试设备。现有的测试设备主要是利用高低温试验箱提供测试环境，将测试器件和测试探头放入箱体内测试，测试结果的一致性不高，系统复杂度较高，导致设备的成本大幅提升，而且稳定性也降低，降低了三温测试的准确性和测试效率。

发明内容

本申请实施例提供一种光器件的三温测试系统，以解决光器件测试效率低下的技术问题。

本申请提供一种光器件的三温测试系统，包括：用于固定待测光器件的测试夹具，测试所述待测光器件的测试探头和辅助控制待测光器件温度的介质控制系统，所述测试夹具设置在固定框架上，所述测试夹具包括用于放置待测光器件的多个测试分区和用于对所述测试分区加热的加热板，且每个所述测试分区中均可放置一个待测光器件，所述测试夹具与所述介质控制系统管路连接；

所述三温测试系统还包括温控仪表，所述测试夹具中包括PCB板和用于检测测试夹具各测试分区温度的温度传感器，所述温度传感器、所述加热板与所述PCB板、所述温控仪表电路连接，所述温控仪表用于输出温控信号至所述PCB板，以控制所述测试夹具的温度；

所述温控仪表用于接收温度传感器反馈的各测试分区的温度信息，基于所述温度信息输出温控信号至所述PCB板，对各个所述测试分区进行控温，以控制测试分区的温度达到预设的指定温度，且在第一测试分区的温度达到预设的指定温度时，控制所述测试探头移动至所述第一测试分区的所述待测光器件的正上方，对所述待测光器件进行光电性能的测试，在采集到第一测试分区的测试数据后，控制所述测试探头移动至达到对应指定温度的下一个测试分区，直至采集到最后一个测试分区的测试数据为止；其中，所述预设的指定温度包括：第一指定温度、第二指定温度和第三指定温度，所述第一指定温度小于所述第二指定温度，所述第二指定温度小于所述第三指定温度；

所述温控仪表还用于在采集到对应的测试分区的测试数据后，对所述各个所述测试分区进行恢复常温的控温处理。

可选地，所述测试夹具包括多个金属热沉，所述多个金属热沉包括测试夹具底面和顶面被设计成整块的金属热沉、每个所述金属热沉将所述测试夹具分割成所述多个测试分区。

可选地，各个所述测试分区分别布置有独立的进气通道，且每个进气通道均设置有进气气嘴；

所述介质控制系统包括用于输送气体介质的制冷机、用于进行气体分流的分流排、用于控制各个进气通道的开启和关闭的电磁阀以及对接机构组成，所述制冷机、所述分流排、所述电磁阀和所述对接机构通过管路连接，所述对接机构与所述进气通道的进气气嘴对接，所述介质控制系统通过所述对接机构与所述测试夹具电路连接；

所述温度传感器通过所述对接机构与温控仪表电路连接。

可选地，所述测试分区设置有用于加大气体介质与金属热沉的换热面积的微流道；

所述制冷机用于将气体介质充入所述微流道进行控温，以使所述测试分区温度达到所述第一指定温度，并通过所述进气气嘴充入所述测试夹具中。

可选地，所述测试夹具设置有出气口，所述出气口设置有斜向碰嘴，所述斜向碰嘴用于向所述测试分区对应所述金属热沉和所述待测光器件喷出干燥气体。

可选地，所述加热板为陶瓷加热板；

所述陶瓷加热板用于根据所述温控仪表的温控信号对所述测试分区进行加热，以使所述测试分区的温度达到所述第三指定温度。

可选地，所述测试探头的外围设置恒温控制外壳，用于在所述测试探头的外围形成密闭空间；

所述恒温控制外壳环绕设置多个加热丝，所述多个加热丝连接系统电源，所述多个加热丝用于对所述测试探头和所述恒温控制外壳加热；

所述恒温控制外壳内部设置超温断路开关，所述超温断路开关连接系统电源，所述超温断路开关用于将所述恒温控制外壳的温度控制在预设温度范围内。

可选地，所述温控仪表用于在接收到第一指定温度的所述测试分区的所述测试数据时，向所述陶瓷加热板输出加热控制信号，使得所述陶瓷加热板对所述对应的测试分区进行加热，在所述温控仪表接收到所述温度传感器传输的温度信息为所述第二指定温度时，停止向所述陶瓷加热板输出加热控制信号，以控制所述测试分区的温度达到所述第二指定温度。

可选地，所述制冷机还用于在接收到第三指定温度的所述测试分区的所述测试数据时，将气体介质充入所述微流道进行控温，通过所述进气气嘴充入所述测试夹具中，以控制所述测试分区的温度达到所述第二指定温度。

可选地，测试夹具的路数包括但不限于是32、64、90、100、128、160或200中的一种。

本申请实施例的光器件的三温测试系统，通过对测试分区的控温过程和对测试分区的待测光器件测试过程循环同步，减少了测试分区的中间等待控温过程，并且通过温控仪表和温度传感器对测试分区的温度进行精准控制，极大提高了控温效率，从而提高了光器件的测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的三温测试系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一个三温测试系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的又一个三温测试系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的再一个三温测试系统的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的三温测试系统的测试流程示意图。

图中部件标识如下：

测试夹具1 金属热沉2

固定框架3 微流道4

斜向碰嘴5 加热板6

温度传感器7 待测光器件8

PCB板9 进气气嘴10

进气通道11 对接机构13

电磁阀14 分流排15

制冷机16 对接机构手柄17

测试探头18 三轴控制运动机构19

恒温控制外壳20 加热丝21

超温断路开关22。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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作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。

本发明实施例提供一种光器件的三温测试系统。以下进行详细说明。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明实施例提供了一种光器件的三温测试系统包括：用于固定待测光器件的测试夹具1，测试待测光器件的测试探头18和辅助控制待测光器件温度的介质控制系统（由图1中的示出的制冷机16、分流排15、电磁阀14、对接机构13组成），测试夹具1设置在固定框架3上，测试夹具1包括用于放置待测光器件的8多个测试分区和用于对测试分区加热的加热板6，且每个测试分区中均可放置一个待测光器件8，测试夹具1与介质控制系统管路连接；

三温测试系统还包括温控仪表（图中未示出），测试夹具1中包括PCB板9和用于检测测试夹具1各测试分区温度的温度传感器，温度传感器（图中未示出）、加热板6与PCB板9、温控仪表电路连接，温控仪表用于输出温控信号至PCB板，以控制测试夹具1的温度；

温控仪表用于接收温度传感器反馈的各测试分区的温度信息，基于温度信息输出温控信号至PCB板9，对各个测试分区进行控温，以控制测试分区的温度达到预设的指定温度，且在第一测试分区的温度达到预设的指定温度时，控制测试探头18移动至第一测试分区的待测光器件8的正上方，对待测光器件8进行光电性能的测试，在采集到第一测试分区的测试数据后，控制测试探头18移动至达到对应指定温度的下一个测试分区，直至采集到最后一个测试分区的测试数据为止；其中，预设的指定温度包括：第一指定温度、第二指定温度和第三指定温度，第一指定温度小于第二指定温度，第二指定温度小于第三指定温度；

温控仪表还用于在采集到对应的测试分区的测试数据后，对各个测试分区进行恢复常温的控温处理。

具体地，三温测试系统中包括系统电源（图中未示出），用于对系统供电。如图5所示，为三温测试系统测试流程示意图，测试夹具1包括多个测试分区，对各个测试分区进行控温，对最先达到指定温度的测试分区的待测光器件进行测试，在测试过程的同时，对下一个测试分区进行控温，接着，在上一个测试分区测试完毕后，进入到下一个测试分区进行测试，直至采集到最后一个测试分区的测试数据为止，并且，在测试分区的测试结束之后，立即对相应的测试分区进行恢复常温的控温处理。例如，测试探头18通过三轴控制运动机构19驱动，在待测光器件8的正上方移动，对各个测试分区逐个测试，如正在测试一个测试分区时，则下一个测试分区的电磁阀14开启，实现提前控温，通过优化使得测试时间和控温时间达到动态平衡，进而达到连续测试而不用等待控温的效果，通过对测试分区的控温过程和对测试分区的待测光器件测试过程循环同步，减少了测试分区的中间等待控温过程，并且通过温控仪表和温度传感器对测试分区的温度进行精准控制，极大提高了控温效率，从而提高了光器件的测试效率。

需要说明的是，在测试完毕，更换测试夹具1时，通过旋转对接机构手柄17来脱离连接。

上述光器件的三温测试系统，通过对测试分区的控温过程和对测试分区的待测光器件测试过程循环同步，减少了测试分区的中间等待控温过程，并且通过温控仪表和温度传感器对测试分区的温度进行精准控制，极大提高了控温效率，从而提高了光器件的测试效率。

在一个实施例中，测试夹具1包括多个金属热沉2，多个金属热沉2包括测试夹具底面和顶面被设计成整块的金属热沉、每个金属热沉2将测试夹具1分割成多个测试分区。

具体地，每个金属热沉将测试夹具分割成多个测试分区，例如，N个（N大于等于3），通过将一整块金属热沉进行分区，使得每个测试分区的尺寸缩小到原来的1/N,减小了测试分区的面积，大大缩小了载荷的体积，提高了控温效率，在本实施例中，单个热沉的控温时间可以控制到1分钟以内。

在一个实施例中，各个测试分区分别布置有独立的进气通道11，且每个进气通道11均设置有进气气嘴10；

介质控制系统包括用于输送气体介质的制冷机16、用于进行气体分流的分流排15、用于控制各个进气通道11的开启和关闭的电磁阀14以及对接机构13组成，制冷机16、分流排15、电磁阀14和对接机构13通过管路连接，对接机构13与进气通道11的进气气嘴10对接，介质控制系统通过对接机构13与测试夹具1电路连接；

温度传感器通过对接机构13与温控仪表电路连接。

具体地，介质控制系统用于对各个测试分区进行低温控温，其中的气体介质可以是干燥空气或氮气，通过制冷机16将介质气体的温度控制到第一指定温度，如-40°，然后通过进气气嘴10充入测试夹具中。每个测试分区均具有独立的进气通道11、进气气嘴10和电磁阀14，通过各个电磁阀14的开关，实现各个进气通道的开启和关闭，达到分区控温的效果，相较于传统的整体控温，大大提高了控温效率。

值得说明的是，还可以在运动机构上搭载喷嘴，然后将干燥的冷气或热气从喷嘴吹到待测光器件8上，可实现单颗或几颗待测光器件8的温度控制，测试过程中，测试探头18随着测试组件移动实现不同待测光器件8的控温。但是8通过移动喷嘴取代电磁阀来实现测试分区的温度控制的切换，测试探头18随测试组件移动，由于不能实现测试和控温轮动，可以通过多个喷嘴对下一个待测光器件8预先控温，在测试前，由于喷嘴随着测试探头移动，因此还是需要等温度稳定。另外采用该方式，为了提高控温效率需要较大的气量，而且不能形成有效的干燥气幕，待测光器件8容易结霜，因此，需要干燥的密封仓体保护。

在一个实施例中，测试分区设置有用于加大气体介质与金属热沉2的换热面积的微流道4；

制冷机16用于将气体介质充入微流道4进行控温，以使测试分区温度达到第一指定温度，并通过进气气嘴充入测试夹具中。

具体地，微流道加大了气体介质与金属热沉2的换热面积的，气体介质充入微流道4，快速将测试夹具1上的金属热沉2控制到第一指定温度，进一步提高了控温效率。本实施例中，采用分区的控温方法，通过电磁阀14控制气体介质充入不同的测试分区，且每个测试分区布置有独立的介质通道，介质通道连通微流道4增大了换热面积。

在一个实施例中，测试夹具设置有出气口，出气口设置有斜向碰嘴5，斜向碰嘴5用于向测试分区对应金属热沉2和待测光器件8喷出干燥气体。

具体地，测试夹具1的出气口设置了斜向碰嘴5，干燥气体喷出后在金属热沉2和待测光器件8的上方形成一层气幕，从而阻止大气中的水汽在低温的金属热沉2和待测光器件8上结霜。本实施例，无需在金属热沉2和待测光器件8的上方设立密闭的干燥仓，通过斜向碰嘴向测试分区对应金属热沉2和待测光器件8喷出干燥气体产生的气幕隔绝大气中的水汽，实现了对金属热沉2和待测光器件8的保护，有利于提升金属热沉2和待测光器件8的寿命。

如图5所示，在一个实施例中，加热板为陶瓷加热板；

陶瓷加热板用于根据温控仪表的温控信号对测试分区进行加热，以使测试分区的温度达到第三指定温度。

具体地，陶瓷加热板6和温度传感器7与温控仪表相连，通过温控仪表的温控信号对测试分区进行加热，进行PID闭环控制，使测试分区的温度升到第三指定温度。通过加热板6可对单个测试分区进行升温，还可以将第一指定温度快速恢复到常温，防止结霜。本实施例中，通过陶瓷加热板的方式，而不是通过改变介质温度来升温，可以在不同测试分区实现高温控制和低温控制同时进行，例如，最后一个测试分区的低温测试开始时，直接对第一测试分区进行高温控制，最后一个测试分区测试完成后，直接开始对第一测试分区进行高温测试，达到了高低温切换无缝对接的效果，大大提高了设备的灵活性和测试效率。

在一个实施例中，测试探头18的外围设置恒温控制外壳20，用于在测试探头18的外围形成密闭空间；

恒温控制外壳20环绕设置多个加热丝21，多个加热丝21连接系统电源，多个加热丝21用于对测试探头18和恒温控制外壳20加热；

恒温控制外壳20内部设置超温断路开关22，超温断路开关22连接系统电源，超温断路开关22用于将恒温控制外壳20的温度控制在预设温度范围内。

具体地，在低温测试过程中，测试探头18在测试分区的低温气流上方移动，为了防止测试探头18的温度降低导致结霜，在测试探头18的外围设置恒温控制外壳20，用于在测试探头18的外围形成密闭空间，恒温控制外壳20环绕设置多个加热丝21，多个加热丝21和超温断路开关22连接系统电源，多个加热丝21用于对测试探头18和恒温控制外壳20加热，通过超温断路开关22将恒温控制外壳20的温度控制在预设温度范围内，例如，30℃，从而实现了防止测试探头18结霜，有利于提高测试探头18结霜的寿命。

在一个实施例中，温控仪表用于在接收到第一指定温度的测试分区的测试数据时，向陶瓷加热板6输出加热控制信号，使得陶瓷加热板6对对应的测试分区进行加热，在温控仪表接收到温度传感器7传输的温度信息为第二指定温度时，停止向陶瓷加热板6输出加热控制信号，以控制测试分区的温度达到第二指定温度。

具体地，在接收到第一指定温度的测试分区的测试数据时，表明低温测试完成，此时需要将低温的测试分区的温度恢复到常温，本实施例中通过向陶瓷加热板6输出加热控制信号，使得陶瓷加热板6对对应的测试分区进行加热，在温控仪表接收到温度传感器7传输的温度信息为第二指定温度时，停止向陶瓷加热板6输出加热控制信号，以控制测试分区的温度达到第二指定温度，实现了对低温的测试分区的温度恢复到常温的操作。

在一个实施例中，制冷机16还用于在接收到第三指定温度的测试分区的测试数据时，将气体介质充入微流道4进行控温，通过进气气嘴10充入测试夹具1中，以控制测试分区的温度达到第二指定温度。

具体地，在接收到第三指定温度的测试分区的测试数据时，表明高温测试完成，此时需要将高温的测试分区的温度恢复到常温，本实施例中，通过将气体介质充入微流道4进行控温，通过进气气嘴10充入测试夹具1中，以控制测试分区的温度达到第二指定温度，实现了对高温的测试分区的温度恢复到常温的操作。

在一个实施例中，测试夹具的路数包括但不限于是32、64、90、100、128、160或200中的一种。

具体地，本实施例中，由于提高了温控效率，因此，测试夹具1可以做到常规的64路老化板的尺寸，与常规的老化和转料装置兼容，相较于传统的只能使用路数为90、100、128、160或200中的测试系统，提高了系统的实用性且方便客户使用。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光器件的三温测试系统，其特征在于，包括：用于固定待测光器件的测试夹具，测试所述待测光器件的测试探头和辅助控制待测光器件温度的介质控制系统，所述测试夹具设置在固定框架上，所述测试夹具包括用于放置待测光器件的多个测试分区和用于对所述测试分区加热的加热板，且每个所述测试分区中均可放置一个待测光器件，所述测试夹具与所述介质控制系统管路连接；

所述三温测试系统还包括温控仪表，所述测试夹具中包括PCB板和用于检测测试夹具各测试分区温度的温度传感器，所述温度传感器、所述加热板与所述PCB板、所述温控仪表电路连接，所述温控仪表用于输出温控信号至所述PCB板，以控制所述测试夹具的温度；

所述温控仪表用于接收温度传感器反馈的各测试分区的温度信息，基于所述温度信息输出温控信号至所述PCB板，对各个所述测试分区进行控温，以控制测试分区的温度达到预设的指定温度，且在第一测试分区的温度达到预设的指定温度时，控制所述测试探头移动至所述第一测试分区的所述待测光器件的正上方，对所述待测光器件进行光电性能的测试，在采集到第一测试分区的测试数据后，控制所述测试探头移动至达到对应指定温度的下一个测试分区，直至采集到最后一个测试分区的测试数据为止；其中，所述预设的指定温度包括：第一指定温度、第二指定温度和第三指定温度，所述第一指定温度小于所述第二指定温度，所述第二指定温度小于所述第三指定温度；

所述温控仪表还用于在采集到对应的测试分区的测试数据后，对所述各个所述测试分区进行恢复常温的控温处理。

2.如权利要求1所述的光器件的三温测试系统，其特征在于，所述测试夹具包括多个金属热沉，所述多个金属热沉包括测试夹具底面和顶面被设计成整块的金属热沉、每个所述金属热沉将所述测试夹具分割成所述多个测试分区。

3.如权利要求1所述的光器件的三温测试系统，其特征在于，各个所述测试分区分别布置有独立的进气通道，且每个进气通道均设置有进气气嘴；

所述介质控制系统包括用于输送气体介质的制冷机、用于进行气体分流的分流排、用于控制各个进气通道的开启和关闭的电磁阀以及对接机构组成，所述制冷机、所述分流排、所述电磁阀和所述对接机构通过管路连接，所述对接机构与所述进气通道的进气气嘴对接，所述介质控制系统通过所述对接机构与所述测试夹具电路连接；

所述温度传感器通过所述对接机构与温控仪表电路连接。

4.如权利要求3所述的光器件的三温测试系统，其特征在于，所述测试分区设置有用于加大气体介质与金属热沉的换热面积的微流道；

所述制冷机用于将气体介质充入所述微流道进行控温，以使所述测试分区温度达到所述第一指定温度，并通过所述进气气嘴充入所述测试夹具中。

5.如权利要求4所述的光器件的三温测试系统，其特征在于，所述测试夹具设置有出气口，所述出气口设置有斜向碰嘴，所述斜向碰嘴用于向所述测试分区对应所述金属热沉和所述待测光器件喷出干燥气体。

6.如权利要求1所述的光器件的三温测试系统，其特征在于，所述加热板为陶瓷加热板；

所述陶瓷加热板用于根据所述温控仪表的温控信号对所述测试分区进行加热，以使所述测试分区的温度达到所述第三指定温度。

7.如权利要求1所述的光器件的三温测试系统，其特征在于，所述测试探头的外围设置恒温控制外壳，用于在所述测试探头的外围形成密闭空间；

所述恒温控制外壳环绕设置多个加热丝，所述多个加热丝连接系统电源，所述多个加热丝用于对所述测试探头和所述恒温控制外壳加热；

所述恒温控制外壳内部设置超温断路开关，所述超温断路开关连接系统电源，所述超温断路开关用于将所述恒温控制外壳的温度控制在预设温度范围内。

8.如权利要求6所述的光器件的三温测试系统，其特征在于，所述温控仪表用于在接收到第一指定温度的所述测试分区的所述测试数据时，向所述陶瓷加热板输出加热控制信号，使得所述陶瓷加热板对所述对应的测试分区进行加热，在所述温控仪表接收到所述温度传感器传输的温度信息为所述第二指定温度时，停止向所述陶瓷加热板输出加热控制信号，以控制所述测试分区的温度达到所述第二指定温度。

9.如权利要求4所述的光器件的三温测试系统，其特征在于，所述制冷机还用于在接收到第三指定温度的所述测试分区的所述测试数据时，将气体介质充入所述微流道进行控温，通过所述进气气嘴充入所述测试夹具中，以控制所述测试分区的温度达到所述第二指定温度。

10.如权利要求1所述的光器件的三温测试系统，其特征在于，所述测试夹具的路数包括但不限于是32、64、90、100、128、160或200中的一种。

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