CN115753022A - 光器件性能的测试系统及测试方法 - Google Patents

光器件性能的测试系统及测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115753022A
CN115753022A CN202211448822.7A CN202211448822A CN115753022A CN 115753022 A CN115753022 A CN 115753022A CN 202211448822 A CN202211448822 A CN 202211448822A CN 115753022 A CN115753022 A CN 115753022A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical device
current
shunt
test module
analog signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211448822.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115753022B (zh
Inventor
许远忠
张林波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Eugenlight Technologies Co ltd
Original Assignee
Chengdu Eugenlight Technologies Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Eugenlight Technologies Co ltd filed Critical Chengdu Eugenlight Technologies Co ltd
Priority to CN202211448822.7A priority Critical patent/CN115753022B/zh
Publication of CN115753022A publication Critical patent/CN115753022A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115753022B publication Critical patent/CN115753022B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

本申请公开了光器件的性能测试方法及测试系统,属于光器件技术领域,一种光器件性能测试系统,包括:控制模块;测试模块,与控制模块信号连接,用于给待测试光器件提供测试环境;激光探测模块,与测试模块信号连接,用于接收待测试光器件发出的光信号,并将光信号转化为模拟信号,然后输入至测试模块,测试模块将模拟信号处理为数字信号并输入至控制模块;控制模块用于控制测试模块给待测试光器件施加多组驱动电流,以接收到多组待测试光器件发出的光信号,进而计算出光器件的阈值电流和扭折变化率。本申请提供了一种测试光器件阈值电流和扭折变化率的测试方法和测试系统。

Description

光器件性能的测试系统及测试方法
技术领域
本申请涉及光器件技术领域,具体而言,涉及一种光器件的性能测试方法及测试系统。
背景技术
光器件在完成生产之后,通常只会测试光器件的阈值电流是否合格,但是从市场反映的情况来看,光器件的扭折变化率也是非常重要的指标。目前的光器件的测试方法,一般仅仅检测光器件的阈值电流,不检测扭折变化率,所以导致对于光器件的测试不符合市场预期。
在进行扭折变化率测试时,需要测试光器件的最小输入电流到最大输入电流之间,光器件光功率的变化情况,所以需要测试环境对于光器件的输出功率具有良好的测试范围和测试灵敏度。
发明内容
本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思,这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
作为本申请的第一个方面,为了解决以上背景技术部分提到的技术问题,本申请的一些实施例提供了一种光器件性能测试系统,包括:
控制模块;
测试模块,与控制模块信号连接,用于给待测试光器件提供测试环境;
激光探测模块,与测试模块信号连接,用于接收待测试光器件发出的光信号,并将光信号转化为模拟信号,然后输入至测试模块,测试模块将模拟信号处理为数字信号并输入至控制模块;
控制模块用于控制测试模块给待测试光器件施加多组驱动电流,以接收到多组待测试光器件发出的光信号,进而计算出光器件的阈值电流和扭折变化率;
其中,测试模块内设置有用于处理模拟信号的模拟信号处理电路;
模拟信号处理电路包括放大器和分流单元,当模拟信号的电流超过放大器当前的最大电流阈值时,减少分流单元的电阻,以减少进入放大器的电流;
当模拟信号的电流小于放大器当前的最小电流阈值时,增加分流单元的电阻,以增加进入放大器的电流。
本申请针对在测量光器件的扭折变化率时,所面临的需要对光器件的输出功率具有良好的测试范围和测试灵敏度的情况,在针对模拟信号处理的关键器件,放大器的两端并联了分流单元,借助控制分流单元电阻大小的方式起到控制进入放大器内电流大小的作用。
进一步的,分流单元包括保护电阻和分流电路,其中保护电阻并联至放大器的信号输入端和信号输出端,分流电路和保护电阻并联,分流电路设置有多个。通过将分流单元设置为多个分流电路,进而只需要单独调整每个分流电路的电阻,就能够对整个分流单元的电阻进行调整。
进一步的,分流电路包括分流开关和分流电阻,分流开关和分流电阻串联,控制模块与分流开关信号连接,测试模块根据输入至放大器的电流大小控制分流开关的开启和闭合。通过控制分流电路通断的数量,就能够控制分流单元的电阻大小,并且相较于线性的控制分流单元的电阻大小,该方案采用离散的方式控制分流单元电阻的大小,更加符合对于测量范围调整的需求。
进一步的,放大器的信号输入端还串联有分压电阻。分压电阻能够起到保护电路的作用。
进一步的,测试模块给待测光器件经过校准后的电流为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
,测试模块给待测光器校准前的电流为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
;测试模块的增益误差为Gain,测试模块的失调误差为Offset;则
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
。对施加给待测试光器件的电流进行校准,能够增加给待测试光器件施加电流的精度,进而可以让相邻的驱动电流之间的差距更小,增加计算扭折变化率的精度。
作为本申请的第二个方面,为了解决背景技术中提到的问题,在一些实施例中提供了一种光器件性能的测试方法,其特征在于,包括:
步骤1:初始化测试模块,并将待测试光器件安装在测试模块上;
步骤2:控制模块根据待测光器件的性能,设置加电范围和步进电流,然后将加电范围和步进电流输入至测试模块,以让测试模块逐步增加给待测试光器件施加的驱动电流;
步骤3:激光探测模块接收待测试光器件发出的光信号,并将光信号转化为模拟信号,然后输入至测试模块内,测试模块将其处理为代表光器件的输出功率的数字信号,然后输入至控制模块;
步骤4:控制模块根据光器件在加载不同电流下的输出功率,计算光器件的阈值电流以及扭折变化率;
步骤3中,测试模块用模拟信号处理电路接收激光探测器产生的模拟信号,
其中模拟信号处理电路包括:放大器和分流单元;放大器的输入端用于接入模拟信号,分流单元并联在放大器的两端,分流单元的一端与放大器的输入端连接,分流单元的一端和放大器的输出端连接;
当模拟信号的电流超过放大器当前的最大电流阈值时,减少分流单元的电阻,以减少进入放大器的电流;
当模拟信号的电流小于放大器当前的最小电流阈值时,增加分流单元的电阻,以增加进入放大器的电流。
进一步的,分流单元包括多个并联的分流电路,分流电路包括分流开关和分流电阻,分流开关和分流电阻串联,分流开关用于控制分流电路的通断;
当需要增加分流单元的电阻时,则减少分流电路接通的数量;
当需要减少分流单元的电阻时,则增加分流电路接通的数量。
进一步的,步骤1中,初始化测试模块还包括设置对待测试光器件输入电流的误差,测试模块给待测光器件经过校准后的电流为
Figure 236431DEST_PATH_IMAGE001
,测试模块给待测光器校准前的电流为
Figure 684730DEST_PATH_IMAGE002
;测试模块的增益误差为Gain,测试模块的失调误差为Offset;则
Figure 120260DEST_PATH_IMAGE003
进一步的,步骤4中,测量阈值电流的步骤为:将测试模块给待测光器件经过校准后的电流为
Figure 46627DEST_PATH_IMAGE001
,测试环境测量到的光器件的输出功率为y,根据步骤3获得的多组输入电流
Figure 267524DEST_PATH_IMAGE001
和光器件的输出功率,进行如下运算:
对数据求一阶导数
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
对数据求二阶导数
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
根据上式求出二阶导数最大值
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
,此时对应的
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE007
值为光器件的阈值电流Ith
进一步的,将步骤3中获得的多组电流和光器件的输出功率对应的数据中小于阈值电流的数据全部删除,并用剩下的数据计算扭折变化率。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解,使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
另外,贯穿附图中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的,元件和元素不一定按照比例绘制。
在附图中:
图1为光器件性能的测试系统的结构示意图;
图2为模拟信号处理电路的结构示意图;
图3为光器件性能的测试放大的流程图;
图4为本申请一些实施例提供的待测光器件的输入电流
Figure 745779DEST_PATH_IMAGE001
和光器件的输出功率的关系图,去除了小于阈值电流的数据;
图5为本申请一些实施例提供的待测光器件的输入电流
Figure 659815DEST_PATH_IMAGE001
和光器件的输出功率的关系图,并增加拟合直线。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例,然而应当理解的是,本公开可以通过各种形式来实现, 而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反,提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是,本公开的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本公开的保护范围。
另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参考图1,光器件性能的测试系统,包括:控制模块、测试模块、以及激光探测模块;其中,测试模块与激光探测模块信号连接,控制模块与测试模块信号连接。
其中,测试模块用于给待测试光器件提供测试环境,主要是给待测试光器件施加驱动电流,进而待测试光器件在接收到驱动电流之后,发出光信号。激光探测模块用于接收待测光器件产生的光信号并将其转化为模拟信号,该模拟信号输送至测试模块,测试模块再将模拟信号处理为数字信号之后,输送至控制模块,进而控制模块能够得到待测试光器件发出的光信号的光功率。控制模块用于控制测试模块给待测试光器件施加多组驱动电流,以接收到多组待测试光器件发出的光信号,进而计算出光器件的阈值电流和扭折变化率。
其中,测试模块施加给待测试光器件的驱动电流存在误差,如此测试模块需要预先进行校准,校准的方式为开环校准,在校准时,测试模块测试设定的电流和器件接收到的电流,并根据这些数据进行校准,校准之后能够能够得到增益误差和失调误差。
测试模块给待测光器件经过校准后的电流为
Figure 389874DEST_PATH_IMAGE001
,测试模块给待测光器校准前的电流为
Figure 465277DEST_PATH_IMAGE002
;测试模块的增益误差为Gain,测试模块的失调误差为Offset;则
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
因为需要考虑到光器件具有较大的光功率输出范围,所以会导致激光探测模块输出的模拟信号的电流具有较大的范围,为此需要测试模块能够将具有较大电流范围的模拟信号处理能力,以将模拟信号处理数字信号,然后输送至控制模块,由控制模块进行处理。
为此,测试模块内设置了如下模拟信号处理电路,该模拟信号处理电路能够在处理不同电流强度的模拟信号时,都具有良好的处理精度,具体的:模拟信号处理电路包括放大器和分流单元;分流单元用于控制进入至放大器内的电流大小,分流单元并联在放大器的首尾两端。
当模拟信号的电流超过放大器当前的最大电流阈值时,减少分流单元的电阻;
当模拟信号的电流小于放大器当前的最小电流阈值时,增加分流单元的电阻。
分流单元包括多个并联的分流电路,分流电路包括分流开关和分流电阻,分流开关和分流电阻串联,分流开关用于控制分流电路的通断;
当需要减少进入放大器的电流时,增加分流电路接通的数量;
当需要减少进入放大器的电流时,减少分流电路接通的数量。
更进一步的,电流模拟信号输入至放大器内之后,放大器将会输出电压模拟信号,但是测试模块内置的模拟信号处理接口的采样范围是有限的,一般为0-3.3V。所以测试模块的模拟信号处理范围就和模拟信号处理电路的阻值相关。
其中,ADC_OUT=R*ADC_IN ;假设测试模块内置的单片机采样范围0-3.3V,模拟信号处理电路的电阻值为10k,则模拟信号的处理电路的采样范围就是0~0.33mA;如果模拟信号处理电路的电阻值为5k,则模拟信号的处理电路的采样范围就是0~0.66mA。
同时, 一般单片机ADC采样是12位的ADC(表示有4096个刻度)。进而模拟信号处理电路的电阻值为10k时,单片机ADC采样一个刻度就是0.33/4096 mA ;R等于5K时单片机ADC采样一个刻度就是0.66/4096 mA。刻度值越小,分辨率越高,精度就越高。
参考2,更进一步的,在一些实施例中,本申请提供如下模拟信号处理电路的具体结构:
模拟信号处理电路包括:放大器、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、开关S1、开关S2、开关S3,其中,放大器的输入引脚用于接入模拟信号,放大器的输出引脚输出数字信号。
电阻R1串联在放大器的信号输入端的引脚上,电阻R2并联在电阻R1和放大器的两端,如此电阻R1起到保护电路的作用;电阻R2能够起到分流作用;所以电阻R1为模拟信号处理电路分压电阻,电阻R2为模拟信号处理电路的分流电阻。
电阻R3和开关S1串联,电阻R3和开关S1并联在电阻R2的两端,如此电阻R3和开关S1分别为分流电阻和分流开关,两者组成构成分流单元的分流电路;
电阻R4和开关S2串联,电阻R4和开关S2并联在电阻R2的两端,电阻R4和开关S4分别为分流电阻和分流开关,两者组成构成分流单元的分流电路;
电阻R5和开关S3串联,电阻R5和开关S3并联在电阻R2的两端,电阻R5和开关S5分别为分流电阻和分流开关,两者组成构成分流单元的分流电路;
在本实施例中,分流电路设置了三条,可以预见在其余的实施例中,分流电路可以设置为任意数量的条数。
当模拟信号的电流太大时,则将S1、S2、以及S3闭合,减少模拟电路的电阻。
当模拟信号的电流太小时,则开启S3,增加模拟电路的电阻。所以,本申请可以通过测量输入至放大器输入端口的电流大小,来控制S1、S2以及S3闭合;
在实际使用中,每次出现模拟信号的电流强度大于或者小于当前模拟信号处理电路的处于电流处理范围时,都需要调节分流电路的接通的数量;所以在每次完成分流电路的开启还是闭合的调节后, 需要延时等待电路平衡,再接收模拟信号处理电路输出的数字信号。
参考图3,光器件性能的测试方法,包括如下步骤1,
步骤1:初始化测试模块,并将待测试光器件安装在测试模块上。
初始化测试环境至少包括设置供光器件运行的运行参数,以及设置对光器件输入电流的误差,误差通常包括增益误差Gain和失调误差Offset。
如此测试环境施加给光器件实际电流为
Figure 645592DEST_PATH_IMAGE001
,测试环境给待测光器件的设定输出电流为:
Figure 931080DEST_PATH_IMAGE002
;则,
Figure 74616DEST_PATH_IMAGE003
步骤2:控制模块根据待测光器件的性能,设置加电范围和步进电流,然后将加电范围和步进电流输入至测试模块,以让测试模块逐步增加给待测试光器件施加的驱动电流。
例如,需要测试的光器件工作电流为“20mA~40mA”;则控制模块将加电范围设置在15~45mA;步进电流为相邻两次测量值的差值,也就是每次增加测试电流的差值,步进电流越大则测量次数越少,测试准确度越差。加电范围和步进电流的大小可以根据需求进行设计。控制模块将设置好的加电范围和步进电流输入至测试模块。
步骤3:激光探测模块接收待测试光器件发出的光信号,并将光信号转化为模拟信号,然后输入至测试模块内,测试模块将其处理为代表光器件的输出功率的数字信号,然后输入至控制模块。
步骤3包括:
步骤3.1:测试模块以加电范围内的最小值给光器件加电,以让光器件产生光信号;
步骤3.2:激光探测模块接收光器件产生的光信号,并将光信号转化为模拟信号;
步骤3.3:测试模块接收激光探测模块产生的模拟信号,并模拟信号转化为数字信号,然后输入至控制模块;
步骤3.4:测试模块增加给光器件的上电电流,测试模块每次增加的电流为步进电流,
测试模块在每次增加电流之后,重复步骤3.1~步骤3.3直到测试模块给光器件的上电电流到预先设置的加电范围的最大值为止。
在步骤3.3中,因为光器件输出的光信号强度跨度很大,所以光信号探测模块输出的模拟信号的电流的跨度也很大,为此测试环境在处理这些具有很大跨度的电流时,需要设置多量程的处理电路来适应模拟信号电流跨度大的问题。
为此,步骤3.3还包括测试环境检测模拟信号的电流大小,并根据模拟电流的大小选择合适量程的模拟信号处理电路。
步骤3.3中实现根据模拟电流的大小选择合适量程的模拟信号处理电路的方法为:
步骤3中,测试模块采用模拟信号处理电路处理模拟信号,其中模拟信号处理电路包括:放大器和分流单元;放大器的输入端用于接入模拟信号,分流单元并联在放大器的两端,分流单元的一端与放大器的输入端连接,分流单元的一端和放大器的输出端连接;
当模拟信号的电流超过放大器当前的最大电流阈值时,减少分流单元的电阻,以减少进入放大器的电流;
当模拟信号的电流小于放大器当前的最小电流阈值时,增加分流单元的电阻,以增加进入放大器的电流。
更为具体的分流单元增加或减少电阻的方式,是采用控制分流电路通断数量实现的。
当需要减少进入放大器的电流时,增加分流电路接通的数量,以增加进入分流单元的电流;
当需要减少进入放大器的电流时,减少分流电路接通的数量,以减少进入分流电路的电流。
步骤4:控制模块根据光器件在加载不同电流下的输出功率,计算光器件的阈值电流以及扭折变化率。
参考图4,其中,将测试模块施加给光器件的电流
Figure 129160DEST_PATH_IMAGE001
作为x,控制模块接收到的光信号强度为y。在完成待测光器件的测量之后,可以获得多组电流
Figure 214796DEST_PATH_IMAGE001
和光信号功率相互对应的x1、y1,x2、y2,x3、y3,x3、y4,x5、y5,……
Figure DEST_PATH_IMAGE009
进而,进行如下运算:
对数据求一阶导数
Figure 925263DEST_PATH_IMAGE004
对数据求二阶导数
Figure 856179DEST_PATH_IMAGE005
根据上式求出二阶导数最大值
Figure 30809DEST_PATH_IMAGE006
,此时对应的
Figure 772500DEST_PATH_IMAGE007
值为光器件的阈值电流Ith
光器件的扭折变化率需要取正常工作范围的数据计算,小于阈值电流的数据全部去除,如图5所示:
例如,阈值电流Ith=x5,则在进行光器件的扭折变化率计算时,只采用x5、y5,x6、y6,x7、y7,x8、y8,……
Figure 32580DEST_PATH_IMAGE009
的数据来计算扭折变化率,扭折变化率的计算方式如下:
对数据P(xi,yi) (i=0...n)做直线拟合,其中i的初始值需要根据阈值电流的大小进行确定,并不是直接从i=0的数据引入计算。
如图5。 设该直线拟合方程:
Figure DEST_PATH_IMAGE010
采用最小二乘法可以得:
Figure DEST_PATH_IMAGE011
Figure DEST_PATH_IMAGE012
所以拟合SE=k。
计算实际SE (斜效率)
Figure DEST_PATH_IMAGE013
i=1..n 。为了方便计算,取
Figure DEST_PATH_IMAGE014
Figure DEST_PATH_IMAGE015
扭折变化率(Kink)按下面公式计算即
Figure DEST_PATH_IMAGE016
的标准差
Figure DEST_PATH_IMAGE017
本申请所提供的扭折变化率的计算方法,能够很好的反应光器件的输出功率和电流变化的关系,相比较于直接计算光器件的施加电流和输出功率的线性拟合,本申请的扭折变化率可以反应光器件在毫安级别驱动电流的变化,所带来的光功率变化。为此,在采用该方法计算扭折变化率来反应光器件性能时,需要提供更加精密的测量环境,进而保证对于光器件的加电误差和光器件的测量误差都精确到毫安级别。
根据光器件测试提供一种光器件筛选方法:包括如下步骤:
步骤1:测试测试模块给待测光器件上电的增益误差和失调误差。
步骤2:根据待测光器件,控制模块给测试模块设置加电范围和步进电流。
步骤3:将待测光器件安装到测试模块上,测试模块以加电范围的初始值给待测光器件施加电流。
其中,施加给光器件实际电流为
Figure 753804DEST_PATH_IMAGE001
,测试模块设定给光器件施加的电流为
Figure DEST_PATH_IMAGE018
IN;则
Figure DEST_PATH_IMAGE019
,Gain为增益误差,Offset为失调误差。
步骤4:激光探测模块接收待测光器件产生的光信号,并将光信号转化为模拟信号。
步骤5:步骤4产生的模拟信号输入至测试模块内,测试模块根据模拟信号电流的大小,判断开关S1、开关S2、以及开关S3的通断。
当模拟信号的电流大于当前模拟信号处理电路测量的最大范围时,则闭合下一个开关,等待电路平衡之后,控制模块将从测试模块输出的数字信号处理为光器件的输出功率。
例如,当前测试模块的开关S1闭合,开关S2、开关S3断开,此时模数转换模块处理电流的范围为Imix~Imax时;
输入至测试模块的模拟信号的电流为I1,模拟信号进入至模拟信号处理电路之后,检测模块检测到模拟信号的电流为I1大于当前模拟信号处理电路的最大处理电流为Imax,则控制模拟信号处理电路升档,也就是闭合开关S2,延时一段时间,等待电路平衡之后,控制模块将从测试模块得到的数字信号处理为光器件的输出功率。
当测试模块检测到模拟信号的电流为I1小于当前模数转换模块的最小处理电流为Imix时,则开启开关S1,后续处理方式相同。
步骤6:控制模块增加给光器件的实际电流,测试模块每次增加的电流为步进电流,测试模块在每次增加电流之后,重复步骤1~步骤5直到测试环境给光器件的电流到预先设置的加电范围的最大值为止。
步骤7,根据光器件在加载不同实际电流下的输出功率,计算得到光器件的阈值电流,其中阈值电流的计算方法如上述的光器件性能测试方法中阈值电流的计算方法相同,并根据阈值电流的大小判断光器件是否合格,如果阈值电流合格则执行步骤8,如果阈值电流不合格,则该光器件为不良品;
步骤8,根据光器件在加载实际电流下的输出功率,计算得到光器件的扭折变化率,其中扭折变化率的计算方法如上述的光器件性能测试方法中扭折变化率的计算方法相同;根据扭折变化率判断光器件是否合格,如果扭折变化率合格,则该产品为合格产品,如果扭折变化率不合格,则该产品为不良品。
以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本公开的实施例中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种光器件性能测试系统,其特征在于,包括:
控制模块;
测试模块,与控制模块信号连接,用于给待测试光器件提供测试环境;
激光探测模块,与测试模块信号连接,用于接收待测试光器件发出的光信号,并将光信号转化为模拟信号,然后输入至测试模块,测试模块将模拟信号处理为数字信号并输入至控制模块;
控制模块用于控制测试模块给待测试光器件施加多组驱动电流,以接收到多组待测试光器件发出的光信号,进而计算出光器件的阈值电流和扭折变化率;
其中,测试模块内设置有用于处理模拟信号的模拟信号处理电路;
模拟信号处理电路包括放大器和分流单元,当模拟信号的电流大于测试模块当前的最大电流阈值时,减少分流单元的电阻;
当模拟信号的电流小于测试模块当前的最小电流阈值时,增加分流单元的电阻。
2.根据权利要求1所述的光器件测试系统,其特征在于:分流单元包括保护电阻和分流电路,其中保护电阻并联至放大器的信号输入端和信号输出端,分流电路和保护电阻并联,分流电路设置有多个。
3.根据权利要求2所述的光器件测试系统,其特征在于:分流电路包括分流开关和分流电阻,分流开关和分流电阻串联,测试模块根据输入至放大器的电流大小控制分流开关的开启和闭合。
4.根据权利要求1所述的光器件测试系统,其特征在于:放大器的信号输入端还串联有分压电阻。
5.根据权利要求1所述的光器件测试系统,其特征在于:测试模块给待测光器件经过校准后的电流为
Figure DEST_PATH_IMAGE001
,测试模块给待测光器校准前的电流为
Figure DEST_PATH_IMAGE002
;测试模块的增益误差为Gain,测试模块的失调误差为Offset;则
Figure DEST_PATH_IMAGE003
6.一种光器件性能的测试方法,其特征在于,包括:
步骤1:初始化测试模块,并将待测试光器件安装在测试模块上;
步骤2:控制模块根据待测光器件的性能,设置加电范围和步进电流,然后将加电范围和步进电流输入至测试模块,以让测试模块逐步增加给待测试光器件施加的驱动电流;
步骤3:激光探测模块接收待测试光器件发出的光信号,并将光信号转化为模拟信号,然后输入至测试模块内,测试模块将其处理为代表光器件的输出功率的数字信号,然后输入至控制模块;
步骤4:控制模块根据光器件在加载不同电流下的输出功率,计算光器件的阈值电流以及扭折变化率;
步骤3中,测试模块用模拟信号处理电路接收激光探测器产生的模拟信号,
其中模拟信号处理电路包括:放大器和分流单元;放大器的输入端用于接入模拟信号,分流单元并联在放大器的两端,分流单元的一端与放大器的输入端连接,分流单元的一端和放大器的输出端连接;
当模拟信号的电流超过放大器当前的最大电流阈值时,减少分流单元的电阻;
当模拟信号的电流小于放大器当前的最小电流阈值时,增加分流单元的电阻。
7.根据权利要求6所述的光器件性能测试方法,其特征在于:分流单元包括多个并联的分流电路,分流电路包括分流开关和分流电阻,分流开关和分流电阻串联,分流开关用于控制分流电路的通断;
当需要增加分流单元的电阻时,则减少分流电路接通的数量;
当需要减少分流单元的电阻时,则增加分流电路接通的数量。
8.根据权利要求6所述的光器件性能测试方法,其特征在于:步骤1中,初始化测试模块还包括设置对待测试光器件输入电流的误差,测试模块给待测光器件经过校准后的电流为
Figure 46780DEST_PATH_IMAGE001
,测试模块给待测光器校准前的电流为
Figure 349585DEST_PATH_IMAGE002
;测试模块的增益误差为Gain,测试模块的失调误差为Offset;则
Figure DEST_PATH_IMAGE004
9.根据权利要求6所述的光器件性能测试方法,其特征在于:步骤4中,测量阈值电流的步骤为:将测试模块给待测光器件经过校准后的电流为
Figure 237907DEST_PATH_IMAGE001
,测试环境测量到的光器件的输出功率为y,根据步骤3获得的多组输入电流
Figure 779134DEST_PATH_IMAGE001
和光器件的输出功率,进行如下运算:
对数据求一阶导数
Figure DEST_PATH_IMAGE005
对数据求二阶导数
Figure DEST_PATH_IMAGE006
根据上式求出二阶导数最大值
Figure DEST_PATH_IMAGE007
,此时对应的
Figure DEST_PATH_IMAGE008
值为光器件的阈值电流Ith
10.根据权利要求6所述的光器件性能测试方法,其特征在于:将步骤3中获得的多组电流和光器件的输出功率对应的数据中小于阈值电流的数据全部删除,并用剩下的数据计算扭折变化率。
CN202211448822.7A 2022-11-18 2022-11-18 光器件性能的测试系统及测试方法 Active CN115753022B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211448822.7A CN115753022B (zh) 2022-11-18 2022-11-18 光器件性能的测试系统及测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211448822.7A CN115753022B (zh) 2022-11-18 2022-11-18 光器件性能的测试系统及测试方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115753022A true CN115753022A (zh) 2023-03-07
CN115753022B CN115753022B (zh) 2023-09-15

Family

ID=85373577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211448822.7A Active CN115753022B (zh) 2022-11-18 2022-11-18 光器件性能的测试系统及测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115753022B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116930671A (zh) * 2023-09-19 2023-10-24 成都光创联科技有限公司 一种用于电流驱动光器件性能测试的电路和方法
CN117375710A (zh) * 2023-12-07 2024-01-09 成都光创联科技有限公司 接收光器件的性能测试方法
CN117405626A (zh) * 2023-12-13 2024-01-16 合肥金星智控科技股份有限公司 一种中红外tdlas红外辐射背景扣除装置及方法、采集系统
CN117452059A (zh) * 2023-12-25 2024-01-26 成都光创联科技有限公司 光器件多通道背光探测器的测试电路和方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0296671A (ja) * 1988-10-03 1990-04-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体レーザ電流・光出力特性測定装置
JP2005174487A (ja) * 2003-12-12 2005-06-30 Sanyo Electric Co Ltd 半導体レーザー測定装置
JP2009224639A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体レーザの試験方法および試験装置
CN102638197A (zh) * 2012-04-20 2012-08-15 浙江昱能光伏科技集成有限公司 太阳能光伏组件及其最大功率点跟踪方法和故障监测方法
US20130039648A1 (en) * 2011-08-12 2013-02-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device, method for testing same and transmitting circuit
CN105891692A (zh) * 2016-02-23 2016-08-24 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种激光芯片p-i曲线扭折测试方法及装置
JP2020126929A (ja) * 2019-02-05 2020-08-20 三菱電機株式会社 半導体レーザ検査装置、および半導体レーザ検査方法
CN114325038A (zh) * 2021-11-26 2022-04-12 河南嘉晨智能控制股份有限公司 一种宽范围、高精度的电流采样方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0296671A (ja) * 1988-10-03 1990-04-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体レーザ電流・光出力特性測定装置
JP2005174487A (ja) * 2003-12-12 2005-06-30 Sanyo Electric Co Ltd 半導体レーザー測定装置
JP2009224639A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体レーザの試験方法および試験装置
US20130039648A1 (en) * 2011-08-12 2013-02-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device, method for testing same and transmitting circuit
CN102638197A (zh) * 2012-04-20 2012-08-15 浙江昱能光伏科技集成有限公司 太阳能光伏组件及其最大功率点跟踪方法和故障监测方法
CN105891692A (zh) * 2016-02-23 2016-08-24 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种激光芯片p-i曲线扭折测试方法及装置
JP2020126929A (ja) * 2019-02-05 2020-08-20 三菱電機株式会社 半導体レーザ検査装置、および半導体レーザ検査方法
CN114325038A (zh) * 2021-11-26 2022-04-12 河南嘉晨智能控制股份有限公司 一种宽范围、高精度的电流采样方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘路扬;张虹;张碚;吕兵;: "DDS专用芯片静态参数测试方法研究", 计算机与数字工程, no. 01, pages 70 - 74 *
曹玉莲, 王乐, 廖新胜, 程东明, 刘云, 王立军: "大功率半导体激光器的可靠性研究", 发光学报, no. 01, pages 100 - 102 *
郑广富, 詹素贞: "GaAlAs DH激光器特性的温度效应研究", 中国激光, no. 01, pages 28 - 33 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116930671A (zh) * 2023-09-19 2023-10-24 成都光创联科技有限公司 一种用于电流驱动光器件性能测试的电路和方法
CN116930671B (zh) * 2023-09-19 2023-11-21 成都光创联科技有限公司 一种用于电流驱动光器件性能测试的电路和方法
CN117375710A (zh) * 2023-12-07 2024-01-09 成都光创联科技有限公司 接收光器件的性能测试方法
CN117375710B (zh) * 2023-12-07 2024-02-23 成都光创联科技有限公司 接收光器件的性能测试方法
CN117405626A (zh) * 2023-12-13 2024-01-16 合肥金星智控科技股份有限公司 一种中红外tdlas红外辐射背景扣除装置及方法、采集系统
CN117405626B (zh) * 2023-12-13 2024-04-02 合肥金星智控科技股份有限公司 一种中红外tdlas红外辐射背景扣除装置及方法、采集系统
CN117452059A (zh) * 2023-12-25 2024-01-26 成都光创联科技有限公司 光器件多通道背光探测器的测试电路和方法
CN117452059B (zh) * 2023-12-25 2024-02-27 成都光创联科技有限公司 光器件多通道背光探测器的测试电路和方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115753022B (zh) 2023-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115753022A (zh) 光器件性能的测试系统及测试方法
US4200933A (en) Method of automatically calibrating a microprocessor controlled digital multimeter
US4222107A (en) Method and apparatus for automatically calibrating a digital to analog converter
US4337517A (en) Method of automatically calibrating a microprocessor controlled digital multimeter
CN114121140B (zh) 芯片测试方法、系统、电子设备及存储介质
CN1519566A (zh) 传感器装置、测量系统及校准方法
KR0138161B1 (ko) 차동증폭기 동상모드 이상 정정 방법
US6131074A (en) Apparatus for calibrating a programmable comparator
US5621329A (en) Automatic self-calibration system for digital teraohmmeter
CN112152621A (zh) 一种多通道高精度ad采集修正电路及其快速修正方法
US6784987B2 (en) Non-linear ranging to control linear ranging measurement device
CN109375127B (zh) 基于模数转换器的集成电路测试系统自动校准装置及方法
KR102013644B1 (ko) 계측기 자동교정장비의 오차저감 장치
JPH02184775A (ja) マイクロコンピュータ制御による抵抗異常位置検出回路
US5485100A (en) Automatically balanced and tested bridge measurement circuit, and method
US6414310B1 (en) Automatic control circuit for infrared detectors
CN111141406B (zh) 一种pt100测温系统和测温方法
CN109901460B (zh) 一种ii级滚控单元测试仪的校准系统
JPS61110002A (ja) 光学濃度/網点面積率測定装置における自動レンジ制御方法
US20050184221A1 (en) Optical power meter
CN108831643B (zh) 一种低成本高精度的可调电阻器及控制方法
CN108809419B (zh) 一种光功率监测电路及光功率监测方法
JPH0240567A (ja) 自動校正機能付電流測定装置
CN113126014B (zh) 一种实现数字示波器阵列并行的校准系统
JPH07183346A (ja) 半導体テスト装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant