CN213812816U - 一种激光器可靠性自动测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光器测试技术领域，提供一种激光器可靠性自动测试装置，包括：机柜；控制组件，设于机柜内；激光器组件，设于机柜内；散热组件，设于机柜内且位于激光器组件的出光路径上；数据采集组件，设于机柜内且可相对激光器组件的出光路径运动，以远离或靠近出光路径；制冷组件，设于机柜内且与激光器组件连通；控制组件与激光器组件、散热组件、数据采集组件和制冷组件均电连接。本实用新型提供一体化机柜式结构，整体结构紧凑，可以实现对激光器可靠性测试的实时监控和自动控制，大大简化了激光器可靠性测试过程，操作便捷，有效提高了测试效率。

Description

一种激光器可靠性自动测试装置

技术领域

本实用新型涉及激光器测试技术领域，更具体地说，是涉及一种激光器可靠性自动测试装置。

背景技术

半导体激光器具有体积小、重量轻、可靠性高、使用寿命长、功耗低等优点，目前已经广泛应用于国民经济的各个领域，而可靠性和使用寿命是半导体激光器最重要的指标。

为了提高半导体激光器的可靠性及稳定性，在出厂前通常需要对激光器进行可靠性试验，从而剔除不良品。激光器可靠性试验是对激光器进行衰减及寿命测试的试验。目前的半导体激光器可靠性测试系统中各个子系统相互独立，在测试过程中将各个独立子系统组合起来进行监控，这种监控以人工监控为主，不仅操作繁琐，而且无法实现实时监控和分析，测试效率不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光器可靠性自动测试装置，以解决现有技术中激光器可靠性测试操作繁琐、测试效率不高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种激光器可靠性自动测试装置，包括：

机柜；

控制组件，所述控制组件设于所述机柜内；

激光器组件，所述激光器组件设于所述机柜内；

散热组件，所述散热组件设于所述机柜内，且位于所述激光器组件的出光路径上；

数据采集组件，所述数据采集组件设于所述机柜内，且可相对所述激光器组件的出光路径运动，以远离或靠近所述出光路径；

制冷组件，所述制冷组件设于所述机柜内，且与所述激光器组件连通；

所述控制组件与所述激光器组件、所述散热组件、所述数据采集组件和所述制冷组件均电连接。

在一个实施例中，所述控制组件包括：

工控机，所述工控机与所述激光器组件、所述散热组件、所述数据采集组件和所述制冷组件均电连接；

显示器，所述显示器与所述工控机连接，且所述显示器设有输入单元。

在一个实施例中，所述激光器组件包括：

激光器模块，所述激光器模块与所述工控机电连接；

集束光纤，所述集束光纤的分支端与所述激光器模块连接；

耦合镜筒，所述耦合镜筒所述耦合镜筒与所述集束光纤的合束端连接；

电源模块，所述电源模块与所述激光器模块电连接。

在一个实施例中，所述激光器模块包括：

水冷板，所述水冷板与所述制冷组件连通；

激光器阵列，所述激光器阵列固定连接于所述水冷板的一侧表面；

激光器电源板，所述激光器电源板与所述激光器阵列电连接；

激光器控制板，所述激光器控制板固定连接于所述水冷板的另一侧表面，所述激光器控制板与所述激光器电源板电连接，且与所述工控机电连接。

在一个实施例中，所述水冷板设有进水口和出水口；

所述制冷组件包括：

冷水机，所述冷水机与所述工控机电连接；

进水管，所述进水管的两端分别与所述冷水机和所述进水口连接；

出水管，所述出水管的两端分别与所述冷水机和所述出水口连接。

在一个实施例中，所述耦合镜筒包括：

镜筒；

压圈，所述压圈设于所述镜筒中；

耦合透镜，所述耦合透镜置于所述镜筒中，且所述耦合透镜通过所述压圈压紧固定；

镜筒转接件，所述镜筒转接件与所述镜筒连接，且与所述集束光纤的合束端连接。

在一个实施例中，所述散热组件包括：

散热镜筒；

散热片，所述散热片置于所述散热镜筒中，且设于所述激光器组件的出光路径上；

散热器，所述散热器与所述散热片连接；

散热风扇，所述散热风扇与所述散热器连接，且与所述工控机电连接。

在一个实施例中，所述数据采集组件包括：

电动导轨滑台，所述电动导轨滑台与所述激光器组件的出光路径相垂直；

转接板，所述转接板设于所述电动导轨滑台上，可沿所述电动导轨滑台运动；

功率探测器，所述功率探测器与所述转接板固定连接；

所述电动导轨滑台和所述功率探测器均与所述工控机电连接。

在一个实施例中，所述机柜包括：

柜体，所述控制组件、所述激光器组件、所述散热组件、所述数据采集组件和所述制冷组件均设置于所述柜体内；

柜门，所述柜门安装于所述柜体的上部且可相对所述柜体转动，所述柜门开设有窗口；

前面板，所述前面板安装于所述柜体的下部且可相对所述柜体转动；

后面板，所述后面板与所述柜体固定连接；

脚轮，所述脚轮安装于所述柜体的底部。

在一个实施例中，所述机柜还包括：

第一隔板，所述第一隔板固定连接于所述柜体内，所述控制组件与所述第一隔板连接，所述制冷组件设置于所述第一隔板的下方；

第二隔板，所述第二隔板固定连接于所述柜体内且位于所述第一隔板上方，所述激光器组件设置于所述第一隔板和所述第二隔板之间；

第三隔板，所述第三隔板固定连接于所述柜体内且位于所述第二隔板上方，所述散热组件和所述数据采集组件与所述第三隔板连接。

本实用新型提供的激光器可靠性自动测试装置的有益效果至少在于：本实施例通过设置机柜，使得控制组件、激光器组件、散热组件、数据采集组件和制冷组件可以设置于机柜内，形成一体化机柜式结构，整体结构紧凑、减少了空间占用面积，移动方便；通过控制组件对激光器组件、散热组件、数据采集组件和制冷组件进行统一控制，可以实现对激光器可靠性测试的实时监控和自动控制，大大简化了激光器可靠性测试过程，操作便捷，有效提高了测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的激光器可靠性自动测试装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的激光器可靠性自动测试装置中激光器模块的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的激光器可靠性自动测试装置中耦合镜筒的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的激光器可靠性自动测试装置中耦合镜筒的剖面结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的激光器可靠性自动测试装置中散热组件的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的激光器可靠性自动测试装置的工作原理示意图。

其中，图中各附图标记：

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，本实施例提供了一种激光器可靠性自动测试装置，包括机柜10、控制组件20、激光器组件30、散热组件40、数据采集组件50和制冷组件60。其中，控制组件20、激光器组件30、散热组件40、数据采集组件50和制冷组件60均设置于机柜10内，形成一体化机柜式结构。激光器组件30、散热组件40、数据采集组件50和制冷组件60均与控制组件20电连接，从而可以通过控制组件20对激光器可靠性自动测试装置的各组件进行控制，以实现对整个自动测试装置的统一控制。激光器组件30用于产生激光，产生的激光沿着出光路径出射。散热组件40位于激光器组件30的出光路径上，用于进行散热。数据采集组件50可相对激光器组件30的出光路径运动，以远离或靠近出光路径，从而在需要采集激光的数据时运动至出光路径上以接收激光，在不需要采集数据时则远离出光路径。制冷组件60与激光器组件30连通，用于对激光器组件30进行冷却。

当需要对激光器可靠性进行测试时，控制组件20控制激光器组件30、散热组件40和制冷组件60工作，此时激光器组件30产生激光并沿出光路径出射至散热组件40上，散热组件40进行散热，制冷组件60对激光器组件30进行散热。当需要采集测试数据时，控制组件20控制数据采集组件50工作，以使得数据采集组件50运动至出光路径上，此时数据采集组件50可以采集激光器组件30产生的激光，以获得测试数据，并将测试数据传输至控制组件20。测试数据采集完毕后，数据采集组件50远离出光路径，以等待下一次数据采集。采集控制组件20对测试数据进行分析处理并存储，以实现对激光器可靠性进行实时监控。

采集测试数据的时间长度和时间间隔可以根据需要进行设置，例如可以是每隔5分钟、10分钟、20分钟、30分钟、60分钟等采集一次测试数据，时间长度可以为60分钟、120分钟、180分钟、300分钟、600分钟等，时间长度也可以更长，此处不做限制。

本实施例提供的激光器可靠性自动测试装置的有益效果至少在于：本实施例通过设置机柜10，使得控制组件20、激光器组件30、散热组件40、数据采集组件50和制冷组件60可以设置于机柜10内，形成一体化机柜式结构，整体结构紧凑、减少了空间占用面积，移动方便；通过控制组件20对激光器组件30、散热组件40、数据采集组件50和制冷组件60进行统一控制，可以实现对激光器可靠性测试的实时监控和自动控制，大大简化了激光器可靠性测试过程，操作便捷，有效提高了测试效率。

请参阅图1，进一步地，机柜10包括柜体11、柜门12、前面板13、后面板14和脚轮15。其中，控制组件20、激光器组件30、散热组件40、数据采集组件50和制冷组件60均设置于柜体10内，柜体11可选为立式结构，即整体为立方体结构，且高度方向上的尺寸大于宽度方向上的尺寸，从而可以充分利用高度方向的空间，减小占地面积。

柜门12安装于柜体11的上部且可相对柜体11转动，从而可以相对柜体11进行打开或闭合。柜门12开设有窗口16，便于通过窗口16观察柜体11内部的情况。可选地，柜门12可通过铰链17安装于柜体11上，确保柜门12可以相对于柜体11转动且连接稳固。柜门12上还设置有圆柱锁18，方便与对柜门12进行锁定。

前面板13安装于柜体11的下部且可相对柜体11转动，从而可以相对柜体11进行打开或闭合。可选地，前面板13可通过铰链17安装于柜体11上，确前面板13可以相对于柜体11转动且连接稳固。前面板13上还设置有圆柱锁18，方便与对前面板13进行锁定。后面板14固定连接于柜体11上与柜门12相对的一侧，前面板13与柜门12位于同侧。可选地，后面板14通过螺钉与柜体11固定连接。

脚轮15安装于柜体11的底部，可选为万向轮，从而方便对柜体11进行移动。脚轮15的数量可以根据需要设置，例如可以为4个，4个脚轮15分别设置于柜体11底部的四角；还可以为5个，其中4个脚轮15分别设置于柜体11底部的四角，1个脚轮15设置于柜体11底部的中部。当然，脚轮15的数量还可以为其他值，此处不做限制。可选地，脚轮15通过螺钉与柜体11固定连接。

请参阅图1，为了对各组件进行固定，机柜11还包括第一隔板191、第二隔板192和第三隔板193。其中，第一隔板191通过螺钉固定连接于柜体11内，控制组件20通过螺钉与第一隔板191连接，制冷组件60设置于第一隔板191的下方。第二隔板192通过螺钉固定连接于柜体11内且位于第一隔板191上方，激光器组件30设置于第一隔板191和第二隔板192之间。第三隔板193通过螺钉固定连接于柜体11内且位于第二隔板192上方，散热组件40和数据采集组件50与第三隔板193连接。

请参阅图1，进一步地，控制组件20包括工控机21和显示器22。其中，工控机21与激光器组件30、散热组件40、数据采集组件50和制冷组件60均电连接，从而实现对各组件的控制。显示器22与工控机21连接，且显示器22设有输入单元，从而可以向工控机21输入控制信息。在本实施例中，工控机21和显示器22通过螺钉与第一隔板191连接，显示器22为抽拉式显示器，输入单元为鼠标键盘，显示器22集鼠标键盘一体，节省空间，方便操作。当然，在其他实施例中，输入单元可以为触摸单元，其集成于显示器22的显示单元的表面。显示器22设有人机交互界面，便于从该人机交互界面输入控制信息，也可以由该人机交互界面显示工作参数和测试结果。

请参阅图1，进一步地，激光器组件30包括激光器模块31、集束光纤32、耦合镜筒33和电源模块34，激光器模块31和电源模块34固定连接于第一隔板191上，耦合镜筒33与第二隔板192固定连接。其中，激光器模块31与工控机21电连接，用于在工控机21的控制下产生激光。集束光纤32的分支端与激光器模块31连接，集束光纤32的合束端与耦合镜筒33连接，耦合镜筒33用于将激光器输出光汇聚，并将汇聚光输出至散热组件40。电源模块34与激光器模块31电连接，用于为激光器模块31供电。

请参阅图2，进一步地，激光器模块31包括水冷板311、激光器阵列312、激光器电源板313和激光器控制板314。其中，水冷板311固定连接于第一隔板191上，水冷板311设有进水口和出水口，通过进水口和出水口与制冷组件60连通。激光器阵列312固定连接于水冷板311的一侧表面，其数量为1组或多组，每组激光器阵列312包括多个激光器。激光器电源板313设置于水冷板311上与激光器阵列312的同侧表面，且与激光器阵列312电连接。电源模块34与激光器控制板314电连接，激光器控制板314固定连接于水冷板311的另一侧表面，激光器控制板314与激光器电源板313通过插接方式实现电连接，且与工控机21电连接。

进一步地，制冷组件60包括冷水机、进水管和出水管。其中，冷水机与工控机21电连接，从而可以通过工控机21进行控制，进水管的两端分别与冷水机和水冷板311的进水口连接，出水管的两端分别与冷水机和水冷板311的出水口连接，从而在冷水机和水冷板311之间形成水循环，冷水从冷水机出发，经过进水管后流经激光器模块31，再从出水管流回冷水机，达到冷却激光器模块31的效果。

请参阅图3和图4，进一步地，耦合镜筒33包括镜筒331、压圈332、耦合透镜333和镜筒转接件334。其中，镜筒转接件334与镜筒331的一端连接，且与集束光纤32的合束端通过螺纹连接。镜筒331的另一端与第二隔板192固定连接。压圈332和耦合透镜333均设置于镜筒331中，耦合透镜333的数量为两片，两片耦合透镜333置于镜筒331中，通过压圈332分别压紧固定在镜筒内的两端，通过耦合透镜333的汇聚作用将激光汇聚后输出。

请参阅图5，进一步地，散热组件40包括散热镜筒41、散热片42、散热器43和散热风扇44，散热镜筒41固定连接在第三隔板193上。其中，散热片42置于散热镜筒41中，且设于激光器组件30的出光路径上，散热片朝向耦合透镜333的一侧排布有多个鳍片，鳍片的设置可以使得散热更加均匀，有效改善散热效果。散热片42与散热器43采用螺钉固定连接，两者的接触面之间涂覆导热硅脂，有助于热量从散热片42传导至散热器43。散热风扇44与散热器43通过螺钉连接，有助于对散热器43进行散热。经耦合透镜333汇聚后出射的激光照射在散热片42上，散热片42将热量传导至散热器43，散热器43通过散热风扇44进行散热。

请参阅图1，进一步地，数据采集组件50包括电动导轨滑台51、转接板52以及功率探测器53，电动导轨滑台51和功率探测器53均与工控机21电连接，功率探测器53用于获取激光的功率，测试数据即为激光功率。其中，电动导轨滑台51固定连接于第三隔板193上，且电动导轨滑台51与激光器组件30的出光路径相垂直。转接板52设于电动导轨滑台51上，其可沿电动导轨滑台51运动。功率探测器53与转接板52固定连接，可随着转接板52沿着电动导轨滑台51运动而运动。在本实施例中，电动导轨滑台51可为步进电机驱动滚珠丝杠的直线导轨滑台，带有控制器和驱动器，可控制导轨滑台运动，从而带动功率探测器53往返运动。

请参阅图6，本实施例提供的激光器可靠性自动测试装置的工作过程可以为：当需要进行可靠性测试时，激光可靠性自动测试装置上电开机，此时电动导轨滑台51位于初始位置(滑台归零)，工控机21控制激光器模块31的激光器工作，以输出激光，输出的激光通过耦合镜筒33汇聚于散热组件40处。在激光老化预设时间(例如30分钟)后，按照预设频率(例如每30分钟)采集光功率数据，工控机21控制电动导轨滑台51工作，电动导轨滑台51带动功率探测器53移动至激光输出测试点(位于激光器组件的出光路径上)，此时功率探测器53将采集的功率数据(即测试数据)通过串口通信传输至工控机21。功率数据采集完毕后，电动导轨滑台51带动功率探测器53返回初始位置，等待下一次数据采集。工控机21将采集的功率数据进行分析处理并存储，以实现对激光器可靠性测试进行实时监控和分析。当可靠性测试完毕，对激光可靠性自动测试装置关机断电，此时激光器关闭，电动导轨滑台51带动功率探测器53返回初始位置，电动导轨滑台51归零。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光器可靠性自动测试装置，其特征在于，包括：

机柜；

控制组件，所述控制组件设于所述机柜内；

激光器组件，所述激光器组件设于所述机柜内；

散热组件，所述散热组件设于所述机柜内，且位于所述激光器组件的出光路径上；

数据采集组件，所述数据采集组件设于所述机柜内，且可相对所述激光器组件的出光路径运动，以远离或靠近所述出光路径；

制冷组件，所述制冷组件设于所述机柜内，且与所述激光器组件连通；

所述控制组件与所述激光器组件、所述散热组件、所述数据采集组件和所述制冷组件均电连接。

2.如权利要求1所述的激光器可靠性自动测试装置，其特征在于，所述控制组件包括：

工控机，所述工控机与所述激光器组件、所述散热组件、所述数据采集组件和所述制冷组件均电连接；

显示器，所述显示器与所述工控机连接，且所述显示器设有输入单元。

3.如权利要求2所述的激光器可靠性自动测试装置，其特征在于，所述激光器组件包括：

激光器模块，所述激光器模块与所述工控机电连接；

集束光纤，所述集束光纤的分支端与所述激光器模块连接；

耦合镜筒，所述耦合镜筒所述耦合镜筒与所述集束光纤的合束端连接；

电源模块，所述电源模块与所述激光器模块电连接。

4.如权利要求3所述的激光器可靠性自动测试装置，其特征在于，所述激光器模块包括：

水冷板，所述水冷板与所述制冷组件连通；

激光器阵列，所述激光器阵列固定连接于所述水冷板的一侧表面；

激光器电源板，所述激光器电源板与所述激光器阵列电连接；

激光器控制板，所述激光器控制板固定连接于所述水冷板的另一侧表面，所述激光器控制板与所述激光器电源板电连接，且与所述工控机电连接。

5.如权利要求4所述的激光器可靠性自动测试装置，其特征在于，所述水冷板设有进水口和出水口；

所述制冷组件包括：

冷水机，所述冷水机与所述工控机电连接；

进水管，所述进水管的两端分别与所述冷水机和所述进水口连接；

出水管，所述出水管的两端分别与所述冷水机和所述出水口连接。

6.如权利要求3所述的激光器可靠性自动测试装置，其特征在于，所述耦合镜筒包括：

镜筒；

压圈，所述压圈设于所述镜筒中；

耦合透镜，所述耦合透镜置于所述镜筒中，且所述耦合透镜通过所述压圈压紧固定；

镜筒转接件，所述镜筒转接件与所述镜筒连接，且与所述集束光纤的合束端连接。

7.如权利要求2所述的激光器可靠性自动测试装置，其特征在于，所述散热组件包括：

散热镜筒；

散热片，所述散热片置于所述散热镜筒中，且设于所述激光器组件的出光路径上；

散热器，所述散热器与所述散热片连接；

散热风扇，所述散热风扇与所述散热器连接，且与所述工控机电连接。

8.如权利要求2所述的激光器可靠性自动测试装置，其特征在于，所述数据采集组件包括：

电动导轨滑台，所述电动导轨滑台与所述激光器组件的出光路径相垂直；

转接板，所述转接板设于所述电动导轨滑台上，可沿所述电动导轨滑台运动；

功率探测器，所述功率探测器与所述转接板固定连接；

所述电动导轨滑台和所述功率探测器均与所述工控机电连接。

9.如权利要求1～8任一项所述的激光器可靠性自动测试装置，其特征在于，所述机柜包括：

柜体，所述控制组件、所述激光器组件、所述散热组件、所述数据采集组件和所述制冷组件均设置于所述柜体内；

柜门，所述柜门安装于所述柜体的上部且可相对所述柜体转动，所述柜门开设有窗口；

前面板，所述前面板安装于所述柜体的下部且可相对所述柜体转动；

后面板，所述后面板与所述柜体固定连接；

脚轮，所述脚轮安装于所述柜体的底部。

10.如权利要求9所述的激光器可靠性自动测试装置，其特征在于，所述机柜还包括：

第一隔板，所述第一隔板固定连接于所述柜体内，所述控制组件与所述第一隔板连接，所述制冷组件设置于所述第一隔板的下方；

第二隔板，所述第二隔板固定连接于所述柜体内且位于所述第一隔板上方，所述激光器组件设置于所述第一隔板和所述第二隔板之间；

第三隔板，所述第三隔板固定连接于所述柜体内且位于所述第二隔板上方，所述散热组件和所述数据采集组件与所述第三隔板连接。

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