KR100430882B1 - 레이저다이오드 테스트장치 - Google Patents

레이저다이오드 테스트장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 레이저다이오드 테스트장치에 관한 것으로서, 적어도 하나의 장착블록수용부와, 상기 장착블록수용부내에 마련되며 소정의 데이터처리부에 데이터전송가능하도록 연결된 제1본체접속부를 갖는 테스터본체와; 테스트 대상 레이저다이오드가 장착되는 레이저다이오드장착부와, 상기 레이저다이오드를 구동시키는 구동부와, 상기 구동부에 연결되어 상기 본체접속부에 접속가능한 블록접속부를 가지고 상기 장착블록수용부에 착탈가능하도록 수용되는 레이저다이오드장착블록과; 상기 테스터본체에 설치되어 상기 레이저다이오드의 광강도를 감지하는 광강도감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 테스트할 레이저다이오드의 종류에 따라 테스터장치의 테스터본체에서 레이저다이오드장착부 및 광강도감지부만을 교체하여 테스트할 수 있다.

Description

레이저다이오드 테스트장치{Testing device for the Laser Diode}
본 발명은 다이오드 테스트장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저다이오드를 테스트하는 테스터본체를 갖는 다이오드 테스트장치에 관한 것이다.
레이저다이오드는 초고속 광통신에서 광펄스를 발생시키는 핵심부품이다.
이러한 레이저다이오드의 성능의 측정시, 온도와 시간, 전압을 테스트조건으로 취하여 소정 온도조건에서 일정시간동안 레이저다이오드를 동작시켜 레이저다이오드의 사용수명을 테스트하여 신뢰성을 평가하게 된다.
레이저다이오드를 테스트하기 위한 테스트장치는 레이저다이오드와 레이저다이오드의 레이저빔을 감지하는 포토다이오드로 구성된 복수의 테스터블록이 수직으로 배열된 테스터본체와, 테스터본체의 접속부를 통해 제어신호를 인가하여 각 테스터블록을 동작시키고, 포토다이오드의 감지결과에 따라 레이저다이오드의 신뢰성을 판단하는 중앙컴퓨터로 구성된다.
그런데, 종래의 다이오드 테스트장치는, 테스터블록이 테스터본체와 일체로 형성되어 있어 테스트할 레이저다이오드의 종류에 따라 테스터본체를 구비해야하므로 비용이 많이 든다.
따라서, 본 발명의 목적은, 테스트할 레이저다이오드의 종류에 따라 테스터장치의 테스터본체에서 레이저다이오드만을 교체하여 테스트할 수 있는 다이오드테스트장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 레이저다이오드 테스트장치의 구성도,
도 2는 도 1의 부분확대도,
도 3은 도 2의 레이저다이오드장착블록의 간략구성도,
도 4는 도 2의 광강도감지블록의 간략구성도,
도 5는 도 3과 도 4의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 테스트장치 3 : 테스터본체
4 : 중앙컴퓨터 5 : 레이저다이오드장착블록
6 : 레이저다이오드 7 : 광강도감지블록
10, 50 : 블록케이싱 11 : 피씨비돌출단부
13 : 가이드레일 21, 31 : 피씨비회로기판
23 : 레이저다이오드소켓 24 : 열전소자블록 케이스
25, 35 : 온도센서 26 : 절연커버
27 : 열전소자 히트블럭 28 : 레이저다이오드삽입홈
30, 40 : 블록접속부 37 : 포토다이오드
45: 감쇄기장착부 46 : 열전소자블록
상기 목적은, 본 발명에 따라, 레이저다이오드 테스트장치에 있어서, 적어도 하나의 장착블록수용부와, 상기 장착블록수용부내에 마련되며 소정의 데이터처리부에 데이터전송가능하도록 연결된 제1본체접속부를 갖는 테스터본체와; 테스트 대상 레이저다이오드가 장착되는 레이저다이오드장착부와, 상기 레이저다이오드를 구동시키는 구동부와, 상기 구동부에 연결되어 상기 본체접속부에 접속가능한 블록접속부를 가지고 상기 장착블록수용부에 착탈가능하도록 수용되는 레이저다이오드장착블록과; 상기 레이저다이오드의 광강도를 감지하는 광강도감지부를 포함하는 것에 의해 달성된다.
여기서, 상기 테스터본체는 적어도 하나의 감지블록수용부와, 상기 감지블록수용부내에 마련되어 상기 데이터처리부에 데이터전송가능하도록 연결된 제2본체접속부를 더 포함하며; 상기 광감도감지부는, 상기 레이저다이오드의 광신호를 감지하여 전기신호로 변환하는 포토다이오드가 장착되는 포토다이오드장착부와, 상기 포토다이오드를 구동시키는 구동부와, 상기 구동부에 연결되어 상기 본체접속부에 접속가능한 블록접속부를 가지고 상기 감지블록수용부에 착탈가능하게 수용되는 광강도감지블록에 의해 상기 레이저다이오드의 종류에 따라 상기 포토다이오드를 교체할 수 있다.
상기 레이저다이오드장착블록과 상기 광강도감지블록은 각 구동부와 각 다이오드소켓이 설치되는 각각의 PCB를 가지며, 상기 테스터본체의 내벽면에는 상기 각PCB와 맞물려서 슬라이딩 가능하게 하는 가이드레일이 형성되어 상기 레이저다이오드장착블록과 상기 광강도감지블록을 상기 테스터본체에 용이하게 착탈할 수 있다.
상기 각 PCB의 양측단부가 돌출되도록 상기 레이저다이오드장착블록 및 상기 광강도감지블록과 각각 결합하는 블록케이싱에 의해 각 블록의 외관을 보호할 수 있다.
상기 레이저다이오드장착부에는 상기 레이저다이오드를 장착하기 위해 걸림턱을 갖는 삽입홈이 관통형성되어 상기 레이저다이오드의 주변의 열을 보호하고 열을 효과적으로 전달하게 된다.
상기 레이저다이오드장착부에는 상기 레이저다이오드의 테스트온도를 설정하기 위해 상기 레이저다이오드를 가열 및 냉각시키는 열전소자가 설치되어 온도를 용이하게 조절할 수 있다. 그리고, 상기 레이저다이오드의 온도를 감지하기 위한 온도센서를 설치하여 측정된 온도에 따라 상기 열전소자의 동작을 제어하여 상기 테스트온도를 유지하도록 할 수 있다.
상기 포토다이오드장착부에는 상기 포토다이오드의 광감지온도를 설정하기 위해 상기 포토다이오드를 가열 및 냉각시키는 열전소자가 설치되어 온도를 용이하게 조절할 수 있다. 그리고, 상기 포토다이오드의 온도를 감지하기 위한 온도센서를 설치하여 측정된 온도에 따라 상기 열전소자의 동작을 제어하여 상기 광감지온도를 유지하도록 할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 다이오드 테스트장치의 구성도이고, 도 2는 도 1의부분확대도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 다이오드 테스트장치(1)는 레이저다이오드가 장착되는 레이저다이오드장착블록(5)과 레이저다이오드장착블록(5)상판에 대향하게 설치되어 레이저다이오드(6)의 광강도를 감지하는 광강도감지블록(7)이 복수의 행으로 수직배치된 테스터본체(3)와, 테스터본체(3)와 연결되어 테스터본체(3)로부터의 감지데이터를 처리하고 감지결과에 따라 레이저다이오드장착블록(5)과 광강도감지블록(7)에 제어신호를 인가하여 동작을 제어하는 데이터처리부로서 중앙컴퓨터(4)를 갖는다.
테스터본체(3)의 후면의 일측에는 테스트결과를 처리하는 데이터처리부인 중앙컴퓨터(4)와 접속하기 위한 도시 하지 않은 복수의 본체접속부가 마련되어 있다. 여기서, 레이저다이오드장착블록(5) 및 광강도감지블록(7)은 케이블에 의해 테스터본체(3)의 본체접속부에 접속하여 제어신호를 인가받는다.
한편, 테스터본체(3) 내벽면에는 복수의 가이드레일(13)이 형성되어 있어, 레이저다이오드장착블록(5)과 광강도감지블록(7)의 양측단부에 형성된 피씨비돌출단부(11)와 맞물려 슬라이딩하게 된다.
도면에는 도시되지 않았으나, 테스터본체(3)는 전원이 공급되는 전원접속부와, 아날로그 신호와 디지털신호로 서로 변환하는 A/D컨버터와 D/A컨버터를 가지며, 내부의 열을 외부로 방출하기 위한 냉각팬을 포함하여 냉각팬에 의해 광강도감지블럭(7)과 레이저다이오드장착블록(5)에서 발생되는 열을 냉각시킬 수 있다.
도 3은 도 1의 레이저다이오드장착블록의 간략구성도이고, 도 4는 도 1의 광강도감지블록의 간략구성도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 레이저다이오드장착블록(5)은 레이저다이오드(6)를 동작시키기 위한 구동회로 및 레이저다이오드소켓(41)이 설치되는 피씨비회로기판(21)과, 복수의 열전소자가 설치된 열전소자히트블럭(27)과 열전소자블록케이스(24)와, 레이저다이오드(6)로부터 조사되는 레이저빔(beam) 보호용 관통공이 형성된 절연커버(26)로 구성된다.
열전소자블록케이스(24)의 열전소자히트블럭(27)은 레이저다이오드(6)의 동작을 테스트시 레이저다이오드(6)를 가열하거나 냉각시켜 온도조건을 설정하는 기능을 하며, 온도가 설정온도 이상인 경우에는 냉각기능을 한다. 열전소자히트블럭(27)에는 'ㄴ'자 형상의 단면으로 관통형성된 레이저다이오드삽입홈(28)이 마련되어, 레이저다이오드(6)와 열전소자히트블럭(27)과의 접촉면적이 확대되므로 열전달효과가 증가되고, 레이저다이오드(6)주위의 열을 유지하게 된다. 열전소자블록(24)에는 레이저다이오드(6)의 동작상태를 표시하는 표시램프(29)가 더 설치되어 레이저다이오드(6)의 동작상태를 용이하게 알 수 있다.
레이저다이오드장착블록(5)의 피씨비회로기판(21)상에는 레이저다이오드(6)가 삽입되는 복수의 레이저다이오드소켓(41)과, 레이저다이오드(6)의 상태표시용 표시램프(29)를 동작시키는 회로 및 전원공급회로가 설치된다. 피씨비회로기판(21)의 일측에는 테스터본체(3)의 본체접속부와 연결하기 위한 블록접속부(30)가 마련되며, 중앙컴퓨터(4)의 제어신호는 블록접속부(30)를 통해 피씨비회로기판(21)으로 제공된다.
피씨비회로기판(21)상에는 레이저다이오드(6) 주변의 열을 감지하는 복수의 온도센서(25)가 더 설치되어 중앙컴퓨터(4)는 온도센서(25)의 감지데이터에 의해레이저다이오드(6) 주위의 온도를 감지하여 온도조건을 유지하기 위해 열전소자(27)로 공급되는 전류를 제어할 수 있다.
레이저다이오드장착블록(5)은 사각틀형상의 블록케이싱(10)과 피씨비회로기판(21)이 나사결합한 후, 열전소자블록(24)과 절연커버(26) 피씨비회로기판를 수용하여 형성된다. 여기서, 피씨비회로기판(21)의 양측단부는 블록케이싱(10)으로부터 돌출연장되어 레이저다이오드블록(5)를 테스터본체(3)에 장착시 가이드레일(13)과 맞물려 슬라이딩하여 삽입된다. 이때, 피씨비회로기판(21)의 블록접속부(30)는 테스터본체(3)의 본체접속부와 접속되어 중앙컴퓨터(4)와 통신할 수 있다.
한편, 광강도감지블록(7)은 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저다이오드(6)의 광신호를 전기신호를 변환하는 포토다이오드(37)와 포토다이오드(37)를 구동시키는 회로가 설치되는 포토다이오드 피씨비회로기판(31)과, 포토다이오드(37)의 온도를 일정하게 유지하는 열전소자가 설치되는 열전소자블록(46)과, 레이저다이오드(6)로부터 공급되는 광신호의 크기를 조절하는 감쇄기가 설치되는 감쇄기장착부(45)로 구성된다.
여기서, 포토다이오드 피씨비회로기판(31)에는 테스터본체(3)의 본체접속부와 연결하기 위한 블록접속부(40)가 마련되어 있으며, 복수의 온도센서(35)가 설치되어 포토다이오드(37) 주변의 온도를 감지하여 열전소자를 가열냉각시켜 일정한 온도를 유지함으로서 온도에 따른 광강도의 변화를 방지한다.
광강도감지블록(7)은 사각틀형상의 블록케이싱(50)과, 피씨비회로기판(31)이 나사결합하고, 블록케이싱(50)과 피씨비회로기판(31)의 결합에 의한 수용부에 감쇄기장착부를 수용하여 형성된다. 이때, 피씨비회로기판의 양측단부가 블록케이싱(50)의 양측면으로부터 돌출연장되도록 나사결합한다.
이에 의해, 테스터본체(3)내의 감지블록수용부에 광강도감지블록(7)을 장착시, 피씨비회로기판(31)의 돌출단부를 테스터본체(3)의 가이드레일(13)과 맞물려 슬라이딩하여 레이저다이오드장착블록(5)의 상부면에 위치하도록 삽입한다. 테스터본체(3)에 광강도감지블록(7)이 삽입되면, 피씨비회로기판(31)의 블록접속부(40)가 테스터본체(3)의 본체접속부에 접속되어 중앙컴퓨터(4)의 제어신호가 제공된다. 도 5는 도 3과 도 4의 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 레이저다이오드장착블록(5)에서 레이저다이오드(6)가 열전소자블록케이스(24)의 삽입홈(28)을 통해 피씨비기판(21)의 레이저다이오드소켓(41)에 결합된다. 레이저다이오드(6)에 전원이 공급되면, 레이저다이오드(6)로부터 레이저빔(beam)이 발생된다. 여기서, 레이저빔은 광강도감지블록(7)의 감쇄기장착부(45)에 설치된 감쇄기에 의해 포토다이오드(37)가 감지할 수 있는 적절한 크기로 감쇄된 후, 포토다이오드(37)에 조사되어 전기신호로 변환된다.
전술한 실시예에서는 레이저다이오드장착블록(5)과 광강도감지블록(7)이 모두 착탈가능한 것으로 서술하였으나, 어느 하나만 착탈가능하도록 구성할 수도 있다.
또한, 전술한 실시예에서는 레이저다이오드장착블록(5)과 광강도감지블록이 (7)별개로 구성된 것으로 서술하였으나, 일체로 형성할 수도 있다.
이러한 구성에 의하여, 상이한 종류의 레이저다이오드를 테스트할 경우, 다이오드 테스터본체 자체를 교체할 필요없이 레이저다이오드장착블록에서 레이저다이오드만을 교체하여 테스터본체를 재사용할 수 있다.
또한, 레이저다이오드장착블록에 열전소자와 온도센서를 설치하여 레이저다이오드에 온도조건을 효과적으로 설정할 수 있고, 광강도감지블록의 포토다이오드의 온도를 감지하는 온도센서에 의해 포토다이오드의 주변온도를 열전소자를 이용항상 일정하게 유지할 수 있다. 그리고, 레이저다이오드장착블록의 열전소자블록에 마련된 레이저다이오드삽입홈에 의해 레이저다이오드의 열전달율을 높일 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 테스트할 레이저다이오드의 종류에 따라 테스터장치의 테스터본체에서 레이저다이오드장착블럭 및 광강도감지부만을 교체하여 테스트할 수 있다.

Claims (10)

  1. 레이저다이오드 테스트장치에 있어서,
    적어도 하나의 장착블록수용부와, 상기 장착블록수용부내에 마련되며 소정의 데이터처리부에 데이터전송가능하도록 연결된 제1본체접속부를 갖는 테스터본체와;
    테스트 대상 레이저다이오드가 장착되는 레이저다이오드장착부와, 상기 레이저다이오드를 구동시키는 구동부와, 상기 구동부에 연결되어 상기 본체접속부에 접속가능한 블록접속부를 가지고 상기 장착블록수용부에 착탈가능하도록 수용되는 레이저다이오드장착블록과;
    상기 테스터본체에 설치되어 상기 레이저다이오드의 광강도를 감지하는 광강도감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저다이오드 테스트장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 테스터본체는 적어도 하나의 감지블록수용부와, 상기 감지블록수용부내에 마련되어 상기 데이터처리부에 데이터전송가능하도록 연결된 제2본체접속부를 더 포함하며;
    상기 광강도감지부는, 상기 레이저다이오드의 광신호를 감지하여 전기신호로 변환하는 포토다이오드가 장착되는 포토다이오드장착부와, 상기 포토다이오드를 구동시키는 구동부와, 상기 구동부에 연결되어 상기 본체접속부에 접속가능한 블록접속부를 가지고 상기 감지블록수용부에 착탈가능하게 수용되는 광강도감지블록인 것을 특징으로 하는 레이저다이오드 테스트장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 레이저다이오드장착블록과 상기 광강도감지블록은 각 구동부와 각 다이오드소켓이 설치되는 각각의 PCB를 갖는 것을 특징으로 하는 레이저다이오드 테스트장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 각 PCB의 양측단부가 돌출되도록 상기 레이저다이오드장착블록과 상기 광강도감지블록과 각각 결합하는 블록케이싱을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저다이오드 테스트장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 테스터본체의 내벽면에는 상기 각 구동부의 PCB와 맞물려서 슬라이딩 가능하게 하는 가이드레일이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저다이오드 테스트장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 레이저다이오드장착부에는 상기 레이저다이오드를 장착하기 위해 걸림턱을 갖는 삽입홈이 관통형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저다이오드 테스트장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 레이저다이오드장착부에는 상기 레이저다이오드의 테스트온도를 설정하기 위해 상기 레이저다이오드를 가열 및 냉각시키는 열전소자가 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저다이오드 테스트장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 레이저다이오드장착부에는 열전소자의 온도를 제어하기 위한 적어도 하나의 온도센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저다이오드 테스트장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 포토다이오드장착부에는 상기 포토다이오드의 광강도감지온도를 설정하기 위해 상기 포토다이오드를 가열 및 냉각시키는 열전소자가 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저다이오드 테스트장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 포토다이오드장착부에는 상기 포토다이오드의 온도를 감지하기 위한 적어도 하나의 온도센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저다이오드 테스트장치.
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