專利名稱：在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電器件測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在高低溫工作條件 下對光電器件進行測試的裝置和方法。
背景技術(shù)：
光電器件應用有非常廣泛的領(lǐng)域，其應用的環(huán)境溫度范圍也很大，因 而對光電器件需要在一個很大的工作范圍內(nèi)來測定其各項光電參數(shù)。常溫 下的電學參數(shù)的測試相對而言比較簡單，但在高低溫箱內(nèi)進行測試時，對 于微弱的光或電信號測試將遇到無法克服的困難。
例如窄脈寬脈沖激光器的脈寬只有幾個納秒，所以，要求脈沖信號 與激光器的連線不能超過10厘米，而且其輻射的光信號也難以在箱內(nèi)或
箱外檢測。微信號光電探測器的暗電流或噪聲信號只有10—12A4im2 10"A^n^或10'9V/Mm2 l(T1()V/nm2，連線稍長就會使信號變小甚至測不 到，更嚴重的是會引入電磁干擾使信號失真甚至信號淹沒。
如果器件在高低溫箱內(nèi)加到規(guī)定溫度后取出進行光電信號測試。第 一，難以保證工作環(huán)境溫度的準確和一致性。第二，當在-25'C以下的低溫 測試時，器件外表會結(jié)霜，造成器件引出端絕緣子失效短路；光窗結(jié)霜影 響出光或入光，無法得到準確的測試結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
(一) 要解決的技術(shù)問題
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種在高低溫工作條件下對光 電器件進行測試的裝置和方法，以實現(xiàn)對光電器件在高低溫工作條件下的 測量，并提高測量的準確性。
(二) 技術(shù)方案為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的裝置，該裝置包括 一導溫密封腔，用于容置待檢測光電器件，具有一光窗口，用于被檢測光 電器件的光輸出或光輸入；
一支架，該導溫密封腔固定于該支架的頂端；
一托架，設置于該支架的下端，可沿支架上下移動；
一加熱或冷卻設備，固定于該托架上，隨托架一起沿支架上下移動， 用于對導溫密封腔進行加熱或冷卻，實現(xiàn)高低溫工作條件。
上述方案中，所述光窗口是對測試波長透明且可拆卸的光窗口，該光 窗口位于導溫密封腔的正面，與導溫密封腔采用絕熱材料緊密連接。
上述方案中，所述光窗口配有低溫測試時用的防結(jié)霜加熱圈，該待測 光電器件由可拆卸的導溫密封腔光窗口放入，然后壓上橡膠密封圈后將導 溫密封腔光窗口旋緊。
上述方案中，該裝置進一步包括一點溫計，該點溫計嵌入該導溫密封
腔內(nèi)緊貼待檢測光電器件，用于測量和顯示待檢測光電器件外殼的溫度。
上述方案中，該裝置在導溫密封腔背面進一步包括一可拆卸的引線封 蓋，該引線封蓋上設置有電源導入線和信號輸出同軸線。該待測光電器件 由可拆卸的引線封蓋處放入，然后壓上橡膠密封圈后將引線封蓋用螺栓壓 緊。
上述方案中，在對光電器件進行高溫測試時，所述加熱或冷卻設備為 加熱棒，該加熱棒插入該導溫密封腔下部的插孔，對導溫密封腔進行加熱。 所述加熱棒為熱電阻。在對光電器件進行低溫測試時，所述加熱或冷卻設 備為盛有液氮的保溫杯，該導溫密封腔的下部被浸入液氮中，對導溫密封 腔進行降溫。
一種在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的方法，其特征在于， 該方法包括在導溫密封腔與待測光電器件緊密結(jié)合的上方2mm中心位 置，插入一點溫計以測量待測光電器件管殼的溫度，將導溫密封腔固定在 一螺桿支架的頂端，在支架的下方螺桿上設置一可上下調(diào)節(jié)的托架，托架 上可分別固定液氮杯或加熱棒；檢測時，上下移動托架，使杯中液氮或加 熱棒分別浸沒導溫密封腔的下部或者插入導溫密封腔下部的插孔，分別使
5導溫密封腔的溫度降低或升高；當待測光電器件管殼的溫度示值相對穩(wěn)定
在對應的規(guī)定溫度范圍內(nèi)l分鐘后，打開探測模塊放大器偏置電源或脈沖 激光器的電源，則預先與本裝置連接好的測試儀器將顯示出該溫度狀態(tài)下 待測光電器件的光電參數(shù)值。
(三)有益效果
本發(fā)明提供的這種在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的裝置 和方法，可以測試窄脈寬脈沖激光器或非光纖耦合的高靈敏度光電探測器 在高低溫環(huán)境下的光電參數(shù)，既保證了規(guī)定高低溫工作環(huán)境溫度的準確和 穩(wěn)定，又解決了短連線信號輸入輸出要求、結(jié)霜短路和結(jié)霜檔光等問題， 且結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，具有很高的應用價值。


圖1是依照本發(fā)明一個實施例在高低溫工作條件下對光電探測模塊進
行測試的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；該圖是裝置側(cè)視圖，且熱沉延伸部分浸在液 氮中；
圖2是依照本發(fā)明另一個實施例在高低溫工作條件下對光電探測模塊 進行測試的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；該圖是裝置正視圖，且電熱棒插入熱沉中。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實 施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供的在高低溫工作條件下對光電探測模 塊進行測試的裝置和方法，可以測試非光纖耦合的高靈敏度光電探測器在 高低溫環(huán)境下的光電參數(shù)。利用一個具有透光窗口的導溫密封腔及手動調(diào) 節(jié)控溫裝置，將待測光電探測模塊置于導溫密封腔中，且使待測光電探測 模塊光窗正對導溫密封腔的光窗。將待測光電探測模塊的外殼緊貼導溫密 封腔的導溫壁。
使用時，利用手動調(diào)節(jié)控溫裝置將冷源提升來浸沒導溫密封腔的下金 屬部分，或者將熱源插入導溫密封腔的下金屬部分的插孔中，來控制待測光電探測模塊的殼溫，并通過點溫計顯示待測光電探測模塊外殼的溫度；
通過加防霜加熱圈的導溫密封腔光窗將光信號導出或引入，電信號則由導 溫密封腔后面的弓I線封蓋上的電纜接口引出，如此便可測得光電探測模塊 在規(guī)定高低溫下的光電參數(shù)。
在導溫密封腔與待測光電探測模塊緊密結(jié)合的上方2mm中心位置， 插入一點溫計以測量待測光電探測模塊管殼的溫度，將導溫密封腔固定在 一支架的頂端，在支架的下方設置一可上下調(diào)節(jié)的托架，托架上可分別固 定液氮杯或加熱棒；檢測時，上下移動托架，使杯中液氮或加熱棒分別浸 沒導溫密封腔的下部或者插入導溫密封腔下部的插孔，分別使導溫密封腔 的溫度降低或升高；當待測光電探測模塊管殼的溫度示值相對穩(wěn)定在對應 的規(guī)定溫度范圍內(nèi)l分鐘后，打開探測模塊放大器偏置電源和脈沖激光器 的電源，則預先與本裝置連接好的示波器將顯示出該溫度狀態(tài)下探測模塊 的光電參數(shù)值。以下本發(fā)明將其稱為"高低溫工作光電器件參數(shù)測量裝 置，，。
測試條件室溫22X:士5。C、濕度《0%
測試程序
1、 低溫測試
將待測光電探測模塊裝入導溫密封腔中，壓好密封膠圈，在其光罩上
壓好防霜加熱圈。將脈沖激光器對準反射板并調(diào)好距離位置；將待測的光 電探測模塊、防霜加熱罩、脈沖激光器和示波器都接好電源，打開"高低 溫工作光電參數(shù)測量裝置"的點溫計顯示開關(guān)和防霜加熱罩的開關(guān)，此時 點溫計將及時顯示出待測光電器件外殼的溫度。將盛有液氮的保溫杯置于 導溫密封腔下的托架上，向上移動托架，使液氮浸沒導溫密封腔下部，約 IO秒鐘后，溫度顯示值快速下降，待接近被測溫度時，移動托架，使顯示 溫度相對穩(wěn)定在允許的溫度范圍內(nèi)lmin后。打開示波器和待測光電探測 模塊的電源；調(diào)好示波器相應測量檔位，再打開脈沖激光器的電源，示波 器將顯示在該低溫狀態(tài)值下待測光電探測模塊的相應的光電參數(shù)值。
2、 高溫測試
高溫測試時，不需要加防霜加熱圈。只是將液氮杯取下，換上加熱棒 并固定在正對導溫密封腔下插孔的位置上，其余步驟同低溫測試的步驟。本發(fā)明提供的在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的裝置和方 法，適用于各種高靈敏度光電探測器或窄脈寬脈沖激光器在高低溫狀態(tài)下 光電參數(shù)的檢測。 .
以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行 了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而 已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的裝置，其特征在于，該裝置包括一導溫密封腔，用于容置待檢測光電器件，具有一光窗口，用于被檢測光電器件的光輸出或光輸入；一支架，該導溫密封腔固定于該支架的頂端；一托架，設置于該支架的下端，可沿支架上下移動；一加熱或冷卻設備，固定于該托架上，隨托架一起沿支架上下移動，用于對導溫密封腔進行加熱或冷卻，實現(xiàn)高低溫工作條件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的裝置，其特征在于，所述光窗口是對測試波長透明且可拆卸的光窗口，該光窗口位于導溫密封腔的正面，與導溫密封腔采用絕熱材料緊密連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的裝置，其特征在于，所述光窗口配有低溫測試時用的防結(jié)霜加熱圈，該待測光電器件由可拆卸的導溫密封腔光窗口放入，然后壓上橡膠密封圈后將導溫密封腔光窗口旋緊。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的裝置，其特征在于，該裝置進一步包括一點溫計，該點溫計嵌入該導溫密封腔內(nèi)緊貼待檢測光電器件，用于測量和顯示待檢測光電器件外殼的溫度。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的裝置，其特征在于，該裝置在導溫密封腔背面進一步包括一可拆卸的引線封蓋，該引線封蓋上設置有電源導入線和信號輸出同軸線。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的裝置，其特征在于，該待測光電器件由可拆卸的引線封蓋處放入，然后壓上橡膠密封圈后將引線封蓋用螺栓壓緊。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的裝置，其特征在于，在對光電器件進行高溫測試時，所述加熱或冷卻設備為加熱棒，該加熱棒插入該導溫密封腔下部的插孔，對導溫密封腔進行加熱。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的裝置，其特征在于，所述加熱棒為熱電阻。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的裝置，其特征在于，在對光電器件進行低溫測試時，所述加熱或冷卻設備為盛有液氮的保溫杯，該導溫密封腔的下部被浸入液氮中，對導溫密封腔進行降溫。
10、 一種在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的方法，其特征在于，該方法包括在導溫密封腔與待測光電器件緊密結(jié)合的上方2mm中心位置，插入一點溫計以測量待測光電器件管殼的溫度，將導溫密封腔固定在一螺桿支架的頂端，在支架的下方螺桿上設置一可上下調(diào)節(jié)的托架，托架上可分別固定液氮杯或加熱棒；檢測時，上下移動托架，使杯中液氮或加熱棒分別浸沒導溫密封腔的下部或者插入導溫密封腔下部的插孔，分別使導溫密封腔的溫度降低或升高；當待測光電器件管殼的溫度示值相對穩(wěn)定在對應的規(guī)定溫度范圍內(nèi)1分鐘后，打開探測模塊放大器偏置電源或脈沖激光器的電源，則預先與本裝置連接好的測試儀器將顯示出該溫度狀態(tài)下待測光電器件的光電參數(shù)值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的裝置，該裝置包括一導溫密封腔，用于容置待檢測光電器件，具有一光窗口，用于被檢測光電器件的光輸出或光輸入；一支架，該導溫密封腔固定于該支架的頂端；一托架，設置于該支架的下端，可沿支架上下移動；一加熱或冷卻設備，固定于該托架上，隨托架一起沿支架上下移動，用于對導溫密封腔進行加熱或冷卻，實現(xiàn)高低溫工作條件。本發(fā)明提供的在高低溫工作條件下對光電器件進行測試的裝置和方法，解決了在高低溫工作條件下窄脈寬光發(fā)射器件和微光光電探測器件參數(shù)測試的短線電連接問題，既保證了規(guī)定高低溫工作環(huán)境溫度的準確和穩(wěn)定，又解決了短連線信號輸入輸出要求、結(jié)霜短路和結(jié)霜擋光等問題，且結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，具有很高的應用價值。
文檔編號G01R31/00GK101685127SQ20081022361
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日
發(fā)明者提劉旺, 楊曉紅, 勤 韓 申請人:中國科學院半導體研究所