一種基于labview的半導體激光器芯片的測試系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明公開了一種測試系統(tǒng)，尤其是一種基于Iabview的半導體激光器芯片的測試系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]半導體激光器又稱激光二極管，是用半導體材料作為工作物質的激光器。由于物質結構上的差異，不同種類產(chǎn)生激光的具體過程比較特殊。常用工作物質有砷化鎵(GaAs)、硫化鎘(CdS)、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等。激勵方式有電注入、電子束激勵和光栗浦三種形式，目前，半導體激光器在各個領域都有著非常重要的應用，工業(yè)化的批量生產(chǎn)對激光器芯片的測試速度和性能分析提出了更高要求。目前，國內普遍采用國外進口的測試系統(tǒng)，但是其價格昂貴，而且無論硬件還是軟件上都沒辦法自己根據(jù)需要加以改進，無法滿足不同類型激光器芯片的生產(chǎn)測試要求；對于新產(chǎn)品的研發(fā)測試效果和效率不佳。

【發(fā)明內容】

[0003]針對原有技術中的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種以儀器儀表技術、計算機技術、自動化技術和測試技術為基礎，采用模塊式結構和USB總線等通信協(xié)議，根據(jù)半導體激光器測試方法和規(guī)范，具有高度的開放性、自動化和實用性，是一種基于Iabview的半導體激光器芯片的測試系統(tǒng)，。
[0004]為解決現(xiàn)有的問題，本發(fā)明采用的技術方案是:提供一種基于Iabview的半導體激光器芯片的測試系統(tǒng)，其特征在于:所述測試系統(tǒng)包括有計算機、CCD攝像系統(tǒng)模塊、模擬電流輸出模塊、模擬電壓輸出模塊、電壓轉換電流模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、恒溫控制反饋信號處理電路、四維移動臺控制系統(tǒng)、光纖耦合自動對準模塊、光譜分析儀、USB總線、X軸電機控制器、Y軸電機控制器、X、Z軸電機控制器、T軸電機控制器，所述的計算機通過USB總線與四維移動臺控制系統(tǒng)連接，四維移動臺控制系統(tǒng)與X、Y、Z、T軸電機控制器連接，并且計算機通過USB總線連接恒定模擬電流輸出模塊、多通道數(shù)據(jù)采集模塊、和溫度控制信號反饋電路，所述恒定模擬電流輸出模塊由模擬電壓輸出模塊和電壓轉換電流模塊組成，所述溫度控制信號反饋電路連接有加熱電阻、熱敏電阻、和TEC，所述光譜儀通過USB總線與計算機連接。
[0005]基于上述的一種基于Iabview的半導體激光器芯片的測試系統(tǒng)的測試方法，包括以下步驟:
1)系統(tǒng)的初始化，
2)設置激光器芯片類型、測試項目、參數(shù)、和結果判定條件，并設置移動臺控制參數(shù)和溫度控制參數(shù)，
3)對測試項目進行調度，
4)對測量數(shù)據(jù)進行實時采集處理、分析計算、實時顯示、存儲回放、自動判斷和篩選標記。
[0006]優(yōu)選的，在所述的初始化過程中同時對每個部件進行檢查，并對并對異常情況進行報錯
優(yōu)選的，所述測試系統(tǒng)還包括有:x、Y、z三維運動平臺和T軸一維運動平臺與四維移動臺控制系統(tǒng)的運動控制器相連，四維移動臺控制系統(tǒng)通過USB總線與計算機連接。
[0007]優(yōu)選的，所述的X、Y、Z三維運動平臺放置激光器芯片并調節(jié)激光器芯片的位置，同時，Χ、Υ、Ζ三維運動平臺連接恒溫控制反饋信號處理電路，恒溫控制反饋信號處理電路連接計算機，通過軟件控制實現(xiàn)激光器芯片在某個恒定溫度下運行。所述的T軸一維運動平臺放置激光探測器與光纖耦合調整架，實現(xiàn)激光器功率測量和光譜測量的變換，同時，通過軟件控制Χ、γ、ζ三維運動平臺和T軸一維運動平臺的相對位置實現(xiàn)將激光器發(fā)射出的激光自動耦合到光纖中。
[0008]本發(fā)明由于采用了上述技術，與現(xiàn)有技術相比具有的積極有以下有益效果:單個測試時間盡可能的短，極大地提高生產(chǎn)效率，以適應現(xiàn)代批量生產(chǎn)要求；且可適應不同類型的端面發(fā)射半導體激光器和不同性能測試的要求，減少重復開發(fā)工作；測試精度高、重復性好，盡量減少人工因素的影響；同時對關心的中間參數(shù)也可以進行測試，提高覆蓋率。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明硬件系統(tǒng)結構示意圖；
圖2為本發(fā)明的功能結構示意圖。
[0010]
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。
[0012]實施例:為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
如圖1所示，本發(fā)明提供了一種基于Iabview的半導體激光器芯片的測試系統(tǒng)，包括:計算機、光譜儀、四軸電機控制器、四軸電機、模擬電壓輸出模塊、電壓轉電流模塊、多通道模擬信號數(shù)據(jù)采集模塊、溫度控制反饋電路、Χ/Υ/Ζ三維運動平臺、T軸一維平移臺、抽真空芯片bar條吸附臺、激光功率探測器、三維光纖耦合調整臺、CCD攝像監(jiān)控系統(tǒng)、三維芯片探針固定調整架、及USB總線。
實施例
[0013]計算機是整個測試系統(tǒng)的核心，具有友好的人機交互界面，同時它是激光器芯片測試軟件的載體。將USB等通訊串口協(xié)議驅動安裝到計算機上，加上基于Labview等開發(fā)的應用軟件構成虛擬儀器測控平臺，實現(xiàn)了用計算機的全數(shù)字化的采集測試分析，具有軟硬件資源豐富、測試過程自動化、擴展性強、測試精度高、后期改進方便、操作方便、重復性好、性價比高等優(yōu)點。
[0014]四軸電機控制器通過USB總線接收計算機發(fā)送的配置命令，通過信號線送給四軸電機，控制電機轉動，實現(xiàn)X/Y/Z三維運動平臺和T軸一維平移臺在μm量級精度的位置調整，以實現(xiàn)按編號順序測量芯片、光纖耦合自動對焦、激光功率測量和光譜測量的自動轉換等。
[0015]CXD攝像監(jiān)控系統(tǒng)將單個大小為250 μ m*250 μ m的激光器芯片放大通過顯示器顯示監(jiān)控。
[0016]半導體激光器芯片bar條放置在一個可進行溫控的銅塊平臺上，同時通過一排120 μ??*120 μ??的小洞吸附半導體激光器芯片bar條，銅塊中空內置加熱電阻和溫度傳感器連接溫控控制電路，該銅塊平臺固定在X/Y/Z三維運動平臺上，X/Y/Z三維運動平臺采用北京卓立漢光科技有限公司的NFPA高精度位移平臺。在激光器芯片出光端面放置T軸一維平移臺，T軸一維平移臺采用北京卓立漢光科技有限公司的PSA系列高精度位移平臺，該一維平臺上固定激光探測器和三維光纖耦合調整架用以測量激光器出光功率和光譜。功率探測器輸出連接多通道的模擬信號采集卡，耦合光纖的另一端為FC的轉換頭連接光譜儀，光譜儀采用ANRITSU公司的MS9740A型光譜儀。光譜儀通過USB總線連接計算機將測試結果傳輸給計算機。X/Y/Z三維運動平臺和T軸一維平移臺連接四軸電機運動控制器，運動控制器采用北京卓立漢光科技有限公司的MC600四軸控制器。通過USB總線與計算機進行信息交換，在測試中，通過計算機發(fā)出的設置指令，按設定的采集點軌跡，帶動激光器芯片作點位置運動。
[0017]由模擬電壓輸出模塊和電壓轉電流模塊組成一個模擬輸出電流源系統(tǒng)實現(xiàn)恒定電流輸出，通過探針連接給芯片提供驅動電流，該電流源系統(tǒng)通過USB總線連接計算機，由計算機來控制驅動電流輸出大小。
[0018]同時本發(fā)明也公開了一種基于Iabview的半導體激光器芯片系統(tǒng)測試方法，該測試方法通過計算機發(fā)送配置命令，產(chǎn)生出滿足數(shù)據(jù)采集模塊(激光器驅動模塊、激光器信號采集模塊)、速度控制模塊(四軸電機、四軸電機控制器)，運動控制模塊(X/Y/Z三維運動平臺、T軸一維平移臺、光纖耦合調整架)