一种半导体激光器测试夹具制造技术

本发明专利技术公开一种半导体激光器测试夹具，属于激光器技术领域。本发明专利技术的测试夹具包括：基体，其上开设有凹槽；半导体制冷装置，其设置在所述凹槽内，所述半导体制冷装置的冷面面向所述凹槽敞口一侧；电路板，其安装在所述基体表面，且覆盖所述凹槽的敞口，所述电路板、所述半导体制冷装置的冷面及所述基体形成一容纳腔，用于容纳所述半导体激光器；进气通道，其开设在所述基体的一侧，所述进气通道的一端与外部充气装置连通，所述进气通道的另一端与所述容纳腔连通。本发明专利技术的测试夹具可实现在常温常湿环境下对半导体激光器进行低温光学性能测试。

A semiconductor laser test fixture

【技术实现步骤摘要】
一种半导体激光器测试夹具
本专利技术属于激光器
，特别是涉及一种半导体激光器测试夹具。
技术介绍
随着光电子技术和信息技术的发展，半导体激光器在光纤通信、信息存储等领域得到了广泛的应用。作为系统的光源，激光器特性的优劣直接影响着系统的性能。目前，在半导体器件测试领域，产品低温性能测试是常见测试项目之一，为防止低温下结霜对测试精度造成影响，测试通常是在密闭真空环境中进行，每次测试需要配合真空泵进行抽真空操作，工序繁琐，测试成本较高。半导体激光器作为发光光源，低温下结霜会覆盖发光区，严重影响测试准确性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半导体激光器测试夹具，可实现在常温常湿环境下对半导体激光器进行低温光学性能测试。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供一种半导体激光器测试夹具，其包括：基体，其设有凹槽；半导体制冷装置，其设置在所述凹槽内，所述半导体制冷装置的冷面面向所述凹槽敞口一侧；电路板，其安装在所述基体表面，且覆盖所述凹槽的敞口，所述电路板、所述半导体制冷装置的冷面及所述基体形成一容纳腔，用于容纳所述半导体激光器；进气通道，其开设在所述基体的一侧，所述进气通道的一端与外部充气装置连通，所述进气通道的另一端与所述容纳腔连通。在本专利技术的一个实施例中，所述测试夹具还包括光学镜片模组，所述光学镜片模组设置在所述电路板上对应所述容纳腔的位置。在本专利技术的一个实施例中，所述光学镜片模组上设有固定座，所述固定座位于所述容纳腔一侧。在本专利技术的一个实施例中，所述测试夹具还包括多个电极，所述多个电极穿过所述电路板延伸至所述容纳腔内。在本专利技术的一个实施例中，所述电极位于所述固定座的外侧。在本专利技术的一个实施例中，所述基体所用材料的导热系数小于0.2W/m*k。在本专利技术的一个实施例中，所述半导体制冷装置的冷面上设有一导冷块。在本专利技术的一个实施例中，所述半导体制冷装置还包括一热面，所述热面上设有一导热块。在本专利技术的一个实施例中，所述基体与所述电路板之间设有密封圈。在本专利技术的一个实施例中，所述电路板与外部加电线路连接。本专利技术采用半导体制冷装置制造低温环境以达到半导体激光器的测试条件，本专利技术将半导体激光器置于相对密闭的容纳腔内，容纳腔体采用低导热率材料作为基体和电路板作为盖板组装在一起的形式，既方便更换器件，又保证相对密闭，然后通过填充大于大气压的保护气体，排出容纳腔内的常温常湿空气，保证半导体激光器低温测试过程中无多余的水蒸气导致结霜，从而实现在常温常湿环境下对半导体激光器进行低温性能测试，本专利技术的测试夹具操作简单，成本低廉，测试准确可靠。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述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专利技术的一些实施例，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为本专利技术一种半导体激光器测试夹具的结构正视图；图2为图1中测试夹具的结构立体图；图3为图2中测试夹具的基体部分的结构立体图；图4为图2中测试夹具的电路板部分的结构立体图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1至图4，本专利技术提供一种半导体激光器测试夹具，适用于所有类型的激光器，尤其适用于垂直腔面发射激光器(Vertical-CavitySurface-EmittingLaser)，所述测试夹具包括：基体1、进气通道2、电路板4、电极5、透光镜片模组7和半导体制冷装置。请参阅图1至图3，测试夹具的基体1采用低导热率的绝缘绝热材料加工制成，例如基体1所用材料的导热系数可以小于0.2W/m*k，如可以选FR4，POM等材料，在一些实施例中，例如基体1所用材料的导热系数可以小于0.05W/m*k，如可以选用二氧化硅气凝胶材料，酚醛泡沫复合隔热材料等，采用低导热率的材料制成测试夹具的基体1可以保证半导体激光器在低温测试过程中外部热量不被引入。测试夹具的基体1上开设有凹槽，凹槽侧壁可以呈直线型，弧形或阶梯型等，本专利技术对凹槽形状不做限制。本实施例中，凹槽侧壁例如呈阶梯型。请参阅图1至图3，半导体制冷装置设置在凹槽内，半导体制冷装置包括半导体制冷片12，导冷块11和导热块13。其中半导体制冷片12由多个N型和P型半导体相互排列而成，而N型和P型半导体之间以导体相连接而形成一完整线路，所述N型和P型半导体例如可以采用碲化铋，所述导体例如可以为铜、铝或其他金属导体，最后由两片陶瓷极板将串联的多个N型和P型半导体夹在中间，所述陶瓷极板可以采用绝缘且导热好的陶瓷材料。半导体制冷片12的工作运转是用直流电流，它既可制冷又可加热，通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热。在原理上，半导体制冷片12是一个热传递的工具，当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端，在本实施例中，例如半导体制冷使半导体制冷装置的两侧分别形成冷面和热面。但是由于半导体自身存在电阻当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递。而且两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当冷热端达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消，此时冷热端的温度就不会继续发生变化。具体的，可以在本征半导体中掺入五价杂质元素，例如磷，形成N型半导体，可以在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓、铟等形成P型半导体。半导体制冷片12中N型半导体和P型半导体的结合面上形成如下物理过程，因浓度差，多子的扩散运动由杂质离子形成空间电荷区，空间电荷区形成内电场，内电场促使少子漂移，内电场阻止多子扩散，最后使多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。在P型半导体和N型半导体的结合面两侧，留下离子薄层，这个离子薄层形成的空间电荷区称为PN结，PN结的内电场方向由N区指向P区。半导体制冷片12上外加的正向电压有一部分降落在PN结区，方向与PN结内电场方向相反削弱了内电场。于是，内电场对多子扩散运动的阻碍减弱，扩散电流加大，当扩散电流远大于漂移电流，可忽略漂移电流的影响。而实际上电子在通过电场后势能产生变化，能量转换为各种形势的表现，而热量的吸收与散发都是其表现的一个方面，半导体制冷片12的工作原理实际上就是通过定向电流将热能定向搬运的过程。请参阅图1至图3，在一些实施例中，半导体制冷装置的冷面面向凹槽敞口一侧，且半导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体激光器测试夹具，其特征在于，其包括：/n基体，其设有凹槽；/n半导体制冷装置，其设置在所述凹槽内，所述半导体制冷装置的冷面面向所述凹槽敞口一侧；/n电路板，其安装在所述基体表面，且覆盖所述凹槽的敞口，所述电路板、所述半导体制冷装置的冷面及所述基体形成一容纳腔，用于容纳所述半导体激光器；/n进气通道，其开设在所述基体的一侧，所述进气通道的一端与外部充气装置连通，所述进气通道的另一端与所述容纳腔连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体激光器测试夹具，其特征在于，其包括：
基体，其设有凹槽；
半导体制冷装置，其设置在所述凹槽内，所述半导体制冷装置的冷面面向所述凹槽敞口一侧；
电路板，其安装在所述基体表面，且覆盖所述凹槽的敞口，所述电路板、所述半导体制冷装置的冷面及所述基体形成一容纳腔，用于容纳所述半导体激光器；
进气通道，其开设在所述基体的一侧，所述进气通道的一端与外部充气装置连通，所述进气通道的另一端与所述容纳腔连通。


2.根据权利要求1所述一种半导体激光器测试夹具，其特征在于，所述测试夹具还包括光学镜片模组，所述光学镜片模组设置在所述电路板上对应所述容纳腔的位置。


3.根据权利要求2所述一种半导体激光器测试夹具，其特征在于，所述光学镜片模组上设有固定座，所述固定座位于所述容纳腔一侧。


4.根据权利要求3所述一种半导体激光器测试夹具，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭栓银，李正潮，封飞飞，
申请(专利权)人：常州纵慧芯光半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32