一种激光二极管阵列的老化筛选测试系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种激光二极管阵列的老化筛选测试系统及方法，包括激光二极管阵列驱动模块、温度控制模块、老化模块、筛选测试模块和用于控制激光二极管阵列的工作条件并采集、记录筛选测试模块测试结果的计算机控制采集模块，筛选测试模块包括电光特性测试模块、光谱测试模块、远场测试模块、近场测试模块和镜检模块。本发明专利技术包含近场发光点测试及镜检测试功能及激光二极管阵列老化后的测试筛选，实现了激光二极管阵列的全参数筛选测试，并且通过老化测试，对老化前后的激光二极管阵列电光特性、光谱、远场、近场发光点及发光面的膜层镜检，可以尽早发现激光二极管阵列缺陷，排除激光二极管阵列早期失效问题，提高星载领域的激光二极管阵列的稳定性。阵列的稳定性。阵列的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种激光二极管阵列的老化筛选测试系统及方法


[0001]本专利技术涉及半导体激光器
，具体涉及一种激光二极管阵列的老化筛选测试系统及方法。

技术介绍

[0002]激光二极管阵列由于其功率高，体积小，转化效率高的优势，逐渐取代固体激光器中闪光灯泵浦源的地位，成为全固态激光器中广泛应用的泵浦源。应用于星载领域的全固态激光器对稳定性有着较高的要求，因此对激光二极管阵列的稳定性也有严格的要求，需要对选用的激光二极管阵列进行老化筛选。
[0003]激光二极管阵列的稳定性直接影响全固态激光器的稳定性，特别是在星载领域应用的激光二极管阵列。现有技术中激光二极管阵列的测试系统能够实现电光特性，光谱特性，远场发散角的测试。
[0004]激光二极管阵列由于其材料缺陷或生长工艺缺陷，极易在早期出现失效，并且失效率较高。特别是对于星载领域的应用，需要排除早期失效问题，应对激光二极管阵列进行一定时间的老化避免存在早期失效的激光二极管阵列。此外，星载领域应用的激光二极管阵列还需要对发光点的状态及发光面的膜层进行测试筛选。现有的测试系统不包含激光二极管阵列的老化，近场发光点测试，及镜检测试功能，不能实现星载领域应用的激光二极管阵列的筛选。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了解决星载领域应用的激光二极管阵列的筛选问题，提供一种激光二极管阵列的老化筛选测试系统及方法，包含近场发光点测试、远场发散角测试、电光特性测试、光谱测试、镜检测试功能及激光二极管阵列老化后的测试筛选，实现了激光二极管阵列的全参数筛选测试，并且通过老化测试，对老化前后的激光二极管阵列电光特性、光谱、远场、近场发光点及发光面的膜层镜检，可以尽早发现激光二极管阵列缺陷，排除激光二极管阵列早期失效问题，提高星载领域的激光二极管阵列的稳定性。
[0006]本专利技术提供一种激光二极管阵列的老化筛选测试系统，包括用于向激光二极管阵列供电的激光二极管阵列驱动模块，用于控制激光二极管阵列工作温度的温度控制模块，用于对激光二极管阵列进行模拟老化得到老化后激光二极管阵列的老化模块，用于测试激光二极管阵列和老化后激光二极管阵列性能的筛选测试模块和与激光二极管阵列驱动模块、温度控制模块、老化模块、筛选测试模块均电连接的用于控制激光二极管阵列的工作条件并采集、记录筛选测试模块测试结果的计算机控制采集模块；
[0007]筛选测试模块用于对激光二极管阵列和老化后激光二极管阵列进行电光特性测试、光谱测试、远场发散角测试、近场发光点测试和发光面有源区镜检。
[0008]本专利技术所述的一种激光二极管阵列的老化筛选测试系统，作为优选方式，筛选测试模块包括用于测试电流、电压及光功率的电光特性测试模块、用于测试波长的光谱测试
模块、用于测试快慢轴远场发散角的远场测试模块、用于测试每个Bar条发光点状态的近场测试模块和用于通过对发光面膜层进行检测筛选而进行发光面有源区检查的镜检模块。
[0009]本专利技术所述的一种激光二极管阵列的老化筛选测试系统，作为优选方式，温度控制模块包括与激光二极管阵列连接用于反馈激光二极管阵列工作温度的温度反馈模块、与温度反馈模块电连接用于获取温度反馈模块反馈的工作温度并将工作温度与目标温度进行比较以进行加热或制冷保证工作温度稳定的TEC模块、用于降低TEC模块温度的水冷模块和用于固定激光二极管阵列的温控板卡具；
[0010]筛选测试模块通过USB或RS422串口与计算机控制采集模块连接；
[0011]镜检模块包括放大倍率为50倍、100倍、200倍、500倍和1000倍的光学显微镜。
[0012]本专利技术所述的一种激光二极管阵列的老化筛选测试系统，作为优选方式，温控板卡具设置在导轨上，电光特性测试模块、光谱测试模块、远场测试模块、近场测试模块、镜检模块和老化模块依次设置在导轨一侧。
[0013]本专利技术提供一种激光二极管阵列的老化筛选测试方法，包括如下步骤：
[0014]S1、测试前准备：将需要测试的激光二极管阵列固定在温控板卡具上，并将激光二极管阵列与激光二极管阵列驱动模块、温度控制模块连接，根据激光二极管阵列的实际工作模式选择测试模式；
[0015]S2、初步测试及筛选：将激光二极管阵列依次通过电光特性测试模块、光谱测试模块、远场测试模块、近场测试模块和镜检模块进行测试及筛选，若符合近场测试模块和镜检模块要求，则激光二极管阵列进入步骤S3，若不符合近场测试模块或镜检模块要求，则激光二极管阵列被排除；
[0016]S3、老化：将激光二极管阵列进行老化，得到老化后激光二极管阵列；
[0017]S4、老化后测试及筛选：将老化后激光二极管阵列依次通过电光特性测试模块、光谱测试模块、远场测试模块、近场测试模块和镜检模块进行测试及筛选，若符合电光特性测试模块、光谱测试模块、远场测试模块、近场测试模块和镜检模块老化后的要求，则激光二极管阵列通过筛选，为合格激光二极管阵列，若不符合电光特性测试模块或光谱测试模块或远场测试模块或近场测试模块或镜检模块任意一项的要求，则激光二极管阵列被排除。
[0018]本专利技术提供一种激光二极管阵列的老化筛选测试方法，作为优选方式，
[0019]在步骤S1-S4过程中持续进行控温，温度反馈模块测量激光二极管阵列的工作温度并将工作温度反馈给TEC模块，TEC模块将工作温度和目标温度进行比较并进行加热或制冷保证工作温度在要求范围内，水冷模块用于降低TEC模块温度。
[0020]本专利技术提供一种激光二极管阵列的老化筛选测试方法，作为优选方式，
[0021]步骤S2中，电光特性测试模块测试得到激光二极管阵列的峰值功率，光谱测试模块测试得到激光二极管阵列的峰值中心波长，远场测试模块测试得到激光二极管阵列的快慢轴远场发散角，近场测试模块测试得到激光二极管阵列的近场发光点总数和近场失效发光点总数，镜检模块测试得到激光二极管阵列的发光区膜层损伤状态；
[0022]近场测试模块测试合格的要求为：近场失效发光点总数相对于近场失效发光点总数及近场发光点总数之和的占比≤3％；
[0023]镜检模块测试合格的要求为：发光区膜层损伤≤6个。
[0024]本专利技术提供一种激光二极管阵列的老化筛选测试方法，作为优选方式，
[0025]步骤S4中，电光特性测试模块测试得到激光二极管阵列老化后峰值功率，光谱测试模块测试得到激光二极管阵列老化后峰值中心波长，远场测试模块测试得到激光二极管阵列老化后远场发散角，近场测试模块测试得到激光二极管阵列老化后近场发光点总数和老化后近场失效发光点总数，镜检模块测试得到激光二极管阵列老化后发光区膜层损伤状态；
[0026]步骤S4中，电光特性测试模块的老化后要求为：老化后峰值功率相对于步骤S2峰值功率的变化率＜3％；
[0027]步骤S4中，光谱测试模块的老化后要求为：老化后峰值中心波长相对于步骤S2峰值中心波长的变化率≤
±
0.24nm；
[0028]步骤S4中，远场测试模块的老化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光二极管阵列的老化筛选测试系统，其特征在于：包括用于向激光二极管阵列供电的激光二极管阵列驱动模块(1)，用于控制所述激光二极管阵列工作温度的温度控制模块(2)，用于对所述激光二极管阵列进行模拟老化得到老化后激光二极管阵列的老化模块(3)，用于测试所述激光二极管阵列和所述老化后激光二极管阵列性能的筛选测试模块(4)和与所述激光二极管阵列驱动模块(1)、所述温度控制模块(2)、所述老化模块(3)、所述筛选测试模块(4)均电连接的用于控制所述激光二极管阵列的工作条件并采集、记录所述筛选测试模块(4)测试结果的计算机控制采集模块(5)；筛选测试模块(4)用于对所述激光二极管阵列和所述老化后激光二极管阵列进行电光特性测试、光谱测试、远场发散角测试、近场发光点测试和发光面有源区镜检。2.根据权利要求1所述的一种激光二极管阵列的老化筛选测试系统，其特征在于：所述筛选测试模块(4)包括用于电流、电压及光功率的电光特性测试模块(41)、用于测试中心波长的光谱测试模块(42)、用于测试快慢轴远场发散角的远场测试模块(43)、用于测试每个Bar条发光点状态的近场测试模块(44)和用于发光面膜层进行检测筛选而进行发光面有源区检查的镜检模块(45)。3.根据权利要求2所述的一种激光二极管阵列的老化筛选测试系统，其特征在于：所述温度控制模块(2)包括与所述激光二极管阵列连接用于反馈所述激光二极管阵列工作温度的温度反馈模块、与所述温度反馈模块电连接用于获取所述温度反馈模块反馈的所述工作温度并将所述工作温度与目标温度进行比较以进行加热或制冷保证所述工作温度稳定的TEC模块、用于降低所述TEC模块温度的水冷模块和用于固定所述激光二极管阵列的温控板卡具；所述筛选测试模块(4)通过USB或RS422串口与所述计算机控制采集模块(5)连接；所述镜检模块(45)包括放大倍率为50倍、100倍、200倍、500倍和1000倍的光学显微镜。4.根据权利要求3所述的一种激光二极管阵列的老化筛选测试系统，其特征在于：所述温控板卡具设置在导轨(6)上，所述电光特性测试模块(41)、所述光谱测试模块(42)、所述远场测试模块(43)、所述近场测试模块(44)、所述镜检模块(45)和所述老化模块(3)依次设置在所述导轨(6)一侧。5.一种激光二极管阵列的老化筛选测试方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、测试前准备：将需要测试的激光二极管阵列固定在温控板卡具上，并将所述激光二极管阵列与激光二极管阵列驱动模块(1)、温度控制模块(2)连接，根据所述激光二极管阵列的实际工作模式选择测试模式；S2、初步测试及筛选：将所述激光二极管阵列依次通过电光特性测试模块(41)、光谱测试模块(42)、远场测试模块(43)、近场测试模块(44)和镜检模块(45)进行测试及筛选，若符合所述近场测试模块(44)和所述镜检模块(45)要求，则所述激光二极管阵列进入步骤S3，若不符合所述近场测试模块(44)或所述镜检模块(45)要求，则所述激光二极管阵列被排除；S3、老化：将所述激光二极管阵列进行老化，得到老化后激光二极管阵列；S4、老化后测试及筛选：将所述老化后激光二极管阵列依次通过所述电光特性测试模块(41)、所述光谱测试模块(42)、所述远场测试模块(43)、所述近场测试模块(44)和所述镜检模块(45)进行测试及筛选，若符合所述电光特性测试模块(41)、所述光谱测试模块(42)、
所述远场测试模块(43)、所述近场测试模块(44)和所述镜检模块(45)老化后的要求，则所述激光二极管阵列通过筛选，为合格激光二极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：李之通，赵一鸣，李静，马勋鹏，李祚涵，
申请(专利权)人：航天长征火箭技术有限公司，
类型：发明
国别省市：