边发射半导体激光器精准测试方法以及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种边发射半导体激光器精准测试方法，包括如下步骤：S1，将待测激光器芯片放置在测试载台上，并在测试载台旁设好收光组件；S2，在测试载台和收光组件之间设聚光透镜；S3，采用导正系统从多个角度推动待测激光器芯片，以调整待测激光器芯片在测试载台上的位置，直至待测激光器芯片的发光区精准地对准聚光透镜；S4，对待测激光器芯片加电，待测激光器芯片发出的光经过聚光透镜后被聚集，使得光束的发散脚减小；S5，收光组件接收到被聚集的光束后进行光学性能测试。还提供一种边发射半导体激光器精准测试系统。本发明专利技术可解决传统测试系统收光不全的问题，提升收光组件的收光精度，显著提升边发射半导体激光器芯片的光学性能测试的准确性。能测试的准确性。能测试的准确性。

【技术实现步骤摘要】
边发射半导体激光器精准测试方法以及系统


[0001]本专利技术涉及芯片测试
，具体为一种边发射半导体激光器精准测试方法以及系统。

技术介绍

[0002]随着光通讯行业的飞速发展，半导体激光器芯片作为主要的发射端光源而被广泛应用，而其中的边发射半导体激光器芯片又占有重要份额。所有的边发射半导体激光器芯片都需要进行光电性能测试，由于应用场景及工艺制作的不同激光器芯片发光点的位置及发散角都会有所不同，因此对光学性能测试系统的导正部及收光部要求很高。特别是现在适配于新应用环境下的激光器芯片对光学性能测试精度要求高，且测试需求多样化，故需要提升测试系统的导正及收光精度。现有的常规边发射半导体激光器芯片测试系统一方面传统导正、收光组件的搭配存在测试精度低的问题；另一方面收光适配组件比较单一，若要进行多种光学性能表征需要对单颗半导体激光器芯片进行反复测试，大大增加测试时间及成本；最后，传统的测试系统在切换产品时调试较为复杂，增加人力及时间成本。
[0003]边发射型半导体激光器芯片，因依其应用场景不同而存在各种各样的设计，不同应用的激光器芯片的发光位置、发散角、芯片尺寸等均存在不同程度的差异。而且，同应用条件的边发射型半导体激光器因不同厂家制作工艺不同，而导致产品发散角不一。基于上述原因，对测试机台的精度有很高的要求，体现在激光器芯片光学性能测试的导正、收光等各方面。
[0004]导正是为了将激光器芯片发光位置对准收光组件进行光学性能测试。常规的半导体激光器测试系统，在芯片导正方面一般采用相机图片模板导正，该方案是通过设定待测激光器芯片的图形特征并设定图形相似匹配度百分比范围进行导正，该方案的工作逻辑为以相机中心为基准，测试台进行左右、上下、角度旋转动作，将待测激光器芯片置于预定位置。该方案的第一个缺陷为相似匹配度设定过大容易识别不到正常激光器芯片，造成抛料；相似匹配度设定过小时导正精度差。第二个缺陷是若待导正激光器芯片偏移较大时，一方面可能会超过测试台可运动角度的最大限定而无法成功导正芯片，另一方面角度旋转动作的运动中心为测试台运动中心，若激光器芯片放置位置偏离该中心较大，那么测试台用由激光器芯片角度偏移计算到的需测试台执行的旋转角度进行导正时，导正效果会比较差。另一种常用的导正方案为机械导正，该方案一般配备一个回形的推板来执行左右、上下导正动作。该方案的主要缺陷为若测试台的吸力较小或者推板力度过大时，容易造成抛料或导正后位置偏移问题。
[0005]光学性能测试部分的配置对半导体激光器光学性能的测量有很大影响。传统的激光器芯片光学性能测试时一般直接在激光器芯片发光方向直接配备平面收光光电二极管组件、积分球、光纤准直器等，因该位置收光组件可运动范围较小，所以针对不同发光位置、发散角的激光器芯片测试时的准确性会差，而且测试不同产品时的调试工作比较繁琐。另外，针对不同发散角的激光器芯片，因上述收光组件有尺寸限制，会有收光不全的问题，从
而影响光学性能测试准确性。
[0006]最后，传统的激光器芯片测试系统的收光组件很难精确地对准激光器芯片的发光区；不同发光位置的激光器芯片切换测试时的调试工作较为繁琐，影响效率。而且，传统的激光器测试系统对发光位置不一的激光器芯片进行测试时需要逐个进行相机图片模板设定或者机械导正板位置设定，使用时操作调试较为繁琐，影响效率。此外，传统的激光器芯片测试系统因结构限制，可搭配的光学测试组件较少，若要表征多种光学测试性能需要对单颗芯片进行反复测试，增加生产成本。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种边发射半导体激光器精准测试方法以及系统，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。
[0008]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种边发射半导体激光器精准测试方法，包括如下步骤：
[0009]S1，将待测激光器芯片放置在测试载台上，并在测试载台旁设好收光组件；
[0010]S2，在所述测试载台和所述收光组件之间设聚光透镜；
[0011]S3，采用导正系统从多个角度推动所述待测激光器芯片，以调整所述待测激光器芯片在所述测试载台上的位置，直至所述待测激光器芯片的发光区精准地对准所述聚光透镜；
[0012]S4，对所述待测激光器芯片加电，所述待测激光器芯片发出的光经过所述聚光透镜后被聚集，使得光束的发散脚减小；
[0013]S5，所述收光组件接收到被聚集的光束后进行光学性能测试。
[0014]进一步，在布置所述待测激光器芯片、收光组件以及所述聚光透镜时，还布设光反射镜，使得在光学性能测试时，所述待测激光器芯片发出的光先经过所述光发射镜，然后由所述光发射镜反射后再进入所述聚光透镜聚集。
[0015]进一步，所述导正系统在进行导正前，先经过工作位置的设定，所述导正系统包括导正挡板和导正推板，设定的方式具体为：
[0016]先将所述待测激光器芯片的尺寸参数输入到上位机中，然后输入所述导正推板标定高度用的克重值；
[0017]以所述测试载台正上方的监控相机的镜头中心标识为基准，基于输入所述上位机中的尺寸参数，所述上位机计算出所述导正推板的水平工作位置以及工作原点位置；
[0018]接着对所述导正系统进行工作高度的位置标定，所述导正推板自初始点沿竖直方向以小运动步进向下移动，整个过程所述导正推板的克重计进行克重检测，当所述导正推板接触所述测试载台后所述导正推板的克重计的数值开始变化，当检测数值超过设定数值时，所述导正推板停止竖直方向的运动，所述上位机记录此竖直方向的位置为该推板的竖直工作位置，并自动计算出其竖直方向的工作原点位置；
[0019]最终完成导正系统工作位置的自动设定。
[0020]进一步，所述聚光透镜在布置前，先经过工作位置的设定，设定采用感应探测板来实现，采用所述感应探测板来设定聚光透镜的工作位置的方式具体为：
[0021]给所述待测激光器芯片的正向电极上持续加偏流，并且将所述感应探测板运动到
所述待测激光器芯片发光的位置；
[0022]当所述待测激光器芯片发出的光照在所述感应探测板后，会有一个光强/热量最高的点(X，Z)，然后该坐标会与所述感应探测板原点坐标(0，0)进行位置比对，从而计算出X向和Z向的距离差；然后根据该距离差，将所述感应探测板的中心坐标点(0，0)运动至所述光强/热量最高的点(X，Z)，以完成所述感应探测板的位置校准，此时将移动后的所述感应探测板的位置(X1，Z1)保存到上位机中；
[0023]聚光透镜与感应探测板共用同一个1至图9向和Z向坐标，且两者X向差距是固定的X2，所以由感应探测板的工作位置推算出聚光透镜工作位置为(X1
‑
X2，Z1)，将聚光透镜的工作位置自动保存至程式参数中，以完成聚光透镜工作位置的自动校正。
[0024]进一步，所述收光组件在布置前，先经过工作位置的设定，设定采用感应探测板来实现，采用所述感应探测板来设定收光组件的工作位置的方式具体为：
[0025]给所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种边发射半导体激光器精准测试方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，将待测激光器芯片放置在测试载台上，并在测试载台旁设好收光组件；S2，在所述测试载台和所述收光组件之间设聚光透镜；S3，采用导正系统从多个角度推动所述待测激光器芯片，以调整所述待测激光器芯片在所述测试载台上的位置，直至所述待测激光器芯片的发光区精准地对准所述聚光透镜；S4，对所述待测激光器芯片加电，所述待测激光器芯片发出的光经过所述聚光透镜后被聚集，使得光束的发散脚减小；S5，所述收光组件接收到被聚集的光束后进行光学性能测试。2.如权利要求1所述的边发射半导体激光器精准测试方法，其特征在于：在布置所述待测激光器芯片、收光组件以及所述聚光透镜时，还布设光反射镜，使得在光学性能测试时，所述待测激光器芯片发出的光先经过所述光发射镜，然后由所述光发射镜反射后再进入所述聚光透镜聚集。3.如权利要求1所述的边发射半导体激光器精准测试方法，其特征在于，所述导正系统在进行导正前，先经过工作位置的设定，所述导正系统包括导正挡板和导正推板，设定的方式具体为：先将所述待测激光器芯片的尺寸参数输入到上位机中，然后输入所述导正推板标定高度用的克重值；以所述测试载台正上方的监控相机的镜头中心标识为基准，基于输入所述上位机中的尺寸参数，所述上位机计算出所述导正推板的水平工作位置以及工作原点位置；接着对所述导正系统进行工作高度的位置标定，所述导正推板自初始点沿竖直方向以小运动步进向下移动，整个过程所述导正推板的克重计进行克重检测，当所述导正推板接触所述测试载台后所述导正推板的克重计的数值开始变化，当检测数值超过设定数值时，所述导正推板停止竖直方向的运动，所述上位机记录此竖直方向的位置为该推板的竖直工作位置，并自动计算出其竖直方向的工作原点位置；最终完成导正系统工作位置的自动设定。4.如权利要求1所述的边发射半导体激光器精准测试方法，其特征在于，所述聚光透镜在布置前，先经过工作位置的设定，设定采用感应探测板来实现，采用所述感应探测板来设定聚光透镜的工作位置的方式具体为：给所述待测激光器芯片的正向电极上持续加偏流，并且将所述感应探测板运动到所述待测激光器芯片发光的位置；当所述待测激光器芯片发出的光照在所述感应探测板后，会有一个光强/热量最高的点(X，Z)，然后该坐标会与所述感应探测板原点坐标(0，0)进行位置比对，从而计算出X向和Z向的距离差；然后根据该距离差，将所述感应探测板的中心坐标点(0，0)运动至所述光强/热量最高的点(X，Z)，以完成所述感应探测板的位置校准，此时将移动后的所述感应探测板的位置(X1，Z1)保存到上位机中；聚光透镜与感应探测板共用同一个Y向和Z向坐标，且两者X向差距是固定的X2，所以由感应探测板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李万军，向欣，王远红，
申请(专利权)人：武汉云岭光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：