一种光电探测器自动化测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光电探测器自动化测试系统，涉及通信用光电探测器测试领域，包括第一层级测试组件、第二层级测试组件和第三层级测试组件，所述第一层级测试组件包括用于与待测光电探测器连接的偏置器，以及与偏置器相连的电流源表；所述第二层级测试组件包括依次连接的可调谐光源、1

【技术实现步骤摘要】
一种光电探测器自动化测试系统


[0001]本专利技术涉及通信用光电探测器测试领域，具体涉及一种光电探测器自动化测试系统。

技术介绍

[0002]通信用光电探测器是一种将光信号转换为电信号的半导体器件，通常可分为PIN管(一种利用光电二极管的PN结发展改进出的PIN结构来工作的二极管)和雪崩探测器(APD)。光电探测器的测试在器件的研发和量产中占有重要的地位。研发测试可以帮助研发工程师了解到芯片的真实性能，进而为器件的设计、改进与应用提供指导。量产测试，可筛选出性能优异的器件，提升最终产品的良率。
[0003]PIN管的关键性能包括暗电流、响应度、光谱响应、饱和光功率、带宽等；APD的关键性能包括暗电流、击穿电压、光电倍增因子、响应度、带宽等。
[0004]当前在进行测试时，通常只能同时对光电探测器的单一性能进行测试，如需测试其他性能，需要更换测试台，导致测试效率低下，测试成本高，且多次对芯片进行搬运、扎针、耦合等操作也会对芯片产生损伤，降低良率。同时，针对于大规模量产测试，出于测试成本与效率考虑，通常只对探测器的带宽进行测试，无法准确评估光电探测器性能，导致后续封装成品良率的降低，反而增加了封装成本。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种光电探测器自动化测试系统，可在只搭建一套测试系统的情况下，一步完成部分或所有光电探测器在不同测试条件下关键性能的测试。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是，包括：
[0007]第一层级测试组件，所述第一层级测试组件包括用于与待测光电探测器连接的偏置器，以及与偏置器相连的电流源表；
[0008]第二层级测试组件，所述第二层级测试组件包括依次连接的可调谐光源、1
×
2光开关、光放大器、光衰减器、偏振控制器和光功率计，且所述偏振控制器还用于与待测光电探测器连接；
[0009]第三层级测试组件，所述第三层级测试组件包括与所述可调谐光源、1
×
2光开关和偏置器均相连的光波元件分析仪。
[0010]在上述技术方案的基础上，所述第二层级测试组件还包括用于设于偏振控制器和待测光电探测器之间的光分束器，所述光分束器的一端与偏振控制器连接，另一端用于与光功率计和待测光电探测器连接。
[0011]在上述技术方案的基础上，所述光电探测器自动化测试系统通过第一层级测试组件、第二层级测试组件和第三层级测试组件中的各器件，实现对待测光电探测器的直流特性测试、光电特性测试和带宽特性测试。
[0012]在上述技术方案的基础上，通过第一层级测试组件中的偏置器和电流源表实现对待测光电探测器的直流特性测试。
[0013]在上述技术方案的基础上，通过第二层级测试组件中的可调谐光源、1
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2光开关、光放大器、光衰减器、偏振控制器、光分束器和光功率计，以及第一层级测试组件中的偏置器和电流源表实现对待测光电探测器的光电特性测试。
[0014]在上述技术方案的基础上，通过第三层级测试组件中的光波元件分析仪、第二层级测试组件中的1
×
2光开关、光放大器、光衰减器、偏振控制器、光分束器和光功率计，以及第一层级测试组件中的偏置器和电流源表实现对待测光电探测器的带宽特性测试。
[0015]在上述技术方案的基础上，还包括测试电脑，所述测试电脑与可调谐光源、1
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2光开关、光放大器、光衰减器、偏振控制器、光功率计、电流源表和光波元件分析仪均相连。
[0016]在上述技术方案的基础上，所述测试电脑通过GPIB与可调谐光源、1
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2光开关、光放大器、光衰减器、偏振控制器、光功率计、电流源表和光波元件分析仪相连。
[0017]在上述技术方案的基础上，
[0018]所述待测光电探测器为光入射式的光电探测器；
[0019]所述光电探测器为一种将光信号转换为电信号的半导体器件，包括PIN管类型和雪崩探测器类型；
[0020]所述光电探测器的材料体系为硅基或三五族；
[0021]所述待测光电探测器包括面入射型光电探测器、端面耦合型光电探测器和光栅耦合型光电探测器。
[0022]在上述技术方案的基础上，通过Python、MATLAB或labview实现光电探测器自动化测试系统中各器件的互连和自动化控制。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：可在只搭建一套测试系统的情况下，一步完成部分或所有光电探测器在不同测试条件下关键性能的测试，无需多次切换测试台、多次扎针耦合，极大地提升了测试效率及良率，有助于降低光电探测器量产筛选成本，增加成品良率。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中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申请的一些实施例，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。
[0025]图1为本专利技术实施例中一种光电探测器自动化测试系统的结构示意图。
具体实施方式
[0026]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0027]为了解决现有光电探测器测试系统测试功能单一、测试效率低下、部分性能无法测试且可靠性较低的问题，本专利技术实施例提供一种光电探测器自动化测试系统，通过将可
调谐激光器、光开关、源表、光波元件分析仪、测试电脑等设备组成光电探测器自动化测试系统，通过自动化程序，结合晶圆级自动化测试平台或芯片分选测试系统，实现一步完成光电探测部分或所有关键性能的大规模测试，极大地提高了量产测试效率及可靠性，降低测试成本，提高成品良率。
[0028]参见图1所示，本专利技术实施例提供的一种光电探测器自动化测试系统，包括第一层级测试组件、第二层级测试组件、第三层级测试组件。
[0029]第一层级测试组件包括用于与待测光电探测器连接的偏置器，以及与偏置器相连的电流源表；第二层级测试组件包括依次连接的可调谐光源、1
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2光开关、光放大器、光衰减器、偏振控制器和光功率计，且所述偏振控制器还用于与待测光电探测器连接；第三层级测试组件包括与所述可调谐光源、1
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2光开关和偏置器均相连的光波元件分析仪。进一步的第二层级测试组件还包括用于设于偏振控制器和待测光电探测器之间的光分束器，光分束器的一端与偏振控制器连接，另一端用于与光功率计和待测光电探测器连接。
[0030]具体的，可调谐光源可以为可调谐激光器。可调谐光源产生的光源发送至光波元件分析仪和1
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2光开关，光波元件分析仪进行内部光调制，将调整光信号发送至1
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2光开关。光分束器对偏振控制器输出的光进行分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电探测器自动化测试系统，用于对包含光电探测的芯片、组件、器件、模块的光电探测器进行性能测试，其特征在于，包括：第一层级测试组件，所述第一层级测试组件包括用于与待测光电探测器连接的偏置器，以及与偏置器相连的电流源表；第二层级测试组件，所述第二层级测试组件包括依次连接的可调谐光源、1
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2光开关、光放大器、光衰减器、偏振控制器和光功率计，且所述偏振控制器还用于与待测光电探测器连接；第三层级测试组件，所述第三层级测试组件包括与所述可调谐光源、1
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2光开关和偏置器均相连的光波元件分析仪。2.如权利要求1所述的一种光电探测器自动化测试系统，其特征在于：所述第二层级测试组件还包括用于设于偏振控制器和待测光电探测器之间的光分束器，所述光分束器的一端与偏振控制器连接，另一端用于与光功率计和待测光电探测器连接。3.如权利要求2所述的一种光电探测器自动化测试系统，其特征在于：所述光电探测器自动化测试系统通过第一层级测试组件、第二层级测试组件和第三层级测试组件中的各器件，实现对待测光电探测器的直流特性测试、光电特性测试和带宽特性测试。4.如权利要求3所述的一种光电探测器自动化测试系统，其特征在于：通过第一层级测试组件中的偏置器和电流源表实现对待测光电探测器的直流特性测试。5.如权利要求3所述的一种光电探测器自动化测试系统，其特征在于：通过第二层级测试组件中的可调谐光源、1
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2光开关、光放大器、光衰减器、偏振控制器、光分束器和光功率计，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴定益，胡晓，肖希，张红广，冯朋，
申请(专利权)人：武汉邮电科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：