一种光电探测器热阻测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于光电探测器热阻测量的光功率及反向偏置控制装置及方法，涉及半导体光电探测器热特性测量技术领域。本发明专利技术包括：第一门驱动电路与光功率设置模块连接；第二门驱动电路与绝缘栅开关器件的栅极连接；测试电流源与被测光电探测器的阳极连接；二极管的阳极与被测光电探测器的阳极连接，二极管的阴极与绝缘栅开关器的漏极连接；绝缘栅开关器的源极与电压源的一端连接；电压源的另一端与被测光电探测器的阴极连接；光功率设置模块通过光路与被测光电探测器连接。本发明专利技术可实现从同时设置光功率为通并施加反向偏置的加热状态到设置光功率为断并施加正向电流的测试状态的高速切换。态的高速切换。态的高速切换。

【技术实现步骤摘要】
一种光电探测器热阻测试装置及方法


[0001]本专利技术涉及半导体光电探测器热特性测量
，更具体的说是涉及一种光电探测器热阻测试装置及方法。

技术介绍

[0002]光通信技术是指在收发终端之间，以激光为载波的一种新型通信技术。光通信技术具有传输容量大、体积小、重量轻等特点，已经成为现代通信网的基础平台。随着光通信领域的快速发展，通信网络中的数据量以指数快速增长。其中光电探测器作为光通信系统的光接收器件，对光电探测器的响应度也提出了更高的要求。具有更高响应度的光电探测器，其工作时更高的输出电流促使器件结温升高，同时影响器件的使用寿命。随着光电探测器的广泛应用，需要对其热特性进行检测。通常，采用器件的热阻参数来评价其热特性，热阻越大则散热性能越差。但是，目前对于光电探测器的热阻参数无损测量效率较低。
[0003]因此，为了准确评估光电探测器的可靠性，有关其热阻的测试技术亟需得到突破。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，针对光电探测器结到壳热阻测试问题，本专利技术提出了一种光电探测器热阻测试装置及方法，该装置可实现从同时设置光功率为通并施加反向偏置的加热状态到设置光功率为断并施加正向电流的测试状态的高速切换。在使用带隔离的门驱动器的开关电路时，装置可以在5us内完成状态切换。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种用于光电探测器热阻测量的光功率及反向偏置控制装置，包括第一门驱动电路，第二门驱动电路，测试电流源，二极管，绝缘栅开关器件，电压源，光功率设置模块，被测光电探测器：
[0007]所述第一门驱动电路与所述光功率设置模块连接；所述第二门驱动电路与所述绝缘栅开关器件的栅极连接；所述测试电流源与所述被测光电探测器的阳极连接；所述二极管的阳极与所述被测光电探测器的阳极连接，所述二极管的阴极与所述绝缘栅开关器的漏极连接；所述绝缘栅开关器的源极与所述电压源的一端连接；所述电压源的另一端与所述被测光电探测器的阴极连接；所述光功率设置模块通过光路与所述被测光电探测器连接。
[0008]可选的，所述电流源的电流可调。
[0009]可选的，所述电压源为电压可调的双极性电压源。
[0010]可选的，所述光功率设置模块设置有高速光开关。
[0011]可选的，所述第一门驱动电路，所述第二门驱动电路的输出电压均可调。
[0012]可选的，还设置有电阻，所述电阻的一端与绝缘栅开关器件的漏极相连；电阻的另一端与电位高于绝缘栅开关器件源极的电平相连。
[0013]一种用于光电探测器热阻测量的光功率及反向偏置控制方法，利用任意一项的一种用于光电探测器热阻测量的光功率及反向偏置控制装置，包括以下步骤：
[0014]测试电流源输出电流值与测得被测光电探测器的温度系数为k时相同的测试电流，测试电流接入被测光电探测器的阳极
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阴极两端，采集被测光电探测器在测试状态下的阳极
‑
阴极结压降V0；
[0015]第一门驱动电路的输出设置高速光开关的光功率为通所需要的驱动电压，光功率设置模块对被测光电探测器施加设置的光功率，第二门驱动电路输出12V至15V的驱动电压到绝缘栅开关器件的栅极
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源极两端，绝缘栅开关器件导通，使得可调输出电压的双极性电压源输出的反向偏置电压施加在被测光电探测器阳极
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阴极两端；
[0016]测量得到被测光电探测器阳极
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阴极两端的工作电压和工作电流；
[0017]当被测光电探测器达到稳态后，断开绝缘栅开关器件，同时停止施加光功率，待测试电流源稳定加载在被测光电探测器阳极
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阴极两端，采集被测光电探测器阳极
‑
阴极两端结压降Vtest随时间变化的温降曲线，直到Vtest保持不变；
[0018]对温降曲线进行结构函数处理，即可得到被测光电探测器的热阻构成曲线。
[0019]即由加热状态切换到测量状态后，被测光电探测器阳极
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阴极接入测试电流，器件两端可测到一结压降Vtest。测试电流为恒定值，该电压值Vtest随被测光电探测器结温变化而变化，故可测到“结压降随时间变化的温降曲线”。
[0020]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种光电探测器热阻测试装置及方法，可完成设置光功率为通的对光电探测器施加反向偏置电压的加热状态与设置光功率为断的对光电探测器施加正向测试电流的测量状态的实现，以及从前者到后者的切换。可调输出电压的门驱动电路100输出设置具有高速光开关的光功率为通所需要的驱动电压，具有高速光开关的光功率设置模块300开始施加光功率，可调输出电压的门驱动电路101输出12V至15V的驱动电压，绝缘栅开关器件202导通，可调输出电压的双极性电压源203输出加热状态所需的反向偏置电压，被测光电探测器400处于加热状态。从加热状态切换到测量状态时，可调输出电压的门驱动电路100输出设置具有高速光开关的光功率为断所需要的驱动电压，具有高速光开关的光功率设置模块300停止施加光功率，可调输出电压的门驱动电路101输出
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3V至
‑
5V的驱动电压，绝缘栅开关器件202关断，则可调输出电压的双极性电压源203输出的反向偏置电压与被测光电探测器400断开。可调输出电流的测试电流源200加载在被测光电探测器400阳极
‑
阴极两端，采集被测光电探测器400阳极
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阴极两端压降作为温敏参数，被测光电探测器400处于测量状态，完成测量。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术涉及装置的示意图；
[0023]图2为被测光电探测器结温变化曲线图；
[0024]图3为具体实施方式中被测光电探测器的热阻构成示意图；
[0025]其中，100：可调输出电压的门驱动电路；101：可调输出电压的门驱动电路；200：可调输出电流的测试电流源；201：二极管；202：绝缘栅开关器件；203：可调输出电压的双极性
电压源；300：具有高速光开关的光功率设置模块；400：被测光电探测器。
具体实施方式
[0026]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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本专利技术实施例公开了一种用于光电探测器热阻测量的光功率及反向偏置控制装置，能够简便快速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于光电探测器热阻测量的光功率及反向偏置控制装置，其特征在于，包括第一门驱动电路，第二门驱动电路，测试电流源，二极管，绝缘栅开关器件，电压源，光功率设置模块，被测光电探测器：所述第一门驱动电路与所述光功率设置模块连接；所述第二门驱动电路与所述绝缘栅开关器件的栅极连接；所述测试电流源与所述被测光电探测器的阳极连接；所述二极管的阳极与所述被测光电探测器的阳极连接，所述二极管的阴极与所述绝缘栅开关器的漏极连接；所述绝缘栅开关器的源极与所述电压源的一端连接；所述电压源的另一端与所述被测光电探测器的阴极连接；所述光功率设置模块通过光路与所述被测光电探测器连接。2.根据权利要求1所述的一种用于光电探测器热阻测量的光功率及反向偏置控制装置，其特征在于，所述电流源的电流可调。3.根据权利要求1所述的一种用于光电探测器热阻测量的光功率及反向偏置控制装置，其特征在于，所述电压源为电压可调的双极性电压源。4.根据权利要求1所述的一种用于光电探测器热阻测量的光功率及反向偏置控制装置，其特征在于，所述光功率设置模块设置有高速光开关。5.根据权利要求1所述的一种用于光电探测器热阻测量的光功率及反向偏置控制装置，其特征在于，所述第一门驱动电路，所述第二门驱动电路的输出电压均可调。6.根据权利要求1所述的一种用于光电探测器热阻测量的光功率及反向偏置控制装置，其特征在于，还设置有电阻，所述电阻的一端与绝缘栅开关器件的漏极相连；电阻的另一端与电位高...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯士维，鲁晓庄，李轩，白昆，潘世杰，姚占武，尤彬宇，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：