阵列式光电探测器测试系统技术方案

本发明专利技术提供了一种阵列式光电探测器测试系统，包括探测器安装阵列、光照阵列、测试光源、稳压电源、AD采集模块、高压直流电源和上位机软件，其中，探测器安装阵列，包括M×N组探测器测试座，用于将多个光电探测器以阵列的方式进行安装；光照阵列，包括M×N组准直镜头，用于为光电探测器提供光照；上位机软件，对探测器安装阵列、测试光源、稳压电源、AD采集模块、高压直流电源等进行控制，以实现自动化测试。本发明专利技术可以大幅提高光电探测器测试速度，实现自动化测试，特别是在高低温箱内或其他密闭环境下测试时，无法打开高低温箱进行单个光电探测器的更换时，通过本发明专利技术进行电子切换进行轮循测试可提高测试效率。

【技术实现步骤摘要】
阵列式光电探测器测试系统
本专利技术涉及光电探测
，尤其涉及一种阵列式光电探测器测试系统，用于对多个光电探测器进行指标参数筛选和测试。
技术介绍
光电探测器是一种将外界光信号转换为电信号的半导体器件，其响应度、动态范围、噪声、偏置电压等重要参数与应用息息相关，特别是雪崩光电二极管(APD探测器)由于其生产工艺的原因，探测器指标参数差别大。要最大程度利用APD探测器的性能，必须首先对每一个探测器的性能进行测试，获得其指标参数再进行应用。该过程复杂繁琐，费时费力。现有技术公开了一种进行多探测器测试系统，该专利技术采用手动在选通面板上进行操作，采用数码管信号灯指示选择的通道，通过手动改动不同光纤耦合头进行光源切换，效率低下，无法实现自动化测试。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种阵列式光电探测器测试系统，以期部分地解决上述技术问题中的至少之一。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种阵列式光电探测器测试系统，包括探测器安装阵列、光照阵列、测试光源、稳压电源、AD采集模块、高压直流电源和上位机软件，其中，探测器安装阵列，包括M×N组探测器测试座，用于将多个光电探测器以阵列的方式进行安装；光照阵列，包括M×N组准直镜头，用于为光电探测器提供光照；上位机软件，对探测器安装阵列、测试光源、稳压电源、AD采集模块、高压直流电源等进行控制，以实现自动化测试。其中，所述探测器测试座和所述准直镜头一一对应，同轴设置，两者之间通过定位销进行精确定位对准。其中，所述测试系统还包括上位机软件，光电探测器的供电、高压和信号输出通过上位机软件发送指令到通道切换板进行通道切换，将外接电缆切换到被测光电探测器上。其中，所述光照阵列由单根光纤进行信号输入，由光纤分束器分成M×N路，通过准直镜头扩束对探测器进行测试，各分束器输出能量相同。其中，所述探测器测试座上设有前置放大器，保证信号长距离输出不变形。其中，所述测试系统还包括印制板、盖板和夹持装置。其中，所述印制板安装在所述盖板背面，所述印制板上有连接插头和测试座，所述连接插头与所述连接插座相互配合。其中，所述盖板上设有定位柱和手动螺钉；所述夹持装置安装在所述盖板左侧，所述夹持装置上设有光输入接口和手动螺钉。其中，所述测试系统还包括光纤、探测器信号输出电缆、探测器供电电缆和探测器高压电缆，用于信号传输。其中，对所述探测器安装阵列中各探测器测试座进行编号，并与通道切换板上的编号对应，上位机通过编号对被测探测器进行切换。基于上述技术方案可知，本专利技术的阵列式光电探测器测试系统相对于现有技术至少具有如下有益效果的一部分：本专利技术可以大幅提高光电探测器测试速度，实现自动化测试，特别是在高低温箱内或其他密闭环境下测试时，无法打开高低温箱进行单个光电探测器的更换时，通过本专利技术进行电子切换进行轮循测试可达到提高测试效率。附图说明图1为本专利技术实施例提供的阵列式测试系统总体框图；图2为本专利技术实施例提供的探测器阵列框图；图3为本专利技术实施例提供的光照阵列框图。上述附图中，附图标记含义如下：1、上位机(上位机软件)；2、测试光源；3、AD采集模块；4、稳压电源；5、高压直流电源；6、通道切换电缆；7、高低温箱；8、光照阵列；8-1、准直镜头；8-2、光纤分束器；8-3、光纤连接法兰；9、探测器阵列；10、光纤；11、探测器信号输出电缆；12、探测器供电电缆；13、探测器高压电缆；14、通道切换板。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术为了提升光电探测器的自动化水平和测试效率，设计了一种通过上位机软件电动切换的阵列式光电探测器测试系统，用于多个光电探测器的自动化测试。本专利技术所述光电探测器测试系统可用于多探测器常温和高低温试验测试。特别是高低温测试时，温箱门不可打开，被测探测器的切换操作都在温箱外进行。该测试系统分为探测器安装阵列、光照阵列、测试光源、稳压电源、AD采集模块、高压直流电源和上位机软件等。探测器安装阵列采用箱体形式，布置有M×N组(代表M行N列的阵列排布，M和N可根据需要取值)探测器测试单元。所有探测器测试单元通过通道切换板进行通道切换，控制高压产生和光电流信号传递。每个探测器测试单元包括探测器安装导向板、探测器前置放大处理板(以下简称前放板，根据所需测试探测器进行设计)、探测器安装测试底座等构成。探测器测试单元使用探测器常用标准TO封装作为安装底座，使用时被测器件插入相应测试插孔内连接前放板进行测试，前放板具有探测器供电、偏压、光电流采集放大等功能。探测器安装阵列采用分时测试模式实现阵列探测器的测试。通过其内部通道控制板实现通道切换，某一时刻只完成单一通道探测器测试单元进行加电、高压供给、光电流信号采集等功能，当前通道完成测试后，可以通过上位机软件自动切换到下一通道进行测试。为提高可靠性、通用性以及节约成本，探测器安装阵列共用1台高压直流电源作为高压生成单元，用一台稳压电源为组件提供工作电压。通过通道切换控制可以实现对不同测试单元的分时高压供给。光照阵列分布于探测器安装阵列一一对应，为M×N组扩束准直镜头的阵列，并统一编号，以免混淆。通过导向销设计，光照阵列和探测器阵列实现精确对准，每一个扩束准直镜头刚好架设在探测器上端，为探测器测试进行光照。扩束准直镜头为光纤接口，通过1分M×N光纤分束器连接到测试光源，分束器各路之间衰减相同，无需切换。如图1所示，本专利技术所涉及的测试系统包含上位机(上位机软件)1、测试光源2、AD采集模块3、稳压电源4、高压直流电源5、通道切换电缆6、高低温箱7(如果涉及高低温测试时)、光照阵列8、探测器阵列9、光纤10、探测器信号输出电缆11、探测器供电电缆12和探测器高压电缆13等部分。应用时图1连接各设备和线缆，将AD采集模块3、稳压电源、高压直流电源5、通道切换电缆6连接到上位机1，AD采集模块3通过探测器信号输出电缆11连接到探测器阵列，稳压电源4通过探测器供电电缆12连接到探测器阵列，高压直流电源5通过探测器高压电缆13连接到探测器阵列，光源通过光纤连接到光照阵列的FC/APC光纤连接法兰8-3上，光纤分束器8-2将单束光纤分为M×N个分支，分别连到M×N个准直镜头8-1上，然后将被测探测器插入到探测器测试座上，记录每个探测器的编号和探测器座的编号。如图2所示，为探测器阵列的框图，如图3所示，为光照阵列的框图。将光照阵列与探测器阵列对齐，通过定位销对两者进行精确定位，让被测探测器和准直镜头8-1一一对应。如果进行高低温探测器测试，将光照阵列和探测器阵列置入高低温箱中。如果进行常温探测器测试，则可直接进行测试。对测试系统进行上电，上位机1通过通道切换电缆6将所需测试的探测器编号发送到通道切换板14上的处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阵列式光电探测器测试系统，其特征在于，包括探测器安装阵列、光照阵列、测试光源、稳压电源、AD采集模块、高压直流电源和上位机软件，其中，/n探测器安装阵列，包括M×N组探测器测试座，用于将多个光电探测器以阵列的方式进行安装；/n光照阵列，包括M×N组准直镜头，用于为光电探测器提供光照；/n上位机软件，对探测器安装阵列、测试光源、稳压电源、AD采集模块、高压直流电源等进行控制，以实现自动化测试。/n

【技术特征摘要】
1.一种阵列式光电探测器测试系统，其特征在于，包括探测器安装阵列、光照阵列、测试光源、稳压电源、AD采集模块、高压直流电源和上位机软件，其中，
探测器安装阵列，包括M×N组探测器测试座，用于将多个光电探测器以阵列的方式进行安装；
光照阵列，包括M×N组准直镜头，用于为光电探测器提供光照；
上位机软件，对探测器安装阵列、测试光源、稳压电源、AD采集模块、高压直流电源等进行控制，以实现自动化测试。


2.根据权利要求1所述的阵列式光电探测器测试系统，其特征在于，所述探测器测试座和所述准直镜头一一对应，同轴设置，两者之间通过定位销进行精确定位对准。


3.根据权利要求1所述的阵列式光电探测器测试系统，其特征在于，光电探测器的供电、高压和信号输出通过上位机软件发送指令到通道切换板进行通道切换，将外接电缆切换到被测光电探测器上。


4.根据权利要求1所述的阵列式光电探测器测试系统，其特征在于，所述光照阵列由单根光纤进行信号输入，由光纤分束器分成M×N路，通过准直镜头扩束对探测器进行测试，各分束器输出能量相同。

【专利技术属性】
技术研发人员：张观欣，赵向凯，张晓洁，席晓理，陈潞，李冬梅，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11