【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电导天线芯片测试，提供了一种光电导天线芯片快速测试装置及其测试方法。
技术介绍
1、在太赫兹
，光激发的光电导天线是太赫兹光谱分析仪器不可或缺的关键器件，可用于对材料进行太赫兹波段参数测量及特性分析。但是由于天线芯片的制备仍属于前沿技术，相关的晶体生长和芯片加工工艺尚不成熟，生产的芯片存在不同批次甚至同一批次质量不一的情况，用户对购买的芯片是否良好并不清楚，因此在实际生产及使用过程中，需要先搭建系统测试光电导天线芯片的性能。现在生产出的太赫兹光电导天线芯片缺少专门的快速检测手段，通常直接交付用户，由用户在使用过程中直接搭建复杂的调试装置进行测试，测试过程缓慢，一旦芯片有问题则需要重新调试，费时费力，效率极低。
2、具体装置如图1所示，通过单台激光器分束实现发射芯片和探测芯片的激光激励，通过传统光学延迟器实现太赫兹信号的扫描测试，通过将激光透镜搭载在多维位移台上调节实现激励激光与芯片的对准，通过半球透镜、太赫兹透镜搭载在多维位移台上调节实现发射芯片和探测芯片之间太赫兹光束的对准。具体调试时，首先，在激光激励端，需要对光电导天线芯片和激励激光进行对准调试，调试过程中通常采用传统光学延迟器实现扫描，由于光学延迟器的扫描范围有限，需要先精密调整发射和探测激光光路以达到相干探测的光程，然后在相干峰附近进行机械延迟扫描，这种方式需要调整光路，同时机械延迟扫描的速度较慢并且长时间的扫描调试会导致延迟线出现磨损，更换后又需要重新调整光路。其次，在太赫兹辐射和太赫兹探测端，则需要通过超半球透镜、太赫兹透镜等进一步
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种光电导天线芯片快速测试装置，包括：
2、光源，所述光源发射具有锁定的重复频率的激光m与激光s，所述激光m与激光s间具有重复频率差；
3、第一测试光路，包括第一耦合器、第一激光扫描振镜和第一激光透镜，所述第一耦合器分束并分配激光m，所述激光m分束为激光m1与激光m2，所述激光m1输出至第一激光扫描振镜，所述第一激光扫描振镜控制激光光束的偏转，所述第一激光透镜聚焦激光；
4、第二测试光路，包括第二耦合器、第二激光扫描振镜和第二激光透镜，所述第二耦合器分束并分配激光s，所述激光s分束为激光s1与激光s2，所述激光s1输出至第二激光扫描振镜，所述第二激光扫描振镜控制激光光束的偏转，所述第二激光透镜聚焦激光；
5、耦合触发模块，包括第三耦合器和触发模块，所述第三耦合器为并束耦合器，所述激光m2和激光s2输出至第三耦合器中并束激光，所述触发模块采集产生相干作用的并束激光产生触发信号；
6、待测模块，包括安装架、偏置电压模块以及安装在安装架中的发射芯片与探测芯片，所述偏置电压模块向所述发射芯片施加偏置电压，所述激光m1激励所述发射芯片产生太赫兹波，所述激光s1激励探测芯片并在太赫兹波的辐射下产生电信号；
7、数据采集模块，所述数据采集模块接收触发信号与探测芯片的电信号；
8、数据处理模块，所述数据处理模块处理测试结果。
9、具体的，所述待测模块设置在传送装置上，所述安装架中发射芯片与探测芯片的安装侧以及传送带的底部设置有通孔，激光穿过通孔聚焦到待测芯片上。
10、具体的，所述安装架中设置有发射芯片电极座和探测芯片电极座，所述发射芯片电极座与所述偏置电压模块电连接，所述探测芯片电极座与数据采集模块通信连接。
11、具体的，发射芯片电极座和探测芯片电极座为可移动设置，所述偏置电压的电输入位置与所述探测芯片到所述数据采集模块的电输出位置可通过传动装置随检测的进程周期性移动。
12、具体的，所述发射芯片与所述探测芯片贴近设置，发射芯片与所述探测芯片间隔1mm-5mm，在所述发射芯片与所述探测芯片之间设置有标准具器件，用于评估测试到的太赫兹信号质量。
13、具体的，所述数据采集模块包括两个通道，分别为触发信号通道和电信号采集通道，触发信号通道采集由触发模块产生的触发信号来控制数据采集模块采集的起始位置，电信号采集通道采集由探测芯片电信号得到的多次反射脉冲信号。
14、具体的，所述数据处理模块将太赫兹信号在时域中出现的多次反射脉冲经傅里叶变换到频域中出现连续的正弦脉冲，通过统计频域中测到的正弦周期的数量来判断太赫兹脉冲的信号质量。
15、本专利技术还提供了一种光电导天线芯片快速测试方法，包括：
16、s1：向搭载在传送装置待测位置的待测模块发射两束具有重复频率差△fr的激光m与激光s，激光m被分束为激光m1和激光m2，激光s被分束为激光s1和激光s2；
17、s2：并束激光m2与激光s2，因相干作用形成周期性尖峰信号，激活触发模块产生触发信号，触发信号触发采集模块采集电信号；
18、s3：激光m1与激光s1经激光扫描振镜的偏转与激光透镜的聚焦后快速扫描并激励芯片，同时向发射芯片施加偏置电压，发射芯片发出太赫兹信号，经标准具器件在时域中出现多次反射脉冲，探测芯片在太赫兹波的辐射下产生电信号，并输出至数据采集模块中；
19、s4：数据采集模块中触发信号通道采集由触发模块产生的触发信号来控制数据采集模块采集的起始位置，电信号采集通道采集由探测芯片电信号得到的多次反射脉冲信号；
20、s5：数据处理模块处理多次反射脉冲信号，经傅里叶变换到频域中出现连续的正弦脉冲，统计频域中测到的正弦周期的数量，通过判断正弦周期数量是否大于预期数量，判断待测模块中芯片质量是否合格；
21、s6：传送装置将下一待测模块移动至测试点位，重复上述步骤；
22、s7：记录并筛选未通过测试的待测模块，取出未通过测试发射芯片与探测芯片，并使未通过测试发射芯片与探测芯片分别与通过测试的发射芯片与探测芯片组合并重新测试，确定问题芯片。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
24、（1）本专利技术提供了一种光电导天线芯片流水线快速测试装置，使用两束具有锁定的重复频率的光源结合激光扫描振镜与激光透镜分别激励贴近安装的发射芯片与探测芯片，并向发射芯片施加偏置电压，发射芯片在激光与偏置电压的共同作用下产生太赫兹波，太赫兹波辐射到探测芯片上，使探测芯片产生电信号，通过检测与分析电信号判断芯片质量。
25、（2）本专利技术的测试频率为两束激光之间的重复频率差，可以达到几十千赫兹，能够在短时间内完成芯片的测试，测试时长仅需几秒钟，既可以避免复杂的调试过程，又能实现芯片的流水线化快速测试，显著提升了芯片的测试效率。
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1.一种光电导天线芯片快速测试装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光电导天线芯片快速测试装置，其特征在于：所述待测模块（10）设置在传送装置（14）上，所述安装架（15）中发射芯片（16）与探测芯片（17）的安装侧以及传送带的底部设置有通孔，激光穿过通孔聚焦到待测芯片上。
3.根据权利要求1所述的光电导天线芯片快速测试装置，其特征在于：所述安装架（15）中设置有发射芯片电极座（19）和探测芯片电极座（20），所述发射芯片电极座（19）与所述偏置电压模块（12）电连接，所述探测芯片电极座（20）与数据采集模块（11）通信连接。
4.根据权利要求3所述的光电导天线芯片快速测试装置，其特征在于：发射芯片电极座（19）和探测芯片电极座（20）为可移动设置，所述偏置电压的电输入位置与所述探测芯片（17）到所述数据采集模块（11）的电输出位置可通过传动装置随检测的进程周期性移动。
5.根据权利要求1所述的光电导天线芯片快速测试装置，其特征在于：所述发射芯片（16）与所述探测芯片（17）贴近设置，发射芯片（16）与所述探测芯片（17
6.根据权利要求5所述的光电导天线芯片快速测试装置，其特征在于：所述数据采集模块（11）包括两个通道，分别为触发信号通道和电信号采集通道，触发信号通道采集由触发模块（5）产生的触发信号来控制数据采集模块（11）采集的起始位置，电信号采集通道采集由探测芯片（17）电信号得到的多次反射脉冲信号。
7.根据权利要求5所述的光电导天线芯片快速测试装置，其特征在于：所述数据处理模块（13）将太赫兹信号在时域中出现的多次反射脉冲经傅里叶变换到频域中出现连续的正弦脉冲，统计频域中测到的正弦周期的数量，判断太赫兹脉冲的信号质量。
8.一种光电导天线芯片快速测试方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种光电导天线芯片快速测试装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光电导天线芯片快速测试装置，其特征在于：所述待测模块（10）设置在传送装置（14）上，所述安装架（15）中发射芯片（16）与探测芯片（17）的安装侧以及传送带的底部设置有通孔，激光穿过通孔聚焦到待测芯片上。
3.根据权利要求1所述的光电导天线芯片快速测试装置，其特征在于：所述安装架（15）中设置有发射芯片电极座（19）和探测芯片电极座（20），所述发射芯片电极座（19）与所述偏置电压模块（12）电连接，所述探测芯片电极座（20）与数据采集模块（11）通信连接。
4.根据权利要求3所述的光电导天线芯片快速测试装置，其特征在于：发射芯片电极座（19）和探测芯片电极座（20）为可移动设置，所述偏置电压的电输入位置与所述探测芯片（17）到所述数据采集模块（11）的电输出位置可通过传动装置随检测的进程周期性移动。
5.根据权利要求1所述的光...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨延召，吴斌，蔡高航，张集权，赵耀，尚福洲，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，
类型：发明
国别省市：
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