【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体激光器领域，更为具体地涉及vcsel模组光斑测试系统及测试方法。
技术介绍
1、在现有的技术中，对于激光投射器模组的性能测试主要是通过实验室环境下的模拟测试来进行的。这种测试主要是通过在测试机台设置一系列的参数，如测试距离、控制的温度、驱动电流、曝光时间等，然后通过专门的测试设备和软件来对激光投射器模组的性能进行评估。
2、其中，在设计车载vcsel模组时，对车载vcsel模组的测试环境要求要高于传统消费电子产品中的vcsel模组。根据aec-q102(基于失效机理的应力测试认证准则)测试项目标准，车载vcsel模组(下文简称“车载模组”)测试环境要求高于传统消费电子产品中的vcsel模组，车载模组需要在125℃温度下持续运行测试，以确保车载模组在高温环境下的光斑性能和可靠性。
3、目前市场上已有的vcsel模组测试设备温控系统采用tec制冷片、热电偶搭配热电温度控制器实现治具平台的精准恒温控制，受常规tec制冷片制冷量及最大耐温低等限制，系统制热温度最多只能做到100℃及以下的恒温控制，因此无法实现对车载模组所需125℃及以上测试环境。
4、基于上述原因，本申请提出一种测试温控台，该测试温控台可达到125℃及以上的温度，实现对车载模组进行性能测试。
技术实现思路
1、本申请的一个优势在于提供了一种vcsel模组光斑测试系统，其中，采用加热单元辅助tec制冷片进行热量输出，实现热量输出达到125℃-135℃，从而满足对vcsel模
2、本申请的另一个优势在于提供了一种vcsel模组光斑测试系统，其中，采用双陶瓷加热棒辅助热量输出、搭配使用耐高温的tec制冷片，热电热源结构在热电偶的实时温度反馈下调节tec制冷片的电流，并使用温度补偿单元配合tec制冷片的热面降温，实现温度提升至125℃，且对125℃高温精准控制。
3、本申请的另一个优势在于提供了一种vcsel模组光斑测试系统，其中，温度反馈系统增加温度保护器，确保系统不超过135℃损坏测试vcsel模组产品及规避不安全风险。
4、为了实现上述至少一优势或其他优势和目的，根据本申请的一个方面，提供了一种vcsel模组光斑测试系统，包括成像屏、位于成像屏一侧的导轨、位于成像屏另一侧的工业相机、位于导轨上的测试基座、热源结构以及热电温度控制器，热源结构位于测试基座上，其中，所述热源结构包括
5、tec制冷片，具有冷面和热面，其中热电温度控制器与该tec制冷片线性连接，热电温度控制器通过调节输入到tec制冷片的电流方向以控制tec制冷片的冷面进行升温和降温；
6、加热单元，与tec制冷片的冷面相贴合以提升vcsel模组被测试时的工作温度在100℃-150℃中某一恒定值；
7、温度补偿单元，与tec制冷片的热面相贴合以维持tec制冷片的冷面和热面之间的温度差在0-80℃内。
8、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，vcsel模组光斑测试系统还包括用于采集所述热源结构输出温度的温度感应器，该温度感应器与所述热电温度控制器相关联。
9、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，所述加热单元的功率小于所述tec制冷片的最大制冷功率。
10、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，所述加热单元包括与所述tec制冷片的冷面相贴合的热枕平台、设于所述热枕平台上的加热体，装配有vcsel模组的测试治具与所述热枕平台相贴合。
11、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，所述加热体为设于所述热枕平台内的陶瓷加热棒。
12、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，所述加热体的数量为大于或等于2。
13、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，所述vcsel模组光斑测试系统还包括与所述加热体相串联以在热枕平台温度达135℃时断开对加热体供电的温度保护器。
14、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，所述温度补偿单元包括通过液体流动以实现温度补偿的温度交换器。
15、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，所述温控补偿单元包括用作向温度交换器泵送液体以实现液体循环流动的泵体装置。
16、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，所述测试基座包括移动滑台、设于所述移动滑台上的角度调节台、连接于所述角度调节台上的连接座以及可翻转的连接于所述连接座上的安装座，所述热源结构设于所述安装座上。
17、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，所述安装座包括基板和设于所述基板上的固定件，所述固定件上具有安装腔，所述热源结构设于所述安装腔内。
18、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，所述连接座包括l形结构的支架和倾斜连接于所述支架的两端的加固架，所述支架一侧设有第一磁性件，所述基板设有与所述第一磁性件磁性吸附的第二磁性件。
19、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，所述导轨的有效行程为0～500cm。
20、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，所述成像屏为灰屏、透光的白屏中的一种。
21、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，所述移动滑台设置有多层载物台和升降部，所述升降部位于所述多层载物台靠近所述成像屏的一侧，所述升降部的输出端上固定设置有升降台，所述升降台用于放置激光投射器模组。
22、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，所述成像屏一侧设有模组测试平台，所述模组测试平台上vcsel模组的光打到所述成像屏的反射面。
23、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，所述模组测试平台包括位于成像屏与工业相机之间的轨道、设于轨道上的承载台，所述承载台用于放置激光投射器模组。
24、在根据本申请的vcsel模组光斑测试系统的一实施方式中，所述轨道的有效行程为0～60cm。
25、本申请还公开了一种vcsel模组光斑测试系统的操作方法，包括所述vcsel模组光斑测试温控台的测试流程，该测试流程包括如下步骤：
26、step1：启动加热体，加热体辅助制热热枕平台升温；
27、step2：开启泵体装置电源，泵体装置泵送液体到贴附在tec制冷片的热面温度交换器上支撑tec制冷片正常工作；
28、step3：开启热电温度控制器设定恒温控制测试需求温度，为tec制冷片提供反向电流，tec制冷片的冷面制热，热枕平台温度快速上升；
29、step4：热枕平台内的温度感应器监测到热枕平台实时温度到达设定的温度后，热电温度控制器调整tec制冷片的电流，实时温本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种VCSEL模组光斑测试系统，其特征在于，包括成像屏、位于成像屏一侧的导轨、位于成像屏另一侧的工业相机、位于导轨上的测试基座、热源结构以及热电温度控制器，热源结构位于测试基座上，其中，所述热源结构包括
2.根据权利要求1所述的VCSEL模组光斑测试系统，其中，VCSEL模组光斑测试系统还包括用于采集所述热源结构输出温度的温度感应器，该温度感应器与所述热电温度控制器相关联。
3.根据权利要求1所述的VCSEL模组光斑测试系统，其中，所述加热单元的功率小于所述TEC制冷片的最大制冷功率。
4.根据权利要求1所述的VCSEL模组光斑测试系统，其中，所述加热单元包括与所述TEC制冷片的冷面相贴合的热枕平台、设于所述热枕平台上的加热体，装配有VCSEL模组的测试治具与所述热枕平台相贴合。
5.根据权利要求4所述的VCSEL模组光斑测试系统，其中，所述加热体为设于所述热枕平台内的陶瓷加热棒。
6.根据权利要求4所述的VCSEL模组光斑测试系统，其中，所述加热体的数量为大于或等于2。
7.根据权利要求4所述的VCSE
8.根据权利要求1所述的VCSEL模组光斑测试系统，其中，所述温度补偿单元包括通过液体流动以实现温度补偿的温度交换器。
9.根据权利要求1所述的VCSEL模组光斑测试系统，其中，所述温控补偿单元包括用作向温度交换器泵送液体以实现液体循环流动的泵体装置。
10.根据权利要求1所述的VCSEL模组光斑测试系统，其中，所述测试基座包括移动滑台、设于所述移动滑台上的角度调节台、连接于所述角度调节台上的连接座以及可翻转的连接于所述连接座上的安装座，所述热源结构设于所述安装座上。
11.根据权利要求10所述的VCSEL模组光斑测试系统，其中，所述安装座包括基板和设于所述基板上的固定件，所述固定件上具有安装腔，所述热源结构设于所述安装腔内。
12.据权利要求10所述的VCSEL模组光斑测试系统，其中，所述连接座包括L形结构的支架和倾斜连接于所述支架的两端的加固架，所述支架一侧设有第一磁性件，所述基板设有与所述第一磁性件磁性吸附的第二磁性件。
13.根据权利要求1所述的VCSEL模组光斑测试系统，其中，所述导轨的有效行程为0～500cm。
14.根据权利要求1所述的VCSEL模组光斑测试系统，其中，所述成像屏为灰屏、透光的白屏中的一种。
15.根据权利要求12所述的VCSEL模组光斑测试系统，其中，所述移动滑台设置有多层载物台和升降部，所述升降部位于所述多层载物台靠近所述成像屏的一侧，所述升降部的输出端上固定设置有升降台，所述升降台用于放置激光投射器模组。
16.根据权利要求1所述的VCSEL模组光斑测试系统，其中，所述成像屏与所述工业相机之间设有模组测试平台，所述模组测试平台上VCSEL模组的光斑打到所述成像屏的反射面上。
17.根据权利要求16所述的VCSEL模组光斑测试系统，其中，所述模组测试平台包括位于成像屏与工业相机之间的轨道、设于轨道上的承载台，所述承载台用于放置激光投射器模组。
18.根据权利要求17所述的VCSEL模组光斑测试系统，其中，所述轨道的有效行程为0～60cm。
19.一种VCSEL模组光斑测试系统的操作方法，其特征在于，包括所述VCSEL模组光斑测试温控台的测试流程，该测试流程包括如下步骤：
20.根据权利要求20所述的VCSEL模组光斑测试系统的操作方法，其中，所述热枕平台上所设定的温度为125℃。
...【技术特征摘要】
1.一种vcsel模组光斑测试系统，其特征在于，包括成像屏、位于成像屏一侧的导轨、位于成像屏另一侧的工业相机、位于导轨上的测试基座、热源结构以及热电温度控制器，热源结构位于测试基座上，其中，所述热源结构包括
2.根据权利要求1所述的vcsel模组光斑测试系统，其中，vcsel模组光斑测试系统还包括用于采集所述热源结构输出温度的温度感应器，该温度感应器与所述热电温度控制器相关联。
3.根据权利要求1所述的vcsel模组光斑测试系统，其中，所述加热单元的功率小于所述tec制冷片的最大制冷功率。
4.根据权利要求1所述的vcsel模组光斑测试系统，其中，所述加热单元包括与所述tec制冷片的冷面相贴合的热枕平台、设于所述热枕平台上的加热体，装配有vcsel模组的测试治具与所述热枕平台相贴合。
5.根据权利要求4所述的vcsel模组光斑测试系统，其中，所述加热体为设于所述热枕平台内的陶瓷加热棒。
6.根据权利要求4所述的vcsel模组光斑测试系统，其中，所述加热体的数量为大于或等于2。
7.根据权利要求4所述的vcsel模组光斑测试系统，其中，所述vcsel模组光斑测试系统还包括与所述加热体相串联以在热枕平台温度达135℃时断开对加热体供电的温度保护器。
8.根据权利要求1所述的vcsel模组光斑测试系统，其中，所述温度补偿单元包括通过液体流动以实现温度补偿的温度交换器。
9.根据权利要求1所述的vcsel模组光斑测试系统，其中，所述温控补偿单元包括用作向温度交换器泵送液体以实现液体循环流动的泵体装置。
10.根据权利要求1所述的vcsel模组光斑测试系统，其中，所述测试基座包括移动滑台、设于所述移动滑台上的角度调节台、连接于所述角度调节台上的连接座以及可翻转的连接于所述连接座上的安装座，所述热...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘星星，胡文俊，王伟，卢梦哲，
申请(专利权)人：浙江睿熙科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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