专利名称：在高低温工作条件下对光电器件进行测试的装置和方法
技术领域：
本发明涉及光电器件测试技术领域，尤其涉及一种在高低温工作条件 下对光电器件进行测试的装置和方法。
背景技术：
光电器件应用有非常广泛的领域，其应用的环境温度范围也很大，因 而对光电器件需要在一个很大的工作范围内来测定其各项光电参数。常温 下的电学参数的测试相对而言比较简单，但在高低温箱内进行测试时，对 于微弱的光或电信号测试将遇到无法克服的困难。
例如窄脉宽脉冲激光器的脉宽只有几个纳秒，所以，要求脉冲信号 与激光器的连线不能超过10厘米，而且其辐射的光信号也难以在箱内或
箱外检测。微信号光电探测器的暗电流或噪声信号只有10—12A4im2 10"A^n^或10'9V/Mm2 l(T1()V/nm2，连线稍长就会使信号变小甚至测不 到，更严重的是会引入电磁干扰使信号失真甚至信号淹没。
如果器件在高低温箱内加到规定温度后取出进行光电信号测试。第 一，难以保证工作环境温度的准确和一致性。第二，当在-25'C以下的低温 测试时，器件外表会结霜，造成器件引出端绝缘子失效短路；光窗结霜影 响出光或入光，无法得到准确的测试结果。
发明内容
(一) 要解决的技术问题
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种在高低温工作条件下对光 电器件进行测试的装置和方法，以实现对光电器件在高低温工作条件下的 测量，并提高测量的准确性。
(二) 技术方案为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下
一种在高低温工作条件下对光电器件进行测试的装置，该装置包括 一导温密封腔，用于容置待检测光电器件，具有一光窗口，用于被检测光 电器件的光输出或光输入；
一支架，该导温密封腔固定于该支架的顶端；
一托架，设置于该支架的下端，可沿支架上下移动；
一加热或冷却设备，固定于该托架上，随托架一起沿支架上下移动， 用于对导温密封腔进行加热或冷却，实现高低温工作条件。
上述方案中，所述光窗口是对测试波长透明且可拆卸的光窗口，该光 窗口位于导温密封腔的正面，与导温密封腔采用绝热材料紧密连接。
上述方案中，所述光窗口配有低温测试时用的防结霜加热圈，该待测 光电器件由可拆卸的导温密封腔光窗口放入，然后压上橡胶密封圈后将导 温密封腔光窗口旋紧。
上述方案中，该装置进一步包括一点温计，该点温计嵌入该导温密封
腔内紧贴待检测光电器件，用于测量和显示待检测光电器件外壳的温度。
上述方案中，该装置在导温密封腔背面进一步包括一可拆卸的引线封 盖，该引线封盖上设置有电源导入线和信号输出同轴线。该待测光电器件 由可拆卸的引线封盖处放入，然后压上橡胶密封圈后将引线封盖用螺栓压 紧。
上述方案中，在对光电器件进行高温测试时，所述加热或冷却设备为 加热棒，该加热棒插入该导温密封腔下部的插孔，对导温密封腔进行加热。 所述加热棒为热电阻。在对光电器件进行低温测试时，所述加热或冷却设 备为盛有液氮的保温杯，该导温密封腔的下部被浸入液氮中，对导温密封 腔进行降温。
一种在高低温工作条件下对光电器件进行测试的方法，其特征在于， 该方法包括在导温密封腔与待测光电器件紧密结合的上方2mm中心位 置，插入一点温计以测量待测光电器件管壳的温度，将导温密封腔固定在 一螺杆支架的顶端，在支架的下方螺杆上设置一可上下调节的托架，托架 上可分别固定液氮杯或加热棒；检测时，上下移动托架，使杯中液氮或加 热棒分别浸没导温密封腔的下部或者插入导温密封腔下部的插孔，分别使
5导温密封腔的温度降低或升高；当待测光电器件管壳的温度示值相对稳定
在对应的规定温度范围内l分钟后，打开探测模块放大器偏置电源或脉冲 激光器的电源，则预先与本装置连接好的测试仪器将显示出该温度状态下 待测光电器件的光电参数值。
(三)有益效果
本发明提供的这种在高低温工作条件下对光电器件进行测试的装置 和方法，可以测试窄脉宽脉冲激光器或非光纤耦合的高灵敏度光电探测器 在高低温环境下的光电参数，既保证了规定高低温工作环境温度的准确和 稳定，又解决了短连线信号输入输出要求、结霜短路和结霜档光等问题， 且结构简单，造价低廉，具有很高的应用价值。
图1是依照本发明一个实施例在高低温工作条件下对光电探测模块进
行测试的装置的结构示意图；该图是装置侧视图，且热沉延伸部分浸在液 氮中；
图2是依照本发明另一个实施例在高低温工作条件下对光电探测模块 进行测试的装置的结构示意图；该图是装置正视图，且电热棒插入热沉中。
具体实施例方式
为使本发明的目的、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，对本发明进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明提供的在高低温工作条件下对光电探测模 块进行测试的装置和方法，可以测试非光纤耦合的高灵敏度光电探测器在 高低温环境下的光电参数。利用一个具有透光窗口的导温密封腔及手动调 节控温装置，将待测光电探测模块置于导温密封腔中，且使待测光电探测 模块光窗正对导温密封腔的光窗。将待测光电探测模块的外壳紧贴导温密 封腔的导温壁。
使用时，利用手动调节控温装置将冷源提升来浸没导温密封腔的下金 属部分，或者将热源插入导温密封腔的下金属部分的插孔中，来控制待测光电探测模块的壳温，并通过点温计显示待测光电探测模块外壳的温度；
通过加防霜加热圈的导温密封腔光窗将光信号导出或引入，电信号则由导 温密封腔后面的弓I线封盖上的电缆接口引出，如此便可测得光电探测模块 在规定高低温下的光电参数。
在导温密封腔与待测光电探测模块紧密结合的上方2mm中心位置， 插入一点温计以测量待测光电探测模块管壳的温度，将导温密封腔固定在 一支架的顶端，在支架的下方设置一可上下调节的托架，托架上可分别固 定液氮杯或加热棒；检测时，上下移动托架，使杯中液氮或加热棒分别浸 没导温密封腔的下部或者插入导温密封腔下部的插孔，分别使导温密封腔 的温度降低或升高；当待测光电探测模块管壳的温度示值相对稳定在对应 的规定温度范围内l分钟后，打开探测模块放大器偏置电源和脉冲激光器 的电源，则预先与本装置连接好的示波器将显示出该温度状态下探测模块 的光电参数值。以下本发明将其称为"高低温工作光电器件参数测量装 置，，。
测试条件室温22X:士5。C、湿度《0%
测试程序
1、 低温测试
将待测光电探测模块装入导温密封腔中，压好密封胶圈，在其光罩上
压好防霜加热圈。将脉冲激光器对准反射板并调好距离位置；将待测的光 电探测模块、防霜加热罩、脉冲激光器和示波器都接好电源，打开"高低 温工作光电参数测量装置"的点温计显示开关和防霜加热罩的开关，此时 点温计将及时显示出待测光电器件外壳的温度。将盛有液氮的保温杯置于 导温密封腔下的托架上，向上移动托架，使液氮浸没导温密封腔下部，约 IO秒钟后，温度显示值快速下降，待接近被测温度时，移动托架，使显示 温度相对稳定在允许的温度范围内lmin后。打开示波器和待测光电探测 模块的电源；调好示波器相应测量档位，再打开脉冲激光器的电源，示波 器将显示在该低温状态值下待测光电探测模块的相应的光电参数值。
2、 高温测试
高温测试时，不需要加防霜加热圈。只是将液氮杯取下，换上加热棒 并固定在正对导温密封腔下插孔的位置上，其余步骤同低温测试的步骤。本发明提供的在高低温工作条件下对光电器件进行测试的装置和方 法，适用于各种高灵敏度光电探测器或窄脉宽脉冲激光器在高低温状态下 光电参数的检测。 .
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行 了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而 已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种在高低温工作条件下对光电器件进行测试的装置，其特征在于，该装置包括一导温密封腔，用于容置待检测光电器件，具有一光窗口，用于被检测光电器件的光输出或光输入；一支架，该导温密封腔固定于该支架的顶端；一托架，设置于该支架的下端，可沿支架上下移动；一加热或冷却设备，固定于该托架上，随托架一起沿支架上下移动，用于对导温密封腔进行加热或冷却，实现高低温工作条件。
2、 根据权利要求1所述的在高低温工作条件下对光电器件进行测试的装置，其特征在于，所述光窗口是对测试波长透明且可拆卸的光窗口，该光窗口位于导温密封腔的正面，与导温密封腔采用绝热材料紧密连接。
3、 根据权利要求2所述的在高低温工作条件下对光电器件进行测试的装置，其特征在于，所述光窗口配有低温测试时用的防结霜加热圈，该待测光电器件由可拆卸的导温密封腔光窗口放入，然后压上橡胶密封圈后将导温密封腔光窗口旋紧。
4、 根据权利要求1所述的在高低温工作条件下对光电器件进行测试的装置，其特征在于，该装置进一步包括一点温计，该点温计嵌入该导温密封腔内紧贴待检测光电器件，用于测量和显示待检测光电器件外壳的温度。
5、 根据权利要求1所述的在高低温工作条件下对光电器件进行测试的装置，其特征在于，该装置在导温密封腔背面进一步包括一可拆卸的引线封盖，该引线封盖上设置有电源导入线和信号输出同轴线。
6、 根据权利要求5所述的在高低温工作条件下对光电器件进行测试的装置，其特征在于，该待测光电器件由可拆卸的引线封盖处放入，然后压上橡胶密封圈后将引线封盖用螺栓压紧。
7、 根据权利要求1所述的在高低温工作条件下对光电器件进行测试的装置，其特征在于，在对光电器件进行高温测试时，所述加热或冷却设备为加热棒，该加热棒插入该导温密封腔下部的插孔，对导温密封腔进行加热。
8、 根据权利要求7所述的在高低温工作条件下对光电器件进行测试的装置，其特征在于，所述加热棒为热电阻。
9、 根据权利要求1所述的在高低温工作条件下对光电器件进行测试的装置，其特征在于，在对光电器件进行低温测试时，所述加热或冷却设备为盛有液氮的保温杯，该导温密封腔的下部被浸入液氮中，对导温密封腔进行降温。
10、 一种在高低温工作条件下对光电器件进行测试的方法，其特征在于，该方法包括在导温密封腔与待测光电器件紧密结合的上方2mm中心位置，插入一点温计以测量待测光电器件管壳的温度，将导温密封腔固定在一螺杆支架的顶端，在支架的下方螺杆上设置一可上下调节的托架，托架上可分别固定液氮杯或加热棒；检测时，上下移动托架，使杯中液氮或加热棒分别浸没导温密封腔的下部或者插入导温密封腔下部的插孔，分别使导温密封腔的温度降低或升高；当待测光电器件管壳的温度示值相对稳定在对应的规定温度范围内1分钟后，打开探测模块放大器偏置电源或脉冲激光器的电源，则预先与本装置连接好的测试仪器将显示出该温度状态下待测光电器件的光电参数值。
全文摘要
本发明公开了一种在高低温工作条件下对光电器件进行测试的装置，该装置包括一导温密封腔，用于容置待检测光电器件，具有一光窗口，用于被检测光电器件的光输出或光输入；一支架，该导温密封腔固定于该支架的顶端；一托架，设置于该支架的下端，可沿支架上下移动；一加热或冷却设备，固定于该托架上，随托架一起沿支架上下移动，用于对导温密封腔进行加热或冷却，实现高低温工作条件。本发明提供的在高低温工作条件下对光电器件进行测试的装置和方法，解决了在高低温工作条件下窄脉宽光发射器件和微光光电探测器件参数测试的短线电连接问题，既保证了规定高低温工作环境温度的准确和稳定，又解决了短连线信号输入输出要求、结霜短路和结霜挡光等问题，且结构简单，造价低廉，具有很高的应用价值。
文档编号G01R31/00GK101685127SQ20081022361
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月27日 优先权日2008年9月27日
发明者提刘旺, 杨晓红, 勤 韩 申请人:中国科学院半导体研究所