专利名称：雪崩光电二极管光接收组件快速评估测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光通信核心部件(光电转换器件)的测试装置。特别涉及雪崩光电二极管光接收组件(APD ROSA)的快速自动化评估测试装置。
技术背景雪崩光电二极管光接收组件(APD ROSA)是网络通讯中光纤收发器的光接 收部分，其功能是将光信号转换为电信号，确保数据包在光纤与电缆两个不同 介质网络间顺畅传输。这种光接收组件是利用雪崩光电二极管原理将光缆中传 输的光信号转换为电缆中传输的电信号，其工作偏置电压在40 90V间的某个 精密最佳点，才能发挥最佳光电信号转换效率，从而得到对光信号的最佳探测 灵敏度。于是在生产过程中，对每个雪崩光电二极管光接收组件进行评估测试 显得十分必要。据申请人了解，目前国内外仅有一些简易的测试装置，但在设 计和应用方面都存在一定缺陷，主要表现在结构相对简陋，操控性较差，数据 处理不佳等几方面。其中，尤其在40 90V间可调偏置电压电J各方面，采用10 节9伏电池串联得到90V高电压，再配合旋钮滑动变阻器(可调电阻)调节 电压范围，来测试光接收组件工作偏置电压在40 90V间的最佳点及灵敏度等 工作情况，见图l所示。显然，这种设计使得测试装置结构臃肿，不易操作且 浪费电池，环保性差，测试速度慢，不易精确控制，易误操作损伤被测器件和 测试装置上的高频电路。 发明内容本实用新型提供一种雪崩光电二极管光接收組件快速评估测试装置，其目 的是要解决现有电池组串联与可调电阻组合的可调偏置电压电路存在的问题， 克服手动调节偏置电压带来的精度控制能力差，测试速度慢，测试效率低的缺 陷。为达到上述目的，本实用新型釆用的技术方案是 一种雪崩光电二极管光 接收组件快速评估测试装置，包括可调偏置电压电路，其创新在于该可调偏 置电压电路主要由MIC3001型MCU微控制器、MAX1605型偏压控制器、变 压器和整流滤波电路组成，所述MCU樣i控制器的FB脚和VBIAS脚连接所述 偏压控制器的FB脚，偏压控制器的FB脚与GND脚之间连接电阻，偏压控 制器的LX脚和GND脚作为偏压控制器输出端接变压器的输入端，变压器的 输出端经整流滤波电路输出直流可调偏置电压信号。上述技术方案中的有关内容解释如下 1、 上述方案中，所述"MIC3001型MCU微控制器，，是Micrel公司的型号 为MIC3001 8bit(比特)MCU单片机控制器。所述"MAX1605型偏压控制器，， 是Maxim公司的型号为MAX1605(3.3V升30V)偏压控制器。2、 上述方案中，所述变压器可以采用自耦式变压器。 本实用新型工作原理是采用Maxim公司的MAX1605型偏压控制器和变压器来实现3.3V到40V 90V的转换，再采用Micrel公司的MIC3001 8bit(比 特)256节数位输出电平，与外部PC机通信连接时可以通过编制的测试软件对 装置上的3.3V升40 卯V偏置电压电路进行精密调节，从而实现40 90V间偏 置电压可调，这种调节由外部PC机及软来控制和指挥。由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点1. 本实用新型巧妙的利用直流3.3V产生高压电路及程控可精密( 0.18V/ 每步，共256步)调节电路设计，结构简练轻便、易操作，稳定和环保性良好。2. 本实用新型可方便的利用辅助PC机labview编程软件实现自动化调节 最佳点偏压和测试灵敏度性能，而且精度高、可靠性好，测试时间大幅减少。3. 本实用新型可自动、精确调节偏置电压，测试速度快效率高，特别适合 工业化生产中的批量测试需要，而且效果显著。
附图1为传统简易的雪崩光电二极管光接收组件偏置高压产生电路，测试时需要手动调节。附图2为本实用新型实施例的自动调节偏置电压电路图。附图3为本实用新型实施例的光接收组件光电信号限幅放大输入与输出电路图。附图4为本实用新型实施例的I2C时钟与数据通信接口电路图。 附图5为本实用新型实施例的测试线路板立体图。 附图6为本实用新型实施例与其它设备搭建的测试系统示意图。 以上附图中Jl、 12(:总线端口插座；J3、电源插座(3.3V); T1S1、绕线 电感线圈变压器；U2、 MAX1605偏压控制器；J2、光接收组件测试接口插座； SMA、高频信号输出端子；U5、 SY88973限幅;改大器；S2、单刀双置拨动开 关；U6、 MIC3001 MCU微控制器；Ul、 74LVC06十六进制緩存驱动翻转器； APDROSA、待测灵敏度的雪崩光电二极管光接收组件；L3、 2.5G高通LC滤 波电路；L4、 2.5G高通LC滤波电路；A、 40 90V直流可调偏置电压信号；B、 I2C总线通信串行接口。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例一 一种雪崩光电二极管光接收组件快速评估测试装置，主要由自 动调节偏置电压电路、光接收组件光电信号限幅放大输入与输出电路和I2C时 钟与数据通信接口电路三部分组成。如图2所示，自动调节偏置电压电路为MCU程控40 90V偏压发生及升降 电路，主要由MIC3001 MCU微控制器U6、 MAX1605偏压控制器U2、变压 器和整流滤波电路组成。其中，变压器为绕线电感线圏变压器T1S1,该变压 器为一个自耦变压器具有一公共端1、 一低压输入端2和3以及一高压输出端 4;整流滤波电路主要由二极管Dl、电容C3和电容C4构成。所述MCU孩i控 制器U6的DADT脚(12脚)和CLK脚(13脚)作为数据和时钟信号输入端， 以自带的fC总线通信串行接口 B的方式通过fC时钟与数据通信接口电路(下 面将会介绍)与外部PC机连接，MCU微控制器U6的FB脚(1脚)和VBIAS 脚(22脚)连接所述偏压控制器U2的FB脚(6脚)。偏压控制器U2的FB 脚(6脚)与GND脚(3脚)之间连接电阻R9，偏压控制器U2的LX脚(4 脚)接绕线电感线圈变压器T1S1的低压输入端2和3,偏压控制器U2的GND 脚(3脚)和LIM脚(5脚)接地，偏压控制器U2的VCC脚(2脚)和SHDN 脚(l脚)接3.3V电源。3.3V电源接绕线电感线圈变压器T1S1的公共端1, 变压器T1S1的高压输出端4经二极管Dl整流，再经电容C3和电容C4滤波 输出40 90V直流可调偏置电压信号A。自动调节偏置电压电路的原理是采用Maxim 7>司的MAX1605偏压控制 器和T1S1绕线电感线圈变压器(1:5)来实现3.3V到40V 90V的转换，再采用 Micrel公司的MIC3001 8bit(比特)256节数位输出电平，与外部PC机通信连 接时可以通过编制的测试软件对装置上的3.3V升40 90V偏置电压电路进行 精密调节，从而实现40 90V间偏置电压可调，这种调节由外部PC机及软来 控制和指挥。如图3所示，光接收组件光电信号限幅放大输入与输出电路的设计为光 电转换2.5G/bps高速射频测试信号电路的输入端接口，即光接收组件测试接 口插座J2采用新型立式五管脚防静电绝缘圆型插座，光接收组件测试接口插 座J2的PD脚(l脚)经单刀双置拨动开关S2接自动调节偏置电压电路的直 流可调偏置电压信号A。光4妻收组件测试接口插座J2的DP脚(3脚)和DN 脚(4脚)分别通过两个2.5G高通LC滤波电路L3和L4接Micrel公司的SY88973限幅放大器U5的1脚和4脚，限幅放大器U5的9脚和12脚分别输 出高频差分信号(CML电平)，并分别通过电容C20和C21耦合后经50Q信号 线输出高频信号输出端子SMA。如图4所示，I2C时钟与数据通信接口电路(集成电路之间传送时钟脉沖与 数据的公用线路)，主要用74LVC06十六进制緩存驱动翻转器Ul实现，通过 I力总线端口插座J1接到PC机上的并口 (见图6所示)，而fC时钟与数据通 信接口电路中的I2C总线通信串行接口 B与MCU微控制器U6自带的I2C总 线通信串行接口 B连接。本实施例测试装置与其他配合设备、PC机按图6方式连接后，把被测器件 APDROSA插入光接收组件测试接口插座J2(见图5)。被光波信号误码分析仪 调制的光波信号经光衰减器和光纤进入APD ROSA测试装置后转换为电信 号，由SY88973限幅放大器U5(见图3)放大后两路差分高频信号通过高频信 号输出端子SMA(见图3)与SMA cable(高频信号测试电缆)回环到光波信号误 码分析仪进行误码分析(见图6所示的高频测试线)。PC机Labview编制程序 通过fC时钟与数据通信接口电路控制测试装置上的MIC3001 MCU微控制器 U6,驱动MCU樣i控制器U6的VBIAS脚(22脚)和FB脚(1脚)对MAX1605 偏压控制器U2的FB脚(6脚)产生8比特精度的数位电平控制信号，偏压控 制器U2的LX脚(4脚)进而输出上限为30V (下限由图2中与偏压控制器 U2的FB脚(6脚)相连的电阻R9阻值大小控制)的可变电压到绕线电感线 圏变压器T1S1上对其变压倍数进行控制。在图2中的直流可调偏置电压信号 A得到整形滤波后40V 90V的APDROSA偏置电压。该直流可调偏置电压信 号A通过单刀双置拨动开关S2(见图3中)加到光接收组件测试接口插座J2的 偏压输入PD脚(第l脚)上，让其开始工作将接收到的光波信号转换为电信 号，然后经限幅放大器U5放大并输出到误码分析仪。根据误码分析仪分析的 反馈信号精确调节APD ROSA最佳工作点偏压，同时指挥光衰减器调整APD ROSA接收光功率，最终精确测量出其灵敏度。当做生产进料检验用时，可设 定一恒定合格规格入射光功率值，用pass/fail(go/no go阈值过与不过法)方法 快速进行测试筛选。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此 项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用 新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵 盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种雪崩光电二极管光接收组件快速评估测试装置，包括可调偏置电压电路，其特征在于该可调偏置电压电路主要由MIC3001型MCU微控制器、MAX1605型偏压控制器、变压器和整流滤波电路组成，所述MCU微控制器的FB脚和VBIAS脚连接所述偏压控制器的FB脚，偏压控制器的FB脚与GND脚之间连接电阻，偏压控制器的LX脚和GND脚作为偏压控制器输出端接变压器的输入端，变压器的输出端经整流滤波电路输出直流可调偏置电压信号。
2、 根据权利要求1所述的雪崩光电二极管光接收组件快速评估测试装置， 其特征在于所述变压器采用自耦式变压器。
专利摘要一种雪崩光电二极管光接收组件快速评估测试装置，包括可调偏置电压电路，其特征在于该可调偏置电压电路主要由MIC3001型MCU微控制器、MAX1605型偏压控制器、变压器和整流滤波电路组成，所述MCU微控制器的FB脚和VBIAS脚连接所述偏压控制器的FB脚，偏压控制器的FB脚与GND脚之间连接电阻，偏压控制器的LX脚和GND脚作为偏压控制器输出端接变压器的输入端，变压器的输出端经整流滤波电路输出直流可调偏置电压信号。本方案解决了现有手动调节偏置电压带来的问题，可自动化调节最佳点偏压，快速测试灵敏度性能，而且精度高，可靠性好，测试速度快，效率高，特别适合于工业化生产中的批量测试需要。
文档编号G01J1/42GK201215507SQ20082003818
公开日2009年4月1日 申请日期2008年6月13日 优先权日2008年6月13日
发明者进 程 申请人:群邦电子(苏州)有限公司