调节控制面板上的电位器，分别对受试探测器的偏置工作电压进行控制。
[0021]为避免光源和电源的输出性能受到温度应力的影响，将电源和光源放在温度试验箱外。通过耐高温电缆与测试控制电路板相连，将电信号施加在探测器上；激光器通过光纤分路器和光纤接入温度试验箱内，利用转接头(FC接头)将激光信号直接施加在探测器的光敏芯片上。探测器同时施加的应力种类有:电应力、温度应力和光应力。
[0022]参阅图4。测试专用工装是试验探测器安装的夹具，其电信号的输入输出通过通用接口实现，可以通过测试工装的置换，供多种类型的光电探测器使用这套试验系统进行寿命试验。测试工装上设有分为六个区域的安装夹具，每个区域可安装5只，每个区域的安装夹具上都设有图3所示安装受试探测器的编号。为避免光源和电源的输出性能受到温度应力的影响，将电源和光源放在温度试验箱外。通过耐高温电缆与测试控制电路板相连，将电信号施加在探测器上；激光器通过光纤分路器和光纤接入温度试验箱内，利用转接头(FC接头)将激光信号直接施加在探测器的光敏芯片上。探测器同时施加的应力种类有:电应力、温度应力和光应力。
[0023]在光电探测器安装时，工作电压相同或相近的器件安装在同一区域(组)，这样有利于电应力的施加，能够更加真实地模拟光电探测器的工作状态，同时即防止区域间电压的相互干扰，又能解决电源功率不能满足负载的要求。
[0024]参阅图4。电源控制系统主要由高压电源、前放电源和电源控制模块组成，电源控制模块可以采用市购的直接实现高压电源、前放电源模块。电源控制模块按照上述试验工装分区组数提供O?1000V连续可调电压的电源和电源的通断。本实施例可以实现6组O?1000V连续可调电压的电源和电源的通断。
[0025]参阅图5。试验监测控制系统信号处理系统。通过计算机人机界面上的按钮向中央处理器CPU发出指示，选择被测探测器的编号，同时也就确定的被测探测器的位置信息。通过CPU将信息传递给现场可编程门阵列FPGA，FPGA将探测器的位置信息转换成对多路模拟开关的控制，实现对被测器件的选通，同时对被测器件输出的电流和电压信号进行选通。多路模拟开关的作用是实现对不同测试通道的选通和转换，即实现对不同位置探测器的测试，并实现对不同通道电源的切换。通过控制面板上的电位器按钮来调节电源的电压值。前放电源的电压值对受试器件来说每5只一组，通过分组进行调节，高压电源的电压只可实现对每只器件进行调节。被选通位置的探测器，施加前放电压和高压，进入工作状态，就会有信号输出。此时通过多路模拟开关，实现电压跟随和线性传送，实现自动量程的放大和采集，并通过AD转换，将模拟信号转换成数字信号，通过FPGA传输给CPU，经过CPU进行运算处理后，传输到计算机中，实现自动采集和数据的保存。然后将这些数据通过寿命评估数据处理软件，对探测器的寿命进行评估。
[0026]光控制试验系统通过光纤分路器将来自半导体激光器脉冲光信号分流到每个光电探测器受试样品上，由光功率计监测光能量的大小，温度控制试验系统通过温度试验箱对安装在测试工装各个区域的的光电探测器受试样品进行温度控制；电源控制系统通过电源控制模块按测试工装各个区域的电压分别进行控制；试验监测控制系统选通开关选通光电探测器受试样品位置，监测光电探测器受试样品是否正常的状态，通过多路模拟开关和FPGA(现场可编程门阵列)模块，经UBS接口将采集到的信息传递给计算机。
[0027]因光电探测器规格型号较多，部分光电探测器光敏芯片在常温下暗电流是nA量级的，非常小，而在高温强光电照射下，光电流非常大，这就需要系统处理信号有较大的动态范围，既要保证小信号不被淹没，能够不损耗的输出，又要确保大电流信号不被截至，能够正常输出。这就需要对信号进行判断、控制和处理。这里采用多路模拟开关和FPGA模块，实现自动量程放大和采样保持，输出时自动恢复信号大小。计算机采集光电探测器的多种参数数据信息，通过软件编程，判定是否合格或者性能退化率的大小，并按规定的格式输出数据信息。
【主权项】
1.一种光电探测器寿命评估试验系统，包括:光控制试验系统、电源控制试验系统、温度控制试验系统、试验监测控制系统和测试工装，其特征在于:测试工装多分区将光电探测器受试样品分为几个区域，光控制试验系统通过光纤分路器将来自半导体激光器脉冲光信号分流到每个光电探测器受试样品上，由光功率计监测光能量的大小；温度控制试验系统通过温度试验箱对安装在测试工装各个区域的受试样品进行温度控制，电源控制系统通过电源控制模块根据测试工装各个区域的电压分别进行控制，试验监测控制系统通过控制面板分别对不同区域的受试样品进行控制，选通电探测器受试样品位置，实现实时监测和数据的实时采集，监测光电探测器受试样品是否正常的状态，同时对探测器施加电应力、光应力和温度应力一种和/或两种应力/或三种应力，并通过多路模拟开关和现场可编程门阵列FPGA模块，将采集到的信息传递给计算机，进行寿命大小和置信度参数的评估。
2.如权利要求1所述的光电探测器寿命评估试验系统，其特征在于:光控制试验系统包括顺次串联的光源、驱动器、半导体激光器、衰减器、光纤分路器和电连接在光纤分路器上的功率计和出纤功率标定装置。
3.如权利要求2所述的光电探测器寿命评估试验系统，其特征在于:驱动器给半导体激光器激励信号形成脉冲光信号，通过衰减器控制光信号的大小，然后经过光纤分路器和光纤把光信号分流到每个受试样品上，并通过光功率计监测光能量的大小。
4.如权利要求1所述的光电探测器寿命评估试验系统，其特征在于:测试工装设置在温度试验箱内，测试工装每个区域上安装的光电探测器通过光纤连接光纤分路器。
5.如权利要求1所述的光电探测器寿命评估试验系统，其特征在于:测试工装的一端通过电源控制模块电连接电源控制系统，测试工装的输出端电连接示波器和计算机。
6.如权利要求1所述的光电探测器寿命评估试验系统，其特征在于:测试工装是试验探测器安装的夹具，其电信号的输入输出通过通用接口实现，通过测试工装的置换，供多种类型的探测器使用这套试验系统进行寿命试验。
7.如权利要求1所述的光电探测器寿命评估试验系统，其特征在于:试工装上设有分为六个区域的安装夹具，每个区域可安装5只，每个区域的安装夹具上都设有安装受试探测器的编号。
8.如权利要求1所述的光电探测器寿命评估试验系统，其特征在于:安装在温度试验箱中的测试专用工装，通过调节控制面板上的电位器，分别对受试探测器的偏置工作电压进行控制。
9.如权利要求1所述的光电探测器寿命评估试验系统，其特征在于:激光器通过光纤分路器和光纤接入温度试验箱内，利用转接头将激光信号直接施加在探测器的光敏芯片上。
10.如权利要求1所述的光电探测器寿命评估试验系统，其特征在于:电源控制系统主要由高压电源、前放电源和电源控制模块组成，电源控制模块按照上述试验工装分区组数，提供O?1000V连续可调电压的电源和电源的通断。
【专利摘要】本发明提出的一种光电探测器寿命评估试验系统，旨在提供一种实时自动监测、采集数据，能同时对探测器施加三种任意组合应力进行寿命试验的评估试验系统。本发明通过下述技术方案予以实现：光控制试验系统通过光纤分路器将来自半导体激光器脉冲光信号分流到每个光电探测器受试样品上；温度控制试验系统通过温度试验箱对安装在测试工装各个区域的受试样品进行温度控制；电源控制系统通过电源控制模块根据测试工装各个区域的电压分别进行控制，试验监测控制系统通过控制面板对不同区域受试样品进行控制，实时监测受试样品参数，实现对样品参数测试数据的实时采集，监测受试样品的正常状态，FPGA模块将采集到的信息传递给计算机，进行寿命大小和置信度参数的评估。
【IPC分类】G01S7-497, G01J1-42
【公开号】CN104634447
【申请号】CN201410851812
【发明人】何伟, 周小燕, 向秋澄, 黄海华, 李龙, 梁晨宇
【申请人】西南技术物理研究所
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月31日