一种用于碟形激光器可控壳体温度的小型化测试夹具的制作方法
【技术领域】
:
[0001]本发明涉及一种针对碟形激光器的测试夹具，特别是可以根据需求来改变激光管壳体温度。
【背景技术】
:
[0002]半导体激光器是成熟较早、进展较快的一类激光器，由于它的波长范围宽、制作简单、成本低、易于大量生产、并且由于体积小、重量轻、寿命长，可直接调制，转化效率高，理论上半导体激光器的内量子效率可达100%，实际由于存在某些非辐射复合损失，但仍可达到70%以上，因此广泛应用于航天、通讯、生物医疗、工业制造等个个领域。
[0003]碟形激光器是半导体激光器最常见的结构之一。几乎每个碟形激光器都有个内置TEC来控制芯片温度，当外部环境超过内置TEC控温能力的时候，就会导致激光管失效。如何测得碟形激光管真实的工作环境成了人们一个研究方向。
[0004]目前市面上没有一款针对碟形激光管可控壳温的测试夹具，试验室的普遍做法是将激光管固定在通水底板上，然后采取焊接的方式将激光管与LD驱动电源相连。这样做的缺点主要由以下几点:一、由于水冷机自身的局限(温度范围为5摄氏度-40摄氏度)，控温范围过于狭窄，不利于准确地摸出激光管真实工作温度；二、水冷机升降温时间较慢，大大增加了试验时间；三、采用焊接的方式增加了由于静电因素给激光器造成损伤的风险；四、水冷板相对激光管来说体积较大，不能在狭小的空间施展开；五、没有相应的温控指示装置，无形中增加了误操作概率。
【发明内容】
:
[0005]本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于碟形激光器可控壳体温度的小型化测试夹具，将双排十四针碟形激光器夹具以及热电制冷器集成在一个小型测试平台上，在对激光器采用压持管脚上电的同时实现对激光器壳体的快速控温。
[0006]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
[0007]一种用于碟形激光器可控壳体温度的小型化测试夹具，其特点在于:包括导热铜块、双排十四针蝶形激光器测试夹具、绝热垫片、标准热敏电阻、DB25针接口、热电制冷器、夹具平台、LED红绿指示灯、控制电路板和LD驱动电源；
[0008]所述的导热铜块、绝热垫片和热电制冷器由上至下固定在所述的夹具平台上方中部，所述的双排十四针蝶形激光器测试夹具固定在所述的夹具平台上、且位于所述的双排十四针蝶形激光器测试夹具两侧，所述的导热铜块侧面设有一小口，供所述的准热敏电阻放置；
[0009]所述的DB25针接口(D型数据接口连接器)固定在所述的夹具平台的侧面，所述的双排十四针碟形激光器夹具的管脚、热电制冷器的TEC+管脚和TEC-管脚、热敏电阻的RTH两根管脚均通过所述夹具平台的内部空隙引线到所述的DB25针接口上；
[0010]所述的LED红绿指示灯固定在所述的夹具平台上；
[0011]所述的控制电路板分别与所述的LED红绿指示灯、热电制冷器的TEC+管脚，TEC-管脚和LD驱动电源相连。
[0012]在所述的热电制冷器的上下两面均涂有导热硅脂。
[0013]所述的导热铜块的平面度要求为0.02臟，尺寸为30mmX 13mmX2mm。
[0014]所述的夹具平台为招制，尺寸为60mmX60mmX24mm。
[0015]所述的导热铜块，通过螺钉固定在夹具平台上。
[0016]所述的双排十四针碟形激光器夹具通过螺钉安装在平台上，用来压持激光器管脚。
[0017]所述的热电制冷器固定在导热铜块的下方、夹具平台的中央凹槽内。
[0018]所述的热敏电阻，用来测量导热铜块的即时温度，对导热铜块进行快速控温。
[0019]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0020]由于采用了热电制冷器来控温具有控温范围大、控温时间短、精度高等特点，装置原理简单，物件少易实现小型化，一体化装置。除此之外还有一套针对待测蝶形激光器的保护装置和温控指示装置，极大地增加了器件的可靠性。
【附图说明】
:
[0021]图1、图2、图3为本发明装置结构示意图，
[0022]图4为本发明保护装置示意图。
【具体实施方式】
:
[0023]请参阅图1、图2、图3，整套测试装置由一套双排十四针蝶形激光器测试夹具2、一夹具平台7、一导热铜块1、一标准热敏电阻4、一绝热垫片3、一热电制冷器6、一 DB25针接口 5、一 LED红绿指示灯8、一控制电路板、一 LD驱动电源构成。由图一可见，将双排十四针碟形激光器夹具2和导热铜块I (平面度要求0.02mm,尺寸为30mmX 13mmX 2mm)通过螺钉安装在夹具平台7(铝制的基座，尺寸为60_X60_X24mm)上面。将导热铜块I与测试夹绝热垫片3、热电制冷器6通过塑料螺钉固定在夹具平台7上，注意导热铜块I尽量不与夹具平台7相接触，目的是让热电制冷器6更精确地控制导热铜块I的温度。导热铜块I侧面开一小口，用来放热敏电阻4。热电制冷器6上下两面应涂有导热硅脂，目的是为了更好地传递热量。将双排十四针碟形激光器夹具2上所有管脚、热电制冷器6的TEC+、TEC-两根管脚、标准热敏电阻的RTH两根管教利用夹具平台7的内部空隙引线到DB31针接口上5。控制电路板与LED红绿指示灯8、LD驱动电源、热电制冷器6的TEC+，TEC-管脚相连，对待测半导体激光器实现保护功能。
[0024]请参阅图4，图4是本发明保护装置示意图。控制电路板与LED红绿指示灯8、热电制冷器TEC+，TEC-管脚、LD驱动电源相连。将待测蝶形激光器安装在测试夹具上，对蝶形激光器的壳体进行控温。当铜块未达到指定的壳温时，红色LED指示灯亮起，控制电路板使得驱动电源与待测激光器处于断开的状态，无法给待测LD上电；当铜块达到指定的壳温时，绿色LED指示灯亮起，控制电路板使得驱动电源与待测激光器处于导通的状态，此时才能给待测LD上电；若铜块因为异常情况温度远超设定温度时，控制电路板就会切断电源，保护待测LD由于过温而造成损伤。
[0025]本发明将热电制冷器和双排十四针碟形激光器夹具集成在小型测试夹具平台上，具有控温范围大、控温时间短、精度高等特点，装置原理简单，物件少易实现小型化，一体化装置。除此之外，本发明还有一套保护装置，可以极大地保护待测激光器，降低损坏风险。
【主权项】
1.一种用于碟形激光器可控壳体温度的小型化测试夹具，其特征在于:包括导热铜块(I)、双排十四针蝶形激光器测试夹具(2)、绝热垫片(3)、标准热敏电阻(4)、DB25针接口(5)、热电制冷器(6)、夹具平台(7)、LED红绿指示灯⑶、控制电路板和LD驱动电源； 所述的导热铜块(I)、绝热垫片(3)和热电制冷器(6)由上至下固定在所述的夹具平台(7)上方中部，所述的双排十四针蝶形激光器测试夹具(2)固定在所述的夹具平台(7)上、且位于所述的双排十四针蝶形激光器测试夹具(2)两侧，所述的导热铜块(I)侧面设有一小口，供所述的准热敏电阻⑷放置； 所述的DB25针接口(5) O固定在所述的夹具平台(7)的侧面，所述的双排十四针碟形激光器夹具(2)的管脚、热电制冷器(6)的TEC+管脚和TEC-管脚、热敏电阻的RTH两根管脚均通过所述夹具平台(7)的内部空隙引线到所述的DB31针接口(5)上； 所述的LED红绿指示灯(8)固定在所述的夹具平台(7)上； 所述的控制电路板分别与所述的LED红绿指示灯、热电制冷器的TEC+管脚，TEC-管脚和LD驱动电源相连。2.根据权利要求1所述的用于碟形激光器可控壳体温度的小型化测试夹具，其特征在于:在所述的热电制冷器(6)的上下两面均涂有导热硅脂。3.根据权利要求1所述的用于碟形激光器可控壳体温度的小型化测试夹具，其特征在于:所述的导热铜块的平面度要求为0.02mm，尺寸为30mmX 13mmX 2mm。4.根据权利要求1所述的用于碟形激光器可控壳体温度的小型化测试夹具，其特征在于:所述的夹具平台(7)为招制，尺寸为60mmX60mmX24mmo
【专利摘要】一种针对碟形激光器可控壳体温度的小型化测试夹具，包括一组双排十四针碟形激光器夹具、一标准热敏电阻、一热电制冷器、一导热铜块、一绝热垫片、一DB25针接口、一红绿LED指示灯、一套控制电路板。本发明装置结构紧凑、体积小，能对激光器的壳温能精确控制且控温范围超过以往水冷装置；同时通过压持LD管脚来取代以往焊接LD管脚，简化了激光器的上电流程，降低了因为焊接对激光器造成损坏的风险。另外本发明对待控温蝶形激光器能起到很好的保护措施，避免了壳温未达到设定温度时，就对待测蝶形激光器上电的误操作以及具备当温控系统失控时对待测蝶形激光器的紧急保护功能。
【IPC分类】G01M11/00, G05D23/24
【公开号】CN105043716
【申请号】CN201510545752
【发明人】洪毅, 陈卫标, 侯霞, 辛国锋, 陶立, 徐玲
【申请人】中国科学院上海光学精密机械研究所
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月29日