一种激光器的高低温性能的测试筛选系统与方法与流程

本发明属于光通信技术领域，具体涉及一种激光器的高低温性能的测试筛选系统与方法。

背景技术：

光模块是用于交换机与设备之间传输的载体，而模块的核心性能可以说大部分就由激光器的性能决定。激光器的性能在常温条件下测试完好，甚至十分优异；但在恶劣环境中测试时，激光器会出现产品性能不佳的问题，如高温波长偏移、低温时功耗超出范围、高温时功率不满足要求等。在实际生产中，考虑到产能原因，激光器再生产时一般不会测试产品的高低温性能。现有的在激光器的高低温性能测试中，大多数厂商是直接在激光器测试时进行模拟高低温测试，这样做在高温时勉强可以完成，但是在低温测试时就会遇到产生凝结水汽导致裸露在外的电路和器件会有短路的风险。如果激光器不进行高低温小批量验证测试会导致不良芯片大量投产。由此引发大面积的不良品出现，从而给厂家带来不良影响。

激光器的芯片是按批次进行生产，每个批次的芯片性能会有差异，封装好的器件也会有继承甚至于放大这种差异，如果每批芯片在投产之前进行一个小批量的这类筛选测试，就可以掌握这批芯片的性能对以后的投产会有很大的帮助。

技术实现要素：

为解决上述存在的问题，本发明提出了一种激光器的高低温性能的测试筛选系统与方法，可通过对激光器的高低温性能进行小批量的筛选，避免大量投产不良芯片，该方法具有测试筛选结果准确，兼容性强等优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种激光器的高低温性能的测试筛选系统，包括误码仪、功率计、波长计、分路器、待测激光器模块、光模块测试盒、高低温箱、稳压电源和测试电脑。

所述的待测激光器模块包括待测激光器和光模块，将待测激光器组装焊接在光模块上，通过金手指将待测激光器模块插装于光模块测试盒的连接插口；所述的光模块测试盒放置于高低温箱中，高低温箱用于模拟测试环境，光模块测试盒通过usb与电脑进行通讯连接，随时监测待测激光器模块的实时温度。

所述的光模块测试盒的发射端与误码仪的发射端连接；所述的稳压电源对光模块测试盒供电，稳压电源位于高低温箱外，并通过稳压电源上的电流实时变化来计算激光器在模块上的功耗情况；

所述的待测激光器模块的发射端通过光纤跳线与分路器的输入端连接，分路器的一路输出端通过光纤跳线接入功率计的端口，另一路输出端通过光纤跳线接入波长计的端口；通过光功率计和波长计分别实时监待测测激光器在不同温度环境下工作时的功率及波长的变化情况。

一种激光器的高低温性能的测试筛选方法，采用上述测试筛选系统，具体步骤如下：

(1)常温测试：首先测试常温下的产品数据，并实时观察电脑软件上的待测激光器真实的温度上报值，待上报温度稳定后，记录波长计的波长、功率计的功率值、稳压电源的电流值。

(2)高温测试：打开高低温箱，设置箱内温度60℃进行高温测试，并实时观察电脑软件上的待测激光器真实的温度上报值；待上报温度稳定后，记录波长计的波长、功率计的功率值、稳压电源的电流值，并通过电流值计算出功耗值；再将高低温箱的温度值设定65℃，重复操作；以此类推以5℃为单位依次提高高低温箱的温度，待每次温度稳定后重复操作，直至波长、功率或功耗超出范围，或电脑软件的上报温度超过85℃时，则停止高温测试。

(3)低温测试：打开高低温箱箱门，并观察电脑软件的上报温度，待温度恢复到30℃以下时，关上高低温箱箱门，设定箱内温度-5℃进行低温测试；待电脑软件的上报温度稳定时，记录相对应的波长、功率、电流值；以5℃为单位降低高低温箱的温度，重复操作；直至波长、功率或功耗超出范围，或电脑软件的上报温度超过-40℃时，则停止低温测试。

其中，波长范围为常温测试时频率值±0.004thz或波长值±0.04nm，功率范围为与常温测试时功率差值的绝对值不大于1db，功耗范围为不超过2.2w。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

(1)采用本发明抽取每批次芯片中的小批量芯片，进行高低温性能筛选，可以杜绝芯片的批量化投产后出现大规模不良产品，可降低产品的批量不良率；

(2)本发明具有兼容性和扩展性，可以针对在不同环境下的相同封装形式的性能及功耗的比较或是相同环境下的不同封装形式的性能及功耗的比较。当客户提出的性能要求较高时，可以通过改变高低箱的环境温度来模拟客户的测试条件进行筛选来保证性能。

(3)将激光器封装在模块中就不会有因产生凝结水汽导致裸露在外的电路和器件会有短路的风险，可以进行极限温度的测试，也是模拟在客户真实使用中的效果，这种测试方法真实可靠。

(4)在相对极端的环境下，选择的半导体制冷器(tec,thermoelectriccooler)使得激光器的功耗越低越好，采用本发明方法所记录的测试数据可以为在比较选择不同品牌的半导体制冷器和激光器更加的匹配提供事实依据。

(5)本发明方法不受夹具的限制，更换不同的激光器便捷，对于不同封装形式的激光器都可以进行测试，可以满足在不同环境下的相同封装形式的性能及功耗的比较或是相同环境下的不同封装形式的性能及功耗的比较。

附图说明

图1是本发明的一种激光器的高低温性能的测试筛选系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。

如图1所示，一种激光器的高低温性能的测试筛选系统，包括误码仪、功率计、波长计、分路器、待测激光器模块、光模块测试盒、高低温箱、稳压电源和测试电脑。采用该系统对激光器进行高低温筛选，具体过程如下：

实施例一：

本实施例选用同一批次芯片的激光器10支，筛选的测试项目为高低温的工业级测试，测试系统如图1所示。将10支待测激光器分别组装在10个光模块中，通过金手指将待测激光器模块依次插装于光模块测试盒的连接插口，进行高低温的筛选测试。具体步骤如下：误码仪的发射端连接到光模块测试盒的发射端，使用稳压电源给测试盒供电，将测试盒放入到高低温箱中，高低温箱会模拟测试环境的温度；从光模块的发射端tx引出一根光纤跳线连接到光分路器的输入端，从分路器一路输出端通过光纤跳线连接光功率计，进行不同环境温度下的功率测试；从分路器的另一路输出端通过光纤跳线连接波长计，测试在不同环境温度下的波长或是频率的变化。并通过稳压电源记录每个温度点的实时电流变化，从而计算功耗的变化。测试常温数据后，将高低温箱的温度值设定60℃，以5℃为单位依次提高高低温箱的温度直至85℃，重复操作；高温测试完成后，打开高低温箱箱门，并观察电脑软件的上报温度，待温度恢复到30℃以下时，关上高低温箱箱门，设定箱内温度-5℃进行低温测试，以5℃为单位依次降低高低温箱的温度直至40℃，重复操作；具体测试结果详见下表1(仅体现部分数据)。

表1.实施例一中10支激光器的高低温性能测试数据

从表1上的结果可知，10支测试激光器满足工业级(-40℃～85℃)的要求，即这一批次的激光器芯片按照这个结构及组装方法可以满足工业级的使用要求，可以进行批量生产。

实施例二：

本实施例选用同一批次芯片的激光器6支，筛选的测试项目为高低温的工业级测试，测试系统如图1所示，将6支激光器分别组装在6个光模块中，通过金手指将待测激光器模块依次插装于光模块测试盒的连接插口，进行高低温的筛选测试。具体步骤如下：误码仪的发射端连接到模块测试盒的发射端，使用稳压电源给测试盒进行供电，将连接完成的测试盒放入到高低温箱中，高低温箱会模拟测试环境的温度；从光模块的发射端tx引出一根光纤跳线连接到光分路器的输入端，从分路器一路输出端通过光纤跳线连接光功率计，进行不同环境温度下的功率测试；从分路器的另一路输出端通过光纤跳线连接波长计，测试在不同环境温度下的波长或是频率的变化。并通过稳压电源记录每个温度点的实时电流变化，从而计算功耗的变化。具体测试结果详见下表2。

表2.实施例二中6支激光器的高低温性能测试数据

从表2上的结果可知，6支测试激光器不满足工业级要求。当测试温度为70℃时，待测激光器波长发生偏移，并且超出了偏移的范围，所以这个批次的激光器在模拟的高温环境下不满足生产要求，不能批量生产这批激光器，为公司从源头尽可能早的杜绝的了隐患问题，节省不必要的浪费，避免性能有缺陷的产品给客户造成不必要的损失。