探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试系统及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试系统及其方法，该自动测试系统包括安装有待测器件的测试夹具、误码仪、控制单元、衰减器、分路器以及光源；该控制单元通过电缆分别与该误码仪、衰减器、光功率计相连；在该控制单元的控制下，该误码仪输出电信号至光源，该光源发光经由控制单元控制的衰减器衰减后输出光信号至分路器，分路器将一路光信号输入至光功率计并反馈至控制单元，一路光信号输入至测试夹具上的待测器件，该测试夹具对待测器件输出的电信号处理后输出至该误码仪，且误码仪将产生的误码信息反馈至控制单元。本发明可自动测得待测器件的灵敏度及过载值，且准确度高，提高系统的自动化程度，降低劳动强度。
【专利说明】探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试系统及其方法。
【背景技术】
[0002]目前雪崩型探测器件的主要测试指标是不同温度下的反向击穿电压(VBR)值，不同温度下的暗电流，不同温度下的灵敏度，对于雪崩型探测器件的测试耗时相当长，尤其用现有的人工手动测试方法测试会存在测试时间长和测试精度不够的问题，加上高压器件手动测试时极易造成误操作(如:电压过冲调节，插错管脚等)，损伤器件，不能准确测得待测器件的灵敏度以及过载值，不利于探测器件的广泛应用。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试系统及其方法，可自动测得待测器件准确的灵敏度及过载值。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的:
[0005]一种雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试系统，其特征在于，其包括安装有待测器件的测试夹具、误码仪、控制单元、衰减器、分路器以及光源；该控制单元通过电缆分别与该误码仪、衰减器、光功率计相连；在该控制单元的控制下，该误码仪输出电信号至光源，该光源发光经由控制单元控制的衰减器衰减后输出光信号至分路器，分路器将一路光信号输入至光功率计并反馈至控制单元，一路光信号输入至测试夹具上的待测器件，该测试夹具对待测器件输出的电信号处理后输出至该误码仪，且误码仪将产生的误码信息反馈至控制单元。
[0006]作为优选方案，所述分路器为1:1的光分路器。
[0007]作为优选方案，所述自动测试系统还包括用于测试反向击穿电压并提供待测器件测试所需电压的电源表，该电源表与该测试夹具电性连接，且通过电缆与所述控制单元相连接。
[0008]作为优选方案，所述自动测试系统还包括用于暗电流测试的皮安计，该皮安计与该测试夹具电性连接，且通过电缆与所述控制单元相连接。
[0009]本发明提供的另一种技术方案:一种雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试方法，其包括:
[0010]A、调整衰减器并设置误码仪，判断误码仪中是否有误码产生，并将误码信息反馈至控制单元中；
[0011]B、若无误码产生，则衰减器以第一设定值步进增加衰减并执行步骤A ;否则执行步骤C ;
[0012]C、衰减器以第二设定值步进减少衰减，并再次判断误码仪中是否有误码产生；
[0013]D、若无误码产生，则通过光功率计读取功率信息并反馈至控制单元上；否则执行步骤C。
[0014]作为优选方案，步骤D中反馈至控制单元上的功率信息为测试夹具上的待测器件的灵敏度最优值或者过载值。
[0015]作为优选方案，步骤C中判断是否有误码产生的具体步骤包括:在设定时间内判断各检测点是否有误码产生，若有误码产生则衰减器继续以第二设定值步进减少衰减，否而执行步骤D。
[0016]作为优选方案，在步骤A之前还包括步骤A0、测试待测器件的反向击穿电压值，具体包括:通过电源表在待测器件的Vpd引脚上施加一测试Vpd引脚与地之间回路电压的设定电流，且由该电源表记录该回路电压的数值；当该回路电压在反向击穿电压的范围内时，系统正常运行；否则，系统会自动报警。
[0017]作为优选方案，在步骤A之前还包括步骤Al、测试暗电流，具体包括:
[0018]a、确定差值参数X以及系数参数Y，并计算回路电压与X的差值或者回路电压与Y的乘积；
[0019]b、判断是否测试暗电流，若测试则进一步判断回路电压与X差值是否大于0或者回路电压与Y的乘积是否大于0，如果是则执行步骤c ;否则执行步骤d ；
[0020]C、在皮安计中读取暗电流的测试结果；
[0021]d、在控制单元上显示计算结果。
[0022]作为优选方案，所述第一设定值为0.2dB，所述第二设定值为0.ldB。
[0023]本发明达到的技术效果如下:
[0024]1、本发明可自动测得待测器件的灵敏度及过载值，且准确度高，提高系统的自动化程度，减少人工操作，降低劳动强度。
[0025]2、VBR、暗电流、灵敏度和过载值可以自动在一套测试系统上完成，避免了测试不同参数需搭建不同测试系统的复杂情况，减少了操作员手动操作测试设备，节约了测试时间。
[0026]3、建立了器件在测试时插错管脚的防呆功能，能在操作员安装待测器件插错管脚时给出提醒，避免损坏待测器件。
[0027]4、系统经过精确计算得出所需的测试电压，并保证准确供电，并可通过更改控制单元中的供电系数来满足不同的拉偏测试需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本发明雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试系统的结构示意图，其中“-”表示电缆连接，“----------，，表示光纤连接，“...........................，，表示电性连接；
[0029]图2为本发明雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试方法的暗流测试流程图；
[0030]图3为本发明雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试方法的流程图。
[0031]【主要部件符号说明】
[0032]1控制单元
[0033]2误码仪
[0034]3 光源[0035]4衰减器
[0036]5光功率计
[0037]6分路器
[0038]7测试夹具。
【具体实施方式】
[0039]如图1所示，本发明雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试系统主要包括控制单元1、误码仪2、光源3、衰减器4、光功率计5、分路器6以及待测的测试夹具7。其中，控制单元I通过电缆分别与误码仪2、衰减器4、光功率计5相连；误码仪2通过电缆分别与测试夹具7、光源3连接；光源3、衰减器4、分路器6以及测试夹具7的待测器件依次通过光纤连接，且该光功率计5与分路器6通过光纤连接。
[0040]在控制单元I的控制下，该误码仪2输出电信号至光源3，该光源3发光经由控制单元I控制的衰减器4衰减后输出光信号至分路器6，分路器6将一路光信号输入至光功率计5并反馈至控制单元1，一路光信号输入至测试夹具7，该测试夹具7对待测器件输出的电信号处理后输出至该误码仪2，且误码仪2将产生的误码信息反馈至控制单元I。
[0041]其中，所述分路器6为1:1的光分路器，因此，输入至测试夹具7上的待测器件的光功率与由光功率计记录并反馈至控制单元上显示的光功率相同，便于读数，可使施加在所述待测器件上的光功率值更直观的显示在控制单元I的测试界面上。
[0042]本发明雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试系统具有插错管脚的防呆功能，能在操作员安装待测器件插错管脚时提醒，避免损坏待测器件。
[0043]为实现防呆功能，所述自动测试系统还包括用于测试测试夹具7上的待测夹具的击穿电压的电源表8，同时该电源表也提供该待测器件测试所需的电压。该电源表8与该测试夹具7电性连接，且通过电缆与控制单元I相连接。
[0044]在测试待测器件的灵敏度最优值及过载值之前，需要先测试待测器件的反向击穿电压(每只器件的反向击穿电压各不相同，系统是在测试待测器件的反向击穿电压的同时进行管脚定义的判断)，为避免损坏待测器件。其具体包括:通过电源表8在测试夹具7上的待测器件的Vpd引脚上施加一测试Vpd引脚与地之间回路电压的设定电流，且由该电源表8记录该回路电压的数值；当该回路电压在反向击穿电压的范围内时，系统正常运行；否贝U，系统会自动报警。
[0045]所述设定电流为一个安全恒定电流，一般为10uA，该电流对于其他引脚(TIA的Vcc或Vout)来说都是安全的。判断回路电压值是否落在正常的反向击穿电压(Vbr)的区间内，一般来说，其他引脚的回路电压远小于这个区间；不在区间内的回路电压值将会在系统中报错，提示给操作人员，以避免后续在错误状态下继续测试。
[0046]本发明雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动的测试还包括用于测试暗电流的皮安计9，该皮安计9与该测试夹具7电性连接，且通过电缆与所述控制单元I相连接。
[0047]暗电流的测试步骤如图2所示，具体包括:
[0048]步骤201、确定差值参数X以及系数参数Y，并计算在测试反向击穿电压过程中测得的回路电压与X的差值或者该回路电压与Y的乘积。
[0049]在暗电流的测试中，根据APD光探测器最佳工作区域的分布与反向击穿电压的关系，有两种选定模式，一种是与回路电压值相减关系(称之为差值参数X)，一种是与回路电压值乘积关系(称之为系数参数Y)。这两种模式是由产品的测试条件规定的。
[0050]此外，在确定X或Y后，还需要检查该反向偏置电压下暗电流的符合情况。
[0051]步骤202、判断是否测试暗电流。
[0052]步骤203、若测试则进一步判断回路电压与X差值是否大于0或者回路电压与Y的乘积是否大于0，如果是则执行步骤204 ;否则执行步骤205。
[0053]步骤204、在皮安计中读取暗电流的测试结果；
[0054]步骤205、在控制单元上显示计算结果。
[0055]在测试待测器件的反向击穿电压以及暗电流测试完成后，进一步获取测试器件的最优值及过载值。如图3所示，本发明雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试方法包括:
[0056]步骤301、调整衰减器并设置误码仪。
[0057]其中，通过控制单元I调整衰减器4的衰减值，使光源3发出的光可顺利传输至测试夹具7上的待测器件。根据不同的测试需求，可进一步通过控制单元I调整衰减器4的衰减值，以测试测试夹具7上的待测器件的灵敏度最优值或者过载值。光源3发出相同的光信号，当控制单元I控制衰减器4衰减该光信号为小光信号时，最终由光功率计记录并反馈至控制单元上显示的功率为灵敏度最优值；当控制单元I控制衰减器4衰减该光信号为大光信号时，最终由光功率计记录并反馈至控制单元上显示的功率为过载值。
[0058]此外，预知的误码产生的光功率范围可以有效提高测试效率。在不确定时，可以先采取预估的方式得到首个样品值，通过控制单元I调整衰减器4，使衰减器4衰减光源发出的光信号在预估值范围内，然后修正在后面测试中直接在此范围内开始测试。
[0059]步骤302、判断误码仪内是否有误码产生。
[0060]误码测试与产品应用相关，主要考虑的是速率、码型和误码率；码型通常采用伪随机码，误码率通常决定测试时间，一般采用一倍速率码元个数所产生的时间，速率码元个数的增加将提高误码率的置信度。
[0061]在确定误码测试条件后，误码信息的反馈与输入光源光功率的调整构成系统算法的核心。
[0062]步骤303、若无误码产生，则衰减器以第一设定值步进增加衰减，将光调小，并继续执行步骤302。
[0063]其中，所述第一设定值为0.2dB。
[0064]步骤304、若有误码产生，则衰减器以第二设定值步进减少衰减，将光调大。
[0065]其中，所述第二设定值为0.ldB。
[0066]步骤305、检测设定时间内误码仪中是否有误码产生，若有则执行步骤304，否则执行步骤307。
[0067]步骤305中判断是否有误码产生的具体步骤包括:步骤306、在设定时间内判断各检测点是否有误码产生，若有误码产生则执行步骤304，否而执行步骤307。
[0068]在此过程中，需要检测在设定时间内，所有检测点是否均没有误码产生。其中，检测点的个数=设定时间/定时长，相关参数可以根据在实际测试过程中的需要设定。
[0069]步骤307、提示记录功率值并保存测试数据。[0070]在该过程中，由光功率计5记录相关的功率信息并反馈至控制单元I上，且反馈至控制单元I上的功率信息为测试夹具的灵敏度最优值或者过载值。
[0071]在获取测试夹具的灵敏度最优值或者过载值后，控制单元的测试界面上会提示“测试完毕，请更换下一只器件”，此时系统会自动断电。
[0072]在测试过程中，系统会精确计算出所需的测试电压，并保证准确供电，并通过更改测试界面仪表设置中的供电系数来满足不同的拉偏测试需求。
[0073]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试系统，其特征在于，其包括安装有待测器件的测试夹具、误码仪、控制单元、衰减器、分路器以及光源；该控制单元通过电缆分别与该误码仪、衰减器、光功率计相连；在该控制单元的控制下，该误码仪输出电信号至光源，该光源发光经由控制单元控制的衰减器衰减后输出光信号至分路器，分路器将一路光信号输入至光功率计并反馈至控制单元，一路光信号输入至测试夹具上的待测器件，该测试夹具对待测器件输出的电信号处理后输出至该误码仪，且误码仪将产生的误码信息反馈至控制单元。
2.根据权利要求1所述的雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试系统，其特征在于，所述分路器为1:1的光分路器。
3.根据权利要求1所述的雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试系统，其特征在于，所述自动测试系统还包括用于测试反向击穿电压并提供待测器件测试所需电压的电源表，该电源表与该测试夹具电性连接，且通过电缆与所述控制单元相连接。
4.根据权利要求3所述的雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试系统，其特征在于，所述自动测试系统还包括用于暗电流测试的皮安计，该皮安计与该测试夹具电性连接，且通过电缆与所述控制单元相连接。
5.一种雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试方法，其特征在于，其包括: A、调整衰减器并设置误码仪，判断误码仪中是否有误码产生，并将误码信息反馈至控制单元中； B、若无误码产生，则衰减器以第一设定值步进增加衰减并执行步骤A;否则执行步骤 C； C、衰减器以第二设定值步进减少衰减，并再次判断误码仪中是否有误码产生； D、若无误码产生，则通过光功率计读取功率信息并反馈至控制单元上；否则执行步骤C0
6.根据权利要求5所述的雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试方法，其特征在于，步骤D中反馈至控制单元上的功率信息为测试夹具上的待测器件的灵敏度最优值或者过载值。
7.根据权利要求5所述的雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试方法，其特征在于，步骤C中判断是否有误码产生的具体步骤包括:在设定时间内判断各检测点是否有误码产生，若有误码产生则衰减器继续以第二设定值步进减少衰减，否而执行步骤D。
8.根据权利要求5所述的雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试方法，其特征在于，在步骤A之前还包括步骤A0、测试待测器件的反向击穿电压值，具体包括:通过电源表在待测器件的Vpd引脚上施加一测试Vpd引脚与地之间回路电压的设定电流，且由该电源表记录该回路电压的数值；当该回路电压在反向击穿电压的范围内时，系统正常运行；否则，系统会自动报警。
9.根据权利要求8所述的雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试方法，其特征在于，在步骤A之前还包括步骤Al、测试暗电流，具体包括: a、确定差值参数X以及系数参数Y，并计算回路电压与X的差值或者回路电压与Y的乘积； b、判断是否测试暗电流，若测试则进一步判断回路电压与X差值是否大于O或者回路电压与Y的乘积是否大于O，如果是则执行步骤c ;否则执行步骤d ； C、在皮安计中读取暗电流的测试结果； d、在控制单元上显示计算结果。
10.根据权利要求5所述的雪崩型探测器灵敏度最优值及过载值的自动测试方法，其特征在于，所述第一设定值为0.2dB， 所述第二设定值为0.ldB。
【文档编号】G01R19/00GK103630780SQ201310601978
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】张凝智, 张曦, 张勇, 王进华 申请人:武汉电信器件有限公司