一种脉冲激光器的处理装置及方法与流程

文档序号:33393570发布日期:2023-03-08 12:13阅读:108来源:国知局

1.本发明属于脉冲激光器老化筛选的技术领域,尤其涉及一种脉冲激光器的处理装置及方法。


背景技术:

2.脉冲激光器芯片在封装成器件后需要进行100%的老化筛选,目的是剔除早期失效样品。脉冲激光器生产组装后,需要经过一天的可靠性测试与一周的老化测试,老化测试期间需要对脉冲激光器的各项参数进行稳定性测试,并且实时检测脉冲激光器参数是否正常,以及时应对各种异常情况。
3.脉冲激光器的老化,是必不可少的测试流程,由于以前的测试方式需要测试人员为了测试不同参数把脉冲激光器来回搬运,并且多次搭建测量环境,所以为了提高测试效率并节省人力资源,需要设计一种可以自动控制测试,并且实时采集数据并监测的系统。由于现在缺少一个综合的测试系统,导致老化测试时,通常只测量功率稳定性,之后参数需要单独搭建测试环境来测量参数,导致人力物力消耗巨大,所以本项发明设计一种集合了可靠性测试与老化测试的系统,使得测试过程与老化过程可以同时进行,并通过工控单元自动控制测试过程的进行,并实时监测测试数据以应对突发情况。


技术实现要素:

4.针对现有技术的不足,本发明提供一种脉冲激光器的处理装置及方法,旨在实现提高成品脉冲激光器的测试效率,具体地:
5.一方面,本技术提供一种脉冲激光器的处理装置,其中:包含,
6.测试仓,所述测试仓于形成与外部控制指令匹配的测试环境,所述测试仓内包含至少一个应用容纳所述脉冲激光器的测试台;
7.至少一个可调节采集单元,设置于任一个所述脉冲激光器的输出光路上,用以接收所述脉冲激光器输出的光信号,并根据所述光信号形成第一采集信号和第二采集信号输出;
8.第一测试单元,用以接收所述第一采集信号,根据所述第一采集信号形成与所述第一采集信号匹配的第一测试结果;
9.第二测试单元,用以接收所述第二采集信号,根据所述第二采集信号形成与所述第二采集信号匹配的第二测试结果。
10.优选地,上述的一种脉冲激光器的处理装置,其中:还包括第三测试单元,用以于所述光信号被输出的状态下,沿预定光路测试所述光信号当前状态以形成第三测试结果。
11.优选地,上述的一种脉冲激光器的处理装置,其中:所述测试仓包括,
12.工控单元,用以与外部控制指令的作用下形成第一控制信号、第二控制信号;
13.温控测试箱,用以连接所述工控单元,接收所述第一控制信号,用以于所述第一控制信号的作用下形成与所述第一控制信号匹配的温度环境;
14.电能单元,用以连接所述工控单元,接收所述第二控制信号,用以于所述第二控制信号的作用下形成驱动所述脉冲激光器输出所述光信号的电能信号;
15.水冷机,连接所述测试台,用于对所述测试台提供水冷媒介。
16.优选地,上述的一种脉冲激光器的处理装置,其中:所述可调节采集单元包括二维可调镜架、设置于所述二维可调镜架上匹配所述光信号波长的45
°
反射镀膜镜片。
17.优选地,上述的一种脉冲激光器的处理装置,其中:所述测试仓内包含四个和应用容纳所述脉冲激光器的测试台;所述测试台设置于匹配所述测试台的所述可调节采集单元。
18.优选地,上述的一种脉冲激光器的处理装置,其中:所述第三测试单元包括固定连接第三测试器的第一测试驱动电机和固定连接第四测试器的第二测试驱动电机。
19.另一方面,本技术提供一种脉冲激光器的处理方法,其中:包括,
20.于测试环境形成的状态下,按照第一预定时间对所述脉冲激光器做高低温测试,于高低温测试完成后控制所述脉冲激光器输出光信号,获取当前状态下所述脉冲激光器的第一测试结果;
21.于所述脉冲激光机输出光信号的状态下,测量光信号的光斑和光谱;
22.于所述光斑和光谱测试通过的状态下,按照第二预定时间对所述脉冲激光器做老化测试以形成老化测试结果。
23.优选地,上述的一种脉冲激光器的处理方法,其中:还包括:于老化测试完成后,测量老化后的所述脉冲激光机输出光信号的光斑和光谱,并结束当前测试。
24.优选地,上述的一种脉冲激光器的处理方法,其中:于所述光斑和光谱测试通过的状态下,按照第二预定时间对所述脉冲激光器做老化测试以形成老化测试结果,具体包括:
25.所述老化测试至少包括功率测试和/或稳定测试,
26.于脉冲激光器的稳定测试形成的稳定测试结果不匹配预定稳定测试阈值的状态下,关闭所述脉冲激光器的输入电流,同时发出警报;
27.于脉冲激光器的功率测试形成的功率测试结果突然骤降的状态下,关闭所述脉冲激光器的输入电流,同时发生警报。
28.优选地,上述的一种脉冲激光器的处理方法,其中:于测试环境形成的状态下,按照第一预定时间对所述脉冲激光器做高低温测试,于高低温测试完成后控制所述脉冲激光器输出光信号,获取当前状态下所述脉冲激光器的第一测试结果之前还包括:
29.调节所述可调节采集单元以使得光信号反射至第一测试单元的目标位置;
30.调节与所述第二测试单元匹配的二维可调窗口、调节示波器的pd探头以使得光信号的光斑入射至第二测试单元的目标位置;
31.调节第三测试器和第四测试器,以使得光信号的光斑位于所述第三测试器的探头中心和所述第四测试器的探头中心。
32.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
33.本技术中通过本技术提供的一种脉冲激光器的处理装置,于测试人员放置好脉冲激光器后,稍微调整一下光路即可使得脉冲激光器的处理装置自动控制测试流程以达到在测试时间内可以免去人工操作,并通过设计好的各种测试光路,实时监测各项参数以应对异常情况。并且通过二维可调镜架与窗口,在老化测试前可以迅速搭建测试光路,设计好脉
冲激光器放置结构,实现测试环境的迅速搭建,之后由工控单元自动采集测试数据,监测测试结果,大大提高了老化测试的效率。
附图说明
34.图1为本技术提供的一种脉冲激光器的处理装置的结构示意图;
35.图2为本技术提供的一种脉冲激光器的处理方法的流程示意图。
具体实施方式
36.为进一步了解本发明的内容,结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是,实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。
37.如图1所示,一方面,本技术提供一种脉冲激光器的处理装置,所述脉冲激光器的功率至少为20w,也可以理解为本技术中的脉冲激光器可为高功率脉冲激光器,其中:包含,
38.测试仓1,所述测试仓于形成与外部控制指令匹配的测试环境,所述测试仓内包含至少一个应用容纳所述脉冲激光器的测试台;进一步地,所述测试仓还包含:工控单元11、温控测试箱12、电能单元13、水冷机14;
39.工控单元11,用以与外部控制指令的作用下形成第一控制信号、第二控制信号;
40.温控测试箱12,用以连接所述工控单元11,接收所述第一控制信号,用以于所述第一控制信号的作用下形成与所述第一控制信号匹配的温度环境;
41.电能单元13,用以连接所述工控单元,接收所述第二控制信号,用以于所述第二控制信号的作用下形成驱动所述脉冲激光器输出所述光信号的电能信号;
42.水冷机14,连接所述测试台,用于对所述测试台提供水冷媒介。
43.至少一个可调节采集单元,设置于任一个所述脉冲激光器的输出光路上,用以接收所述脉冲激光器输出的光信号,并根据所述光信号形成第一采集信号和第二采集信号输出;进一步地,所述可调节采集单元包括二维可调镜架5、设置于所述二维可调镜架5上匹配所述光信号波长的45
°
反射镀膜镜片。
44.第一测试单元2,用以接收所述第一采集信号,根据所述第一采集信号形成与所述第一采集信号匹配的第一测试结果;其中第一测试单元2可由功率计形成。功率计用于获取测试状态下脉冲激光器的功率状态数据。
45.第二测试单元3,用以接收所述第二采集信号,根据所述第二采集信号形成与所述第二采集信号匹配的第二测试结果。第二测试单元为示波器。第二测试结果为脉冲激光器输出的光信号脉冲图像。
46.作为进一步优选实施方案,上述的一种脉冲激光器的处理装置,其中:所述测试仓内包含四个和应用容纳所述脉冲激光器的测试台;所述测试台设置于匹配所述测试台的所述可调节采集单元。
47.需要补充说明的是:本技术采用恒流源驱动,通过驱动电路由工控单元控制形成驱动电流与温度监控命令,驱动电流为脉冲激光的泵源、声光的器件提供稳定电流源,温度监控命令对泵与局部地方实时监控温度;在测试台处搭建一个ffu与tec的温控系统,稳定脉冲激光器测试的环境温度。
48.示意性地,只需要测试人员将脉冲激光器放入测试台中,调整光路统一高度,通过
调整二维可调镜架将反射光打入功率计探头中,透射光通过调整二维可调窗口让透射光射入示波器探头中,即可开始测试。
49.示意性地,提供4个脉冲激光的测试台,每2台脉冲激光由1台水冷机进行水冷,其空间光输出方向统一;在4台脉冲激光的光路上分别以不同距离放置一个二维可调镜架,二维可调镜架的距离匹配功率计的位置。例如4组镜架分别以距离出光口10cm,15cm,20cm,25cm位置处摆放。每个二维可调镜架上安装针对脉冲激光器波长的45
°
反射镀膜镜片,将功率全部反射进4个功率计的探头里,在测试期间功率计可以一直监测脉冲激光器功率并测试功率稳定性;部分从反射镜透射的激光分别射入由二维可调窗口固定的示波器pd探头,4通道示波器连入工控单元以获取示波器数据,由工控单元读取示波器测试的脉冲稳定性,并对测试数据进行处理,以监测数据是否异常。
50.进一步地,为了提高老化测试效率,在老化脉冲激光器之前,还通过第三测试单元对脉冲激光器做光斑测试和光谱测试。
51.第三测试单元,用以于所述光信号被输出的状态下,沿预定光路测试所述光信号当前状态以形成第三测试结果,进一步地,所述第三测试单元包括固定连接所述第三测试器41的第一测试驱动电机和固定连接所述第四测试器42的第二测试驱动电机。所述第三测试器可由ccd形成,用以测量光信号的光斑,所述第四测试器可由光谱仪形成,所述第四测试器用以测量光信号的光谱。示意性地,第一测试驱动电机和第二测试驱动电机安装于距离出光口预定距离、且垂直于光路的区域。该预定距离根据实际情况调整,例如该预定距离可为30厘米。第一测试驱动电机和第二测试驱动电机的运动存在关联顺序,例如当第一测试驱动电机运动状态下,第二测试驱动电机处于静止状态,第二测试驱动电机运动状态下,第一测试驱动电机处于静止状态。
52.列举一具体应用实例:
53.一种脉冲激光器的处理装置包含1台工控单元作为总控,1台集成驱动电路的电控箱为4组脉冲激光器提供电源,2台水冷机为4组脉冲激光器提供水冷,一个高低温实验箱,为可靠性测试提供测试环境,并保持后续稳定的温度条件,4组脉冲激光器的测试光路,测试光路外壁上,示波器探头连接二维可调窗口安装在透射光光路外壁上,功率计探头则直接通过固定窗口安装在反射光光路外壁上,在距离出光口30cm处安装垂直于光路的第一测试驱动电机和第二测试驱动电机,第一测试驱动电机安装一个ccd用来测试光斑,第二测试驱动电机安装一个光谱仪探头测试光谱。
54.脉冲激光器脉冲激光器通过rs485通讯线连接工控单元,通过内置tec读取种子源,与各级泵的实时电流与温度,由工控单元控制电控箱稳定输出驱动电流;将被测脉冲激光器放置于测试台中,将脉冲激光器与电能单元、水冷机连接,调节脉冲激光器高低,使得四个脉冲激光器的出光高度一致;4组镜架分别以距离出光口10cm,15cm,20cm,25cm位置处摆放,调试镜架的反射角度,使反射光可以打入功率计探头中,调节外壁上的可调窗口位置,使透射光打在示波器探头上,调节处于直线电机上的ccd与光谱仪探头高度,使透射光斑可以打在探头中心,以上便完成测试前准备。
55.测试程序开始前,只需要测试人员将脉冲激光器放入测试台中,调整光路统一高度,通过调整二维可调镜架将反射光打入功率计探头中,透射光通过调整二维可调窗口让透射光射入示波器探头中,即可开始测试。简化了高低温测试和老化测试的流程,通过将高
低温测试与老化流程结合,测试过程中由工控单元自动控制并实时监测数据,以减少人力物力的消耗;在原本老化测试的基础上,加上整体环境与局部器件的温度检测与控制,并额外增添长时间的脉冲稳定性测量,当长时间测试结束后由直线电机驱动ccd与光谱仪探头来做光斑与光谱的测试。
56.本技术中通过本技术提供的一种脉冲激光器的处理装置,于测试人员放置好脉冲激光器后,稍微调整一下光路即可使得脉冲激光器的处理装置自动控制测试流程以达到在测试时间内可以免去人工操作,并通过设计好的各种测试光路,实时监测各项参数以应对异常情况。并且通过二维可调镜架与窗口,在老化测试前可以迅速搭建测试光路,设计好脉冲激光器放置结构,实现测试环境的迅速搭建。之后由工控单元自动采集测试数据,监测测试结果,大大提高了老化测试的效率。
57.实施例二
58.如图2所示,另一方面,本技术还提供一种脉冲激光器的处理方法,其中:包括,
59.步骤s110、于测试环境形成的状态下,按照第一预定时间对所述脉冲激光器做高低温测试,于高低温测试完成后控制所述脉冲激光器输出光信号,获取当前状态下所述脉冲激光器的第一测试结果;第一预定时间可为24小时。
60.步骤s120、于所述脉冲激光机输出光信号的状态下,测量光信号的光斑和光谱;于所述光斑和光谱测试通过的状态下继续执行步骤s130,否则结束当前测试。
61.步骤s130、于所述光斑和光谱测试通过的状态下,按照第二预定时间对所述脉冲激光器做老化测试以形成老化测试结果,进一步地,具体包括:所述老化测试至少包括功率测试和/或稳定测试,
62.步骤s1301、于脉冲激光器的稳定测试形成的稳定测试结果不匹配预定稳定测试阈值的状态下,关闭所述脉冲激光器的输入电流,同时发生警报;示意性地,设置一标准稳定值,于稳定测试结果大于1.3*标准稳定值的状态下,认定脉冲激光器的稳定测试形成的稳定测试结果不匹配预定稳定测试阈值;
63.步骤s1302、于脉冲激光器的功率测试形成的功率测试结果突然骤降的状态下,关闭所述脉冲激光器的输入电流,同时发生警报。
64.进一步地,步骤s140、于老化测试完成后,测量老化后的所述脉冲激光机输出光信号的光斑和光谱,并结束当前测试。
65.作为进一步优选实施方案,上述的一种脉冲激光器的处理方法,其中:步骤s110、于测试环境形成的状态下,按照第一预定时间对所述脉冲激光器做高低温测试,于高低温测试完成后控制所述脉冲激光器输出光信号,获取当前状态下所述脉冲激光器的第一测试结果之前还包括:
66.步骤s1091、调节可调节采集单元以使得光信号反射至第一测试单元的目标位置;
67.步骤s1092、调节与所述第二测试单元匹配的二维可调窗口、调节示波器的pd探头以使得光信号的光斑入射至第二测试单元的目标位置;
68.步骤s1093、调节第三测试器和第四测试器,以使得光信号的光斑位于所述第三测试器的探头中心和所述第四测试器的探头中心。
69.列举一具体实施方式
70.工控单元支持读取示波器的4个通道信号,读取由功率计测量的4组脉冲激光器功
率,环境tec监控软件,ccd软件,直线电机驱动程序,脉冲激光器的驱动控制程序。工控单元通过脉冲激光器驱动开启脉冲激光器,并在软件中实时检测种子、泵等相应器件的各项参数;在功率计、示波器测试的稳定性参数中,设置一个阈值,一般若稳定性》3%便说明该脉冲激光器稳定性ng,通过软件自动切断对应工位上脉冲激光器的电流,同时在软件上记录错误报警信息;若功率计监测功率时,被测脉冲激光器功率突然骤降则触发报警装置,并及时切断对应测试脉冲激光器的电流;当老化测试7天结束后,驱动第一测试电机和第二测试电机,使得两个电机分别测量并记录4组脉冲激光器老化后的光斑与光谱。具体流程如下:
71.参数测试开始前,首先让脉冲激光器静置于高低温箱中,经过一天的高低温测试后,由测试人员控制工控单元使脉冲激光器出光,开启水冷机与高低温实验箱的恒温模式24小时,于静置时间完成后,对所述脉冲激光器的光斑和光谱做测试,于测试结果为合格的状态下自动开始老化测试。
72.自动老化流程:持续监测功率与波形,并分别计算其功率稳定性与脉冲稳定性,并按照需求设置一个报警阈值;当120小时老化测试结束后,示波器数据记录停止,控制ccd电机,使其测量4台脉冲激光器的光斑后返回原位,之后控制光谱仪探头,使其同样测试4台脉冲激光器的光谱后,电机返回原位;待所有数据测试完毕后,关闭脉冲激光器电源,提示测试完毕。
73.总之,以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰,皆应属本发明专利的涵盖范围。
当前第1页1 2 
当前第1页1 2 
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1