[实用新型]一种激光器寿命测试系统

说明书

技术领域

本实用新型属于激光器测试技术领域，尤其是一种用于大功率半导体激光器寿命测试系统。

背景技术

大功率半导体激光器在通信、军事、医疗等许多领域得到广泛应用。其可靠性作为衡量激光器产品的重要指标越来越为人们所重视。这主要由于：

(1)通过半导体激光器的可靠性研究，可以准确的判断半导体激光器的失效机制。

(2)测试半导体激光器的实际工作寿命时间。

(3)为半导体激光器的老化性研究提供依据。

(4)为改进器件设计和工艺技术来提高半导体激光器的可靠性。

然而，由于大功率半导体激光器的寿命测试往往需要在激光器工作状态下，定时且长期的测量多种激光器性能参数，不但需要测试设备具有较高的稳定性与重复性，而且需要大量的数据统计及分析。多年来，国内外多家单位在半导体激光器寿命测试中做了大量工作。其中，美国ILX Light wave公司2003年开发生产的LRS-9420/LRS9422型激光器可靠性测试系统。这种系统的测试温度范围为40℃-150℃温控准确度为士1℃温度稳定度为±0.5℃，最大驱动电流500mA，所测激光器波长范围是600nm至1800nm，可提供恒定工作电流(ACC、恒定光功率(APC)、光功率--电流--电压参数测试(LIV)三种测试模式。国内激光器产品的寿命测试的手段及方法还处于理论研究阶段。如吉林大学李红岩等提出利用电导数测试法。利用电导数(V～I关系一阶导数与电流I的乘积)可以用来研究半导体激光器结构参数特征，届电压饱和特征等，并依据这些参数预测激光器件的寿命。

然而，现有的激光器寿命测试系统对激光器的测试功率范围一般较低，而国内所开发的激光器寿命测试系统，多数集中在手动测量，或理论推导阶段。这种方式难以保证测试的精确性与稳定性，尤其是针对大功率的激光器测试时，其数据难以反映激光器的真实寿命工作过程。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种激光器寿命测试系统，该系统能够对激光器的整个工作过程进行全程监控，定时对激光器在工作过程中的功率信息与光谱信息进行采集，存储，并实现自动报表，为激光器的长期可靠性研究提供依据。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种激光器寿命测试系统，包括平台以及设置在平台上的工控机，所述平台上还设有平行导轨和激光器水冷阵列，所述激光器水冷阵列与所述平行导轨相互平行；所述平行导轨上设有电动平移台，所述电动平移台上固定着积分球和功率探测PD，所述积分球通过光纤连接有光谱仪，所述光谱仪连接至工控机上；所述功率探测PD通过采集卡与工控机连接；所述激光器水冷阵列的旁侧还设有温度采集模块，所述温度采集模块的输出端连接至工控机的输入端；所述电动平移台通过控制电缆连接有平移台控制器，所述平移台控制器连接到工控机上。

上述激光器水冷阵列的进水口通过管道和流量计连接至冷水机的出水口上，所述流量计通过巡检仪连接到工控机上。

上述巡检仪、温度采集模块以及平移台控制器通过三个串口连接器相连接。

上述激光器水冷阵列上设置有由多个待测激光器组成的待测激光器阵列，所述待测激光器以等间距的排列方式置于激光器水冷阵列上，所述温度采集模块上安装有多根热电偶或热电阻，所述多根热电偶或热电阻分别固定于待测激光器的热沉处。

上述激光器水冷阵列通过支架固定在所述平台上。

上述待测激光器阵列的电源输入端连接有电源组，所述电源组对待测激光器进行分组电连接供电，所述电源组通过GPIB控制器连接至工控机上。

上述电源组是恒流电源或脉冲电源。

以上所述工控机上设有控制系统，所述控制系统包括以下模块：

参数设置模块，用于设置所测激光器产品的基本信息，并将信息录入数据库；

监测模块，用于对激光器阵列中的各激光器产品进行温度及水流量的监测，当产品温度高于所设定的允许产品温度上限或水流量低于所设定的产品工作流量时，自动报警并切断电源以保障待测激光器的安全；

控制模块，用于对承载积分球的平移导轨的进给参数进行控制，同时也对待测激光器功率采集及光谱采集的时机、速度等进行控制；

显示模块，显示待测激光器的功率及光谱曲线，并给出待测激光器工作的中心波长信息；

数据报表模块，给出待测激光器阵列中任意一个待测激光器的工作信息报表。

本实用新型具有以下有益效果：