专利名称：一种半导体激光器光功率、驱动电流、电压图示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光通讯用半导体激光器(简称ld)检测装置，尤其涉 及一种半导体激光器光功率、驱动电流、电压图示仪(简称p-i-v图示仪)。
背景技术：
光通讯用半导体激光器器件通常分为同轴封装、蝶型封装和双列直插封装三 种形式。想让半导体激光器出光功率达到设计要求，除了在半导体激光器管芯本 身和器件结构设计上进行改进外，都离不开耦合工艺这道关键工序，在耦合生产 过程中其检测设备是必不可少的，其要求是测量准确、反应灵敏，适应流水线生 产速度要求。根据半导体激光器的特殊要求，急需一种防静电、防加电浪涌现象 的p-i-v图示仪。
发明内容
本实用新型的目的就在于解决半导体激光器器件在生产过程中涉及耦合这 一关键工序，提供一种P-1-v图示仪。
本实用新型的目的是这样实现的
连接于示波器和ld耦合夹具之间，ld耦合夹具和激光焊接机连接； 设置有p-i-v信号输出模块、光功率计模块和电流驱动源模块； 光功率计模块和电流驱动源模块分别与p-i-v信号输出模块连接。 本实用新型的工作原理是
将待耦合的半导体激光器放入ld耦合夹具内，设定p-i-v图示仪所需驱动 电流值，给ld加载电流(直流或交流)，再利用ld耦合夹具进行反复耦合，借 助于示波器显示的波形，直到p-i-v图示仪上显示达到所要求的光功率值，并将 ld耦合夹具锁紧，再将驱动电流降为零，脱去连接线，送与激光焊接机进行焊接。
其各模块工作原理如下
1、 LD电流加电
由电流驱动模块实现。调节AC/DC信号发生电路的信号给LD驱动电路，加 载设定电流给LD，同时给驱动电流显示电路显示LD电流值，再给V-I信号处理 电路信号。
2、 光功率值显示
由光功率计模块实现。加载一定电流值的LD会发出相应的光功率，通过光 电转换电路接收，转换成电信号，经过AC/DC转换电路，再给光功率显示电路显 示光功率值，同时也给P-I信号处理电路信号。
3、 P-1-V信号输出
由P-I-V信号输出模块实现。由V-I信号处理电路和P-I信号处理电路得到 的信号，同时加给"P-1、 P-v信号输出电路，给示波器提供P-I-V信号。 三、本实用新型具有下列优点和积极效果
1、 驱动电流0—lOOraA直流和交流连续可调，准确度为0.5%。
2、 光功率0—2mW;准确度5%/DC， 10%/AC。
3、 适用于1310nm， 1550nm波长器件测量。
4、 具有激光器背光电流和曲线监测功能。
5、 驱动电流具有缓加电功能。
6、 本实用新型配合示波器可以显示半导体激光器的P-I-V曲线，广泛适用 于激光器耦合生产现场。


图1是本实用新型结构方框图2是P-I-V信号输出模块结构方框图3是光功率计模块结构方框图4是电流源驱动模块结构方框图。
其中
l一示波器。2_P-I-V图示仪；
21—P-I-V信号输出模块，
211— 方波发生器电路，
212— P-I、 V-I信号输出电路,
213— P-I信号出理电路，
214— V-1信号处理电路； -22二^功率计模块；
221_第一 AC/DC转换电路，
222— 光电转换电路，
223— 光功率显示电路，
224— 波长选择电路， 225_背光/前光选择电路；
23—电流驱动源模块；
231— LD驱动电路，
232— 缓加电处理电路，
233— 第二 AC/DC转换电路，
234— AC/DC信号发生电路，
235— 驱动电流显示电路；
3— LD耦合夹具；
4— 激光焊接机。
英汉对照
P—光功率；
I一驱动电流；
V—电压；
LD—光通讯用半导体激光器； AC/DC—交流/直流。
具体实施方式
以下结合附图和实施例详细说明
一、 总体结构
如图1， P-I-V图示仪2连接于示波器1和LD耦合夹具3之间，LD耦合夹
具3和激光焊接机4连接；
P-I-V图示仪2包括P-I-V信号输出模块21、光功率计模块22和电流驱动 源模块23;
光功率计模块22和电流驱动源模块23分别与P-I-V信号输出模块2连接。
二、 功能块
1、 P-I-V信号输出模块21
如图2, P-I-V信号输出模块21包括方波发生器电路211、 P-1、 V-I信号输 出电路212、 P-1信号处理电路213和V-I信号处理电路214;
方波发生器电路211、 P-I信号处理电路213和V-1信号处理电路214分别 与P-1、 V-I信号输出电路212连接。
① 方波发生器电路211是一种常用电路，由555集成块和电容、电阻组成， 提供方波信号；主要元件可选用如555集成块；
② P-1、 V-I信号输出电路212是一种常用电路，由三极管放大电路、电子 模拟开关、电容、电阻组成，输出P-1、 V-I信号；主要元件可选用8550、 8050 三极管和CD4066集成块等；
③ P-I信号处理电路213是一种常用电路，由线性放大器和电容、电阻、电 位器组成，将光电转换电路222上取样的信号进行处理，再输出给P-I、 V-I信 号输出电路212;主要元件可选用线性放大器如CA3140集成块、3296电位器等；
④ V-I信号处理电路214是一种常用电路，由线性放大器和电容、电阻、电 位器组成，将LD驱动电路231上取样的信号进行处理，再输出给P-I、 V-I信号 输出电路212;主要元件可选用线性放大器如LM324、 3296电位器等。
2、 光功率计模块22
如图3，光功率计模块22包括第一 AC/DC转换电路221、光电转换电路222、 光功率显示电路223、波长选择电路224和背光/前光选择电路225;
波长选择电路224和背光/前光选择电路225分别与光电转换电路222连接； 光电转换电路222、第一 AC/DC转换电路221和光功率显示电路223依次连接。
6① 第一 AC/DC转换电路221是一种交直流转换电路，由线性放大器和电容、 电阻、二极管组成，将取样信号转换成直流电压信号；主要元件可选用如LM324、 TL084集成块等；
② 光电转换电路222是一种常用电路，由线性放大器和光探测器、电阻组成， 将光信号转换成电压信号；线性放大器可选用CA3140、 741集成块等；
(D光功率显示电路223是一个标准件，可选用31/2位数字电压表头；
④ 波长选择电路224是一种常用电路，由选择开关和电阻组成；
⑤ 背光/前光选择电路225是一种常用电路，由选择开关和电阻组成。 3、电流驱动源模块23
如图4，电流驱动源模块23包括LD驱动电路231、缓加电处理电路232、 AC/DC转换电路233、第二 AC/DC信号发生电路234和驱动电流显示电路235;
第二 AC/DC信号发生电路234、缓加电处理电路232、LD驱动电路231、AC/DC 转换电路233和驱动电流显示电路235依次连接。
① LD驱动电路231是一种常用电路，由线性放大器和电容、电阻组成，提 供给LD稳定的交直电流；主要元件可选用线性放大器如LM324集成块，三极管 如TIP122等；
② 缓加电处理电路232是一种单片机控制组成的电路，由单片机、晶振、数 字电位器、电容、电阻组成，给LD驱动电路231提供缓加电信号；主要元件可 选用单片机如89C2051,数字电位器如X9C102P等；
③ 第二 AC/DC信号发生电路234同第一 AC/DC转换电路221。
AC/DC信号发生电路234是一种常用电路，由线性放大器和电容、电阻组 成，产生直流或交流(锯齿波)信号，提供给缓加电处理电路232;主要元件可 选用线性放大器如LM324、 TL084集成块；
⑤驱动电流显示电路235是一个标准件，选用31/2位数字电压表头。
权利要求1、一种半导体激光器光功率、驱动电流、电压图示仪，连接于示波器(1)和LD耦合夹具(3)之间，LD耦合夹具(3)和激光焊接机(4)连接；其特征在于设置有P-I-V信号输出模块(21)、光功率计模块(22)和电流驱动源模块(23)光功率计模块(22)和电流驱动源模块(23)分别与P-I-V信号输出模块(21)连接。
2、 按权利要求l所述的图示仪，其特征在于P-I-V信号输出模块(21)包括方波发生器电路(211)、 P-I、 V-I信号输出 电路(212)、 P-I信号处理电路(213)和V-I信号处理电路(214);方波发生器电路(211)、 P-I信号处理电路(213)和V-I信号处理电路(214) 分别与P-I、 V-I信号输出电路(212)连接。
3、 按权利要求l所述的图示仪，其特征在于光功率计模块(22)包括第一AC/DC转换电路(221)、光电转换电路(222)、 光功率显示电路(223)、波长选择电路(224)和背光/前光选择电路(225);波长选择电路(224)和背光/前光选择电路(225)分别与光电转换电路(222) 连接；光电转换电路(222)、第一 AC/DC转换电路(221)和光功率显示电路(223) 依次连接。
4、 按权利要求l所述的图示仪，其特征在于电流驱动源模块(23)包括LD驱动电路(231)、缓加电处理电路(232)、 AC/DC转换电路(233)、第二 AC/DC信号发生电路(234)和驱动电流显示电路 (235);第二AC/DC信号发生电路(234)、缓加电处理电路(232)、LD驱动电路(231)、 AC/DC转换电路(233)和驱动电流显示电路(235)依次连接。
专利摘要本实用新型公开了一种半导体激光器光功率、驱动电流、电压图示仪(简称P-I-V图示仪)，涉及一种光通讯用半导体激光器检测装置。本实用新型连接于示波器(1)和LD耦合夹具(3)之间，LD耦合夹具(3)和激光焊接机(4)连接；其特征在于设置有P-I-V信号输出模块(21)、光功率计模块(22)和电流驱动源模块(23)；光功率计模块(22)和电流驱动源模块(23)分别与P-I-V信号输出模块(21)连接。本实用新型配合示波器可以显示半导体激光器的P-I-V曲线，广泛适用于激光器耦合生产现场。
文档编号G01J1/44GK201344841SQ20092008355
公开日2009年11月11日 申请日期2009年1月22日 优先权日2009年1月22日
发明者吴广武, 辉 李, 李少平, 熊国民 申请人:武汉电信器件有限公司