一种TO激光器的老化测试方法与流程

专利2026-08-18  12


本发明涉及to激光器测试,具体涉及一种to激光器的老化测试方法,尤其适用于光模块中to激光器的老化测试。


背景技术:

1、to激光器是光纤通信的基础器件,是推动光纤通信发展的基本要素。to激光器作为光通信系统的信号源,承载着传输通信信号的功能,to激光器的可靠性和稳定性将直接影响光通信系统的传输性能。

2、为了保证to激光器的质量和可靠性,通常需要对to激光器进行老化测试,老化测试的具体过程是:在高温环境下,通过上电测试,给to激光器提供一个稳定的受控电流,并通过iic通信使单板驱动电路与计算机主机进行通信,实时监视、控制to激光器的温度。通过老化测试能够实现可靠性筛选,剔除早期不良产品,从而保证产品质量。

3、对于老化测试技术,公告号为cn207215920u的专利文献公开了一种老化测试机及老化测试系统,该测试技术可通过加热单元和包括至少一块老化测试板的加电单元配合实现to激光器的老化测试。但一方面,由于该测试技术中的老化测试板和多个产品承插座均设计成一体,这不仅导致老化测试板容易受到高温影响,还导致其稳定性和可靠性较差。另一方面,该测试技术未公开老化测试板的具体测试过程,其实际老化测试的可靠性和准确性不可预期,因而仍然有待提高。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的上述技术问题,提供了一种to激光器的老化测试方法,本发明采用了独立的控制总板、通道电路板和to老化板实现to激光器的老化测试,不仅能够实现各通道电路板的集中供电和信号的统一控制,还能够在避免高温影响的前提下提高老化测试的稳定性和可靠性,解决了现有技术稳定性和可靠性较差的技术问题。

2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

3、一种to激光器的老化测试方法,其特征在于:包括如下步骤:

4、步骤1:建立通信连接

5、将上位机、控制总板、通道电路板和用于插接待老化测试to激光器的to老化板依次连接,连接后由上位机向控制总板发送选通指令,控制总板根据选通指令将iic通信依次连接到各通道电路板,使上位机与各通道电路板依次建立通信连接;

6、步骤2:初始化操作

7、根据建立通信连接的先后顺序,上位机将预设老化参数依次发送至各通道电路板中进行初始化操作,使通道电路板与to老化板之间的输出电源断开;

8、步骤3:to激光器加电

9、将待老化测试的to激光器插装至to老化板上,插装完成后,通过上位机控制控制通道电路板与to老化板之间的输出电源连通,使to激光器加电;

10、步骤4:老化测试

11、通道电路板根据接收到的老化参数,对to激光器施加ld电流、tec电压和ea偏置电压进行老化测试,同时实时采集老化测试过程中to激光器的ld电流、tec电压、ea偏置电压、to温度和mpd电流,并根据采集的数据实时动态调节输出的ld电流、tec电压和ea偏置电压,直至输出数据与老化参数相同,使通道电路板按预设老化参数老化to激光器;

12、步骤5:结束

13、老化测试完成后,上位机向通道电路板发出停止老化指令,通道电路板接收到停止老化指令后控制输出电源断开,从to老化板上取下to激光器,老化测试结束。

14、步骤4中采集的数据分别存储在通道电路板的存储器中和上位机的数据库中。

15、所述通道电路板的数量至少为一块,各通道电路板连接在控制总板与to老化板之间,每块通道电路板包括多个分别与待老化测试to激光器相对应的通道电路,且各通道电路独立工作;所述to老化板的数量至少为一块,任一to老化板至少对应连接一块通道电路板,且每块to老化板包括多个用于插装to激光器的to插座。

16、所述通道电路板包括公用电路和多个共用公用电路的通道电路,公用电路包括通道板电子开关电路、用于与控制总板连接的通道板输入插座和用于与to老化板连接的老化板插座,通道电路包括通道板mcu电路、ld驱动电路、mpd检测电路、ea偏置电路、tec驱动电路、rt偏置电路、通道板电源电路和电源管理电路;其中,

17、通道板输入插座的信号输出端通过通道板电子开关电路与通道板mcu电路连接,通道板输入插座的电源输出端分别与通道板电源电路和电源管理电路连接,通道板电源电路分别与通道板mcu电路、通道板电子开关电路和电源管理电路连接;通道板mcu电路、电源管理电路和老化板插座均分别与ld驱动电路、mpd检测电路、ea偏置电路、tec驱动电路和rt偏置电路连接;

18、通道板mcu电路用于通过通道板电子开关电路接收预设老化参数,用于根据预设老化参数控制ld驱动电路、tec驱动电路和ea偏置电路分别输出ld电流、tec电压和ea偏置电压,用于通过ld驱动电路、tec驱动电路和ea偏置电路分别采集并存储ld电流、tec电压和ea偏置电压,用于通过rt偏置电路和mpd检测电路分别采集并存储待老化测试to激光器的to温度和mpd电流,用于根据采集的数据实时动态调节输出的ld电流、tec电压和ea偏置电压。

19、所述ld驱动电路包括ld驱动放大器、ld电流采集放大器和npn型三极管,ld驱动放大电路的同相输入端与通道板mcu电路的dac1脚连接,npn型三极管包括基极、集电极和发射极,基极与ld驱动放大器的电压输出端连接,集电极、ld驱动放大器的电源端和ld电流采集放大器的电源端均与电源管理电路连接,发射极分别与ld驱动放大电路的反相输入端、ld电流采集放大器的同相输入端和老化板插座连接,ld电流采集放大器的电流输出端分别与ld电流采集放大器的反相输入端和通道板mcu电路的adc2脚连接。

20、所述ld驱动放大器的电压输出端与基极之间依次设有第十五电阻和第十四接地电容。

21、所述发射极与ld电流采集放大器的同相输入端之间依次设有第十八电阻和第十九电阻,发射极与ld驱动放大电路的反相输入端之间的连接点位于发射极与第十八电阻之间,发射极与通道板输出插座之间的连接点位于发射极与第十九电阻之间。

22、所述mpd检测电路包括镜像电流源和mpd电流放大器,镜像电流源包括镜像电流输入端、镜像电流输出端、镜像电源第一输入端、镜像电源第二输入端、比例镜像电流输出端,镜像电流输入端和镜像电流输出端均与老化板插座连接,镜像电源第一输入端和镜像电源第二输入端均与ea偏置电路连接,比例镜像电流输出端与mpd电流放大器的反相输入端连接,mpd电流放大器的输出端分别与mpd电流放大器的反相输入端和通道板mcu电路的adc0脚连接,mpd电流放大器的电源端与电源管理电路连接。

23、所述mpd电流放大器的输出端与反相输入端之间设有第十四电阻,所述mpd电流放大器的输出端与mcu电路的adc0脚之间设有第十一电阻和第十二接地电容。

24、所述ea偏置电路包括ea_dc-dc芯片,ea_dc-dc芯片包括电源端、使能端、控制端、电压输出第一端和电压输出第二端,电源端和使能端均与电源管理电路连接,控制端与通道板mcu电路的dac2脚连接,电压输出第一端用于为mpd检测电路提供偏置电源,电压输出第二端与老化板插座连接,用于输出ea偏置电压。

25、所述tec驱动电路包括tec_dc-dc芯片,tec_dc-dc芯片的电源端与电源管理电路连接,tec_dc-dc芯片的电压输出负端与老化板插座连接,tec_dc-dc芯片的电压输出正端分别与老化板插座和通道板mcu电路的adc3脚连接,tec_dc-dc芯片的控制信号输入端与通道板mcu电路的dac0脚连接。

26、所述rt偏置电路包括rt偏置放大器,rt偏置放大器的电源端与电源管理电路连接,rt偏置放大器的同相输入端与通道板mcu电路的vref脚连接,rt偏置放大器的电压输出端分别与rt偏置放大器的反相输入端、通道板mcu电路的adc1脚和老化板插座连接。

27、所述控制总板包括总板mcu电路、电子开关iic通信信号切换电路、电子开关控制信号切换电路、usb转iic电路、总板电源电路和用于对应插接通道电路板的通道板输出插座,总板电源电路分别为总板mcu电路、电子开关iic通信信号切换电路、电子开关控制信号切换电路、usb转iic电路和通道板输出插座供电,usb转iic电路的一端用于与上位机连接,另一端分别与总板mcu电路和电子开关iic通信信号切换电路连接,总板mcu电路分别与电子开关iic通信信号切换电路和电子开关控制信号切换电路连接,电子开关iic通信信号切换电路和电子开关控制信号切换电路均与通道板输出插座连接;其中,usb转iic电路用于接收上位机的选通指令并输出scl信号和sda信号,总板mcu电路用于根据选通指令控制电子开关iic通信信号切换电路和电子开关控制信号切换电路选定通道电路板,并将scl信号和sda信号输出至选定通道电路板中以建立通信连接。

28、所述总板mcu电路包括scl信号端、sda信号端、电源输入端、切换信号输出端和控制信号输出端,总板mcu电路通过scl信号端和sda信号端分别与usb转iic电路和电子开关iic通信信号切换电路连接,切换信号输出端与电子开关控制信号切换电路连接,控制信号输出端分别与电子开关iic通信信号切换电路和电子开关控制信号切换电路连接。

29、所述电子开关iic通信信号切换电路包括第一电子开关和第二电子开关,第一电子开关的scl信号输入端和scl信号输出端分别与总板mcu电路的scl信号端和通道板输出插座连接,第二电子开关的sda信号输入端和sda信号输出端分别与总板mcu电路的sda信号端和通道板输出插座连接,第一电子开关的信号控制端和第二电子开关的信号控制端均与总板mcu电路的控制信号输出端连接。

30、所述电子开关控制信号切换电路包括五个模拟电子开关,各模拟电子开关的切换信号输入制端分别与总板mcu电路的切换信号输出端连接,各模拟电子开关的控制信号输入端分别与总板mcu电路的控制信号输出端连接,各模拟电子开关的输出端与通道板输出插座连接。

31、采用本发明的优点在于:

32、1、本发明相对于现有技术来说采用了独立的控制总板、通道电路板和to老化板实现to激光器的老化测试,因而在进行老化测试时,其第一方面具有能够实现各通道电路板集中供电和信号统一控制的优点,其第二方面具有能够在避免高温影响的前提下提高老化测试的稳定性和可靠性的优点,其第三方面还能够根据需要相应增加通道电路板和to老化板的数量,以满足批量化、规模化的老化测试,从而还具有测试效率高及成本低的优点。

33、2、本发明采用了包括通道板mcu电路、ld驱动电路、mpd检测电路、ea偏置电路、tec驱动电路、rt偏置电路、通道板电源电路、电源管理电路、通道板电子开关电路、通道板输入插座和老化板插座的通道电路板。其中,ld驱动电路采用了npn型三极管,有利于提供宽范围的ld驱动电流。mpd检测电路采用了专用电流检测放大器,精度高,测量准确。tec驱动电路采用了单片集成dc-dc芯片,具有输出tec电压稳定、to温度控制精度高的优点。ea偏置电路采用了mcu加放大器的形式,有利于提供宽范围的ea偏置电压输出。综合来说,采用该特定结构的通道电路板,具有外围电路元件少、电路体积小、电路成本低、稳定性和可靠性高的优点。

34、3、本发明在ld驱动放大器的电压输出端与基极之间依次设有第十五电阻和第十四接地电容。其利用了rc低通滤波特性,能够滤除ld驱动放大器输出电压中的高频杂乱成分,从而可以得到更加稳定、准确的ld驱动控制信号,有利于ld驱动电流的稳定和控制准确。

35、4、本发明在发射极与ld电流采集放大器的同相输入端之间依次设有第十八电阻和第十九电阻。其中,通过第十八电阻具有限定ld电流不会超出可能损坏ld的最大电流。通过第十九电阻能够进行电位隔离,可以减小npn型三极管发射极输出的ld电流与ld电流采集放大器同相输入端的相互干扰。

36、5、本发明在mpd电流放大器的输出端与反相输入端之间设有第十四电阻,在mpd电流放大器的输出端与mcu电路的adc0脚之间设有第十一电阻和第十二接地电容。其中,第十四电阻作用是为mpd电流放大器提供负反馈以稳定放大器工作状态。第十一电阻和第十二接地电容可以组成低通滤波电路,其作用是滤除mpd电流放大器输出信号中的高频杂乱成分,有利于电流采集稳定和准确。

37、6、本发明采用了包括总板mcu电路、电子开关iic通信信号切换电路、电子开关控制信号切换电路、usb转iic电路、总板电源电路和通道板输出插座的控制总板,具有控制简单、外围电路元件少、可以减小电路体积、节省电路成本、可靠性高的优点。并且,在实际应用时还可通过模拟电子开关进行扩展,适用范围更广。

38、7、本发明可实现to激光器加电老化的自动控制,可多通道to激光器同时加电老化,以及实现老化参数可配置和自动化记录老化数据,有以利于老化数据的获取和分析。


技术特征:

1.一种to激光器的老化测试方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种to激光器的老化测试方法,其特征在于:所述通道电路板包括公用电路和多个共用公用电路的通道电路,公用电路包括通道板电子开关电路、用于与控制总板连接的通道板输入插座和用于与to老化板连接的老化板插座,通道电路包括通道板mcu电路、ld驱动电路、mpd检测电路、ea偏置电路、tec驱动电路、rt偏置电路、通道板电源电路和电源管理电路;其中,

3.根据权利要求2所述的一种to激光器的老化测试方法,其特征在于:所述ld驱动电路包括ld驱动放大器、ld电流采集放大器和npn型三极管,ld驱动放大电路的同相输入端与通道板mcu电路的dac1脚连接,npn型三极管包括基极、集电极和发射极,基极与ld驱动放大器的电压输出端连接,集电极、ld驱动放大器的电源端和ld电流采集放大器的电源端均与电源管理电路连接,发射极分别与ld驱动放大电路的反相输入端、ld电流采集放大器的同相输入端和老化板插座连接,ld电流采集放大器的电流输出端分别与ld电流采集放大器的反相输入端和通道板mcu电路的adc2脚连接。

4.根据权利要求3所述的一种to激光器的老化测试方法,其特征在于:所述ld驱动放大器的电压输出端与基极之间依次设有第十五电阻和第十四接地电容;

5.根据权利要求2所述的一种to激光器的老化测试方法,其特征在于:所述mpd检测电路包括镜像电流源和mpd电流放大器,镜像电流源包括镜像电流输入端、镜像电流输出端、镜像电源第一输入端、镜像电源第二输入端、比例镜像电流输出端,镜像电流输入端和镜像电流输出端均与老化板插座连接,镜像电源第一输入端和镜像电源第二输入端均与ea偏置电路连接,比例镜像电流输出端与mpd电流放大器的反相输入端连接,mpd电流放大器的输出端分别与mpd电流放大器的反相输入端和通道板mcu电路的adc0脚连接,mpd电流放大器的电源端与电源管理电路连接;mpd电流放大器的输出端与反相输入端之间设有第十四电阻,mpd电流放大器的输出端与mcu电路的adc0脚之间设有第十一电阻和第十二接地电容。

6.根据权利要求2所述的一种to激光器的老化测试方法,其特征在于:所述ea偏置电路包括ea_dc-dc芯片,ea_dc-dc芯片包括电源端、使能端、控制端、电压输出第一端和电压输出第二端,电源端和使能端均与电源管理电路连接,控制端与通道板mcu电路的dac2脚连接,电压输出第一端用于为mpd检测电路提供偏置电源,电压输出第二端与老化板插座连接,用于输出ea偏置电压。

7.根据权利要求2所述的一种to激光器的老化测试方法,其特征在于:所述tec驱动电路包括tec_dc-dc芯片,tec_dc-dc芯片的电源端与电源管理电路连接,tec_dc-dc芯片的电压输出负端与老化板插座连接,tec_dc-dc芯片的电压输出正端分别与老化板插座和通道板mcu电路的adc3脚连接,tec_dc-dc芯片的控制信号输入端与通道板mcu电路的dac0脚连接。

8.根据权利要求2所述的一种to激光器的老化测试方法,其特征在于:所述rt偏置电路包括rt偏置放大器,rt偏置放大器的电源端与电源管理电路连接,rt偏置放大器的同相输入端与通道板mcu电路的vref脚连接,rt偏置放大器的电压输出端分别与rt偏置放大器的反相输入端、通道板mcu电路的adc1脚和老化板插座连接。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种to激光器的老化测试方法,其特征在于:所述控制总板包括总板mcu电路、电子开关iic通信信号切换电路、电子开关控制信号切换电路、usb转iic电路、总板电源电路和用于对应插接通道电路板的通道板输出插座,总板电源电路分别为总板mcu电路、电子开关iic通信信号切换电路、电子开关控制信号切换电路、usb转iic电路和通道板输出插座供电,usb转iic电路的一端用于与上位机连接,另一端分别与总板mcu电路和电子开关iic通信信号切换电路连接,总板mcu电路分别与电子开关iic通信信号切换电路和电子开关控制信号切换电路连接,电子开关iic通信信号切换电路和电子开关控制信号切换电路均与通道板输出插座连接;其中,usb转iic电路用于接收上位机的选通指令并输出scl信号和sda信号,总板mcu电路用于根据选通指令控制电子开关iic通信信号切换电路和电子开关控制信号切换电路选定通道电路板,并将scl信号和sda信号输出至选定通道电路板中以建立通信连接。

10.根据权利要求9所述的一种to激光器的老化测试方法,其特征在于:所述总板mcu电路包括scl信号端、sda信号端、电源输入端、切换信号输出端和控制信号输出端,总板mcu电路通过scl信号端和sda信号端分别与usb转iic电路和电子开关iic通信信号切换电路连接,切换信号输出端与电子开关控制信号切换电路连接,控制信号输出端分别与电子开关iic通信信号切换电路和电子开关控制信号切换电路连接;


技术总结
本发明公开了一种TO激光器的老化测试方法,包括:1:上位机通过控制总板与通道电路板建立通信连接;2:由上位机将预设老化参数依次发送至各通道电路板中进行初始化操作,使通道电路板与TO老化板之间的输出电源断开;3:将TO激光器插装至TO老化板上并加电;4:由通道电路板根据接收到的老化参数对TO激光器施加LD电流、TEC电压和EA偏置电压进行老化测试,同时采集数据并实时动态调节输出的LD电流、TEC电压和EA偏置电压,使通道电路板按预设老化参数老化TO激光器;5:老化测试完成。本发明采用了独立的控制总板、通道电路板和TO老化板实现TO激光器的老化测试,不仅能够实现各通道电路板的集中供电和信号的统一控制,还能够在避免高温影响的前提下提高老化测试的稳定性和可靠性,解决了现有技术稳定性和可靠性较差的技术问题。

技术研发人员:高志龙,魏婧,姚海军,江月成
受保护的技术使用者:成都蓉博通信技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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