[發(fā)明專利]嵌入式半導(dǎo)體拉曼激光器測試裝置及測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410459696.4
• 申請日: 2014-09-11
• 公開（公告）號: CN104792496A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 瑚琦;高鵬飛;郭漢明
• 申請（專利權(quán)）人: 上海鑒譜光電科技有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 上海德昭知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域，具體涉及一種用于半導(dǎo)體拉曼激光器光譜穩(wěn)定性測試的測試裝置。

背景技術(shù)

拉曼光譜反映了分子內(nèi)部的振動與轉(zhuǎn)動能級的情況，它表征了分子的結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于分子的指紋，主要用于測定物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)。拉曼光譜測試可實(shí)現(xiàn)樣品的完全無損檢測，這是當(dāng)前各種光學(xué)儀器測量或者物質(zhì)鑒定所不具有的特性，因此得到廣泛關(guān)注。

拉曼光譜是光與樣品相互作用時，樣品散射出的一種頻率與照射光頻率不同的微弱光譜，光源是拉曼光譜分析儀中的必要部件，因半導(dǎo)體激光器具有體積小，容易集成等優(yōu)點(diǎn)，很適合作為便攜式拉曼光譜分析儀的光源。在使用拉曼光譜分析儀對樣品進(jìn)行測試時，根據(jù)待測樣品的不同，激光器工作的時間也不盡相同，為保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，必須保證激光器輸出的光譜強(qiáng)度穩(wěn)定，保證激光器輸出的光譜波長穩(wěn)定。因此，激光器在應(yīng)用到光譜分析儀器上之前，需要對其穩(wěn)定性進(jìn)行嚴(yán)格的測試。

通常情況下，半導(dǎo)體激光器光譜穩(wěn)定性的測量需要用到直流穩(wěn)壓電源、TEC(thermo-electric?coole,半導(dǎo)體制冷器)控制器、半導(dǎo)體激光驅(qū)動器、光譜分析儀等，這些儀器不僅價格昂貴，而且操作步驟復(fù)雜，工作人員需要聯(lián)合使用以上儀器才能測量在某一溫度下某一時刻激光器輸出光譜的強(qiáng)度信息。而對于激光器光譜穩(wěn)定性的測量，需要測量半導(dǎo)體激光器輸出的光譜強(qiáng)度隨時間、溫度等的變化，測試周期長，在使用以上儀器進(jìn)行測試時，需要多名工作人員相互配合，手動記錄多種測試數(shù)據(jù)，工作量巨大，效率低下，十分不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為解決上述問題而進(jìn)行的，通過提供一種自動化程度高的嵌入式半導(dǎo)體拉曼激光器測試裝置及測試方法，進(jìn)一步提高半導(dǎo)體拉曼激光器光譜穩(wěn)定性的測試效率。

本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的用于半導(dǎo)體拉曼激光器光譜穩(wěn)定性的測試的一種嵌入式半導(dǎo)體拉曼激光器測試裝置，其特征在于，包括：

溫度控制單元，用于控制拉曼激光器內(nèi)的溫度；電流控制單元，用于控制拉曼激光器內(nèi)的電流；檢測單元，包括分光組件、第一光強(qiáng)檢測電路、第二光強(qiáng)檢測電路以及濾光組件，分光組件用于將拉曼激光器發(fā)出的激光分為第一光束和第二光束，第一光束和第一光強(qiáng)檢測電路用于檢測光譜強(qiáng)度穩(wěn)定性，第二光束和濾光組件以及第二光強(qiáng)檢測電路用于檢測光譜波長穩(wěn)定性；以及，微控制單元，用于控制溫度控制單元、電流控制單元和檢測單元工作，并對檢測單元測量到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

本發(fā)明提供的嵌入式半導(dǎo)體拉曼激光器測試裝置，還可以具有這樣的特征：其中，溫度控制單元包括溫度調(diào)節(jié)組件、溫度感應(yīng)組件以及溫度調(diào)節(jié)組件驅(qū)動器件，溫度調(diào)節(jié)組件和溫度感應(yīng)組件位于半導(dǎo)體拉曼激光器內(nèi)，

溫度調(diào)節(jié)組件驅(qū)動器件在微控制單元的控制下驅(qū)動溫度調(diào)節(jié)組件改變拉曼激光器內(nèi)的溫度，溫度感應(yīng)組件用于實(shí)時感應(yīng)拉曼激光器內(nèi)的溫度。

本發(fā)明提供的嵌入式半導(dǎo)體拉曼激光器測試裝置，還可以具有這樣的特征，還包括：人機(jī)交互界面，和微控制單元連接，用于選擇測試模式以及輸入或改變測試條件。

本發(fā)明提供的嵌入式半導(dǎo)體拉曼激光器測試裝置，還可以具有這樣的特征，還包括：實(shí)時時鐘組件，和微控制單元連接，用于記錄拉曼激光器每次工作的起止時間。

本發(fā)明提供的嵌入式半導(dǎo)體拉曼激光器測試裝置，還可以具有這樣的特征，還包括：顯示組件，和微控制單元連接，用于顯示測試條件及測試數(shù)據(jù)。

本發(fā)明提供的嵌入式半導(dǎo)體拉曼激光器測試裝置，還可以具有這樣的特征，還包括：通訊組件，和微控制單元連接，用于向計算機(jī)或智能手機(jī)傳輸測試數(shù)據(jù)。

本發(fā)明提供的嵌入式半導(dǎo)體拉曼激光器測試裝置，還可以具有這樣的特征，還包括：存儲組件，和微控制單元連接，用于存儲測試數(shù)據(jù)。

本發(fā)明提供的嵌入式半導(dǎo)體拉曼激光器測試裝置，還可以具有這樣的特征：光強(qiáng)檢測電路包含順序連接的光電轉(zhuǎn)換組件、電流/電壓轉(zhuǎn)換電路、信號放大電路、低通濾波電路以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，其中，光電轉(zhuǎn)換組件用于將光強(qiáng)信號轉(zhuǎn)換為電流信號，電流/電壓轉(zhuǎn)換電路用于將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，信號放大電路用于將電壓信號放大至合適的幅值，低通濾波電路用于抑制電壓信號上疊加的噪聲信號，提高信噪比，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路用于將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體拉曼激光器光譜穩(wěn)定性的測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，在人機(jī)交互界面選擇測量模式，輸入測試條件；

步驟2，微控制單元控制溫度控制單元以及電流控制單元工作，將半導(dǎo)體拉曼激光器內(nèi)的溫度和電流調(diào)至預(yù)定值；