一种半导体激光芯片的测试设备及方法论文和设计-万怡富

全文摘要

本发明提供一种半导体激光芯片的测试设备及方法，该设备包括：机架；设于机架上的摆动测试机构，摆动测试机构包括与机架摆动连接的第一支架、与第一支架摆动连接的第二支架、驱动第一支架相对机架摆动的第一驱动器、以及驱动第二支架相对第一支架摆动的第二驱动器；芯片装载平台，设置在第二支架上，其上设有芯片装载位；光束测试机构，设置在机架上并位于摆动测试机构的一侧，用于在摆动测试机构驱动待测芯片摆动时，对待测芯片发出的光束进行光电转换测试，并得出芯片的测试数据。本发明中采用逐角度扫描法来测试光束发散角，且设计了可驱动芯片朝多个方向摆动的机构，实现对芯片多个方向的光束发射角进行测试，提高测试效率及数据的全面性。

主设计要求

1.一种半导体激光芯片的测试设备，其特征在于，包括：机架；设于所述机架上的摆动测试机构，所述摆动测试机构包括与所述机架摆动连接的第一支架、与所述第一支架摆动连接的第二支架、驱动所述第一支架相对所述机架摆动的第一驱动器、以及驱动所述第二支架相对所述第一支架摆动的第二驱动器，所述第一支架的摆动轴为X轴，所述第二支架的摆动轴为Z轴，X轴和Z轴在空间上交叉设置；芯片装载平台，设置在所述第二支架上，其上设有至少一芯片装载位；光束测试机构，设置在所述机架上并位于所述摆动测试机构的一侧，用于在所述摆动测试机构驱动待测半导体激光芯片摆动时，对所述待测半导体激光芯片发出的光束进行光电转换测试，并得出所述待测半导体激光芯片的光束发散角，所述待测半导体激光芯片装载于所述芯片装载位上；其中，所述光束测试机构包括：探头支架，设置在所述机架，且位于所述芯片装载平台的一侧；第一光电传感器，设置在所述探头支架上；第五驱动器，设置在所述机架上并用于驱动所述探头支架在所述机架上伸缩移动；所述光束测试机构还用于测试半导体激光芯片的LIV参数以及光谱参数，所述光束测试机构还包括：积分球，设置在所述探头支架远离所述芯片装载平台的一侧；设置在所述积分球上的第二光电传感器；通过光纤与所述积分球连接的光谱仪；以及移动线性模组，设置在所述机架上，所述积分球设置在所述移动线性模组上，以在所述移动线性模组的驱动下靠近或远离所述芯片装载平台移动；其中，在测试光束发散角时，所述第五驱动器驱动所述探头支架伸出，当测试LIV参数和光谱参数时，所述第五驱动器驱动所述探头支架缩回。

设计方案

1.一种半导体激光芯片的测试设备，其特征在于，包括：

机架；

设于所述机架上的摆动测试机构，所述摆动测试机构包括与所述机架摆动连接的第一支架、与所述第一支架摆动连接的第二支架、驱动所述第一支架相对所述机架摆动的第一驱动器、以及驱动所述第二支架相对所述第一支架摆动的第二驱动器，所述第一支架的摆动轴为X轴，所述第二支架的摆动轴为Z轴，X轴和Z轴在空间上交叉设置；

芯片装载平台，设置在所述第二支架上，其上设有至少一芯片装载位；

光束测试机构，设置在所述机架上并位于所述摆动测试机构的一侧，用于在所述摆动测试机构驱动待测半导体激光芯片摆动时，对所述待测半导体激光芯片发出的光束进行光电转换测试，并得出所述待测半导体激光芯片的光束发散角，所述待测半导体激光芯片装载于所述芯片装载位上；

其中，所述光束测试机构包括：

探头支架，设置在所述机架，且位于所述芯片装载平台的一侧；

第一光电传感器，设置在所述探头支架上；

第五驱动器，设置在所述机架上并用于驱动所述探头支架在所述机架上伸缩移动；

所述光束测试机构还用于测试半导体激光芯片的LIV参数以及光谱参数，所述光束测试机构还包括：

积分球，设置在所述探头支架远离所述芯片装载平台的一侧；

设置在所述积分球上的第二光电传感器；

通过光纤与所述积分球连接的光谱仪；以及

移动线性模组，设置在所述机架上，所述积分球设置在所述移动线性模组上，以在所述移动线性模组的驱动下靠近或远离所述芯片装载平台移动；

其中，在测试光束发散角时，所述第五驱动器驱动所述探头支架伸出，当测试LIV参数和光谱参数时，所述第五驱动器驱动所述探头支架缩回。

2.根据权利要求1所述的半导体激光芯片的测试设备，其特征在于，所述半导体激光芯片的测试设备还包括：

芯片供电机构，包括设置在所述第二支架上的第三驱动器以及与所述第三驱动器连接的供电探针，在所述第三驱动器的驱动下，所述供电探针落入所述芯片装载位内对待测半导体激光芯片进行供电。

3.根据权利要求2所述的半导体激光芯片的测试设备，其特征在于，所述第二支架上设有与所述芯片装载平台连接的第四驱动器，所述第四驱动器驱动所述芯片装载平台在所述第二支架上滑动，以使每个所述芯片装载位均可移动到正对于所述供电探针。

4.根据权利要求1所述的半导体激光芯片的测试设备，其特征在于，所述芯片装载平台包括设置在所述第二支架上的温控平台、以及层叠设置在所述温控平台顶部的芯片夹具。

5.根据权利要求4所述的半导体激光芯片的测试设备，其特征在于，所述芯片夹具包括：

承载板，层叠设置在所述温控平台的顶部上；

芯片定位板，层叠设置在所述承载板的顶部上，所述芯片装载位设置在所述芯片定位板上；以及

压紧板，与所述承载板顶部转动连接，并可转动至压紧装载在所述芯片装载位上的待测半导体激光芯片。

6.根据权利要求5所述的半导体激光芯片的测试设备，其特征在于，所述压紧板在与所述芯片装载位相对的位置上设有避让缺口，所述避让缺口的内壁上向外延伸出芯片压紧块。

7.根据权利要求5或6所述的半导体激光芯片的测试设备，其特征在于，所述芯片夹具还包括锁紧件，用于在所述压紧板压紧待测半导体激光芯片时锁紧所述压紧板。

8.一种半导体激光芯片的测试方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述的测试设备中，所述测试方法包括：

当一待测半导体激光芯片上电测试时，依序向第一驱动器和第二驱动器发送与所述待测半导体激光芯片对应的预设驱动信号，以按所述预设驱动信号设定的摆角驱动所述待测半导体激光芯片依序绕X轴和Z轴匀速往复摆动；

在所述待测半导体激光芯片摆动的过程中，通过光束测试机构不断对所述待测半导体激光芯片发出的光束进行光电转换，以分别得到所述待测半导体激光芯片在绕X轴和在绕Z轴摆动过程中的光强度数据；

根据所述光强度数据，计算出待测半导体激光芯片的光束发散角。

设计说明书

技术领域

本发明涉及半导体激光芯片技术领域，特别涉及一种半导体激光芯片的测试设备及方法。

背景技术

半导体激光芯片又称激光芯片，广泛应用于移动终端、计算机设备、人脸识别、智能家居、航空航天等各个领域当中。在半导体激光芯片的研发和使用过程中，一般需要对半导体激光芯片的多项参数(如光束发散角、光功率、电流、电压等)进行测试，以确定半导体激光芯片的性能和工作状态是否满足要求。

其中，光束发散角的大小决定了光束是否具有良好的方向性和高亮度性，对半导体激光芯片的发射功率和接收灵敏度等多方面有重大影响，因此其在半导体激光芯片的参数测试中属于重点测试指标。

现有技术当中，目前半导体激光芯片的光束发散角的测量方法一般有套孔测量法、CCD相机测量法及逐角度扫描法三种，套孔法需要测试人员根据光束的实际口径大小选取相应直径的小孔，测量时需要对光束中心和小孔光阑的中心进行人工校准，不同的芯片发射的光束需要重新选择小孔和进行光束中心与小孔光阑的中心的对准操作，测量的过程繁琐、效率低、成本高；而CCD测量法在测量过程中需要增加衰减片以防止CCD相机的损坏，该方法还需要不断寻找光束的聚焦点，但不同芯片射出的光束的聚焦点不同，因此测量不同芯片发射的光束时，需要测试人员重新寻找光束的聚焦点，效率低而且实时性差；同时，目前采用逐角度扫描法对光束发散角进行测试的仪器，一次装载只能测试芯片单一方向上的光束发散角，效率低而且数据不全面。另外，目前对半导体激光芯片进行测试的设备都是只能测量单一参数，测试效率低。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种半导体激光芯片的测试设备及方法，以解决现有技术当中半导体激光芯片的光束发散角测试效率低的技术问题。

本发明提供一种半导体激光芯片的测试设备，包括：

机架；

芯片装载平台，设置在所述第二支架上，其上设有至少一芯片装载位；

光束测试机构，设置在所述机架上并位于所述摆动测试机构的一侧，用于在所述摆动测试机构驱动待测半导体激光芯片摆动时，对所述待测半导体激光芯片发出的光束进行光电转换测试，并得出所述待测半导体激光芯片的光束发散角，所述待测半导体激光芯片装载于所述芯片装载位上。

进一步地，所述半导体激光芯片的测试设备还包括：

进一步地，所述第二支架上设有与所述芯片装载平台连接的第四驱动器，所述第四驱动器驱动所述芯片装载平台在所述第二支架上滑动，以使每个所述芯片装载位均可移动到正对于所述供电探针。

进一步地，所述芯片装载平台包括设置在所述第二支架上的温控平台、以及层叠设置在所述温控平台顶部的芯片夹具。

进一步地，所述芯片夹具包括：

承载板，层叠设置在所述温控平台的顶部上；

芯片定位板，层叠设置在所述承载板的顶部上，所述芯片装载位设置在所述芯片定位板上；以及

压紧板，与所述承载板顶部转动连接，并可转动至压紧装载在所述芯片装载位上的待测半导体激光芯片。

进一步地，所述压紧板在与所述芯片装载位相对的位置上设有避让缺口，所述避让缺口的内壁上向外延伸出芯片压紧块。

进一步地，所述芯片夹具还包括锁紧件，用于在所述压紧板压紧待测半导体激光芯片时锁紧所述压紧板。

进一步地，所述光束测试机构包括：

探头支架，设置在所述机架，且位于所述芯片装载平台的一侧；

第一光电传感器，设置在所述探头支架上；

第五驱动器，设置在所述机架上并用于驱动所述探头支架在所述机架上伸缩移动。

进一步地，所述光束测试机构还用于测试半导体激光芯片的LIV参数以及光谱参数，所述光束测试机构还包括：

积分球，设置在所述探头支架远离所述芯片装载平台的一侧；

设置在所述积分球上的第二光电传感器；

通过光纤与所述积分球连接的光谱仪；以及

移动线性模组，设置在所述机架上，所述积分球设置在所述移动线性模组上，以在所述移动线性模组的驱动下靠近或远离所述芯片装载平台移动。

本发明另一方面还提出一种半导体激光芯片的测试方法，应用于上述的测试设备中，所述测试方法包括：

根据所述光强度数据，计算出待测半导体激光芯片的光束发散角。

本发明的有益效果：通过设置驱动芯片装载平台摆动的摆动测试机构、并在该摆动测试机构的一侧设置对光束进行光电转换来获得芯片测试数据的光束测试机构，以通过逐角度扫描法来测试半导体激光芯片的光束发散角，测试时无需寻找光束的聚焦点，也无需更换小孔和进行对中校准，另外，本设备还设计了一种能够驱动芯片装载平台朝多个方向摆动的摆动测试机构，芯片在摆动测试机构的驱动下可以在X轴和Z轴上随意摆动，这样会有无数种测试角度组合，使一次装载可以测试芯片多个方向的光束发射角，提高测试效率及数据的全面性，还可以测试得到芯片整个光场的二维分布。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的半导体激光芯片的测试设备的立体图；

图2为本发明第一实施例中的摆动测试机构的立体图；

图3为本发明第一实施例中的芯片夹具的立体图；

图4为本发明第一实施例中的芯片夹具的立体分解图；

图5为图3当中I处的放大图；

图6为本发明第二实施例中的半导体激光芯片的测试设备的立体图;

图7为本发明第三实施例中的半导体激光芯片的测试方法的流程图。

主要元件符号说明：

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图5，所示为本发明第一实施例中的半导体激光芯片的测试设备，包括机架10、设于机架10上的摆动测试机构20、设于摆动测试机构20上的芯片装载平台30、设于摆动测试机构20上的芯片供电机构40、以及设于机架10上的光束测试机构50，其中：

机架10包括底板11及设于底板11上的两个支撑架12，两个支撑架12相对间隔布置，摆动测试机构20整体架设在两个支撑架12之间，且整体可相对支撑架12摆动。具体地，摆动测试机构20包括第一支架21、第二支架22、第一驱动器23及第二驱动器24，第一支架21架设于两个支撑架12之间，且与支撑架12摆动连接，第一支架21的摆动轴为X轴，第二支架22设置在第一支架21上，并与第一支架21摆动连接，第二支架22的摆动轴为Z轴，第一驱动器23设置在支撑架12上并与第一支架21连接，以驱动第一支架21相对机架10匀速往复摆动，第二驱动器24设置在第一支架21上并与第二支架22连接，以驱动第二支架22相对第一支架21匀速往复摆动。第一驱动器23的数量为两个，每个支撑架12上设置一个，以从两端同步驱使第一支架21摆动，第二驱动器24的数量为一个，第一驱动器23与第二驱动器24均可以为步进电机或伺服电机，运行时可按控制器的控制指令进行受控工作。

芯片装载平台30设置在第二支架22上，芯片装载平台30上设有至少一芯片装载位30a，每一芯片装载位30a可装载一个待测半导体激光芯片。当第一驱动器23驱动第一支架21相对机架10摆动时，芯片装载平台30绕X轴摆动，当第二驱动器24驱动第二支架22相对第一支架21摆动时，芯片装载平台30绕Z轴摆动，相对应地，装载在芯片装载平台30上的待测半导体激光芯片也将绕X轴或Z轴摆动，摆动角度由第一驱动器23及第二驱动器24控制，且不同类型的激光芯片，可对应设置不同的摆动角度，以满足不同类型的激光芯片发散角的测试要求。

其中，X轴和Z轴在空间上交叉设置，使得摆动测试机构20可驱动芯片装载平台30上朝多个方向摆动，实现对芯片多个方向的光束发射角进行逐角度扫描测试。在本实施例当中， X轴和Z轴在空间上垂直设置，使摆动测试机构20可驱动待测半导体激光芯片在水平面和竖直面上摆动，可实现对芯片水平方向和竖直方向的光束发射角进行测试。

具体地，芯片装载平台30包括设置在第二支架22上的温控平台31、以及层叠设置在温控平台31顶部的芯片夹具32，温控平台31为半导体温控平台，用于在测试时提供恒温控制，以控制待测半导体激光芯片在测试时的温度，达到保护芯片的目的。芯片夹具32包括承载板321、芯片定位板322、压紧板323及锁紧件324，承载板321层叠设置在温控平台31的顶部，芯片定位板322层叠设置在承载板321的顶部上，芯片装载位30a设置在芯片定位板322上，压紧板323与承载板321顶部转动连接，并可转动至盖在芯片定位板322上，以压紧装载在芯片装载位30a上的待测半导体激光芯片，锁紧件324用于在压紧板323压紧待测半导体激光芯片时锁紧压紧板323，锁紧件324可以为螺栓，锁紧时螺接在压紧板323和承载板321上，锁紧件324也可以为插销，锁紧时插接在压紧板323和承载板321上。

在本实施例当中，芯片定位板322上设有五个芯片装载位30a，压紧板323在与芯片装载位30a相对的每个位置上均设有避让缺口323a，避让缺口323a的内壁上向外延伸出芯片压紧块323b，压紧时，待测半导体激光芯片设置在芯片装载位30a内，芯片压紧块323b压在待测半导体激光芯片的顶部。

芯片供电机构40包括设置在第二支架22上的第三驱动器41以及与第三驱动器41连接的供电探针42，供电探针42连接电源且设置在芯片夹具32的上方，在第三驱动器41的驱动下，供电探针42会落入到下方的芯片装载位30a内对待测半导体激光芯片进行供电（接通芯片正负极）。在本实施例当中，第三驱动器41为气缸，其活塞轴末端连接供电探针42。在其它实施例当中，第三驱动器41还可以其它伸缩驱动件（如液压杆），或者还可以采用电机，并通过滚珠丝杆传动结构或带式传动结构来驱动供电探针42。

为了使五个芯片装载位30a内的待测半导体激光芯片都能够接上电源进行测试，第二支架22上设有与芯片装载平台30连接的第四驱动器25，第四驱动器25驱动芯片装载平台30在第二支架22上滑动，以使每个芯片装载位30a均可移动到正对于供电探针42，这样只需布置一个芯片供电机构40，既可以满足所有装载位的供电需求，降低成本。在本实施例当中，第四驱动器25为电机，该电机通过滚珠丝杆传动结构来驱动芯片装载平台30移动，在其它实施例当中，该电机还可以通过带式传动结构来驱动芯片装载平台30移动，或者第四驱动器25还可以为气缸、液压杆等伸缩驱动件。

光束测试机构50设置在机架10上并位于摆动测试机构20的一侧，用于在摆动测试机构20驱动待测半导体激光芯片摆动时，对待测半导体激光芯片发出的光束进行光电转换测试，并得出待测半导体激光芯片的测试数据，该待测半导体激光芯片装载于芯片装载位30a上。

其中，在本实施例当中，所述测试数据包括LIV参数、光谱参数及光束发散角，即测试半导体激光芯片的LIV参数、光谱参数及光束发散角，LIV参数包括光功率（L）、电流（I）和电压（V）参数，光谱参数包括中心波长、峰值波长、半峰宽等。相对应地，光束测试机构50具体包括探头支架51、第一光电传感器52、第五驱动器（图未示）、测试控制器（图未示）、积分球53设置在积分球53上的第二光电传感器（图未示）、以及通过光纤与积分球53连接的光谱仪（图未示），探头支架51设置在其中一支撑架12上，并可在支撑架12上伸缩移动，探头支架51位于芯片装载平台30的一侧，第一光电传感器52设置在探头支架51的一端上，第五驱动器设置在机架上并与探头支架51远离第一光电传感器52的一端连接，用于驱动探头支架51在支撑架12上伸缩移动，积分球53设置在探头支架51远离芯片装载平台30的一侧。测试控制器分别与第一光电传感器52和光谱仪通讯连接，第一光电传感器52用于采集待测半导体激光芯片在水平方向、竖直方向及其它组合角度上摆动过程中的光强数据，然后测试控制器根据逐角度扫描算法和该光强数据，即可计算出待测半导体激光芯片在水平方向、竖直方向及其它角度上的光束发散角，第二光电传感器用于配合积分球53对半导体激光芯片的光束光电转换，根据转换后的光电流算出得到光功率（L）等，连接在积分球上的光纤将部分光束导入到光谱仪中，完成光谱分析，得出中心波长、峰值波长、半峰宽等参数。第五驱动器可以为气缸、液压杆、伸缩电机、步进电机或伺服电机，运行时可受控制器控制，以精确控制供电探针42、芯片装载平台30和第一光电传感器52的移动行程。另外，在其它实施例当中，需要测试的数据还可以为LIV参数及光束发散角当中的任一种，或者也可以增加一些测试项目，则测试设备也可以相应的省去或增加一部分相应的测试结构。

需要指出的是，光束发散角是指光束宽度或直径随离束腰位置的距离增加而增大的角度，半导体激光芯片发出的激光光束的强度分布一般由外至光束中心，光强度在逐渐增强，最外最弱，中心最强，逐角度扫描法基于此光束特征，其测光束发散角的原理为：当半导体激光芯片在垂直或者水平方向上匀速往复摆动时，其发出的激光光束同样以出光点为圆心，出光点到探测器（光电传感器）的距离为半径做圆弧运动，摆动时光束在垂直或水平方向上的各点会依次经过探测器，设定往复摆动角度为：-a到a度（一般情况下，垂直方向a=60，水平方向a=20），并设定探测器的采集率为：每一次从-a摆动到a度的过程中采集m点光强，那么将2a的角度等分为m份，也就是角度的间隔为2a\/m，将m点光强度分别与每个角度点一一对应，就可以绘制出光强随着角度的变化曲线，这样就可以得出激光光束的发散角度。

以下结合具体的测试过程来详细说明本测试设备，测试过程为：

首先将待测半导体激光芯片装载在芯片装载位30a上，并在第三驱动器41和第四驱动器25的作用下，使其中一个芯片装载位30a上的待测半导体激光芯片（设为A芯片）上电测试，然后第五驱动器驱动探头支架51伸长，以将第一光电传感器52推至与A芯片相对的位置上，然后第一驱动器23驱动芯片装载位30a绕X轴匀速往复摆动设定角度，以带动A芯片在竖直方向上做相应摆动，在此摆动过程当中，第一光电传感器52对A芯片发出的光束进行光电转换，以不断采集光束在竖直方向上的强度信息，以同样的方式，第二驱动器41驱动芯片装载位30a绕Z轴匀速往复摆动设定角度，以带动A芯片在水平方向上做相应摆动，第一光电传感器52不断采集光束在水平方向上的强度信息，测试控制器在得到A芯片在水平方向和竖直方向摆动过程中的光强度数据后，即可计算出A芯片在水平方向和竖直方向的光束发散角；

然后，第五驱动器驱动探头支架51缩回，使A芯片发出的光束进入积分球51内，并在第二光电传感的感应下得到光功率（L）、电流（I）和电压（V）参数。

另外，在测试时，当第一驱动器23驱动芯片绕X轴匀速往复摆动时，第二驱动器24可以将芯片驱动至处在任意位置上，如与X轴呈0°、30°、45°等夹角的位置上，同时，当第二驱动器24驱动芯片绕Z轴匀速往复摆动时，第一驱动器23可以将芯片驱动至处在任意位置上，如与Z轴呈0°、30°、45°等夹角的位置上，这样就可以有无数种逐角度测量的角度组合，按逐角度测量原理逐一测量后，可以得到芯片整个光场的二维分布。需要指出的是，在本发明的一些可选实施例当中，该测试设备还可以具有用于防护用的外壳、用于照明的照明装置、以及用于显示测试数据的显示设备，另外光电传感器还可以连接PD信号放大器，以对光电转换的电信号进行放大。

综上，本实施例当中的测试设备，通过设置驱动芯片装载平台30摆动的摆动测试机构20、并在该摆动测试机构20的一侧设置对光束进行光电转换来获得芯片测试数据的光束测试机构50，以通过逐角度扫描法来测试半导体激光芯片的光束发散角等数据，测试时无需寻找光束的聚焦点，也无需更换小孔和进行对中校准，另外，本设备还设计了一种能够驱动芯片装载平台朝多个方向摆动的摆动测试机构30，芯片在摆动测试机构30的驱动下可以在X轴和Z轴上随意摆动，这样会有无数种测试角度组合，使一次装载可以测试芯片多个方向的光束发射角，提高测试效率及数据的全面性，还可以测试得到芯片整个光场的二维分布。

请查阅图6，所示为本发明第二实施例中的半导体激光芯片的测试设备，本实施例当中的测试设备与第一实施例中的测试设备的区别在于：

光束测试机构50还包括移动线性模组54，移动线性模组54设置在底板11上，积分球53设置在移动线性模组54上，以在移动线性模组54的驱动下靠近或远离芯片装载平台30移动，以满足不同芯片测试距离的要求。

在具体实施时，移动线性模组54可以为滚珠丝杠与直线导轨配合的模组形式，也可以为同步带与同步带轮配合的模组形式。

需要指出的是，本发明第二实施例所提供的装置，其实现原理及产生的一些技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

本发明另一方面还提出一种半导体激光芯片的测试方法，请查阅图7，所示为本发明第三实施例中的半导体激光芯片的测试方法，所述测试方法可应用于上述第一或第二实施例当中的测试设备中，具体可以应用在该测试设备的测试控制器中，所述测试方法包括步骤S1-步骤S4：

步骤S1，向第三驱动器发送供电信号，以使供电探针下移至对当前位于其下方的待测半导体激光芯片进行供电。

具体地，在本步骤之前，还需要将待测半导体激光芯片预装在各芯片装载位上，并可利用第四驱动器来驱动芯片装载平台移动，以将其中一个待测半导体激光芯片处在供电探针下方的指定位置上。

步骤S2，当所述待测半导体激光芯片上电测试时，依序向第一驱动器和第二驱动器发送与所述待测半导体激光芯片对应的预设驱动信号，以按所述预设驱动信号设定的摆角驱动所述待测半导体激光芯片依序绕X轴和Z轴匀速往复摆动。

需要指出的是，不同类型的半导体激光芯片，因其光束发射角不同，因此可以设定不同的测试摆动角度，从而转换得到不同的预设驱动信号。驱动器（电机）在接收到任一预设驱动信号时，可以按该预设驱动信号设定的电机转动圈数运行，从而带动半导体激光芯片摆动所设定角度。另外，在测试时，半导体激光芯片绕X轴和Z轴摆动的角度可以相同也可以不同，可通过发送不同的驱动信号来控制。

具体地，本步骤的具体过程可以为：先向第一驱动器发送与待测半导体激光芯片对应的第一预设驱动信号，以使按第一驱动器第一预设驱动信号设定的摆角驱动待测半导体激光芯片依序绕X轴匀速往复摆动，摆动时间达到设定时间后，再向第二驱动器发送与待测半导体激光芯片对应的第二预设驱动信号，以使按第二驱动器第一预设驱动信号设定的摆角驱动待测半导体激光芯片依序绕Z轴匀速往复摆动。

步骤S3，在所述待测半导体激光芯片摆动的过程中，通过光束测试机构不断对所述待测半导体激光芯片发出的光束进行光电转换，以分别得到所述待测半导体激光芯片在绕X轴和在绕Z轴摆动过程中的光强度数据。

步骤S4，根据所述光强度数据，计算出待测半导体激光芯片的光束发散角。

需要指出的是，在测试时，当第一驱动器驱动芯片绕X轴匀速往复摆动时，第二驱动器可以将芯片驱动至处在任意位置上，如与X轴呈0°、30°、45°等夹角的位置上，同时，当第二驱动器驱动芯片绕Z轴匀速往复摆动时，第一驱动器可以将芯片驱动至处在任意位置上，如与Z轴呈0°、30°、45°等夹角的位置上，这样就可以有无数种逐角度测量的角度组合，按逐角度测量原理逐一测量后，可以得到芯片整个光场的二维分布。

基于此，在本发明一些可选实施例当中，在步骤S4之后，所述半导体激光芯片的测试方法还可以包括以下步骤：

根据测算出来的各角度的发散角度，绘制出半导体激光芯片的远场光场的二维分布。

需要指出的是，在需要绘制芯片的光场二维分布时，须对多种角度组合进行测试，以得到多个角度上的光强度数据，并计算出各角度的光强度数据各自对应的发散角度，然后根据这计算出的多个发散角度绘制出半导体激光芯片的远场光场的二维分布。

综上，本实施例当中的测试方法，通过逐角度扫描法来测试半导体激光芯片的光束发散角等数据，测试时无需寻找光束的聚焦点，也无需更换小孔和进行对中校准，另外，通过驱动芯片在X轴和Z轴上随意摆动，这样会有无数种测试角度组合，使一次装载可以测试芯片多个方向的光束发射角，提高测试效率及数据的全面性，还可以测试得到芯片整个光场的二维分布。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

设计图

一种半导体激光芯片的测试设备及方法论文和设计

一种半导体激光芯片的测试设备及方法论文和设计-万怡富

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主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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