柯泰測試發(fā)布VCSEL窄脈沖測試系統(tǒng)

VCSEL器件廣泛應(yīng)用于距離測量和3D傳感。當(dāng)VCSEL陣列用于ToF模組，特別是LiDAR一類的dToF系統(tǒng)時，VCSEL在窄脈沖（通常是納秒量級）情況下的峰值功率、工作電流、工作電壓、轉(zhuǎn)化效率、近遠(yuǎn)場光學(xué)特性等參數(shù)對于芯片供應(yīng)商、封裝服務(wù)商、模組集成商等都非常重要。

經(jīng)典測試方法一般使用微秒級（μs）脈沖測試結(jié)果來映射器件在窄脈沖下的響應(yīng)，由于在熱效應(yīng)等主要條件上無法完全對應(yīng)，故這種方法僅是一種替代方法。隨著應(yīng)用端對3D傳感作用距離和精度要求不斷增加，VCSEL器件的工作電流隨之不斷加大、脈沖寬度不斷減小，上述替代方法的短板也逐漸顯示出來：如果繼續(xù)使用數(shù)十微秒脈寬和數(shù)安培電流的測試結(jié)果來表征大功率窄脈沖性能，可能會給最終系統(tǒng)標(biāo)定帶來較大不確定度。

為了滿足VCSEL產(chǎn)業(yè)鏈對窄脈沖LIV和近遠(yuǎn)場測試的需求，柯泰測試和多家頭部企業(yè)進(jìn)行了深入的討論交流，結(jié)合產(chǎn)業(yè)界需求和自身知識經(jīng)驗，發(fā)布指標(biāo)領(lǐng)先的窄脈沖測試方案，覆蓋窄脈沖LIV、近場光學(xué)測試和遠(yuǎn)場光學(xué)測試。

這一系統(tǒng)的主要目標(biāo)場景包括：

• VCSEL芯片性能評估和壓力測試

• 陣列模組封裝測試

• 3D傳感模組研發(fā)

• 3D傳感系統(tǒng)廠商來料檢測和故障分析

柯泰測試窄脈沖LIV系統(tǒng)用戶界面

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測試系統(tǒng)的主要特點

1、使用定制的測試治具，實現(xiàn)非破壞性的快速測試

2、使用通用測試儀器，測試條件可控性和重復(fù)性優(yōu)于傳統(tǒng)定制系統(tǒng)。系統(tǒng)中的儀器亦可在其它測試中使用，通用性好

3、集成測試臺，提高系統(tǒng)搭建效率

4、一鍵式自動化測試軟件，自動掃描工作點，提高工作效率

5、可根據(jù)需要替換測試系統(tǒng)組件，從而實現(xiàn)更高的測試要求

窄脈沖指標(biāo)

系統(tǒng)配置

1. 窄脈沖LIV典型系統(tǒng)配置

說明：窄脈沖驅(qū)動器使用夾具測試VCSEL封裝體，標(biāo)準(zhǔn)配置中包含一塊用戶指定的測試夾具；

測試軟件包含兩個版本：標(biāo)準(zhǔn)配置包括基礎(chǔ)版，基礎(chǔ)版可完成儀器控制，自動測試和基本數(shù)據(jù)處理，繪制LIV曲線；高級版還包含高級波形分析；

僅選擇LIV測試時，測試臺為可選項。

窄脈沖LIV壓力測試示例

2. 窄脈沖近場測試典型配置

說明：完成參數(shù)可控的近場測試，用戶需要先完成LIV測試，進(jìn)而控制實際近場測試使用的驅(qū)動電流等參數(shù)。

近場測試結(jié)果示例

3. 窄脈沖遠(yuǎn)場測試典型配置

說明：完成參數(shù)可控的遠(yuǎn)場測試，用戶需要先完成LIV測試，進(jìn)而控制實際遠(yuǎn)場測試使用的驅(qū)動電流等參數(shù)。

遠(yuǎn)場測試實例（脈沖電流峰值約60A）

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KTA-LTC系列激光器測試臺適用于實驗室環(huán)境，提供了驅(qū)動器定位、積分球定位和移動、相機定位和移動、遮光、電纜連接等多種結(jié)構(gòu)，能快速實現(xiàn)實驗環(huán)境搭建。其外觀尺寸可定制。

自動測試軟件KTS-NPLIV

VCSEL窄脈沖測試涉及高壓設(shè)備和高功率激光輻射，為了保證測試人員和測試設(shè)備的安全，我們不建議使用手動方式測試。另外，本系統(tǒng)使用儀器較多，測試過程較為復(fù)雜，手動測試容易產(chǎn)生人為誤差。

為了得到穩(wěn)定的結(jié)果，柯泰窄脈沖測試系統(tǒng)搭配了自動測試軟件平臺KTS-NPLIV。

KTS-NPLIV內(nèi)含四個模塊，分別是：

• 基本LIV測試模塊（opt BAS）：系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置軟件，包括儀器設(shè)置，自動數(shù)據(jù)讀取、繪圖，測試結(jié)果導(dǎo)出等功能；測試項包括工作電流、工作電壓、消耗功率、光功率、轉(zhuǎn)化效率（PCE）；
• 高級LIV測試模塊（opt APA）：除了選項BAS所含測試項，加入斜效率、等效電阻、Kink值、Kink值電流；還提供了高級脈沖參數(shù)分析能力，可完成脈沖時域校正、峰值估計、脈沖時間參數(shù)測試等功能；
• 近場分析模塊（opt NF）：基于選項BAS或APA，分析特定電流下的近場光學(xué)指標(biāo)，包括發(fā)光孔數(shù)量、每個發(fā)光孔位置、質(zhì)心位置、橢圓度、離心率、均勻度、暗點數(shù)、壞點數(shù)、亮點數(shù)等；
• 遠(yuǎn)場分析模塊（opt FF）：基于選項BAS或APA，分析特定電流下的遠(yuǎn)場光學(xué)指標(biāo)，包括發(fā)散角、剖線均勻度、人眼安全、宮格總強度、宮格面積、宮格平均強度、宮格均勻度、宮格平均強度比值、宮格對比度等

選項APA（高級脈沖分析）的脈沖時域矯正

為了盡量降低用戶成本，柯泰測試有限地支持采用用戶自有儀器集成：如用戶已購買本系統(tǒng)支持的、且在保修期內(nèi)的儀器，可在本系統(tǒng)中直接應(yīng)用，具體支持儀器清單請聯(lián)系柯泰測試官方聯(lián)系方式。
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