[发明专利]一种激光能量转换芯片的测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种激光能量转换芯片的测试装置及方法，该装置包括：半导体激光器模块，用于发出第一测试激光；分光镜，用于将第一测试激光分成第一激光光束和第二激光光束，并将第二激光光束投射到待测试激光能量转换芯片的第一表面上；功率探测器，用于测试第一激光光束的激光功率，其中，第一激光光束到达功率探测器的距离与第二激光光束到达待测激光能量转换芯片的第一表面的距离相等；电性参数测试装置，用于测试待测激光能量转换芯片的电性参数；效率测试装置，用于根据激光功率及电性参数计算待测激光能量转换芯片的转换效率。该装置可以实时、在线、精确地测量得到多结激光能量转换芯片的光电转换效率。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，具体涉及一种激光能量转换芯片的测试装置及方法。

背景技术

激光能量传输是以激光作为媒介，将电能从空间某一点(电源)传输到另一点(负载)。激光能量传输具有方向性好，转换效率高，能量集中等特点而被广泛应用。在激光能量传输系统中最核心的部分是激光能量转换芯片。近几年激光能量转换芯片逐渐转向隧道结连接的垂直多结芯片方向发展，因为垂直多结芯片可以有效的降低内部热阻，极大的提高芯片的光电转换效率，并且实现在单芯片上电压提升，极大的提升激光能量转换芯片与负载的集成度。

激光能量转换芯片的光电转换效率的高低极大地影响激光能量传输的效率，因此，需要准确的测量装置和方法以测试激光能量转换芯片的光电转换效率。目前在激光能量转换芯片的光电转换效率测试方法中，普遍采用短路电流来表征入射激光辐照强度，但由于多结芯片的发光耦合(luminescence coupling)问题，会出现多结芯片的短路电流与入射激光辐照强度并不是呈现线性变化，使得得到的入射激光辐照强度不准确，从而导致计算得到的激光能量转换芯片的光电转换效率不准确。因此，需要采用一种新的方法来测试激光能量转换芯片表面的激光辐照强度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种激光能量转换芯片的测试装置及方法，以解决目前的激光能量转换芯片的光电转换效率的测试方法中得到的入射激光辐照强度不准确，从而导致计算得到的激光能量转换芯片的光电转换效率不准确的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种激光能量转换芯片的测试装置，包括：半导体激光器模块，用于发出第一测试激光；分光镜，用于将第一测试激光分成第一激光光束和第二激光光束，并将第二激光光束投射到待测试激光能量转换芯片的第一表面上；功率探测器，用于测试第一激光光束的激光功率，其中，第一激光光束到达功率探测器的距离与第二激光光束到达待测激光能量转换芯片的第一表面的距离相等；电性参数测试装置，用于测试待测激光能量转换芯片的电性参数；效率测试装置，用于根据激光功率及电性参数计算待测激光能量转换芯片的转换效率。

可选地，激光能量转换芯片的测试装置还包括：准直匀化透镜系统，设置在半导体激光器模块与分光镜之间，用于将第一测试激光进行整形、匀化，并输出光斑与待测激光能量转换芯片的第一表面形状、面积一致的第二测试激光。

可选地，准直匀化透镜系统包括：光束整形模块，用于将第一测试激光进行整形，形成平行光束；扩束模块，用于扩大平行光束的直径；微透镜阵列，用于将扩大直径的平行光束进行匀化；傅里叶透镜，用于将匀化后的平行光束进行傅里叶变换；光阑，用于控制傅里叶变换后的平行光束的形状、面积与待测激光能量转换芯片的第一表面的形状、面积一致。

可选地，激光能量转换芯片的测试装置还包括：温度控制平台，用于承载待测试激光能量转换芯片并进行调温。

可选地，分光镜为50％透射率的分光镜。