Kā sildīšanas plāksnes ir paredzētas LED un lāzera diožu testēšanas termiskai vadībai?

LED vai lāzera diodes optiskā izeja ir atkarīga no temperatūras. Lai pārbaudītu šīs ierīces, tās jāuztur precīzā, stabilā temperatūrā, kamēr tiek mērīta to gaisma, un tādēļ ir nepieciešams sildīšanas posms. Jebkuras plāksnes temperatūras svārstības tiek novērotas kā ierīces veiktspējas novirze, tāpēc termiskā stabilitāte ir viens no galvenajiem optisko raksturojumu sistēmu ierobežojumiem.

Termiskās prasības optoelektroniskajai pārbaudei
Sildīšanas plāksnes LED lāzerdiodes testēšanas vide ir izstrādāta, lai imitētu patiesus darbības apstākļus, neradot termiskus artefaktus. Parasti ierīce tiek raksturota regulētā temperatūras diapazonā no 25 grādiem līdz 100 grādiem, kur pat nelielas temperatūras izmaiņas var mainīt viļņa garumu, efektivitāti vai izejas jaudu.

Šīs jutības dēļ sildīšanas stadija tiek uzskatīta par metroloģijas{0}}pakāpes termisko atsauci, nevis pamata temperatūras avotu.

Plateņu konstrukcija un temperatūras kontroles stratēģijas
Optiskās pārbaudes sistēmās lielākā daļa sildīšanas plākšņu ir izgatavotas no alumīnija, kam ir augsta siltumvadītspēja. Tas noved pie ātras sānu siltuma izplatīšanās un lokālo karsto plankumu samazināšanās.

Galvenās dizaina iezīmes ir:

Iegulti RTD vai precīzi termistora sensori slēgtas cilpas vadībai

Optimizēti vairāku{0} zonu sildītāju modeļi ar termisko simulāciju

Ierīces saskares apstākļi ir konsekventi, pārvaldiet virsmas līdzenumu, lai saglabātu

Vadības sistēmas parasti ir iestatītas tā, lai nodrošinātu stabilitāti no ±0,1 līdz ±0,2 grādiem visā aktīvajā zonā. Šie stingrie noteikumi nodrošina, ka visas izmērītās optiskās svārstības ir no ierīces, nevis no testa armatūras.

Optiskā saderība un virsmas inženierija
Sildītāja virsma bieži ir pārklāta, lai samazinātu tās atstarošanas spēju, lai novērstu optisko mērījumu traucējumus. Melni anodētas vai pārklātas virsmas bieži tiek izmantotas, lai samazinātu izkliedētu atstarojumu, kas varētu izkropļot fotometriskos mērījumus.

Testējamās ierīces ir tieši piestiprinātas pie apsildāmās virsmas zondes stacijās un integrējošās sfēras konfigurācijās. Līdz ar to tam jāapvieno termiskā viendabība un optiskā neitralitāte.

Lai izvairītos no jutīgu lēcu, detektoru un optisko pārklājumu piesārņošanas, ir norādīti arī materiāli ar zemu-izplūdes gāzēm.

Elektriskie un elektromagnētiskie aspekti
EMI var radīt troksni ļoti jutīgās optiskās mērīšanas iekārtās. Tas noved pie labi kontrolēta sildītāja dizaina:

Priekšroka tiek dota ar līdzstrāvu darbināmiem pretestības sildelementiem

Komutācijas režīma jaudas modulācija ir izolēta vai samazināta līdz minimumam.

Mērīšanas instrumenti ir izolēti, izmantojot zemējuma stratēģijas

Sildītāja stadija ir neuzkrītošs līdzstrādnieks ikvienā fotometriskajā mērījumā, nepārtraukti strādājot, neietekmējot elektriskos vai optiskos signālus.

Dizaina momentuzņēmums: standarta LED testa termiskā patrona
Tipiskā precīzās termiskās patronas konfigurācija LED un lāzerdiožu testēšanai ir šāda:

Apdare alumīnija plāksne

Divu vai četru zonu pretestības sildelementi

Platīna RTD sensors (A klase vai augstāka)

PID regulators ar pielāgošanu stabilitātei, kas nepārsniedz 0,1 grādu

Virsmas apstrāde optiskajai neitralitātei (melnināšana)

Izolācijas slāņi un atbalsta struktūra ar zemu izplūdes gāzēm

Šī kombinācija nodrošina reproducējamus un izsekojamus termiskos apstākļus optiskās ierīces raksturošanai.

Stabilitātes mērķi un veiktspējas prasības
Temperatūras viendabīgums parasti tiek uzturēts līdz ±0,2 grādiem visā aktīvajā zonā. Šāds kontroles līmenis ir nepieciešams, lai nodrošinātu, ka telpiskās atšķirības nepārvēršas mērījumu nenoteiktībā.

Termiskos gradientus samazina:

Optimizēts sildītāju attālums.

Materiāls augsti vadošai pamatnei

Vairāku-zonu atgriezeniskās saites vadība

Jebkuras temperatūras izmaiņas tiek uzskatītas par iespējamu mērījumu kļūdu, nevis procesa izmaiņām.

Kopsavilkums
LED un lāzera diožu testēšanā izmantotās sildīšanas plāksnes ir precīzi termiski instrumenti, ne tikai sildītāji. Fotometriskā un elektriskā raksturojuma rezultātu uzticamība ir tieši atkarīga no to spējas uzturēt ārkārtīgi stabilus, viendabīgus un optiski piemērotus temperatūras apstākļus.

Testēšanas un mērījumu vidēs termiskās kontroles sistēmām ir jābūt daudz precīzākām nekā testējamajai ierīcei, lai izmērīto veiktspēju varētu attiecināt uz ierīci, nevis uz izmaiņām vidē.