由于半導(dǎo)體激光器的壽命較長(zhǎng),因此通常采用高溫加速壽命測(cè)試方法[3],得到高溫下壽命后,再根據(jù)加速壽命數(shù)學(xué)模型得到器件常溫或其他溫度條件下的工作壽命。溫度控制系統(tǒng)主要用于提供半導(dǎo)體激光器老化和壽命實(shí)驗(yàn)的工作環(huán)境,包括加熱器件、均熱板、溫度傳感器和溫度調(diào)節(jié)等幾部分。由于本系統(tǒng)可同時(shí)對(duì)大批激光器(最多50只)進(jìn)行可靠性試驗(yàn),為了保證各激光器能在相同溫度條件下進(jìn)行可靠性試驗(yàn),本設(shè)備將均熱板分為兩個(gè)工作區(qū),每個(gè)區(qū)溫度單獨(dú)控制,以確保各激光器工作溫度相同。溫度采用PID調(diào)節(jié)控制,可調(diào)精度達(dá)±0.5℃。溫度控制環(huán)節(jié)有單獨(dú)的顯示部件,可預(yù)置工作溫度,實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前工作溫度。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件部分包括主程序、鍵、顯示及電流控制模塊。在系統(tǒng)加電后,主程序首先完成系統(tǒng)初始化,其中包括12位A/D轉(zhuǎn)換芯片MAX187、12位D/A轉(zhuǎn)換芯片MAX531、串行口、中斷、定時(shí)/計(jì)數(shù)器等工作狀態(tài)的設(shè)定,從x5045種讀取預(yù)置參數(shù)并顯示預(yù)置值等。然后掃描獲取鍵值,執(zhí)行相應(yīng)功能子程序。當(dāng)啟動(dòng)鍵按下后,根據(jù)預(yù)置值計(jì)算對(duì)應(yīng)輸出的數(shù)字量送D/A,進(jìn)行閉環(huán)反饋調(diào)整(圖3)。在電流調(diào)整過(guò)程中,用PID算法進(jìn)行控制。
4 結(jié)束語(yǔ)
設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)控制的半導(dǎo)體激光器可靠性評(píng)估系統(tǒng)可對(duì)各種半導(dǎo)體激光器進(jìn)行可靠性測(cè)試,由于采用了單片機(jī)與輸出雙回路閉環(huán)反饋控制,配以各種軟、硬件保護(hù)及抗干擾措施,提高了系統(tǒng)長(zhǎng)期使用的精度及穩(wěn)定性。此外,該系統(tǒng)中電流的精度與A/D,D/A的位數(shù)有密切關(guān)系。若采用16位A/D、D/A轉(zhuǎn)換器進(jìn)行相應(yīng)的閉環(huán)調(diào)整,電流精度會(huì)進(jìn)一步提高。本文設(shè)計(jì)的可靠性評(píng)估系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室已獲得較好的應(yīng)用。