激光二极管光学源测量单元光仪器

2510 2510-AT 2520激光二极管光学源测量单元光仪器

Keithley SourceMeter光仪器，可以轻松构建 LIV（光功率-电流-电压）系统，从而经济高效地测试激光二极管模块。

功能

主动温度控制

50W TEC 控制器

全数字 P-I-D 控制

适用于热控制环路的自动调谐功能 (2510-AT)

宽温度设定值范围（–50°C 至 +225°C）以及高设定值分辨率 (±0.001°C) 和稳定性 (±0.005°C)

兼容于多种温度传感器输入 — 热敏电阻、RTD 和 IC 传感器

交流欧姆测量功能

适用于热反馈元件的四线开路/短路引线检测

优势

防止温度变化可能引起激光二极管主输出波长发生变化，导致出现信号重叠和串扰问题。

比其他低功耗解决方案提供更高的测试速度和更宽的温度设定值范围。
提供更高的温度稳定性，并可通过简单的固件变化轻松升级。

无需反复试验即可确定 P、I 和 D 系数的最佳组合。

能够满足大部分冷却光学元器件和子装配件生产测试的测试要求。

适合常用于各类激光二极管模块的温度传感器类型。

验证 TEC 器件的完整性。

消除引线电阻测量值误差，减少假故障或设备损坏的可能性。

主要特点：

l                      控制器结合直流测量功能

l                      全数字P-I-D控制

l                      热控制回路的自动调谐能力(2510-AT)

l                      设计用于控制激光二极管模块测试期间的温度

l                      宽温度设定值范围(-50°C至+225°C)和高设定值分辨率(±0.001°C)和稳定性(±0.005°C)

l                      兼容各种温度传感器输入-热敏电阻，rtd和IC传感器

l                      保持恒定的温度，电流，电压和传感器电阻

l                      交流欧姆测量功能验证TEC的完整性

l                      测量和显示控制周期内的TEC参数

l                      热反馈元件的4线开路/短引线检测

l                      IEEE-488和RS-232接口

l                      紧凑的半机架设计

2520 脉冲激光二极管测试系统：同步测试系统，为脉冲和连续 LIV 测试提供纯源化和测量功能。

TEC SourceMeter SMU、2510 和 2510-AT：确保通过控制其热电冷却器，为激光二极管模块提供严格的温度控制。

型号2510和2510-AT TEC源表SMU仪器增强了基思利的CW(连续波)测试解决方案，用于激光二极管模块的高速LIV(光电流-电压)测试。这些50W双极仪器是与光纤电信网络激光二极管模块的制造商密切合作开发的。2510型仪器旨在确保对被测设备进行严格的温度控制，是为电信激光二极管测试而创建的一系列高度专业化仪器中的第一款。它汇集了基思利在高速直流电源和测量方面的专业知识，能够准确地控制激光二极管模块的热电冷却器或TEC(有时称为Peltier设备)的操作。

2510-AT通过提供自动调谐功能扩展了2510型的功能。P, I和D(比例、积分和导数)值用于闭环温度控制由仪器使用改进的Zeigler-Nichols算法确定。这消除了用户需要通过实验确定这些系数的优值。在所有其他方面，2510型和2510-AT型提供相同的特性和功能。

源表概念

2510型和2510-AT型借鉴了基思利的源表概念，将精密电压/电流源和测量功能结合到单个仪器中。与使用单独的仪器相比，源表仪器具有许多优点，包括更低的获取和维护成本，对机架空间的需求更少，更容易进行系统集成和编程，以及更宽的动态范围

一个全面的LIV测试系统的一部分

在激光二极管连续CW试验台中，型号2510或型号2510-AT可以将主动冷却的光学元件和组件(如激光二极管模块)的温度控制在用户定义设定值的±0.005°C范围内。在测试过程中，仪器通过各种温度传感器中的任何一种测量激光二极管模块的内部温度，然后通过激光二极管模块内的TEC驱动电源，以保持其温度在所需的设定点。

图1所示。型号2510和2510- at的功能旨在补充那些经常用于激光二极管模块LIV测试的其他基思利仪器，包括型号2400和2420 SourceMeter SMU仪器，型号2502双光电二极管计和型号2500INT积分球。

高稳定性P-I-D控制

与其他使用不太复杂的P-I(比例积分)回路和硬件控制机制的TEC控制器相比，该仪器基于软件的全数字P-I-D控制提供了更高的温度稳定性，并且可以通过简单的固件更改轻松升级。由此产生的温度稳定性(短期±0.005°C，长期±0.01°C)允许在直流特性的生产测试过程中对激光二极管模块的输出波长和光功率进行非常精细的控制。这种改进的稳定性使用户对测量值有了更高的信心，特别是对于波长复用网络中的组件或子组件。该仪器的P-I-D控制的导数组件也减少了在不同温度设定值下进行测量之间所需的等待时间。温度设定值范围为-50°C至+225°C，涵盖了冷却光学元件和子组件生产测试的大部分测试要求，分辨率为±0.001°C。

在引入2510-AT型之前，为新的模块设计和夹具配置测试系统需要用户通过反复试验确定P, I和D系数的最佳组合。2510-AT型的自动调谐功能使用改进的Zeigler- Nichols算法来自动确定最佳的P, I和Dv值。

适应不断变化的DUT要求

2510型和2510-AT型非常适合测试各种激光二极管模块，因为它们与这些模块中常用的温度传感器类型兼容。除了100W, 1kW, 10kW和100kW热敏电阻外，它们还可以处理来自100W或1kW rtd的输入，以及各种固态温度传感器。这种输入灵活性确保了它们在被测模块随时间演变时的适应性。

可编程设定值和限制

用户可以设定温度，电流，电压和热敏电阻设定值。热敏电阻设定值功能允许测试结果与激光二极管模块在现场的实际性能有更高的相关性，因为参考电阻用于控制模块的温度。可编程的功率，电流和温度限制提供最大限度的保护，防止损坏被测设备。

精确的实时测量

两种型号都可以对TEC进行实时测量，包括TEC电流，压降，功耗和电阻，提供有关热控制系统运行的宝贵信息。

珀尔帖(TEC)欧姆测量

TEC装置很容易受到机械损伤的影响，例如在装配过程中的绝对应力。在将器件并入激光二极管模块后，测试器件是否损坏的有效方法是进行低电平交流(或反向直流)欧姆测量。如果与制造商的规格相比，TEC的电阻值发生变化，则表示机械损坏。与标准的直流电阻测量不同，通过器件的电流会产生器件加热并影响测量的电阻，而反向直流欧姆法则不会，并且允许更精确的测量。

开/短导联检测

仪器的两种型号都使用四线测量方法，在测试前检测温度传感器上的开路/短引线。四线制测量消除了测量值上的引线电阻误差，减少了假故障或设备损坏的可能性。

界面选项

与所有较新的基思利仪器一样，这两种型号的仪器都包括标准的IEEE-488和RS-232接口，以加快和简化系统集成和控制。

可选电阻式加热器适配器

2510-RH型电阻式加热器适配器使两种型号的仪器都能够为电阻式加热器元件提供闭环温度控制，而不是tec。当适配器安装在仪器的输出端时，当P-I-D回路指示加热时，电流流过电阻加热器。然而，当温度回路要求冷却时，不会有电流流过电阻加热器。电阻元件通过辐射、传导或对流进行冷却。

规范

2510 2510-AT 2520激光二极管光学源测量单元光仪器设计用于:

控制TEC的功率以保持恒定的温度，电流，电压或热敏电阻电阻。

测量TEC的电阻。

通过软件P-I-D回路提供更大的控制和灵活性。

CONTROL系统规格

SET:恒定珀尔帖温度，恒定珀尔帖电压，恒定珀尔帖电流。恒定热敏电阻电阻。

CONTROL方法:可编程软件PID回路。比例、积分和导数增益可独立编程。

SETPOINT短期短期稳定性:±0.005°C rm1,6,7。

SETPOINT长期短期稳定性:±0.01°c 1,6,8。

SETPOINT范围:-50℃~ 225℃。

最高温度限制:最高250°C。

下温度限制:最高-50°C。

设定点分辨率:±0.001°C， <±400μV， <±200μA 0.01%标称(25°C)热敏电阻电阻。

硬件限流:1.0A至5.25A±5%。

软件电压限制:±0.5 ~ 10.5V±5%。

OUTPUT范围:±10VDC，最高可达±5ADC。15OUTPUT RIPPLE:<5mVrms9。

交流电阻激励:±(9.6mA±90μA)。14

技术测量规范

开路短路热电检测

负载IMPEDANCE:稳定到1μF典型。

共模VOLTAGE:最大30VDC。

共模隔离:>109W，<1500pF。

MAX。输入/OUTPUTSENSE端子间VOLTAGE降:1v。MAX。SENSE引线电阻:1W的额定精度。MAX。力引线电阻:0.1W。

SENSE输入IMPEDANCE:>400kW