小序

笔直腔面发射激光器(VCSEL)是成像、传感手艺和数据通讯的要害部件。。。。。。。

VCSEL的优势之一是能够在制造历程的早期阶段举行晶片级别的测试，，，，，，相比之下，，，，，，对其他边沿发射半导体激光器的测试通常在制造周期竣事时举行，，，，，，此时产品已抵达生产的最后阶段。。。。。。。这种测试要领允许及早检测组件故障，，，，，，通过在封装之前识别有缺陷的装备，，，，，，大大节约了时间和本钱。。。。。。。

光-电流-电压(LIV)扫描测试是确定激光二极管(LD)和笔直腔面发射激光器(VCSEL)等光源事情特征的基本丈量。。。。。。。通常，，，，，，LD？？？？？？橥沤峒す舛极管和光电探测器(PD)来监控输出并提供反响以控制激光功率。。。。。。。下图显示了LIV测试怎样评估光电流特征、阈值电流、斜率效率、扭折和正向电压。。。。。。。

VCSEL LIV测试的典范设置

下图说明晰源/丈量单位(SMU)在VCSEL LIV测试中的使用情形。。。。。。。SMU是一种综合仪器，，，，，，它将电流/电压源、准确的电流/电压丈量、同步功效和无缝四象限操作整合到一个集成单位中。。。。。。。

源/丈量单位的多功效性使其成为种种元件的I-V特征的理想之选！。。。。。，，，，，而大大都古板的SMU是为丈量直流电压和电流而设计的。。。。。。。然而，，，，，，一些源/丈量单位团结了脉冲和采样功效以知足动态丈量要求，，，，，，只管在速率方面有一些限制。。。。。。。

LIV测试五大挑战

• 由于电流脉冲宽度不敷窄而导致的自热引起的器件特征转变或损坏；；；；；
• 窄脉冲丈量历程中的布线问题造成的过失；；；；；
• PD的丈量需要与窄脉冲LD准确同步；；；；；
• 由于采样率低，，，，，，对窄脉冲内的电流和电压转变检测缺乏；；；；；
• 在增添VCSEL阵列测试的丈量通道数目时，，，，，，需要扩大占地面积；；；；；

LDS的行为受温度转变的影响很大，，，，，，例如，，，，，，随着温度的升高，，，，，，激光效率有下降的趋势。。。。。。。因此，，，，，，要害的挑战在于怎样以一种能够减轻自加热对二极管行为的影响的方法举行测试，，，，，，并确保准确的丈量效果。。。。。。。为了抑制自热效应，，，，，，需要更窄的脉冲输出能力，，，，，，并且需要高速采样率来捕获快速和极窄的电流/电压脉冲以验证动态特征。。。。。。。

除了准确的VCSEL特征外，，，，，，准确丈量局部放电电流关于确定斜率效率(dL/DI)和识别LIV测试中的扭折至关主要。。。。。。。由于半导体激光器以脉冲方法发射光功率，，，，，，因此需要同步丈量激光器在脉冲发光历程中的局部放电电流。。。。。。。这一历程需要对脉冲的带宽响应、准确的时序控制、用于波形捕获的高速采样以及LD和PD之间的准确时序调解。。。。。。。随着脉冲次数的一直镌汰和频率的增添，，，，，，实现准确的丈量变得越来越具有挑战性。。。。。。。

为了增添VCSEL阵列的丈量通道，，，，，，需要并行测试多个器件以提高测试时间和吞吐量，，，，，，然而，，，，，，台式解决计划需要更多的丈量仪器占用更大的空间，，，，，，从而导致本钱更高。。。。。。。

解决VCSEL测试挑战

Keysight PZ2100系列提供专为VCSEL传感器/？？？？？？椴馐远杓频母咄ǖ烂芏萀IV测试解决计划，，，，，，该平台能够对LD举行准确的动态/脉冲丈量，，，，，，从而实现与PD的无缝同步，，，，，，精度抵达误差低于50 ns。。。。。。。

Keysight PZ2100A细密SMU主机支持Keysight PZ2121A高速SMU，，，，，，具有窄脉冲宽度，，，，，，从mA到10.5A峰值电流最小脉宽可达10μS，，，，，，采样率高达15 MSa/S的快速数字化模式，，，，，，并在1U高度、全宽机倾轧间内最大集成4个通道。。。。。。。PZ2100系列无需切换脉冲和源/丈量单位，，，，，，即可在高达60 V/3.5 A和DC/10.5 A的宽输出规模内对VCSEL测试举行窄脉冲丈量，，，，，，这使得PZ2100系列很是适合VCSEL LIV测试。。。。。。。

要害特征

• 从mA级到10.5A峰值电流均可实现最小脉冲10μS宽度
• 体验15 MSa/S的最大采样率，，，，，，使用快速数字化仪模式举行动态行为表征
• 使用专用的低电感电缆和远程瞬变电压表，，，，，，镌汰与电缆相关的丈量误差
• 与PD同步的Gain LD细密丈量误差低于50 ns
• 获得多通道高密度解决计划，，，，，，以紧凑的占地面积实现多通道丈量

加速准确的LIV测试

在光-电流-电压测试中，，，，，，窄脉冲电流输出能力至关主要，，，，，，古板的SMU通常缺乏爆发极窄电流脉冲的能力，，，，，，因此需要使用专用电流源。。。。。。。下两图显示了PZ2121A型细密微控制器主机的激光二极管模式实现了快速上升时间和10μS脉冲宽度，，，，，，从mA到10.5A 。。。。。。。

电流脉冲窄至10μS从20 mA扫描到100 mA

电流脉冲窄至10μS扫频2.5A至10.5A

镌汰与电缆相关的丈量误差

当施加清洁且窄的电流脉冲时，，，，，，电缆电感可能成为一个要害限制，，，，，，问题是，，，，，，当施加云云短的电流脉冲时，，，，，，高di/dt值可能导致丈量电缆上的电压降，，，，，，因此，，，，，，SMU丈量的电压与被测装备的现实电压差别，，，，，，这些限制要求我们丈量与被测器件相邻的电压。。。。。。。

Keysight PX0105A低电感电缆以及PZ2120A和PZ2121A SMU具有专用的远程暂态电压丈量功效，，，，，，具有更高的带宽，，，，，，镌汰了电缆电感和压降对丈量电缆的影响。。。。。。。下图显示，，，，，，当施加窄电流脉冲时，，，，，，它使用四线毗连。。。。。。。启用该功效后，，，，，，PZ2120A和PZ2121A  SMU可以对器件举行暂态电压丈量，，，，，，从而在施加窄电流脉冲时镌汰电缆电感的影响。。。。。。。

下图显示了专用低电感电缆和远程瞬变电压表的效果

低电感电缆的丈量效果受电缆电感的影响较小

远程暂态电压丈量效果受电缆电感影响较小

与PD同步的细密LD丈量

PZ2100系列SMU主机有六条内部触发线，，，，，，无需布线即可实现通道间的同步，，，，，，误差低于50 ns。。。。。。。主机和？？？？？？樯系耐獠看ダ孽谝部捎茫，，，，，使它们能够与任何外部装备同步。。。。。。。

内部触发线实现了误差低于50 ns的通道同步，，，，，，外部触滥觞口实现了与任何外部装备的同步

加速新装备开发

由于自加热效应，，，，，，VCSEL特征可以在脉冲中动态改变，，，，，，需要高速丈量功效来捕获VCSEL的动态脉冲响应，，，，，，然而，，，，，，通例仪器有丈量局限性，，，，，，采样率为几十到几百kSa/S 。。。。。。。

PZ2121A SMU具有15 MSa/S的嵌入式高速丈量能力，，，，，，能够从瞬变区捕获笔直腔面发射激光器的现实电流脉冲输出和动态脉冲响应，，，，，，如下图所示。。。。。。。

15 MSa/S高速丈量捕获到1 MSa/S无法检测到的动态行为

节约事情台空间

可扩展关于并行测试多个VCSEL以缩短测试时间至关主要，，，，，，与古板SMU差别，，，，，，PZ2100A将四个PZ2121A SMU集成到一个全宽1U机倾轧间中，，，，，，而不需要任何冷却空间。。。。。。。

PZ2121A SMU可用作VCSEL的可靠电流脉冲源，，，，，，无需外部专用电流源。。。。。。。通过使用其先进功效，，，，，，用户可以充分使用其多功效性并坚持易用性，，，，，，为从研发到制造情形的普遍应用提供更大无邪性。。。。。。。

结论

随着对VCSEL的需求一连上升，，，，，，准确测试VCSEL LIV保存重大挑战，，，，，，通过使用PZ2121A SMU，，，，，，可以战胜这些挑战，，，，，，并作为一直扩大的VCSEL市场的先行者获得竞争优势，，，，，，PZ2121A SMU能够准确地表征VCSEL，，，，，，以能够充分使用市场的增添潜力。。。。。。。

VCSEL LIV测试解决计划

除了PZ2100系列高通道密度SMU解决计划外，，，，，，Keysight还提供从实验室到制造的无邪SMU选择。。。。。。。