中國北京2021年3月9日 – 基于目前無源VCSEL陣列的TR/TF評(píng)價(jià)性測(cè)試的現(xiàn)狀，綜合考慮測(cè)試的通用性、便捷性和可重復(fù)性，泰克合作伙伴柯泰測(cè)試研制了基于通用驅(qū)動(dòng)器和通用儀器的測(cè)試系統(tǒng)。
TOF傳感器測(cè)量光在某介質(zhì)中行進(jìn)一段距離所需的時(shí)間。通常，這是對(duì)脈沖發(fā)射光到達(dá)物體并反射回到TOF傳感器所用時(shí)間的測(cè)量。TOF攝像頭則利用TOF測(cè)量原理（TOF圖像傳感器）來確定攝像頭與物體或周圍環(huán)境之間距離，并通過測(cè)量的點(diǎn)生成深度圖像或3D圖像。
什么是無源VCSEL陣列？
無源VCSEL陣列，指本身不帶驅(qū)動(dòng)器電路的VCSEL陣列器件。當(dāng)VCSEL陣列用于TOF技術(shù)的3D傳感時(shí)，傳感系統(tǒng)發(fā)出的光脈沖的上升下降時(shí)間特性非常重要，特別是dTOF，TR/TF直接影響了最終產(chǎn)品的性能。
對(duì)無源VCSEL陣列，其本身的瞬態(tài)響應(yīng)通常非常優(yōu)異，可達(dá)百ps甚至十ps量級(jí)，但由于其采用大電流驅(qū)動(dòng)，要測(cè)出其真實(shí)TR/TF十分困難，這取決于用于測(cè)試的驅(qū)動(dòng)器能力和測(cè)試系統(tǒng)能力，還和驅(qū)動(dòng)器電路的設(shè)計(jì)選擇、驅(qū)動(dòng)器與被測(cè)件之間的鏈路長度、工作點(diǎn)和匹配調(diào)節(jié)等有關(guān)。
目前常見的TR/TF測(cè)試主要在研發(fā)和有限數(shù)量的單顆器件驗(yàn)證中，主要使用的測(cè)試方法是將器件焊接在定制的（或最終使用的）驅(qū)動(dòng)器電路板上，配合高速PD和高帶寬示波器完成。由于使用焊接式的連接方式，這個(gè)測(cè)試是破壞性的，即被測(cè)件后續(xù)無法使用在產(chǎn)品中；且焊接和取下被測(cè)件耗時(shí)費(fèi)力，通常測(cè)試樣本不多。
另一方面，使用外部驅(qū)動(dòng)板的TR/TF測(cè)試，其本質(zhì)上測(cè)試的結(jié)果是“驅(qū)動(dòng)板+VCSEL陣列”的TR/TF，而非“VCSEL陣列的TR/TF”，所以這種測(cè)試是一種評(píng)價(jià)性測(cè)試，體現(xiàn)的可能并不全是VCSEL陣列的真實(shí)性能（除非驅(qū)動(dòng)器能力遠(yuǎn)高于被測(cè)VCSEL陣列能力）。
基于目前無源VCSEL陣列的TR/TF評(píng)價(jià)性測(cè)試的現(xiàn)狀，綜合考慮測(cè)試的通用性、便捷性和可重復(fù)性，泰克合作伙伴柯泰測(cè)試研制了基于通用驅(qū)動(dòng)器和通用儀器的測(cè)試系統(tǒng)。
使用該測(cè)試系統(tǒng)的主要目標(biāo)場(chǎng)景包括：
· 3D傳感模組研發(fā)
· 陣列模組封裝測(cè)試
· 3D傳感系統(tǒng)廠商來料檢測(cè)和故障分析
· VCSEL芯片性能評(píng)估
測(cè)試系統(tǒng)組成及主要特點(diǎn)
測(cè)量系統(tǒng)組成部分主要包括：
· 通用窄脈沖驅(qū)動(dòng)器
· 控制驅(qū)動(dòng)器工作條件的多通道電源
· 通用脈沖信號(hào)源
· 高速光探測(cè)器
· 寬帶示波器
· 自動(dòng)測(cè)試軟件
· 可替換測(cè)試治具
· 其它測(cè)試附件，如光衰減片、遮光箱體、高頻電纜等
測(cè)試系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：
· 使用定制的測(cè)試治具，實(shí)現(xiàn)非破壞性的快速測(cè)試
· 通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)板工作條件，適應(yīng)不同的被測(cè)件
· 使用通用測(cè)試儀器，測(cè)試條件可控性和重復(fù)性優(yōu)于傳統(tǒng)定制系統(tǒng)。系統(tǒng)中的儀器亦可在其它測(cè)試中使用，通用性好
· 小型集成測(cè)試臺(tái)，提高系統(tǒng)搭建效率
· 一鍵式自動(dòng)化測(cè)試軟件，自動(dòng)掃描工作點(diǎn)，提高工作效率
· 可根據(jù)需要替換測(cè)試系統(tǒng)組件，從而實(shí)現(xiàn)更高的測(cè)試要求
系統(tǒng)配置：該系統(tǒng)的典型配置（KAS-NPT1500貨架型號(hào)）包括
· 帶寬不小于1.5GHz的四通道示波器
· 帶寬不小于1.4GHz的高速空間光探測(cè)器
· 頻率范圍不小于240MHz的任意函數(shù)發(fā)生器（AFG）
· 三通道可編程直流電源
· CTA-NPD12窄脈沖驅(qū)動(dòng)板
· CTA-LTC1激光器測(cè)試臺(tái)
· 根據(jù)被測(cè)件定制的治具
· 自動(dòng)測(cè)試軟件KTS-TRTF-A01
TR/TF指標(biāo)：
在典型配置下，測(cè)試系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)TR/TF的典型指標(biāo)參數(shù)如下表：
測(cè)試臺(tái)：
CTA-LTC1激光器測(cè)試臺(tái)適用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，提供了驅(qū)動(dòng)器固定、PD定位、濾光片切換、遮光、電纜連接等多種結(jié)構(gòu)，能快速實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建。其外觀尺寸為330mm x 330mm x 600mm（不含支撐腳）。
自動(dòng)測(cè)試軟件KTS-TRTF-A01
無源VCSEL陣列的TR/TF評(píng)價(jià)性測(cè)試系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)器的工作條件對(duì)TR/TF測(cè)試的結(jié)果影響顯著。同時(shí)，同一個(gè)驅(qū)動(dòng)器配合不同被測(cè)件工作時(shí)，其最佳工作點(diǎn)也會(huì)變化。
本測(cè)試系統(tǒng)中提供的通用驅(qū)動(dòng)板需要通過細(xì)致調(diào)諧方可和被測(cè)件配合得到最佳TR/TF結(jié)果。柯泰測(cè)試提供了KTS-TRTF-A01自動(dòng)測(cè)試軟件可完成這個(gè)細(xì)膩而繁瑣的工作。基于對(duì)測(cè)試儀器的專業(yè)理解和測(cè)試方法的深入分析，柯泰選擇最佳的儀表組合，并輔以細(xì)致的觸發(fā)方式、采樣方式和測(cè)量參數(shù)設(shè)置，讓用戶僅需提供工作點(diǎn)相關(guān)掃描范圍，軟件即可將最佳工作點(diǎn)推薦值以列表方式呈現(xiàn)。隨后，用戶僅需雙擊推薦列表的設(shè)置，即可完成相應(yīng)測(cè)試設(shè)置選擇。