【应用】伽蓝特运用其基于6轴半自动探针台的测试系统对硅光芯片光电器件进行S参数测试

时间： 2021-03-18 来源：伽蓝特

技术问答

硅光，对光通信行业人士来说不再是新鲜事物，但提到硅光测试，特别是晶圆/芯片级别的测试，相信许多行业人士还是一无所知。主要是因为硅光芯片尺寸小，却集成了光-光器件，光-电器件，电-光器件等多种类型器件，需要测试的指标又有光学性能、S参数等多种指标，整体测试难度要比普通的III-V芯片大得多。

本文依据Golight以往对硅光芯片的测试试验，介绍了基于6轴半自动探针台的测试系统。往下对硅光芯片上的E/O器件（调制器），O/E器件（光电探测器）的S参数测试进行阐述。

S参数测试方案：

如下图，S参数测试方案以6轴半自动探针台为核心，由射频探针，矢量网络分析仪，通用光电元器件分析仪等设备及器件组成。

● 半自动探针台

探针台上集成了3个6轴电动滑台，分别为光纤滑台（左），光纤滑台（右），RF探针滑台（S1），XYZ轴精度高达0.02μm。龙门架上可装配了CCD相机，UV固化灯和点胶头，同时满足光纤耦合和器件测试两大需求。

● 射频探针

射频探针可以说是适配器，将芯片测量接口转为同轴或波导端口。常见的射频探针有GSG型、GS型、SG型等，主要参数为最高工作频率和探针针尖距。

探针针尖距：指的是针尖(Probe Tips)之间的间距，一般在50-1000um之间不等。对于毫米波频率的应用，针尖间距一般都比较小。

最高工作频率：高频测试中的最重要指标之一，目前，同轴接口的射频探针频率可达110 GHz，波导接口的射频探针频率高达1.1 THz。

S参数测试流程：

● 去嵌入

在光电器件的S参数测试前需要进行“去嵌入”，消除探针对器件测试的影响，流程如下(需注意：矢量网络分析仪开机后要充分预热，否则校准或测试结果可能产生漂移)：

● 器件测试

①载物台的左、右侧分别放置光纤滑台（左），光纤滑台（右），光纤滑台安装光纤夹具座，用于调整输入、输出光纤探针位置；

②输入、输出光纤耦合方案为垂直耦合或水平耦合；

③中心滑台左上方放置RF探针滑台、左下方放置DC探针座，分别装载RF探针及DC探针，SMU源表1通过DC探针给调制器提供工作电压，通用光元器件分析仪将矢量网络分析仪传来的射频信号经过RF探针加载，并输出非调制光给输入光探针。

①载物台的上、下方放置RF探针滑台和DC探针座，分别装载RF探针及DC探针，SMU源表1通过DC探针给光电探测器提供工作电压，光电探测器解调后的电信号经过RF探针传回通用光元器件分析仪；

②中心滑台右侧放置光纤滑台（右），用于调整输出光纤探针位置；

③输出光纤耦合方案为垂直耦合或水平耦合;

④在本项测试中，输出光探针的作用为“输入光探针”，将通用光元器件分析仪输出的调制光信号耦合进光电探测器。

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全部评论（1）

dylen Lv7. 资深专家 2021-03-18

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