1.1、题目：APD老化软件系统的设计与实现

1.2、背景资料：

光电探测器做为光电检测系统的一个关键器件，在天文观测、生物成像、医学医疗、卫星通信、光纤传感、空间遥感等领域有着广泛的应用前景。 APD是激光通信中使用的光敏元件。在以硅或锗为材料制成的光电二极管的P-N结上加上反向偏压后，射入的光被P-N结吸收后会形成光电流。加大反向偏压会产生“雪崩”（即光电流成倍地激增）的现象，因此这种二极管被称为“雪崩光电二极管”

1.3、目的及意义：

通信速度的越来越快，再度激起人们对高速光电系统和光电子器件研究的兴趣。APD管具有响应速度快和扩流的作用，在通信飞速发展的今天得到广泛的使用。在一些特殊环境中，探测器一般需要连续稳定工作数年甚至十几年。因此其性能可靠性在连续工作状态下的演化情况就需予以特别关注。然而，目前关于这方面的研究尚未见报道。对于寿命在几十万小时的电子元器件，无法在短时间内获取其可靠性的变化情况，因此需要用到加速老化实验。通过对比加速老化前、后，光电探测去性能的变化情况来研究探测器可靠性的变化趋势。而光电探测器在正常工作时，在把光信号转换为电信号的同时也附加了额外的噪声。无论这些噪声是来源于光源，还是来源于探测器，都会导致探测信号可靠性降低甚至信号失真。

因此，本文系统地研究了加速老化过程中APD探测器本底噪声的演化情况，并分析了加速老化后其性能的失效程度，不仅为长期老化模型的修正提供了依据同时也为探测器的
实践应用提供参考。

1.4、国内外研究现状分析：

在测试技术研发和产业上，美国、日本和德国走在了世界的前列。光电检测技术主要方面的突破产生于美国，在研发上走在世界的前列，当前，国内外很多公司和厂家都在研制APD测试设备，典型的国外生产厂家有：美国的keithley、TEK公司、Agilent公司、labsphere公司等【引。以美国的Keithley公司为例，由于这个公司具有先进的仪器设计制造技术，该公司主要研究具有通用功能的设备，如2400、6450等源表，这种仪器类似于万用表，既可以输出电压测电流信号也可以输出电流测量电压信号，精度可以达到fA级，因此这种表常用于测量APD雪崩二极管，但是由于这种表不是针对APD管测试研制的，
因此对于APD的一些参数需要借助其他设备共同完成，此外源表的精度很高价格也很高，高的精度远远超出了APD管测试系统的需要。这就激发了人们研究APD雪崩二极管测试系统热情。

国内北京交通大学电磁兼容实验室，研制了APD测量仪样机及其相应的测量软件系统，搭建APD自动测试系统平台，取得了预期的效果，填补了该领域国内的空白。
中国科学院半导体研究所研制的，半导体雪崩光电二极管APD自动测试系统，该系统是国家“七五"重点科技攻关成果，可以对APD雪崩光电二极管进行精密的高压恒流测量，分别测量APD的暗电流和击穿电压等参数。武汉搏盛科技有限公司(Laser components)生产的APD模组，整合了一个低噪音的APD管、信号放大电路，以及高压供给组件，这种APD组模是专门为那些实验中需要使用到APD’设计的。由于APD管是整合在组模中的，
不能做为APD雪崩二极管测试系统使用，具有局限性。宁波市江东璩瑞仪器仪表有限公司研制的APD光电二极管特性实验仪SGY-10，这是一种实验用的仪器，主要研究APD管的基本特性，测量电流的精度为0．1uA。杭州浙大科仪电子技术有限公司开发的光电特性综合实验系统实验仪，围绕发光光源和光电探测器两大部分进行，主要用于教学实验。
目前，国外的APD测试设备主要是使用源表来测试参数的，源表的价格很高，对于APD管的响应度测量还需要借助外部设备提供光信号，不具有针对性，国内研究APD测试设备主要是大学和研究所，这些都是科研的需要，对于APD管生产上的应用还需要一定的时间，武汉、宁波和杭州的一些仪器公司研发了实验系统，这些系统精度不高，主要用于教学实验。在这种情况下，研究具有高精度的APD生产测试系统是非常有意义的。

2. 研究的基本内容与方案

2.1、基本内容：