1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）

1.1 研究目的及意义

APD雪崩二极管作为高速光电系统的关键器件，随着光电技术的发展更显现出其重要性。而目前APD雪崩二极管测试主要依赖国外的设备，存在测试参数不完善和价格高的问题，不能满足APD管生产测试的需要，因此本课题开发了APD雪崩二极管测试系统。该系统采用集成度高的片上集成雪崩二极管(APD)偏置电压控制和光电流检测功能的器件，具有很好的防干扰性能，同时系统增加了光源，弥补了现有系统不能直接对APD管响应度测量的不足，实现了在同一台测试系统上快速的对APD管多种特性参数的测试。该系统可以对APD管的击穿电压、暗电流、响应度和倍增因子进行测试。

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。APD雪崩二极管测试系统的研究为APD管的生产和测试带来了方便，目前用于APD雪崩二极管测试的系统，基本上是使用源表对APD雪崩二极管进行测试，数字源表可以输出很高的电压和微弱的电流，具有很高的精度，可以用于各种需要测电流电压的场合，但是价格很昂贵，同时由于这种表不专门用于测试APD雪崩二极管，不具有光源输出的功能，因此对于APD雪崩二极管一些参数的测量需要借助外接光源，操作比较费时，效率不高，为了节省APD管生产成本和适应快速测试的需要，APD雪崩二极管测试系统的研究已经成为急需解决的课题。

对于连续工作的APD雪崩光电探测器，系统对其工作寿命提出了较高的要求，但是迄今有关雪崩光电探测器寿命研究的报道甚少，因此本课题要研制一个雪崩光电探测器的自动老化测试电路，通过该系统可以推断出APD雪崩光电探测器的使用寿命。

1.2 国内外研究现状

在测试技术研发和产业上，美国、检测技术主要方面的突破产生于美国，日本和德国走在了世界的前列阴。光电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。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。

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。

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