用于二极管阵列的电路故障检测

技术领域

本公开涉及用于光电模块的真空注射成型技术。

背景技术

光检测及测距(light detection and ranging，LiDAR)系统基于直接飞行时间(direct time-of-flight，DTOF)且用于航天器导航、装配线机器人、增强和虚拟现实(augmented and virtual reality，AR/VR)、(基于无人机的)监视、高级驾驶员辅助系统(advanced driver assistance system，ADAS)和自动驾驶汽车中。LiDAR应用中的眼睛安全需要对脉冲激光二极管电流进行高速感测。LiDAR传感器可包括光学远程感测模块，其可通过用光照射目标或场景、使用来自激光的脉冲(或替代地，调制信号)和测量光子行进至该目标或景观且在反射之后返回至LiDAR模块中的接收器所花费的时间来测量与场景中的目标或对象的距离。检测反射脉冲(或调制信号)，其中飞行时间和脉冲(或调制信号)的强度分别是被感测对象的距离和反射率的量度。

传统LiDAR传感器利用机械移动部件来扫描激光束。在一些系统(其包括用于汽车应用中的特定系统，诸如高级驾驶员辅助系统(ADAS)及自动驾驶系统)中，优选使用固态传感器以获得各种潜在优势，包括但不限于更高的传感器可靠性、更长的传感器使用寿命、更小的传感器大小、更轻的传感器重量和更低的传感器成本。

数十年前使用用于产生雷达相控阵列的射频(radio frequency，RF)延迟线来固态操纵雷达信号。二十年前使用与检测器及RF天线阵列组合的基于光子集成电路(photonic integrated circuit，PIC)的延迟线来提高固态操纵雷达信号时的延迟的精度。具有微米级和纳米级器件的PIC可用于产生用于固态操纵激光束的光学相控阵列(optical phased array，OPA)，其包括可调谐光学延迟线和光学天线。相控阵列可能复杂、昂贵和/或具有不同于波束成形和波束操纵的目的。

发明内容

本说明书描述与用于LiDAR应用中的脉冲激光二极管阵列中的快速及高效短开路(short-open)故障检测相关的布置。在故障检测模式期间，其使用低电压互补金属氧化物半导体(CMOS)器件(其提供更高准确度并且在功率和晶粒面积方面是高效的)来监测激光二极管电流。

一般而言，本说明书中所描述的主题的一个创新方面可体现于一种用于同时感测两个激光二极管电流时的电流感测和温度感测的传感器布置中。该布置包括：二极管阵列；二极管阵列测试电路，其电耦合至该二极管阵列并且可操作以在测试模式期间在施加测试输入电压时执行电路故障检测，该二极管阵列测试电路包括：输入电阻器，其可操作以使来自该二极管阵列的测试电流横穿，该二极管阵列电耦合至该输入电阻器的底端；输入电压节点，其中该输入电阻器的顶端电耦合至该输入电压节点；缓冲放大器，其包括放大器及多个放大器电路开关，该放大器包括电耦合至该缓冲放大器电路的第一输入和该输入电压节点的反相输入以及电耦合至该测试输入电压的非反相输入，其中至少一个放大器电路开关电耦合至该放大器的输出，其中至少一个放大器电路开关电耦合至该缓冲放大器电路的输出；以及电流检测器，其电耦合至该缓冲放大器电路的该输出并且可操作以在该测试模式期间确定该二极管阵列的电流测量。

一些实施方式包括一个或多个以下特征。

在一些实施方式中，该电流检测器包括：模拟转数字转换器(ADC)，其电耦合至该缓冲放大器电路的该输出并且可操作以将来自该缓冲放大器电路的模拟输出转换成数字输出信号；以及数字信号处理(DSP)单元，其电耦合至该ADC的输出并且可操作以根据该数字输出信号检测该二极管阵列的电路故障。在一些实施方式中，该数字输出信号指示在该测试模式期间由该二极管阵列生成的测试光电流。

在一些实施方式中，电路故障检测包括检测开路故障。在一些实施方式中，电路故障检测包括检测短路故障。

在一些实施方式中，该二极管阵列是脉冲激光二极管阵列并且电耦合至激光驱动器，其中该激光驱动器在操作阶段期间接通并且在该测试模式期间关断。

在一些实施方式中，该二极管阵列测试电路进一步包括电耦合至该输入电压节点和该缓冲放大器电路的第一输入处的该放大器的该反相输入的第一输入开关以及电耦合至该输入电压节点和该缓冲放大器电路的第二输入处的放大器电路开关的第二输入开关。在一些实施方式中，该第一输入开关和该第二输入开关被配置以在该测试模式期间切换至接通状态，以允许该测试电流流动至该缓冲放大器电路。在一些实施方式中，该第一输入开关和该第二输入开关被配置以在操作阶段期间切换至关断状态，以防止操作电流从该二极管阵列流动至该缓冲放大器电路，其中在该操作阶段期间，DC输入电压由激光驱动器以脉冲输送至该二极管阵列。在一些实施方式中，该第一输入开关和该第二输入开关是高电压器件。在一些实施方式中，该二极管阵列测试电路进一步包括电耦合至该输入电压节点和该第一输入开关的第二输入电阻器以及电耦合至该输入电压节点和该第二输入开关的第三输入电阻器。

在一些实施方式中，该多个放大器电路开关包括至少一个低电压开关和至少一个高电压开关。

在一些实施方式中，该电流检测器可进一步操作以通过比较该二极管阵列的该电流测量与参考二极管阵列的测量电流来确定该电流测量是否超过故障阈值，以确定该二极管阵列的该电流测量指示故障水平。

一般而言，本说明书中所描述的主题的一个创新方面可体现于一种用于电路故障检测的方法中，该方法包括：在二极管阵列的测试模式期间将测试输入电压施加于定位于电耦合至该二极管阵列的二极管阵列测试电路中的缓冲放大器电路的放大器；由电耦合至缓冲放大器电路的输出的电流检测器检测来自该缓冲放大器电路的该输出的输出信号；由该电流检测器并且基于该输出信号来确定该二极管阵列的测试电流；以及由该电流检测器确定该测试电流是否指示超过故障阈值的该二极管阵列的故障水平。

一些实施方式包括一个或多个以下特征。

在一些实施方式中，该故障水平指示该二极管阵列中的特定百分比的二极管已发生故障。

在一些实施方式中，该二极管阵列测试电路包括：输入电阻器，其可操作以使来自该二极管阵列的测试电流横穿，该二极管阵列电耦合至该输入电阻器的底端；输入电压节点，其中该输入电阻器的顶端电耦合至该输入电压节点；以及多个放大器电路开关，其中至少一个放大器电路开关电耦合至该放大器的输出，其中至少一个放大器电路开关电耦合至该缓冲放大器电路的输出。在一些实施方式中，该多个放大器电路开关包括至少一个低电压开关和至少一个高电压开关。在一些实施方式中，该放大器包括电耦合至该缓冲放大器电路的第一输入和该输入电压节点的反相输入以及电耦合至该测试输入电压的非反相输入。

在一些实施方式中，该二极管阵列测试电路进一步包括电耦合至该输入电压节点和该缓冲放大器电路的第一输入处的该放大器的该反相输入的第一输入开关以及电耦合至该输入电压节点和该缓冲放大器电路的第二输入处的放大器电路开关的第二输入开关。在一些实施方式中，该第一输入开关和该第二输入开关被配置以在该测试模式期间切换至接通状态，以允许该测试电流流动至该缓冲放大器电路。在一些实施方式中，该第一输入开关和该第二输入开关被配置以在操作阶段期间切换至关断状态，以防止操作电流从该二极管阵列流动至该缓冲放大器电路，其中在该操作阶段期间，DC输入电压由激光驱动器以脉冲输送至该二极管阵列。在一些实施方式中，该第一输入开关和该第二输入开关是高电压器件。

在一些实施方式中，该二极管阵列测试电路进一步包括电耦合至该输入电压节点和该第一输入开关的第二输入电阻器以及电耦合至该输入电压节点和该第二输入开关的第三输入电阻器。

在一些实施方式中，该电流检测器包括：模拟转数字转换器(ADC)，其电耦合至该缓冲放大器电路的该输出并且可操作以将来自该缓冲放大器电路的模拟输出转换成数字输出信号；以及数字信号处理(DSP)单元，其电耦合至该ADC的输出并且可操作以根据该数字输出信号检测该二极管阵列的电路故障，其中该数字输出信号指示在该测试模式期间由该二极管阵列生成的测试光电流。

在一些实施方式中，该二极管阵列是脉冲激光二极管阵列并且电耦合至激光驱动器，其中该激光驱动器在操作阶段期间将DC输入电压以脉冲输送至该二极管阵列，其中在该测试模式期间，该激光驱动器是关断状态。

在一些实施方式中，通过检测参考激光二极管阵列的电流水平来确定该故障阈值。

本说明书中所描述的主题的一些实施例可经实施以实现一个或多个以下优点。关于LIDAR应用，电路布置处于各种压力条件(例如非常高的电流和大的电压瞬变)下，并且因此已观察到各种短路和开路故障模式。所公开的测试电路布置和本文中所描述的方法使测试电路布置能够检测和定位二极管阵列中的故障二极管。另外，该技术有助于受益于容许高电压(例如25V)的功率开关的可用性。

许多应用(诸如激光测距仪、激光指示器、激光击穿光谱仪和激光点火)需要具有高脉冲能量的紧凑、低成本、Q开关二极管泵浦固态激光器(diode-pumped solid-statelaser，DPPS)。在许多这些应用中，激光器需要在高温下操作，其中典型的边缘发射激光二极管泵浦激光器展示出弱的可靠性。高功率垂直腔表面发射激光器(vertical-cavitysurface-emitting laser，VCSEL)阵列已被证实为二极管泵浦固态激光器的极佳泵浦源。其相较于现有边缘发射器技术的关键优点包括更简单的耦合光学器件、降低的波长对温度的敏感性及更高的可靠性(尤其在高温下)、低成本制造和二维平面可扩展性。VCSEL是IR照明应用的有力候选者，因为其提供诸如效率、内在低发散圆形束、低成本制造、窄发射光谱及高可靠性的有利性质。VCSEL还可以在高温下操作，从而满足许多照明器的苛刻环境要求。例如，与LED方法相比，这些VCSEL的效率和亮度还降低了对电源的要求。这些特征使VCSEL技术非常适合于构建具有高脉冲能量的低成本DPSS激光器。VCSEL可用于发射功率从几瓦特至几百瓦特的照明器中。本文中所描述的测试电路能够检测和定位在VCSEL技术中使用的二极管阵列中的故障二极管。

本文中所描述的布置允许核心电流感测块在不同的激光二极管阵列之间共享，这提供了更大的准确度和晶粒面积方面的效率。

本说明书中描述的主题的一个或多个实施例的细节在附图和以下描述中阐述。从描述、附图和权利要求中，其他方面、特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是二极管测试电路装置的示例实施方式。

图2是脉冲激光二极管测试电路装置的示例实施方式。

图3是脉冲激光二极管测试电路装置的示例实施方式。

图4是脉冲激光二极管测试电路装置的示例实施方式。

各个附图中的相同的附图标记和名称指示相同的元件。

具体实施方式

本公开描述实现二极管阵列中的开短路故障检测的示例脉冲激光二极管测试电路装置。LIDAR应用中的眼睛安全需要LIDAR应用中的脉冲激光二极管电流。在高功率二极管激光器的使用寿命期间，可能发生一些具有不期望后果的事件。例如，激光器的效能可能下降到对系统的整体性能产生不利影响的程度。在这种情况下，检测这种下降的开始通常是有用的，从而允许替换有缺陷的激光器或采取其他措施。替代地，如果二极管激光器(例如)由于分层或接合故障而发生开路故障并且假定所讨论的二极管激光器是其中激光器利用串行电连接的阵列的二极管激光器，则开路故障会导致整个系统损失电流。替代地，如果二极管激光器(例如)由于激光条破裂而发生短路故障，则相邻激光其以及相邻系统组件会严重受损。

本文档中所描述的电路布置依赖于通过及横跨二极管阵列的按比例缩小电流-电压来通过检查电路故障来检查二极管阵列的健康状况。另外，示例脉冲激光二极管测试电路装置包括需要实施于高电压CMOS技术中以防止与寄生电感相关联的显著电压降的LIDAR应用的集成激光二极管驱动器。检查二极管阵列的健康状况实现使用可靠和更准确的低电压器件来进行测量及表征的能力。由于这些应用的高电流，在大型二极管阵列(例如128个二极管或更多)中确定哪个特定二极管发生故障可能是不可行的，然而，本文中所描述的电路布置可基于电流计算来确定特定百分比的二极管已发生故障(例如>20％)。电路制造商可确定故障二极管的什么百分比水平将基于该故障阈值来确定。例如，如果故障阈值被设置为大于或等于20％，或者如果超过故障阈值，则多个二极管已发生故障，使得整个阵列将被视为故障阵列。例如，如果电路布置基于电流测量来确定128二极管阵列中的至少30个二极管(即，23.4％)已发生故障，则该二极管阵列将被视为已发生故障。

另外，本文中所描述的示例脉冲激光二极管测试电路装置可受益于高电压开关的可用性。例如，高峰值电流在高达5A至10A的范围内，对应的快速上升时间是1ns或更短，下降时间是2ns，并且脉冲持续时间是3ns至20ns。因此，本文中所描述的所提出的装置和方法可按比例缩小激光二极管阵列的非常高的结电压(junction voltage)并且因此使用更准确并且在功率及晶粒面积方面更高效的可用低电压CMOS器件。

在各种压力条件(例如非常高的电流和大的电压瞬变)下，已在具有本文中所描述的电路布置的激光二极管中观察到短路和开路故障模式。例如，二极管电压可由于非常快和短的高电流(例如6A至10A)脉冲而上升至高电压水平(例如20V至30V)。本文档描述优化布置以在切断激光驱动器(例如，切断输入电压源，诸如激光驱动器)时检测和定位二极管阵列中的故障二极管的布置。另外，本文中所描述的电路布置能够在相同时间依不同方式同时处理两个二极管阵列的测量以解释二极管电流的温和变化。

另外，本文档描述在所需晶粒方面优化具有低复杂性的电路布置的布置，所需晶粒对实现LIDAR应用中所需的N×N VCSEL阵列而言是很重要的，因为已经表明，飞行时间应用需要高功率和许多短脉冲。

下文将更详细描述这些特征以及额外特征。

图1是测试电路布置100的电路图的示例实施方式。测试电路布置100包括电耦合至二极管130的二极管阵列测试电路102，如图所示。测试电路布置100可在故障检测模式(本文中也称为“测试模式”)期间操作以检测二极管130的开短路故障。这些组件可实施为集成电路。在一些实施例中，测试电路布置100用作LiDAR系统。

二极管阵列测试电路102包括输入电阻器(R1)106、输入电压节点(VR)104、缓冲放大器电路140和电流检测器120。在一些实施方式中，电流检测器120包括在二极管阵列测试电路102中，如图所示。替代地，电流检测器120是二极管阵列测试电路102的分离组件。另外，电流检测器120可监测来自一个以上二极管阵列测试电路102的电流，如下文将在图4中进一步描述。

缓冲放大器电路140包括放大器110和多个开关(例如图1中所示的MN1、MP1、MP2和MP3)。在一些实施方式中，开关(MN1、MP1、MP2和MP3)是MOSFET。每个开关包括第一端子、第二端子和第三端子，并且第一开关的第三端子接收使第一开关处于闭合状态(其中第一端子与第二端子之间建立导通路径)或打开状态(其中第一端子与第二端子之间消除导通路径)中的控制信号。在一些实施方式中，每个开关在大致上为DC输入电压的一半的切换电压的幅值限制下操作。

放大器110包括电耦合至输入电压节点104的反相输入、电耦合至输入电压(VB)的非反相输入和电耦合至开关MN1的输出。输入电压节点104电耦合至放大器110的反相输入、输入电阻器(R1)106的一端和缓冲放大器电路140中的开关MP2。

电流检测器120可操作以从缓冲放大器电路140接收模拟信号以计算电流值。电流检测器120可操作以基于检测到的电流水平来确定二极管130是否已发生故障。例如，电流检测器可检测短路和开路故障。在一些实施方式中，电流检测器可包括模拟转数字转换器(ADC)及数字信号处理(DSP)单元，如下文将在图3中进一步描述。在一些实施方式中，可使用其他电流检测组件或电路。

二极管130电耦合至二极管阵列测试电路102的输入电阻器106。二极管130生成光电流I

图2是测试电路布置200的电路图的示例实施方式。除脉冲激光二极管阵列230替代图1中所示的二极管130电耦合至二极管阵列测试电路102之外，测试电路布置200具有类似于图1中所示的测试电路布置100的拓扑。二极管阵列测试电路102可在测试模式期间进一步操作以检测脉冲激光二极管阵列230中的开短路故障。在一些实施方式中，测试电路布置200用作LiDAR系统。

脉冲激光二极管阵列230电耦合至二极管阵列测试电路102的输入电阻器106。如图2中所示，脉冲激光二极管阵列230包括多个光电二极管232a、232b、232n、234a、234b、234n等等(本文中也被称为光电二极管232、234)。脉冲激光二极管阵列230生成光电流I

如图2中所示，DC输入电压由激光驱动器235脉冲化并且提供至脉冲激光二极管阵列230。脉冲激光驱动器235可操作以脉冲化来自输入电源(图中未示出)的DC输入功率。例如，脉冲多通道系统可提供高达10A的峰值电流及1ns或更短的对应快速上升时间，以及3ns的脉冲持续时间。在一些实施方式中，输入脉冲可具有不同上升/下降时间和脉宽调制。例如，上升/下降时间可在600ps至2ns之间，并且脉冲宽度可在3ns至20ns之间。在一些实施方式中，激光驱动器235的电源可为所使用的所选CMOS技术的范围。例如，图2中所示的示例脉冲激光二极管电流感测装置200的电源的VDD输入电压可在20V至25V的范围内。

如针对测试电路布置100所讨论，经由缓冲放大器电路140、开关MP1及开关MP2的闭环布置迫使输入节点电压V

在一些实施方式中，脉冲激光二极管阵列230作为外部组件连接至集成电路。替代地，在一些实施例中，脉冲激光二极管阵列230可为集成电路的一部分。脉冲激光二极管测试电路装置可被视为脉冲激光二极管测试布置。在一些实施例中，脉冲激光二极管电流感测布置用作LiDAR系统的测试电路。

图3是测试电路布置300的电路图的示例实施方式。测试电路布置包括电耦合至脉冲激光二极管阵列330的二极管阵列测试电路302，如图所示。二极管阵列测试电路302可在测试模式期间操作以通过利用电流检测器320检测开短路故障来监测脉冲激光二极管阵列330的健康状况。这些组件可实施为集成电路。在一些实施例中，测试电路布置300用作LiDAR系统。

二极管阵列测试电路302包括输入电阻器(R1)306、输入电压节点(VR)304、缓冲放大器电路340和电流检测器320。在一些实施方式中并且如图3中所示，二极管阵列测试电路302包括定位于缓冲放大器电路340外部的第二电阻器R2、第三电阻器R3和一些额外开关(MN3、MP2及MP6)，如本文中将进一步讨论。在一些实施方式中，电流检测器320包括在二极管阵列测试电路302中，如图中所示。替代地，电流检测器320是二极管阵列测试电路302的分离组件。另外，电流检测器320可监测来自一个以上二极管阵列测试电路302的电流，如下文将在图4中进一步描述。

缓冲放大器电路340包括放大器310和多个开关(例如图3中所示的MN1、MN2、MP1、MP3、MP4和MP5)。另外，二极管阵列测试电路302包括额外开关(例如MN3、MP2和MP6)和电阻器(例如R2和R3)。在一些实施方式中，开关(MN1、MN2、MN3、MP1、MP2、MP3、MP4、MP5和MP6)是MOSFET。每个开关包括第一端子、第二端子和第三端子，并且第一开关的第三端子接收使第一开关处于闭合状态(其中第一端子与第二端子之间建立导通路径)或打开状态(其中第一端子与第二端子之间消除导通路径)中的控制信号。在一些实施方式中，每个开关在大致上为DC输入电压的一半的切换电压的幅值限制下操作。

放大器310包括通过开关MN3和第二电阻器R2来电耦合至输入电压节点304的反相输入、电耦合至输入电压(VB)的非反相输入以及电耦合至开关MN1的输出。输入电压节点304电耦合至第二电阻器R2的一端、输入电阻器(R1)306的一端并且通过第三电阻器R3来电耦合至开关MP2。

电流检测器320可操作以通过开关MP6从缓冲放大器电路340接收模拟信号以计算电流值。电流检测器320可操作以基于检测到的电流水平来确定脉冲激光二极管阵列330是否已发生故障(开路或短路)。例如，电流检测器可检查脉冲激光二极管阵列330的健康状况，诸如在测试模式期间检测短路和开路故障。电流检测器320包括模拟转数字转换器(ADC)322和数字信号处理(DSP)单元324。

ADC 322将模拟信号转换成数字信号。如图3中所示，ADC 322电耦合至开关MP6，开关MP6通过开关MP5来连接至缓冲放大器电路340的输出。ADC 322从开关MP6接收模拟信号并且将这些模拟信号转换成相应的数字信号。ADC 322电耦合至DSP单元324，并且ADC 322可操作以将相应的数字信号发送至DSP单元324。在一些实施方式中，来自ADC 322的数字输出信号指示由脉冲激光二极管阵列330生成的光电流。

DSP单元324电耦合至ADC 322的输出。DSP单元324可操作以根据来自ADC 322的接收数字输出信号检测脉冲激光二极管阵列330中的开短路故障。例如，DSP单元324分析来自ADC 322的数字信号并且可确定脉冲激光二极管阵列330包括故障二极管。例如，如果DSP单元324确定电流小于由参考激光二极管阵列(例如图4中的参考激光二极管阵列430b，如本文中将进一步讨论)定义的阈值电流，则将认为已故障为检测开路，因为阵列中30％的二极管缺失或无法正常工作。在另一示例中，如果DSP单元324确定电流大于由参考激光二极管阵列定义的阈值电流，则激光二极管阵列330将被认为已故障为检测短路，因为激光二极管阵列330中约30％的二极管缺失或无法正常工作。

在操作中，在测试模式期间，切断脉冲激光二极管阵列330的操作模式或活动模式(例如，切断激光驱动器335)并且将测试电压(VB)施加于缓冲放大器电路340的放大器310。例如，DC输入电压未由激光驱动器335以脉冲输送至二极管阵列330。换言之，二极管阵列测试电路302在脉冲激光二极管阵列330不在使用中并且切断脉冲激光驱动器335时检查脉冲激光二极管阵列330的健康状况。在脉冲激光阵列330的正常操作期间(例如在操作模式期间)(例如，脉冲激光驱动器335接通并且可操作，并且DC输入电压由激光驱动器335以脉冲输送至二极管阵列330)，将使用控制开关MN2、MN3、MP1、MP2和MP6来切断二极管阵列测试电路302。在测试模式期间，使用相同控制开关MN2、MN3、MP1、MP2和MP6，二极管阵列测试电路302被接通并且通过通过电流检测器320监测电流水平来评估脉冲激光阵列330的健康状况。

在一些实施方式中，放大器310和开关MN1、MP3、MP4及MP5是低电压器件，而开关MN2、MN3、MP1、MP2及MP6是高电压器件。在一些实施方式中，放大器310和所有开关是低电压器件。在一些实施方式中，不包括第二电阻器R2和第三电阻器R3。在示例实施方式中，如图3中所示，包括第二电阻器R2和第三电阻器R3作为相对于输入电压节点(VR)304处的输入电压的分压器电路。

在一些实施方式中，对于在测试模式(例如，关断脉冲激光驱动器335)期间从二极管阵列测试电路302检测脉冲激光二极管阵列330的电路故障，开关MP2和MN3将使缓冲放大器电路340能够在脉冲激光二极管阵列330的二极管阵列元件332、334之间共享。

在一些实施方式中，在测试模式的操作期间，将测试输入电压施加于定位于二极管阵列测试电路302中的缓冲放大器电路340的放大器310。接着，由电流检测器320从缓冲放大器电路340的输出检测输出信号，其中缓冲放大器电路340的输出电耦合至放大器电路开关和定位于缓冲放大器电路340外部的额外输出开关。例如图3中所示，缓冲放大器电路340的输出耦合至放大器电路开关MP5和输出开关MP6。测试模式继续，其中由电流检测器基于输出信号来确定二极管阵列的测试电流。接着，电流检测器确定测试电流是否指示超过故障阈值的二极管阵列的故障水平。可通过测量参考激光二极管阵列430b的电流来确定二极管阵列故障阈值。

图4是测试电路布置400的电路图的示例实施方式。测试电路布置包括两个二极管阵列测试电路402a、402b，它们各自分别电耦合至二极管阵列430a、430b，并且每个二极管阵列测试电路402a、402b电耦合至相同电流检测器420。然而，在图4所示的示例实施方式中，二极管阵列430b是参考二极管阵列430b。参考二极管阵列430b用于生成参考电流来与二极管阵列430a的测量电流比较。参考激光二极管阵列430b不受脉冲激光驱动器的影响。这些组件可实施为集成电路。在一些实施例中，测试电路布置400用作LiDAR系统。

二极管阵列测试电路402a、402b中的每一个可在测试模式期间操作以通过利用电流检测器420检测开短路故障来监测相应脉冲激光二极管阵列430的健康状况。除电流检测器420不被包括作为测试电路的一部分而是作为能够检测来自一个以上二极管阵列测试电路的电流的分离组件之外，二极管阵列测试电路402a、402b类似于图3中的二极管阵列测试电路302。如图4中所示，电流检测器420电耦合至二极管阵列测试电路402a、402b。然而，二极管阵列测试电路402b包括参考二极管阵列430b。在一些实施方式中，为考虑温度影响，可同时监测两个二极管阵列。在操作中，电流检测器420通过测试电路402b来监测参考二极管阵列430b的电流以确定测试故障阈值水平，接着，电流检测器420通过测试电路402a来监测二极管阵列430a的电流以确定来自二极管阵列430a的测试电流是否超过由参考二极管阵列430b测量的电流所确定的故障阈值。替代地，电流检测器420首先通过测试电路402a来监测脉冲激光二极管阵列430a的电流，接着，电流检测器420通过测试电路402b来监测参考二极管阵列430b的电流以确定来自二极管阵列430a的测试电流是否超过由参考二极管阵列430b测量的电流所确定的故障阈值。

另外或替代地，电流检测器可通过多个不同二极管阵列测试电路检测来自多个不同脉冲激光二极管阵列的电流水平，其中每个相应的二极管阵列测试电路连接至不同的相应脉冲激光二极管阵列。在一些实施方式中，单个二极管阵列测试电路可连接至多个脉冲激光二极管阵列。另外，可使用一个以上参考二极管阵列来生成不同参考电流以与由二极管阵列测试电路正在测试的一个或多个二极管阵列进行比较。

本说明书中所描述的主题和操作的实施例可实施于数字电子电路或计算机软件、固件或硬件(其包括本说明书中所公开的结构及其结构等效物)或它们的一个或多个的组合中。本说明书中所描述的主题的实施例可实施为一个或多个计算机程序(即，计算机程序指令的一个或多个模块)，其编码于计算机存储介质上以由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。

尽管本说明书含有许多特定实施细节，但这些不应被解释为限制任何特征或可能要求保护的范围，而是应被解释为描述特定实施例的特定特征。本说明书中在单独实施例的上下文中所描述的某些特征也可以组合实施于单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中所描述的各种特征也可以单独或以任何适合的子组合实施于多个实施例中。此外，尽管可在上文中将特征描述为在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但来自所要求保护的组合的一个或多个特征可在一些情况中从该组合去除，并且所要求保护的组合可针对子组合或子组合的变型。

类似地，尽管附图中以特定顺序描绘了操作，但这不应被必然理解为需要以所示的特定顺序或以循序顺序执行这些操作或执行所有图示的操作来实现期望的结果。在某些情况中，多任务和并行处理可以是有利的。此外，上述实施例中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实施例中需要这种分离，而是应理解，所描述的程序组件和系统一般可一起集成在单个软件产品中或封装到多个软件产品中。

因此，已描述本主题的特定实施例。在一些情况中，权利要求中所限定的动作可以不同顺序执行并且仍实现期望的结果。另外，附图中所图示的过程不一定需要所示的特定顺序或循序的顺序来实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务和并行处理可以是有利的。因此，其他实施方式在以下权利要求的范围内。