JP3533141B2 - 半導体レーザ素子及びその測定装置並びに測定方法 - Google Patents
半導体レーザ素子及びその測定装置並びに測定方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ素子
及びその測定装置並びに測定方法に関し、特に、長期的
波長信頼性を評価するための測定装置及び測定方法、並
びに該測定装置、測定方法によって評価された半導体レ
ーザ素子に関する。
及びその測定装置並びに測定方法に関し、特に、長期的
波長信頼性を評価するための測定装置及び測定方法、並
びに該測定装置、測定方法によって評価された半導体レ
ーザ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信システムに広く用いられる
半導体レーザ素子では特に、波長多重伝送（WDM）方式
を用いた光通信技術が、情報量を大幅に増大させるため
のキーテクノロジーとなっている。WDM光通信システム
で使用されるデバイスに求められる長期的信頼性として
は、素子寿命の信頼性とともに、発振波長の信頼性が挙
げられる。
半導体レーザ素子では特に、波長多重伝送（WDM）方式
を用いた光通信技術が、情報量を大幅に増大させるため
のキーテクノロジーとなっている。WDM光通信システム
で使用されるデバイスに求められる長期的信頼性として
は、素子寿命の信頼性とともに、発振波長の信頼性が挙
げられる。
【０００３】つまり、WDM光通信システムにおいては、
例えば50GHzの波長間隔でシステムが構成されるため、
発振波長が経時的に変化すると隣り合う波長が重なり、
システム上の障害となる。このような障害を回避するた
めに、WDM光通信システムに使用されるデバイスでは、
例えば2×105時間（約25年）で波長変動量Δλ≦±0.1n
mという長期的波長信頼性が要求される。長期的波長信
頼性を確保するためには、その前提として波長測定の精
度が重要である。
例えば50GHzの波長間隔でシステムが構成されるため、
発振波長が経時的に変化すると隣り合う波長が重なり、
システム上の障害となる。このような障害を回避するた
めに、WDM光通信システムに使用されるデバイスでは、
例えば2×105時間（約25年）で波長変動量Δλ≦±0.1n
mという長期的波長信頼性が要求される。長期的波長信
頼性を確保するためには、その前提として波長測定の精
度が重要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
レーザ素子の発振波長は、その駆動電流（注入電流）及
び使用温度によって変動する。半導体レーザ素子への駆
動電流を高精度で一定に維持する制御は比較的容易にで
きるが、被試験温度は、恒温槽の温度制御精度によって
律速されるため、従来の高温加速試験で用いられたよう
な市販の廉価な恒温槽を用いる際には温度制御精度が通
常±0.2℃程度であり、高精度の温度制御はできない。
このため、高精度の温度制御には特殊構造の高価な恒温
槽が必要となり、半導体レーザ素子自体が長期的波長信
頼性を満たしているか否かを判定する試験装置そのもの
の高価格化は避けられなかった。
レーザ素子の発振波長は、その駆動電流（注入電流）及
び使用温度によって変動する。半導体レーザ素子への駆
動電流を高精度で一定に維持する制御は比較的容易にで
きるが、被試験温度は、恒温槽の温度制御精度によって
律速されるため、従来の高温加速試験で用いられたよう
な市販の廉価な恒温槽を用いる際には温度制御精度が通
常±0.2℃程度であり、高精度の温度制御はできない。
このため、高精度の温度制御には特殊構造の高価な恒温
槽が必要となり、半導体レーザ素子自体が長期的波長信
頼性を満たしているか否かを判定する試験装置そのもの
の高価格化は避けられなかった。
【０００５】本発明は、上記に鑑み、市販の廉価な恒温
槽を用いながらも、被試験温度の変化による波長変動が
無い状態で発振波長を長期的に監視することができ、長
期的波長信頼性の高精度な評価が可能な半導体レーザ素
子の測定装置及び測定方法を提供することを目的とす
る。本発明は更に、上記目的を達成した上で、これらの
測定装置及び測定方法を用いて評価された半導体レーザ
素子を提供することを目的とする。
槽を用いながらも、被試験温度の変化による波長変動が
無い状態で発振波長を長期的に監視することができ、長
期的波長信頼性の高精度な評価が可能な半導体レーザ素
子の測定装置及び測定方法を提供することを目的とす
る。本発明は更に、上記目的を達成した上で、これらの
測定装置及び測定方法を用いて評価された半導体レーザ
素子を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体レーザ素子の測定装置は、半導体レ
ーザ素子の長期的波長信頼性を評価するための測定装置
において、被試験用の半導体レーザ素子を収容する収容
槽と、前記収容槽内の半導体レーザ素子の絶対波長を測
定する波長測定手段と、実際の被試験温度に基づいて、
前記波長測定手段によって測定された絶対波長を、被試
験温度変化による変動分を相殺した絶対波長に換算する
補正手段とを備えることを特徴とする。
に、本発明の半導体レーザ素子の測定装置は、半導体レ
ーザ素子の長期的波長信頼性を評価するための測定装置
において、被試験用の半導体レーザ素子を収容する収容
槽と、前記収容槽内の半導体レーザ素子の絶対波長を測
定する波長測定手段と、実際の被試験温度に基づいて、
前記波長測定手段によって測定された絶対波長を、被試
験温度変化による変動分を相殺した絶対波長に換算する
補正手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】本発明の半導体レーザ素子の測定装置で
は、収容槽として市販の廉価な恒温槽を用いながらも、
実際の被試験温度に基づいて絶対波長を補正することに
より、試験した半導体レーザ素子自体が長期的波長信頼
性を満たすことを高い精度で評価することができる。こ
れにより、長期的波長信頼性を高精度で評価する測定装
置を廉価に得ることができる。また、本測定装置によっ
て長期的波長信頼性が保証された半導体レーザ素子や該
半導体レーザ素子が搭載されたモジュールには波長安定
化機構を設けて波長変動を抑制する等の処置が不要であ
るので、デバイスやモジュールの構成が簡素になる。
は、収容槽として市販の廉価な恒温槽を用いながらも、
実際の被試験温度に基づいて絶対波長を補正することに
より、試験した半導体レーザ素子自体が長期的波長信頼
性を満たすことを高い精度で評価することができる。こ
れにより、長期的波長信頼性を高精度で評価する測定装
置を廉価に得ることができる。また、本測定装置によっ
て長期的波長信頼性が保証された半導体レーザ素子や該
半導体レーザ素子が搭載されたモジュールには波長安定
化機構を設けて波長変動を抑制する等の処置が不要であ
るので、デバイスやモジュールの構成が簡素になる。
【０００８】ここで、前記実際の被試験温度は、前記収
容槽内の半導体レーザ素子の近傍に配置される温度検出
部材を用いて測定されることが好ましい。この場合、実
際の被試験温度を簡単且つ確実に得ることができる。
容槽内の半導体レーザ素子の近傍に配置される温度検出
部材を用いて測定されることが好ましい。この場合、実
際の被試験温度を簡単且つ確実に得ることができる。
【０００９】好ましくは、前記温度検出部材の値に基づ
いて前記実際の被試験温度を見積もる温度算出手段を更
に備える。この場合、実際の被試験温度を簡便に得るこ
とができる。
いて前記実際の被試験温度を見積もる温度算出手段を更
に備える。この場合、実際の被試験温度を簡便に得るこ
とができる。
【００１０】また、前記温度検出部材はサーミスタから
成り、前記補正手段が、被試験温度変化による波長変動
の補正時に、前記温度算出手段による見積もり被試験温
度に加えて、前記サーミスタのクエンチングに起因する
抵抗値増加分を用いることも好ましい態様である。この
場合、絶対波長のより正確な補正が実現し、長期的波長
信頼性の評価の精度が一層向上する。
成り、前記補正手段が、被試験温度変化による波長変動
の補正時に、前記温度算出手段による見積もり被試験温
度に加えて、前記サーミスタのクエンチングに起因する
抵抗値増加分を用いることも好ましい態様である。この
場合、絶対波長のより正確な補正が実現し、長期的波長
信頼性の評価の精度が一層向上する。
【００１１】本発明の半導体レーザ素子の測定方法は、
半導体レーザ素子の長期的波長信頼性を評価するための
測定方法において、被試験用の半導体レーザ素子を収容
槽に収容し、前記収容槽内の半導体レーザ素子の絶対波
長を測定し、実際の被試験温度を見積もり、該見積もっ
た被試験温度値に基づいて、測定された絶対波長を、被
試験温度変化による変動分を相殺した絶対波長に換算す
る補正を行うことを特徴とする。
半導体レーザ素子の長期的波長信頼性を評価するための
測定方法において、被試験用の半導体レーザ素子を収容
槽に収容し、前記収容槽内の半導体レーザ素子の絶対波
長を測定し、実際の被試験温度を見積もり、該見積もっ
た被試験温度値に基づいて、測定された絶対波長を、被
試験温度変化による変動分を相殺した絶対波長に換算す
る補正を行うことを特徴とする。
【００１２】本発明の半導体レーザ素子の測定方法で
は、収容槽として市販の廉価な恒温槽を用いながらも、
実際の被試験温度に基づいて絶対波長を補正することに
より、試験した半導体レーザ素子自体が長期的波長信頼
性を満たすことを高い精度で評価することができる。こ
れにより、本測定装置によって長期的波長信頼性が保証
された半導体レーザ素子や該半導体レーザ素子が搭載さ
れたモジュールには波長安定化機構を設けて波長変動を
抑制する等の処置が不要となり、デバイスやモジュール
の構成を簡素にすることができる。
は、収容槽として市販の廉価な恒温槽を用いながらも、
実際の被試験温度に基づいて絶対波長を補正することに
より、試験した半導体レーザ素子自体が長期的波長信頼
性を満たすことを高い精度で評価することができる。こ
れにより、本測定装置によって長期的波長信頼性が保証
された半導体レーザ素子や該半導体レーザ素子が搭載さ
れたモジュールには波長安定化機構を設けて波長変動を
抑制する等の処置が不要となり、デバイスやモジュール
の構成を簡素にすることができる。
【００１３】ここで、前記実際の被試験温度が、前記収
容槽内の半導体レーザ素子の近傍に配置される温度検出
部材を用いて測定されることが好ましい。この場合、実
際の被試験温度を簡単且つ確実に得ることができる。
容槽内の半導体レーザ素子の近傍に配置される温度検出
部材を用いて測定されることが好ましい。この場合、実
際の被試験温度を簡単且つ確実に得ることができる。
【００１４】また、前記温度検出部材はサーミスタから
成り、被試験温度変化による波長変動の補正時に、見積
もった被試験温度に加えて、前記サーミスタのクエンチ
ングに起因する抵抗値増加分を用いることも好ましい態
様である。この場合、絶対波長のより正確な補正が実現
し、長期的波長信頼性の評価の精度が一層向上する。
成り、被試験温度変化による波長変動の補正時に、見積
もった被試験温度に加えて、前記サーミスタのクエンチ
ングに起因する抵抗値増加分を用いることも好ましい態
様である。この場合、絶対波長のより正確な補正が実現
し、長期的波長信頼性の評価の精度が一層向上する。
【００１５】更に、前記測定方法を用いて長期的波長信
頼性が保証された半導体レーザ素子は、デバイス自体が
長期的波長信頼性を満足しているので、デバイスやモジ
ュールに波長安定化機構を設ける等の処置が不要とな
る。これにより、構成が簡素な半導体レーザ素子、或い
は、半導体レーザモジュールを得ることができる。
頼性が保証された半導体レーザ素子は、デバイス自体が
長期的波長信頼性を満足しているので、デバイスやモジ
ュールに波長安定化機構を設ける等の処置が不要とな
る。これにより、構成が簡素な半導体レーザ素子、或い
は、半導体レーザモジュールを得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施形態例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図１
は、本発明の一実施形態例における半導体レーザ素子の
長期的波長信頼性を評価するための測定装置を模式的に
示す図である。この測定装置の測定対象となる半導体レ
ーザ素子１０は、サブマウント１１上にヒートシンク１
２を介して実装されている。
施形態例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図１
は、本発明の一実施形態例における半導体レーザ素子の
長期的波長信頼性を評価するための測定装置を模式的に
示す図である。この測定装置の測定対象となる半導体レ
ーザ素子１０は、サブマウント１１上にヒートシンク１
２を介して実装されている。
【００１７】本実施形態例の測定装置は、半導体レーザ
素子１０を実装したサブマウント１１を所定の状態に収
容する恒温槽（収容槽）１４と、恒温槽１４内のサブマ
ウント１１のヒートシンク１２上における半導体レーザ
素子１０近傍に配置されるチップ状サーミスタ（温度検
出部材）１５と、コンピュータ装置１６とを有してい
る。恒温槽１４としては、市販されている廉価なタイプ
のものが使用される。
素子１０を実装したサブマウント１１を所定の状態に収
容する恒温槽（収容槽）１４と、恒温槽１４内のサブマ
ウント１１のヒートシンク１２上における半導体レーザ
素子１０近傍に配置されるチップ状サーミスタ（温度検
出部材）１５と、コンピュータ装置１６とを有してい
る。恒温槽１４としては、市販されている廉価なタイプ
のものが使用される。
【００１８】温度監視用のサーミスタ１５としては、通
常室温（例えば25℃）での抵抗値が10kΩ、温度係数が3
00Ω/℃のものを用いる。このサーミスタ１５は、市販
のマルチメータ等の測定器では数十Ωの精度で測定可能
であり、これは約0.03℃/Ωの精度での温度監視が可能
であることを意味する。従って、このサーミスタ１５の
抵抗値を用いて被測定波長を補正することで、分布帰還
形(DFB)レーザの場合、±0.003nmの波長測定精度が得ら
れる。
常室温（例えば25℃）での抵抗値が10kΩ、温度係数が3
00Ω/℃のものを用いる。このサーミスタ１５は、市販
のマルチメータ等の測定器では数十Ωの精度で測定可能
であり、これは約0.03℃/Ωの精度での温度監視が可能
であることを意味する。従って、このサーミスタ１５の
抵抗値を用いて被測定波長を補正することで、分布帰還
形(DFB)レーザの場合、±0.003nmの波長測定精度が得ら
れる。
【００１９】コンピュータ装置１６は、所要の駆動電流
を供給して半導体レーザ素子１０を駆動する駆動手段１
７と、加熱される恒温槽１４内の半導体レーザ素子１０
の絶対波長を測定する波長測定手段１９と、チップ状サ
ーミスタ１５の抵抗値に基づいて被測定半導体レーザ素
子１０の被試験温度を見積もる温度算出手段２０と、温
度算出手段２０によって測定された見積もり温度値に基
づき、波長測定手段１９によって測定された絶対波長
を、被試験温度の変化による変動分を相殺した絶対波長
に換算する補正を行う補正手段２１とを有している。
を供給して半導体レーザ素子１０を駆動する駆動手段１
７と、加熱される恒温槽１４内の半導体レーザ素子１０
の絶対波長を測定する波長測定手段１９と、チップ状サ
ーミスタ１５の抵抗値に基づいて被測定半導体レーザ素
子１０の被試験温度を見積もる温度算出手段２０と、温
度算出手段２０によって測定された見積もり温度値に基
づき、波長測定手段１９によって測定された絶対波長
を、被試験温度の変化による変動分を相殺した絶対波長
に換算する補正を行う補正手段２１とを有している。
【００２０】温度算出手段２０は、サーミスタ１５の抵
抗値変動に従って、0.03℃/Ωの精度で温度監視を行
う。
抗値変動に従って、0.03℃/Ωの精度で温度監視を行
う。
【００２１】補正手段２１は、予め半導体レーザ素子の
発振波長の補正温度係数を個別に見積もっておく必要が
有るが、DFBレーザでは、通常約0.09nm/℃であり、この
補正温度係数を用い、温度算出手段２０で得られた見積
もり温度値に従って、波長測定手段１９で得られた絶対
波長を補正する。この補正は、絶対波長の測定に対応し
てリアルタイムに行ってもよく、また、一連の絶対波長
及び被試験温度を得てから一括して行うこともできる。
発振波長の補正温度係数を個別に見積もっておく必要が
有るが、DFBレーザでは、通常約0.09nm/℃であり、この
補正温度係数を用い、温度算出手段２０で得られた見積
もり温度値に従って、波長測定手段１９で得られた絶対
波長を補正する。この補正は、絶対波長の測定に対応し
てリアルタイムに行ってもよく、また、一連の絶対波長
及び被試験温度を得てから一括して行うこともできる。
【００２２】次に、本実施形態例の測定装置を用いた測
定方法について説明する。まず、恒温槽１４内に、被試
験用の半導体レーザ素子１０を備えたサブマウント１１
を所定の状態にセットして、半導体レーザ素子１０に所
定の配線を施す。更に、ヒートシンク１２上の所定位置
にサーミスタ１５を載置して、半導体レーザ素子１０の
測定状態を形成する。
定方法について説明する。まず、恒温槽１４内に、被試
験用の半導体レーザ素子１０を備えたサブマウント１１
を所定の状態にセットして、半導体レーザ素子１０に所
定の配線を施す。更に、ヒートシンク１２上の所定位置
にサーミスタ１５を載置して、半導体レーザ素子１０の
測定状態を形成する。
【００２３】次いで、100℃の温度下で、駆動手段１７
から所要の駆動電流を半導体レーザ素子１０に注入し、
半導体レーザ素子１０をオートパワーコントロール(AP
C)、或いは、オートカレントコントロール(ACC)モード
で発振させ、高温加速劣化試験を開始する。コンピュー
タ装置１６では、半導体レーザ素子１０に関する駆動電
圧Vfや発振閾値電流Ith等も計測される。
から所要の駆動電流を半導体レーザ素子１０に注入し、
半導体レーザ素子１０をオートパワーコントロール(AP
C)、或いは、オートカレントコントロール(ACC)モード
で発振させ、高温加速劣化試験を開始する。コンピュー
タ装置１６では、半導体レーザ素子１０に関する駆動電
圧Vfや発振閾値電流Ith等も計測される。
【００２４】上記発振状態において、波長測定手段１９
は、半導体レーザ素子１０の絶対波長を所定時間毎にサ
ンプリングする。同時に、温度算出手段２０は、サーミ
スタ１５の抵抗値の変動量から温度変動量を算出し、現
在の被試験温度を見積もり温度値として得る。
は、半導体レーザ素子１０の絶対波長を所定時間毎にサ
ンプリングする。同時に、温度算出手段２０は、サーミ
スタ１５の抵抗値の変動量から温度変動量を算出し、現
在の被試験温度を見積もり温度値として得る。
【００２５】更に、補正手段２１が、見積もり温度値と
補正温度係数0.09nm/℃とに基づいて、波長測定手段１
９で測定された各サンプリング時の絶対波長を、被試験
温度変化による変動分を相殺した絶対波長に換算する。
コンピュータ装置１６は、所要の時間（例えば、2000時
間）だけ、絶対波長を監視し続ける。これによって得ら
れた情報に基づいて、半導体レーザ素子１０の長期的波
長信頼性が評価される。
補正温度係数0.09nm/℃とに基づいて、波長測定手段１
９で測定された各サンプリング時の絶対波長を、被試験
温度変化による変動分を相殺した絶対波長に換算する。
コンピュータ装置１６は、所要の時間（例えば、2000時
間）だけ、絶対波長を監視し続ける。これによって得ら
れた情報に基づいて、半導体レーザ素子１０の長期的波
長信頼性が評価される。
【００２６】ここで、本実施形態例の補正処理を施さず
に、市販の恒温槽を用いて行った波長測定結果の一例を
図２に示す。この例では、被測定サンプルとして２個の
DFBレーザを用いた。適当な時間毎に被測定サンプルに
通電し、絶対波長とサーミスタ抵抗値とを測定した。グ
ラフにおける△はサンプル１の絶対波長の変動量、▲は
サンプル１のサーミスタ抵抗値の変動量、□はサンプル
２の絶対波長の変動量、■はサンプル２のサーミスタ抵
抗値の変動量を夫々示す。
に、市販の恒温槽を用いて行った波長測定結果の一例を
図２に示す。この例では、被測定サンプルとして２個の
DFBレーザを用いた。適当な時間毎に被測定サンプルに
通電し、絶対波長とサーミスタ抵抗値とを測定した。グ
ラフにおける△はサンプル１の絶対波長の変動量、▲は
サンプル１のサーミスタ抵抗値の変動量、□はサンプル
２の絶対波長の変動量、■はサンプル２のサーミスタ抵
抗値の変動量を夫々示す。
【００２７】上記試験では、絶対波長測定を行なう以外
の時間には特に通電を行なっていないため、高温加速劣
化は発生し難く、波長劣化はほとんど生じないはずであ
る。それにも拘わらず、測定された絶対波長λは、記載
されている時間内で Δλ=±0.02nm の範囲で変動していることが分かる。ここで、発振波長
は約0.1nm/℃で変動するため、 Δλ=±0.02nm の変動は ΔＴ=±0.2℃(Ｔは被試験温度)に相当する。これは、用
いた恒温槽の被試験温度が±0.2℃の範囲内で温度制御
されていることを意味する。
の時間には特に通電を行なっていないため、高温加速劣
化は発生し難く、波長劣化はほとんど生じないはずであ
る。それにも拘わらず、測定された絶対波長λは、記載
されている時間内で Δλ=±0.02nm の範囲で変動していることが分かる。ここで、発振波長
は約0.1nm/℃で変動するため、 Δλ=±0.02nm の変動は ΔＴ=±0.2℃(Ｔは被試験温度)に相当する。これは、用
いた恒温槽の被試験温度が±0.2℃の範囲内で温度制御
されていることを意味する。
【００２８】また、同時に測定したサーミスタ抵抗値か
ら、温度が低下（サーミスタ抵抗値が上昇）した時に被
測定波長が短波化し、逆に温度上昇した時に被測定波長
が長波化していることが裏付けられる。このように、市
販の恒温槽で温度制御を行なうだけで、本発明の補正処
理を行わずに長期的波長信頼性を測定した場合には、十
分な精度での波長測定は不可能である。
ら、温度が低下（サーミスタ抵抗値が上昇）した時に被
測定波長が短波化し、逆に温度上昇した時に被測定波長
が長波化していることが裏付けられる。このように、市
販の恒温槽で温度制御を行なうだけで、本発明の補正処
理を行わずに長期的波長信頼性を測定した場合には、十
分な精度での波長測定は不可能である。
【００２９】半導体レーザ素子１０の発振波長を高精度
で測定しようとする際には、被測定デバイスの温度管理
を厳密に実施する必要が有るが、市販の恒温槽を用いて
測定する際には、恒温槽の管理温度は通常±0.2℃程度
である。従って、恒温槽中の被測定デバイスがDFBレー
ザの場合、発振波長の温度係数が通常0.1nm/℃程度なの
で、測定波長精度は±0.02nm程度となる。
で測定しようとする際には、被測定デバイスの温度管理
を厳密に実施する必要が有るが、市販の恒温槽を用いて
測定する際には、恒温槽の管理温度は通常±0.2℃程度
である。従って、恒温槽中の被測定デバイスがDFBレー
ザの場合、発振波長の温度係数が通常0.1nm/℃程度なの
で、測定波長精度は±0.02nm程度となる。
【００３０】図３は、サーミスタ抵抗値に基づいた見積
もり温度を用いて測定波長を補正した結果の一例を示す
グラフである。このグラフから読み取れるように、発振
波長変動量は±0.005nm程度であり、要求される長期的
波長信頼度±0.1nm以下を評価することが十分可能であ
る。従って、サーミスタ抵抗値を用いた被測定波長の補
正により、十分な波長測定精度が得られることになる。
もり温度を用いて測定波長を補正した結果の一例を示す
グラフである。このグラフから読み取れるように、発振
波長変動量は±0.005nm程度であり、要求される長期的
波長信頼度±0.1nm以下を評価することが十分可能であ
る。従って、サーミスタ抵抗値を用いた被測定波長の補
正により、十分な波長測定精度が得られることになる。
【００３１】なお、上記波長変動は、今回の試験に用い
たレーザ駆動用ドライバ（駆動手段）から出力されるレ
ーザ駆動電流Iopによる変動（0.009nm/mA程度）に起因
することが分かっている。このレーザ駆動電流Iopの変
動に起因する誤差を、図３ではエラーバーとして記載し
た。
たレーザ駆動用ドライバ（駆動手段）から出力されるレ
ーザ駆動電流Iopによる変動（0.009nm/mA程度）に起因
することが分かっている。このレーザ駆動電流Iopの変
動に起因する誤差を、図３ではエラーバーとして記載し
た。
【００３２】また、サーミスタは、高温加速劣化試験の
実施時に、クエンチングと呼ばれる初期変動現象を引き
起こしその抵抗値が増加することが知られている。本実
施形態例におけるチップ状サーミスタ１５において、10
0℃の温度下におけるACC通電では1％／1000hourの抵抗
値増加が生ずる。従って、温度算出手段２０による見積
もり被試験温度に加えて、クエンチングに起因するサー
ミスタ抵抗値の増加分も考慮して測定波長を補正するこ
とで、より正確な補正が実現し、長期的波長信頼性の評
価が一層向上する。
実施時に、クエンチングと呼ばれる初期変動現象を引き
起こしその抵抗値が増加することが知られている。本実
施形態例におけるチップ状サーミスタ１５において、10
0℃の温度下におけるACC通電では1％／1000hourの抵抗
値増加が生ずる。従って、温度算出手段２０による見積
もり被試験温度に加えて、クエンチングに起因するサー
ミスタ抵抗値の増加分も考慮して測定波長を補正するこ
とで、より正確な補正が実現し、長期的波長信頼性の評
価が一層向上する。
【００３３】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明の半導体レーザ素子及びその
測定装置並びに測定方法は、上記実施形態例の構成にの
み限定されるものではなく、上記実施形態例の構成から
種々の修正及び変更を施した半導体レーザ素子及びその
測定装置並びに測定方法も、本発明の範囲に含まれる。
づいて説明したが、本発明の半導体レーザ素子及びその
測定装置並びに測定方法は、上記実施形態例の構成にの
み限定されるものではなく、上記実施形態例の構成から
種々の修正及び変更を施した半導体レーザ素子及びその
測定装置並びに測定方法も、本発明の範囲に含まれる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体レ
ーザ素子の測定装置及び測定方法によると、市販の廉価
な恒温槽を用いながらも、被試験温度変化による波長変
動が無い状態で発振波長を長期的に監視することがで
き、長期的波長信頼性を高精度で評価することができ
る。
ーザ素子の測定装置及び測定方法によると、市販の廉価
な恒温槽を用いながらも、被試験温度変化による波長変
動が無い状態で発振波長を長期的に監視することがで
き、長期的波長信頼性を高精度で評価することができ
る。
【図１】本発明の一実施形態例における半導体レーザ素
子の長期的波長信頼性を評価するための測定装置を示す
図である。
子の長期的波長信頼性を評価するための測定装置を示す
図である。
【図２】市販の恒温槽を用いながら被試験温度の補正処
理を施さない場合の波長信頼性評価結果の一例を示すグ
ラフである。
理を施さない場合の波長信頼性評価結果の一例を示すグ
ラフである。
【図３】サーミスタ抵抗値を用いて絶対波長を補正した
波長信頼性評価結果を示すグラフである。
波長信頼性評価結果を示すグラフである。
１０：半導体レーザ素子
１１：サブマウント
１２：ヒートシンク
１４：恒温槽
１５：チップ状サーミスタ
１６：コンピュータ装置
１７：駆動手段
１９：波長測定手段
２０：温度算出手段
２１：補正手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01S 5/00 - 5/50
Claims (8)
- 【請求項１】 半導体レーザ素子の長期的波長信頼性を
評価するための測定装置において、 被試験用の半導体レーザ素子を収容する収容槽と、 前記収容槽内の半導体レーザ素子の絶対波長を測定する
波長測定手段と、 実際の被試験温度に基づいて、前記波長測定手段によっ
て測定された絶対波長を、被試験温度変化による変動分
を相殺した絶対波長に換算する補正手段とを備えること
を特徴とする半導体レーザ素子の測定装置。 - 【請求項２】 前記実際の被試験温度が、前記収容槽内
の半導体レーザ素子の近傍に配置される温度検出部材を
用いて測定されることを特徴とする、請求項１に記載の
半導体レーザ素子の測定装置。 - 【請求項３】 前記温度検出部材の検出温度に基づいて
前記実際の被試験温度を見積もる温度算出手段を更に備
えることを特徴とする、請求項２に記載の半導体レーザ
素子の測定装置。 - 【請求項４】 前記温度検出部材がサーミスタから成
り、前記補正手段が、被試験温度変化による波長変動の
補正時に、前記温度算出手段による見積もり被試験温度
に加えて、前記サーミスタのクエンチングに起因する抵
抗値増加分を用いることを特徴とする、請求項３に記載
の半導体レーザ素子の測定装置。 - 【請求項５】 半導体レーザ素子の長期的波長信頼性を
評価するための測定方法において、 被試験用の半導体レーザ素子を収容槽に収容し、 前記収容槽内の半導体レーザ素子の絶対波長を測定し、 実際の被試験温度を見積もり、該見積もった被試験温度
値に基づいて、測定された絶対波長を、被試験温度変化
による変動分を相殺した絶対波長に換算する補正を行う
ことを特徴とする半導体レーザ素子の測定方法。 - 【請求項６】 前記実際の被試験温度が、前記収容槽内
の半導体レーザ素子の近傍に配置される温度検出部材を
用いて測定されることを特徴とする、請求項５に記載の
半導体レーザ素子の測定方法。 - 【請求項７】 前記温度検出部材がサーミスタから成
り、被試験温度変化による波長変動の補正時に、見積も
った被試験温度に加えて、前記サーミスタのクエンチン
グに起因する抵抗値増加分を用いることを特徴とする、
請求項５又は６に記載の半導体レーザ素子の測定方法。 - 【請求項８】 請求項５〜７の何れかに記載の測定方法
を用いて長期的波長信頼性が保証された半導体レーザ素
子。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2000096598A JP3533141B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 半導体レーザ素子及びその測定装置並びに測定方法 |
| US09/820,612 US20010026572A1 (en) | 2000-03-31 | 2001-03-30 | Method and apparatus for measuring a semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000096598A JP3533141B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 半導体レーザ素子及びその測定装置並びに測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001284693A JP2001284693A (ja) | 2001-10-12 |
| JP3533141B2 true JP3533141B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=18611340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000096598A Expired - Fee Related JP3533141B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 半導体レーザ素子及びその測定装置並びに測定方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20010026572A1 (ja) |
| JP (1) | JP3533141B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2004356579A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Toshiba Corp | レーザ光出力装置、映像表示装置、および半導体レーザの駆動制御方法 |
| JP2008103469A (ja) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の測定方法および検査装置 |
| US11949453B2 (en) * | 2021-06-25 | 2024-04-02 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Test device and test method for DFB-LD for RoF system |
| CN116577627B (zh) * | 2023-07-14 | 2023-10-03 | 深圳市星汉激光科技股份有限公司 | 半导体激光器可靠性测试方法、***及介质 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5019769A (en) * | 1990-09-14 | 1991-05-28 | Finisar Corporation | Semiconductor laser diode controller and laser diode biasing control method |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000096598A patent/JP3533141B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-03-30 US US09/820,612 patent/US20010026572A1/en not_active Abandoned
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|---|---|
| US20010026572A1 (en) | 2001-10-04 |
| JP2001284693A (ja) | 2001-10-12 |
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