JP2001033513A - Characteristic measuring method of semiconductor optical element and recording medium in which characteristic measuring program is recorded - Google Patents

Characteristic measuring method of semiconductor optical element and recording medium in which characteristic measuring program is recorded

Info

Publication number
JP2001033513A
JP2001033513A JP11205235A JP20523599A JP2001033513A JP 2001033513 A JP2001033513 A JP 2001033513A JP 11205235 A JP11205235 A JP 11205235A JP 20523599 A JP20523599 A JP 20523599A JP 2001033513 A JP2001033513 A JP 2001033513A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
semiconductor optical
characteristic
optical device
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11205235A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Ichikawa
二三夫 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP11205235A priority Critical patent/JP2001033513A/en
Publication of JP2001033513A publication Critical patent/JP2001033513A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring method excellent in measuring precision and reproducibility of measurement. SOLUTION: A step current power source circuit 3 applies a current which is gradually increased or decreased stepwise to a semiconductor laser diode(LD) 1 in the forward direction through measuring terminals 2a, 2b. A voltage measuring circuit 4 measures a forward direction voltage of the LD 1. An operation/ control circuit 5 calculates twice differentiated value of a forward direction voltage E to a current I, and makes the value of a current I which has been applied to the LD 1 when the twice differentiated value becomes maximum a threshold current of the LD 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、測定が容易で、測
定精度とその再現性にも優れた半導体光素子の特性測定
方法及び特性測定プログラムを記録した記録媒体に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring characteristics of a semiconductor optical device which is easy to measure, and has excellent measurement accuracy and reproducibility, and a recording medium on which a characteristic measurement program is recorded.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体レーザダイオード(以下、
LDとする)の閾値電流は、電流に対する光出力の特性
(以下、I−L特性とする)から導出するのが一般的で
あった。図10は、LDのI−L特性を測定する従来の
測定装置のブロック図である。図10の測定装置は、半
導体レーザダイオード(以下、LDとする)1を接続す
るための測定端子22a,22bと、階段状に漸増また
は漸減する電流を測定端子22a,22bを介してLD
1の順方向に印加するステップ電流電源回路23と、フ
ォトダイオード等の受光器(以下、PDとする)24
と、空間や光ファイバ等からなる、LD1とPD24の
光結合媒体25と、PD24の出力からLD1の光出力
を求めるPD受光回路26と、測定装置全体を制御する
制御回路27とを有している。さらに、測定装置には、
コンピュータ28が接続され、コンピュータ28は、イ
ンタフェース回路29とCPU30とを有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor laser diode (hereinafter, referred to as a semiconductor laser diode) has been disclosed.
In general, the threshold current (hereinafter referred to as LD) is derived from the characteristics of the light output with respect to the current (hereinafter, referred to as IL characteristics). FIG. 10 is a block diagram of a conventional measuring device for measuring the IL characteristics of an LD. The measuring device shown in FIG. 10 includes measuring terminals 22a and 22b for connecting a semiconductor laser diode (hereinafter, referred to as LD) 1 and an LD that gradually increases or decreases in a stepwise manner through the measuring terminals 22a and 22b.
1, a step current power supply circuit 23 applied in the forward direction, and a photodetector (hereinafter referred to as PD) 24 such as a photodiode.
And an optical coupling medium 25 composed of a space, an optical fiber, etc., for the LD 1 and the PD 24, a PD light receiving circuit 26 for obtaining the optical output of the LD 1 from the output of the PD 24, and a control circuit 27 for controlling the entire measuring apparatus. I have. In addition, the measuring device includes
A computer 28 is connected, and the computer 28 has an interface circuit 29 and a CPU 30.

【0003】図10の測定装置を用いた閾値電流の導出
方法には、四種類の方法があり、いずれもCPU30に
取り込んだLD1のI−L特性から閾値電流を導出する
ようにしている。これらの導出手法を図示したものが図
11〜図14のI−L特性である。図11〜図14にお
いて、14はI−L特性の自然放出光特性領域、15は
I−L特性の誘導放出光特性領域を示し、Ithは閾値
電流である。また、図14における16は電流Iに対す
る光出力Poの一回微分(外部微分量子効率、以下、発
光効率とする)特性で、17は電流Iに対する光出力P
oの二回微分(発光効率の微分)特性である。
There are four methods for deriving a threshold current using the measuring apparatus shown in FIG. 10, and in each case, the threshold current is derived from the IL characteristic of the LD 1 taken into the CPU 30. Illustrating these derivation methods is the IL characteristic in FIGS. 11 to 14, reference numeral 14 denotes a spontaneous emission light characteristic region of the IL characteristic, reference numeral 15 denotes a stimulated emission light characteristic region of the IL characteristic, and Ith denotes a threshold current. In FIG. 14, reference numeral 16 denotes a one-time differential (external differential quantum efficiency, hereinafter referred to as luminous efficiency) characteristic of the light output Po with respect to the current I, and reference numeral 17 denotes the light output P with respect to the current I.
This is a second derivative (differentiation of luminous efficiency) characteristic of o.

【0004】以下、図11〜図14を用いて従来の閾値
電流導出方法を説明する。 (a)図11に示す閾値電流導出方法は、一定の低レベ
ル誘導放出(レーザー発振)光の出力値18に対応する
電流値を閾値電流Ithと定める方法である。 (b)図12に示す閾値電流導出方法は、I−L特性に
おける誘導放出光の特性15を外挿した直線19が電流
軸と接する値(切片)を閾値電流Ithと定める方法で
ある。 (c)図13に示す閾値電流導出方法は、I−L特性に
おける誘導放出光の特性15を外挿した直線19とI−
L特性における自然放出光の特性14を外挿した直線2
0との交点に対応する電流値を閾値電流Ithと定める
方法である。 (d)図14に示す閾値電流導出方法は、電流Iに対す
る光出力Poの二回微分特性17が最大値をとるときの
電流値を閾値電流Ithと定める方法である。
A conventional threshold current deriving method will be described below with reference to FIGS. (A) The threshold current deriving method shown in FIG. 11 is a method in which a current value corresponding to a constant low-level stimulated emission (laser oscillation) light output value 18 is defined as a threshold current Ith. (B) The threshold current deriving method shown in FIG. 12 is a method of determining, as the threshold current Ith, a value (intercept) at which a straight line 19 obtained by extrapolating the characteristic 15 of the stimulated emission light in the IL characteristic is in contact with the current axis. (C) The threshold current deriving method shown in FIG. 13 uses a straight line 19 obtained by extrapolating the characteristic 15 of the stimulated emission light in the IL characteristic and an I-L characteristic.
Straight line 2 extrapolating the characteristic 14 of spontaneous emission light in the L characteristic
In this method, a current value corresponding to an intersection with 0 is determined as a threshold current Ith. (D) The threshold current deriving method shown in FIG. 14 is a method in which the current value when the second derivative 17 of the optical output Po with respect to the current I takes the maximum value is defined as the threshold current Ith.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】図11〜図14に示す
閾値電流導出方法は、何れも広く用いられている。しか
し、本来の自然放出光と誘導放出光の境界(電流軸にお
ける閾値電流)近傍は、発光再結合電流と非発光再結合
電流の競合、発光再結合電流における自然放出光と誘導
放出光の競合、及び誘導放出光の多波長モードの一部モ
ードが競合する不安定な領域である。したがって、この
ような不安定で微小な光出力領域のI−L特性から閾値
電流Ithを導出するには、精度的な限界があり、各閾
値電流検出方法における導出値の再現性等に問題があっ
た。
The threshold current deriving methods shown in FIGS. 11 to 14 are widely used. However, near the boundary between the original spontaneous emission light and the stimulated emission light (threshold current in the current axis), competition between the luminescence recombination current and the non-emission recombination current, competition between the spontaneous emission light and the stimulated emission light in the emission recombination current And an unstable region where some modes of the multi-wavelength mode of the stimulated emission compete with each other. Therefore, there is an accuracy limit in deriving the threshold current Ith from the IL characteristics of such an unstable and minute light output region, and there is a problem in the reproducibility of the derived value in each threshold current detection method. there were.

【0006】(a)図11に示す閾値電流導出方法で
は、設定する誘導光のレベル18によって対応する電流
値が変化するため、導出した閾値電流が暫定値となり、
導出値が本来の閾値電流を正確に反映していないという
問題点があった (b)図12に示す閾値電流導出方法では、誘導放出光
特性15の傾きや自然放出光レベルによって電流値が変
化するため、導出値が本来の閾値電流を正確に反映して
いないという問題点があった。 (c)図13に示す閾値電流導出方法では、測定された
放出光のうち、特に自然放出光の非線形性や不安定性に
よる導出誤差のため、導出値が本来の閾値電流を正確に
反映していないという問題点があった。 (d)図14に示す閾値電流導出方法では、光出力Po
を二回微分した値を用いているため、導出値が本来の閾
値電流を比較的正確に反映する。しかし、微小な自然放
出光・誘導放出光・複数波長モード等の競合により、光
出力Poの二回微分特性17に複数の極大値が生じるた
め、最大値に測定毎の揺らぎが生じ、導出値に微妙なば
らつきが生じるという問題点があった。 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、
測定精度と測定の再現性に優れた半導体光素子の特性測
定方法及び特性測定プログラムを記録した記録媒体を提
供することを目的とする。
(A) In the threshold current deriving method shown in FIG. 11, the corresponding current value changes depending on the level 18 of the guide light to be set, so the derived threshold current becomes a provisional value,
There is a problem that the derived value does not accurately reflect the original threshold current. (B) In the threshold current deriving method shown in FIG. 12, the current value varies depending on the gradient of the stimulated emission light characteristic 15 and the spontaneous emission light level. Therefore, there is a problem that the derived value does not accurately reflect the original threshold current. (C) In the threshold current deriving method shown in FIG. 13, the derived value accurately reflects the original threshold current due to a derivation error due to the nonlinearity or instability of the spontaneous emission light among the measured emission light. There was no problem. (D) In the threshold current deriving method shown in FIG.
Is used, the derived value relatively accurately reflects the original threshold current. However, due to competition between minute spontaneous emission light, stimulated emission light, multiple wavelength modes, and the like, a plurality of local maxima are generated in the second differential characteristic 17 of the optical output Po, so that the maximum value fluctuates every measurement, and the derived value There is a problem that subtle variations occur. The present invention has been made to solve the above problems,
An object of the present invention is to provide a method for measuring characteristics of a semiconductor optical device and a recording medium on which a characteristic measurement program is recorded, which has excellent measurement accuracy and reproducibility of measurement.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体光素子の
特性測定方法は、半導体光素子の電流に対する微分抵抗
特性の微分値から半導体光素子の閾値電流を導出するよ
うにしたものである。また、本発明の半導体光素子の特
性測定方法は、階段状あるいはパルス状に漸増または漸
減する電流を半導体光素子の順方向に印加する印加手順
と、半導体光素子の順方向電圧を測定する測定手順と、
電流に対する順方向電圧の二回微分値を算出する算出手
順と、算出した二回微分値の特異値を基に半導体光素子
の閾値電流を導出する導出手順とを有するものである。
また、上記導出手順は、電圧の二回微分値が極大値をと
るとき半導体光素子に印加していた電流値を閾値電流と
するようにしたものである。また、半導体光素子の電流
に対する光出力の二回微分特性を予め求め、極大値を含
む凸型の二回微分特性の電流範囲から測定すべき電流範
囲を決定し、決定した電流範囲で上記印加手順、測定手
順、算出手順、導出手順を行うようにしたものである。
According to a method of measuring the characteristics of a semiconductor optical device according to the present invention, a threshold current of the semiconductor optical device is derived from a differential value of a differential resistance characteristic with respect to a current of the semiconductor optical device. In addition, the method for measuring the characteristics of a semiconductor optical device according to the present invention includes an application procedure of applying a current gradually increasing or decreasing stepwise or pulsewise in a forward direction of the semiconductor optical device, and a measurement for measuring a forward voltage of the semiconductor optical device. Instructions,
It has a calculation procedure for calculating a second derivative of the forward voltage with respect to the current, and a derivation procedure for deriving a threshold current of the semiconductor optical device based on a singular value of the calculated second derivative.
In the above derivation procedure, the current value applied to the semiconductor optical device when the second derivative of the voltage takes the maximum value is set as the threshold current. Further, the second derivative characteristic of the optical output with respect to the current of the semiconductor optical element is obtained in advance, the current range to be measured is determined from the current range of the convex second derivative characteristic including the maximum value, and the above-described application is performed in the determined current range. The procedure, the measurement procedure, the calculation procedure, and the derivation procedure are performed.

【0008】また、本発明の特性測定プログラムを記録
した記録媒体は、半導体光素子の電流に対する微分抵抗
特性の微分値から半導体光素子の閾値電流を導出するこ
とをコンピュータに実行させるようにしたものである。
また、本発明の特性測定プログラムを記録した記録媒体
は、階段状あるいはパルス状に漸増または漸減する電流
を半導体光素子の順方向に印加する印加手順と、半導体
光素子の順方向電圧を測定する測定手順と、電流に対す
る順方向電圧の二回微分値を算出する算出手順と、算出
した二回微分値の特異値を基に半導体光素子の閾値電流
を導出する導出手順とをコンピュータに実行させるよう
にしたものである。また、上記導出手順は、電圧の二回
微分値が極大値をとるとき半導体光素子に印加していた
電流値を閾値電流とするものである。また、半導体光素
子の電流に対する光出力の二回微分特性を予め求め、極
大値を含む凸型の二回微分特性の電流範囲から測定すべ
き電流範囲を決定し、決定した電流範囲で上記印加手
順、測定手順、算出手順、導出手順を行うものである。
The recording medium on which the characteristic measuring program of the present invention is recorded has a computer for deriving a threshold current of a semiconductor optical device from a differential value of a differential resistance characteristic with respect to a current of the semiconductor optical device. It is.
Further, the recording medium on which the characteristic measurement program of the present invention is recorded measures an application procedure of applying a current gradually increasing or decreasing stepwise or pulsewise in the forward direction of the semiconductor optical device, and measuring a forward voltage of the semiconductor optical device. The computer causes the computer to execute a measurement procedure, a calculation procedure for calculating a second derivative of the forward voltage with respect to the current, and a derivation procedure for deriving a threshold current of the semiconductor optical device based on a singular value of the calculated second derivative. It is like that. In the above derivation procedure, the current value applied to the semiconductor optical device when the second derivative of the voltage takes the maximum value is used as the threshold current. Further, the second derivative characteristic of the optical output with respect to the current of the semiconductor optical element is obtained in advance, the current range to be measured is determined from the current range of the convex second derivative characteristic including the maximum value, and the above-described application is performed in the determined current range. It performs a procedure, a measurement procedure, a calculation procedure, and a derivation procedure.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】[実施の形態の1]次に、本発明
の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態を示す特性測定方法
で用いる測定装置のブロック図である。図1の測定装置
は、半導体レーザダイオード(以下、LDとする)1を
接続するための測定端子2a,2bと、階段状に漸増ま
たは漸減する電流を測定端子2a,2bを介してLD1
の順方向に印加するステップ電流電源回路3と、ステッ
プ電流電源回路3と並列に接続され、LD1の順方向電
圧を測定する電圧測定回路4と、測定装置全体を制御し
て、LD1の閾値電流を導出する演算/制御回路5と、
ステップ電流電源回路3及び電圧測定回路4と演算/制
御回路5とのインタフェースをとるためのインタフェー
ス回路6と、演算/制御回路5からステップ電流電源回
路3への制御信号をアナログ信号に変換すると共に、ス
テップ電流電源回路3からLD1に印加された電流値を
デジタル値に変換するD/A・A/D変換回路7と、演
算/制御回路5から電圧測定回路4への制御信号をアナ
ログ信号に変換すると共に、電圧測定回路4で測定した
電圧値をデジタル値に変換するD/A・A/D変換回路
8と、測定結果を表示するための特性表示装置9とを有
している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a measuring apparatus used in the characteristic measuring method according to the first embodiment of the present invention. The measuring device shown in FIG. 1 includes a measuring terminal 2a, 2b for connecting a semiconductor laser diode (hereinafter, referred to as an LD) 1 and an LD 1 which gradually increases or decreases in a stepwise manner through a measuring terminal 2a, 2b.
, A step current power supply circuit 3 applied in the forward direction, a voltage measurement circuit 4 connected in parallel with the step current power supply circuit 3 to measure the forward voltage of the LD 1, and a threshold current of the LD 1 An arithmetic / control circuit 5 for deriving
An interface circuit 6 for interfacing the step current power supply circuit 3 and the voltage measurement circuit 4 with the operation / control circuit 5; a control signal from the operation / control circuit 5 to the step current power supply circuit 3; A D / A / A / D conversion circuit 7 for converting a current value applied from the step current power supply circuit 3 to the LD 1 into a digital value, and a control signal from the arithmetic / control circuit 5 to the voltage measurement circuit 4 as an analog signal. It has a D / A / A / D conversion circuit 8 for converting the voltage value measured by the voltage measurement circuit 4 into a digital value, and a characteristic display device 9 for displaying the measurement result.

【0010】以下、図1の測定装置を用いた本発明の特
性測定方法について説明する。図2は、LD1の電流−
電圧特性(以下、I−V特性とする)を示す図である。
図2において、11はLD1の実測のI−V特性、12
は電流Iに対する電圧Eの一回微分(微分抵抗)特性、
13は電流Iに対する電圧Eの二回微分特性である。
Hereinafter, the characteristic measuring method of the present invention using the measuring apparatus of FIG. 1 will be described. FIG. 2 shows the current-
It is a figure which shows a voltage characteristic (it is hereafter called IV characteristic).
In FIG. 2, reference numeral 11 denotes an actually measured IV characteristic of the LD 1;
Is a one-time differential (differential resistance) characteristic of the voltage E with respect to the current I,
Reference numeral 13 denotes a twice differential characteristic of the voltage E with respect to the current I.

【0011】通常、LDに電流Iを印加した場合のエネ
ルギー成分(電圧・熱、フォトン、フォノン)は、その
多くがLD1の順方向電圧Eに反映される。したがっ
て、LDの電流Iに対する特性は、光出力Poよりも電
圧Eの方が安定で再現性よく測定される。特に、発光効
率が小さい閾値電流近傍迄の範囲は、光測定よりも電圧
測定の方が優位な領域である。
Usually, most of the energy components (voltage / heat, photons, phonons) when the current I is applied to the LD are reflected in the forward voltage E of the LD 1. Therefore, the characteristics of the LD with respect to the current I are measured more stably and reproducibly at the voltage E than at the optical output Po. In particular, the range up to the vicinity of the threshold current where the luminous efficiency is small is a region where voltage measurement is superior to light measurement.

【0012】図2において、LD1の閾値電流Ith
は、順方向電圧Eの二回微分特性に於ける特異値(極大
値)として導出することができる。これは、自然放出光
領域と誘導放出光領域の発光効率変化が電圧Eに反映さ
れたものである。閾値電流Ithの位置は、図2に示す
微分抵抗特性12では、その値がほぼ一定にクランプさ
れる少し手前の位置に相当する。
In FIG. 2, the threshold current Ith of LD1
Can be derived as a singular value (maximum value) in the twice differential characteristic of the forward voltage E. This is because the change in the luminous efficiency between the spontaneous emission light region and the stimulated emission light region is reflected on the voltage E. In the differential resistance characteristic 12 shown in FIG. 2, the position of the threshold current Ith corresponds to a position slightly before the value is clamped at a substantially constant value.

【0013】次に、図1の測定装置を用いた本発明の特
性測定方法についてより具体的に説明する。図3は、図
1の測定装置を用いた本発明の特性測定方法を示すフロ
ーチャート図である。最初に、演算/制御回路5は、L
D1に所定の開始値(閾値電流よりも小さい値)の電流
Iを印加するように指示する制御信号をインタフェース
回路6へ送出する。インタフェース回路6、D/A・A
/D変換回路7を介して制御信号を受け取ったステップ
電流電源回路3は、LD1に所定の開始値の電流Iを印
加する(ステップ101)。
Next, the characteristic measuring method of the present invention using the measuring apparatus of FIG. 1 will be described more specifically. FIG. 3 is a flowchart showing a characteristic measuring method of the present invention using the measuring device of FIG. First, the arithmetic / control circuit 5
A control signal for instructing D1 to apply a current I of a predetermined start value (a value smaller than the threshold current) is sent to the interface circuit 6. Interface circuit 6, D / A / A
The step current power supply circuit 3 receiving the control signal via the / D conversion circuit 7 applies a current I of a predetermined start value to the LD 1 (step 101).

【0014】続いて、演算/制御回路5は、LD1の順
方向電圧Eを測定するように指示する制御信号をインタ
フェース回路6へ送出する。インタフェース回路6、D
/A・A/D変換回路8を介して制御信号を受け取った
電圧測定回路4は、LD1の順方向電圧Eを測定する
(ステップ102)。
Subsequently, the arithmetic / control circuit 5 sends a control signal for instructing to measure the forward voltage E of the LD 1 to the interface circuit 6. Interface circuit 6, D
The voltage measurement circuit 4 that has received the control signal via the / A / A / D conversion circuit 8 measures the forward voltage E of the LD 1 (Step 102).

【0015】演算/制御回路5は、ステップ電流電源回
路3からLD1に印加された電流Iの値をD/A・A/
D変換回路7、インタフェース回路6を介して取り込む
と共に、電圧測定回路4によって測定された電圧Eの値
をD/A・A/D変換回路8、インタフェース回路6を
介して取り込み、電流Iに対する電圧Eの二回微分値を
算出する(ステップ103)。
The arithmetic / control circuit 5 calculates the value of the current I applied from the step current power supply circuit 3 to the LD 1 by D / A · A /
The value of the voltage E measured by the voltage measuring circuit 4 is taken in through the D / A / A / D converting circuit 8 and the interface circuit 6 while being taken in through the D conversion circuit 7 and the interface circuit 6, and the voltage with respect to the current I is taken. The second derivative of E is calculated (step 103).

【0016】次に、演算/制御回路5は、算出した電圧
Eの二回微分値が有効かどうかを判定する(ステップ1
04)。そして、演算/制御回路5は、電圧Eの二回微
分値が有効でない場合(後述する閾値電流の導出に不適
な非常に大きな値である場合)、LD1に印加する電流
Iの値を一定量だけ増やすようインタフェース回路6、
D/A・A/D変換回路7を介してステップ電流電源回
路3に制御信号を送出する。これにより、ステップ電流
電源回路3は、LD1に印加する電流Iを増加させる
(ステップ105)。
Next, the arithmetic / control circuit 5 determines whether or not the second derivative of the calculated voltage E is valid (step 1).
04). If the second derivative of the voltage E is not valid (is a very large value unsuitable for deriving a threshold current described later), the arithmetic / control circuit 5 sets the value of the current I applied to the LD 1 to a fixed amount. Interface circuit 6,
A control signal is sent to the step current power supply circuit 3 via the D / A / A / D conversion circuit 7. Accordingly, the step current power supply circuit 3 increases the current I applied to the LD 1 (Step 105).

【0017】電圧測定回路4は、演算/制御回路5の指
示によりLD1の順方向電圧Eを測定し(ステップ10
2)、演算/制御回路5は、電流Iに対する電圧Eの二
回微分値を算出し(ステップ103)、算出した電圧E
の二回微分値が有効かどうかを判定する(ステップ10
4)。こうして、電圧Eの二回微分値が有効となるま
で、ステップ102〜105の動作が繰り返される。
The voltage measuring circuit 4 measures the forward voltage E of the LD 1 according to the instruction of the arithmetic / control circuit 5 (step 10).
2) The arithmetic / control circuit 5 calculates a second derivative of the voltage E with respect to the current I (step 103), and calculates the calculated voltage E
It is determined whether the second derivative of is valid (step 10).
4). Thus, the operations of steps 102 to 105 are repeated until the second derivative of the voltage E becomes valid.

【0018】次に、演算/制御回路5は、ステップ10
4において電圧Eの二回微分値を有効と判断すると、こ
の二回微分値が極大値であるかどうかを判定する(ステ
ップ106)。演算/制御回路5は、電圧Eの二回微分
値が極大値でない場合、この二回微分値が0であるかど
うかを判定する(ステップ107)。
Next, the arithmetic / control circuit 5 executes step 10
If it is determined in step 4 that the second derivative of the voltage E is valid, it is determined whether the second derivative is a local maximum (step 106). If the second derivative of the voltage E is not the local maximum, the arithmetic / control circuit 5 determines whether the second derivative is 0 (step 107).

【0019】演算/制御回路5は、電圧Eの二回微分値
が極大値でなく、かつ0でもない場合、LD1に印加す
る電流Iの値を一定量だけ増やすようステップ電流電源
回路3に制御信号を送出する。これにより、ステップ電
流電源回路3は、LD1に印加する電流Iを増加させる
(ステップ105)。
The arithmetic / control circuit 5 controls the step current power supply circuit 3 to increase the value of the current I applied to the LD 1 by a certain amount when the second derivative of the voltage E is neither the maximum value nor 0. Send a signal. Accordingly, the step current power supply circuit 3 increases the current I applied to the LD 1 (Step 105).

【0020】図2のように、電圧Eの二回微分特性13
は、電流Iの増大に伴って急激に減少した後、増加に転
じ、極大値をとった後に再び減少して0に達する。した
がって、ステップ102〜104,106,107,1
05の動作が繰り返されると、電圧Eの二回微分値が極
大値に達する。演算/制御回路5は、電圧Eの二回微分
値が極大値をとるとき(ステップ106においてYE
S)、LD1に印加していた電流Iの値を閾値電流It
hとする(ステップ108)。
As shown in FIG. 2, the second derivative 13 of the voltage E
Decreases sharply with an increase in the current I, then turns to increase, reaches a maximum value, and then decreases again to reach zero. Therefore, steps 102 to 104, 106, 107, 1
When the operation of Step 05 is repeated, the second derivative of the voltage E reaches the maximum value. The arithmetic / control circuit 5 determines that the second derivative of the voltage E has a maximum value (YE
S), the value of the current I applied to the LD 1 is changed to a threshold current It
h (step 108).

【0021】この後、ステップ102〜104,10
6,107,105の動作が繰り返されると、電圧Eの
二回微分値が減少して0に達する。演算/制御回路5
は、電圧Eの二回微分値が最初に0になったとき(ステ
ップ107においてYES)、測定を停止するようイン
タフェース回路6、D/A・A/D変換回路7,8を介
してステップ電流電源回路3、電圧測定回路4に制御信
号を送出する。これにより、ステップ電流電源回路3と
電圧測定回路4は、測定を終了する。
Thereafter, steps 102 to 104, 10
When the operations 6, 107 and 105 are repeated, the second derivative of the voltage E decreases and reaches zero. Arithmetic / control circuit 5
When the second derivative of the voltage E first becomes 0 (YES in step 107), the step current is controlled via the interface circuit 6 and the D / A / A / D conversion circuits 7 and 8 to stop the measurement. A control signal is sent to the power supply circuit 3 and the voltage measurement circuit 4. Thereby, the step current power supply circuit 3 and the voltage measurement circuit 4 end the measurement.

【0022】以上のように、本発明の特性測定方法によ
れば、LD1のI−L特性を測定することなく、I−V
特性を測定するだけで、LD1の閾値電流Ithを簡単
に導出することができる。また、本発明の特性測定方法
によれば、測定精度、測定の再現性に優れた閾値電流I
thの導出を行うことができる。
As described above, according to the characteristic measuring method of the present invention, the IV characteristic can be measured without measuring the IL characteristic of the LD 1.
Only by measuring the characteristics, the threshold current Ith of the LD 1 can be easily derived. Further, according to the characteristic measuring method of the present invention, the threshold current I excellent in measurement accuracy and measurement reproducibility is obtained.
th can be derived.

【0023】図4は、図2における電圧Eの二回微分特
性13と図14における光出力Poの二回微分特性17
とを重ね合わせて示したものである。同様に、測定対象
となるLDを変えて得られたLD毎の二回微分特性1
3,17を図5、図6に示す。図4〜図6において、光
出力Poの二回微分特性17には、極大値が複数現れる
ため、導出する閾値電流にばらつきが生じる恐れがあ
る。
FIG. 4 shows a second differential characteristic 13 of the voltage E in FIG. 2 and a second differential characteristic 17 of the light output Po in FIG.
Are superimposed on each other. Similarly, the second differential characteristic 1 for each LD obtained by changing the LD to be measured
3 and 17 are shown in FIGS. 4 to 6, in the second differential characteristic 17 of the optical output Po, since a plurality of maximum values appear, there is a possibility that the derived threshold current varies.

【0024】これに対して、電圧Eの二回微分特性13
は、測定対象のLDが変わったり、測定をやり直したり
しても、常に単一の極大値を示す。したがって、本発明
によれば、ばらつきのない安定した閾値電流Ithの導
出が可能である。
On the other hand, the second derivative 13 of the voltage E
Indicates a single maximum value at all times, even if the LD to be measured changes or the measurement is repeated. Therefore, according to the present invention, a stable threshold current Ith without variation can be derived.

【0025】また、LDのI−L特性から閾値電流を導
出する従来の閾値電流導出方法では、閾値電流の導出が
困難な場合がある。つまり、I−L特性の測定には、図
10に示すように、測定対象のLD1とLD1から放出
された光をPD24に取り込むための立体的な光結合空
間を設けた電気的・光学的な測定系が必要である。
In the conventional threshold current deriving method for deriving the threshold current from the IL characteristic of the LD, it may be difficult to derive the threshold current. In other words, in the measurement of the IL characteristic, as shown in FIG. 10, an LD 1 to be measured and an electrical and optical connection provided with a three-dimensional optical coupling space for taking in the light emitted from the LD 1 into the PD 24. A measurement system is required.

【0026】しかし、デバイス形状等により測定するL
D1とPD24の光結合が困難な場合には、閾値電流I
thの検出ができない。例えば、LDを搭載した光モジ
ュールや集積化光デバイスのチェックにおいて、光ファ
イバー等の導波路から光出力が低下あるいは失われた場
合、この光出力の低下あるいは喪失が、内部のLDと導
波路間の光結合の劣化・喪失によるものか、あるいはL
Dの故障によるものかを判断することが簡単にできない
場合があった。
However, L measured by the device shape or the like
If the optical coupling between D1 and PD24 is difficult, the threshold current I
th cannot be detected. For example, in checking an optical module or an integrated optical device equipped with an LD, if the optical output is reduced or lost from a waveguide such as an optical fiber, the reduction or loss of the optical output is caused by the internal LD and the waveguide between the LD. It is caused by deterioration or loss of optical coupling, or L
In some cases, it was not easy to determine whether D was caused by a failure.

【0027】同様に、大きな装置等にLDが実装されそ
の実装空間が狭い場合、LDの実装空間にPDを設置す
ることができないため、LDのI−L測定を行うことが
できない。これに対して、本発明では、2本のリード線
をLDに接続してI−V特性を測定するだけでよいの
で、集積化デバイス等に搭載された狭い空間内のLDあ
るいは閉共振器のリングLDの閾値電流Ithを導出す
ることができる。
Similarly, when the LD is mounted on a large device or the like and the mounting space is narrow, the PD cannot be installed in the mounting space of the LD, so that the IL measurement of the LD cannot be performed. On the other hand, in the present invention, it is only necessary to connect two lead wires to the LD and measure the IV characteristics. Therefore, the LD or the closed resonator in a narrow space mounted on an integrated device or the like is required. The threshold current Ith of the ring LD can be derived.

【0028】[実施の形態の2]図7は、本発明の第2
の実施の形態となる特性測定方法を示すフローチャート
図である。本実施の形態においても、測定装置の構成は
実施の形態の1と同様であるので、図7と共に図1を用
いて説明する。最初に、ステップ電流電源回路3は、演
算/制御回路5の指示に応じて、LD1に所定の開始値
(閾値電流よりも大きい値)の電流Iを印加する(ステ
ップ201)。
[Second Embodiment] FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
It is a flowchart figure which shows the characteristic measuring method which becomes embodiment of FIG. Also in the present embodiment, the configuration of the measuring apparatus is the same as that of the first embodiment, and thus the description will be given with reference to FIG. 1 together with FIG. First, the step current power supply circuit 3 applies a current I of a predetermined start value (a value larger than the threshold current) to the LD 1 according to an instruction of the arithmetic / control circuit 5 (step 201).

【0029】続いて、電圧測定回路4は、演算/制御回
路5の指示に応じて、LD1の順方向電圧Eを測定する
(ステップ202)。演算/制御回路5は、ステップ電
流電源回路3からLD1に印加された電流Iの値をD/
A・A/D変換回路7、インタフェース回路6を介して
取り込むと共に、電圧測定回路4によって測定された電
圧Eの値をD/A・A/D変換回路8、インタフェース
回路6を介して取り込み、電流Iに対する電圧Eの二回
微分値を算出する(ステップ203)。
Subsequently, the voltage measuring circuit 4 measures the forward voltage E of the LD 1 according to the instruction of the arithmetic / control circuit 5 (step 202). The arithmetic / control circuit 5 converts the value of the current I applied from the step current power supply circuit 3 to the LD 1 to D /
The signal is captured via an A / A / D conversion circuit 7 and an interface circuit 6, and the value of the voltage E measured by the voltage measurement circuit 4 is captured via a D / A / A / D conversion circuit 8 and the interface circuit 6. A second derivative of the voltage E with respect to the current I is calculated (step 203).

【0030】次に、演算/制御回路5は、算出した電圧
Eの二回微分値が有効かどうかを判定する(ステップ2
04)。そして、演算/制御回路5は、電圧Eの二回微
分値が有効でない場合(閾値電流の導出に不適な非常に
小さな値である場合)、LD1に印加する電流Iの値を
一定量だけ減らすようインタフェース回路6、D/A・
A/D変換回路7を介してステップ電流電源回路3に制
御信号を送出する。これにより、ステップ電流電源回路
3は、LD1に印加する電流Iを減少させる(ステップ
205)。
Next, the arithmetic / control circuit 5 determines whether the second derivative of the calculated voltage E is valid (step 2).
04). When the second derivative of the voltage E is not valid (a very small value that is inappropriate for deriving the threshold current), the arithmetic / control circuit 5 reduces the value of the current I applied to the LD 1 by a certain amount. Interface circuit 6, D / A
A control signal is sent to the step current power supply circuit 3 via the A / D conversion circuit 7. As a result, the step current power supply circuit 3 reduces the current I applied to the LD 1 (Step 205).

【0031】電圧測定回路4は、演算/制御回路5の指
示によりLD1の順方向電圧Eを測定し(ステップ20
2)、演算/制御回路5は、電流Iに対する電圧Eの二
回微分値を算出し(ステップ203)、算出した電圧E
の二回微分値が有効かどうかを判定する(ステップ20
4)。こうして、電圧Eの二回微分値が有効となるま
で、ステップ202〜205の動作が繰り返される。
The voltage measuring circuit 4 measures the forward voltage E of the LD 1 according to the instruction of the arithmetic / control circuit 5 (step 20).
2) The arithmetic / control circuit 5 calculates the second derivative of the voltage E with respect to the current I (step 203), and calculates the calculated voltage E
It is determined whether or not the second derivative of is valid (step 20).
4). Thus, the operations of steps 202 to 205 are repeated until the second derivative of the voltage E becomes valid.

【0032】次に、演算/制御回路5は、ステップ20
4において電圧Eの二回微分値を有効と判断すると、こ
の二回微分値が極大値であるかどうかを判定する(ステ
ップ206)。演算/制御回路5は、電圧Eの二回微分
値が極大値でない場合、この二回微分値が極大値後の増
加途中であるかどうかを判定する(ステップ207)。
Next, the arithmetic / control circuit 5 executes step 20
When it is determined in step 4 that the second derivative of the voltage E is valid, it is determined whether the second derivative is a local maximum (step 206). If the second derivative of the voltage E is not the maximum value, the arithmetic / control circuit 5 determines whether the second derivative is in the middle of increasing after the maximum value (step 207).

【0033】演算/制御回路5は、電圧Eの二回微分値
が極大値でなく、かつ極大値後の増加途中でもない場
合、LD1に印加する電流Iの値を一定量だけ減らすよ
うステップ電流電源回路3に制御信号を送出する。これ
により、ステップ電流電源回路3は、LD1に印加する
電流Iを減少させる(ステップ205)。
When the second derivative of the voltage E is not the maximum value and is not increasing after the maximum value, the arithmetic / control circuit 5 reduces the value of the current I applied to the LD 1 by a fixed amount. A control signal is sent to the power supply circuit 3. As a result, the step current power supply circuit 3 reduces the current I applied to the LD 1 (Step 205).

【0034】図2のように、電圧Eの二回微分特性13
は、電流Iの減少に伴って次第に増加し、極大値をとっ
て減少した後、急激な増加に転じる。したがって、ステ
ップ202〜204,206,207,205の動作が
繰り返されると、電圧Eの二回微分値が極大値に達す
る。演算/制御回路5は、電圧Eの二回微分値が極大値
をとるとき(ステップ206においてYES)、LD1
に印加していた電流Iの値を閾値電流Ithとする(ス
テップ208)。
As shown in FIG. 2, the second derivative 13 of the voltage E
Gradually increases with the decrease in the current I, decreases to a local maximum value, and then turns to a sharp increase. Therefore, when the operations of steps 202 to 204, 206, 207, and 205 are repeated, the twice differential value of the voltage E reaches the maximum value. When the second derivative of the voltage E takes the maximum value (YES in step 206), the arithmetic / control circuit 5 outputs the signal LD1.
Is set as the threshold current Ith (step 208).

【0035】この後、ステップ202〜204,20
6,207,205の動作が繰り返されると、電圧Eの
二回微分値が減少した後に増加に転じる。演算/制御回
路5は、電圧Eの二回微分値が極大値をとった後に増加
し始めたとき(ステップ207においてYES)、測定
を停止するようインタフェース回路6、D/A・A/D
変換回路7,8を介してステップ電流電源回路3、電圧
測定回路4に制御信号を送出する。これにより、ステッ
プ電流電源回路3と電圧測定回路4は、測定を終了す
る。以上のようにして、実施の形態の1と同様の効果を
得ることができる。
Thereafter, steps 202 to 204, 20
When the operations of 6, 207 and 205 are repeated, the second derivative of the voltage E decreases and then starts increasing. When the second derivative of the voltage E starts to increase after having reached the maximum value (YES in step 207), the arithmetic / control circuit 5 operates the interface circuit 6 to stop the measurement, and the D / A / A / D
Control signals are sent to the step current power supply circuit 3 and the voltage measurement circuit 4 via the conversion circuits 7 and 8. Thereby, the step current power supply circuit 3 and the voltage measurement circuit 4 end the measurement. As described above, effects similar to those of the first embodiment can be obtained.

【0036】[実施の形態の3]図8は、本発明の第3
の実施の形態となる特性測定方法を示すフローチャート
図である。本実施の形態では、LD1のI−V特性を測
定する前に、従来と同様の方法でLD1のI−L特性を
測定する(ステップ301)。
[Third Embodiment] FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention.
It is a flowchart figure which shows the characteristic measuring method which becomes embodiment of FIG. In the present embodiment, before measuring the IV characteristics of LD1, the IL characteristics of LD1 are measured by a method similar to the conventional method (Step 301).

【0037】続いて、電流Iに対する光出力Poの二回
微分特性17を求める。図9に示すように、電流Iに対
する光出力Poの二回微分特性17は、凸型の特性を示
す。この凸型特性は、電流Iの増大に伴って0から次第
に増加し、最大値をとった後に減少して再び0となる。
凸型特性が電流軸と接して0となる2交点間の電流範囲
を測定すべき電流範囲とする(ステップ302)。
Subsequently, a second differential characteristic 17 of the light output Po with respect to the current I is obtained. As shown in FIG. 9, the second differential characteristic 17 of the optical output Po with respect to the current I shows a convex characteristic. This convex characteristic gradually increases from 0 with an increase in the current I, decreases after reaching the maximum value, and returns to 0 again.
The current range between the two intersections where the convex characteristic is 0 in contact with the current axis is set as the current range to be measured (step 302).

【0038】次に、図1の測定装置の演算/制御回路5
は、測定すべき電流範囲中の最小値の電流Iを印加する
ように指示する制御信号をステップ電流電源回路3へ送
出する。これにより、ステップ電流電源回路3は、LD
1に上記最小値の電流Iを印加する(ステップ30
3)。電圧測定回路4は、演算/制御回路5の指示によ
りLD1の順方向電圧Eを測定する(ステップ30
4)。
Next, the arithmetic / control circuit 5 of the measuring apparatus of FIG.
Sends a control signal to the step current power supply circuit 3 to instruct to apply the minimum current I in the current range to be measured. As a result, the step current power supply circuit 3
1 is applied with the minimum current I (step 30).
3). The voltage measuring circuit 4 measures the forward voltage E of the LD 1 according to the instruction of the arithmetic / control circuit 5 (step 30).
4).

【0039】演算/制御回路5は、ステップ電流電源回
路3からLD1に印加された電流Iの値をD/A・A/
D変換回路7、インタフェース回路6を介して取り込む
と共に、電圧測定回路4によって測定された電圧Eの値
をD/A・A/D変換回路8、インタフェース回路6を
介して取り込み、電流Iに対する電圧Eの二回微分値を
算出する(ステップ305)。
The arithmetic / control circuit 5 converts the value of the current I applied from the step current power supply circuit 3 to the LD 1 to D / A · A /
The value of the voltage E measured by the voltage measuring circuit 4 is taken in through the D / A / A / D converting circuit 8 and the interface circuit 6 while being taken in through the D conversion circuit 7 and the interface circuit 6, and the voltage with respect to the current I is taken. The second derivative of E is calculated (step 305).

【0040】次に、演算/制御回路5は、算出した電圧
Eの二回微分値が極大値であるかどうかを判定する(ス
テップ306)。演算/制御回路5は、電圧Eの二回微
分値が極大値でない場合、測定すべき電流範囲が終了し
たか否かを判定する(ステップ307)。
Next, the arithmetic / control circuit 5 determines whether or not the twice differential value of the calculated voltage E is a maximum value (step 306). If the second derivative of the voltage E is not the local maximum, the arithmetic / control circuit 5 determines whether or not the current range to be measured has ended (step 307).

【0041】演算/制御回路5は、電圧Eの二回微分値
が極大値でなく、かつ測定すべき電流範囲が終了してい
ない場合、LD1に印加する電流Iの値を一定量だけ増
やすようステップ電流電源回路3に制御信号を送出す
る。これにより、ステップ電流電源回路3は、LD1に
印加する電流Iを増加させる(ステップ308)。ステ
ップ304〜308の動作が繰り返され、電圧Eの二回
微分値が極大値をとるとき(ステップ306においてY
ES)、演算/制御回路5は、LD1に印加していた電
流Iの値を閾値電流Ithとする(ステップ309)。
The arithmetic / control circuit 5 increases the value of the current I applied to the LD 1 by a certain amount when the second derivative of the voltage E is not the maximum value and the current range to be measured is not over. A control signal is sent to the step current power supply circuit 3. Thereby, the step current power supply circuit 3 increases the current I applied to the LD 1 (Step 308). When the operations of steps 304 to 308 are repeated and the second derivative of the voltage E takes a maximum value (Y in step 306)
ES), the arithmetic / control circuit 5 sets the value of the current I applied to the LD 1 as the threshold current Ith (step 309).

【0042】この後、LD1に印加する電流Iの値が測
定すべき電流範囲中の最大値となった場合(ステップ3
07においてYES)、演算/制御回路5は、測定終了
を指示する制御信号をステップ電流電源回路3、電圧測
定回路4に送出する。これにより、ステップ電流電源回
路3と電圧測定回路4は、測定を終了する。
Thereafter, when the value of the current I applied to the LD 1 reaches the maximum value in the current range to be measured (step 3).
(YES in 07), arithmetic / control circuit 5 sends a control signal instructing the end of measurement to step current power supply circuit 3 and voltage measurement circuit 4. Thereby, the step current power supply circuit 3 and the voltage measurement circuit 4 end the measurement.

【0043】LDのI−L特性を測定する従来の測定装
置には、LDのI−V特性を測定する機能を備えている
ものがある。このような測定装置を使用すれば、装置の
ソフトウェアを変更するだけで、本実施の形態の特性測
定方法を容易に実現することができる。なお、本実施の
形態では、測定すべき電流範囲中で電流Iを階段状に漸
増させているが、測定すべき電流範囲中で電流Iを階段
状に漸減させてもよいことは言うまでもない。
Some conventional measuring devices for measuring the IL characteristics of an LD have a function of measuring the IV characteristics of the LD. If such a measuring device is used, the characteristic measuring method of the present embodiment can be easily realized only by changing the software of the device. In the present embodiment, the current I is gradually increased in the current range to be measured. However, it is needless to say that the current I may be gradually decreased in the current range to be measured.

【0044】[実施の形態の4]実施の形態の1〜3に
おける演算/制御回路5はコンピュータで実現すること
ができる。周知のように、コンピュータは、CPU、R
OM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Mem
ory )、フロッピィディスク装置等の補助記憶装置、ハ
ードディスク装置等の大容量の記憶装置等からなる。
[Fourth Embodiment] The arithmetic / control circuit 5 according to the first to third embodiments can be realized by a computer. As is well known, a computer has a CPU, R
OM (Read Only Memory), RAM (Random Access Mem)
ory), an auxiliary storage device such as a floppy disk device, and a large-capacity storage device such as a hard disk device.

【0045】本発明の特性測定方法を実現させるための
プログラムは、フロッピィディスク、CD−ROM、メ
モリカード等の記録媒体に記録された状態で提供され
る。この記録媒体を補助記憶装置に挿入すると、媒体に
記録されたプログラムが読み取られる。そして、CPU
は、読み込んだプログラムをRAMあるいは大容量の記
憶装置に書き込み、このプログラムに従って図3、図
7、図8で説明したような処理を実行する。こうして、
実施の形態の1〜3と同様の動作を実現することができ
る。
A program for realizing the characteristic measuring method of the present invention is provided in a state of being recorded on a recording medium such as a floppy disk, CD-ROM, or memory card. When this recording medium is inserted into the auxiliary storage device, the program recorded on the medium is read. And CPU
Writes the read program in a RAM or a large-capacity storage device, and executes the processing described in FIGS. 3, 7, and 8 according to the program. Thus,
Operations similar to the first to third embodiments can be realized.

【0046】なお、以上の実施の形態では、電圧Eの二
回微分値を算出しながら、LD1のI−V特性を測定し
ているが、所定の電流範囲についてI−V特性を全て測
定し終えた後に、電圧Eの二回微分値を算出して閾値電
流Ithを導出するようにしてもよい。また、以上の実
施の形態では、階段状に連続的に漸増または漸減する電
流を用いてLDのI−V特性を測定しているが、パルス
状に漸増または漸減する電流を用いてもよい。このよう
なパルス電流を用いれば、LDの発熱を抑えることがで
きる。
In the above embodiment, the IV characteristic of the LD 1 is measured while calculating the second derivative of the voltage E. However, all the IV characteristics in a predetermined current range are measured. After the termination, the second derivative of the voltage E may be calculated to derive the threshold current Ith. Further, in the above embodiment, the IV characteristic of the LD is measured using a current that continuously increases or decreases stepwise, but a current that increases or decreases gradually in a pulsed manner may be used. By using such a pulse current, heat generation of the LD can be suppressed.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明によれば、半導体光素子の電流に
対する微分抵抗特性の微分値、つまり電流に対する順方
向電圧の二回微分値から半導体光素子の閾値電流を導出
するので、高精度で、ばらつきの少ない再現性に優れた
閾値電流の導出が可能である。その結果、導出した閾値
電流に基づいて半導体光素子の劣化・故障の簡易判定が
可能となる。また、半導体光素子の電流−光出力特性を
測定する必要がなく、2本のリード線を半導体光素子に
接続すれば閾値電流を導出できるので、従来の閾値電流
導出方法では不可能であった、集積化デバイス等に搭載
された狭い空間内の半導体光素子あるいは閉共振器のリ
ング状半導体光素子の閾値電流を導出することができ
る。また、閾値電流を求めるのに、従来の電流−光出力
特性の測定で必要とされた大電流を半導体光素子に印加
する必要がなくなる。このため、表示装置を液晶ディス
プレイ等の小形のものにし、かつ演算/制御回路をメモ
リ付きマイクロプロセッサに置き換えるなど測定装置の
各回路を集積化し、これらの電力源に電池を使用した構
成にすれば、ハンディな閾値電流のチェッカー(テスタ
ー)を実現することができる。
According to the present invention, the threshold current of the semiconductor optical device is derived from the differential value of the differential resistance characteristic of the semiconductor optical device with respect to the current, that is, the second derivative of the forward voltage with respect to the current. In addition, it is possible to derive a threshold current which is excellent in reproducibility with little variation. As a result, it is possible to easily determine the deterioration / failure of the semiconductor optical device based on the derived threshold current. Further, it is not necessary to measure the current-light output characteristics of the semiconductor optical device, and the threshold current can be derived by connecting two lead wires to the semiconductor optical device. It is possible to derive the threshold current of a semiconductor optical device in a narrow space mounted on an integrated device or the like or a ring-shaped semiconductor optical device of a closed resonator. In addition, it is not necessary to apply a large current required for measuring the current-light output characteristics to the semiconductor optical element to obtain the threshold current. For this reason, if the display device is made compact, such as a liquid crystal display, and the arithmetic / control circuit is replaced by a microprocessor with a memory, the respective circuits of the measuring device are integrated, and a battery is used as a power source for these devices. Thus, a handy threshold current checker (tester) can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施の形態を示す特性測定方
法で用いる測定装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a measuring apparatus used in a characteristic measuring method according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 半導体レーザダイオードの電流−電圧特性を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing current-voltage characteristics of a semiconductor laser diode.

【図3】 図1の測定装置を用いた本発明の特性測定方
法を示すフローチャート図である。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a characteristic measuring method of the present invention using the measuring device of FIG. 1;

【図4】 本発明の第1の実施の形態となる特性測定方
法を示す二回微分特性図である。
FIG. 4 is a twice differential characteristic diagram illustrating a characteristic measuring method according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第1の実施の形態となる特性測定方
法を示す二回微分特性図である。
FIG. 5 is a twice differential characteristic diagram showing a characteristic measuring method according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の第1の実施の形態となる特性測定方
法を示す二回微分特性図である。
FIG. 6 is a twice differential characteristic diagram showing a characteristic measuring method according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第2の実施の形態となる特性測定方
法を示すフローチャート図である。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a characteristic measuring method according to a second embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の第3の実施の形態となる特性測定方
法を示すフローチャート図である。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a characteristic measuring method according to a third embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の第3の実施の形態となる特性測定方
法を示す二回微分特性図である。
FIG. 9 is a twice differential characteristic diagram illustrating a characteristic measuring method according to a third embodiment of the present invention.

【図10】 半導体レーザダイオードの電流−光出力特
性を測定する従来の測定装置のブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram of a conventional measuring device for measuring current-light output characteristics of a semiconductor laser diode.

【図11】 従来の閾値電流導出方法を示す電流−光出
力特性図である。
FIG. 11 is a current-light output characteristic diagram showing a conventional threshold current deriving method.

【図12】 従来の他の閾値電流導出方法を示す電流−
光出力特性図である。
FIG. 12 is a graph showing current-current showing another conventional threshold current deriving method.
FIG. 4 is a light output characteristic diagram.

【図13】 従来の他の閾値電流導出方法を示す電流−
光出力特性図である。
FIG. 13 is a graph showing current-current showing another conventional threshold current deriving method.
FIG. 4 is a light output characteristic diagram.

【図14】 従来の他の閾値電流導出方法を示す電流−
光出力特性図である。
FIG. 14 is a diagram showing a current-showing another conventional threshold current deriving method.
FIG. 4 is a light output characteristic diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体レーザダイオード、2a、2b…測定端子、
3…ステップ電流電源回路、4…電圧測定回路、5…演
算/制御回路、6…インタフェース回路、7、8…D/
A・A/D変換回路、9…特性表示装置、11…電流−
電圧特性、12…一回微分電圧特性(微分抵抗)、13
…二回微分電圧特性、17…二回微分光出力特性。
1 ... semiconductor laser diode, 2a, 2b ... measurement terminal,
3 Step current power supply circuit 4 Voltage measurement circuit 5 Calculation / control circuit 6 Interface circuit 7, 8 D /
A / A / D conversion circuit, 9: characteristic display device, 11: current-
Voltage characteristic, 12: One-time differential voltage characteristic (differential resistance), 13
... twice differential voltage characteristics, 17 ... twice differential light output characteristics.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体光素子の電流に対する微分抵抗特
性の微分値から半導体光素子の閾値電流を導出すること
を特徴とする半導体光素子の特性測定方法。
1. A method for measuring characteristics of a semiconductor optical device, wherein a threshold current of the semiconductor optical device is derived from a differential value of a differential resistance characteristic with respect to a current of the semiconductor optical device.
【請求項2】 階段状あるいはパルス状に漸増または漸
減する電流を半導体光素子の順方向に印加する印加手順
と、 半導体光素子の順方向電圧を測定する測定手順と、 電流に対する順方向電圧の二回微分値を算出する算出手
順と、 算出した二回微分値の特異値を基に半導体光素子の閾値
電流を導出する導出手順とを有することを特徴とする半
導体光素子の特性測定方法。
A step of applying a current gradually increasing or decreasing stepwise or pulsewise in a forward direction of the semiconductor optical element; a measuring step of measuring a forward voltage of the semiconductor optical element; A method for measuring characteristics of a semiconductor optical device, comprising: a calculation procedure for calculating a second differential value; and a deriving procedure for deriving a threshold current of the semiconductor optical element based on a singular value of the calculated second differential value.
【請求項3】 請求項2記載の半導体光素子の特性測定
方法において、 前記導出手順は、電圧の二回微分値が極大値をとるとき
半導体光素子に印加していた電流値を閾値電流とするこ
とを特徴とする半導体光素子の特性測定方法。
3. The method for measuring characteristics of a semiconductor optical device according to claim 2, wherein the deriving step includes, when the second derivative of the voltage takes a maximum value, a current value applied to the semiconductor optical device as a threshold current. A method for measuring characteristics of a semiconductor optical device.
【請求項4】 請求項2記載の半導体光素子の特性測定
方法において、 半導体光素子の電流に対する光出力の二回微分特性を予
め求め、最大値を含む凸型の二回微分特性の電流範囲か
ら測定すべき電流範囲を決定し、決定した電流範囲で前
記印加手順、測定手順、算出手順、導出手順を行うこと
を特徴とする半導体光素子の特性測定方法。
4. The method for measuring characteristics of a semiconductor optical device according to claim 2, wherein a second differential characteristic of an optical output with respect to a current of the semiconductor optical device is obtained in advance, and a current range of a convex second differential characteristic including a maximum value. A method for measuring characteristics of a semiconductor optical device, comprising: determining a current range to be measured from a current range, and performing the applying, measuring, calculating, and deriving procedures in the determined current range.
【請求項5】 半導体光素子の電流に対する微分抵抗特
性の微分値から半導体光素子の閾値電流を導出すること
をコンピュータに実行させるための特性測定プログラム
を記録した記録媒体。
5. A recording medium storing a characteristic measurement program for causing a computer to derive a threshold current of a semiconductor optical device from a differential value of a differential resistance characteristic with respect to a current of the semiconductor optical device.
【請求項6】 階段状あるいはパルス状に漸増または漸
減する電流を半導体光素子の順方向に印加する印加手順
と、 半導体光素子の順方向電圧を測定する測定手順と、 電流に対する順方向電圧の二回微分値を算出する算出手
順と、 算出した二回微分値の特異値を基に半導体光素子の閾値
電流を導出する導出手順とをコンピュータに実行させる
ための特性測定プログラムを記録した記録媒体。
6. An application procedure for applying a current gradually increasing or decreasing stepwise or pulsewise in a forward direction of a semiconductor optical device, a measurement procedure for measuring a forward voltage of the semiconductor optical device, Recording medium for recording a characteristic measurement program for causing a computer to execute a calculation procedure for calculating a second derivative, and a derivation procedure for deriving a threshold current of a semiconductor optical device based on a singular value of the calculated second derivative .
【請求項7】 請求項6記載の特性測定プログラムを記
録した記録媒体において、 前記導出手順は、電圧の二回微分値が極大値をとるとき
半導体光素子に印加していた電流値を閾値電流とするこ
とを特徴とする特性測定プログラムを記録した記録媒
体。
7. The recording medium on which the characteristic measurement program according to claim 6 is recorded, wherein the deriving step includes a step of determining a current value applied to the semiconductor optical element when the second derivative of the voltage has a maximum value, as a threshold current. A recording medium on which a characteristic measurement program is recorded.
【請求項8】 請求項6記載の特性測定プログラムを記
録した記録媒体において、 半導体光素子の電流に対する光出力の二回微分特性を予
め求め、最大値を含む凸型の二回微分特性の電流範囲か
ら測定すべき電流範囲を決定し、決定した電流範囲で前
記印加手順、測定手順、算出手順、導出手順を行うこと
を特徴とする特性測定プログラムを記録した記録媒体。
8. A recording medium on which the characteristic measurement program according to claim 6 is recorded, wherein a second derivative of an optical output with respect to a current of a semiconductor optical element is obtained in advance, and a current of a convex second derivative including a maximum value is obtained. A recording medium storing a characteristic measurement program, wherein a current range to be measured is determined from the range, and the application procedure, the measurement procedure, the calculation procedure, and the derivation procedure are performed in the determined current range.
JP11205235A 1999-07-19 1999-07-19 Characteristic measuring method of semiconductor optical element and recording medium in which characteristic measuring program is recorded Pending JP2001033513A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11205235A JP2001033513A (en) 1999-07-19 1999-07-19 Characteristic measuring method of semiconductor optical element and recording medium in which characteristic measuring program is recorded

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11205235A JP2001033513A (en) 1999-07-19 1999-07-19 Characteristic measuring method of semiconductor optical element and recording medium in which characteristic measuring program is recorded

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001033513A true JP2001033513A (en) 2001-02-09

Family

ID=16503654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11205235A Pending JP2001033513A (en) 1999-07-19 1999-07-19 Characteristic measuring method of semiconductor optical element and recording medium in which characteristic measuring program is recorded

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001033513A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005128403A (en) * 2003-10-27 2005-05-19 Pentax Corp Illumination controller
JP2008249623A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Advantest Corp Loopback module and testing device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52156589A (en) * 1976-06-21 1977-12-27 Western Electric Co System for measuring parameter
JPS628583A (en) * 1985-06-28 1987-01-16 アメリカン テレフォン アンド テレグラフ カムパニー Apparatus for obtaining derivative of characteristic curve of electronic device and control of operation of electronic device
JPH0325135U (en) * 1989-07-24 1991-03-14
JPH10160785A (en) * 1996-11-29 1998-06-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method and apparatus for selection of semiconductor laser

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52156589A (en) * 1976-06-21 1977-12-27 Western Electric Co System for measuring parameter
JPS628583A (en) * 1985-06-28 1987-01-16 アメリカン テレフォン アンド テレグラフ カムパニー Apparatus for obtaining derivative of characteristic curve of electronic device and control of operation of electronic device
JPH0325135U (en) * 1989-07-24 1991-03-14
JPH10160785A (en) * 1996-11-29 1998-06-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method and apparatus for selection of semiconductor laser

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005128403A (en) * 2003-10-27 2005-05-19 Pentax Corp Illumination controller
JP2008249623A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Advantest Corp Loopback module and testing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6947455B2 (en) Maintaining desirable performance of optical emitters at extreme temperatures
CN108620727B (en) Laser working method, quasi-continuous laser, and laser cutting and welding system
US20220368103A1 (en) Method of controlling an optical output power of a laser diode, control device and system
US20060153256A1 (en) Laser temperature performance compensation
JP2006013252A (en) Method and circuit for controlling laser diode, and optical transmitter
JP4986407B2 (en) LASER MODULE, ITS CONTROL METHOD, CONTROL DATA GENERATION METHOD FOR CONTROL, AND CONTROL DATA
CN108258579B (en) Surface-mounted laser device and light-emitting power monitoring method
JP2001033513A (en) Characteristic measuring method of semiconductor optical element and recording medium in which characteristic measuring program is recorded
JPH0818145A (en) Wavelength stabilizer
JP2002158383A (en) Method and device for deciding appropriate driving temperature of laser source
JP2005085815A (en) Wavelength stabilizing unit
JP2002158382A (en) Method and device for deciding appropriate driving temperature of laser source
JP3001016B2 (en) Semiconductor laser driver
JP3634713B2 (en) Multi-beam laser test equipment
JP2022542598A (en) Optical power output stabilizing device and method
JP3228261B2 (en) Method and apparatus for measuring light output characteristics of LD module
JP2638607B2 (en) Distance measuring device
CN101202414A (en) Pre-impulse pump light regulation of a lamp-pumped laser
JP4761784B2 (en) Laser module and laser module control method
WO2003067510A1 (en) Laser temperature performance compensation
JPH01102977A (en) Evaluating method for semiconductor laser
US7333521B1 (en) Method of sensing VCSEL light output power by monitoring electrical characteristics of the VCSEL
JP2003324240A (en) Variable wavelength light source device
US6900883B2 (en) Wavelength dependence measuring system
JPH0516517Y2 (en)