JP2002344056A - 半導体レーザモジュール試験装置および半導体レーザモジュール試験方法 - Google Patents
半導体レーザモジュール試験装置および半導体レーザモジュール試験方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長モニターにより検知した出力光の波長を
フィードバックして温度制御をおこなうことにより波長
をロックする機能を有する波長ロッカーモジュールや、
この波長のロック機能を利用した波長可変レーザモジュ
ールに対して、波長をロックした状態で光半導体として
の各種特性の試験をおこなうこと。 【解決手段】 波長ロッカーモジュールの温度を温度コ
ントロール電源７により変化させ、その変化させた温度
範囲での波長モニター５２の出力を波長モニターバイア
ス回路６１において検知し、半導体レーザの温度と出力
光の波長との相関関係を算出する構成とする。また、得
られた温度と波長との相関関係に基づいて、波長フィー
ドバック回路６により波長モニター出力をフィードバッ
クさせながら、波長ロッカーモジュールの温度制御をお
こなうことによって出力光の波長をロックさせる。
フィードバックして温度制御をおこなうことにより波長
をロックする機能を有する波長ロッカーモジュールや、
この波長のロック機能を利用した波長可変レーザモジュ
ールに対して、波長をロックした状態で光半導体として
の各種特性の試験をおこなうこと。 【解決手段】 波長ロッカーモジュールの温度を温度コ
ントロール電源７により変化させ、その変化させた温度
範囲での波長モニター５２の出力を波長モニターバイア
ス回路６１において検知し、半導体レーザの温度と出力
光の波長との相関関係を算出する構成とする。また、得
られた温度と波長との相関関係に基づいて、波長フィー
ドバック回路６により波長モニター出力をフィードバッ
クさせながら、波長ロッカーモジュールの温度制御をお
こなうことによって出力光の波長をロックさせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザモジ
ュール試験装置および半導体レーザモジュール試験方法
に関し、特に半導体レーザの出力光の波長を検知するた
めの波長モニターを備え、その波長モニターの出力を半
導体レーザの温度制御にフィードバックすることにより
波長をロック（固定）する機能を有する波長ロッカーモ
ジュールや、この波長をロックする機能を利用した波長
可変レーザモジュールに対して、光半導体としての各種
静特性や、伝送試験などの動特性を試験する際に使用さ
れる半導体レーザモジュール試験装置および半導体レー
ザモジュール試験方法に関する。
ュール試験装置および半導体レーザモジュール試験方法
に関し、特に半導体レーザの出力光の波長を検知するた
めの波長モニターを備え、その波長モニターの出力を半
導体レーザの温度制御にフィードバックすることにより
波長をロック（固定）する機能を有する波長ロッカーモ
ジュールや、この波長をロックする機能を利用した波長
可変レーザモジュールに対して、光半導体としての各種
静特性や、伝送試験などの動特性を試験する際に使用さ
れる半導体レーザモジュール試験装置および半導体レー
ザモジュール試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、インターネットなどの普及によ
り、より高速でより大容量の通信技術が望まれており、
そのため光通信技術が注目されている。光通信技術にお
けるキーデバイスとして利用される半導体レーザモジュ
ールの従来の試験系の構成を図４に示す。
り、より高速でより大容量の通信技術が望まれており、
そのため光通信技術が注目されている。光通信技術にお
けるキーデバイスとして利用される半導体レーザモジュ
ールの従来の試験系の構成を図４に示す。
【０００３】この試験装置１は、半導体レーザモジュー
ル２を実装する測定治具１１、半導体レーザモジュール
２の駆動および電気−光特性の取得演算をおこなうＩ−
Ｌ測定ユニット１２、構成する測定系への設定や演算や
データの転送指示などをおこない、一連の測定の流れを
制御するコンピュータ１３、半導体レーザモジュール２
の出力光の光パワーを検知するための光パワー検出フォ
トダイオード１４、半導体レーザモジュール２の出力光
の波長をカウントする波長測定器１５、並びに半導体レ
ーザモジュール２内の温度制御をおこなう温度コントロ
ーラ１６により構成されている。通常、半導体レーザモ
ジュール２内には温度制御素子としてペルチェ素子が設
けられており、また温度モニターとしてサーミスタ（温
度センサー）が設けられている。温度コントローラ１６
はペルチェ素子への供給電流を制御するとともに、サー
ミスタにより半導体レーザの温度を検知する。
ル２を実装する測定治具１１、半導体レーザモジュール
２の駆動および電気−光特性の取得演算をおこなうＩ−
Ｌ測定ユニット１２、構成する測定系への設定や演算や
データの転送指示などをおこない、一連の測定の流れを
制御するコンピュータ１３、半導体レーザモジュール２
の出力光の光パワーを検知するための光パワー検出フォ
トダイオード１４、半導体レーザモジュール２の出力光
の波長をカウントする波長測定器１５、並びに半導体レ
ーザモジュール２内の温度制御をおこなう温度コントロ
ーラ１６により構成されている。通常、半導体レーザモ
ジュール２内には温度制御素子としてペルチェ素子が設
けられており、また温度モニターとしてサーミスタ（温
度センサー）が設けられている。温度コントローラ１６
はペルチェ素子への供給電流を制御するとともに、サー
ミスタにより半導体レーザの温度を検知する。
【０００４】一般に、半導体レーザに関する試験は、一
定の温度（たとえば２５℃）または特定の一波長に設定
しておこなわれる。たとえば、特定の一波長に設定（チ
ューニング）し、その波長での光出力を測定する試験の
手順は以下のとおりである。まず、測定治具１１に半導
体レーザモジュール２をセットする。また、このモジュ
ール２から延びる光ファイバー２１を、光パワー検出フ
ォトダイオード１４および波長測定器１５に接続された
光ファイバー１７に図示しないコネクタ等を介して接続
する。そして、コンピュータ１３により測定プログラム
を起動して一連の測定を開始する。
定の温度（たとえば２５℃）または特定の一波長に設定
しておこなわれる。たとえば、特定の一波長に設定（チ
ューニング）し、その波長での光出力を測定する試験の
手順は以下のとおりである。まず、測定治具１１に半導
体レーザモジュール２をセットする。また、このモジュ
ール２から延びる光ファイバー２１を、光パワー検出フ
ォトダイオード１４および波長測定器１５に接続された
光ファイバー１７に図示しないコネクタ等を介して接続
する。そして、コンピュータ１３により測定プログラム
を起動して一連の測定を開始する。
【０００５】測定が開始されると、温度コントローラ１
６により半導体レーザモジュール２内が所定温度、たと
えば２５℃に設定される。この温度は測定開始にあたっ
て仮に設定される温度である。つづいて、Ｉ−Ｌ測定ユ
ニット１２から半導体レーザモジュール２に所定の電流
が供給され、半導体レーザが駆動される。この時点で、
波長測定器１５に導入される半導体レーザモジュール２
の出力光に基づいて波長の確認がおこなわれる。
６により半導体レーザモジュール２内が所定温度、たと
えば２５℃に設定される。この温度は測定開始にあたっ
て仮に設定される温度である。つづいて、Ｉ−Ｌ測定ユ
ニット１２から半導体レーザモジュール２に所定の電流
が供給され、半導体レーザが駆動される。この時点で、
波長測定器１５に導入される半導体レーザモジュール２
の出力光に基づいて波長の確認がおこなわれる。
【０００６】そして、波長測定器１５による測定波長
と、目標とする波長（以下、ターゲット波長とする）と
の比較がおこなわれる。その比較結果に基づいて、温度
コントローラ１６により半導体レーザモジュール２内の
温度が制御され、ターゲット波長への設定（チューニン
グ）がおこなわれる。この操作は、測定波長がターゲッ
ト波長と一致するまで繰り返しおこなわれる。測定波長
がターゲット波長に到達した時点で温度情報が読み取ら
れる。また、同時に半導体レーザモジュール２の光出力
も読み取られる。それら読み取られた値は測定データと
してコンピュータ１３に保存される。なお、上述した説
明において、測定プログラムの起動後についてはプログ
ラムの流れに関する説明を含む。
と、目標とする波長（以下、ターゲット波長とする）と
の比較がおこなわれる。その比較結果に基づいて、温度
コントローラ１６により半導体レーザモジュール２内の
温度が制御され、ターゲット波長への設定（チューニン
グ）がおこなわれる。この操作は、測定波長がターゲッ
ト波長と一致するまで繰り返しおこなわれる。測定波長
がターゲット波長に到達した時点で温度情報が読み取ら
れる。また、同時に半導体レーザモジュール２の光出力
も読み取られる。それら読み取られた値は測定データと
してコンピュータ１３に保存される。なお、上述した説
明において、測定プログラムの起動後についてはプログ
ラムの流れに関する説明を含む。
【０００７】ところで、近時、従来の半導体レーザモジ
ュールに比べて極めて精度良く出力光の波長を固定する
ことができる波長ロッカーモジュールが注目されてい
る。波長ロッカーモジュールは、半導体レーザの出力光
の波長を強度に変換して出力する波長モニターを備えて
いる。波長モニターはファブリペローエタロン等の波長
−光強度変換素子とフォトダイオード等の受光素子で構
成される。ファブリペローエタロンは、特定波長の光を
透過する特性を有しており、透過光の波長が変化すると
透過する光の量が変化するという特性を有する。
ュールに比べて極めて精度良く出力光の波長を固定する
ことができる波長ロッカーモジュールが注目されてい
る。波長ロッカーモジュールは、半導体レーザの出力光
の波長を強度に変換して出力する波長モニターを備えて
いる。波長モニターはファブリペローエタロン等の波長
−光強度変換素子とフォトダイオード等の受光素子で構
成される。ファブリペローエタロンは、特定波長の光を
透過する特性を有しており、透過光の波長が変化すると
透過する光の量が変化するという特性を有する。
【０００８】したがって、半導体レーザから出力された
光をファブリペローエタロンに導き、その透過光をフォ
トダイオードにより光電変換することによって、半導体
レーザの出力光の波長が光電流の強度に変換されたこと
になる。そして、この光電流の強度を半導体レーザの温
度制御にフィードバックし、出力光の波長がターゲット
波長で一定となるように半導体レーザの温度制御がおこ
なわれることによって、出力光の波長が一定に保たれ
る。
光をファブリペローエタロンに導き、その透過光をフォ
トダイオードにより光電変換することによって、半導体
レーザの出力光の波長が光電流の強度に変換されたこと
になる。そして、この光電流の強度を半導体レーザの温
度制御にフィードバックし、出力光の波長がターゲット
波長で一定となるように半導体レーザの温度制御がおこ
なわれることによって、出力光の波長が一定に保たれ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】波長ロッカーモジュー
ルの出力波長をターゲット波長に固定するためには、タ
ーゲット波長に固定したときの半導体レーザの温度情報
と波長モニターの出力値（これをロックポイントと呼
ぶ）が重要である。したがって、波長ロッカーモジュー
ルでは、ロックポイントを見つけ出す試験をおこなう必
要がある。また、ロックポイントで固定した状態、つま
り波長モニターの出力を半導体レーザの温度制御にフィ
ードバックさせて動作させた状態で、光半導体としての
各種静特性や、伝送試験等の動特性試験をおこなう必要
がある。
ルの出力波長をターゲット波長に固定するためには、タ
ーゲット波長に固定したときの半導体レーザの温度情報
と波長モニターの出力値（これをロックポイントと呼
ぶ）が重要である。したがって、波長ロッカーモジュー
ルでは、ロックポイントを見つけ出す試験をおこなう必
要がある。また、ロックポイントで固定した状態、つま
り波長モニターの出力を半導体レーザの温度制御にフィ
ードバックさせて動作させた状態で、光半導体としての
各種静特性や、伝送試験等の動特性試験をおこなう必要
がある。
【００１０】しかしながら、従来は、波長ロッカーモジ
ュールに対して試験をおこなう際に、波長モニターの出
力に基づいて半導体レーザの温度制御をおこなう手段が
ないため、ロックポイントを見つけ出す試験や、ロック
ポイントで固定した状態での各種の特性試験を迅速かつ
適切におこなうことは困難であるという問題点がある。
ュールに対して試験をおこなう際に、波長モニターの出
力に基づいて半導体レーザの温度制御をおこなう手段が
ないため、ロックポイントを見つけ出す試験や、ロック
ポイントで固定した状態での各種の特性試験を迅速かつ
適切におこなうことは困難であるという問題点がある。
【００１１】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、波長モニターにより検知した出力光の波長
をフィードバックして温度制御をおこなうことにより波
長をロックする機能を有する波長ロッカーモジュール
や、この波長のロック機能を利用した波長可変レーザモ
ジュールに対して、波長をロックした状態で光半導体と
しての各種特性の試験をおこなうための半導体レーザモ
ジュール試験装置および半導体レーザモジュール試験方
法を提供することを目的とする。
のであって、波長モニターにより検知した出力光の波長
をフィードバックして温度制御をおこなうことにより波
長をロックする機能を有する波長ロッカーモジュール
や、この波長のロック機能を利用した波長可変レーザモ
ジュールに対して、波長をロックした状態で光半導体と
しての各種特性の試験をおこなうための半導体レーザモ
ジュール試験装置および半導体レーザモジュール試験方
法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】波長ロッカーモジュール
では、フィードバック量、すなわちどれだけフィードバ
ックするとどれだけ出力光の波長が変化するのかという
ことを知らなければ、波長をロックした状態での試験を
正確かつ迅速におこなうことはできない。そこで、本発
明は、そのフィードバック量を算出するために、波長ロ
ッカーモジュールの半導体レーザの温度を温度コントロ
ール電源により変化させ、その変化させた温度範囲での
波長モニターの出力を波長フィードバック回路において
検知し、温度と波長モニター出力を記録することによっ
て、半導体レーザの温度と出力光の波長との相関関係、
すなわち波長温度係数を算出する構成とする。また、得
られた温度と波長との相関関係に基づいて、波長フィー
ドバック回路により波長モニター出力をフィードバック
させながら、波長ロッカーモジュールの温度制御をおこ
なうことによって出力光の波長をロックさせる構成とす
る。
では、フィードバック量、すなわちどれだけフィードバ
ックするとどれだけ出力光の波長が変化するのかという
ことを知らなければ、波長をロックした状態での試験を
正確かつ迅速におこなうことはできない。そこで、本発
明は、そのフィードバック量を算出するために、波長ロ
ッカーモジュールの半導体レーザの温度を温度コントロ
ール電源により変化させ、その変化させた温度範囲での
波長モニターの出力を波長フィードバック回路において
検知し、温度と波長モニター出力を記録することによっ
て、半導体レーザの温度と出力光の波長との相関関係、
すなわち波長温度係数を算出する構成とする。また、得
られた温度と波長との相関関係に基づいて、波長フィー
ドバック回路により波長モニター出力をフィードバック
させながら、波長ロッカーモジュールの温度制御をおこ
なうことによって出力光の波長をロックさせる構成とす
る。
【００１３】この発明によれば、波長ロッカーモジュー
ル内の半導体レーザの温度と出力光の波長との相関関係
が得られるので、波長をロックするための、フィードバ
ック量を得ることができる。また、その相関関係に基づ
いて、各種特性の試験時に波長をロックさせることがで
きる。
ル内の半導体レーザの温度と出力光の波長との相関関係
が得られるので、波長をロックするための、フィードバ
ック量を得ることができる。また、その相関関係に基づ
いて、各種特性の試験時に波長をロックさせることがで
きる。
【００１４】ここで、波長ロッカーモジュールは、ロッ
クポイントの波長を変化させることにより、波長可変レ
ーザとしての使用が可能である。したがって、本発明
は、波長ロック機能を利用した波長可変レーザモジュー
ルに対する各種特性の試験にも適用することができる。
クポイントの波長を変化させることにより、波長可変レ
ーザとしての使用が可能である。したがって、本発明
は、波長ロック機能を利用した波長可変レーザモジュー
ルに対する各種特性の試験にも適用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明
にかかる半導体レーザモジュール試験装置の一例の構成
を示すブロック図である。この半導体レーザモジュール
試験装置３は、測定治具３１、Ｉ−Ｌ測定ユニット３
２、コンピュータ３３、光パワー検出フォトダイオード
３４、波長測定器３５、波長モニター機能付き半導体レ
ーザ用の温度コントローラ（以下、波長モニター対応温
度コントローラとする）４により構成されている。
いて図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明
にかかる半導体レーザモジュール試験装置の一例の構成
を示すブロック図である。この半導体レーザモジュール
試験装置３は、測定治具３１、Ｉ−Ｌ測定ユニット３
２、コンピュータ３３、光パワー検出フォトダイオード
３４、波長測定器３５、波長モニター機能付き半導体レ
ーザ用の温度コントローラ（以下、波長モニター対応温
度コントローラとする）４により構成されている。
【００１６】この半導体レーザモジュール試験装置３を
用いた試験の対象となる波長ロッカーモジュール５は、
特に図示しないが、半導体レーザ、半導体レーザから出
力された光の波長を検知するための波長モニター、半導
体レーザの温度を制御するための温度制御素子、および
半導体レーザの温度を検知するための温度モニターを備
える。波長モニターはファブリペローエタロンとフォト
ダイオードなどにより構成される。温度制御素子はペル
チェ素子などにより構成される。温度モニターはサーミ
スタなどの温度センサーにより構成される。
用いた試験の対象となる波長ロッカーモジュール５は、
特に図示しないが、半導体レーザ、半導体レーザから出
力された光の波長を検知するための波長モニター、半導
体レーザの温度を制御するための温度制御素子、および
半導体レーザの温度を検知するための温度モニターを備
える。波長モニターはファブリペローエタロンとフォト
ダイオードなどにより構成される。温度制御素子はペル
チェ素子などにより構成される。温度モニターはサーミ
スタなどの温度センサーにより構成される。
【００１７】測定治具３１は、波長ロッカーモジュール
５を実装するための治具である。測定治具３１は、波長
ロッカーモジュール５に対して駆動のための電気的接触
および放熱のための熱的接触を確保することができる構
造のプリント基板等により構成される。Ｉ−Ｌ測定ユニ
ット３２は、半導体レーザの静特性（電気−光特性試
験）を取得演算するテストユニットである。Ｉ−Ｌ測定
ユニット３２は、配線３０を介して半導体レーザに駆動
電流を供給するとともに、その駆動電流に同期して光パ
ワー検出フォトダイオード３４から供給された電流を光
パワーとして換算して演算する。コンピュータ３３は、
ＧＰＩＢデータ線３８を介してＩ−Ｌ測定ユニット３
２、光パワー検出フォトダイオード３４および波長測定
器３５などに接続されており、それらへの設定や演算や
データの転送指示などをおこない、一連の測定の流れを
制御する。
５を実装するための治具である。測定治具３１は、波長
ロッカーモジュール５に対して駆動のための電気的接触
および放熱のための熱的接触を確保することができる構
造のプリント基板等により構成される。Ｉ−Ｌ測定ユニ
ット３２は、半導体レーザの静特性（電気−光特性試
験）を取得演算するテストユニットである。Ｉ−Ｌ測定
ユニット３２は、配線３０を介して半導体レーザに駆動
電流を供給するとともに、その駆動電流に同期して光パ
ワー検出フォトダイオード３４から供給された電流を光
パワーとして換算して演算する。コンピュータ３３は、
ＧＰＩＢデータ線３８を介してＩ−Ｌ測定ユニット３
２、光パワー検出フォトダイオード３４および波長測定
器３５などに接続されており、それらへの設定や演算や
データの転送指示などをおこない、一連の測定の流れを
制御する。
【００１８】光パワー検出フォトダイオード３４は、半
導体レーザの出力光を受光して、その光出力パワーを電
流信号に変換する。その電流信号は配線３６を介してＩ
−Ｌ測定ユニット３２に供給され、そこで検出される。
波長測定器３５は、半導体レーザの光出力からその光の
波長をカウントする。光パワー検出フォトダイオード３
４および波長測定器３５には、波長ロッカーモジュール
５から延びる光ファイバー５１を、図示しないコネクタ
を介して接続するための光ファイバー３７が接続されて
いる。波長モニター対応温度コントローラ４は、配線３
９を介して、波長ロッカーモジュール５の温度制御素子
の入力端子、温度モニター（温度センサー）の出力端
子、および波長モニターの出力端子に接続し、コンピュ
ータ３３の指示により波長ロッカーモジュール５内の温
度と波長を制御する。
導体レーザの出力光を受光して、その光出力パワーを電
流信号に変換する。その電流信号は配線３６を介してＩ
−Ｌ測定ユニット３２に供給され、そこで検出される。
波長測定器３５は、半導体レーザの光出力からその光の
波長をカウントする。光パワー検出フォトダイオード３
４および波長測定器３５には、波長ロッカーモジュール
５から延びる光ファイバー５１を、図示しないコネクタ
を介して接続するための光ファイバー３７が接続されて
いる。波長モニター対応温度コントローラ４は、配線３
９を介して、波長ロッカーモジュール５の温度制御素子
の入力端子、温度モニター（温度センサー）の出力端
子、および波長モニターの出力端子に接続し、コンピュ
ータ３３の指示により波長ロッカーモジュール５内の温
度と波長を制御する。
【００１９】図２は、波長モニター対応温度コントロー
ラ４の要部の構成を示すブロック図である。波長モニタ
ー対応温度コントローラ４は、波長フィードバック回路
６、温度コントロール電源７および温度フィードバック
回路８を備えている。図２において、符号５２、５３お
よび５４はそれぞれ波長ロッカーモジュール５の波長モ
ニター、温度制御素子および温度モニターである。ま
た、符号９はマイクロプロセッサーであり、各部の制御
をおこなっている。
ラ４の要部の構成を示すブロック図である。波長モニタ
ー対応温度コントローラ４は、波長フィードバック回路
６、温度コントロール電源７および温度フィードバック
回路８を備えている。図２において、符号５２、５３お
よび５４はそれぞれ波長ロッカーモジュール５の波長モ
ニター、温度制御素子および温度モニターである。ま
た、符号９はマイクロプロセッサーであり、各部の制御
をおこなっている。
【００２０】波長フィードバック回路６は波長モニター
バイアス回路６１および比較演算コントロール制御回路
６２を備えている。波長モニターバイアス回路６１は、
波長モニター５２のフォトダイオードに一定のバイアス
電圧を供給しながら光電変換により流れる電流をモニタ
ーする。比較演算コントロール制御回路６２は、波長モ
ニターバイアス回路６１によりモニターされた電流と、
ターゲット波長に対応する電流とを比較する。ターゲッ
ト波長に対応する電流は、マイクロプロセッサー９から
出力されたディジタル信号をディジタル−アナログ変換
器６３によりアナログ信号に変換して供給される。
バイアス回路６１および比較演算コントロール制御回路
６２を備えている。波長モニターバイアス回路６１は、
波長モニター５２のフォトダイオードに一定のバイアス
電圧を供給しながら光電変換により流れる電流をモニタ
ーする。比較演算コントロール制御回路６２は、波長モ
ニターバイアス回路６１によりモニターされた電流と、
ターゲット波長に対応する電流とを比較する。ターゲッ
ト波長に対応する電流は、マイクロプロセッサー９から
出力されたディジタル信号をディジタル−アナログ変換
器６３によりアナログ信号に変換して供給される。
【００２１】比較演算コントロール制御回路６２の比較
結果は、アナログ−ディジタル変換器６４によりディジ
タル信号に変換されてマイクロプロセッサー９に供給さ
れる。また、波長モニターバイアス回路６１によりモニ
ターされた電流は、アナログ−ディジタル変換器６５に
よりディジタル信号に変換されてマイクロプロセッサー
９に供給される。温度コントロール電源７は、マイクロ
プロセッサー９から供給された制御信号に応じて温度制
御素子５３に流す電流量を増減する。
結果は、アナログ−ディジタル変換器６４によりディジ
タル信号に変換されてマイクロプロセッサー９に供給さ
れる。また、波長モニターバイアス回路６１によりモニ
ターされた電流は、アナログ−ディジタル変換器６５に
よりディジタル信号に変換されてマイクロプロセッサー
９に供給される。温度コントロール電源７は、マイクロ
プロセッサー９から供給された制御信号に応じて温度制
御素子５３に流す電流量を増減する。
【００２２】温度フィードバック回路８は電圧検出回路
８１および比較演算コントロール制御回路８２を備えて
いる。電圧検出回路８１は、温度モニター５４に一定電
流を流しながら発生する電圧を検出する。比較演算コン
トロール制御回路８２は、電圧検出回路８１により検出
された電圧と、設定温度に対応する電圧とを比較する。
設定温度に対応する電圧は、マイクロプロセッサー９か
ら出力されたディジタル信号をディジタル−アナログ変
換器８３によりアナログ信号に変換して供給される。比
較演算コントロール制御回路８２の比較結果は、アナロ
グ−ディジタル変換器８４によりディジタル信号に変換
されてマイクロプロセッサー９に供給される。また、電
圧検出回路８１によりモニターされた電圧は、アナログ
−ディジタル変換器８５によりディジタル信号に変換さ
れてマイクロプロセッサー９に供給される。
８１および比較演算コントロール制御回路８２を備えて
いる。電圧検出回路８１は、温度モニター５４に一定電
流を流しながら発生する電圧を検出する。比較演算コン
トロール制御回路８２は、電圧検出回路８１により検出
された電圧と、設定温度に対応する電圧とを比較する。
設定温度に対応する電圧は、マイクロプロセッサー９か
ら出力されたディジタル信号をディジタル−アナログ変
換器８３によりアナログ信号に変換して供給される。比
較演算コントロール制御回路８２の比較結果は、アナロ
グ−ディジタル変換器８４によりディジタル信号に変換
されてマイクロプロセッサー９に供給される。また、電
圧検出回路８１によりモニターされた電圧は、アナログ
−ディジタル変換器８５によりディジタル信号に変換さ
れてマイクロプロセッサー９に供給される。
【００２３】つぎに、上述した構成の試験装置を用いて
波長ロッカーモジュールに対してロックポイント検索試
験をおこなう際の処理の流れについて説明する。エタロ
ン等を使用する波長−光強度変換では、入射する光波長
の一定方向の変動に対して周期的な強度変化をもたら
す。この周期変化に対してターゲットとする波長を複数
設定し、各ターゲット波長に対する波長モニターの値を
読み取ることが必要となる。
波長ロッカーモジュールに対してロックポイント検索試
験をおこなう際の処理の流れについて説明する。エタロ
ン等を使用する波長−光強度変換では、入射する光波長
の一定方向の変動に対して周期的な強度変化をもたら
す。この周期変化に対してターゲットとする波長を複数
設定し、各ターゲット波長に対する波長モニターの値を
読み取ることが必要となる。
【００２４】まず、測定治具３１に波長ロッカーモジュ
ール５をセットする。また、この波長ロッカーモジュー
ル５から延びる光ファイバー５１を、光パワー検出フォ
トダイオード３４および波長測定器３５に接続された光
ファイバー３７に図示しないコネクタ等を介して接続す
る。そして、コンピュータ３３により測定プログラムを
起動して一連の測定を開始する。測定が開始されると、
一般に知られているロックポイントの検索方法により検
索がおこなわれ、ターゲット波長での温度情報、波長モ
ニター電流および波長ロッカーモジュール５の光出力が
読み取られる。ロック波長として複数の波長がある場合
には、その各波長に対して温度情報、波長モニター電流
および波長ロッカーモジュール５の光出力の読み取りが
おこなわれる。
ール５をセットする。また、この波長ロッカーモジュー
ル５から延びる光ファイバー５１を、光パワー検出フォ
トダイオード３４および波長測定器３５に接続された光
ファイバー３７に図示しないコネクタ等を介して接続す
る。そして、コンピュータ３３により測定プログラムを
起動して一連の測定を開始する。測定が開始されると、
一般に知られているロックポイントの検索方法により検
索がおこなわれ、ターゲット波長での温度情報、波長モ
ニター電流および波長ロッカーモジュール５の光出力が
読み取られる。ロック波長として複数の波長がある場合
には、その各波長に対して温度情報、波長モニター電流
および波長ロッカーモジュール５の光出力の読み取りが
おこなわれる。
【００２５】また、各ロックポイントでの温度に対する
波長の傾き（波長頃斜）や、入射する光波長の一定方向
の変化に対して波長モニターの周期的な強度変化の最大
／最小から求める消光比なども算出される。それら読み
取られた値や算出された値は測定データとしてコンピュ
ータ３３に保存される。
波長の傾き（波長頃斜）や、入射する光波長の一定方向
の変化に対して波長モニターの周期的な強度変化の最大
／最小から求める消光比なども算出される。それら読み
取られた値や算出された値は測定データとしてコンピュ
ータ３３に保存される。
【００２６】つぎに、上述した構成の試験装置を用いて
波長ロッカーモジュールに対して波長ロック試験をおこ
なう際の処理の流れについて説明する。図３は、波長ロ
ック試験の処理の流れを示すフローチャートである。ま
ず、測定治具３１に波長ロッカーモジュール５をセット
する。また、この波長ロッカーモジュール５から延びる
光ファイバー５１を、光パワー検出フォトダイオード３
４および波長測定器３５に接続された光ファイバー３７
に図示しないコネクタ等を介して接続する（ステップＳ
３１）。そして、コンピュータ３３により測定プログラ
ムを起動して一連の測定を開始する（ステップＳ３
２）。
波長ロッカーモジュールに対して波長ロック試験をおこ
なう際の処理の流れについて説明する。図３は、波長ロ
ック試験の処理の流れを示すフローチャートである。ま
ず、測定治具３１に波長ロッカーモジュール５をセット
する。また、この波長ロッカーモジュール５から延びる
光ファイバー５１を、光パワー検出フォトダイオード３
４および波長測定器３５に接続された光ファイバー３７
に図示しないコネクタ等を介して接続する（ステップＳ
３１）。そして、コンピュータ３３により測定プログラ
ムを起動して一連の測定を開始する（ステップＳ３
２）。
【００２７】測定が開始されると、波長モニター対応温
度コントローラ４により波長ロッカーモジュール５内が
所定温度に設定される（ステップＳ３３）。ここで、所
定温度とは、ロックポイント検索試験において各ロック
ポイントで波長モニター電流と同時に測定取得した温度
情報に基づく温度である。これは、波長モニター電流が
再帰的に変化する場合は、同一のモニター電流値を取る
可能性があるので、波長モニター電流によるロックを開
始する前に温度設定で粗決めするためである。
度コントローラ４により波長ロッカーモジュール５内が
所定温度に設定される（ステップＳ３３）。ここで、所
定温度とは、ロックポイント検索試験において各ロック
ポイントで波長モニター電流と同時に測定取得した温度
情報に基づく温度である。これは、波長モニター電流が
再帰的に変化する場合は、同一のモニター電流値を取る
可能性があるので、波長モニター電流によるロックを開
始する前に温度設定で粗決めするためである。
【００２８】つづいて、波長のモニターによる温度制御
へのフィードバックに必要な傾きが算出される。これ
は、マイクロプロセッサー９により温度フィードバック
回路８および温度コントロール電源７を制御して、温度
を変化させると同時に波長モニターバイアス回路６１に
より波長モニター出力を記録し、温度変化に対する波長
モニター出力の変化量を算出することによりなされる。
得られた傾きは、定量的な定数として波長モニター対応
温度コントローラ４の内部に記憶される。この記憶値
は、測定デバイスごと、あるいはＲＡＭなどのメモリに
継続的に保存される。
へのフィードバックに必要な傾きが算出される。これ
は、マイクロプロセッサー９により温度フィードバック
回路８および温度コントロール電源７を制御して、温度
を変化させると同時に波長モニターバイアス回路６１に
より波長モニター出力を記録し、温度変化に対する波長
モニター出力の変化量を算出することによりなされる。
得られた傾きは、定量的な定数として波長モニター対応
温度コントローラ４の内部に記憶される。この記憶値
は、測定デバイスごと、あるいはＲＡＭなどのメモリに
継続的に保存される。
【００２９】つづいて、Ｉ−Ｌ測定ユニット３２から波
長ロッカーモジュール５に所定の電流が供給され、それ
によって半導体レーザが駆動される。半導体レーザに電
流が流れると、温度は一定となるが、波長がずれる。こ
の状態で、波長モニター電流が規定の電流値になるよう
に、波長モニター対応温度コントローラ４による制御が
開始される（ステップＳ３４）。この操作により、ロッ
クポイント検索試験において検索された波長ロックポイ
ントの状態が再現され、波長モニター電流を一定に保つ
ことが可能となる。このようにして半導体レーザの波長
は高精度に一定の波長に制御される。この状態でＩ−Ｌ
試験や、伝送試験などの特性試験（動的試験）がおこな
われる（ステップＳ３５）。
長ロッカーモジュール５に所定の電流が供給され、それ
によって半導体レーザが駆動される。半導体レーザに電
流が流れると、温度は一定となるが、波長がずれる。こ
の状態で、波長モニター電流が規定の電流値になるよう
に、波長モニター対応温度コントローラ４による制御が
開始される（ステップＳ３４）。この操作により、ロッ
クポイント検索試験において検索された波長ロックポイ
ントの状態が再現され、波長モニター電流を一定に保つ
ことが可能となる。このようにして半導体レーザの波長
は高精度に一定の波長に制御される。この状態でＩ−Ｌ
試験や、伝送試験などの特性試験（動的試験）がおこな
われる（ステップＳ３５）。
【００３０】ロック波長が複数ある場合には（ステップ
Ｓ３６）、その各波長に対して同様に波長ロックポイン
トの状態が再現され、一定の波長においてＩ−Ｌ試験
や、伝送試験などの特性試験がおこなわれる。得られた
試験結果は測定データとしてコンピュータ３３に保存さ
れ（ステップＳ３７）、試験終了となる。なお、上述し
た説明において、測定プログラムの起動後についてはプ
ログラムの流れに関する説明を含む。
Ｓ３６）、その各波長に対して同様に波長ロックポイン
トの状態が再現され、一定の波長においてＩ−Ｌ試験
や、伝送試験などの特性試験がおこなわれる。得られた
試験結果は測定データとしてコンピュータ３３に保存さ
れ（ステップＳ３７）、試験終了となる。なお、上述し
た説明において、測定プログラムの起動後についてはプ
ログラムの流れに関する説明を含む。
【００３１】上述した実施の形態によれば、波長ロッカ
ーモジュール５内の半導体レーザの温度と出力光の波長
との相関関係が得られるので、波長をロックするための
フィードバック量を得ることができる。また、その相関
関係に基づいて、各種特性の試験時に波長をロックさせ
ることができる。したがって、波長ロッカーモジュール
５に対して迅速かつ適切に、波長をロックした状態で光
半導体としての各種特性の試験をおこなうことが可能と
なる。
ーモジュール５内の半導体レーザの温度と出力光の波長
との相関関係が得られるので、波長をロックするための
フィードバック量を得ることができる。また、その相関
関係に基づいて、各種特性の試験時に波長をロックさせ
ることができる。したがって、波長ロッカーモジュール
５に対して迅速かつ適切に、波長をロックした状態で光
半導体としての各種特性の試験をおこなうことが可能と
なる。
【００３２】以上において本発明は種々変更可能であ
る。たとえば、図２に示すように波長フィードバック回
路６と温度フィードバック回路８とをマイクロプロセッ
サー９を介して独立した構成とする代わりに、波長フィ
ードバック回路６と温度フィードバック回路８とで、そ
れらを構成するディジタル−アナログ変換器、アナログ
−ディジタル変換器および比較演算コントロール制御回
路を共有し、スイッチ等により切り換えて用いる構成と
してもよい。
る。たとえば、図２に示すように波長フィードバック回
路６と温度フィードバック回路８とをマイクロプロセッ
サー９を介して独立した構成とする代わりに、波長フィ
ードバック回路６と温度フィードバック回路８とで、そ
れらを構成するディジタル−アナログ変換器、アナログ
−ディジタル変換器および比較演算コントロール制御回
路を共有し、スイッチ等により切り換えて用いる構成と
してもよい。
【００３３】また、本発明は、波長ロッカーモジュール
に限らず、波長ロック機能を利用した波長可変レーザモ
ジュールに対して試験をおこなう際にも用いることがで
きる。また、本発明は、半導体レーザの温度を一定に制
御して試験をおこなう際にも用いることができる。
に限らず、波長ロック機能を利用した波長可変レーザモ
ジュールに対して試験をおこなう際にも用いることがで
きる。また、本発明は、半導体レーザの温度を一定に制
御して試験をおこなう際にも用いることができる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、波長ロッカーモジュー
ル内の半導体レーザの温度と出力光の波長との相関関係
が得られるので、波長をロックするためのフィードバッ
ク量を得ることができる。また、その相関関係に基づい
て、各種特性の試験時に波長をロックさせることができ
る。したがって、波長ロッカーモジュールや、波長ロッ
ク機能を利用した波長可変レーザモジュールに対して、
迅速かつ適切に、波長をロックした状態で光半導体とし
ての各種特性の試験をおこなうことが可能となる。
ル内の半導体レーザの温度と出力光の波長との相関関係
が得られるので、波長をロックするためのフィードバッ
ク量を得ることができる。また、その相関関係に基づい
て、各種特性の試験時に波長をロックさせることができ
る。したがって、波長ロッカーモジュールや、波長ロッ
ク機能を利用した波長可変レーザモジュールに対して、
迅速かつ適切に、波長をロックした状態で光半導体とし
ての各種特性の試験をおこなうことが可能となる。
【図１】本発明にかかる半導体レーザモジュール試験装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明にかかる半導体レーザモジュール試験装
置における波長モニター対応温度コントローラの要部の
構成を示すブロック図である。
置における波長モニター対応温度コントローラの要部の
構成を示すブロック図である。
【図３】本発明にかかる半導体レーザモジュール試験装
置を用いた波長ロック試験の処理の流れを示すフローチ
ャートである。
置を用いた波長ロック試験の処理の流れを示すフローチ
ャートである。
【図４】従来の半導体レーザモジュール試験装置の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
３ 半導体レーザモジュール試験装置 ５ 波長ロッカーモジュール（半導体レーザモジュー
ル） ６ 波長フィードバック回路 ７ 温度コントロール電源 ８ 温度フィードバック回路 ９ プロセッサー ５２ 波長モニター ５３ 温度制御素子 ５４ 温度モニター
ル） ６ 波長フィードバック回路 ７ 温度コントロール電源 ８ 温度フィードバック回路 ９ プロセッサー ５２ 波長モニター ５３ 温度制御素子 ５４ 温度モニター
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G003 AA06 AC03 AH00 AH05 5F073 GA12 GA13 GA18 GA22 HA10 HA11 HA12
Claims (9)
- 【請求項１】 半導体レーザ、該半導体レーザから出力
された光の波長を検知するための波長モニター、および
前記半導体レーザの温度を制御するための温度制御素子
を備えた半導体レーザモジュールの、前記波長モニター
により検知された波長と、目標とする波長との比較をお
こない、比較結果に応じた比較信号を出力する波長フィ
ードバック回路と、 前記波長フィードバック回路から供給された比較信号に
応じた制御信号を出力するプロセッサーと、 前記プロセッサーから供給された制御信号に基づいて前
記温度制御素子への供給電力を制御する温度コントロー
ル電源と、 を具備することを特徴とする半導体レーザモジュール試
験装置。 - 【請求項２】 半導体レーザ、該半導体レーザから出力
された光の波長を検知するための波長モニター、前記半
導体レーザの温度を制御するための温度制御素子、およ
び前記半導体レーザの温度を検知するための温度モニタ
ーを備えた半導体レーザモジュールの、前記波長モニタ
ーにより検知された波長と、目標とする波長との比較を
おこない、比較結果に応じた比較信号を出力する波長フ
ィードバック回路と、 前記温度モニターにより検知された温度と設定温度との
比較をおこない、比較結果に応じた比較信号を出力する
温度フィードバック回路と、 前記波長フィードバック回路または前記温度フィードバ
ック回路から供給された比較信号に応じた制御信号を出
力するプロセッサーと、 前記プロセッサーから供給された制御信号に基づいて前
記温度制御素子への供給電力を制御する温度コントロー
ル電源と、 を具備することを特徴とする半導体レーザモジュール試
験装置。 - 【請求項３】 前記プロセッサーは、前記温度コントロ
ール電源の前記温度制御素子への供給電力を制御して前
記半導体レーザの温度を変えたときの温度変化量と、前
記波長モニターにより検知された波長の変化量とに基づ
いて、前記半導体レーザの温度と出力光の波長との相関
関係を求めることを特徴とする請求項１または２に記載
の半導体レーザモジュール試験装置。 - 【請求項４】 前記プロセッサーは、前記波長フィード
バック回路から供給された比較信号、および前記半導体
レーザの温度と出力光の波長との相関関係に基づいて、
前記半導体レーザから出力された光の波長と、目標とす
る波長とが一致するように、前記温度コントロール電源
の前記温度制御素子への供給電力を制御することを特徴
とする請求項３に記載の半導体レーザモジュール試験装
置。 - 【請求項５】 前記プロセッサーは、前記温度フィード
バック回路から供給された比較信号に基づいて、前記半
導体レーザの温度と設定温度とが一致するように、前記
温度コントロール電源の前記温度制御素子への供給電力
を制御することを特徴とする請求項２に記載の半導体レ
ーザモジュール試験装置。 - 【請求項６】 半導体レーザ、該半導体レーザから出力
された光の波長を検知するための波長モニター、および
前記半導体レーザの温度を制御するための温度制御素子
を備えた半導体レーザモジュールの試験をおこなうにあ
たって、 前記温度制御素子への供給電力を制御して前記半導体レ
ーザの温度を変えたときの温度変化量と、前記波長モニ
ターにより検知された波長の変化量とに基づいて、前記
半導体レーザの温度と出力光の波長との相関関係を求め
ることを特徴とする半導体レーザモジュール試験方法。 - 【請求項７】 半導体レーザ、該半導体レーザから出力
された光の波長を検知するための波長モニター、前記半
導体レーザの温度を制御するための温度制御素子、およ
び前記半導体レーザの温度を検知するための温度モニタ
ーを備えた半導体レーザモジュールの試験をおこなうに
あたって、 前記半導体レーザの温度を前記温度モニターにより検知
しながら、前記温度制御素子への供給電力を制御して前
記半導体レーザの温度を変えたときの温度変化量と、前
記波長モニターにより検知された波長の変化量とに基づ
いて、前記半導体レーザの温度と出力光の波長との相関
関係を求めることを特徴とする半導体レーザモジュール
試験方法。 - 【請求項８】 前記波長モニターにより検知された波長
をフィードバックしながら、前記半導体レーザの温度と
出力光の波長との相関関係に基づいて、前記半導体レー
ザから出力された光の波長と、目標とする波長とが一致
するように、前記温度制御素子への供給電力を制御し
て、前記半導体レーザから出力された光の波長を、目標
とする波長に固定した状態で試験をおこなうことを特徴
とする請求項６または７に記載の半導体レーザモジュー
ル試験方法。 - 【請求項９】 前記温度モニターにより検知された温度
をフィードバックしながら、前記半導体レーザの温度と
設定温度とが一致するように、前記温度制御素子への供
給電力を制御して、前記半導体レーザの温度を設定温度
に保った状態で試験をおこなうことを特徴とする請求項
７に記載の半導体レーザモジュール試験方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001150384A JP3737383B2 (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | 半導体レーザモジュール試験装置および半導体レーザモジュール試験方法 |
| US10/143,945 US6822984B2 (en) | 2001-05-21 | 2002-05-14 | Device for and method of testing semiconductor laser module |
| TW091110244A TWI222520B (en) | 2001-05-21 | 2002-05-16 | Device for and method of testing semiconductor laser module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001150384A JP3737383B2 (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | 半導体レーザモジュール試験装置および半導体レーザモジュール試験方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002344056A true JP2002344056A (ja) | 2002-11-29 |
| JP3737383B2 JP3737383B2 (ja) | 2006-01-18 |
Family
ID=18995404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001150384A Expired - Fee Related JP3737383B2 (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | 半導体レーザモジュール試験装置および半導体レーザモジュール試験方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6822984B2 (ja) |
| JP (1) | JP3737383B2 (ja) |
| TW (1) | TWI222520B (ja) |
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| JP7040671B1 (ja) * | 2020-12-03 | 2022-03-23 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ検査装置及び半導体レーザ検査方法 |
| JP2022089153A (ja) * | 2020-12-03 | 2022-06-15 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ検査装置及び半導体レーザ検査方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2003318481A (ja) * | 2002-04-25 | 2003-11-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レーザ制御回路およびレーザモジュール |
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| JP2006005042A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-01-05 | Opnext Japan Inc | 光送信器および光送信方法 |
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| CN105115698B (zh) * | 2015-09-25 | 2018-06-15 | 西安立芯光电科技有限公司 | 用于半导体激光器腔面失效分析的综合测试系统 |
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| CN113758681A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-12-07 | 昆山丘钛微电子科技股份有限公司 | 模组点亮驱动装置以及机台 |
| CN114142337B (zh) * | 2021-11-10 | 2023-12-26 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 一种半导体激光器波长自锁定装置及方法 |
Family Cites Families (24)
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|---|---|---|---|---|
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| US5706301A (en) * | 1995-08-16 | 1998-01-06 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson | Laser wavelength control system |
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