JP2010034575A

JP2010034575A - 半導体レーザ評価装置

Info

Publication number: JP2010034575A
Application number: JP2009248375A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yamauchi; 康寛山内
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2009-10-29
Publication date: 2010-02-12
Anticipated expiration: 2019-01-05
Also published as: JP4515536B2

Abstract

【課題】信号電極と接地電極が同一平面上にない半導体レーザであっても、高周波特性を測定可能にする。
【解決手段】半導体レーザ１を接地ステージ２上に載置すると共に、２つの導体プレート３，４を半導体レーザ１の両側から挟み込んだときには、半導体レーザ１の上面と２つの導体プレート３，４の上面とが同一平面上にあるように構成し、半導体レーザ１の信号電極にプローブの信号端子を、導体プレート３又は４の上面にプローブの接地端子を接触させるようにする。
【選択図】図１

Description

この発明は、半導体レーザの高周波特性をチップもしくはサブマウント状態で測定する半導体レーザ評価装置に関するものである。

光通信分野等で使用される半導体レーザは、高周波変調時の特性評価が必要であるが、一方、デバイスの低価格化に伴うテストコストの削減には、チップ状態での高精度な選別が不可欠である。
図８は従来の半導体レーザの形状を示す斜視図であり、図において、３１は表面に設けられた信号電極、３２は裏面にパターニングされた接地電極、３３は発光点であり、矢印は発光方向を表している。このような形状を持つ半導体レーザは、信号電極３１及び接地電極３２が素子の表裏にあるため、両電極間にチップ厚みの分の段差が生じ、高周波でのインピーダンスが取れず、チップ状態では高周波での測定が正確にできない問題があった。

従来の半導体レーザ評価装置は以上のように構成されているので、信号電極と接地電極が同一平面上にない半導体レーザでは、高周波信号源とのインピーダンス整合が取れず、高周波変調時の特性を高精度に測定することができないという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、信号電極と接地電極が同一平面上にない半導体レーザであっても、高周波特性を測定することが可能な半導体レーザ評価装置を提供することを目的とする。

この発明の請求項１に係る半導体レーザ評価装置は、接地ステージ上に、同じ高さを有する２つの導体プレートを電気的接触を保って配置するとともに、表面に信号電極かつ裏面に接地電極を設けた所定厚みの半導体レーザを上記２つの導体プレートの間に挟み込むことにより上記半導体レーザの評価を行う半導体レーザ評価装置であって、上記半導体レーザを上記接地ステージ上に載置すると共に上記２つの導体プレートを上記半導体レーザの両側から挟み込んだときには、上記半導体レーザの上面と上記２つの導体プレートの上面とが同一平面上にあるように構成し、上記半導体レーザの信号電極にプローブの信号端子を、上記導体プレートの上面に上記プローブの接地端子を接触させたものである。

この発明の請求項２に係る半導体レーザ評価装置は、接地ステージ上に、同じ高さを有する２つの導体プレートを配置するとともに、表面に信号電極かつ裏面に接地電極を設け更に上記裏面に設けられた上記接地電極にサブマウントを接着した所定厚みの半導体レーザを上記２つの導体プレートの間に挟み込むことにより上記半導体レーザの評価を行う半導体レーザ評価装置であって、上記２つの導体プレートの下面に上記サブマウントの厚み分の切り取り部を設け、上記サブマウントを上記接地ステージ上に載置すると共に上記２つの導体プレートを上記サブマウントとの電気的接触を保ちながら上記半導体レーザの両側から挟み込んだときには、上記半導体レーザの上面と上記２つの導体プレートの上面とが同一平面上にあるように構成し、更に上記半導体レーザの信号電極にプローブの信号端子を、上記導体プレートの上面に上記プローブの接地端子を接触させたものである。

この発明によれば、信号電極と接地電極が同一平面上にない半導体レーザであっても、高周波特性を測定することが可能な半導体レーザ評価装置を提供できる。

この発明の実施の形態１による半導体レーザ評価装置を示す斜視図である。この発明の実施の形態１による半導体レーザ評価装置を示す斜視図である。この発明の実施の形態２による半導体レーザ評価装置を示す平面図である。この発明の実施の形態３による半導体レーザ評価装置を示す平面図である。この発明の実施の形態４によるプローブを示す斜視図である。この発明の実施の形態５による半導体レーザ評価装置を示す側面図である。この発明の実施の形態６による半導体レーザ評価装置を示す斜視図である。従来の半導体レーザを示す斜視図である。

実施の形態１．
以下、この発明の一実施形態を図について説明する。図１はこの発明の実施の形態１による高周波特性が測定可能な半導体レーザ評価装置を示す斜視図であり、図において、１は半導体レーザ、１ａは半導体レーザ１の発光点、１ｂは半導体レーザ１の表面に設けられた信号電極、２は接地ステージ、３，４は半導体レーザ１と高精度に同じ厚みを持つよう加工された導体プレートである。導体プレート３，４は、半導体レーザ１を両側から挟み込む形で、接地ステージ２上に電気的接触を保って配置され、更に導体プレート３，４は、半導体レーザ１の発光点の位置精度を合わせる目的も兼ねている。

また、半導体レーザ１を両側から挟み込む構造は、半導体レーザ１の裏面光の採光を可能にし、裏面光に対する特性評価を可能にする。
接地ステージ２及び導体プレート３，４は、マイクロ波帯の高周波信号を良好に伝達するため、金などの材質を使用する必要がある。この構造により接地面を導体プレート３，４の上面まで延長することができる。導体プレート３，４は半導体レーザ１と高精度に厚みを同じくしているため、図２に示すように、一般的なＧＳＧ（接地―信号−接地）構造やＳＧ構造を持つ高周波プローブによる高周波コンタクトが可能となる。図２において、５は接地―信号−接地構造を持つ高周波プローブである。

実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２による高周波特性が測定可能な半導体レーザ評価装置を示す平面図であり、図において、２は接地ステージ、３，４は導体プレート、６は接地ステージ２上の半導体レーザ配置箇所に埋め込んだ、抵抗，容量，インダクタンス等を持つ受動素子成分である。
受動素子成分６は、半導体レーザの持つインピーダンスを考慮に入れて、高周波信号源とのインピーダンス整合を取るように設計する必要があり、半導体レーザのような抵抗性を示す素子については、抵抗成分を埋め込むことで信号源とのインピーダンス整合を図ることが可能となる。

実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３による高周波特性が測定可能な半導体レーザ評価装置を示す平面図であり、図において、２は接地ステージ、３，４は導体プレート、７は導体プレート３，４上の高周波プローブコンタクト位置に埋め込んだ、抵抗，容量，インダクタンス等を持つ受動素子成分である。
受動素子成分７は、半導体レーザの持つインピーダンスを考慮に入れて、高周波信号源とのインピーダンス整合を取るように設計する必要があり、半導体レーザのような抵抗性を示す素子については、抵抗成分を埋め込むことで信号源とのインピーダンス整合を図ることが可能となる。

実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４による半導体レーザ評価装置にコンタクトを取るための高周波プローブを示す斜視図であり、図において、８は信号源と接続されている高周波ケーブル、９は高周波コネクタ、１０はセラミック等からなる誘電体プレート、１１，１２は接地信号ライン、１３は高周波信号ライン、１４は信号源と被測定物とのインピーダンス整合を取るための抵抗，容量，インダクタンス等を持つ受動素子成分、１５は接地信号ライン１１，１２及び高周波信号ライン１３から被測定物へコンタクトを取るためのプローブ先端部である。

接地信号ライン１１，１２は高周波コネクタ９の接地部と電気接触を取り、高周波信号ライン１３は高周波コネクタ９の中心の信号ラインと電気接触を取る必要がある。又、接地信号ライン１１，１２及び高周波信号ライン１３は金などのマイクロ波帯良導体により構成される必要があり、分布定数を持つ導波路で構成しても良い。
受動素子成分１４は、半導体レーザの持つインピーダンスを考慮に入れて、高周波信号源とのインピーダンス整合を取るように設計する必要があり、半導体レーザのような抵抗性を示す素子については、抵抗成分を埋め込むことで、信号源とのインピーダンス整合を図ることが可能となる。

実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５による高周波特性が測定可能な半導体レーザ評価装置を示す側面図であり、図において、１は被測定物である半導体レーザ、２は接地ステージ、１６，１７は下面に切欠きを設けてバネ性を有するようにした導体プレートである。
即ち、導体プレート１６，１７には、半導体レーザ１の厚みのばらつきを吸収し、接地面と高周波信号面を高精度に同一平面にするための板バネ構造を持つよう加工する。

接地ステージ２上の斜線部分は、導体プレート１６，１７との電気接触を取っている部位を示している。半導体レーザ１及び導体プレート１６，１７の上面から図示しない高周波プローブにてコンタクトを行った場合、導体プレート１６，１７がプレート自身の持つバネ性により、半導体レーザ１の上面と高さが同じくなるまで矢印の方向にたわむことで、接地面と信号面の高さを高精度に同じくすることができる。

実施の形態６．
図７はこの発明の実施の形態６による高周波特性が測定可能な半導体レーザ評価装置を示す斜視図であり、図において、１は被測定物である半導体レーザ、２は接地ステージ、１８，１９は下面に切り取り部が設けられている導体プレート、２０は半導体レーザ１を接着しているサブマウント又はブロック等である。
導体プレート１８，１９は、サブマウント２０の厚み分の切り取り部を設け、図７に示されるような斜線部分にてサブマウント２０と接地させるようにする。サブマウント２０には、導体プレート１８，１９の斜線部分において接触可能なように、半導体レーザ１の裏面の接地電極と電気的に接触している構造を取る必要がある。

導体プレート１８，１９は、半導体レーザ１と高精度に高さを同じくするよう加工することで、被測定物である半導体レーザ１の接地面と信号面をほぼ同一平面上に配置することができ、ＧＳＧ構造やＳＧ構造を持つ高周波プローブによる高周波コンタクトが可能となる。
更に、インピーダンス整合を取るためには、上記形態による構造に加えて、実施の形態２〜実施の形態４に示した構造を採用することにより実現する。

１半導体レーザ、２接地ステージ、
３，４，１６，１７，１８，１９導体プレート、５プローブ、
６，７，１４受動素子成分、１１，１２接地信号ライン、１３高周波信号ライン、２０サブマウント。

Claims

接地ステージ上に、同じ高さを有する２つの導体プレートを電気的接触を保って配置するとともに、表面に信号電極かつ裏面に接地電極を設けた所定厚みの半導体レーザを上記２つの導体プレートの間に挟み込むことにより上記半導体レーザの評価を行う半導体レーザ評価装置であって、上記半導体レーザを上記接地ステージ上に載置すると共に上記２つの導体プレートを上記半導体レーザの両側から挟み込んだときには、上記半導体レーザの上面と上記２つの導体プレートの上面とが同一平面上にあるように構成し、上記半導体レーザの信号電極にプローブの信号端子を、上記導体プレートの上面に上記プローブの接地端子を接触させたことを特徴とする半導体レーザ評価装置。
接地ステージ上に、同じ高さを有する２つの導体プレートを配置するとともに、表面に信号電極かつ裏面に接地電極を設け更に上記裏面に設けられた上記接地電極にサブマウントを接着した所定厚みの半導体レーザを上記２つの導体プレートの間に挟み込むことにより上記半導体レーザの評価を行う半導体レーザ評価装置であって、上記２つの導体プレートの下面に上記サブマウントの厚み分の切り取り部を設け、上記サブマウントを上記接地ステージ上に載置すると共に上記２つの導体プレートを上記サブマウントとの電気的接触を保ちながら上記半導体レーザの両側から挟み込んだときには、上記半導体レーザの上面と上記２つの導体プレートの上面とが同一平面上にあるように構成し、更に上記半導体レーザの信号電極にプローブの信号端子を、上記導体プレートの上面に上記プローブの接地端子を接触させたことを特徴とする半導体レーザ評価装置。
接地ステージ上の半導体レーザ設置個所に受動素子成分を埋め込んだことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体レーザ評価装置。
導体プレート上のプローブコンタクト位置に受動素子成分を埋め込んだことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体レーザ評価装置。
プローブにおける接地信号ライン及び高周波信号ラインとの間に受動素子成分を接続させたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体レーザ評価装置。