JP2669309B2 - デバイスモジュール - Google Patents
デバイスモジュールInfo
- Publication number
- JP2669309B2 JP2669309B2 JP5276492A JP27649293A JP2669309B2 JP 2669309 B2 JP2669309 B2 JP 2669309B2 JP 5276492 A JP5276492 A JP 5276492A JP 27649293 A JP27649293 A JP 27649293A JP 2669309 B2 JP2669309 B2 JP 2669309B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- target
- function information
- detection
- heat
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1917—Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0225—Out-coupling of light
- H01S5/02251—Out-coupling of light using optical fibres
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
- H01S5/02325—Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/024—Arrangements for thermal management
- H01S5/02407—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
- H01S5/02415—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/024—Arrangements for thermal management
- H01S5/02438—Characterized by cooling of elements other than the laser chip, e.g. an optical element being part of an external cavity or a collimating lens
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/06804—Stabilisation of laser output parameters by monitoring an external parameter, e.g. temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
- H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、温度依存性を有する
デバイスを内蔵したデバイスモジュールに係わり、特に
使用環境温度の変化に起因するデバイス特性の変動を補
償できるデバイスモジュールに関する。
デバイスを内蔵したデバイスモジュールに係わり、特に
使用環境温度の変化に起因するデバイス特性の変動を補
償できるデバイスモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にデバイスには、温度依存性、つま
り温度により特性が変化する性質を持つものがある。か
かるデバイスを内蔵するデバイスモジュールには、デバ
イス温度に定温度制御を行う温度制御機構が付設され
る。従来のこの種の技術には、特開平１−２４３４８８
号公報に記載されるものがある。同公報には、半導体レ
ーザを内蔵した光半導体モジュールが開示されている。
半導体レーザは、発振波長の温度シフト特性、すなわち
温度変化に伴って発振波長が変化する性質を有する。こ
のため、この光半導体モジュールでは、温度制御機構に
より半導体レーザの温度を一定に維持することで、半導
体レーザの出力特性を安定化している。
り温度により特性が変化する性質を持つものがある。か
かるデバイスを内蔵するデバイスモジュールには、デバ
イス温度に定温度制御を行う温度制御機構が付設され
る。従来のこの種の技術には、特開平１−２４３４８８
号公報に記載されるものがある。同公報には、半導体レ
ーザを内蔵した光半導体モジュールが開示されている。
半導体レーザは、発振波長の温度シフト特性、すなわち
温度変化に伴って発振波長が変化する性質を有する。こ
のため、この光半導体モジュールでは、温度制御機構に
より半導体レーザの温度を一定に維持することで、半導
体レーザの出力特性を安定化している。
【０００３】この温度制御機構を簡単に説明する。半導
体レーザの温度はサーミスタにより検出される。制御装
置は、サーミスタの検出温度に基づいてペルチェクーラ
を定温度制御モードで制御する。ペルチェクーラは、半
導体レーザに対して加熱または吸熱を行う。かかる動作
により半導体レーザを一定温度に維持する。
体レーザの温度はサーミスタにより検出される。制御装
置は、サーミスタの検出温度に基づいてペルチェクーラ
を定温度制御モードで制御する。ペルチェクーラは、半
導体レーザに対して加熱または吸熱を行う。かかる動作
により半導体レーザを一定温度に維持する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の温度制御機構に
は、半導体レーザとサーミスタの設置位置間の温度偏差
に起因する温度測定誤差が内在する。サーミスタのよう
なセンシング素子を使用する場合、この温度偏差を根本
的に解消することは困難である。かかる温度偏差は、半
導体レーザの実温度と使用環境温度との差に起因するた
め、サーミスタの検出出力からは把握することができな
い。このことが、この種の温度制御機構の制御精度を劣
化させ、発振波長の温度シフトを顕現させる要因となっ
ている。
は、半導体レーザとサーミスタの設置位置間の温度偏差
に起因する温度測定誤差が内在する。サーミスタのよう
なセンシング素子を使用する場合、この温度偏差を根本
的に解消することは困難である。かかる温度偏差は、半
導体レーザの実温度と使用環境温度との差に起因するた
め、サーミスタの検出出力からは把握することができな
い。このことが、この種の温度制御機構の制御精度を劣
化させ、発振波長の温度シフトを顕現させる要因となっ
ている。
【０００５】従来は、高熱伝導体の半導体レーザ近接位
置にサーミスタを取り付け、実用上無視できる程度に温
度偏差を抑えることで対処している。しかし、使用環境
温度が通常より高温または低温になると、使用環境温度
と半導体レーザの制御目標温度との差が予想範囲を越え
て大きくなり、無視できない温度偏差が発生するおそれ
がある。
置にサーミスタを取り付け、実用上無視できる程度に温
度偏差を抑えることで対処している。しかし、使用環境
温度が通常より高温または低温になると、使用環境温度
と半導体レーザの制御目標温度との差が予想範囲を越え
て大きくなり、無視できない温度偏差が発生するおそれ
がある。
【０００６】また、上記の温度偏差を低減する観点から
なるべく半導体レーザに近接した位置に温度センサの設
置スペースを確保する必要があるため、モジュール設計
上の自由度が阻害される。
なるべく半導体レーザに近接した位置に温度センサの設
置スペースを確保する必要があるため、モジュール設計
上の自由度が阻害される。
【０００７】この発明の目的は、使用環境温度の変化に
起因するデバイス特性の変動を補償するデバイスモジュ
ールを提供することにある。
起因するデバイス特性の変動を補償するデバイスモジュ
ールを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）温度依存性を有するデバイスと、（ロ）この
デバイスを吸熱する吸熱手段と、（ハ）前記したデバイ
スの温度としてのデバイス検出温度Ｔ D を出力するデバ
イス温度検出手段と、（ニ）これらデバイス、吸熱手段
およびデバイス温度検出手段を少なくとも内蔵したパッ
ケージの外面に取り付けられこの外面の温度を使用環境
温度Ｔ C として検出する使用環境温度検出手段と、
（ホ）使用環境温度Ｔ C とデバイス検出温度Ｔ D との相
関関係を表わした関数情報を設定する関数情報設定手段
と、（ヘ）この関数情報設定手段を用いて使用環境温度
検出手段によって検出された使用環境温度Ｔ C からデバ
イスの目標とする温度としてのデバイス目標温度Ｔ S を
得る演算手段と、（ト）この演算手段によって得られた
デバイス目標温度Ｔ S とデバイス温度検出手段によって
検出されたデバイス検出温度Ｔ D を用いて定温度制御を
行うための目標電流Ｉ S を出力する定温度制御演算手段
と、（チ）この定温度制御演算手段によって演算された
目標電流Ｉ S に基づいて吸熱手段に駆動用の電流を供給
する吸熱手段駆動手段と、（リ）所定のモードで前記し
たデバイスを駆動させこのデバイスが所定の特性となる
ように吸熱手段の駆動電流を調整してこのときの使用環
境温度Ｔ C とデバイス検出温度Ｔ D を基にして関数情報
設定手段で設定する前記した関数情報を算出する関数情
報算出手段とをデバイスモジュールに具備させる。
は、（イ）温度依存性を有するデバイスと、（ロ）この
デバイスを吸熱する吸熱手段と、（ハ）前記したデバイ
スの温度としてのデバイス検出温度Ｔ D を出力するデバ
イス温度検出手段と、（ニ）これらデバイス、吸熱手段
およびデバイス温度検出手段を少なくとも内蔵したパッ
ケージの外面に取り付けられこの外面の温度を使用環境
温度Ｔ C として検出する使用環境温度検出手段と、
（ホ）使用環境温度Ｔ C とデバイス検出温度Ｔ D との相
関関係を表わした関数情報を設定する関数情報設定手段
と、（ヘ）この関数情報設定手段を用いて使用環境温度
検出手段によって検出された使用環境温度Ｔ C からデバ
イスの目標とする温度としてのデバイス目標温度Ｔ S を
得る演算手段と、（ト）この演算手段によって得られた
デバイス目標温度Ｔ S とデバイス温度検出手段によって
検出されたデバイス検出温度Ｔ D を用いて定温度制御を
行うための目標電流Ｉ S を出力する定温度制御演算手段
と、（チ）この定温度制御演算手段によって演算された
目標電流Ｉ S に基づいて吸熱手段に駆動用の電流を供給
する吸熱手段駆動手段と、（リ）所定のモードで前記し
たデバイスを駆動させこのデバイスが所定の特性となる
ように吸熱手段の駆動電流を調整してこのときの使用環
境温度Ｔ C とデバイス検出温度Ｔ D を基にして関数情報
設定手段で設定する前記した関数情報を算出する関数情
報算出手段とをデバイスモジュールに具備させる。
【０００９】すなわち請求項１記載の発明では、所定の
モードで、デバイスを駆動させこのデバイスが所定の特
性となるように吸熱手段の駆動電流を調整してこのとき
の使用環境温度Ｔ C とデバイス検出温度Ｔ D を基にして
関数情報を算出し、これを関数情報設定手段で設定する
ことにした。これにより、所望の関数情報を設定するこ
とができるようになり、予めＲＯＭ（リード・オンリ・
メモリ）等に関数情報を記憶させている場合と較べる
と、デバイスモジュールのデバイス出力特性の品質が向
上する。
モードで、デバイスを駆動させこのデバイスが所定の特
性となるように吸熱手段の駆動電流を調整してこのとき
の使用環境温度Ｔ C とデバイス検出温度Ｔ D を基にして
関数情報を算出し、これを関数情報設定手段で設定する
ことにした。これにより、所望の関数情報を設定するこ
とができるようになり、予めＲＯＭ（リード・オンリ・
メモリ）等に関数情報を記憶させている場合と較べる
と、デバイスモジュールのデバイス出力特性の品質が向
上する。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００１５】図１は、この発明の一実施例に係るデバイ
スモジュールの概略を示す。図に示すように、デバイス
モジュールのパッケージ１の内部には、デバイス２を始
めとするモジュール構成部品が搭載されている。デバイ
ス２は、温度依存性を有する小型電子装置である。デバ
イス温度センサ３は、デバイス２の温度を検出するもの
であり、デバイス２になるべく近接した位置に設置され
ている。使用環境温度センサ４は、パッケージ１の表面
温度を検出するものであり、パッケージ１の表面に設置
されている。発吸熱素子５は、デバイス２の温度を調整
するために設置される素子である。
スモジュールの概略を示す。図に示すように、デバイス
モジュールのパッケージ１の内部には、デバイス２を始
めとするモジュール構成部品が搭載されている。デバイ
ス２は、温度依存性を有する小型電子装置である。デバ
イス温度センサ３は、デバイス２の温度を検出するもの
であり、デバイス２になるべく近接した位置に設置され
ている。使用環境温度センサ４は、パッケージ１の表面
温度を検出するものであり、パッケージ１の表面に設置
されている。発吸熱素子５は、デバイス２の温度を調整
するために設置される素子である。
【００１６】温度制御装置６は、デバイス温度センサ３
および使用環境温度センサ４の検出出力に基づいて発吸
熱素子５を駆動し、デバイス温度の定温度制御を行うも
のである。この温度制御装置６において、デバイス温度
検出回路７は、デバイス温度センサ３の検出出力を取り
込み、この検出出力に従ってデバイス検出温度ＴD を出
力するものである。使用環境温度検出回路８は、使用環
境温度センサ４の検出出力を取り込み、この検出出力に
従って使用環境温度ＴC を出力するものである。目標温
度演算部９は、使用環境温度ＴC からデバイス目標温度
ＴS を演算するものである。定温度制御部１０は、デバ
イス検出温度ＴD とデバイス目標温度Ｔ D とを突き合わ
せて目標電流ＩS を出力するものである。駆動回路１１
は、目標電流ＩS に基づいて発吸熱素子５に駆動電流の
供給を行うものである。
および使用環境温度センサ４の検出出力に基づいて発吸
熱素子５を駆動し、デバイス温度の定温度制御を行うも
のである。この温度制御装置６において、デバイス温度
検出回路７は、デバイス温度センサ３の検出出力を取り
込み、この検出出力に従ってデバイス検出温度ＴD を出
力するものである。使用環境温度検出回路８は、使用環
境温度センサ４の検出出力を取り込み、この検出出力に
従って使用環境温度ＴC を出力するものである。目標温
度演算部９は、使用環境温度ＴC からデバイス目標温度
ＴS を演算するものである。定温度制御部１０は、デバ
イス検出温度ＴD とデバイス目標温度Ｔ D とを突き合わ
せて目標電流ＩS を出力するものである。駆動回路１１
は、目標電流ＩS に基づいて発吸熱素子５に駆動電流の
供給を行うものである。
【００１７】次に、このデバイスモジュールの温度制御
動作を説明する。デバイス温度センサ３の検出出力はデ
バイス温度検出回路７により取り込まれ、デバイス検出
温度ＴD として後段に出力される。同様に、使用環境温
度センサ４の検出出力はデバイス温度検出回路８により
取り込まれ、使用環境温度ＴC として後段に出力され
る。
動作を説明する。デバイス温度センサ３の検出出力はデ
バイス温度検出回路７により取り込まれ、デバイス検出
温度ＴD として後段に出力される。同様に、使用環境温
度センサ４の検出出力はデバイス温度検出回路８により
取り込まれ、使用環境温度ＴC として後段に出力され
る。
【００１８】デバイス検出温度ＴD は、定温度制御部１
０でフィードバック因子として使用される。定温度制御
部１０は、デバイス検出温度ＴD とデバイス目標温度Ｔ
S とを突き合わせて偏差をとり、この偏差を電流次元に
変換して目標電流ＩS を生成する。目標電流ＩS に基づ
いて駆動回路１１が発吸熱素子５の導通電流を制御す
る。発吸熱素子５が発熱ないし吸熱動作を行う。これに
より、デバイス２の温度が一定に制御される。
０でフィードバック因子として使用される。定温度制御
部１０は、デバイス検出温度ＴD とデバイス目標温度Ｔ
S とを突き合わせて偏差をとり、この偏差を電流次元に
変換して目標電流ＩS を生成する。目標電流ＩS に基づ
いて駆動回路１１が発吸熱素子５の導通電流を制御す
る。発吸熱素子５が発熱ないし吸熱動作を行う。これに
より、デバイス２の温度が一定に制御される。
【００１９】一方、使用環境温度ＴC は、目標温度演算
部９にてデバイス目標温度ＴS の演算に使用される。目
標温度演算部９には、使用環境温度ＴC を変数とする温
度偏差ΔＴの関数情報が与えられている。温度偏差ΔＴ
は厳密には使用環境温度ＴCとデバイス実温度との差に
依存するが、熱平衡状態ではデバイス実温度を一定（≒
Ｔ0 ）とみなせるので、温度偏差ΔＴを使用環境温度Ｔ
C の関数で近似できる。この関数情報は、たとえば次の
手順で作成する。
部９にてデバイス目標温度ＴS の演算に使用される。目
標温度演算部９には、使用環境温度ＴC を変数とする温
度偏差ΔＴの関数情報が与えられている。温度偏差ΔＴ
は厳密には使用環境温度ＴCとデバイス実温度との差に
依存するが、熱平衡状態ではデバイス実温度を一定（≒
Ｔ0 ）とみなせるので、温度偏差ΔＴを使用環境温度Ｔ
C の関数で近似できる。この関数情報は、たとえば次の
手順で作成する。
【００２０】理想的な条件下でデバイス２を制御温度Ｔ
0 に維持したときのデバイス２の特性値をＸ（Ｔ0 ）と
する。デバイス２や発吸熱素子５その他の構成部品を組
み込んだパッケージ１を対象として測定検査を行う。こ
の測定検査ではまず、適当な使用環境温度ＴC 下におい
て、デバイス２の特性が特性値Ｘ（Ｔ0 ）をとるよう
に、発吸熱素子５の駆動電流を調整する。デバイス温度
センサ３の検出出力から得られる温度をＴ（ＴC ）とす
ると、温度偏差ΔＴ（ＴC ）は次式で与えられる。
0 に維持したときのデバイス２の特性値をＸ（Ｔ0 ）と
する。デバイス２や発吸熱素子５その他の構成部品を組
み込んだパッケージ１を対象として測定検査を行う。こ
の測定検査ではまず、適当な使用環境温度ＴC 下におい
て、デバイス２の特性が特性値Ｘ（Ｔ0 ）をとるよう
に、発吸熱素子５の駆動電流を調整する。デバイス温度
センサ３の検出出力から得られる温度をＴ（ＴC ）とす
ると、温度偏差ΔＴ（ＴC ）は次式で与えられる。
【数１】 ΔＴ（ＴC ）＝Ｔ（ＴC ）−Ｔ0 …（１） 式（１）より、Ｔ（ＴC ）は次のようになる。
【数２】 Ｔ（ＴC ）＝Ｔ0 ＋ΔＴ（ＴC ） …（２）
【００２１】式（１）より得られる温度偏差ΔＴ
（ＴC ）を関数情報とし、制御時の使用環境温度ＴC を
入力として演算を行うことにより、制御時の温度偏差Δ
Ｔが得られる。この温度偏差ΔＴを補正成分として、デ
バイス検出温度ＴD に対する補正を行えば、温度偏差Δ
Ｔに起因する測定誤差を補償できる。この実施例では、
目標温度演算部９が式（２）による演算を行って温度Ｔ
を求め、この値をデバイス目標温度ＴS として使用する
態様をとる。
（ＴC ）を関数情報とし、制御時の使用環境温度ＴC を
入力として演算を行うことにより、制御時の温度偏差Δ
Ｔが得られる。この温度偏差ΔＴを補正成分として、デ
バイス検出温度ＴD に対する補正を行えば、温度偏差Δ
Ｔに起因する測定誤差を補償できる。この実施例では、
目標温度演算部９が式（２）による演算を行って温度Ｔ
を求め、この値をデバイス目標温度ＴS として使用する
態様をとる。
【００２２】次に、この実施例の光半導体モジュールへ
の適用例を説明する。図２は、この実施例が適用される
光半導体モジュールの概略を示す。パッケージ１２は、
モジュール組立回路を収納するものである。パッケージ
１２には、サポータ１３によりファイバ１４が取り付け
られている。パッケージ１２の内部には、保持部材１５
が固定されている。
の適用例を説明する。図２は、この実施例が適用される
光半導体モジュールの概略を示す。パッケージ１２は、
モジュール組立回路を収納するものである。パッケージ
１２には、サポータ１３によりファイバ１４が取り付け
られている。パッケージ１２の内部には、保持部材１５
が固定されている。
【００２３】保持部材１５には、半導体レーザ１６その
他の部品が取り付けられている。半導体レーザ１６は、
図示しない発振制御回路の制御により発振動作を行っ
て、所定波長のレーザ光を出力するものである。半導体
レーザ１６の前方（図中、左方）には、レンズ１７が固
定されている。レンズ１７は、ファイバ１４と半導体レ
ーザ１６とを光結合するものである。半導体レーザ１６
の後方（図中、右方）には、レーザ出力検出素子１８が
固定されている。レーザ出力検出素子１８は、レーザ出
力を検出して発振制御に供するものである。保持部材１
５の下方には、ペルチェクーラ１９が取り付けられてい
る。ペルチェクーラ１９は、発熱または吸熱動作を行っ
て半導体レーザ１６の温度を調整するものである。
他の部品が取り付けられている。半導体レーザ１６は、
図示しない発振制御回路の制御により発振動作を行っ
て、所定波長のレーザ光を出力するものである。半導体
レーザ１６の前方（図中、左方）には、レンズ１７が固
定されている。レンズ１７は、ファイバ１４と半導体レ
ーザ１６とを光結合するものである。半導体レーザ１６
の後方（図中、右方）には、レーザ出力検出素子１８が
固定されている。レーザ出力検出素子１８は、レーザ出
力を検出して発振制御に供するものである。保持部材１
５の下方には、ペルチェクーラ１９が取り付けられてい
る。ペルチェクーラ１９は、発熱または吸熱動作を行っ
て半導体レーザ１６の温度を調整するものである。
【００２４】さらに保持部材１５上には、レーザ温度検
出用のサーミスタ２０が取り付けられている。従来は半
導体レーザ１６とサーミスタ２０との間の温度偏差を小
さくするために、半導体レーザ１６に極めて近接した位
置にサーミスタ２０を設置する必要があったが、この実
施例ではかかる温度偏差は別途補償されるので、図示の
ように半導体レーザ１６からある程度離れた位置にサー
ミスタ２０を取り付ける態様も許容される。サーミスタ
２０の取り付け位置許容範囲が拡大するので、モジュー
ル設計上の自由度が高くなる利点がある。パッケージ１
２の外面には、使用環境温度検出用のサーミスタ２１が
取り付けられている。
出用のサーミスタ２０が取り付けられている。従来は半
導体レーザ１６とサーミスタ２０との間の温度偏差を小
さくするために、半導体レーザ１６に極めて近接した位
置にサーミスタ２０を設置する必要があったが、この実
施例ではかかる温度偏差は別途補償されるので、図示の
ように半導体レーザ１６からある程度離れた位置にサー
ミスタ２０を取り付ける態様も許容される。サーミスタ
２０の取り付け位置許容範囲が拡大するので、モジュー
ル設計上の自由度が高くなる利点がある。パッケージ１
２の外面には、使用環境温度検出用のサーミスタ２１が
取り付けられている。
【００２５】制御装置２２は、サーミスタ２０，２１の
検出出力を取り込み、これらの検出出力に基づいてペル
チェクーラ１９を制御するものである。制御装置２２の
基本構成は、図１の制御装置６と同様である。すなわ
ち、サーミスタ２０，２１の検出出力を取り込んで定温
度制御演算を行い、ペルチェクーラ１９の駆動電流を制
御するものである。
検出出力を取り込み、これらの検出出力に基づいてペル
チェクーラ１９を制御するものである。制御装置２２の
基本構成は、図１の制御装置６と同様である。すなわ
ち、サーミスタ２０，２１の検出出力を取り込んで定温
度制御演算を行い、ペルチェクーラ１９の駆動電流を制
御するものである。
【００２６】次に、この適用例における温度制御動作に
ついて簡単に説明する。制御装置２２は、サーミスタ２
０，２１の検出出力を取り込んでレーザ検出温度ＴD お
よび使用環境温度ＴC を取得する。あらかじめ設定され
た関数情報を使用して温度偏差ΔＴを生成する。温度偏
差ΔＴと制御目標温度Ｔ0 を加算してレーザ目標温度Ｔ
S を得る。レーザ目標温度ＴS とレーザ検出温度ＴD と
を用いて定温度制御演算を行う。
ついて簡単に説明する。制御装置２２は、サーミスタ２
０，２１の検出出力を取り込んでレーザ検出温度ＴD お
よび使用環境温度ＴC を取得する。あらかじめ設定され
た関数情報を使用して温度偏差ΔＴを生成する。温度偏
差ΔＴと制御目標温度Ｔ0 を加算してレーザ目標温度Ｔ
S を得る。レーザ目標温度ＴS とレーザ検出温度ＴD と
を用いて定温度制御演算を行う。
【００２７】ここで、関数情報の取得方法の一例を説明
する。まず、半導体レーザ１６やペルチェクーラ１９、
サーミスタ２０，２１などの各種部品を実装したパッケ
ージ１２を被測定機器として用意し、かかる機器を対象
として測定検査を行う。
する。まず、半導体レーザ１６やペルチェクーラ１９、
サーミスタ２０，２１などの各種部品を実装したパッケ
ージ１２を被測定機器として用意し、かかる機器を対象
として測定検査を行う。
【００２８】測定検査にあたっては、被測定機器を外部
検査装置に接続する。外部検査装置は、制御装置２２の
エミュレート機能を有する。測定検査では、まず発振制
御回路により、半導体レーザ１６に一定の電流を注入
し、レーザ光を射出させる。半導体レーザ１６の発振波
長が基準波長をとるように、外部検査装置によりペルチ
ェクーラ１９の駆動電流を調整する。基準波長として
は、光半導体モジュールの制御目標波長に相当する値が
別途与えられている。ペルチェクーラ１９の駆動電流の
調整が完了すると、そのときの使用環境温度ＴC および
レーザ検出温度ＴDを記録する。任意の使用環境温度下
で、かかる測定検査を行って温度記録を収集する。
検査装置に接続する。外部検査装置は、制御装置２２の
エミュレート機能を有する。測定検査では、まず発振制
御回路により、半導体レーザ１６に一定の電流を注入
し、レーザ光を射出させる。半導体レーザ１６の発振波
長が基準波長をとるように、外部検査装置によりペルチ
ェクーラ１９の駆動電流を調整する。基準波長として
は、光半導体モジュールの制御目標波長に相当する値が
別途与えられている。ペルチェクーラ１９の駆動電流の
調整が完了すると、そのときの使用環境温度ＴC および
レーザ検出温度ＴDを記録する。任意の使用環境温度下
で、かかる測定検査を行って温度記録を収集する。
【００２９】次に、上記の測定検査で収集した記録をも
とに使用環境温度ＴC およびレーザ検出温度ＴD の相関
関係を標定する。かかる標定結果から温度偏差ΔＴ（＝
ＴD−Ｔ0 ）の関係を導き出す。図３は、使用環境温度
ＴC およびレーザ検出温度Ｔ D の相関図である。この例
では、注入電流１００ｍＡ、レーザ実温度３５°Ｃのと
きの発振波長１５５２．０を基準波長とする。この相関
関係情報を関数情報ΔＴ（ＴC ）として設定する。
とに使用環境温度ＴC およびレーザ検出温度ＴD の相関
関係を標定する。かかる標定結果から温度偏差ΔＴ（＝
ＴD−Ｔ0 ）の関係を導き出す。図３は、使用環境温度
ＴC およびレーザ検出温度Ｔ D の相関図である。この例
では、注入電流１００ｍＡ、レーザ実温度３５°Ｃのと
きの発振波長１５５２．０を基準波長とする。この相関
関係情報を関数情報ΔＴ（ＴC ）として設定する。
【００３０】この適用例に係る光半導体モジュールの出
力波長λと使用環境温度ＴC との関係を図４に示す。図
中、（イ）は適用例に係る出力波長を示し、（ロ）は比
較例に係る出力波長を示す。比較例で用いた装置は、制
御目標温度Ｔ0 をそのままレーザ目標温度ＴS として使
用することの他は、適用例に係る装置と同様の構成であ
る。図から判るように、この適用例によれば、使用環境
温度ＴC の変化に対し、非常にロバストな出力特性が得
られる。
力波長λと使用環境温度ＴC との関係を図４に示す。図
中、（イ）は適用例に係る出力波長を示し、（ロ）は比
較例に係る出力波長を示す。比較例で用いた装置は、制
御目標温度Ｔ0 をそのままレーザ目標温度ＴS として使
用することの他は、適用例に係る装置と同様の構成であ
る。図から判るように、この適用例によれば、使用環境
温度ＴC の変化に対し、非常にロバストな出力特性が得
られる。
【００３１】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、所定のモ
ードで、デバイスを駆動させこのデバイスが所定の特性
となるように吸熱手段の駆動電流を調整してこのときの
使用環境温度Ｔ C とデバイス検出温度Ｔ D を基にして関
数情報を算出し、これを関数情報設定手段で設定するこ
とにした。これにより、予め取得しておいた関数情報を
使用する場合と異なり、デバイスの定温度制御の精度が
向上し、温度変化に対して極めてロバストにデバイス特
性を安定化させることができる。したがって、デバイス
モジュールとしての出力特性が向上する。また、デバイ
スとデバイス温度検出手段との物理的な間隔を大きくす
ることができるので、デバイスモジュールの設計上の自
由度が向上する。
ードで、デバイスを駆動させこのデバイスが所定の特性
となるように吸熱手段の駆動電流を調整してこのときの
使用環境温度Ｔ C とデバイス検出温度Ｔ D を基にして関
数情報を算出し、これを関数情報設定手段で設定するこ
とにした。これにより、予め取得しておいた関数情報を
使用する場合と異なり、デバイスの定温度制御の精度が
向上し、温度変化に対して極めてロバストにデバイス特
性を安定化させることができる。したがって、デバイス
モジュールとしての出力特性が向上する。また、デバイ
スとデバイス温度検出手段との物理的な間隔を大きくす
ることができるので、デバイスモジュールの設計上の自
由度が向上する。
【００３２】
【００３３】
【図１】この発明の一実施例に係るデバイスモジュール
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】この発明を適用した光半導体モジュールの一例
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図３】環境温度および温度偏差の相関図である。
【図４】環境温度および発振波長の相関図である。
１ パッケージ ２ デバイス ３ デバイス温度センサ ４ 使用環境温度センサ ５ 発吸熱素子 ６ 温度制御装置 ７ デバイス温度検出回路 ８ 使用環境温度検出回路 ９ 目標温度演算部 １０ 定温度制御部 １１ 駆動回路
Claims (1)
- 【請求項１】 温度依存性を有するデバイスと、 このデバイスを吸熱する吸熱手段と、 前記デバイスの温度としてのデバイス検出温度Ｔ D を出
力するデバイス温度検出手段と、 これらデバイス、吸熱手段およびデバイス温度検出手段
を少なくとも内蔵したパッケージの外面に取り付けられ
この外面の温度を使用環境温度Ｔ C として検出する使用
環境温度検出手段と、 使用環境温度Ｔ C とデバイス検出温度Ｔ D との相関関係
を表わした関数情報を設定する関数情報設定手段と、 この関数情報設定手段を用いて前記使用環境温度検出手
段によって検出された使用環境温度Ｔ C からデバイスの
目標とする温度としてのデバイス目標温度Ｔ S を得る演
算手段と、 この演算手段によって得られたデバイス目標温度Ｔ S と
前記デバイス温度検出手段によって検出されたデバイス
検出温度Ｔ D を用いて定温度制御を行うための目標電流
Ｉ S を出力する定温度制御演算手段と、 この定温度制御演算手段によって演算された目標電流Ｉ
S に基づいて前記吸熱手段に駆動用の電流を供給する吸
熱手段駆動手段と、 所定のモードで前記デバイスを駆動させこのデバイスが
所定の特性となるように前記吸熱手段の駆動電流を調整
してこのときの使用環境温度Ｔ C とデバイス検出温度Ｔ
D を基にして前記関数情報設定手段で設定する前記関数
情報を算出する関数情報算出手段とを具備することを特
徴とするデバイスモジュール。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5276492A JP2669309B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | デバイスモジュール |
| US08/335,075 US5603570A (en) | 1993-11-05 | 1994-11-07 | Constant-temperature control using surroundings temperature of a device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5276492A JP2669309B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | デバイスモジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07131111A JPH07131111A (ja) | 1995-05-19 |
| JP2669309B2 true JP2669309B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=17570216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5276492A Expired - Fee Related JP2669309B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | デバイスモジュール |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5603570A (ja) |
| JP (1) | JP2669309B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200295535A1 (en) * | 2017-12-15 | 2020-09-17 | Horiba, Ltd. | Semiconductor laser device, and method and program for driving the same |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NZ332525A (en) * | 1996-05-22 | 2000-01-28 | Geovector Corp | Method and apparatus for controlling electrical devices in response to sensed conditions |
| US6804726B1 (en) * | 1996-05-22 | 2004-10-12 | Geovector Corporation | Method and apparatus for controlling electrical devices in response to sensed conditions |
| US5883844A (en) * | 1997-05-23 | 1999-03-16 | Stmicroelectronics, Inc. | Method of stress testing integrated circuit having memory and integrated circuit having stress tester for memory thereof |
| US6496288B2 (en) | 1997-10-17 | 2002-12-17 | Fujitsu Limited | Wavelength multiplexing transmission apparatus and wavelength demultiplexing reception apparatus |
| JP3603082B2 (ja) | 1997-10-17 | 2004-12-15 | 富士通株式会社 | 波長多重伝送装置 |
| US6246969B1 (en) * | 1998-09-08 | 2001-06-12 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for testing computer cooling systems |
| US6092926A (en) * | 1998-09-17 | 2000-07-25 | International Business Machines Corporation | Thermal monitoring system for semiconductor devices |
| FI105627B (fi) * | 1998-09-29 | 2000-09-15 | Nokia Networks Oy | Aallonpituuden stabilointi WDM-järjestelmän lähettimessä |
| IT1311257B1 (it) * | 1999-10-26 | 2002-03-04 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Procedimento e dispositivo per il condizionamento termico dicomponenti elettronici. |
| JP3870002B2 (ja) * | 2000-04-07 | 2007-01-17 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
| JP3795352B2 (ja) * | 2001-07-18 | 2006-07-12 | ユーディナデバイス株式会社 | 半導体モジュールの温度制御装置及び温度制御方法 |
| US7403347B2 (en) * | 2002-04-04 | 2008-07-22 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical transmission module with temperature control |
| JP4056291B2 (ja) * | 2002-04-30 | 2008-03-05 | 富士通株式会社 | ディスク装置 |
| US6859471B2 (en) * | 2002-10-30 | 2005-02-22 | Fibersense Technology Corporation | Method and system for providing thermal control of superluminescent diodes |
| US7196535B2 (en) * | 2004-04-26 | 2007-03-27 | Intel Corporation | Thermal control system for environmental test chamber |
| US7369046B2 (en) * | 2004-10-05 | 2008-05-06 | Broadcom Corporation | Wireless human interface device with integrated temperature sensor |
| JP4289561B2 (ja) * | 2004-12-24 | 2009-07-01 | 横浜ゴム株式会社 | 車両の異常検出方法及びその装置並びにそのセンサユニット |
| JP5148815B2 (ja) * | 2005-01-20 | 2013-02-20 | 住友電気工業株式会社 | 光送信モジュール |
| JP2006253326A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光アンプ装置 |
| CH697822B1 (de) * | 2005-10-14 | 2009-02-27 | Leica Geosystems Ag | Verfahren zur Frequenzstabilisierung eines Gaslasers und frequenzstabilisierter Glaslaser. |
| US7480317B2 (en) | 2006-09-26 | 2009-01-20 | Corning Incorporated | Thermal compensation in semiconductor lasers |
| JP2009133838A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-06-18 | Canon Anelva Technix Corp | 静電容量型隔膜式圧力センサ |
| US8730701B2 (en) * | 2009-02-12 | 2014-05-20 | Ecolab Usa Inc. | Driving circuit for powering a bi-directional load |
| US8558150B2 (en) * | 2009-12-01 | 2013-10-15 | Honeywell International Inc. | Inertial measurement unit (IMU) multi-point thermal control |
| JP2011228537A (ja) * | 2010-04-21 | 2011-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ光源装置 |
| US8920026B2 (en) * | 2011-02-25 | 2014-12-30 | Linear Technology Corporation | Accurate current sensing with heat transfer correction |
| US10082308B2 (en) | 2015-02-06 | 2018-09-25 | Johnson Controls Technology Company | Thermostat with heat rise compensation based on wireless data transmission |
| JP6115609B2 (ja) * | 2015-10-07 | 2017-04-19 | ウシオ電機株式会社 | レーザ光源装置 |
| JP6635262B2 (ja) * | 2016-03-16 | 2020-01-22 | ウシオ電機株式会社 | レーザ光源装置 |
| WO2018158837A1 (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | パイオニア株式会社 | 温度制御装置、温度制御方法、コンピュータプログラム及び記憶媒体 |
| CN109638636A (zh) * | 2017-10-09 | 2019-04-16 | 科大国盾量子技术股份有限公司 | 一种用于半导体激光器控制和状态监测装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4058744A (en) * | 1976-06-07 | 1977-11-15 | Motorola, Inc. | Thermally stabilized crystal mounting assembly |
| US4238759A (en) * | 1978-10-20 | 1980-12-09 | University Of Delaware | Monolithic Peltier temperature controlled junction |
| US4409662A (en) * | 1980-12-29 | 1983-10-11 | Halliburton Company | Programmable digital temperature controller |
| JPS6061992A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-09 | Nec Corp | 擬似スタティックメモリ |
| US4658081A (en) * | 1985-07-25 | 1987-04-14 | Phillips Petroleum Company | Propylene and ethylene selectivity with H2 S |
| JPS62188292A (ja) * | 1986-02-13 | 1987-08-17 | Tokyo Optical Co Ltd | 半導体レ−ザ−の温度安定化装置 |
| JPH01235390A (ja) * | 1988-03-16 | 1989-09-20 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザの温度制御方式 |
| JPH01243488A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Nec Corp | 光半導体モジュール |
-
1993
- 1993-11-05 JP JP5276492A patent/JP2669309B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-11-07 US US08/335,075 patent/US5603570A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200295535A1 (en) * | 2017-12-15 | 2020-09-17 | Horiba, Ltd. | Semiconductor laser device, and method and program for driving the same |
| US11764542B2 (en) * | 2017-12-15 | 2023-09-19 | Horiba, Ltd. | Semiconductor laser device, and method and program for driving the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5603570A (en) | 1997-02-18 |
| JPH07131111A (ja) | 1995-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2669309B2 (ja) | デバイスモジュール | |
| US6859471B2 (en) | Method and system for providing thermal control of superluminescent diodes | |
| KR940006316A (ko) | 파장측정장치 및 이를 탑재한 레지어장치 | |
| JP7175264B2 (ja) | 光送信機 | |
| JPH0728077B2 (ja) | 半導体レ−ザ−の発振周波数・発振出力安定化装置 | |
| WO1999015866A1 (fr) | Thermometre de mesure du rayonnement et procede de reglage | |
| US20110158269A1 (en) | Laser module, control method of the same, control data of the same, and control data generation method | |
| JP2011108910A (ja) | 光半導体装置 | |
| US20060007037A1 (en) | Temperature compensation improvements in radar apparatus | |
| JP5420442B2 (ja) | 光モジュール、筐体温度推定方法、筐体温度推定装置及び筐体温度推定プログラム | |
| US6788402B2 (en) | Method of reducing the effects of varying environmental conditions in a measuring instrument and measuring instrument using the method | |
| US5495489A (en) | Second harmonic generating method and apparatus | |
| KR102228266B1 (ko) | 열화상 카메라를 이용한 온도 측정 장치, 방법 및 컴퓨터로 독출 가능한 기록 매체 | |
| US6384385B1 (en) | Process and device for the thermal conditioning of electronic components | |
| EP3348969B1 (en) | Measurement of a fluid parameter and sensor device therefore | |
| JPH088388B2 (ja) | 光部品の温度安定化方法及び装置 | |
| JPH0829252A (ja) | レーザ出力検出装置 | |
| JP5034405B2 (ja) | 光通信器 | |
| JPH07273393A (ja) | 波長安定化装置 | |
| JPH01235390A (ja) | 半導体レーザの温度制御方式 | |
| JPH09126896A (ja) | サーモパイルの温度補償方法 | |
| JPH06188503A (ja) | 波長安定化装置 | |
| JPH10335725A (ja) | 半導体レーザーの温度制御回路 | |
| JPH0555710A (ja) | 半導体レーザモジユール | |
| JP3124351B2 (ja) | 光学装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |