JP3228261B2 - Ldモジュールの光出力特性測定方法及び装置 - Google Patents

Ldモジュールの光出力特性測定方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザダイオード
(LD)モジュールの駆動電流に対する光出力特性、及
び光出力の微分特性を測定するLDモジュールの光出力
特性測定方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】LDモジュールの駆動電流に対する光出
力特性、及び光出力の微分特性を測定するLDモジュー
ルの光出力特性測定方法及び装置が開発されている。従
来例に係るLDモジュールの光出力特性測定方法を図4
を参照して説明する。
【0003】図4において、LDモジュール1には、小
径のコアをもつシングルモード光ファイバ(以下、SM
Fという)2が付属している。
【0004】SMF2の先端は光コネクタ加工されてお
り、球面研磨されたフェルール3が設けられている。
【0005】またフェルール3は、直接光パワーメータ
7のパワーセンサ7aに向けて配置されている。
【0006】光パワーメータ7は、フェルール3から放
出されるレーザ光を、空間を介してパワーセンサ7aで
受け、本体7bでLDモジュール1の光出力を測定する
ようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例に係るLDモジュールの光出力特性測定方法に
おいては、次のような問題がある。
【0008】コントローラ10の出力に基づいてLDド
ライバ9によりLDモジュール1を駆動すると、フェル
ール3の端面からレーザ光が空間に放出される際に、フ
ァイバと空気の屈折率の違いにより、−14dB程度反
射し、戻り光を生ずる。
【0009】戻り光がLDチップの活性層に到達する
と、レーザの発光状態が乱され、特に、光出力の微分特
性にふらつきが生じ、再現性のよい測定結果が得られな
い。したがって、LDモジュールの良否が正しく判定で
きないという問題がある。
【0010】LDモジュール自身にアイソレータを内蔵
させることにより、戻り光を防止することが可能ではあ
るが、コストアップとなるため、得策ではない。
【0011】この問題を回避するため、別の第2の方法
が用いられている。第2の方法について、図5を参照し
て説明する。
【0012】図5において、LDモジュール1のSMF
2には、小径のコアをもつ測定用光ファイバ13が光コ
ネクタ結合部6を介して結合されている。光コネクタ結
合部6には、フェルール3,5及び割スリーブ8が含ま
れている。
【0013】この場合、LDモジュール1のレーザ光が
シングルモード光ファイバ2で出力されるため、測定用
光ファイバ13として小径のコアをもつシングルモード
ファイバを用いることが普通である。
【0014】光コネクタ結合部6は、対向する光ファイ
バのフェルール3,5を接触させ、間隙に空気層を挟ま
ない構造であるため、光コネクタ結合部6での戻り光を
防ぐことが可能となる。
【0015】光コネクタ結合部6から光パワーメータ7
の間で戻り光の発生を抑えれば(例えば、アイソレータ
14の挿入、光パワーメータ7への出射端を斜めカット
する等)、戻り光の問題点が解決する。
【0016】しかしながら、第2の方法によるシングル
モードファイバ同士の光コネクタ接続は、結合ロスが大
きく、測定値は、結合ロスを含んだ値となる。
【0017】結合ロスがある一定の値であれば、測定値
を補正することにより、接続ロスの影響を回避すること
ができるが、接続ロスの原因がフェルール3,5の中心
部に位置するファイバのコアの偏心であるため、フェル
ール3,5の組み合わせにより、接続ロス値が異なり、
補正は不可能である。
【0018】したがって、高精度に光出力特性を測定す
る場合は、上記の2手法を組み合わせて測定を行ってい
る。
【0019】具体的には、第1の方法により測定したパ
ワー値を第2の測定をする際の基準値として用い、第2
の方法でLDモジュールの光出力特性と微分特性を測定
するという方法で対応している。
【0020】以上説明したように、第1の方法と第2の
方法を組み合わせることにより、高精度の測定が可能に
なるが、この方法では、測定を2回必要とするため、作
業の能率が悪いという問題がある。
【0021】本発明の目的は、LDモジュールへの戻り
光を抑えつつ、LDモジュールの光出力を結合ロスなく
測定できるようにしたLDモジュールの特性測定方法及
び装置を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るLDモジュールの特性測定方法は、レ
ーザダイオードモジュールからシングルモード光ファイ
バに出力されるレーザ光の、レーザダイオードモジュー
ルの駆動電流に対する光出力特性及び光出力の微分特性
を測定するLDモジュールの光出力特性測定方法であっ
て、前記シングルモード光ファイバからのレーザ光を、
前記シングルモード光ファイバのコアより大径のコアを
もつ測定用光ファイバに受け、かつ前記測定用光ファイ
バ側から前記レーザダイオードモジュール側への戻り光
を消失させ、前記測定用光ファイバを通して出力するレ
ーザ光に基づいて、前記レーザダイオードモジュールの
駆動電流に対する光出力特性及び光出力微分特性を測定
するものである。
【0023】また、本発明に係るLDモジュールの光出
力特性測定装置は、測定用光ファイバと、戻り光消失部
とを有し、レーザダイオードモジュールからシングルモ
ード光ファイバに出力されるレーザ光の、レーザダイオ
ードモジュールの駆動電流に対する光出力特性及び光出
力の微分特性を測定するLDモジュールの光出力特性測
定装置であって、前記測定用光ファイバは、前記シング
ルモード光ファイバのコアより大径のコアをもつファイ
バであり、前記シングルモード光ファイバからのレーザ
光を受光して出力するものであり、前記戻り光消失部
は、前記測定用光ファイバ側から前記レーザダイオード
モジュール側への戻り光を消失させるものである。
【0024】また前記シングルモード光ファイバと測定
用光ファイバに取付けたフェルールの先端を球面研磨し
て、光コネクタ結合部内で密着させたものである。
【0025】また前記測定用光ファイバの出力側の端面
を光軸に対して斜めにカットして、前記測定用光ファイ
バ側から前記レーザダイオードモジュール側への戻り光
を消失させたものである。
【0026】また前記測定用光ファイバ内に光アイソレ
ータを挿入することにより、前記測定用光ファイバ側か
ら前記レーザダイオードモジュール側への戻り光を消失
させたものである。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。
【0028】図1は、本発明に一実施形態に係るLDモ
ジュールの特性測定装置を示す構成図である。
【0029】図1に示す本発明の一実施形態に係るLD
モジュールの特性測定装置においては、被測定対象のL
Dモジュール1に取付けた小径のコア11をもつシング
ルモード光ファイバ(以下、SMFという)2には、測
定用光ファイバ4を光ファイバ結合部6で光結合させて
いる。
【0030】ここで、測定用光ファイバ4は、シングル
モード光ファイバ2より大径のコア12をもつマルチモ
ードファイバ(以下、MMFという)を用いている。
【0031】MMF4は、SMF2が接続された端部と
反対側の端部を光パワーメータ7のパワーセンサ7aに
向けて配置している。
【0032】またSMF2の出力端に取付けたフェルー
ル3と、MMF4の入力端に取付けたフェルール5と
は、共に球面研磨されており、光コネクタ結合部6の割
スリーブ8内に対向端側から挿入され、両フェルール
3,5の球面研磨された先端が割スリーブ8内で密着し
ている。両フェルール3,5の球面研磨された先端は割
スリーブ8内で密着しており、レーザ光が空間に放射さ
れず、光結合ロスがほとんどなくなる。
【0033】また、MMF4の光パワーメータ7のパワ
ーセンサ7aに向けた出力端は、その端面が光軸に対し
て斜めにカットすることにより、ファイバ内を逆行する
ような反射が生じない構造になっている。
【0034】図1に示す本発明の一実施形態に係るLD
モジュールの特性測定装置において、コントローラ10
の出力に基づいてLDドライバ9によりLDモジュール
1を駆動すると、レーザ光は光コネクタ結合部6を介し
てMMF4に導入され、光パワーメータ7のパワーセン
サ7aに照射され、本体7bにより光強度が測定され
る。
【0035】コントローラ10は、LDドライバ9と光
パワーメータ7とを自動制御し、LDドライバ9の駆動
電流を掃引して、図2(a),(b)に示すような光出
力特性及び光出力微分特性を得るようになっている。
【0036】光出力微分特性の測定方法は、駆動電流の
掃引ステップに対する光出力の増加分の比で求める方法
(差分法)と、駆動電流に微少なAC信号を重畳し、そ
のときに光出力に現れたAC成分を検出して測定し、そ
の比を求める方法(AC重畳法)とがあり、これらの方
法を使用して測定する。
【0037】図3は、図1に示す光コネクタ結合部の詳
細を示す断面図である。図において、フェルール3とフ
ェルール5は、割スリーブ8内に対向して挿入され、割
スリーブ8内の中央付近で先端が接触し、SMF2のコ
ア11とMMF4のコア12が結合するようになってい
る。
【0038】コア11とコア12は割スリーブ8内で密
着し、且つ屈折率がほぼ等しいため、コア11を通って
入光したレーザ光は、コア11とコア12の接触界面で
殆ど反射せず、コア12に入射する。
【0039】反射量は双方の接触面の研磨状態による
が、SPC研磨と呼ばれている研磨状態であれば、反射
量は−40dB以下に抑えられている。SPC研磨につ
いては、セイコーインスツルメンツ社等のカタログで紹
介されている。
【0040】SMF2のコア11は約9μmのコア径で
あり、MMF4のコア12のコア径は50μmであり、
双方のコア11,12が偏心していても、偏心量が規格
内であれば、結合ロスは、0.01dB程度で問題にな
らない。
【0041】なお、上記実施形態では、測定用光ファイ
バとしてMMFを用いたが、MMFより大径のコアをも
つステップインデックス型(コア径200μm等)のフ
ァイバを用いてもよい。
【0042】また、測定装置からの反射防止について
は、測定用光ファイバの端面を斜めカットするだけでな
く、測定用光ファイバ中に光アイソレータを挿入するこ
とによっても防止することができる。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、L
Dモジュールの光出力をコア径の太い測定用光ファイバ
に導入することで、レーザを空間に放射せず、かつ、
LDモジュールのシングルモード光ファイバと測定用光
ファイバとの屈折率に差がないため、LDモジュールの
ファイバ端面で発生する戻り光を防止することができる
とともに、結合ロスを殆ど生じさせず、光出力を高精度
に測定し、光出力の微分特性も安定に測定することがで
きる。
【0044】さらに光出力と微分特性を同一の過程で測
定することができるため、作業能率を向上することがで
き、自動化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るLDモジュールの特
性測定装置を示す構成図である。
【図2】光出力特性及び光出力微分特性を示す特性図で
ある。
【図3】図1に示す光コネクタ結合部の詳細を示す断面
図である。
【図4】従来例に係るLDモジュールの特性測定装置を
示す構成図である。
【図5】従来例に係るLDモジュールの特性測定装置を
示す構成図である。
【符号の説明】
1 LDモジュール 2 シングルモード光ファイバ 4 測定用光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 11/00 - 11/02 H01S 5/00 - 5/50 G02B 6/24 - 6/26 G02B 6/30 - 6/42

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザダイオードモジュールからシング
    ルモード光ファイバに出力されるレーザ光の、レーザダ
    イオードモジュールの駆動電流に対する光出力特性及び
    光出力の微分特性を測定するLDモジュールの光出力特
    性測定方法であって、 前記シングルモード光ファイバからのレーザ光を、前記
    シングルモード光ファイバのコアより大径のコアをもつ
    測定用光ファイバに受け、かつ前記測定用光ファイバ側
    から前記レーザダイオードモジュール側への戻り光を消
    失させ、前記測定用光ファイバを通して出力するレーザ
    光に基づいて、前記レーザダイオードモジュールの駆動
    電流に対する光出力特性及び光出力微分特性を測定する
    ことを特徴とするLDモジュールの光出力特性測定方
    法。
  2. 【請求項2】 測定用光ファイバと、戻り光消失部とを
    有し、レーザダイオードモジュールからシングルモード
    光ファイバに出力されるレーザ光の、レーザダイオード
    モジュールの駆動電流に対する光出力特性及び光出力の
    微分特性を測定するLDモジュールの光出力特性測定装
    置であって、 前記測定用光ファイバは、前記シングルモード光ファイ
    バのコアより大径のコアをもつファイバであり、前記シ
    ングルモード光ファイバからのレーザ光を受光して出力
    するものであり、 前記戻り光消失部は、前記測定用光ファイバ側から前記
    レーザダイオードモジュール側への戻り光を消失させる
    ものであることを特徴とするLDモジュールの光出力特
    性測定装置。
  3. 【請求項3】 前記シングルモード光ファイバと測定用
    光ファイバに取付けたフェルールの先端を球面研磨し
    て、光コネクタ結合部内で密着させたものであることを
    特徴とする請求項2に記載のLDモジュールの光出力特
    性測定装置。
  4. 【請求項4】 前記測定用光ファイバの出力側の端面を
    光軸に対して斜めにカットして、前記測定用光ファイバ
    側から前記レーザダイオードモジュール側への戻り光を
    消失させたものであることを特徴とする請求項2に記載
    のLDモジュールの光出力特性測定装置。
  5. 【請求項5】 前記測定用光ファイバ内に光アイソレー
    タを挿入することにより、前記測定用光ファイバ側から
    前記レーザダイオードモジュール側への戻り光を消失さ
    せたものであることを特徴とする請求項2に記載のLD
    モジュールの光出力特性測定装置。
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CN116858503B (zh) * 2023-09-01 2023-12-12 武汉普赛斯仪表有限公司 一种窄脉冲光功率测量系统及方法

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