JP4416855B2 - 半導体レーザ評価装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
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。
【0002】
【従来の技術】
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。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【0004】
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。
【0005】
【課題を解決するための手段】
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2つの導体プレートの間に挟み込むことにより半導体レーザの評価を行うものであって、半導体レーザを接地ステージ上に載置すると共に2つの導体プレートを半導体レーザの両側から挟み込んだときには、半導体レーザの上面と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、半導体レーザの上面及び2つの導体プレートの上面にプローブを接触させたものである。
【0006】
この発明の請求項2に係る半導体レーザ評価装置は、接地ステージ上に半導体レーザを載置すると共に、半導体レーザとの対向部の高さが少なくとも半導体レーザより高くかつ対向部下部に設けた切り欠き部により板バネ構造を有するように構成された導体プレートを半導体レーザの両側から挟み込み、半導体レーザ及び導体プレートの上面にプローブを接触させて、半導体レーザと対向部との高さを同一としたものである。
【0007】
この発明の請求項3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2つの導体プレートの間に挟み込むことにより半導体レーザの評価を行うものであって、2つの導体プレートの下面にサブマウントの厚み分の切り取り部を設け、サブマウントを接地ステージ上に載置すると共に2つの導体プレートをサブマウントとの電気的接触を保ちながら半導体レーザの両側から挟み込んだときには、半導体レーザの上面と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、更に半導体レーザの上面及び2つの導体プレートの上面にプローブを接触させたものである。
【0008】
この発明の請求項4に係る半導体レーザ評価装置は、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ものである。
【0009】
この発明の請求項5に係る半導体レーザ評価装置は、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ものである。
【0010】
この発明の請求項6に係る半導体レーザ評価装置は、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ものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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、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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
【発明の効果】
この発明の請求項1に係る半導体レーザ評価装置によれば、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2つの導体プレートの間に挟み込むことにより半導体レーザの評価を行うものであって、半導体レーザを接地ステージ上に載置すると共に2つの導体プレートを半導体レーザの両側から挟み込んだときには、半導体レーザの上面と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、半導体レーザの上面及び2つの導体プレートの上面にプローブを接触させたので、高周波プローブによる高周波コンタクトが可能となり、又、半導体レーザの発光点の位置精度を合わせることができ、更に、半導体レーザの裏面光の採光を可能にすることによって、裏面光に対する特性評価を可能にすることができる。
【0022】
この発明の請求項2に係る半導体レーザ評価装置によれば、接地ステージ上に半導体レーザを載置すると共に、半導体レーザとの対向部の高さが少なくとも半導体レーザより高くかつ対向部下部に設けた切り欠き部により板バネ構造を有するように構成された導体プレートを半導体レーザの両側から挟み込み、半導体レーザ及び導体プレートの上面にプローブを接触させて、半導体レーザと対向部との高さを同一としたので、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。
【0023】
この発明の請求項3に係る半導体レーザ評価装置によれば、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2つの導体プレートの間に挟み込むことにより半導体レーザの評価を行うものであって、2つの導体プレートの下面にサブマウントの厚み分の切り取り部を設け、サブマウントを接地ステージ上に載置すると共に2つの導体プレートをサブマウントとの電気的接触を保ちながら半導体レーザの両側から挟み込んだときには、半導体レーザの上面と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、更に半導体レーザの上面及び2つの導体プレートの上面にプローブを接触させたので、高周波プローブによる高周波コンタクトが可能となる。
【0024】
この発明の請求項4に係る半導体レーザ評価装置によれば、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ので、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。
【0025】
この発明の請求項5に係る半導体レーザ評価装置によれば、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ので、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。
【0026】
この発明の請求項6に係る半導体レーザ評価装置によれば、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ので、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。
【図面の簡単な説明】
【図1】 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。
【図2】 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。
【図3】 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。
【図4】 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。
【図5】 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。
【図6】 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。
【図7】 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。
【図8】 従来の半導体レーザを示す斜視図である。
【符号の説明】
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 (6)
- 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上記上面及び上記2つの導体プレートの上記上面にプローブを接触させたことを特徴とする半導体レーザ評価装置。
- 接地ステージ上に表面に信号電極かつ裏面に接地電極を設けた半導体レーザを載置すると共に、上記半導体レーザとの対向部の上面が少なくとも上記半導体レーザの上面より高くかつ上記対向部下部に設けた切り欠き部により板バネ構造を有するように構成された導体プレートを上記半導体レーザの両側から挟み込むように上記接地ステージ上に電気的接触を保って配置し、上記半導体レーザの上記上面及び上記導体プレートの上面にプローブを接触させて、上記半導体レーザの上記上面と上記対向部の上記上面を同一平面上とし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上記上面及び上記2つの導体プレートの上記上面にプローブ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から請求項3のいずれか1項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から請求項3のいずれか1項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から請求項3のいずれか1項に記載の半導体レーザ評価装置。
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