JPH05259512A

JPH05259512A - 光アレースクリーニング装置及び光アレースクリーニング方法

Info

Publication number: JPH05259512A
Application number: JP5199992A
Authority: JP
Inventors: Tomonobu Sugawara; 智信菅原
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-03-11
Filing date: 1992-03-11
Publication date: 1993-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】光アレースクリーニング装置及び光アレース
クリーニング方法に関し，光アレーを信頼性よくスクリ
ーニングする装置と方法を目的とする。【構成】複数の発光素子1a〜1nからなる発光アレー１
と, 複数の受光素子2a〜2nからなる受光アレー２と, 発
光アレー１と受光アレー２を光学的に結合するレンズ３
とを有する光アレースクリーニング装置により構成す
る。また，この光アレースクリーニング装置を恒温槽に
配置し, 複数の発光素子1a〜1nからなる発光アレー１に
電流を供給する電源を接続し, 複数の受光素子2a〜2nか
らなる受光アレー２に出力を監視するモニタを接続し,
発光アレー１を予め定めた温度，電流下で発光させ，そ
れを持続する劣化試験を行い，複数の受光素子2a〜2nの
出力の変化から発光アレー１の劣化を検知して，発光ア
レー１の良否を判定するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光アレースクリーニング
装置及び光アレースクリーニング方法に関する。

【０００２】光ファイバを利用する光通信において，同
時に多量の情報を伝達できる光アレーリンクが使用され
ている。光アレーリンクは，モジュール内に複数の発光
素子又は受光素子が配置されており，１箇の素子でも劣
化するとそのモジュールは使用できなくなってしまう。
従って，光アレーリンクには信頼度の高い光アレー素子
が要求されている。このため，十分なスクリーニングを
行う必要がある。

【０００３】

【従来の技術】図７は従来の発光アレーのスクリーニン
グを説明するための図であり，１は発光アレー，1a〜1n
は発光素子, 20a 〜20n は電源, 10はモニタ, 21は受光
器を表す。

【０００４】発光素子1a〜1nの各々に電源20a 〜20n を
接続し，全部の素子を同時に発光させ，全体の光出力を
受光器21で受けて，モニタにより出力変化を監視する。
これは全体の発光素子の内，１箇でも劣化すればその発
光アレーは不良として取り除くというスクリーニングの
考え方から来るものであるが，一つの発光アレーには発
光素子が例えば10箇あり, これら10箇の発光素子の全体
の出力変化を監視しているため，例えばその内の１箇が
劣化した時の出力変化のＳ／Ｎ比が大きくとれない。

【０００５】また，発光アレーの一端を共通の電極とし
て個々の発光素子に電流を供給する電源を１台づつ設け
ているため，例えば10台の電源が必要となり，装置が大
きくなるという欠点がある。

【０００６】図８は従来の受光アレーのスクリーニング
を説明するための図であり，２は受光アレー，2a〜2nは
受光素子, 10はモニタ, 22は発光器, 23は切り換えスイ
ッチを表す。

【０００７】受光アレーの受光素子2a〜2nは，単一の発
光器22からの光を受光してそれを電力に変換するが，こ
の受光電力の変化は切り換えスイッチ23を通してモニタ
10に伝えられ，モニタ10により監視される。

【０００８】この時，受光アレーの中心部と両端部では
受光素子の受光量が異なり，Ｓ／Ｎ比の異なる状態で監
視されることになり，精度の高いスクリーニングが達成
されないという欠点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑み，発光アレー又は受光アレーを精度よくスクリーニ
ングするための装置と方法を提供することを目的とす
る。また，発光アレーに電流を供給する電源の数を減ら
して，装置を小型にすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の光アレー
スクリーニング装置の一例を示す模式図，図２(a) 〜
(e)は本発明の光アレースクリーニング装置の他の例を
示す模式図，図３は光アレースクリーニングの一例を示
す図，図４は光アレースクリーニングの他の例を示す図
である。

【００１１】上記課題は，複数の発光素子1a〜1nからな
る発光アレー１と, 複数の受光素子2a〜2nからなる受光
アレー２と, 該発光アレー１と該受光アレー２を光学的
に結合するレンズ３とを有する光アレースクリーニング
装置によって解決される。

【００１２】また，複数の発光素子1a〜1nからなる発光
アレー１と, 複数の受光素子2a〜2nからなる受光アレー
２と, 該発光アレー１と該受光アレー２を光学的に結合
するレンズ３及びプリズムアレー４とを有する光アレー
スクリーニング装置によって解決される。

【００１３】また，上記の光アレースクリーニング装置
を恒温槽７に配置し, 複数の発光素子1a〜1nからなる発
光アレー１に電流を供給する電源６を接続し, 複数の受
光素子2a〜2nからなる受光アレー２に出力を監視するモ
ニタ10を接続し, 該発光アレー１を予め定めた温度，電
流下で発光させ，それを持続する劣化試験を行い，該複
数の受光素子2a〜2nの出力の変化から該発光アレー１の
劣化を検知して，該発光アレー１の良否を判定する光ア
レースクリーニング方法によって解決される。

【００１４】また，前記発光アレー１に供給する電流を
１箇の電源６から供給する光アレースクリーニング方法
によって解決される。

【００１５】

【作用】本発明の光アレースクリーニング装置では，複
数の発光素子1a〜1nからなる発光アレー１と, 複数の受
光素子2a〜2nからなる受光アレー２をレンズ３により光
学的に結合している。このようにすれば，個々の発光素
子と個々の受光素子を結合することができ，発光素子の
光出力の変動を個々に監視することができる。

【００１６】また，本発明の光アレースクリーニング装
置では，複数の発光素子1a〜1nからなる発光アレー２
と, 複数の受光素子2a〜2nからなる受光アレー２を, レ
ンズ３及びプリズムアレー４により光学的に結合してい
る。このようにすれば，プリズムアレー４の作用によ
り，発光アレー１から出て上下に並ぶ光のスポットの列
を，受光アレー２では，例えば左右に並ぶ光のスポット
の列に変換することができる。それゆえ，発光アレー１
と受光アレー２の配置の自由度が増す。

【００１７】また，上記の光アレースクリーニング装置
を恒温槽７に配置し, 発光アレー１を予め定めた温度，
電流下で発光させ，それを持続する劣化試験を行い，複
数の受光素子2a〜2nの出力の変化から発光アレー１の劣
化を検知して，発光アレー１の良否を判定するのである
から，精度の高い発光アレーのスクリーニングが達成さ
れる。

【００１８】図５は発光アレーに電源を接続した等価回
路図である。電源６から複数の発光素子にＩ₁〜Ｉ_nの
電流を供給する。Ｒ₁〜Ｒ_nは発光素子の抵抗，Ｖ_sは
発光素子のしきい値である。

【００１９】図６は発光素子の電圧電流特性を示す図で
ある。光アレーの場合，特に光並列伝送に用いる発光素
子の場合，同一ウエハー上に同一プロセスで数百μｍで
近接して発光素子が作られるため，隣接素子間の特性の
ばらつきはほとんどなく，各発光素子のＶ_s（しきい
値）はほぼ一定である。それゆえ，光アレーの各発光素
子への通電を１つの電源を使用して行っても，問題は生
じない。このように，複数の発光素子に供給する電流を
１箇の電源６から供給することにより，装置に占める電
源のスペースを小さくできる。

【００２０】その時の各発光素子を流れる電流は次のよ
うになる。

【００２１】

【式１】Ｉ₁Ｒ₁＝Ｉ₂Ｒ₂＝・・・・・・＝Ｉ_n
Ｒ_n＝Ｖ−Ｖ_s 光アレーの各発光素子の抵抗Ｒ₁〜Ｒ_nはほとんど変わ
らないから，各発光素子へはほぼ同一の電流が流れる。
この事情は電源６が定電圧電源であっても定電流電源で
あっても同じである。ただし，定電流電源にあっては電
流の合計値が一定となる。

【００２２】定電圧電源を用いた場合，１箇の発光素子
が破壊して例えば短絡状態になった時，全体としての電
流は増加し消費電力も増加するが，それ以外の発光素子
を流れる電流は変化しない。

【００２３】定電流電源を用いた場合は，１箇の発光素
子が破壊して例えば短絡状態になった時，全体としての
電流は変化しないため，それ以外の発光素子に流れる電
流は減少してしまう。しかし，１箇でも発光素子が破壊
すればその発光アレーは不良として取り除くのであるか
ら，上の試験で十分である。

【００２４】従来の発光アレーのスクリーニング方法で
は，全体の光出力をモニターしているので，１箇の発光
素子が破壊したとしても，光出力の変化が全体の光出力
に対する割合が小さいため，光出力の変化が発光素子の
破壊によるものか，その他の原因によるものか判定の難
しいことが多かった。

【００２５】それに対して，本発明では，個々の発光素
子を個々の受光素子でモニターできるから，発光素子の
破壊や劣化を即座に検知することができる。また，受光
アレーのスクリーニングの場合も，上と同様に受光素子
の破壊や劣化を即座に検知することができる。

【００２６】通常，通電前後の特性変化から発光アレー
又は受光アレーの良否の判定を行うため，恒温槽内に発
光アレー及び受光アレーを配置して測定するようにすれ
ば，信頼性の高いスクリーニングができる。

【００２７】

【実施例】図１は本発明の光アレースクリーニング装置
の一例を示す模式図であり，１は発光アレー，1a〜1nは
発光素子，２は受光アレー，2a〜2nは受光素子，３はレ
ンズを表す。

【００２８】発光アレー１と受光アレー２の間に，発光
アレー１の発光素子1a〜1nの並ぶ幅より広い開きを有す
るレンズ３を配置する。発光素子1a〜1nから出る光は発
散するので，発光素子1a〜1nの並ぶ幅よりレンズ３の開
きを大きくし，発光素子1a〜1nからの光を全部取り込む
ようにする。

【００２９】発光アレー１と受光アレー２とレンズ３の
位置関係は，発光素子1a〜1nの像が受光素子2a〜2nの位
置に生じるようにする。図２(a) 〜 (e)は本発明の光ア
レースクリーニング装置の他の例を示す模式図で，１は
発光アレー，1a〜1nは発光素子，２は受光アレー，2a〜
2nは受光素子，３はレンズ，４はプリズムアレー，4a〜
4nはプリズム, ５はガラス板を表す。

【００３０】図２(a) は光アレースクリーニング装置の
側面図，(b) は受光アレーの左正面図, (c) はプリズム
アレーの左正面図，(d) はプリズムアレーの側面図,
(e) はプリズムアレーの上面図である。

【００３１】この例はレンズ３の前にプリズムアレー４
を配置して上下方向に並ぶ光スポット列をプリズムアレ
ー４の作用により９０°回転して，左右の方向に並ぶよ
うにした例を示している。それゆえ，発光素子1a〜1nは
上下に並ぶ配置であるが，受光素子2a〜2nは左右に並ぶ
配置である。

【００３２】プリズム4a〜4nは発光素子1a〜1nに対応し
て上下方向に配置されるが，各々のプリズム4a〜4nの形
状や頂角は図２(d), (e)に模式的に示すように異なり,
最上段のプリズム4aに入る発光素子1aの光はプリズム4a
とガラス板５とレンズ３を通過した後，例えば受光アレ
ー２の最右端の受光素子2aに結像し，最下段のプリズム
4nに入る発光素子1nの光はプリズム4nとガラス板５とレ
ンズ３を通過した後，例えば受光アレー２の最左端の受
光素子2nに結像するようにする。

【００３３】受光アレー２の各受光素子は短冊状に作
り，上下に光スポットの位置ずれマージンをもたすよう
にする。図３は光アレースクリーニングの一例を示す
図，ｍ箇の発光アレーをスクリーニングする例を示して
いる。図中，100a〜100mは発光アレー, 200a〜200mは受
光アレー, 3a〜3mはレンズ, ６は定電圧電源，７は恒温
槽，8a〜8mは切り換えスイッチ, ９は切り換えスイッ
チ，10はモニタ, 11a 〜11m はスイッチを表す。

【００３４】発光アレー100a, 受光アレー200a, レンズ
3aは一組の光アレースクリーニング装置を形成し，この
ような光アレースクリーニング装置のｍ組を恒温槽７に
配置する。発光アレー100a〜100mにはスイッチ11a 〜11
m を通して定電圧電源６から電流が供給される。受光ア
レー200a〜200mには切り換えスイッチ8a〜8mが接続さ
れ，さらに切り換えスイッチ8a〜8mには切り換えスイッ
チ９が接続され，切り換えスイッチ９から受光電力がモ
ニター10に入り, 各受光素子が１箇づつ区別して監視さ
れる。

【００３５】恒温槽の温度を例えば７０℃にした後，定
電圧電源６から発光アレー100a〜100mの各発光素子に，
例えば 150ｍＡの電流を供給し，例えば100 時間連続通
電する。途中，定期的に受光アレー200a〜200mからの出
力を，切り換えスイッチ8a〜8m，切り換えスイッチ９で
切り換えてモニタ10に導き，各受光素子について監視す
る。

【００３６】もし，例えば受光アレー200aのある受光素
子からの出力が最初定めた下限値よりも低くなっていた
ら，その受光素子に対応する発光アレー100aの発光素子
が劣化したと判断し，発光アレー100aを不良とし，定電
圧電源６側のスイッチ11a を開いて通電を止める。この
ようにしてスクリーニングを続け，100 時間連続通電後
まで生き残った発光アレーは良品である。

【００３７】図４は光アレースクリーニングの他の例を
示す図，ｍ箇の定電流電源を用いてｍ箇の発光アレーを
スクリーニングする例を示している。図中の符号は図３
と共通で，さらに，400a〜400mはプリズムアレー，5a〜
5mはガラス板, 12a 〜12m は定電流電源を表す。

【００３８】この場合も図３と同様にして発光アレー10
0a〜100mのスクリーニングを行うことができる。以上，
発光アレーのスクリーニングについて述べたが，このス
クリーニング装置により受光アレーのスクリーニングを
行うこともできる。この場合は，予め十分にスクリーニ
ングされた発光アレーを用いる。受光アレーのスクリー
ニング中に劣化しないように十分にマージンをもった発
光アレー100a〜100mを用い，発光アレー200a〜200mの劣
化を監視してスクリーニングを行う。スクリーニングは
図３，図４で説明した方法を参照して行うようにすれば
よい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
個々の受光素子の特性変化を監視しながら，複数の発光
アレー或いは複数の受光アレーをスクリーニングするこ
とができる。また，複数の発光アレーに電流を供給する
電源を定電圧電源１台だけにすることができる。

【００４０】本発明は，発光アレー或いは複数の受光ア
レーのスクリーニングの高信頼化に寄与し，またスクリ
ーニングを行う装置の小型化に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光アレースクリーニング装置の一例を
示す図である。

【図２】(a) 〜(e) は本発明の光アレースクリーニング
装置の他の例を示す図である。

【図３】光アレースクリーニングの一例を示す図であ
る。

【図４】光アレースクリーニングの他の例を示す図であ
る。

【図５】発光アレーに電源を接続した等価回路図であ
る。

【図６】発光素子の電圧電流特性を示す図である。

【図７】従来の発光アレーのスクリーニングを説明する
ための図である。

【図８】従来の受光アレーのスクリーニングを説明する
ための図である。

【符号の説明】

１, 100a〜100mは発光アレー 1a〜1nは発光素子２，200a〜200mは受光アレー 2a〜2nは受光素子３，3a〜3mはレンズ４，400a〜400mはプリズムアレー 4a〜4nはプリズム５，5a〜5mはガラス板６は電源であって定電圧電源７は恒温槽 8a〜8mは切り換えスイッチ９は切り換えスイッチ 10はモニタ 11a 〜11m はスイッチ 12a 〜12m は電源であって定電流電源 20a 〜20n は電源 21は受光器 22は発光器 23は切り換えスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発光素子(1a 〜1n) からなる発光
アレー(1) と, 複数の受光素子(2a 〜2n) からなる受光アレー(2) と, 該発光アレー(1) と該受光アレー(2) を光学的に結合す
るレンズ(3) とを有することを特徴とする光アレースク
リーニング装置。
【請求項２】複数の発光素子(1a 〜1n) からなる発光
アレー(1) と, 複数の受光素子(2a 〜2n) からなる受光アレー(2) と, 該発光アレー(1) と該受光アレー(2) を光学的に結合す
るレンズ(3) 及びプリズムアレー(4) とを有することを
特徴とする光アレースクリーニング装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の光アレースクリー
ニング装置を恒温槽(7) に配置し, 複数の発光素子(1a 〜1n) からなる発光アレー(1) に電
流を供給する電源(6)を接続し, 複数の受光素子(2a 〜2n) からなる受光アレー(2) に出
力を監視するモニタ(10)を接続し, 該発光アレー(1) を予め定めた温度，電流下で発光さ
せ，それを持続する劣化試験を行い，該複数の受光素子
(2a 〜2n) の出力の変化から該発光アレー(1) の劣化を
検知して，該発光アレー(1) の良否を判定することを特
徴とする光アレースクリーニング方法。
【請求項４】前記発光アレー(1) に供給する電流を１
箇の電源(6) から供給することを特徴とする請求項３記
載の光アレースクリーニング方法。