JPS60144986A - 半導体レ−ザモジユ−ルのスクリ−ニング方法 - Google Patents
半導体レ−ザモジユ−ルのスクリ−ニング方法Info
- Publication number
- JPS60144986A JPS60144986A JP82084A JP82084A JPS60144986A JP S60144986 A JPS60144986 A JP S60144986A JP 82084 A JP82084 A JP 82084A JP 82084 A JP82084 A JP 82084A JP S60144986 A JPS60144986 A JP S60144986A
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- JP
- Japan
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- semiconductor laser
- temperature
- laser module
- tam
- optical output
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- H01S5/0014—Measuring characteristics or properties thereof
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、経時変化が小さく長時間安定に動作する半導
体レーザモジュールを選別する方法に関するものである
。
体レーザモジュールを選別する方法に関するものである
。
（従来技術）
半導体レーザモジュールは、半導体レーザパツケ−ジ（
ＬＤ）、納会レンズ系（Ｌ）およヒ光ファイバ（ＯＦ）
で構成され、モジュールステムに、最初に半導体レーザ
パッケージ（ＬＤ）を固定する。次いで、結合レンズ系
（Ｌ Ｉｆ、さらに光ファイバ（ＯＦ）を結合効率を測
定しながら最適位置に固定する。ここでの同定法は、経
年変化による軸ズレを防ぐためにハンダを用いた接層が
行なわれている。
ＬＤ）、納会レンズ系（Ｌ）およヒ光ファイバ（ＯＦ）
で構成され、モジュールステムに、最初に半導体レーザ
パッケージ（ＬＤ）を固定する。次いで、結合レンズ系
（Ｌ Ｉｆ、さらに光ファイバ（ＯＦ）を結合効率を測
定しながら最適位置に固定する。ここでの同定法は、経
年変化による軸ズレを防ぐためにハンダを用いた接層が
行なわれている。
長時間にわたって安定に動作する半導体レーザモジュー
ルを製作するためには、半導体レーザパッケージ（ＬＤ
）は個別スクリーニングによって、単体としての信頼性
が十分に保証された素子を用いるのが普通である。しか
しながら、半導体レーザモジュール組立の際、主に納会
レンズ系（Ｌ）および光ファイバ（ＯＦ）の接層時にお
いて、半導体レーザパッケージＣＬＩ） ）ハ、熱スト
レスを受ける。例えば、ハンダ材料として鉛−スズ合金
を用いると、摂氏二百数十度、数秒間の加熱工程があシ
、この熱ストレスで導入されるパッケージ（ＬＤ）への
ダメージは全く分っていない。
ルを製作するためには、半導体レーザパッケージ（ＬＤ
）は個別スクリーニングによって、単体としての信頼性
が十分に保証された素子を用いるのが普通である。しか
しながら、半導体レーザモジュール組立の際、主に納会
レンズ系（Ｌ）および光ファイバ（ＯＦ）の接層時にお
いて、半導体レーザパッケージＣＬＩ） ）ハ、熱スト
レスを受ける。例えば、ハンダ材料として鉛−スズ合金
を用いると、摂氏二百数十度、数秒間の加熱工程があシ
、この熱ストレスで導入されるパッケージ（ＬＤ）への
ダメージは全く分っていない。
もし仮シに、接着時の熱ストレスによるダメージがレー
ザテップの融着部に導入されたとすれば、チップのマク
ント不良あるいはテッグノ１ガレなどが誘発され、モジ
ュールの熱抵抗はしばしば増加する。熱抵抗が増加した
レーザモジュールでは通電電流の増加とともに、発熱が
増え、光ファイバ（ＯＦ）からの光出力は低下する。
ザテップの融着部に導入されたとすれば、チップのマク
ント不良あるいはテッグノ１ガレなどが誘発され、モジ
ュールの熱抵抗はしばしば増加する。熱抵抗が増加した
レーザモジュールでは通電電流の増加とともに、発熱が
増え、光ファイバ（ＯＦ）からの光出力は低下する。
通電による発熱は、半導体レーザの劣化促進要因である
ため、熱抵抗が増加したレーザモジュールでは光出力の
経年的低下が促進される。
ため、熱抵抗が増加したレーザモジュールでは光出力の
経年的低下が促進される。
したがって安定に動作するレーザモジュールを高精度に
選別するためには、出来るだけ長時間にわたって予備通
電を行ない、経時変化の大きな素子は取除く必要があっ
た。
選別するためには、出来るだけ長時間にわたって予備通
電を行ない、経時変化の大きな素子は取除く必要があっ
た。
数百〜数千時間の予備通電で経時変化が観測された素子
に対する本格使用にむけての良品。
に対する本格使用にむけての良品。
不良品の判定は、モジュールとしての特性がモジュール
に組み込まれているレーザテップの構造によっても、ま
た結合効率によっても大きく異なるため、判定規準パラ
メータおよび判定基準値は一義的に決定できていなかっ
た。
に組み込まれているレーザテップの構造によっても、ま
た結合効率によっても大きく異なるため、判定規準パラ
メータおよび判定基準値は一義的に決定できていなかっ
た。
（発明の目的）
不発明は、これらの欠点を解決するために提案されたも
ので、半導体レーザモジュールの雰囲気温度をパラメー
タとした一定光出力駆動電流の温度特性に着目し、初期
特性を測定し、効率良く高精度に、長寿命半導体レーザ
モジュールを選別する方法を提供することを目的とする
。
ので、半導体レーザモジュールの雰囲気温度をパラメー
タとした一定光出力駆動電流の温度特性に着目し、初期
特性を測定し、効率良く高精度に、長寿命半導体レーザ
モジュールを選別する方法を提供することを目的とする
。
（発明の構成）
上記の目的を達成するため、本発明は半導体レーザモジ
ュールの初期特性として、雰囲気温度をパラメータとし
て、−足元出方駆動電流値の臨界温度の値ＴａＭを測定
し、とのＴａＭのヒストグラムを作成し、該ヒストグラ
ムの平均値及び標準偏差をめ、このヒストグラムの平均
値よシ所望の標準偏差の分布内に入る素子を選別するこ
とを特徴とする半導体レーザモジュールのスクリーニン
グ方法を発明の要旨とするものである。
ュールの初期特性として、雰囲気温度をパラメータとし
て、−足元出方駆動電流値の臨界温度の値ＴａＭを測定
し、とのＴａＭのヒストグラムを作成し、該ヒストグラ
ムの平均値及び標準偏差をめ、このヒストグラムの平均
値よシ所望の標準偏差の分布内に入る素子を選別するこ
とを特徴とする半導体レーザモジュールのスクリーニン
グ方法を発明の要旨とするものである。
次に不発明の実施例を皺付図面について説明する。なお
実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しな
い範囲で、種々の変更あるいは改良を行いうろことは言
うまでもない。
実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しな
い範囲で、種々の変更あるいは改良を行いうろことは言
うまでもない。
第１図はＩｎＧａＡｓＰ ／ ＩｎＰ系埋め込み型（Ｂ
ｆ（）Ｖ−ザを用いたレーザモジュールにおける雰囲気
温度Ｔａに対する温度特性例を示す。光出力のモニター
は、ファイバとは反対側に出射する光（後方光ンで行な
っている。第１図における曲線１，２．３は、夫々３ｍ
Ｗ光出力動作電流（Ｉ（３ｍＷ））、５ ｍＷ光出力動
作電流（Ｉ（５ｍＷ））。
ｆ（）Ｖ−ザを用いたレーザモジュールにおける雰囲気
温度Ｔａに対する温度特性例を示す。光出力のモニター
は、ファイバとは反対側に出射する光（後方光ンで行な
っている。第１図における曲線１，２．３は、夫々３ｍ
Ｗ光出力動作電流（Ｉ（３ｍＷ））、５ ｍＷ光出力動
作電流（Ｉ（５ｍＷ））。
８ｍＷ光出光出力室流（Ｉ（８ｍＷ月について示してい
る。半導体レーザからの後方光の光出力を一定に保ちつ
つ、雰囲気温度ＣＴａ ）を上昇させていくと、第１図
で破線で示したよ゛うに、動作電流が急激に増加する臨
界温度（Ｔａ）が存在し、これらは各光出力動作での動
作限界を与える。活性層温度としての磁界値（Ｔａ）は
、半導体レーザの構造で一義的に決まる。しかし、動作
状態での活性層温度Ｔｊは、（雰囲気温度Ｔａ）＋（通
電による温度上昇分△Ｔ）であるため、通電による発熱
が大きい素子はど、雰囲気温度における限界値（ＴａＭ
）が小さくなることがわかる。例え−ばテップのマウン
トに不良が生じている素子は熱抵抗が大きくなるため、
通電による発熱量ΔＴが大きくなる。又、成長結晶の質
に関して、活性層中およびその近傍に欠陥が局在し、非
発光再結合過程が支配的であるレーザチップでは、発熱
量△Ｔは当然大きくなる。△Ｔが大きいことは、同一雰
囲気温度ではＴｊが大きくなることであシ、△Ｔの大き
い素子は劣化が速い。
る。半導体レーザからの後方光の光出力を一定に保ちつ
つ、雰囲気温度ＣＴａ ）を上昇させていくと、第１図
で破線で示したよ゛うに、動作電流が急激に増加する臨
界温度（Ｔａ）が存在し、これらは各光出力動作での動
作限界を与える。活性層温度としての磁界値（Ｔａ）は
、半導体レーザの構造で一義的に決まる。しかし、動作
状態での活性層温度Ｔｊは、（雰囲気温度Ｔａ）＋（通
電による温度上昇分△Ｔ）であるため、通電による発熱
が大きい素子はど、雰囲気温度における限界値（ＴａＭ
）が小さくなることがわかる。例え−ばテップのマウン
トに不良が生じている素子は熱抵抗が大きくなるため、
通電による発熱量ΔＴが大きくなる。又、成長結晶の質
に関して、活性層中およびその近傍に欠陥が局在し、非
発光再結合過程が支配的であるレーザチップでは、発熱
量△Ｔは当然大きくなる。△Ｔが大きいことは、同一雰
囲気温度ではＴｊが大きくなることであシ、△Ｔの大き
い素子は劣化が速い。
このため、構造が同じ半導体レーザを用いたレーザモジ
ュールを対象に、初期特性として一定光出力駆動電流の
雰囲気温度依存性を測足し、ＴａＭのヒストグラムを作
成し、平均値および標準偏差を算出し、平均値よシ、一
定値以上、例えばσあるいは２σだけハ・ズして分布す
るＴａＭの低い素子を除外することで、不良素子の選別
、即ち個別スクリーニングが通電試験なしで可能である
。
ュールを対象に、初期特性として一定光出力駆動電流の
雰囲気温度依存性を測足し、ＴａＭのヒストグラムを作
成し、平均値および標準偏差を算出し、平均値よシ、一
定値以上、例えばσあるいは２σだけハ・ズして分布す
るＴａＭの低い素子を除外することで、不良素子の選別
、即ち個別スクリーニングが通電試験なしで可能である
。
ファイバ端からの光出力（前方光）においても同様な温
度特性が測定できる。このときの光出力は、結合レンズ
系および光ファイバとの結合を経て−導かれるため、結
合系の製作工程の出来・不出来に大きく影響される。こ
のため、先述の後方光で測定したＴａＭと前方光とのＴ
ａＭとに大きな差のあることも十分に予測される。いま
仮シに、レーザ出射軸とレンズ系、光ファイバとの光軸
が一致していない、即ち軸ズレが存在する場会、軸ズレ
は温度変動に敏感であるため、ファイバ端光出力を用い
た温度特性でＴａＭをめ、ヒストグラムを作成する前方
光によるＴａＭの評価で、より厳しいスクリーニングが
可能となることは言うまでもない。 ゛ また、納会系の接層工程の前後でＴａＭを測定（後方光
を用いることによシ可能）し、ＴａＭの変化を調べるこ
とによシ接層工程のチェックにも利用できる。
度特性が測定できる。このときの光出力は、結合レンズ
系および光ファイバとの結合を経て−導かれるため、結
合系の製作工程の出来・不出来に大きく影響される。こ
のため、先述の後方光で測定したＴａＭと前方光とのＴ
ａＭとに大きな差のあることも十分に予測される。いま
仮シに、レーザ出射軸とレンズ系、光ファイバとの光軸
が一致していない、即ち軸ズレが存在する場会、軸ズレ
は温度変動に敏感であるため、ファイバ端光出力を用い
た温度特性でＴａＭをめ、ヒストグラムを作成する前方
光によるＴａＭの評価で、より厳しいスクリーニングが
可能となることは言うまでもない。 ゛ また、納会系の接層工程の前後でＴａＭを測定（後方光
を用いることによシ可能）し、ＴａＭの変化を調べるこ
とによシ接層工程のチェックにも利用できる。
現状は、モジュール工程が繁雑であるため、用いるレー
ザパッケージは、別に行ならているスクリーニング試験
で合格した素子を使用する。
ザパッケージは、別に行ならているスクリーニング試験
で合格した素子を使用する。
しかし、今後モジュール工程が簡略化されたときには、
レーザモジュール組へ立て後のＴａＭを評価することで
、レーザパッケージを含めたレーザモジュールの良質品
の個別スクリーニングが可能であシ、選別工程が簡単に
なるであろう。
レーザモジュール組へ立て後のＴａＭを評価することで
、レーザパッケージを含めたレーザモジュールの良質品
の個別スクリーニングが可能であシ、選別工程が簡単に
なるであろう。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば半導体レーザモジ
ュールの一定光出力駆動電流の雰囲気温度依存性に注目
することによシ、長時間安定に動作する素子を簡便に、
精度よく選別できる利点があシ、実用上の効果は極めて
大である。
ュールの一定光出力駆動電流の雰囲気温度依存性に注目
することによシ、長時間安定に動作する素子を簡便に、
精度よく選別できる利点があシ、実用上の効果は極めて
大である。
なお、以上の説明では、ＩｎＧａＡｓＰ ／ ＩｎＰ
ＢＨレツーを用いたレーザモジュールについて述べたが
、他の構造およびＱａＡｓ系レーザを用いたレーザモジ
ュールについても適用できることは言うまでもない。
ＢＨレツーを用いたレーザモジュールについて述べたが
、他の構造およびＱａＡｓ系レーザを用いたレーザモジ
ュールについても適用できることは言うまでもない。
第１図は初期特性としての温度特性例を示した説明図を
示す。 特許出願人 日本電信電話公社 （Ｖ”）ｆｆ’塵
示す。 特許出願人 日本電信電話公社 （Ｖ”）ｆｆ’塵
Claims (1)
- 半導体レーザモジュールの初期特性として、雰囲気温度
をパラメータとして、−足光出力駆動電流値の臨界温度
の値Ｔａを測定し、このＴａ、のヒストグラムを作成し
、該ヒストグラムの平均値及び標準偏差をめ、このヒス
トグラムの平均値より所望の標準偏差の分布内に入る素
子を選別することを特徴とする半導体レーザモジュール
のスクリーニング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP82084A JPS60144986A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | 半導体レ−ザモジユ−ルのスクリ−ニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP82084A JPS60144986A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | 半導体レ−ザモジユ−ルのスクリ−ニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60144986A true JPS60144986A (ja) | 1985-07-31 |
Family
ID=11484299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP82084A Pending JPS60144986A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | 半導体レ−ザモジユ−ルのスクリ−ニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60144986A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013225557A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-31 | Nec Corp | 劣化判定装置、発光装置及び劣化判定方法 |
-
1984
- 1984-01-09 JP JP82084A patent/JPS60144986A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013225557A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-31 | Nec Corp | 劣化判定装置、発光装置及び劣化判定方法 |
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