JPWO2021140618A5 - - Google Patents

Description

本願に開示される半導体レーザ装置の検査方法は、半導体レーザと、この半導体レーザの出力を入力する電界吸収型変調器と、半導体レーザが出力するレーザ光の一部のレーザ光強度を検出する光検出器とが集積された半導体レーザ装置を検査対象とする半導体レーザ装置の検査方法であって、半導体レーザの注入電流と光検出器の出力との関係である横モード光出力特性を取得するステップと、電界吸収型変調器に逆バイアス電圧を印加するとともに、半導体レーザの注入電流と電界吸収型変調器が出力する光電流との関係である全光出力特性を取得するステップと、全光出力特性と横モード光出力特性とを比較して、検査対象の半導体レーザ装置が横モード異常であるかどうかを判定するステップと、を備えたものである。

実施の形態１による半導体レーザ装置の検査装置と、検査対象である半導体レーザ装置の構成を示す概略図である。 実施の形態１による半導体レーザ装置の検査装置の検査対象である半導体レーザ装置の上面図である。 横モードが正常な半導体レーザ装置のレーザ光の放射角特性を示す図である。 横モードが異常な半導体レーザ装置のレーザ光の放射角特性を示す図である。 横モードが正常な半導体レーザ装置のレーザ光の全光出力特性および横モード出力特性を示す図である。 横モードが異常な半導体レーザ装置のレーザ光の全光出力特性および横モード出力特性を示す図である。 実施の形態１による半導体レーザ装置の検査方法の手順を説明するフロー図である。 実施の形態２による半導体レーザ装置の検査装置と、検査対象である半導体レーザ装置の構成を示す概略図である。 実施の形態３による半導体レーザ装置の検査方法を説明するための特性図である。 実施の形態４による半導体レーザ装置の検査方法を説明するための特性図である。 実施の形態５による半導体レーザ装置の検査方法を説明するための図である。 実施の形態６による半導体レーザ装置の検査装置と、検査対象である半導体レーザ装置の構成を示す概略図である。 実施の形態７による半導体レーザ装置の検査装置と、検査対象である半導体レーザ装置の構成を示す概略図である。 実施の形態７による半導体レーザ装置の検査方法の手順を説明するフロー図である。 本願の検査制御器のハードウエア構成の一例を示すブロック図である。

図７は、実施の形態１による半導体レーザ装置の検査方法をまとめて示すフロー図である。図１および図２で示す半導体レーザ装置１００が検査対象である。まず、検査制御器１０が、ＬＤ電源５を制御して、ＬＤの注入電流Iopを変化させながら、ＰＤ４の出力である光電流Imを測定し、横モード光出力特性であるIm-Iカーブを取得する（ステップＳＴ１）。このとき、ＥＡＭ２をレーザ光が通過するよう、ＥＡＭ２には逆バイアス電圧を印加しない、またはレーザ光を大きく吸収しない程度の逆バイアス電圧を印加した状態にしておく。次に、検査制御器１０が、ＥＡＭ電源６を制御して、ＥＡＭ２に光を吸収する程度の逆バイアス電圧を印加する（ステップＳＴ２）。ＥＡＭ２に逆バイアス電圧を印加した状態で、検査制御器１０が、ＬＤ電源５を制御してＬＤの注入電流Iopを変化させながら、ＥＡＭ２の出力である光電流Ieaを測定し、全光出力特性であるIea-Iカーブを取得する（ステップＳＴ３）。次に、取得した横モード光出力特性と全光出力特性を比較して、検査対象の半導体レーザ装置のＬＤが横モード異常であるかどうかを判定する（ステップＳＴ４）。なお、ステップＳＴ２、ステップＳＴ３を、ステップＳＴ１の前に行っても良い。この場合、ステップＳＴ１を実行するときに、ＥＡＭ２は、ＥＡＭ２をレーザ光が通過するよう、逆バイアス電圧を印加しない、またはレーザ光を大きく吸収しない程度の逆バイアス電圧を印加した状態にしておくことは言うまでもない。

実施の形態７．
図１３は、実施の形態７による半導体レーザ装置の検査装置１３と、検査対象である半導体レーザ装置１０３の構成を示す概略図である。本実施の形態７は、電界吸収型変調器（ＥＡＭ）も光検出器も備えない、発光素子としての半導体レーザ（ＬＤ）１のみを備える半導体レーザ装置１０３を検査対象とする実施の形態である。検査対象に光検出器を備えないため、半導体レーザ装置の検査装置１３に、半導体レーザ装置１０３の前端面から出射されるレーザ光の空間分布の一部のみ、すなわち横モードの一部を受光する位置に配置された第一光検出器（第一ＰＤ）４１を備える。また、第一ＰＤ４１に逆バイアス電圧を印加し、光電流検出器７４を備えた第一ＰＤ電源７３を備える。さらに、検査対象にＥＡＭを備えないため、半導体レーザ装置の検査装置１３に、半導体レーザ装置１０３の後端面から出射されるレーザ光の全部を受光する位置に配置された第二光検出器（第二ＰＤ）４２を備える。また、第二ＰＤ４２に逆バイアス電圧を印加し、光電流検出器７６を備えた第二ＰＤ電源７５を備える。

Claims (12)

1. 半導体レーザと、この半導体レーザの出力を入力する電界吸収型変調器と、前記半導体レーザが出力するレーザ光の一部のレーザ光強度を検出する光検出器とが集積された半導体レーザ装置を検査対象とする半導体レーザ装置の検査方法であって、
   前記半導体レーザの注入電流と前記光検出器の出力との関係である横モード光出力特性を取得するステップと、
   前記電界吸収型変調器に逆バイアス電圧を印加するとともに、前記半導体レーザの注入電流と前記電界吸収型変調器が出力する光電流との関係である全光出力特性を取得するステップと、
   前記全光出力特性と前記横モード光出力特性とを比較して、検査対象の半導体レーザ装置が横モード異常であるかどうかを判定するステップと、
   を備えたことを特徴とする半導体レーザ装置の検査方法。
2. 検査対象である前記半導体レーザ装置は、前記半導体レーザ装置の前端面に窓構造を有し、前記光検出器が前記窓構造内を拡散するレーザ光の一部を受光する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置の検査方法。
3. 検査対象である前記半導体レーザ装置は、前記半導体レーザ装置の後端面側に窓構造を有し、前記光検出器が前記窓構造内を拡散するレーザ光の一部を受光する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置の検査方法。
4. 前記横モード光出力特性の特性曲線の極値の数と、前記全光出力特性の特性曲線の極値の数を比較して、検査対象の半導体レーザ装置が横モード異常であるかどうかを判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置の検査方法。
5. 前記横モード光出力特性の特性曲線の極値の位置と、前記全光出力特性の特性曲線の極値の位置を比較して、検査対象の半導体レーザ装置が横モード異常であるかどうかを判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置の検査方法。
6. 前記横モード光出力特性の特性曲線の微分値と、前記全光出力特性の特性曲線の微分値との積を求めて、検査対象の半導体レーザ装置が横モード異常であるかどうかを判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置の検査方法。
7. 半導体レーザと、この半導体レーザの出力を入力する電界吸収型変調器と、前記半導体レーザが出力するレーザ光の一部のレーザ光強度を検出する光検出器が集積された半導体レーザ装置を検査対象とする半導体レーザ装置の検査装置であって、
   前記半導体レーザに注入電流を供給する半導体レーザ電源と、前記電界吸収型変調器に逆バイアス電圧を供給する電界吸収型変調器電源と、前記光検出器に逆バイアス電圧を供給する光検出器電源と、
   前記半導体レーザ電源、前記電界吸収型変調器電源、および前記光検出器電源を制御して、前記半導体レーザの注入電流と前記光検出器の出力との関係である横モード光出力特性、および前記半導体レーザの注入電流と前記電界吸収型変調器が出力する光電流との関係である全光出力特性を取得して、前記全光出力特性と前記横モード光出力特性とを比較して、検査対象の半導体レーザ装置が横モード異常であるかどうかを判定するよう構成されている検査制御器と
   を備えたことを特徴とする半導体レーザ装置の検査装置。
8. 前記検査制御器は、前記横モード光出力特性の特性曲線の極値の数と、前記全光出力特性の特性曲線の極値の数を比較して、検査対象の半導体レーザ装置が横モード異常であるかどうかを判定するよう構成されていることを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ装置の検査装置。
9. 前記検査制御器は、前記横モード光出力特性の特性曲線の極値の位置と、前記全光出力特性の特性曲線の極値の位置を比較して、検査対象の半導体レーザ装置が横モード異常であるかどうかを判定するよう構成されていることを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ装置の検査装置。
10. 前記検査制御器は、前記横モード光出力特性の特性曲線の微分値と、前記全光出力特性の特性曲線の微分値との積を求めて、検査対象の半導体レーザ装置が横モード異常であるかどうかを判定するよう構成されていることを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ装置の検査装置。
11. 半導体レーザと、この半導体レーザの出力を入力する電界吸収型変調器とが集積された半導体レーザ装置を検査対象とする半導体レーザ装置の検査方法であって、
    前記半導体レーザの注入電流と、検査対象の前記半導体レーザ装置が出力するレーザ光の一部のレーザ光強度を検出する光検出器の出力との関係である横モード光出力特性を取得するステップと、
    前記電界吸収型変調器に逆バイアス電圧を印加するとともに、前記半導体レーザの注入電流と前記電界吸収型変調器が出力する光電流との関係である全光出力特性を取得するステップと、
    前記全光出力特性と前記横モード光出力特性とを比較して、検査対象の半導体レーザ装置が横モード異常であるかどうかを判定するステップと、
    を備えたことを特徴とする半導体レーザ装置の検査方法。
12. 半導体レーザを備えた半導体レーザ装置を検査対象とする半導体レーザ装置の検査方法であって、
    前記半導体レーザの注入電流と、検査対象の前記半導体レーザ装置が出力するレーザ光の一部のレーザ光強度を検出する光検出器の出力との関係である横モード光出力特性を取得するステップと、
    前記半導体レーザの注入電流と、検査対象の前記半導体レーザ装置が出力するレーザ光の全部のレーザ光強度を検出する光検出器の出力との関係である全光出力特性を取得するステップと、
    前記全光出力特性と前記横モード光出力特性とを比較して、検査対象の半導体レーザ装置が横モード異常であるかどうかを判定するステップと、
    を備えたことを特徴とする半導体レーザ装置の検査方法。