(57)【要約】【課題】検出漏れがなく、高精度にキンクを検出することを目的とする。【解決手段】波形データＦ１を駆動電流Ｉの範囲によって区分する評価領域Ｒを複数規定し、規定した複数の評価領域Ｒそれぞれの評価条件を設定する評価条件設定部２０と、設定した評価条件に基づき、複数の評価領域Ｒごとに、区分した波形データＦ１に対して、急峻な曲がりの程度を示す指標であるキンク率Ｋを算出し、基準値Ｋｓと比較して、半導体レーザ９０の特性を評価する特性評価部４０と、を備え、評価条件設定部２０は、複数の評価領域Ｒのそれぞれが、他の評価領域Ｒの少なくともひとつと重複範囲を有するように、複数の評価領域Ｒの範囲を規定するように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象である半導体レーザに電流を注入して駆動し、駆動した前記半導体レーザからの光出力を測定する測定部と、
前記測定部から出力された測定値を用いて、前記半導体レーザの駆動電流−光出力特性を示す波形データを生成する波形データ生成部と、
前記波形データを駆動電流の範囲によって区分する評価領域を複数規定し、規定した複数の評価領域それぞれの評価条件を設定する評価条件設定部と、
前記評価条件に基づき、前記複数の評価領域ごとに、区分した波形データに対して、急峻な曲がりの程度を示す指標を算出し、前記評価条件で定められた基準値と比較して、当該半導体レーザの特性を評価する特性評価部と、を備え、
前記評価条件設定部は、前記複数の評価領域のそれぞれが、他の評価領域の少なくともひとつと重複範囲を有するように、前記複数の評価領域の範囲を規定することを特徴とする半導体レーザ検査装置。
【請求項２】
前記指標は、前記曲がりが急峻なほど、大きく算出され、
前記評価条件設定部は、前記複数の評価領域のうち、当該半導体レーザの定格電流値を含む評価領域に対し、他の評価領域よりも大きな値を前記基準値として設定することを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ検査装置。
【請求項３】
前記評価条件設定部は、前記区分した波形データの微分曲線の、前記微分曲線を近似または平滑化した加工曲線に対する偏差、を前記指標として設定することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体レーザ検査装置。
【請求項４】
前記特性評価部は、前記複数の評価領域のうち、当該半導体レーザの定格電流値を含む評価領域に対し、前記加工曲線として、前記微分曲線を移動平均した移動平均線を用いることを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ検査装置。
【請求項５】
検査対象である半導体レーザに電流を注入して駆動し、駆動した前記半導体レーザからの光出力の測定値を用いて、前記半導体レーザの駆動電流−光出力特性を示す波形データを生成する波形データ生成ステップと、
前記波形データを駆動電流の範囲によって区分する評価領域を複数規定し、規定した複数の評価領域それぞれの評価条件を設定する評価条件設定ステップと、
前記評価条件に基づき、前記複数の評価領域ごとに、区分した波形データに対して、急峻な曲がりの程度を示す指標を算出し、前記評価条件で定められた基準値と比較して、当該半導体レーザの特性を評価する特性評価ステップと、を含み、
前記複数の評価領域のそれぞれが、他の評価領域の少なくともひとつと重複範囲を有するように規定されていることを特徴とする半導体レーザ検査方法。
【請求項６】
前記指標は、前記曲がりが急峻なほど、大きく算出され、
前記評価条件設定ステップでは、前記複数の評価領域のうち、当該半導体レーザの定格電流値を含む評価領域に対し、他の評価領域よりも大きな値を前記基準値として設定することを特徴とする請求項５に記載の半導体レーザ検査方法。
【請求項７】
前記評価条件設定ステップでは、前記区分した波形データの微分曲線の、前記微分曲線を近似または平滑化した加工曲線に対する偏差、を前記指標として設定することを特徴とする請求項５または６に記載の半導体レーザ検査方法。
【請求項８】
前記特性評価ステップでは、前記複数の評価領域のうち、当該半導体レーザの定格電流値を含む評価領域に対し、前記加工曲線として、前記微分曲線を移動平均した移動平均線を用いることを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、半導体レーザ検査装置、および半導体レーザ検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザの検査において、駆動電流−光出力特性を示すＩ−Ｌ波形における急峻な曲がり（キンクと称する）の有無により、不良の有無を判定する手法が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。その際、小さなキンクでもキンク位置をより正確に検出できるよう、Ｉ−Ｌ波形を、駆動電流で複数区間に分割し、分割区間ごとに求めた近似曲線を用いてキンク位置を検出するキンク検出装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−９６６７１号公報（第二頁右下欄〜第四頁右下欄、第１図〜第５図）
【特許文献２】特開平８−２９２９１号公報（段落００１３〜００１５、図１〜図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、Ｉ−Ｌ波形を分割すると、分割された範囲間の境界部でキンクが発生した場合、発生したキンクを検出できなくなる可能性がある。もちろん、駆動電流の変化幅を小さくして、細かなデータを取得すれば抑制できるが、量産ラインにおいては、素子毎の検査にかけられる時間に限りがある。そのため、実用上、検出漏れがなく、高精度にキンクを検出することは困難であった。
【０００５】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、検出漏れがなく、高精度にキンクを検出できる半導体レーザ検査装置および半導体レーザ検査方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に開示される半導体レーザ検査装置は、検査対象である半導体レーザに電流を注入して駆動し、駆動した前記半導体レーザからの光出力を測定する測定部と、前記測定部から出力された測定値を用いて、前記半導体レーザの駆動電流−光出力特性を示す波形データを生成する波形データ生成部と、前記波形データを駆動電流の範囲によって区分する評価領域を複数規定し、規定した複数の評価領域それぞれの評価条件を設定する評価条件設定部と、前記評価条件に基づき、前記複数の評価領域ごとに、区分した波形データに対して、急峻な曲がりの程度を示す指標を算出し、前記評価条件で定められた基準値と比較して、当該半導体レーザの特性を評価する特性評価部と、を備え、前記評価条件設定部は、前記複数の評価領域のそれぞれが、他の評価領域の少なくともひとつと重複範囲を有するように、前記複数の評価領域の範囲を規定することを特徴とする。
【０００７】
本願に開示される半導体レーザ検査方法は、検査対象である半導体レーザに電流を注入して駆動し、駆動した前記半導体レーザからの光出力の測定値を用いて、前記半導体レーザの駆動電流−光出力特性を示す波形データを生成する波形データ生成ステップと、前記波形データを駆動電流の範囲によって区分する評価領域を複数規定し、規定した複数の評価領域それぞれの評価条件を設定する評価条件設定ステップと、前記評価条件に基づき、前記複数の評価領域ごとに、区分した波形データに対して、急峻な曲がりの程度を示す指標を算出し、前記評価条件で定められた基準値と比較して、当該半導体レーザの特性を評価する特性評価ステップと、を含み、前記複数の評価領域のそれぞれが、他の評価領域の少なくともひとつと重複範囲を有するように規定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本願に開示される半導体レーザ検査装置、あるいは半導体レーザ検査方法によれば、重複域を設けて分割した評価領域ごとに、キンクの有無を判定するようにしたので、検出漏れがなく、高精度にキンクを検出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１にかかる半導体レーザ検査装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】実施の形態１にかかる半導体レーザ検査装置の動作、つまり半導体レーザ検査方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】実施の形態１にかかる半導体レーザ検査方法において、生成した波形データと加工曲線について説明するための図である。
【図４】実施の形態１にかかる半導体レーザ検査方法において、生成した波形データからの微分曲線の算出について説明するための図である。
【図５】理想的なＩ−Ｌ波形と、疑似キンクを含む実際のＩ−Ｌ波形について説明するための図である。
【図６】実施の形態３にかかる半導体レーザ検査方法において、生成した波形データと加工曲線について説明するための図である。
【図７】各実施の形態にかかる半導体レーザ検査装置の演算処理を担うハードウェア部分の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１〜図４は、実施の形態１にかかる半導体レーザ検査装置、およびそこで実行される半導体レーザ検査方法について説明するためのものであり、図１は半導体レーザ検査装置に検査対象の半導体レーザをセッティングした状態での構成を示すブロック図、図２は半導体レーザ検査装置における半導体レーザを検査する際の動作、つまり半導体レーザ検査方法を示すフローチャートである。また、図３は半導体レーザを検査する際の評価領域の規定と、測定値に基づいて生成したＩ−Ｌ波形を構成する波形データと、波形データの微分曲線、および微分曲線を加工した近似曲線を示すグラフ形式の図、図４はＩ−Ｌ波形の微小区間ごとの値から微分値を算出する手法を説明するためのグラフ形式の図である。さらに、図５は理想的なＩ−Ｌ波形と、典型的でないキンクと疑似キンクを含む実際のＩ−Ｌ波形について説明するためのグラフ形式の図である。
【００１１】
以下、本願の実施の形態１にかかる半導体レーザ検査装置、および半導体レーザ検査方法について図面を参照しつつ説明する。半導体レーザ検査装置１は、図１に示すように、検査対象の半導体レーザ９０を駆動して光出力を測定する測定部５０を有し、駆動電流−光出力特性を示すＩ−Ｌ波形のデータ（波形データＦ１）から、良品か不良品であるかを検査するものである。なお、半導体レーザ９０の入れ替え、およびセッティング等に関する構成についての記載は省略し、セッティングされた半導体レーザ９０に対して測定・評価を行うための構成、つまり半導体レーザ検査方法を実行するための構成について説明する。
【００１２】
半導体レーザ検査装置１には、検査対象の半導体レーザ９０の仕様に応じた測定条件、および評価条件を設定するため、セッティングされた半導体レーザ９０の機種を判別する機種判別部１０を備えている。そして、測定部５０から出力された測定値に基づいて上述した波形データＦ１を生成する波形データ生成部３０を備えている。さらに、機種判別部１０が判別した機種に応じた評価条件を設定する評価条件設定部２０と、設定された評価条件に基づいて波形データＦ１を加工し、半導体レーザ９０を評価する特性評価部４０とを備えている。機種判別部１０は、図示しない入力Ｉ／Ｆからの情報、あるいは、セッティングされた半導体レーザ９０の形状、ＩＤ番号等から、測定対象の半導体レーザの機種を判別し、判別した機種を示す情報を評価条件設定部２０に出力する。
【００１３】
評価条件設定部２０は、半導体レーザ９０の駆動電流範囲等の測定条件を設定する測定条件設定部２１と、波形データＦ１を駆動電流範囲で区分する評価領域Ｒを規定する評価領域規定部２２と、評価領域Ｒごとの評価基準を設定する評価基準設定部２３とを備えている。測定条件設定部２１は、機種判別部１０から取得した機種の情報に応じて、駆動電流範囲、電流変化パターン、測定間隔等の測定条件を設定し、評価領域規定部２２、およびレーザ駆動部５１に出力する。
【００１４】
評価領域規定部２２は、キンク率Ｋを算出するための領域として、Ｉ−Ｌ波形を駆動電流Ｉの範囲で区分する評価領域Ｒを複数規定する。その際、重複範囲生成部２２ａにより、区切り部分で途切れることが無いよう、評価領域Ｒ間で重複した範囲が存在するように重複範囲を生成する。評価基準設定部２３は、評価領域規定部２２で規定した評価領域Ｒごとの評価方法、閾値等の評価基準を設定し、設定した評価基準の情報を特性評価部４０（波形データ加工部４１、キンク検出部４２）に出力する。
【００１５】
測定部５０は、検査対象の半導体レーザ９０に電流を注入して駆動するレーザ駆動部５１と、駆動した半導体レーザ９０からの光出力を測定する光出力測定部５２とを有している。レーザ駆動部５１は、測定条件設定部２１から出力された測定条件に従って、セッティングされた半導体レーザ９０を駆動する。光出力測定部５２は、駆動された半導体レーザ９０が発生した光を測定する。レーザ駆動部５１による駆動電流Ｉの値と、光出力測定部５２による光出力Ｐの測定値は、当該半導体レーザ９０のＩ−Ｌ波形を構成する波形データＦ１を生成するために、特性評価部４０（波形データ生成部３０）に出力される。
【００１６】
波形データ生成部３０は、レーザ駆動部５１から出力された駆動電流Ｉの情報と測定タイミングの情報、および光出力測定部５２から出力された光出力Ｐの測定値の情報に基づき、半導体レーザ９０毎のＩ−Ｌ波形を構成する波形データＦ１を生成する。
【００１７】
特性評価部４０は、波形データ生成部３０が生成した波形データＦ１を演算処理して加工する波形データ加工部４１と、加工データからキンク率Ｋを算出して、キンクを検出するキンク検出部４２と、を備えている。波形データ加工部４１は、波形データ生成部３０が生成した波形データＦ１に対し、評価条件設定部２０が設定した評価条件に従い、評価領域Ｒごとに、波形データＦ１を区分して演算処理し、評価に必要なデータ加工を実行する。キンク検出部４２部は、波形データ加工部４１が加工した評価領域Ｒごとのデータに対し、評価条件設定部２０が設定した評価基準に従ってキンク率Ｋを算出し、キンクがあるか否かの判断（キンク検出）を行う。
【００１８】
上述した構成に基づき、図２のフローチャートを参考にしながら、動作について説明する。半導体レーザ検査装置１の所定位置に検査対象となる半導体レーザ９０がセッティングされると、機種判別部１０が、セッティングされた半導体レーザ９０の機種を判別する（ステップＳ１００）。測定条件設定部２１は、定格電流値、最大電流値、しきい値電流Ｉｔｈ等の機種の情報から、駆動電流範囲、測定間隔等の測定条件を設定し（ステップＳ１１０）、設定した測定条件の情報をレーザ駆動部５１と評価領域規定部２２に出力する。設定された測定条件に従って、レーザ駆動部５１が半導体レーザ９０を駆動し、半導体レーザ９０からの光出力Ｐを光出力測定部５２が測定する（ステップＳ１２０）。
【００１９】
駆動電流Ｉの値と光出力Ｐの測定値が波形データ生成部３０に出力され、波形データＦ１が生成される（ステップＳ１３０）。例えば、定格電流１５０ｍＡに対して、駆動電流範囲を０〜２００ｍＡ、測定間隔を０．５ｍＡとした測定条件で測定したとすると、図３に示す波形データＦ１が生成される。図の横軸は、半導体レーザ９０の駆動電流Ｉ（ｍＡ）で、左側の縦軸が光出力Ｐ（ｍＷ）である。なお、右側の縦軸は微分値Ｄ（Ｗ／Ａ）、枠の上側は規定した評価領域Ｒの範囲を示し、それぞれ後で説明する。
【００２０】
一方、評価条件設定部２０では、測定条件の設定とともに、評価条件の設定も行っている。評価条件の第一段階として、評価領域規定部２２により、波形データＦ１を駆動電流Ｉの範囲で区分する評価領域Ｒを複数規定する。はじめに、特性評価の対象の上限Ｕと下限Ｌを設定する。下限Ｌは、半導体レーザ９０の機種情報から得られたしきい値電流Ｉｔｈに対して、少し超えた値に設定し、上限Ｕは、測定条件設定部２１が設定する駆動電流範囲の最大値とする。
【００２１】
本例では、しきい値電流Ｉｔｈに３ｍＡを加算した電流値を下限Ｌとして、定格電流値（例えば、１５０ｍＡとする）より５０ｍＡ高い２００ｍＡを上限Ｕとして設定する。下限Ｌをしきい値電流Ｉｔｈより高い値に設定するのは、しきい値電流Ｉｔｈ付近のＩ−Ｌ波形にはノイズが乗っており、このノイズをキンク不良として検出してしまうことを防止するためである。
【００２２】
つぎに、複数の評価領域Ｒを規定するための、区分点Ｓを設定する。本実施の形態では、評価領域Ｒを定める為の区分点Ｓとして、定格電流値の７３％に相当する１１０ｍＡに設定している。区分点Ｓの設定のみであれば、評価領域Ｒは、特許文献２に開示されたように、下限Ｌから区分点Ｓまでの領域と、区分点Ｓから上限Ｕまでの領域とに分割されるのみとなる。しかし、本実施の形態では、区分点Ｓで領域を分割した後に、重複範囲生成部２２ａにより、分割後の領域どうしが重複するように、重複範囲を生成する。
【００２３】
具体的には、図３の枠の上側部分に示すように、下限Ｌから区分点Ｓまでの領域については、そのまま評価領域ＲＮとして規定する。一方、区分点Ｓから上限Ｕまでの領域については、評価領域ＲＮの全範囲と重複する重複範囲を生成し、下限Ｌまで拡張した評価領域ＲＷとして規定する。つまり、Ｉｔｈ＋３ｍＡの下限Ｌから１１０ｍＡの区分点Ｓまでを評価領域ＲＮとし、Ｉｔｈ＋３ｍＡの下限Ｌから２００ｍＡの上限Ｕまでを評価領域ＲＷとして規定した（ステップＳ２００）。
【００２４】
続いて、評価基準設定部２３は、キンク検出のための評価手法と評価基準を評価領域Ｒごとに設定する。本実施の形態では、両評価領域Ｒ共に、波形データＦ１の微分曲線Ｆ２と、微分曲線Ｆ２の最小二乗法による近似曲線Ｆ３を算出し、微分曲線Ｆ２上の値と近似曲線Ｆ３上の値から、波形データＦ１上での急峻な曲がりの指標であるキンク率Ｋを算出するようにした。そして、キンクか否かを判定するためのしきい値（基準値Ｋｓ）として、評価領域Ｒによって異なる値を採用する評価条件を設定した（ステップＳ２１０）。
【００２５】
評価条件設定部２０が設定した評価条件に従い、波形データ加工部４１は、波形データ生成部３０が生成した波形データに対して、評価領域Ｒごとに演算を行い、データを加工する。評価領域ＲＷに対して、波形データＦ１のうち、図３に示す下限Ｌ〜上限Ｕ部分を演算対象として、波形データＦ１の微分曲線Ｆ２と、微分曲線Ｆ２の最小二乗法による近似値Ｖａをプロットした近似曲線Ｆ３とを算出する。評価領域ＲＮに対しては、波形データＦ１のうち、下限Ｌ〜区分点Ｓ部分を演算対象として、波形データＦ１の微分曲線Ｆ２と、微分曲線Ｆ２の最小二乗法による近似曲線Ｆ３とを算出する。なお、微分曲線Ｆ２と近似曲線Ｆ３、とりわけ近似曲線Ｆ３は、評価領域Ｒの電流範囲によって異なる波形を示すが、図３では、煩雑化を避けるため、評価領域ＲＮに対する微分曲線Ｆ２と近似曲線Ｆ３の記載を省略している。
【００２６】
微分曲線Ｆ２の算出方法を、半導体レーザ９０の典型的なＩ−Ｌ特性の波形データＦ１を示す図４を用いて説明する。ここで、駆動電流Ｉ１から電流をΔＩ１増加させたときの光出力変化量がΔＰ１で、駆動電流Ｉ２から電流をΔＩ２増加させたときの光出力変化量がΔＰ２で、駆動電流Ｉ３から電流をΔＩ３増加させたときの光出力変化量がΔＰ３であったとする。つまり、駆動電流Ｉｉから駆動電流Ｉｉ＋１まで、駆動電流ＩをΔＩｉ変化させたときの光出力の変化量がΔＰｉであったとすると、駆動電流Ｉｉに対する微分値Ｄｉは式（１）のように差分演算で算出できる。
Ｄｉ＝ΔＰｉ／ΔＩｉ      ・・・（１）
【００２７】
これを、波形データＦ１の評価領域Ｒの演算対象内の各駆動電流Ｉｉに対して実行することで、微分曲線Ｆ２が算出できる。このようにして、評価領域Ｒごとの微分曲線Ｆ２を算出し、評価領域Ｒごとの微分曲線Ｆ２の近似曲線Ｆ３を算出し、キンク率算出に必要な領域別の波形データ加工を実行する（ステップＳ２２０）。
【００２８】
なお、駆動電流Ｉｉから電流をΔＩｉ増加させたときの光出力変化量がΔＰｉであったとき、式（１）の前提としては、微分値Ｄｉは、駆動電流（Ｉｉ）に対するものと記載したが、これに限ることはない。例えば、微分値Ｄｉは、駆動電流（Ｉｉ＋ΔＩｉ）、あるいは、電流変化の中間位置である駆動電流（Ｉｉ＋ΔＩｉ／２）に対するものとしてもよい。
【００２９】
キンク率算出に必要なデータが評価領域Ｒごとに得られると、キンク検出部４２では、評価領域Ｒごとに、演算対象内の駆動電流Ｉｉの値ごとのキンク率Ｋｉを算出し、設定された基準と比較して、Ｉ−Ｌ波形における急峻な曲がりであるキンクの有無を判定する。
【００３０】
次に算出したデータに基づく、キンク率Ｋの算出方法について説明する。上述した微分曲線Ｆ２と近似曲線Ｆ３における、ある駆動電流Ｉｉでの値を、それぞれ、微分値Ｄｉ、近似値Ｖａｉとして、式（２）により、急峻な曲がりの指標として、近似曲線Ｆ３からの微分曲線Ｆ２の乖離の程度を示すキンク率Ｋｉを算出する。
Ｋｉ＝｜（（Ｄｉ−Ｖａｉ）／Ｖａｉ）｜×１００（％）      ・・・（２）
これを、評価領域Ｒでの電流範囲内の測定点ごとに実行する。
【００３１】
次に、算出した駆動電流Ｉｉごとのキンク率Ｋｉを基に、評価領域Ｒごとにキンク検出を行う。評価領域ＲＷに対しては、評価領域ＲＷに対して算出された測定点（駆動電流Ｉｉ）ごとのキンク率Ｋｉに対して、評価領域ＲＷに対して設定された基準値Ｋｓと比較する。評価領域ＲＷに対しては、キンク率Ｋの基準値Ｋｓを２０％とし、領域内の測定点ごとのキンク率Ｋの中で、最も大きな値が２０％より大きい場合、検査対象の半導体レーザ９０は、キンクを有する、つまり、キンク不良であると判定される。
【００３２】
続けて、同様の方法で評価領域ＲＮにおけるキンク率Ｋを算出する。評価領域ＲＮに対しては、キンク率Ｋの基準値Ｋｓを１２％とし、領域内の測定点ごとのキンク率Ｋの中で、最も大きな値が１２％より大きい場合、検査対象の半導体レーザ９０は、キンクを有する、つまり、キンク不良であると判定される（ステップＳ２３０）。
【００３３】
複数の評価領域Ｒのいずれでもキンクが検出されなかった場合、検査対象の半導体レーザ９０は、キンク不良がない良品であると評価し、いずれかの評価領域でキンク不良が検出された場合、キンク不良がある不良品であると評価する（ステップＳ３００）。評価結果を検査対象の半導体レーザ９０のＩＤと紐づけし、図示しないＩ／Ｆを介して、表示、あるいは記録する。このような評価を、検査対象を変えながら順次繰り返していく。
【００３４】
上述したように、半導体レーザ９０の評価領域Ｒを、重複範囲が存在するように、複数(評価領域ＲＷ、評価領域ＲＮ)規定したため、評価領域Ｒ間に境界部が存在しない。これにより、特許文献２に対して指摘したような境界部となっている部分がキンク判定の始点、あるいは終点になることがなく、境界部でのキンク有無の誤判定を防止できる。
【００３５】
また、評価領域ＲＮの全範囲を評価領域ＲＷが網羅するように、評価領域ＲＷの範囲を評価領域ＲＮより広く設定し、広範囲の評価領域ＲＷに用いる基準値Ｋｓよりも、狭範囲の評価領域ＲＮに用いる基準値Ｋｓを低く設定した。このため、評価領域ＲＷでキンクが検出されなかった場合でも、評価領域ＲＮでキンクが検出されることが想定される。
【００３６】
一方、現実の検査においては、必ずしも理想的な波形が得られるとは限らない。例えば、半導体レーザ９０のＩ−Ｌ波形において、不良に起因する典型的なキンクは、図３の波形データＦ１のように、大きな不連続点Ｐｋを含み、これを検出すればよい。これは、図５に示す理想的なＩ−Ｌ波形Ｆ１Ｉとの比較と考えれば、容易に理解できる。
【００３７】
しかし、半導体レーザ９０においては、典型的ではない波形を有するキンク、あるいはキンクのような波形を有する疑似キンクが現れることがある。本実施の形態においては、典型的ではない波形を有するキンクと、疑似キンクの発生を想定し、上述した評価条件を設定している。
【００３８】
典型的ではないキンクは、「初期微小キンクＫＭ」と称し、図５の現実的なＩ−Ｌ波形Ｆ１Ｒであらわれる、しきい値電流Ｉｔｈに近い、駆動電流Ｉが４０ｍＡ程度の範囲で発生している小さなＩ−Ｌ波形の段ずれである。疑似キンクとしては、「うねり領域ＫＰ」と称し、温度上昇により電子が活性層から溢れ出て発光に寄与しなくなり、更なる発熱を誘発するキャリアオーバーフロー現象によって引き起こされる。定格出力（１５０ｍＡ）付近の範囲で緩やかな波形のうねりとして発生する。
【００３９】
このうねり領域ＫＰは、微分曲線Ｆ２において顕著にあらわれ、厳しい基準値Ｋｓを設けている場合には、良品素子が不良素子と判定されてしまう場合がある。そのため、特許文献２のように、キンク率の算出法、あるいは基準値はそのままで、分割した領域によって、二次近似曲線の精度を変えるだけでは、初期微小キンクＫＭとうねり領域ＫＰとを区別することが困難になると考えられる。本実施の形態に当てはめると、初期微小キンクＫＭ、うねり領域ＫＰに対して、例えば、上述した式（２）でキンク率Ｋｉを算出すると、本来のキンクと同程度の値になる場合がある。しかし、うねり領域ＫＰについては、特性として問題無いことが多いため、キンク判定されることは避けたい。
【００４０】
そこで、実施の形態１では、うねり領域ＫＰの発生する可能性が高い定格電流近傍を網羅する評価領域ＲＷに対しては、定格電流近傍を含まない評価領域ＲＮより、高い基準値Ｋｓを用いるようにした。言い換えれば、定格電流近傍を含まず、初期微小キンクＫＭの発生が予想される、定格の７０％以上の高電流域を含まない低電流域のみを網羅する評価領域ＲＮに対しては、定格電流近傍を含む評価領域ＲＷよりも低い基準値Ｋｓを用いるようにした。
【００４１】
これにより、初期微小キンクＫＭと、うねり領域ＫＰで算出されるキンク率Ｋの値が同程度になったとしても、うねり領域ＫＰは、誤ってキンクとして検出せず、初期微小キンクＫＭは、漏れなく検出することが可能になる。つまり、検出漏れがなく、高精度にキンクを検出できる。
【００４２】
なお、本実施の形態１においては、一方の評価領域（評価領域ＲＷ）が他方の評価領域（評価領域ＲＮ）を完全に包含するように重複範囲を生成する例を示したが、これに限ることはない。例えば、区分点Ｓを基準に２つの領域（図示しないが、Ｒ１、Ｒ２と記載する。）に分割した際、区分点Ｓよりも高電流側の領域Ｒ２は、領域Ｒ１の一部を含まない範囲で区分点Ｓよりも低い領域まで拡張させるようにしてもよい。あるいは、領域Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ、他方の領域を完全に包含しない範囲で拡張させてもよい。さらには、一方は他方を完全包含し、かつ他方も区分点を超えて拡張する場合があってもよい。
【００４３】
また、本実施の形態１においては、複数の評価領域Ｒのそれぞれにおける、電流データの取り扱い間隔、あるいは計算精度については言及していない。しかし、上述した基準値Ｋｓの差に加え、波形データ加工時の駆動電流Ｉの間隔、曲線近似の次数等、適宜変更してもよい。また、図２のフローチャートを用いた説明では、便宜上、測定条件の設定工程と波形データＦ１の生成工程の実行後に、評価条件の設定工程を実行するように記載しているが、これに限ることはなく、並行して実行してもよい。
【００４４】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、Ｉ−Ｌ波形の微分曲線と、その加工曲線として近似曲線を用いてキンク率を算出する例を示した。本実施の形態２では、微分曲線を移動平均処理した移動平均線を加工曲線として用い、キンク率を算出する例について説明する。なお、本実施の形態２にかかる半導体レーザ検査装置と、半導体レーザ検査装置の動作である半導体レーザ検査方法においては、キンク率の計算以外の部分については、実施の形態１と同様であり、同様部分についての説明は省略する。
【００４５】
本実施の形態２にかかる半導体レーザ検査装置１の動作、および半導体レーザ検査方法においては、実施の形態１の図２で説明した評価領域規定（ステップＳ２００）までは、実施の形態１同様であり、ステップＳ２１０から説明する。
【００４６】
評価基準設定部２３は、キンク検出のための評価手法と評価基準を評価領域Ｒごとに設定する。本実施の形態２では、両評価領域Ｒ共に、波形データＦ１の微分曲線Ｆ２と、微分曲線Ｆ２の微小区間ごとの平均値（移動平均値ＤＭＡ）をプロットした移動平均線を算出し、微分曲線Ｆ２上の値と移動平均線上の値から、同じ計算式によりキンク率Ｋを算出するように設定した。そして、キンクか否かを判定するための基準値Ｋｓとして、評価領域Ｒによって異なる値を採用する評価条件を設定した（ステップＳ２１０）。
【００４７】
評価基準設定部２３を含む評価条件設定部２０が設定した評価条件に従い、波形データ加工部４１は、波形データ生成部３０が生成した波形データに対して、評価領域Ｒごとに演算を行い、データを加工する。評価領域ＲＷに対して、波形データＦ１のうち、図３で説明した下限Ｌ〜上限Ｕ間の部分を演算対象として、波形データＦ１の微分曲線Ｆ２と、微分曲線Ｆ２の移動平均線とを算出する。評価領域ＲＮに対しては、波形データＦ１のうち、下限Ｌ〜区分点Ｓ間の部分を演算対象として、波形データＦ１の微分曲線Ｆ２と、微分曲線Ｆ２の移動平均線とを算出する。
【００４８】
微分曲線Ｆ２の算出においては、実施の形態１で説明した式（１）を用いる。一方、本実施の形態２で採用する移動平均線は、以下のようにして算出する。例えば、連続する５つの駆動電流Ｉｉ〜Ｉｉ＋４の測定点（あるいは演算対象点）を移動平均し、駆動電流Ｉｉでの微分値Ｄｉを平滑化する場合、移動平均線を構成する移動平均値ＤＭＡｉは、式（３）のように算出することができる。
ＤＭＡｉ＝（Ｄｉ＋Ｄｉ＋１＋Ｄｉ＋２＋Ｄｉ＋３＋Ｄｉ＋４）／５  ・・・（３）
なお、式（３）の右辺分子については、駆動電流Ｉｉに対して、Ｉｉと連続するデータであれば、Ｉｉより前の４つのデータ、Ｉｉを挟む前後２つのデータ等、どのようにとってもよい。また、式（３）は単純移動平均の例を挙げたが、加重移動平均のほか、他の移動平均を適用してもよい。
【００４９】
これを、微分曲線Ｆ２の評価領域Ｒの演算対象内のデータに対して実行することで、移動平均線が算出できる。このようにして、評価領域Ｒごとの微分曲線Ｆ２と、その移動平均線を算出し、キンク率算出に必要な領域別の波形データ加工を実行する（ステップＳ２２０）。
【００５０】
キンク率算出に必要なデータが評価領域Ｒごとに得られると、キンク検出部４２では、評価領域Ｒごとに、演算対象内の駆動電流Ｉｉの値ごとのキンク率Ｋｉを算出し、設定された基準値Ｋｓと比較してキンク検出を行う。
【００５１】
具体的には、微分曲線Ｆ２と移動平均線における、ある駆動電流Ｉｉでの値を、それぞれ、微分値Ｄｉ、移動平均値ＤＭＡｉとして、式（４）によりキンク率Ｋｉを算出する。
Ｋｉ＝｜（（Ｄｉ−ＤＭＡｉ）／ＤＭＡｉ）｜×１００（％）      ・・・（４）
これを、評価領域Ｒでの電流範囲内の測定点ごとに実行する。
【００５２】
そのあとの領域別キンク検出の工程（ステップＳ２３０）以降については、実施の形態１で説明したとおりである。ただし、基準値Ｋｓについては、実施の形態１と同じであるとは限らない。本実施の形態２においても、ひとつの半導体レーザ９０の評価領域Ｒを、重複範囲が存在するように、複数(評価領域ＲＷ、評価領域ＲＮ)設定したため、評価領域Ｒ間に境界部が存在しない。これにより、境界部となっている部分がキンク判定の始点、あるいは終点になることがなく、境界部でのキンクの誤判定を防止できる。
【００５３】
さらに、うねり領域ＫＰの発生する可能性が高い定格電流近傍を網羅する評価領域ＲＷに対しては、定格電流近傍を含まない評価領域ＲＮより、高い基準値Ｋｓを用いるようにした。これにより、初期微小キンクＫＭと、うねり領域ＫＰで算出されるキンク率Ｋの値が同程度になったとしても、うねり領域ＫＰは、誤ってキンクとして検出せず、初期微小キンクＫＭは、漏れなく検出することが可能になる。つまり、検出漏れがなく、高精度にキンクを検出できる。
【００５４】
一方、本実施の形態２で採用したキンク率Ｋの計算では、微分値Ｄの移動平均値ＤＭＡを用いるので、Ｉ−Ｌ波形の傾きが緩やかな範囲では、キンク率は低めに算出される。ここで、前述したキャリアオーバーフロー現象によるうねり領域ＫＰについては、傾きが緩やかであり、式（２）によるキンク率とは異なり、式（４）では、低めに算出される。
【００５５】
現在は低電流範囲で発生している初期微小キンクＫＭも、今後開発される半導体レーザ素子においては、高電流範囲で発生してくる可能性もある。その際、同一、あるいは近接した電流範囲に存在する初期微小キンクＫＭとうねり領域ＫＰをキンク率Ｋで判定する必要が出てくる。この時、移動平均線によるキンク率Ｋの算出を用いれば、評価領域ＲＷでの基準値Ｋｓを評価領域ＲＮの基準値Ｋｓに近づけることで、うねり領域ＫＰの誤認を避けて、高電流域での初期微小キンクＫＭを検出することが可能になる。
【００５６】
そのため、本実施の形態２で採用したキンク率Ｋの計算方法を用いれば、複数の評価領域Ｒを規定しなくとも、検出漏れがなく、高精度にキンクを検出できると言えなくもない。しかし、うねりを検出しないように平滑化するためには、移動平均の対象数を、例えば、例示した５つよりも多い数に増加させる必要があり、全範囲に適用すると、演算数が増加することになる。それに対して、重複範囲を有するように評価領域を分けることで、うねりが生ずる部分を重点的に平滑化し、それ以外の領域は平滑化の程度を下げることで、演算負担を軽減することが可能になる。とくに、量産工程の検査では、演算負担の軽減も重要な効果である。
【００５７】
実施の形態３．
上記実施の形態１、２では、評価領域を２つ設ける例について説明したが、これに限ることはない。本実施の形態３では、評価領域を３つ設ける例について説明する。図６は、実施の形態３にかかる半導体レーザ装置、およびそこで実行される半導体レーザ検査方法について説明するためのものであり、半導体レーザを検査する際の評価領域の規定と、典型的でないキンクと疑似キンクを含むＩ−Ｌ波形の波形データと、微分曲線について説明するためのグラフ形式の図である。なお、本実施の形態３にかかる半導体レーザ検査装置と、半導体レーザ検査装置の動作である半導体レーザ検査方法においては、評価領域の規定以外の部分については、上記実施の形態１、２と同様のものが適用でき、同様部分についての説明は省略する。
【００５８】
本実施の形態３にかかる半導体レーザ検査装置１の動作、および半導体レーザ検査方法においては、図６に示すように、２つの区分点Ｓ１、Ｓ２により、３つの評価領域Ｒを規定するようにした（図２のステップＳ２００対応）。下限Ｌと上限Ｕについては、実施の形態１の図３で説明したのと同じ、それぞれ、しきい値電流Ｉｔｈ＋３ｍＡの値と、２００ｍＡの値に設定した。
【００５９】
２つの区分点Ｓ１、Ｓ２のうち、区分点Ｓ２については、実施の形態１の区分点Ｓと同様に、定格の７３％に相当する１１０ｍＡに設定している。一方、区分点Ｓ２については、定格の４７％に相当する７０ｍＡに設定している。そして、２つの区分点Ｓ１、Ｓ２による領域分割後に、重複範囲生成部２２ａにより、分割後の領域どうしが重複するように、重複範囲を生成する。
【００６０】
具体的には、図６の枠の上側部分に示すように、下限Ｌから区分点Ｓ１までの領域については、そのまま評価領域ＲＮ１として規定する。また、区分点Ｓ２から上限Ｕまでの領域についても、そのまま評価領域ＲＮ２として規定する。一方、両区分点Ｓ１、Ｓ２間の領域については、両評価領域ＲＮ１、ＲＮ２の全範囲と重複する重複範囲を生成し、下限Ｌから上限Ｕまで拡張した評価領域ＲＷとして設定する。つまり、Ｉｔｈ＋３ｍＡの下限Ｌから７０ｍＡの区分点Ｓ１までを評価領域ＲＮ１、１１０ｍＡの区分点Ｓ２から２００ｍＡまでの上限Ｕまでを評価領域ＲＮ２、とし、Ｉｔｈ＋３ｍＡの下限Ｌから２００ｍＡの上限Ｕまでを評価領域ＲＷとして規定した（図２のステップＳ２００に対応）。
【００６１】
そして、例えば、評価領域ＲＮ１については、初期微小キンクＫＭを逃さず検出できるよう、評価領域ＲＷよりも基準値Ｋｓを下げるように評価基準を設定する。そして、評価領域ＲＮ２については、うねり領域ＫＰを誤検出しないよう、実施の形態２で説明した移動平均線を用いてキンク率Ｋを算出するように評価条件を設定する。
【００６２】
本実施の形態３のように、評価領域Ｒの数を実施の形態１で説明した例よりも多くすることで、より確実に、検出漏れがなく、高精度にキンクを検出することができる。とくに、定格電流の５０％以下の領域のみを網羅する評価領域ＲＮ１、定格電流の７０％以上の領域のみを網羅する評価領域ＲＮ２のそれぞれで、評価条件を最適化することで、初期微小キンクＫＭとうねり領域ＫＰを確実に区別したキンク判定を実施することができる。
【００６３】
なお、評価領域Ｒの数は、検査対象となる半導体レーザ９０の特性に応じて、適宜変更すればよく、さらに、数を増加させてもよい。また、例えば、２つの区分点Ｓ１、Ｓ２で３つの評価領域Ｒを規定する場合も、実施の形態１で説明したように、ひとつの評価領域Ｒが、他の評価領域Ｒを完全に包含するように設定する必要はなく、重複する範囲は、適宜設定すればよい。
【００６４】
また、規定した評価領域Ｒごとの評価条件は、上記例示に限ることはない。例えば、評価領域ＲＮ１、ＲＮ２に対しては、微分曲線Ｆ２とその近似曲線Ｆ３とを用い、評価領域ＲＷに対しては、微分曲線Ｆ２と移動平均線を用いるように設定してもよい。つまり、検査対象（機種情報）に応じて適宜設定するようにしてもよい。
【００６５】
また、上記各実施の形態においては、Ｉ−Ｌ曲線における急峻な曲がりであるキンクを検出するために微分曲線Ｆ２を算出することを例示したが、これに限ることはない。例えば、電流域で区切った波形データＦ１に対して、移動平均線あるいは近似曲線を算出するようにしてもよく、その他の計算法を適用してもよい。
【００６６】
なお、上述した各実施の形態にかかる半導体レーザ検査装置１において、演算処理を担う部分（機種判別部１０、評価条件設定部２０、波形データ生成部３０、特性評価部４０）については、例えば、図７に示すように、プロセッサ１０１と記憶装置１０２を備えた制御部１００として、表記することができる。記憶装置１０２は、図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサ１０１は、記憶装置１０２から入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ１０１にプログラムが入力される。また、プロセッサ１０１は、演算結果等のデータを記憶装置１０２の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。
【００６７】
さらに、本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【００６８】
以上のように、各実施の形態にかかる半導体レーザ検査装置１によれば、検査対象である半導体レーザ９０に電流を注入して駆動し、駆動した半導体レーザ９０からの光出力を測定する測定部５０と、測定部５０から出力された測定値を用いて、半導体レーザ９０の駆動電流−光出力特性を示す波形データＦ１を生成する波形データ生成部３０と、波形データＦ１を駆動電流Ｉの範囲によって区分する評価領域Ｒを複数規定し、規定した複数の評価領域Ｒそれぞれの評価条件を設定する評価条件設定部２０と、設定した評価条件に基づき、複数の評価領域Ｒごとに、区分した波形データＦ１に対して、急峻な曲がりの程度を示す指標（キンク率Ｋ）を算出し、評価条件で定められた基準値Ｋｓと比較して、当該半導体レーザ９０の特性を評価する特性評価部４０と、を備え、評価条件設定部２０は、複数の評価領域Ｒのそれぞれ（例えば、評価領域ＲＷ）が、他の評価領域Ｒの少なくともひとつ（例えば、評価領域ＲＮ）と重複範囲を有するように、複数の評価領域Ｒの範囲を規定するように構成したので、電流範囲で境界部となっている部分がキンク判定の始点、あるいは終点になることがなく、境界部でのキンク有無の誤判定といった状況をなくすことができ、検出漏れがなく、高精度にキンクを検出できる。
【００６９】
さらに、指標（キンク率Ｋ）は、曲がりが急峻なほど、大きく算出され、評価条件設定部２０は、複数の評価領域Ｒのうち、当該半導体レーザ９０の定格電流値を含む評価領域（例えば、評価領域ＲＷ、評価領域ＲＮ２）に対し、他の評価領域（例えば、評価領域ＲＮ、評価領域ＲＮ１）よりも大きな値を基準値Ｋｓとして設定するように構成すれば、うねり領域ＫＰにより、本来のキンクと同程度のキンク率Ｋが算出されたとしても、誤検出することなく、高精度にキンクを検出できる。
【００７０】
また、評価条件設定部２０は、区分した波形データＦ１の微分曲線Ｆ２の、微分曲線Ｆ２を近似または平滑化した加工曲線に対する偏差、を指標（キンク率Ｋ）として設定するように構成したので、客観的な特性評価が可能になる。
【００７１】
その際、特性評価部４０は、複数の評価領域Ｒのうち、当該半導体レーザ９０の定格電流値を含む評価領域（例えば、評価領域ＲＷ、評価領域ＲＮ２）に対し、加工曲線として、微分曲線Ｆ２を移動平均した移動平均線を用いるようにすれば、平滑化によって、うねり領域ＫＰで算出されるキンク率を抑制し、誤検出することなく、高精度にキンクを検出できる。
【００７２】
また、各実施の形態にかかる半導体レーザ検査方法によれば、検査対象である半導体レーザ９０に電流を注入して駆動し、駆動した半導体レーザ９０からの光出力の測定値を用いて、半導体レーザ９０の駆動電流−光出力特性を示す波形データＦ１を生成する波形データ生成ステップ（ステップＳ１２０〜ステップＳ１３０）と、波形データＦ１を駆動電流Ｉの範囲によって区分する評価領域Ｒを複数規定し、規定した複数の評価領域Ｒそれぞれの評価条件を設定する評価条件設定ステップ（ステップＳ２００〜ステップＳ２１０）と、設定した評価条件に基づき、複数の評価領域Ｒごとに、区分した波形データＦ１に対して、急峻な曲がりの程度を示す指標（キンク率Ｋ）を算出し、評価条件で定められた基準値Ｋｓと比較して、当該半導体レーザ９０の特性を評価する特性評価ステップ（ステップＳ２２０〜ステップＳ３００）と、を含み、複数の評価領域Ｒのそれぞれ（例えば、評価領域ＲＷ）が、他の評価領域Ｒの少なくともひとつ（例えば、評価領域ＲＮ）と重複範囲を有するように、複数の評価領域Ｒの範囲を規定するように構成したので、電流範囲で境界部となっている部分がキンク判定の始点、あるいは終点になることがなく、境界部でのキンク有無の誤判定といった状況をなくすことができ、検出漏れがなく、高精度にキンクを検出できる。
【００７３】
さらに、指標（キンク率Ｋ）は、曲がりが急峻なほど、大きく算出され、評価条件設定ステップでは、複数の評価領域Ｒのうち、当該半導体レーザ９０の定格電流値を含む評価領域（例えば、評価領域ＲＷ、評価領域ＲＮ２）に対し、他の評価領域（例えば、評価領域ＲＮ、評価領域ＲＮ１）よりも大きな値を基準値Ｋｓとして設定するように構成すれば、うねり領域ＫＰにより、本来のキンクと同程度のキンク率Ｋが算出されたとしても、誤検出することなく、高精度にキンクを検出できる。
【００７４】
また、評価条件設定ステップでは、区分した波形データＦ１の微分曲線Ｆ２の、微分曲線Ｆ２を近似または平滑化した加工曲線に対する偏差、を指標（キンク率Ｋ）として設定するように構成したので、客観的な特性評価が可能になる。
【００７５】
その際、特性評価ステップでは、複数の評価領域Ｒのうち、当該半導体レーザ９０の定格電流値を含む評価領域（例えば、評価領域ＲＷ、評価領域ＲＮ２）に対し、加工曲線として、微分曲線Ｆ２を移動平均した移動平均線を用いるようにすれば、平滑化によって、うねり領域ＫＰで算出されるキンク率を抑制し、誤検出することなく、高精度にキンクを検出できる。
【符号の説明】
【００７６】
１：半導体レーザ検査装置、  １０：機種判別部、  ２０：評価条件設定部、  ２１：測定条件設定部、  ２２:評価領域規定部、  ２２ａ：重複範囲生成部、  ２３：評価基準設定部、  ３０：波形データ生成部、  ４０：特性評価部、  ４１：波形データ加工部、  ４２：キンク検出部、  ５０：測定部、  ５１：レーザ駆動部、  ５２：光出力測定部、  ９０：半導体レーザ、  Ｄ：微分値、  ＤＭＡ：移動平均値、  Ｆ１：波形データ、  Ｆ２：微分曲線、  Ｆ３：近似曲線、  Ｉ：駆動電流、  Ｋ：キンク率、  Ｋｓ：基準値、  Ｒ：評価領域、  Ｓ：区分点、  Ｖａ：近似値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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