(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザからなるマルチビームレーザの光量劣化を計測するマルチビームレーザ試験装置において、他のレーザを消灯した状態で各レーザのしきい値電流Ｉｔｈ、及び所定の試験光における動作電流Ｉｏｐを測定する手段と、他のレーザを点灯した状態で各レーザのしきい値電流Ｉｔｈ´を測定する手段と、測定されたしきい値電流Ｉｔｈ、動作電流Ｉｏｐ、及びしきい値電流Ｉｔｈ´に基づいて他のレーザを点灯した場合の各レーザの動作電流Ｉｏｐ´を算出する手段とを備え、駆動試験毎に各レーザの動作電流Ｉｏｐ´を算出し、各レーザを算出された動作電流Ｉｏｐ´を用いて同時に所定時間ＡＣＣ駆動による駆動試験を行うことにより、マルチビームレーザの光量劣化試験を行うことを特徴とするマルチビームレーザ試験装置。
【請求項２】
所定時間毎に測定される各レーザの動作電流Ｉｏｐに基づいてレーザの光量劣化を計測することを特徴とする請求項１に記載のマルチビームレーザ試験装置。
【請求項３】
所定時間毎に測定されるレーザのしきい値電流Ｉｔｈに基づいてレーザの光量劣化を計測することを特徴とする請求項１に記載のマルチビームレーザ試験装置。
【請求項４】
前記レーザの動作電流Ｉｏｐ´は、
Ｉｏｐ´＝Ｉｏｐ＋（Ｉｔｈ´−Ｉｔｈ）
の演算により算出されることを特徴とする請求項１に記載のマルチビームレーザ試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチビームレーザダイオードの寿命による光量劣化を測定するマルチビームレーザ試験装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の共振器を有し共振器ピッチが数十μｍ程度のマルチビームレーザの温度環境下の光量劣化を計測する方法としては、以下に説明するような方法がある。まず、最初の方法としては、マルチビームレーザの各ビームを個々に点灯してＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ）駆動を行い、動作電流の変化量をモニターすることによって光量劣化量を計測する方法がある。即ち、レーザの試験光を一定として、動作電流の変化量を計測することによって個々のレーザの光量劣化を計測している。
【０００３】
次に、図５に示すように一定のインターバル毎に個々のレーザを点灯して光量劣化を測定する方法がある。図５においては、２個のレーザＬＤ１、ＬＤ２の場合を示している。この方法では、まず、一方のレーザＬＤ１を点灯して所定試験光出力における動作電流Ｉｏｐ１  を測定し、次いで他方のレーザＬＤ２を点灯して試験光出力における動作電流Ｉｏｐ２  を測定する。次に、測定された動作電流でレーザＬＤ１、ＬＤ２をＡＣＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ）駆動し、所定の試験時間全ビームを点灯する。
【０００４】
所定の試験時間全ビームを点灯すると、同様に個々のレーザの動作電流を測定し、測定された動作電流で個々のレーザをＡＣＣ駆動し、所定の試験時間全ビームを点灯する。このように一定のインターバル毎に個々のレーザを点灯して動作電流を測定し、測定された動作電流で所定時間全ビーム点灯する駆動試験を行う動作を繰り返し行い、一定のインターバル毎に測定された動作電流値に基づいてレーザの光量劣化量を計測している。
【０００５】
更に、全ビームを同時に点灯してレーザの光量劣化を計測する方法も知られている。即ち、この方法では、レンズ・プリズム等の光学素子を用いて個々のビームを分離し、それを個別のフォトダイオード等のフォトディタクタで受光して個々のビーム毎にＡＰＣ駆動を行い、個々の動作電流の変化量をモニターすることによって劣化量を計測している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の各ビームを個々に点灯し、１ビーム毎にＡＰＣ駆動を行って劣化量を計測する方法では、１ビーム毎に劣化量を計測するため、ビーム数が増えるに従って試験時間が増加するという問題があった。また、図５に示す方法では、動作電流設定時には被測定ビーム以外のビームは点灯していないため、他ビーム点灯時の温度上昇による動作電流増加量を考慮しておらず、正確に光量劣化を測定できないという問題があった。更に、光学素子を用いて各ビームを分離し、全ビームを同時点灯して計測する方法では、高価な光学素子を必要とするばかりか、光学調整も必要であるため、試験装置が高価になるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、短時間で且つ正確に光量劣化を測定でき、しかも、構成が簡単で安価に作製することが可能なマルチビームレーザ試験装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、複数のレーザからなるマルチビームレーザの光量劣化を計測するマルチビームレーザ試験装置において、他のレーザを消灯した状態で各レーザのしきい値電流Ｉｔｈ、及び所定の試験光における動作電流Ｉｏｐを測定する手段と、他のレーザを点灯した状態で各レーザのしきい値電流Ｉｔｈ´を測定する手段と、測定されたしきい値電流Ｉｔｈ、動作電流Ｉｏｐ、及びしきい値電流Ｉｔｈ´に基づいて他のレーザを点灯した場合の各レーザの動作電流Ｉｏｐ´を算出する手段とを備え、駆動試験毎に各レーザの動作電流Ｉｏｐ´を算出し、各レーザを算出された動作電流Ｉｏｐ´を用いて同時に所定時間ＡＣＣ駆動による駆動試験を行うことにより、マルチビームレーザの光量劣化試験を行うことを特徴とするマルチビームレーザ試験装置によって達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明のマルチビームレーザ試験装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。図１において、まず、ＬＤ１及びＬＤ２は測定対象のマルチビームレーザダイオードである。本実施形態では、説明を簡単にするため試験対象のマルチビームレーザがＬＤ１とＬＤ２の２レーザの場合を例として説明する。また、レーザＬＤ１、ＬＤ２に対応してレーザ駆動回路１１、１２が設けられ、各レーザ駆動回路１１、１２はレーザ駆動制御部１３の制御に基づいてレーザＬＤ１、ＬＤ２の駆動を行う。
【００１０】
フォトディテクタ１４はレーザＬＤ１、ＬＤ２の光量を検出する光センサであり、１つのフォトディテクタ１４を用いて複数のレーザの光量を検出する。光出力測定回路１５はフォトディテクタ１４の光出力を測定し、測定された光出力はＡ／Ｄ変換器１６によりデジタル化され、レーザ駆動制御部１３に送られる。フォトディテクタ１４、光出力測定回路１５、Ａ／Ｄ変換器１６は、各レーザのしきい値電流Ｉｔｈ、動作電流Ｉｏｐを測定するのに用いられる。レーザ駆動制御部１３は予め決められた制御プログラムに従って各部を制御し、マルチビームレーザの光量劣化を計測する試験を行う。
【００１１】
図２は本実施形態のマルチビームレーザ試験装置の試験方法を示すフローチャートである。マルチビームレーザの試験を行う場合、図１のレーザ駆動制御部１３は図２のフローを実行し、マルチビームレーザの光量劣化を測定する処理を行う。また、図３は図２のフローチャートによる動作タイミングを示している。図３（ａ）はレーザＬＤ１の測定タイミング、図３（ｂ）はレーザＬＤ２の測定タイミングである。また、図３（ｃ）はフォトディタクタ１４の受光光量を示している。以下、図１と併せて説明する。
【００１２】
図２において、まず、試験環境温度を所定の温度に設定し、測定対象のマルチビームレーザを試験環境温度に放置する（Ｓ１０１）。マルチビームレーザが所定の試験環境温度になったら、ＬＤ駆動制御部１３は図３（ａ）、（ｂ）に示すように２つのレーザのうち一方のレーザＬＤ２をオフし（Ｓ１０２）、他方のレーザＬＤ１をオンし、レーザＬＤ１のしきい値電流Ｉｔｈ１  及び所定試験光出力での動作電流Ｉｏｐ１  を測定する（Ｓ１０３）。レーザＬＤ１のしきい値電流Ｉｔｈ１  を測定するには、ＬＤ駆動制御部１３はＬＤ１駆動回路１１を制御し、レーザＬＤ１の電流を変化させながらＡ／Ｄ変換回路１６からのレーザＬＤ１の光出力を監視する。
【００１３】
即ち、レーザＬＤ１の光はフォトディテクタ１４で検出され、光出力測定回路１５で電気信号に変換された後、Ａ／Ｄ変換回路１６からデジタル値に変換されてレーザＬＤ１の光出力が出力されるので、図４に示すようにレーザの光出力が急激に変化する電流値をレーザＬＤ１のしきい値電流Ｉth1として検出する。また、レーザＬＤ１の所定試験光出力での動作電流Ｉop1を測定する場合、ＬＤ駆動制御部１３はレーザＬＤ１に電流を供給し、レーザＬＤ１の光束をフォトディテクタ１４で検出して、所定の試験光出力となるようにレーザＬＤ１の電流を制御し、この所定の試験光出力となる時の電流をレーザＬＤ１の動作電流Ｉop1として検出する。
【００１４】
次いで、ＬＤ駆動制御部１３は図３（ｂ）に示すようにレーザＬＤ２をＡＣＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ）駆動し（Ｓ１０４）、レーザＬＤ２が点灯した状態で、図３（ａ）に示すように再度レーザＬＤ１のしきい値電流Ｉｔｈ´を測定する（Ｓ１０５）。しきい値電流Ｉｔｈ´を測定する方法はしきい値電流Ｉｔｈ１  を測定する場合と同様である。この時、レーザのしきい値電流は両レーザが点灯していても、一方のレーザをＡＣＣ駆動していれば、フォトディテクタ１４の出力増加点（微分値）から算出可能であるため、レーザＬＤ２を試験光出力相当の電流でＡＣＣ駆動し、レーザＬＤ２の点灯によるレーザチップの発熱が十分に飽和した時点でレーザＬＤ１のしきい値電流Ｉｔｈ´を測定する。
【００１５】
次に、図３（ａ）に示すようにレーザＬＤ１をオフし（Ｓ１０６）、図３（ｂ）に示すようにレーザＬＤ２をオンして、レーザＬＤ２のしきい値電流Ｉｔｈ２  及び所定試験光出力での動作電流Ｉｏｐ２  を測定する（Ｓ１０７）。この場合、ＬＤ駆動制御部１３はＬＤ２駆動部１２を制御し、レーザＬＤ１の場合と同様の方法でレーザＬＤ２のしきい値電流Ｉｔｈ２  及び所定の試験光出力での動作電流Ｉｏｐ２  を測定する。その後、図３（ａ）に示すようにレーザＬＤ１をＡＣＣ駆動し（Ｓ１０８）、レーザＬＤ１を点灯した状態で、図３（ｂ）に示すように再度レーザＬＤ２のしきい値電流Ｉｔｈ´を測定する（Ｓ１０９）。この場合も、レーザＬＤ１を試験光出力相当の電流でＡＣＣ駆動し、レーザＬＤ１の点灯によるレーザチップの発熱が十分に飽和した時点においてレーザＬＤ２のしきい値電流Ｉｔｈ２  ´を測定する。
【００１６】
ここで、レーザダイオードの温度特性は図４に示すように温度変化によりしきい値電流はシフトするが、微分効率は変化しないため、温度Ｔａにおけるしきい値電流Ｉｔｈと動作電流Ｉｏｐ及び温度Ｔｂにおけるしきい値電流Ｉｔｈ´を測定できれば、温度Ｔｂにおける動作電流Ｉｏｐ´は算出可能である。本実施形態では、このような考え方に基づいてレーザＬＤ２の無点灯時におけるレーザＬＤ１の動作電流ＩｏｐにレーザＬＤ２の点灯時と無点灯時のしきい値電流の差（Ｉｔｈ´−Ｉｔｈ）を加え、レーザＬＤ２の点灯時におけるレーザＬＤ１の動作電流Ｉｏｐ１  ´を次式で計算する（Ｓ１１０）。
【００１７】
Ｉｏｐ１  ´＝Ｉｏｐ１  ＋（Ｉｔｈ１  ´−Ｉｔｈ１  ）
同様に、レーザＬＤ２についてもレーザＬＤ１の無点灯時におけるレーザＬＤ２の動作電流Ｉｏｐ２  、しきい値電流Ｉｔｈ２  及びレーザＬＤ１の点灯時におけるレーザＬＤ２のしきい値電流Ｉｔｈ２  ´を用いて、レーザＬＤ１の点灯時におけるレーザＬＤ２の動作電流Ｉｏｐ２  ´を次式で算出する（Ｓ１１０）。
【００１８】
Ｉｏｐ２  ´＝Ｉｏｐ２  ＋（Ｉｔｈ２  ´−Ｉｔｈ２  ）
次いで、ＬＤ駆動制御部１３は、ＬＤ１駆動回路１１、ＬＤ駆動回路１２をそれぞれ制御し、レーザＬＤ１に動作電流Ｉｏｐ１  ´、レーザＬＤ２に動作電流Ｉｏｐ２  ´をそれぞれ供給してＡＣＣ駆動による同時点灯を行い、予め設定された所定時間レーザＬＤ１、ＬＤ２の同時駆動試験を行う（Ｓ１１１）。このようにしてレーザＬＤ１、ＬＤ２の同時駆動試験を行い、試験時間が終了したかどうかを判断する（Ｓ１１２）。この試験時間としては、例えば、１時間あるいは２時間というように所定時間を設定し、所定の試験時間を終了すると、再度Ｓ１０２からの処理を行う。
【００１９】
即ち、Ｓ１０２からＳ１１２の処理を繰り返し行い、所定時間毎にレーザＬＤ１、ＬＤ２の動作電流Ｉｏｐ１  ´、Ｉｏｐ２  ´を算出し、得られた動作電流を用いてレーザＬＤ１、ＬＤ２の同時駆動試験を行う。ここで、レーザＬＤ１、ＬＤ２の光量劣化を評価するには、従来と同様にレーザＬＤ１、ＬＤ２の動作電流Ｉｏｐ１  やＩｏｐ２  に基づいて光量劣化を測定する。また、レーザＬＤ１、ＬＤ２のしきい値電流Ｉｔｈ１  、Ｉｔｈ２  に基づいて光量劣化を評価することが可能である。動作電流やしきい値電流は前述のように所定時間毎に測定されるので、それをメモリに記憶させておいて光量劣化の測定を行う。
【００２０】
なお、以上の実施形態ではマルチビームレーザダイオードが２個の場合を例として説明したが、本発明は、もちろんそれ以上の場合も使用することができる。この場合、２レーザの場合と全く同様に各レーザのしきい値電流Ｉｔｈ、動作電流Ｉｏｐ、しきい値電流Ｉｔｈ´を測定し、それに基づいて各レーザの動作電流Ｉｏｐ´を算出し、各レーザを算出された動作電流Ｉｏｐ´を用いてＡＣＣ駆動による同時点灯駆動試験を行い、所定時間毎にこれを繰り返し行うことによりマルチビームレーザの光量劣化の測定を行う。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、他のレーザを点灯した場合の各レーザの動作電流Ｉｏｐ´を算出し、各レーザを算出された動作電流Ｉｏｐ´を用いて同時に所定時間ＡＣＣ駆動による駆動試験を行うことにより、複数のレーザの同時点灯による他ビームの温度干渉の影響を加味してレーザの試験を行うことができるので、レーザの光量劣化をより正確に測定することができる。
【００２２】
また、レーザ光束を検出するフォトディテクタは１つで済み、光学調整も必要としないため、簡単な構成でマルチビームレーザの試験を行うことができる。更に、複数のレーザを同時に点灯して駆動試験を行うことができ、レーザの数が増加しても試験時間が増加することはないため、短時間でレーザの光量劣化を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマルチビームレーザ試験装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の実施形態のマルチビームレーザ試験装置の試験動作を示すフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートによるマルチビームレーザの測定タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】レーザダイオードの温度特性を示す図である。
【図５】従来例のマルチビームレーザの試験方法を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１１    ＬＤ１駆動回路
１２    ＬＤ２駆動回路
１３    ＬＤ駆動制御部
１４    フォトディテクタ
１５    光出力測定回路
１６    Ａ／Ｄ変換回路
ＬＤ１、ＬＤ２    レーザダイオード
【図１】
0003634713.tif 000002
【図２】
0003634713.tif 000003
【図３】
0003634713.tif 000004
【図４】
0003634713.tif 000005
【図５】
0003634713.tif 000006