(57)【要約】【課題】半導体レーザ素子自身の発熱による利得飽和（熱飽和）が発生してＣＯＤレベルの測定困難な半導体レーザにおいて、高価な装置を用いずにＣＯＤレベルを検査できる半導体レーザの検査方法及び装置、プログラム及び記録媒体を提供する。【解決手段】半導体レーザの光出射端面の光透過率を測定するＳＴ１０。次に、半導体レーザに電流を流して光出射端面からレーザ光を出射させ、レーザ光の一部を戻り光として光出射端面から半導体レーザに戻し、戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベルと、そのときの戻り光の戻り率を測定する（ＳＴ１１〜１４）。次に、得られた戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率、及び、光出射端面の光透過率から、戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを算出するＳＴ１５。【選択図】図２
2008016637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザの光学的損傷が発生する光出力レベルを検査する半導体レーザの検査方法であって、
半導体レーザの光出射端面の光透過率を測定する工程と、
前記半導体レーザに電流を流して前記光出射端面からレーザ光を出射させ、前記レーザ光の一部を戻り光として前記光出射端面から前記半導体レーザに戻し、前記戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率を測定する工程と、
前記戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率、及び、前記光出射端面の光透過率から、前記戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを算出する工程と
を有する半導体レーザの検査方法。
【請求項２】
前記戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率を測定する工程において、
前記戻り光がない状態での前記レーザ光の強度を測定する工程と、
前記レーザ光の一部を戻り光として前記光出射端面から前記半導体レーザに戻す工程と、
前記戻り光の戻り率を測定する工程と、
前記戻り光がある状態での前記レーザ光の強度を測定する工程と、
前記所定の戻り光を照射後の前記戻り光がない状態での前記レーザ光の強度を測定する工程と、
を有し、
前記所定の戻り光照射後の前記戻り光がない状態で前記レーザ光の強度が、前記戻り光照射前の前記戻り光がない状態での前記レーザ光の強度を下回るまで、前記電流を所定量増加させる工程と、前記戻り光がない状態での前記レーザ光の強度を測定する工程と、前記レーザ光の一部を戻り光として前記光出射端面から前記半導体レーザに戻す工程と、前記戻り光の戻り率を測定する工程と、前記戻り光がある状態での前記レーザ光の強度を測定する工程と、戻り光照射後の前記戻り光がない状態での前記レーザ光の強度を測定する工程とを繰り返し、前記戻り光照射後の前記戻り光がない状態での前記レーザ光の強度が、前記戻り光照射前の前記戻り光がない状態での前記レーザ光の強度を下回ったときの前記レーザ光の強度を前記戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベルとする
請求項１に記載の半導体レーザの検査方法。
【請求項３】
半導体レーザの光学的損傷が発生する光出力レベルを検査する半導体レーザの検査装置であって、
半導体レーザの光出射端面の光透過率、前記半導体レーザに電流を流して前記光出射端面からレーザ光を出射させ、前記レーザ光の一部を戻り光として前記光出射端面から前記半導体レーザに戻したときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率が入力されるデータ入力部と、
前記半導体レーザの光出射端面の光透過率、前記戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率から、前記戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを算出する演算部と、
前記戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを出力するデータ出力部と
を有する半導体レーザの検査装置。
【請求項４】
前記半導体レーザの光出射端面の光透過率、前記戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率を測定するデータ取得部をさらに有する
請求項３に記載の半導体レーザの検査装置。
【請求項５】
前記データ取得部として、前記半導体レーザの光出射端面の光透過率を測定する端面情報測定部と、前記戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベルを測定する光出力測定部と、戻り光の戻り率を測定する戻り光測定部とを有する
請求項４に記載の半導体レーザの検査装置。
【請求項６】
半導体レーザの光学的損傷が発生する光出力レベルを検査する半導体レーザの検査方法をコンピュータに実行させるプログラムが格納された記録媒体であって、
半導体レーザの光出射端面の光透過率、前記半導体レーザに電流を流して前記光出射端面からレーザ光を出射させ、前記レーザ光の一部を戻り光として前記光出射端面から前記半導体レーザに戻したときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率の各データを取得するステップと、
前記半導体レーザの光出射端面の光透過率、前記戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率から、前記戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを算出するステップと、
前記戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを出力するステップと
を有するプログラムが格納された記録媒体。
【請求項７】
半導体レーザの光学的損傷が発生する光出力レベルを検査する半導体レーザの検査方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
半導体レーザの光出射端面の光透過率、前記半導体レーザに電流を流して前記光出射端面からレーザ光を出射させ、前記レーザ光の一部を戻り光として前記光出射端面から前記半導体レーザに戻したときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率の各データを取得するステップと、
前記半導体レーザの光出射端面の光透過率、前記戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率から、前記戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを算出するステップと、
前記戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを出力するステップと
を有するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザの検査方法、検査装置、記録媒体及びプログラムに関し、特に、半導体レーザのＣＯＤ（光学的損傷）レベルを検査する半導体レーザの検査方法、検査装置、並びに前記検査方法をコンピュータに実行させるプログラムと当該プログラムが格納された記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ（ＬＤ）などが知られており、光通信や光ディスク用光ピックアップなどの光源、あるいはＬＥＤディスプレイや屋外、屋内での表示装置などに広く用いられており、用途はさらに拡大してきている。
【０００３】
半導体レーザの中でも、溶接、溶着、焼入れなどのレーザ加工分野だけでなく、光通信における光ファイバ増幅器用のポンプ用や光ディスク書き込み用の高出力半導体レーザでは、信頼性を確保するために、半導体レーザの出力端面に対して高いＣＯＤ（Catastrophic Optical Damage、光学的損傷）レベルが要求される。
【０００４】
半導体レーザの開発や信頼性評価において、半導体レーザのＣＯＤレベルを測定することは非常に重要である。
従来は、半導体レーザをＣＷ（Continuous Wave、連続発振）もしくはパルス駆動し、大電流を印加することで、ＣＯＤレベルを直接測定していた。しかしながら、近年の高出力化技術の進歩によってＣＯＤレベルが向上したことにより、ＣＯＤレベルを測定することが困難になりつつある。
【０００５】
例えば、光ディスク書き込み用の半導体レーザでは、出力端面への窓構造の導入によってＣＯＤレベルが向上している。ＣＷ駆動では、半導体レーザ素子自身の発熱による利得飽和（熱飽和）が、ＣＯＤよりも先に発生しやすい。そのため、ＣＷ駆動でのＣＯＤレベルを測定することができなくなってきている。このような場合は、パルス駆動を行って熱飽和現象を低減することにより、ＣＯＤレベルを測定することができるが、高価なパルス電源や適切な配線、計測技術を必要とする。
【０００６】
上記の事柄は、レーザ加工や固体レーザ励起用の高出力半導体レーザ及びそのアレイでも同様であり、これらの半導体レーザでは、活性層の幅がディスク用半導体レーザの１０〜１００倍であり、また、１０〜１０００倍の電流を流すため、それに起因して発熱密度が高く、熱飽和の影響が大きい。そのため、ＣＷ駆動でＣＯＤを測定することが難しく、パルス駆動で計測する必要がある。しかし、大電流かつ高速、高精度なパルス電源は非常に高価であり、また、配線（配線インダクタンスによるパルス波形の鈍り）などの問題があるため、他の方法が必要となりつつある。
【０００７】
一方、半導体レーザにおいては戻り光の問題がある。ディスク用の低出力半導体レーザでは、戻り光があるとレーザが不安定化し、雑音が増大することが知られており、戻り光がある場合の相対雑音強度（ＲＩＮ）が仕様に盛り込まれている。レーザ加工や固体レーザ励起用の高出力の半導体レーザは、戻り光があるとレーザが劣化しやすくなることが分かってきた。
【０００８】
ＹＡＧレーザやファイバレーザ励起用光源としての半導体レーザの市場は急拡大しており、ユーザ数が増加している。また、それら応用分野においては、信頼性や寿命などの性能が最重要視されている。
以上の点を考慮すると、将来的に高出力半導体レーザにおいて、戻り光による劣化についての特性情報が仕様に盛り込まれることが予想される。
この場合、戻り光がある場合のＣＯＤレベルを定量的に評価する測定手段や装置が必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、半導体レーザ素子自身の発熱による利得飽和（熱飽和）が発生してＣＯＤレベルを測定することが困難な半導体レーザにおいて、高価な装置を用いずにＣＯＤレベルを検査することができる、半導体レーザの検査方法及び装置、並びに前記検査方法をコンピュータに実行させるプログラムと当該プログラムが格納された記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の半導体レーザの検査方法は、半導体レーザの光学的損傷が発生する光出力レベルを検査する半導体レーザの検査方法であって、半導体レーザの光出射端面の光透過率を測定する工程と、前記半導体レーザに電流を流して前記光出射端面からレーザ光を出射させ、前記レーザ光の一部を戻り光として前記光出射端面から前記半導体レーザに戻し、前記戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率を測定する工程と、前記戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率、及び、前記光出射端面の光透過率から、前記戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを算出する工程とを有する。
【００１１】
上記の本発明の半導体レーザの検査方法は、半導体レーザの光学的損傷が発生する光出力レベルを検査する半導体レーザの検査方法であって、まず、半導体レーザの光出射端面の光透過率を測定する。次に、半導体レーザに電流を流して光出射端面からレーザ光を出射させ、レーザ光の一部を戻り光として光出射端面から半導体レーザに戻し、戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベルと、そのときの戻り光の戻り率を測定する。次に、得られた戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率、及び、光出射端面の光透過率から、戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを算出する。
【００１２】
また、上記の課題を解決するため、本発明の半導体レーザの検査装置は、半導体レーザの光学的損傷が発生する光出力レベルを検査する半導体レーザの検査装置であって、半導体レーザの光出射端面の光透過率、前記半導体レーザに電流を流して前記光出射端面からレーザ光を出射させ、前記レーザ光の一部を戻り光として前記光出射端面から前記半導体レーザに戻したときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率が入力されるデータ入力部と、前記半導体レーザの光出射端面の光透過率、前記戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率から、前記戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを算出する演算部と、前記戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを出力するデータ出力部とを有する。
【００１３】
上記の本発明の半導体レーザの検査装置は、半導体レーザの光学的損傷が発生する光出力レベルを検査する半導体レーザの検査装置であって、データ入力部、演算部、データ出力部を有する。
データ入力部は、半導体レーザの光出射端面の光透過率、半導体レーザに電流を流して光出射端面からレーザ光を出射させ、レーザ光の一部を戻り光として光出射端面から半導体レーザに戻したときの光学的損傷が発生する光出力レベル、そのときの戻り光の戻り率が入力される。
演算部は、半導体レーザの光出射端面の光透過率、戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率から、戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを算出する。
データ出力部は、戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを出力する。
【００１４】
上記の課題を解決するため、本発明の記録媒体は、半導体レーザの光学的損傷が発生する光出力レベルを検査する半導体レーザの検査方法をコンピュータに実行させるプログラムが格納された記録媒体であって、半導体レーザの光出射端面の光透過率、前記半導体レーザに電流を流して前記光出射端面からレーザ光を出射させ、前記レーザ光の一部を戻り光として前記光出射端面から前記半導体レーザに戻したときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率の各データを取得するステップと、前記半導体レーザの光出射端面の光透過率、前記戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率から、前記戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを算出するステップと、前記戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを出力するステップとを有する。
【００１５】
上記の本発明の記録媒体は、半導体レーザの光出射端面の光透過率、半導体レーザに電流を流して光出射端面からレーザ光を出射させ、レーザ光の一部を戻り光として光出射端面から半導体レーザに戻したときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率の各データを取得し、半導体レーザの光出射端面の光透過率、戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル、そのときの戻り光の戻り率から、戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを算出し、戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを出力する手順をコンピュータに実行させるプログラムが格納されてなる。
【００１６】
上記の課題を解決するため、本発明のプログラムは、半導体レーザの光学的損傷が発生する光出力レベルを検査する半導体レーザの検査方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、半導体レーザの光出射端面の光透過率、前記半導体レーザに電流を流して前記光出射端面からレーザ光を出射させ、前記レーザ光の一部を戻り光として前記光出射端面から前記半導体レーザに戻したときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率の各データを取得するステップと、前記半導体レーザの光出射端面の光透過率、前記戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率から、前記戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを算出するステップと、前記戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを出力するステップとを有する。
【００１７】
上記の本発明のプログラムは、半導体レーザの光出射端面の光透過率、半導体レーザに電流を流して光出射端面からレーザ光を出射させ、レーザ光の一部を戻り光として光出射端面から半導体レーザに戻したときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率の各データを取得し、半導体レーザの光出射端面の光透過率、戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル、そのときの戻り光の戻り率から、戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを算出し、戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベルを出力する手順をコンピュータに実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の半導体レーザの検査方法は、半導体レーザ素子自身の発熱による利得飽和（熱飽和）が発生してＣＯＤレベルを測定することが困難な半導体レーザにおいて、戻り光があるときのＣＯＤレベルと戻り光強度などから、高価な装置を用いずに、戻り光がないときの半導体レーザ単体でのＣＯＤレベルを検査することができる。
【００１９】
本発明の半導体レーザの検査装置は、半導体レーザ素子自身の発熱による利得飽和（熱飽和）が発生してＣＯＤレベルを測定することが困難な半導体レーザにおいて、高価な装置を用いずにＣＯＤレベルを検査することができる。
【００２０】
また、本発明の記録媒体は、半導体レーザ素子自身の発熱による利得飽和（熱飽和）が発生してＣＯＤレベルを測定することが困難な半導体レーザにおいて、高価な装置を用いずにＣＯＤレベルを検査できるプログラムが格納されている。
【００２１】
また、本発明のプログラムは、半導体レーザ素子自身の発熱による利得飽和（熱飽和）が発生してＣＯＤレベルを測定することが困難な半導体レーザにおいて、高価な装置を用いずにＣＯＤレベルを検査できるプログラムである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態に係る半導体レーザの検査装置及び検査方法について、図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は本実施形態に係る半導体レーザの検査装置の模式構成図である。
例えば、検査対象の半導体レーザＬＤは駆動装置１０により駆動される。
また、例えば半導体レーザＬＤの光出射端面の光透過率や、戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率（戻り光の光強度／半導体レーザの出力する光強度）を測定するデータ取得部が設けられている。
データ取得部は、例えば、端面情報測定部２０、光出力測定部３０、戻り光測定部４０を有する。
【００２４】
端面情報測定部２０として、例えば、参照光源２１と分光器（またはスペクトルアナライザ）２２が設けられている。レンズ５１及びビームスプリッタ５２，５３などの光学系を経て、参照光源２１からの光を半導体レーザＬＤの光出射端面に入射させ、当該端面での反射光を分光器２２で受光して、前記端面の光反射率を測定し、前記端面の情報である光透過率を求める。
【００２５】
また、光出力測定部３０として、例えば、第１受光部（ＰＤ１）３１とシャッタ３２を有する。半導体レーザＬＤからの光は、レンズ５１及びビームスプリッタ５２を経て、ビームスプリッタ５４においてその一部が反射され、第１受光部３１で受光されて光の強度が測定される。
また、ビームスプリッタ５４を通過した残りの光は、シャッタ３２に経て光路上を進む。
【００２６】
また、戻り光測定部４０として、例えば、第２受光部（ＰＤ２）４１、ＮＤフィルタ４２、ミラー４３を有する。
シャッタ３２を経て光路上に進んだ光は、ＮＤフィルタ４２により光の強度が調整され、ミラー４３で反射し、再びＮＤフィルタ４２で調整され、シャッタ３２を経てビームスプリッタ５４においてその一部が反射され、第２受光部４１で受光されて光の強度が測定される。
【００２７】
また、ビームスプリッタ５４を通過した残りの光は、ビームスプリッタ５２及びレンズ５１を経て、半導体レーザの光出射端面に戻り光として戻される構成となっている。
【００２８】
即ち、上記の構成の光出力測定部３０により、シャッタ３２を閉じた戻り光のない状態でレーザ光の強度を測定し、シャッタ３２を開けて、一部を戻り光として戻した状態でレーザ光の強度を測定し、戻り光があるときとないときのぞれぞれでレーザ光強度を測定できる。
このようにシャッタ３２により戻り光の有無を容易に制御でき、戻り光が存在することで光出力が低下する現象を捉えることで、戻り光が存在するときにＣＯＤが発生する光出力レベル（戻り光があるときのＣＯＤレベル）を測定できる。
また、上記の構成の戻り光測定部４０により、戻り光の戻り率を測定できる。
【００２９】
また、本実施形態の半導体レーザ検査装置は、データ入力部６１、演算部６２、データ出力部６３、制御部６４を有する。
例えば、データ入力部６１は、半導体レーザの光出射端面の光透過率と、半導体レーザに電流を流して光出射端面からレーザ光を出射させ、レーザ光の一部を戻り光として光出射端面から半導体レーザに戻したときの光学的損傷が発生する光出力レベル（戻り光があるときのＣＯＤレベル）及びそのときの戻り光の戻り率が入力される。
【００３０】
また、演算部６２は、半導体レーザの光出射端面の光透過率、戻り光があるときのＣＯＤレベル及びそのときの戻り光の戻り率から、戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベル（ＣＯＤレベル）を算出する。
また、データ出力部６３は、演算部６２で演算処理で求められた戻り光がないときの光学的損傷が発生する光出力レベル（ＣＯＤレベル）を出力する。
【００３１】
また、制御部６４は、上記のデータ入出力、演算処理及び半導体レーザＬＤの駆動装置の制御を集中して行う。
例えば、データ入力部６１、演算部６２、データ出力部６３、制御部６４は、プログラムを起動させたコンピュータ６０上に実現することができる。
【００３２】
上記の本実施形態に係る半導体レーザ装置の検査装置は、レーザの素子自身の発熱による利得飽和（熱飽和）が発生してＣＯＤレベルを測定することが困難な半導体レーザにおいて、戻り光があるときのＣＯＤレベルと戻り光強度などから半導体レーザ単体でのＣＯＤレベルを検査することができ、高価な装置を用いずに、戻り光がないときの半導体レーザ単体でのＣＯＤレベルを検査することができる。
【００３３】
上記の演算部６２で行う演算処理は、以下のような手順に基づいて行われる。
即ち、レーザの出力端面において、戻り光が無い場合のレーザのＣＯＤ出力をＰＣＯＤ、出力端面での透過率（強度）Ｔ、半導体レーザの光出力に対する戻り光の戻り率（強度）をＲＥＸＴ（戻り光量／出力）、戻り光がある場合のレーザのＣＯＤ出力をＰＣＯＤ＿ＯＦＢとすると、レーザのコヒーレンスをＣとして、次式のように書ける。
【００３４】
【数１】
2008016637.tif 000003
【００３５】
上記の式（１）に、測定された、ＲＥＸＴ、Ｔ、Ｃ、ＰＣＯＤ＿ＯＦＢを代入することで、ＰＣＯＤを算出することができる。
Cに関して、マイケルソン干渉計等を用いて測定することが望ましい。もしくは、前記分光器（またはスペクトルアナライザ）２２において、コヒーレンス解析機能を有する光スペクトルアナライザを使用・併用することも可能である。ただし、一般的な半導体レーザは、複数の波長（モード）で発振しており、本発明の検査装置・検査方法においては、単一の波長（モード）のコヒーレンスを測定する必要がある。しかし、実用的な測定装置サイズを考慮すると、戻り光の遅延時間は〜１０ｎｓ程度であるため、コヒーレンスは十分に高く、Ｃ＝１と近似できる。
【００３６】
また、戻り率ＲＥＸＴに関して、レンズの収差や、光学部品の表面粗さによるレーザ光への影響を考慮し、ＲＥＦＦ＝ηＲＥＸＴのように補正係数をかけた実効的な戻り率ＲＥＦＦを用いることが望ましい。この場合、補正係数ηは、装置の校正情報としてもよいし、適切な光学部品を配置することにより、η＝１とすることもできる。最終的に、式（１）は次式（２）のように簡単化できる。
【００３７】
【数２】
2008016637.tif 000004
【００３８】
上記の式（２）に対し、戻り光がある場合のＣＯＤレベルＰＣＯＤ＿ＯＦＢ、半導体レーザの光出射端面の透過率Ｔ、実効的な戻り率ＲＥＦＦを代入することにより、戻り光がない状態であるレーザ単体のＣＯＤレベルＰＣＯＤを求めることができる。
【００３９】
上記の数式に代入する測定値として、半導体レーザＬＤの光出射端面の光透過率Ｔは、端面情報測定部２０から測定可能である。
また、戻り光があるときのＣＯＤレベルＰＣＯＤ＿ＯＦＢは、光出力測定部３０により測定できる。
また、戻り光の戻り率を戻り光測定部４０により測定できる。
【００４０】
上記のようにして得られた光透過率Ｔ、戻り光があるときのＣＯＤレベルＰＣＯＤ＿ＯＦＢ、戻り光の戻り率を、データ入力部６１から演算部６２に入力し、式（２）に基づいて演算処理し、得られたレーザ単体のＣＯＤレベルＰＣＯＤをデータ出力部６３から出力する。また、厳密なコヒーレンスを考慮したい場合には、前記コヒーレンスCをあわせてデータ入力部６１から入力し、前記式（２）の代わりに下記式（３）に基づいて演算処理し、得られたレーザ単体のＣＯＤレベルＰＣＯＤをデータ出力部６３から出力する。
【００４１】
【数３】
2008016637.tif 000005
【００４２】
本実施形態の半導体レーザの検査装置は、半導体レーザ素子自身の発熱による利得飽和（熱飽和）が発生してＣＯＤレベルを測定することが困難な半導体レーザにおいて、高価な装置を用いずにＣＯＤレベルを検査することができる。
【００４３】
次に、本実施形態の半導体レーザの検査方法について説明する。
図２は、本実施形態の半導体レーザの検査方法の手順を示したフローチャートである。
まず、第１ステップＳＴ１０として、検査対象である半導体レーザの光出射端面の光透過率を測定し、端面情報Ｉ１を得る。
【００４４】
次に、半導体レーザに電流を流して光出射端面からレーザ光を出射させ、レーザ光の一部を戻り光として光出射端面から半導体レーザに戻し、戻り光があるときの光学的損傷が発生する光出力レベル及びそのときの戻り光の戻り率を測定する。
【００４５】
具体的には、まず、第２ステップＳＴ１１として、半導体レーザに印加する電流を所定値に設定し、光出力を設定し、戻り光がない状態でのレーザ光の強度を測定し、光出力情報Ｉ２を得る。
【００４６】
次に、第３ステップＳＴ１２として、レーザ光の一部を戻り光として光出射端面から半導体レーザに戻して、戻り光の戻り率を測定し、戻り光情報Ｉ３として得る。
【００４７】
次に、第４ステップＳＴ１３として、上記の戻り光がある状態でのレーザ光の強度を測定し、次に戻り光を遮断し、戻り光がない状態でのレーザ光の強度を測定する。
【００４８】
次に、第５ステップＳＴ１４として、第４ステップＳＴ１３で得られた戻り光がない状態でのレーザ光の強度と、光出力情報Ｉ２として得られた戻り光がない状態でのレーザ光の強度を比較する。
第４ステップＳＴ１３で得られた戻り光がない状態でのレーザ光の強度が、光出力情報Ｉ２として得られた戻り光がない状態でのレーザ光の強度を下回っていなければ、半導体レーザにＣＯＤが発生していないと判断し、第２ステップＳＴ１１に戻り、半導体レーザに印加する電流を所定量増加させた上で、第２ステップＳＴ１１〜第５ステップＳＴ１４を繰り返して行う。
【００４９】
第４ステップＳＴ１３で得られた戻り光がない状態でのレーザ光の強度が、光出力情報Ｉ２として得られた戻り光がない状態でのレーザ光の強度を下回っていれば、ＣＯＤが発生したものと判断する。
上記のようにして、ＣＯＤが発生したときの光出力レベルを戻り光があるときのＣＯＤレベルＰＣＯＤ＿ＯＦＢ、そのときの戻り率ＲＲＥＸＴあるいは係数ηをかけて実効的な値ＲＥＦＦ、さらに光出射端面の光透過率Ｔを得て、第６ステップＳＴ１５として、各数値を上記の式（１）または（２）に代入して、戻り光がないときの半導体レーザ単体でのＣＯＤレベルＰＣＯＤを得る。
【００５０】
以上のようにして、半導体レーザ素子自身の発熱による利得飽和（熱飽和）が発生してＣＯＤレベルを測定することが困難な半導体レーザにおいて、戻り光があるときのＣＯＤレベルと戻り光強度などから、高価な装置を用いずに、戻り光がないときの半導体レーザ単体でのＣＯＤレベルを検査することができる。
【００５１】
ここで、上記の戻り光を半導体レーザの光出射端面に戻る場合、以下のようにして調整することが好ましい。
（１）まず、例えば、半導体レーザへ印加する順方向電圧Ｖｆは、戻り光の増加に対し減少する性質がある。よって、Ｖｆをモニタし、Ｖｆが最小値となるように、レンズや反射ミラーの位置を調整する。あるいは、このように調整するような制御信号を出力する。戻り光が基板やキャップ層へ入射する場合もＶｆが影響を受けるため、上記の調整方法は粗い調節にしか使用できない。さらなる調整は以下のようにして行う。
（２）戻り光があり定電流駆動を行っている場合、光出力は戻り光量に比例して増加する。光出力が最大になるのは、戻り光がレーザのストライプ中央に戻る場合である。よって、光出力をモニタし、光出力が最大となるように、レンズや反射ミラーの位置を修正し、あるいはレンズや反射ミラーの位置を修正するように制御信号を出力する。
以上の操作により、戻り光の活性層への高効率結合が得られる。
【００５２】
上記のように電源のＶｆをモニタする場合に、以下の手順で半導体レーザの測定を行うことができる。
１）まず、レーザを発光させ、光出力とＶｆをモニタすることにより、戻り光のアライメントを粗調整する。
２）半導体レーザに印加する電流値を増加させる。
３）戻り光のアライメントを調整する。
４）光出力値を直前のアライメント未調整での光出力値と比較し、戻り光が存在することによるＣＯＤの発生を識別する。
５）２〜４を繰り返す。
６）戻り光があることによってＣＯＤが発生するポイントの光出力及び戻り光の戻り率を測定する。
７）端面、戻り率、戻り光があるときのＣＯＤレベルを上記の式に代入し、戻り光がない場合のＣＯＤレベルを算出する。
【００５３】
上記の本実施形態に係る半導体レーザの検査方法によれば、半導体レーザ素子自身の発熱による利得飽和（熱飽和）が発生してＣＯＤレベルを測定することが困難な半導体レーザにおいて、戻り光があるときのＣＯＤレベルと戻り光強度などから、高価な装置を用いずに、戻り光がないときの半導体レーザ単体でのＣＯＤレベルを検査することができる。
【００５４】
熱飽和の効果が強い半導体レーザにおいて、高価なパルス電源を用いることなく、安価なＤＣ電源を使用してＣＯＤレベルを測定できる。
また、駆動方法に依存しないため、パルス駆動に対しても適用可能である。
原理上、ＣＯＤレベルが熱飽和レベルの約４倍の場合まで適用可能である。
一般的に、電源の出力を大きくとる場合、その最小分解能は大きくなってしまうが、本実施形態の検査方法を適用した場合、小出力の電源を使用することができ、測定の分解能を向上させることができる。
【００５５】
さらに、光出力の熱飽和などにより、直接ＣＯＤレベルが測定できない素子において、ＣＯＤレベルを測定でき、原理的に、半導体レーザだけでなく全てのレーザに適用可能である。
【００５６】
熱飽和するようなデバイスのＣＯＤレベルを評価可能であるので、新しい評価法として、レーザ設計へのフィードバックが可能となる。
戻り光がある場合のＣＯＤレベルを評価可能であるので、将来的に要求されると予想される、戻り光にある場合での信頼性評価を行うために必要とされる性能を高い精度で管理できる。
【００５７】
ＣＯＤレベルを測定するための電源及び受光系のコストを低減可能である。
電源の出力を１／４にすることができ、大幅なコストダウンあるいは精度向上が得られる。
パルス電源からＣＷ電源への置き換えが可能であり、その場合、受光系に必要な高速ディテクタやトリガ機構は不必要となる。結果として、安価で精度及び安定性の高いＣＷ光ディテクタを使用でき、精度の向上とコストダウンが得られる。
【００５８】
本発明は上記の実施形態に限定されない。
例えば、上記の半導体レーザの検査方法の手順をコンピュータに実施させるためのプログラムと、当該プログラムを格納した記録媒体についても本発明の範囲である。
その他、本発明の観点を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の半導体レーザの検査方法は、戻り光がない場合での半導体レーザのＣＯＤレベルを検査する方法に適用できる。
本発明の半導体レーザの検査装置は、戻り光がない場合での半導体レーザのＣＯＤレベルを検査する装置に適用できる。
本発明の記録媒体は、導体レーザの検査方法をコンピュータに実施させるプログラムを格納した記録媒体に適用できる。
本発明のプログラムは、半導体レーザの検査方法をコンピュータに実施させるプログラムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は本発明の実施形態に係る半導体レーザの検査装置の模式構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態の半導体レーザの検査方法の手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１０…駆動装置、２０…端面情報測定部、２１…参照光源、２２…分光器、３０…光出力測定部、３１…第１受光部、３２…シャッタ、４０…戻り光測定部、４１…第２受光部、４２…ＮＤフィルタ、４３…ミラー、５１…レンズ、５２，５３，５４…ビームスプリッタ、６０…コンピュータ、６１…データ入力部、６２…演算部、６３…データ出力部、６４…制御部、ＳＴ１０，ＳＴ１１，ＳＴ１２，ＳＴ１３，ＳＴ１４，ＳＴ１５…ステップ
【図１】
2008016637.tif 000006
【図２】
2008016637.tif 000007