(57)【要約】 【課題】  半導体レーザ素子の特性を高速に測定することができる半導体レーザ素子の特性測定装置および方法を提供する。【解決手段】  ＡＤＣａ１８１およびＡＤＣｂ１８２は、測定タイミング信号に同期して、差動増幅器ｃ１７６が出力する電流信号をアナログデジタル変換する。ＡＤＣａ１８１およびＡＤＣｂ１８２によって変換された電流情報は、それぞれメモリａ１１１およびメモリｂ１１２に記憶される。電流比較器１９１は、比較タイミング信号に同期して、メモリａ１１１およびメモリｂ１１２に記憶される電流情報が示す電流の測定値とメモリｊ１９４に記憶される電流の限界値とを交互に比較する。ＣＰＵａ１０は、比較部１９から受け取った比較結果が、測定値が限界値を超えていることを示していると、測定を停止し、記憶部ａ１１に記憶される電流情報、電圧情報、および光パワー情報を通信部２１によって他の装置に送信する。【選択図】      図１
2008182046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ素子に印加される電圧の大きさに応じた第１アナログ信号を出力する電圧検出部と、
半導体レーザ素子を流れる電流の大きさに応じた第２アナログ信号を出力する電流検出部と、
半導体レーザ素子から出射する光を受光し、光の強度に応じた第３アナログ信号を出力する光強度検出部と、
タイミング信号を発生して送出するタイミング発生部と、
電圧検出部が出力する第１アナログ信号、電流検出部が出力する第２アナログ信号、および光強度検出部が出力する第３アナログ信号を、タイミング発生部が送出するタイミング信号に同期して、それぞれアナログデジタル変換し、第１〜第３アナログ信号にそれぞれ対応する第１〜第３デジタルデータを出力するアナログデジタル変換部と、
アナログデジタル変換部が出力する第１〜第３デジタルデータを記憶する記憶部と、
記憶部に記憶される第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度と予め定める基準値とを、タイミング発生部が送出するタイミング信号に同期してそれぞれ比較する比較部と、
プログラムを実行することによって、タイミング発生部および記憶部を制御し、予め定める指示が与えられると、タイミング発生部にタイミング信号の送出を開始させ、比較部の比較結果が、前記第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度が予め定める基準値を超えたことを示していると、タイミング発生部にタイミング信号の送出を停止させるとともに、記憶部に記憶される第１〜第３デジタルデータを出力させる制御部とを含むことを特徴とする半導体レーザ素子の特性測定装置。
【請求項２】
前記アナログデジタル変換部は、電圧検出部が出力する第１アナログ信号、電流検出部が出力する第２アナログ信号、および光強度検出部が出力する第３アナログ信号の各信号のそれぞれに対応し、アナログデジタル変換するアナログデジタル変換器を少なくとも２つ含み、
各信号に対応するアナログデジタル変換器は、タイミング発生部から送出されるタイミング信号に同期して、そのアナログデジタル変換器のうちの１つずつが順次交替して各信号をアナログデジタル変換することを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子の特性測定装置。
【請求項３】
前記記憶部は、各アナログデジタル変換器が出力する第１〜第３デジタルデータをそれぞれ記憶する複数のメモリ部を含み、
前記比較部は、タイミング信号が示すタイミングのうち、各アナログデジタル変換器が次にアナログデジタル変換を開始するタイミングの１つ前のタイミングに同期して、直近にメモリ部に記憶された第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度と、前記予め定める基準値とを比較することを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ素子の特性測定装置。
【請求項４】
前記予め定める基準値は、電圧検出部が出力する第１アナログ信号、電流検出部が出力する第２アナログ信号、および光強度検出部が出力する第３アナログ信号にそれぞれ対応する基準値を含み、
前記比較部は、
前記第１〜第３アナログ信号にそれぞれ対応する基準値を表す基準値情報を記憶する第２のメモリ部と、
前記複数のメモリ部に記憶される第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度と、第２のメモリ部に記憶される基準値情報が示す基準値とを、前記第１〜第３アナログ信号ごとに比較する比較器とを含むことを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ素子の特性測定装置。
【請求項５】
半導体レーザ素子を駆動する駆動部と、
通信回線を介して他の装置と通信する通信部とをさらに含み、
通信部は、前記他の装置から測定条件を表す測定条件情報を受信し、
前記制御部は、通信部が測定条件情報を受信すると、受信した測定条件情報が示す測定条件を、駆動部、タイミング発生部、および比較部に指示し、
駆動部、タイミング発生部、および比較部は、それぞれ指示された測定条件で動作することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体レーザ素子の特性測定装置。
【請求項６】
予め定める指示が与えられると、タイミング信号を発生するタイミング発生部によるタイミング信号の送出を開始するタイミング信号送出開始工程と、
半導体レーザ素子に印加される電圧の大きさに応じた第１アナログ信号を出力する電圧検出部が出力する第１アナログ信号、半導体レーザ素子を流れる電流の大きさに応じた第２アナログ信号を出力する電流検出部が出力する第２アナログ信号、および半導体レーザ素子から出射する光を受光し、光の強度に応じた第３アナログ信号を出力する光強度検出部が出力する第３アナログ信号を、タイミング発生部が送出するタイミング信号に同期して、各信号をアナログデジタル変換するアナログデジタル変換部によってそれぞれアナログデジタル変換し、第１〜第３アナログ信号にそれぞれ対応する第１〜第３デジタルデータを出力するアナログデジタル変換工程と、
アナログデジタル変換工程で出力された第１〜第３デジタルデータを記憶部に記憶する記憶工程と、
記憶工程で記憶された第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度と予め定める基準値とを、タイミング発生部が送出するタイミング信号に同期してそれぞれ比較する比較部によって比較する比較工程と、
比較工程での比較結果が、前記第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度が予め定める基準値を超えたことを示していると、タイミング発生部からのタイミング信号の送出を停止するとともに、記憶工程で記憶された第１〜第３デジタルデータを出力する出力工程とを含むことを特徴とする半導体レーザ素子の特性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ素子の特性を測定する半導体レーザ素子の特性測定装置および方法に関し、より詳細には、半導体レーザ素子組立プロセスにおいて、半導体レーザ素子の電気特性および光出力特性を高速でパルス印加測定することができる半導体レーザ素子の特性測定装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、第１の従来の技術による特性測定装置９の概略の構成を示す。特性測定装置９は、半導体レーザ素子２が出射する光のパワー、半導体レーザ素子２に印加される電圧、および半導体レーザ素子２を流れる電流を測定する装置であり、ＣＰＵ（Central 
Processing Unit）ｂ３０、記憶部ｂ３１、タイミング信号発生部ｂ３２、ＤＡ（
Digital-to-Analog）変換回路部ｂ３３、パルスレーザ駆動部ｂ（以下「ＬＤ駆動部ｂ」という）３４、光パワー検出回路部ｂ３５、電流測定用抵抗ｂ３６、電流電圧検出回路部ｂ３７、ＡＤ（Analog-to-Digital）変換測定部ｂ３８、ストレージメディア３９、表示部４０、および入力部４１を含む。
【０００３】
ＬＤ駆動部ｂ３４は、タイミング信号発生部ｂ３２から指示されるパルス周期信号、ならびにＤＡ変換回路部ｂ３３から指示される印加パルスレベル信号および印加パルス幅亜信号に従って、半導体レーザ素子２を発光させる。タイミング信号発生部ｂ３２は、ＣＰＵｂ３０からの指示によってパルス周期信号をＬＤ駆動部ｂ３４に出力するとともに、アナログ信号をデジタル信号に変換するタイミングをＤＡ変換回路部ｂ３３に指示する。ＤＡ変換回路部ｂ３３は、ＣＰＵｂ３０が記憶部ｂ３１に含まれるメモリｐ３１４に設定したデータに基づいて印加パルスレベル信号をＬＤ駆動部ｂ３４に出力し、ＣＰＵｂ３０が記憶部ｂ３１に含まれるメモリｑ３１５に設定したデータに基づいて印加パルス幅信号をＬＤ駆動部ｂ３４に出力する。
【０００４】
光パワー検出回路部ｂ３５は、光信号を光電変換する受光素子ｂ３５１、光測定用抵抗ｂ３５２、受光素子ｂ３５１によって変換された電流が光測定用抵抗ｂ３５２を流れることによって光測定用抵抗ｂ３５２の両端子に生じる電圧を、それぞれ増幅する増幅器ｇ３５３および増幅器ｈ３５４、ならびにこれらの増幅器の出力の差分を光パワー信号として出力する差動増幅器ｄ３５５を含む。電流電圧検出回路部ｂ３７は、電流測定用抵抗ｂ３６の両端子の電圧をそれぞれ増幅する増幅器ｊ３７１および増幅器ｋ３７２、これらの増幅器の出力の差分を電流信号として出力する差動増幅器ｅ３７３、および電流測定用抵抗ｂ３６の端子のうち半導体レーザ素子２が接続される側に接続される増幅器ｋ３７２の出力を電圧信号として出力する増幅器ｌ３７４を含む。
【０００５】
ＡＤ変換測定部ｂ３８は、電流電圧検出回路部ｂ３７が出力する電圧信号を、アナログデジタル変換器（以下「ＡＤＣ」という）ｍ３８１によって電圧の測定値を表す電圧情報に変換し、変換された電圧情報を記憶部ｂ３１に含まれるメモリｍ３１１に記憶する。同様に、電流電圧検出回路部ｂ３７が出力する電流信号を、ＡＤＣｎ３８２によって電流の測定値を表す電流情報に変換し、変換された電流情報を記憶部ｂ３１に含まれるメモリｎ３１２に記憶する。光パワー検出回路部ｂ３５が出力する光パワー信号を、ＡＤＣｏ３８３によって光のパワーを表す光パワー情報に変換し、変換された光パワー情報を記憶部ｂ３１に含まれるメモリｏ３１３に記憶する。
【０００６】
ＣＰＵｂ３０は、入力部４１によって指示された印加パルスレベルおよび印加パルス幅を表すデジタル情報をそれぞれメモリｐ３１４およびメモリｑ３１５に設定し、入力部４１の指示によって、半導体レーザ素子２の特性の測定開始をタイミング信号発生部ｂ３２に指示する。さらに、ＣＰＵｂ３０は、メモリｍ３１１に記憶された電圧情報、メモリｎ３１２に記憶された電流情報、およびメモリｏ３１３に記憶された光パワー情報に基づいて、測定の続行要否を判断し、測定が終了すると、測定結果を表示部４０に表示、あるいはストレージメディア３９に出力する。
【０００７】
第２の従来の技術として、半導体の特性を測定するために用いられる電圧電流測定ユニットがある。この電圧電流測定ユニットは、被測定対象に供給する出力電圧または出力電流が設定値となるように制御するために、電流測定用抵抗と、電流測定用抵抗を介して被測定対象に出力電圧を供給する信号生成源と、電流測定用抵抗の端子のうち被測定対象側の端子の電圧を測定する電圧測定回路と、電流測定用抵抗の両端間の電圧を測定することによって、電流測定用抵抗を流れる電流を測定する電流測定回路とから構成される。さらに、電圧測定回路および電流測定回路に、電流測定用抵抗の両端子の電圧をそれぞれアナログ値からデジタル値に変換するアナログ−デジタル変換器が設けられると共に、信号生成源が有する誤差検出部をデジタル回路によって構成し、信号生成源の出力段にデジタルアナログ変換器が設けられる。デジタルアナログ変換器による出力電圧の制御をデジタル回路によって行っているので、負荷条件に対応した出力電圧値制御を行うことができる。すなわち、ループ全体の利得周波数特性を高周波域まで伸ばしても、電圧設定値変更時に発生するオーバーシュートの増加を防止することができる（たとえば特許文献１参照）。
【０００８】
第３の従来の技術として、波形測定装置がある。この波形測定装置は、測定データを記憶するための複数の記憶部を有するメモリ手段と、測定データを時分割に各記憶装置に順次書き込み、測定データを書き込み中の記憶部を除く記憶部に記憶されている測定データを読み出すメモリアクセス手段とを含む。測定データの記憶部への書き込みと、書き込み中の記憶部を除く記憶部からの測定データの読み出しを並行して行うことができる。データの記録と、読み出した測定データによるデータ解析とを並行に処理することができ、一連の処理の作業効率を向上させることができる（たとえば特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−２４９８８９号公報
【特許文献２】特開２００５−３１５６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、第１の従来の技術は、デジタルアナログ変換器を用いており、測定可能な信号が変化する周波数の上限が、デジタルアナログ変換器の処理速度によって制限され、さらにＣＰＵを用いており、その処理速度の制限も受け、半導体レーザ素子の特性を高速に測定することができないという問題がある。第２の従来の技術も、デジタルアナログ変換器を用いており、測定可能な信号が変化する周波数の上限が、デジタルアナログ変換器の処理速度によって制限される。
【００１１】
第３の従来の技術は、メモリを分割することによって、メモリへのデータの読み書きを並行して行えるようにするものであるが、メモリへのデータの書き込み前の処理、具体的には、デジタルアナログ変換、およびメモリから読み出したデータに対する処理、具体的には、ＣＰＵが行う測定を続行するか否かの判断の処理を速くすることができない。
【００１２】
本発明の目的は、半導体レーザ素子の特性を高速に測定することができる半導体レーザ素子の特性測定装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、半導体レーザ素子に印加される電圧の大きさに応じた第１アナログ信号を出力する電圧検出部と、
半導体レーザ素子を流れる電流の大きさに応じた第２アナログ信号を出力する電流検出部と、
半導体レーザ素子から出射する光を受光し、光の強度に応じた第３アナログ信号を出力する光強度検出部と、
タイミング信号を発生して送出するタイミング発生部と、
電圧検出部が出力する第１アナログ信号、電流検出部が出力する第２アナログ信号、および光強度検出部が出力する第３アナログ信号を、タイミング発生部が送出するタイミング信号に同期して、それぞれアナログデジタル変換し、第１〜第３アナログ信号にそれぞれ対応する第１〜第３デジタルデータを出力するアナログデジタル変換部と、
アナログデジタル変換部が出力する第１〜第３デジタルデータを記憶する記憶部と、
記憶部に記憶される第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度と予め定める基準値とを、タイミング発生部が送出するタイミング信号に同期してそれぞれ比較する比較部と、
プログラムを実行することによって、タイミング発生部および記憶部を制御し、予め定める指示が与えられると、タイミング発生部にタイミング信号の送出を開始させ、比較部の比較結果が、前記第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度が予め定める基準値を超えたことを示していると、タイミング発生部にタイミング信号の送出を停止させるとともに、記憶部に記憶される第１〜第３デジタルデータを出力させる制御部とを含むことを特徴とする半導体レーザ素子の特性測定装置である。
【００１４】
本発明に従えば、電圧検出部によって、半導体レーザ素子に印加される電圧の大きさに応じた第１アナログ信号が出力され、電流検出部によって、半導体レーザ素子を流れる電流の大きさに応じた第２アナログ信号が出力され、光強度検出部によって、半導体レーザ素子から出射する光を受光し、光の強度に応じた第３アナログ信号が出力され、タイミング発生部によって、タイミング信号が発生されて送出される。そして、アナログデジタル変換部によって、電圧検出部が出力する第１アナログ信号、電流検出部が出力する第２アナログ信号、および光強度検出部が出力する第３アナログ信号が、タイミング発生部が送出するタイミング信号に同期して、それぞれアナログデジタル変換され、第１〜第３アナログ信号にそれぞれ対応する第１〜第３デジタルデータが出力され、記憶部によって、アナログデジタル変換部が出力する第１〜第３デジタルデータが記憶され、比較部によって、記憶部に記憶される第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度と予め定める基準値とが、タイミング発生部が送出するタイミング信号に同期してそれぞれ比較される。さらに、プログラムを実行することによってタイミング発生部および記憶部を制御する制御部によって、予め定める指示が与えられると、タイミング発生部によってタイミング信号の送出が開始され、比較部の比較結果が、前記第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度が予め定める基準値を超えたことを示していると、タイミング発生部によってタイミング信号の送出が停止されるとともに、記憶部に記憶される第１〜第３デジタルデータが出力されるので、従来制御部たとえばＣＰＵがプログラムを実行することによって行っていた測定結果の比較を、比較部たとえば比較器などのハードウエアで行うことができ、半導体レーザ素子の特性を高速に測定することができる。
【００１５】
また本発明は、前記アナログデジタル変換部は、電圧検出部が出力する第１アナログ信号、電流検出部が出力する第２アナログ信号、および光強度検出部が出力する第３アナログ信号の各信号のそれぞれに対応し、アナログデジタル変換するアナログデジタル変換器を少なくとも２つ含み、
各信号に対応するアナログデジタル変換器は、タイミング発生部から送出されるタイミング信号に同期して、そのアナログデジタル変換器のうちの１つずつが順次交替して各信号をアナログデジタル変換することを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、前記アナログデジタル変換部によって、電圧検出部が出力する第１アナログ信号、電流検出部が出力する第２アナログ信号、および光強度検出部が出力する第３アナログ信号の各信号のそれぞれに対応し、アナログデジタル変換するアナログデジタル変換器が少なくとも２つ含まれ、各信号に対応するアナログデジタル変換器によって、タイミング発生部から送出されるタイミング信号に同期して、そのアナログデジタル変換器のうちの１つずつが順次交替して各信号がアナログデジタル変換されるので、すなわち各信号のアナログデジタル変換を複数のアナログデジタル変換器で交替して行うので、１つのアナログデジタル変換器によるアナログデジタル変換の処理時間が終了する前に、次のタイミングで別のアナログデジタル変換器によってアナログデジタル変換を開始することができる。
【００１７】
また本発明は、前記記憶部は、各アナログデジタル変換器が出力する第１〜第３デジタルデータをそれぞれ記憶する複数のメモリ部を含み、
前記比較部は、タイミング信号が示すタイミングのうち、各アナログデジタル変換器が次にアナログデジタル変換を開始するタイミングの１つ前のタイミングに同期して、直近にメモリ部に記憶された第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度と、前記予め定める基準値とを比較することを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、前記記憶部は、各アナログデジタル変換器が出力する第１〜第３デジタルデータをそれぞれ記憶する複数のメモリ部を含み、前記比較部によって、タイミング信号が示すタイミングのうち、各アナログデジタル変換器が次にアナログデジタル変換を開始するタイミングの１つ前のタイミングに同期して、直近にメモリ部に記憶された第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度と、前記予め定める基準値とが比較されるので、測定結果の比較を、タイミング信号が示すタイミングごとに行うことができる。
【００１９】
また本発明は、前記予め定める基準値は、電圧検出部が出力する第１アナログ信号、電流検出部が出力する第２アナログ信号、および光強度検出部が出力する第３アナログ信号にそれぞれ対応する基準値を含み、
前記比較部は、
前記第１〜第３アナログ信号にそれぞれ対応する基準値を表す基準値情報を記憶する第２のメモリ部と、
前記複数のメモリ部に記憶される第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度と、第２のメモリ部に記憶される基準値情報が示す基準値とを、前記第１〜第３アナログ信号ごとに比較する比較器とを含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、前記予め定める基準値は、電圧検出部が出力する第１アナログ信号、電流検出部が出力する第２アナログ信号、および光強度検出部が出力する第３アナログ信号にそれぞれ対応する基準値を含み、前記比較部に含まれる第２のメモリ部によって、前記第１〜第３アナログ信号にそれぞれ対応する基準値を表す基準値情報が記憶され、前記比較部に含まれる比較器によって、前記複数のメモリ部に記憶される第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度と、第２のメモリ部に記憶される基準値情報が示す基準値とが、前記第１〜第３アナログ信号ごとに比較されるので、第１〜第３アナログ信号の信号ごとの比較を並行して行うことができる。
【００２１】
また本発明は、半導体レーザ素子を駆動する駆動部と、
通信回線を介して他の装置と通信する通信部とをさらに含み、
通信部は、前記他の装置から測定条件を表す測定条件情報を受信し、
前記制御部は、通信部が測定条件情報を受信すると、受信した測定条件情報が示す測定条件を、駆動部、タイミング発生部、および比較部に指示し、
駆動部、タイミング発生部、および比較部は、それぞれ指示された測定条件で動作することを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、駆動部によって、半導体レーザ素子が駆動され、通信回線を介して他の装置と通信する通信部によって、前記他の装置から測定条件を表す測定条件情報が受信され、前記制御部によって、通信部が測定条件情報を受信すると、受信した測定条件情報が示す測定条件が、駆動部、タイミング発生部、および比較部に指示され、駆動部、タイミング発生部、および比較部によって、それぞれ指示された測定条件で動作されるので、外部の装置から測定条件を設定することができる。
【００２３】
また本発明は、予め定める指示が与えられると、タイミング信号を発生するタイミング発生部によるタイミング信号の送出を開始するタイミング信号送出開始工程と、
半導体レーザ素子に印加される電圧の大きさに応じた第１アナログ信号を出力する電圧検出部が出力する第１アナログ信号、半導体レーザ素子を流れる電流の大きさに応じた第２アナログ信号を出力する電流検出部が出力する第２アナログ信号、および半導体レーザ素子から出射する光を受光し、光の強度に応じた第３アナログ信号を出力する光強度検出部が出力する第３アナログ信号を、タイミング発生部が送出するタイミング信号に同期して、各信号をアナログデジタル変換するアナログデジタル変換部によってそれぞれアナログデジタル変換し、第１〜第３アナログ信号にそれぞれ対応する第１〜第３デジタルデータを出力するアナログデジタル変換工程と、
アナログデジタル変換工程で出力された第１〜第３デジタルデータを記憶部に記憶する記憶工程と、
記憶工程で記憶された第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度と予め定める基準値とを、タイミング発生部が送出するタイミング信号に同期してそれぞれ比較する比較部によって比較する比較工程と、
比較工程での比較結果が、前記第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度が予め定める基準値を超えたことを示していると、タイミング発生部からのタイミング信号の送出を停止するとともに、記憶工程で記憶された第１〜第３デジタルデータを出力する出力工程とを含むことを特徴とする半導体レーザ素子の特性測定方法である。
【００２４】
本発明に従えば、タイミング信号送出開始工程では、予め定める指示が与えられると、タイミング信号を発生するタイミング発生部によるタイミング信号の送出を開始する。そして、アナログデジタル変換工程では、半導体レーザ素子に印加される電圧の大きさに応じた第１アナログ信号を出力する電圧検出部が出力する第１アナログ信号、半導体レーザ素子を流れる電流の大きさに応じた第２アナログ信号を出力する電流検出部が出力する第２アナログ信号、および半導体レーザ素子から出射する光を受光し、光の強度に応じた第３アナログ信号を出力する光強度検出部が出力する第３アナログ信号を、タイミング発生部が送出するタイミング信号に同期して、各信号をアナログデジタル変換するアナログデジタル変換部によってそれぞれアナログデジタル変換し、第１〜第３アナログ信号にそれぞれ対応する第１〜第３デジタルデータを出力する。さらに、記憶工程では、アナログデジタル変換工程で出力された第１〜第３デジタルデータを記憶部に記憶し、比較工程では、記憶工程で記憶された第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度と予め定める基準値とを、タイミング発生部が送出するタイミング信号に同期してそれぞれ比較する比較部によって比較し、出力工程では、比較工程での比較結果が、前記第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度が予め定める基準値を超えたことを示していると、タイミング発生部からのタイミング信号の送出を停止するとともに、記憶工程で記憶された第１〜第３デジタルデータを出力するので、従来たとえばＣＰＵがプログラムを実行することによって行っていた測定結果の比較を、比較部たとえば比較器などのハードウエアで行うことができ、半導体レーザ素子の特性を高速に測定することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、従来制御部たとえばＣＰＵがプログラムを実行することによって行っていた測定結果の比較を、比較部たとえば比較器などのハードウエアで行うことができ、半導体レーザ素子の特性を高速に測定することができるので、特性測定装置自身の性能を高めることで、スピードアップを図ることが可能となる。スピードアップして高速に測定することができるので、デバイスに対して自発熱による特性変動を減らすことができ、測定の精度向上を図ることができる。さらに、温度上昇による負荷を減らすことができるので、測定の精度向上およびデバイスの品質向上を図ることができる。
【００２６】
また本発明によれば、各信号のアナログデジタル変換を複数のアナログデジタル変換器で交替して行うので、１つのアナログデジタル変換器によるアナログデジタル変換の処理時間が終了する前に、次のタイミングで別のアナログデジタル変換器によってアナログデジタル変換を開始することができる。したがって、アナログデジタル変換および測定値と基準値との比較を高速処理することができるようになり、半導体レーザ素子の特性をさらに高速に測定することができる。
【００２７】
また本発明によれば、測定結果の比較を、タイミング信号が示すタイミングごとに行うことができるので、比較の開始は、１つの信号についてのアナログデジタル変換器の数のタイミング分遅くなることはあっても、比較は、タイミング信号の周波数で行うことができる。
【００２８】
また本発明によれば、第１〜第３アナログ信号の信号ごとの比較を並行して行うことができるので、比較時間を短縮することができ、半導体レーザ素子の特性をさらに高速に測定することができる。
【００２９】
また本発明によれば、外部の装置から測定条件を設定することができるので、ユーザは遠隔で測定条件を変えて測定することができる。
【００３０】
また本発明によれば、従来たとえばＣＰＵがプログラムを実行することによって行っていた測定結果の比較を、比較部たとえば比較器などのハードウエアで行うことができ、半導体レーザ素子の特性を高速に測定することができるので、本発明による半導体レーザ素子の特性測定方法を適用する特性測定装置自身の性能を高めることで、スピードアップを図ることが可能となる。スピードアップして高速に測定することができるので、デバイスに対して自発熱による特性変動を減らすことができ、測定の精度向上を図ることができる。さらに、温度上昇による負荷を減らすことができるので、測定の精度向上およびデバイスの品質向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は、本発明の実施の一形態である特性測定装置１の概略の構成を示す。半導体レーザ素子の特性測定装置である特性測定装置１は、半導体レーザ素子２に印加される電圧、半導体レーザ素子２を流れる電流、および半導体レーザ素子２が出射する光の強度（以下「パワー」ともいう）を測定する装置であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）ａ１０、記憶部ａ１１、タイミング信号発生部ａ１２、ＤＡ（Digital-to-Analog）変換回路部ａ１３、パルスレーザ駆動部ａ（以下「ＬＤ駆動部ａ」という）１４、光パワー検出回路部ａ１５、電流測定用抵抗ａ１６、電流電圧検出回路部ａ１７、ＡＤ（Analog-to-
Digital）変換測定部ａ１８、比較部１９、不揮発性メモリ２０、および通信部２１を含む。半導体レーザ素子の特性測定方法は、特性測定装置１によって処理される。
【００３２】
ＣＰＵａ１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの図示しない記憶装置に記憶されるプログラムを実行することによって、記憶部ａ１１、タイミング信号発生部ａ１２、比較部１９、不揮発性メモリ２０、および通信部２１などを制御する。記憶部ａ１１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置によって構成されるメモリａ１１１〜メモリｈ１１８を含む。メモリａ１１１およびメモリｂ１１２は、電流の測定値を表す電流情報を記憶し、メモリｃ１１３およびメモリｄ１１４は、電圧の測定値を表す電圧情報を記憶し、メモリｅ１１５およびメモリｆ１１６は、光パワーの測定値を表す光パワー情報を記憶する。メモリｇ１１７およびメモリｈ１１８は、測定条件を表す測定条件情報の一部を記憶するための記憶装置であり、たとえばメモリｇ１１７は印加パルスレベルを表す情報、およびメモリｈ１１８は印加パルス幅を表す情報を記憶する。
【００３３】
タイミング信号発生部ａ１２は、一定の周波数の発振信号を発生する発振器を有し、発振器が発生する発振信号に基づくタイミング信号を送出する。タイミング信号は、パルス周期信号、測定タイミング信号、および比較タイミング信号を含む。パルス周期信号は、パルス周期とパルスの立ち上がりタイミングを指示する信号であり、ＬＤ駆動部ａ１４に送出される。測定タイミング信号は、アナログデジタル変換を開始するタイミングつまりアナログ信号をサンプリングするタイミングを指示する信号であり、ＡＤ変換測定部ａ１８に送出される。比較タイミング信号は、測定値と限界値とを比較するタイミングを指示する信号であり、比較部１９に送出される。
【００３４】
ＤＡ変換回路部ａ１３は、デジタル情報をアナログ信号に変換するＤＡＣ（Digital 
Analog Converter）ｇ１３１およびＤＡＣｈ１３２を含み、変換したアナログ信号をＬＤ駆動部ａ１４に出力する。ＤＡＣｇ１３１は、メモリｇ１１７に記憶される印加パルスレベルを表す情報を印加パルスレベル信号に変換する。ＤＡＣｈ１３２は、メモリｈ１１８に記憶される印加パルス幅を表す情報を印加パルス幅信号に変換する。
【００３５】
ＬＤ駆動部ａ１４は、被測定物のデバイスである半導体レーザ素子２を駆動するパルスレーザ駆動回路によって構成される。ＬＤ駆動部ａ１４は、電流測定用抵抗ａ１６を介して接地される半導体レーザ素子２に、タイミング信号発生部ａ１２からのパルス周期信号、ＤＡＣｇ１３１からの印加パルスレベル信号、およびＤＡＣｈ１３２からの印加パルス幅信号に従って、電流を供給する。光パワー検出回路部ａ１５は、パルスレーザを発光する半導体レーザ素子２が出射する光の強度を測定する回路であり、光信号を光電変換するフォトダイオードなどの受光素子ａ１５１、光測定用抵抗ａ１５２、受光素子ａ１５１によって変換された電流が光測定用抵抗ａ１５２を流れることによって光測定用抵抗ａ１５２の両端子に生じる電圧を、それぞれ増幅する増幅器ａ１５３および増幅器ｂ１５４、ならびにこれらの増幅器の出力の差分を、光の強度を表す光パワー信号として出力する差動増幅器ａ１５５を含む。
【００３６】
電流電圧検出回路部ａ１７は、半導体レーザ素子２の両端子の電圧をそれぞれ増幅する増幅器ｃ１７１および増幅器ｄ１７２、これらの増幅器の出力の差分を、電圧の大きさを表す電圧信号として出力する差動増幅器ｂ１７３、電流測定用抵抗ａ１６の両端子の電圧をそれぞれ増幅する増幅器ｅ１７４および増幅器ｆ１７５、およびこれらの増幅器の出力の差分を、電流の大きさを表す電流信号として出力する差動増幅器ｃ１７６を含む。
【００３７】
ＡＤ変換測定部ａ１８は、複数のアナログデジタル変換器（以下「ＡＤＣ」という）を含み、図１に示した例では、差動増幅器ｃ１７６が出力する電流信号について、ＡＤＣａ１８１およびＡＤＣｂ１８２の２つのＡＤＣを有し、差動増幅器ｂ１７３が出力する電圧信号について、ＡＤＣｃ１８３およびＡＤＣｄ１８４の２つのＡＤＣを有し、差動増幅器ａ１５５が出力する光パワー信号について、ＡＤＣｅ１８５およびＡＤＣｆ１８６の２つのＡＤＣを有する。ＡＤＣａ１８１およびＡＤＣｂ１８２は、タイミング信号発生部ａ１２から送出される測定タイミング信号に同期して、交互に電流信号をアナログデジタル変換し、電流の測定値を表す電流情報を出力する。同様に、ＡＤＣｃ１８３およびＡＤＣｄ１８４は、タイミング信号発生部ａ１２から送出される測定タイミング信号に同期して、交互に電圧信号をアナログデジタル変換し、電圧の測定値を表す電圧情報を出力する。ＡＤＣｅ１８５およびＡＤＣｆ１８６は、タイミング信号発生部ａ１２から送出される測定タイミング信号に同期して、交互に光パワー信号をアナログデジタル変換し、光パワーを表す光パワー情報を出力する。ＡＤＣａ１８１およびＡＤＣｂ１８２が出力する電流情報は、それぞれメモリａ１１１およびメモリｂ１１２に記憶される。ＡＤＣｃ１８３およびＡＤＣｄ１８４が出力する電圧情報は、それぞれメモリｃ１１３およびメモリｄ１１４に記憶される。ＡＤＣｅ１８５およびＡＤＣｆ１８６が出力する光パワー情報は、それぞれメモリｅ１１５およびメモリｆ１１６に記憶される。
【００３８】
比較部１９は、メモリｊ１９４、メモリｋ１９５、メモリｌ１９６、電流比較器１９１、電圧比較器１９２、およびパワー比較器１９３を含んで構成される。メモリｊ１９４は、電流の限界値を表す電流限界値情報を記憶し、メモリｋ１９５は、電圧の限界値を表す電圧限界値情報を記憶し、メモリｌ１９６は、光パワーの限界値を表す光パワー限界値情報を記憶する。
【００３９】
電流比較器１９１は、タイミング信号発生部ａ１２から送出される比較タイミング信号に同期して、メモリａ１１１およびメモリｂ１１２に記憶される電流情報を交互に読み出して、読み出した電流情報が示す電流の測定値とメモリｊ１９４に記憶される電流限界値情報が示す電流の限界値とを比較する。同様に、電流比較器１９１は、タイミング信号発生部ａ１２から送出される比較タイミング信号に同期して、メモリｃ１１３およびメモリｄ１１４に記憶される電圧情報を交互に読み出して、読み出した電圧情報が示す電圧の測定値とメモリｋ１９５に記憶される電圧限界値情報が示す電圧の限界値とを比較する。パワー比較器１９３は、タイミング信号発生部ａ１２から送出される比較タイミング信号に同期して、メモリｅ１１５およびメモリｆ１８６に記憶される光パワー情報を交互に読み出して、読み出した光パワー情報が示す光パワーの測定値とメモリｌ１９６に記憶される光パワー限界値情報が示す光パワーの限界値とを比較する。電流比較器１９１、電圧比較器１９２、およびパワー比較器１９３の比較結果は、ＣＰＵａ１０に知らされる。
【００４０】
不揮発性メモリ２０は、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリによって構成され、ＣＰＵａ１０から指示される情報を記憶する。通信部２１は、通信回線たとえばＬＡＮ（
Local Area Network）などのネットワークに接続され、そのネットワークに接続される他の装置たとえば外部のコンピュータと通信を行い、ＣＰＵａ１０から受け取った情報を外部のコンピュータに送信し、外部のコンピュータから受け取った情報をＣＰＵａ１０に送る。したがって、特性測定装置１にキーボードなどの入力部およびディスプレイなどの表示部を搭載することなく、ユーザは、外部のコンピュータで情報を入出力することができる。
【００４１】
ＬＤ駆動部ａ１４によって駆動される半導体レーザ素子２の両端子は、それぞれ電流電圧検出回路部ａ１７に含まれる増幅器ｃ１７１の入力端子および増幅器ｄ１７２の入力端子に接続される。半導体レーザ素子２は、受光素子ａ１５１の前面に配置される。半導体レーザ素子２は、半導体レーザ素子２からの出射光の出射方向が受光素子ａ１５１に対し垂直になるように配置されると、受光素子ａ１５１で反射された戻り光によって、半導体レーザ素子２からの出射光が不安定になるので、少し傾けて、たとえば１５度程度傾けて配置される。
【００４２】
半導体レーザ素子２が配置された後、通信部２１が外部のコンピュータから測定条件を表す測定条件情報を受信すると、ＣＰＵａ１０は、通信部２１が受信した測定条件情報を、記憶部ａ１１、タイミング信号発生部ａ１２、および比較部１９に指示する。測定条件は、ユーザによって設定可能であり、電流、電圧、および光パワーの限界値、デジタル値を実測単位に変換するための係数値、使用する受光素子によって微妙に波長感度が異なるのでそれを補正するための波長感度係数値、どのような印加の仕方をするかを決める印加電流データ値、印加時のパルス周期、発光ＯＮ時間／ＯＦＦ時間、ならびに測定タイミング値つまりサンプルホールドタイミング値を含む。電流の限界値を表す電流限界値情報、電圧の限界値を表す電圧限界値情報、および光パワーの限界値を表す光パワー限界値情報は、それぞれ比較部１９のメモリｊ１９４、メモリｋ１９５、およびメモリｌ１９６に設定される。波長感度係数値を表す情報は、メモリｅ１１５およびメモリｆ１１６に指示され、メモリｅ１１５およびメモリｆ１１６は、それぞれＡＤＣｅ１８５およびＡＤＣｆ１８６が出力する光パワー情報にこの波長感度係数値を掛け算した値をそれぞれのメモリに記憶する。印加電流データ値を表す情報および発光ＯＮ時間／ＯＦＦ時間を表す情報は、それぞれメモリｇ１１７およびメモリｈ１１８に設定される。印加時のパルス周期および測定タイミング値つまりサンプルホールドタイミング値を示す情報は、タイミング信号発生部ａ１２に指示される。
【００４３】
測定条件が指示された後、測定の開始を指示する測定開始情報が外部のコンピュータから送信され、通信部２１が測定開始情報を受信すると、ＣＰＵａ１０は、測定の開始をタイミング信号発生部ａ１２に指示する。タイミング信号発生部ａ１２は、測定の開始を指示されると、タイミング信号の送出を開始する。ＬＤ駆動部ａ１４は、タイミング信号発生部ａ１２からパルス周期信号を受信すると、半導体レーザ素子２を駆動する。具体的には、パルス状の電流を半導体レーザ素子２に供給する。パルスの周期は、タイミング信号発生部ａ１２から指示されるパルス周期信号に基づいて決定され、パルス幅は、ＤＡＣｈ１３２から指示される印加パルス幅信号に基づいて決定され、電流値は、ＤＡＣｈ１３２から指示される印加パルスレベル信号に基づいて決定される。半導体レーザ素子２による発光のデューティ比は、半導体レーザ素子２の種類によって決めることができる。
【００４４】
ＣＰＵａ１０は、比較部１９から受け取った比較結果が、電流、電圧、および光パワーのうちのいずれかの測定値が限界値を超えていることを示していると、測定の停止をタイミング信号発生部ａ１２に指示する。タイミング信号発生部ａ１２は、測定の停止を指示されると、タイミング信号の送出を停止し、測定を停止させる。ＣＰＵａ１０は、測定を停止させると、記憶部ａ１１に記憶される電流情報、電圧情報、および光パワー情報を読み出し、読み出した電流情報、電圧情報、および光パワー情報を通信部２１によって外部のコンピュータに送信する。さらに、読み出した電流情報、電圧情報、および光パワー情報を保存のために、不揮発性メモリ２０に記憶する。
【００４５】
図２は、図１に示したＡＤ変換測定部ａ１７の動作のタイミングチャートの一例である。図２に示したタイミングチャートは、ＬＤ印加電流つまり半導体レーザ素子２に供給される電流と、電流測定、電圧測定、および光パワー測定の各ＡＤＣの動作とのタイミング関係を示す。
【００４６】
ＬＤ印加電流は、印加期間Ｔｏｎの期間に電流を印加する印加周期Ｔのパルス信号である。ＬＤ印加電流の最初のパルスが印加されてから、測定タイミングＴｓ時間経過時点に、ＡＤＣａ１８１、ＡＤＣｃ１８３、およびＡＤＣｅ１８５がアナログデジタル変換を開始し、変換期間Ｔｈの期間にアナログデジタル変換が行われる。印加周期Ｔは、たとえば１μｓであり、印加期間Ｔｏｎは、たとえば５００ｎｓであり、測定タイミングＴｓは、たとえば４２５ｎｓである。変換期間Ｔｈ経過後、限界値との比較が比較期間Ｔｃで比較部１９によって行われる。第２のパルスが印加されてから、測定タイミングＴｓ時間経過時点に、ＡＤＣｂ１８２、ＡＤＣｄ１８４、およびＡＤＣｆ１８６がアナログデジタル変換を開始し、変換期間Ｔｈ経過後、限界値との比較が比較期間Ｔｃで比較部１９によって行われる。
【００４７】
変換を開始する時点は、各パルスが印加されてから測定タイミングＴｓ時間経過時点であり、奇数番目のパルスでは、ＡＤＣａ１８１、ＡＤＣｃ１８３、およびＡＤＣｅ１８５が変換を開始し、偶数番目のパルスでは、ＡＤＣｂ１８２、ＡＤＣｄ１８４、およびＡＤＣｆ１８６が変換を開始する。
【００４８】
印加周期Ｔは、タイミング信号発生部ａ１２から送出されるパルス周期信号によって決まる周期であり、印加期間Ｔｏｎは、ＤＡＣｈ１３２から指示される印加パルス幅信号によって決まる時間である。測定タイミングＴｓは、タイミング信号発生部ａ１２から送出される測定タイミング信号が示すタイミングである。比較部１９が比較するタイミングは、図示していないが、タイミング信号発生部ａ１２から送出される比較タイミング信号が示すタイミングである。印加周期Ｔ、印加期間Ｔｏｎ、測定タイミングＴｓ、および比較タイミングは、外部のコンピュータから送信される測定条件情報が示す測定条件によって変更可能である。
【００４９】
図２に示した例では、変換期間Ｔｈが印加周期Ｔよりも長いため、図４に示した特性測定装置９では、測定不能であるが、特性測定装置１では、電流測定、電圧測定、および光パワー測定のそれぞれに２つのＡＤＣを用いているので、１つのＡＤＣの変換が終了する前に、他のＡＤＣで変換を開始することができる。
【００５０】
図３は、図１に示した特性測定装置１が行う処理を示すフローチャートである。半導体レーザ素子２が電流電圧検出回路部ａ１７に接続された後、外部のコンピュータから測定条件情報が送信され、通信部２１が測定条件情報を受信すると、ステップＳ１に移る。
【００５１】
ステップＳ１では、ＣＰＵａ１０は、通信部２１が受信した測定条件情報が示す測定条件を、記憶部ａ１１、タイミング信号発生部ａ１２、および比較部１９にセットつまり指示する。ステップＳ２では、ＣＰＵａ１０は、測定開始指示があったか否かを判定する。通信部２１が外部のコンピュータから測定開始情報を受信すると、測定開始指示があったと判定し、ステップＳ３に進み、通信部２１が測定開始情報を受信しないと、測定開始指示がないと判定し、ステップＳ２に戻る。
【００５２】
ステップＳ３では、ＣＰＵａ１０が測定の開始をタイミング信号発生部ａ１２に指示すると、タイミング信号発生部ａ１２は、タイミング信号の送出を開始する。ＬＤ駆動部ａ１４は、タイミング信号発生部ａ１２からパルス周期信号を受信すると、パルス周期信号に同期したパルス状の電流を半導体レーザ素子２に供給する。
【００５３】
ステップＳ４では、ＡＤＣａ１８１およびＡＤＣｂ１８２は、タイミング信号発生部ａ１２から送出される測定タイミング信号に同期して交互に、差動増幅器ｃ１７６が出力する電流信号をアナログデジタル変換する。ＡＤＣａ１８１およびＡＤＣｂ１８２によって変換された電流情報は、それぞれメモリａ１１１およびメモリｂ１１２に記憶される。同様に、ＡＤＣｃ１８３およびＡＤＣｄ１８４は、タイミング信号発生部ａ１２から送出される測定タイミング信号に同期して交互に、差動増幅器ｂ１７３が出力する電圧信号をアナログデジタル変換する。ＡＤＣｃ１８３およびＡＤＣｄ１８４によって変換された電圧情報は、それぞれメモリｃ１１３およびメモリｄ１１４に記憶される。ＡＤＣｅ１８５およびＡＤＣｆ１８６は、タイミング信号発生部ａ１２から送出される測定タイミング信号に同期して交互に、差動増幅器ａ１５５が出力する光パワー信号をアナログデジタル変換する。ＡＤＣｅ１８５およびＡＤＣｆ１８６によって変換された光パワー情報は、それぞれメモリｅ１１５およびメモリｆ１１６に記憶される。
【００５４】
ステップＳ５では、電流比較器１９１は、タイミング信号発生部ａ１２から送出される比較タイミング信号に同期して、メモリａ１１１およびメモリｂ１１２に記憶される電流情報が示す電流の測定値と、メモリｊ１９４に記憶される電流の限界値とを交互に比較し、比較結果をＣＰＵａ１０に送る。同様に、電圧比較器１９２は、タイミング信号発生部ａ１２から送出される比較タイミング信号に同期して、メモリｃ１１３およびメモリｄ１１４に記憶される電圧情報が示す電圧の測定値と、メモリｋ１９５に記憶される電圧の限界値とを交互に比較し、比較結果をＣＰＵａ１０に送る。  パワー比較器１９３は、タイミング信号発生部ａ１２から送出される比較タイミング信号に同期して、メモリｅ１１５およびメモリｆ１１６に記憶される光パワー情報が示す光パワーの測定値と、メモリｌ１９６に記憶される光パワーの限界値とを交互に比較し、比較結果をＣＰＵａ１０に送る。
【００５５】
ステップＳ６では、ＣＰＵａ１０は、比較部１９によって比較された比較結果が、電流、電圧、および光パワーの測定値のいずれかがそれぞれの限界値を超えていることを示しているか否かを比較タイミングごとに判定する。比較結果が、いずれかの測定値が限界値を超えていることを示していると、ステップＳ７に進む。比較結果が、いずれかの測定値が限界値を超えていることを示していないと、ステップＳ４に戻る。ステップＳ７では、ＣＰＵａ１０は、記憶部ａ１１に記憶された電流情報、電圧情報、および光パワー情報を通信部２１によって外部のコンピュータに送信して終了する。
【００５６】
上述した実施の形態では、電流測定、電圧測定、および光パワー測定のそれぞれに２つのＡＤＣおよび２つのメモリを用いたが、ＡＤＣおよびメモリは、それぞれ２つに限定されるものではなく、アナログデジタル変換に要する時間に応じて、電流測定、電圧測定、および光パワー測定のそれぞれに３つ以上用いて構成してもよい。
【００５７】
このように、本発明に従えば、電圧検出部であるたとえば電流電圧検出回路部ａ１７によって、半導体レーザ素子に印加される電圧の大きさに応じた第１アナログ信号であるたとえば電圧信号が出力され、電流検出部であるたとえば電流電圧検出回路部ａ１７および電流測定用抵抗ａ１６によって、半導体レーザ素子を流れる電流の大きさに応じた第２アナログ信号であるたとえば電流信号が出力され、光強度検出部であるたとえば光パワー検出回路部ａ１５によって、半導体レーザ素子から出射する光を受光し、光の強度に応じた第３アナログ信号であるたとえば光パワー信号が出力され、タイミング発生部であるたとえばタイミング信号発生部ａ１２によって、タイミング信号が発生されて送出される。そして、アナログデジタル変換部であるたとえばＡＤ変換測定部ａ１８によって、電圧検出部が出力する第１アナログ信号、電流検出部が出力する第２アナログ信号、および光強度検出部が出力する第３アナログ信号が、タイミング発生部が送出するタイミング信号に同期して、それぞれアナログデジタル変換され、第１〜第３アナログ信号にそれぞれ対応する第１〜第３デジタルデータであるたとえば電圧情報、電流情報、および光パワー情報が出力され、記憶部であるたとえば記憶部ａ１１によって、アナログデジタル変換部が出力する第１〜第３デジタルデータが記憶され、比較部によって、記憶部に記憶される第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度と予め定める基準値とが、タイミング発生部が送出するタイミング信号に同期してそれぞれ比較される。さらに、プログラムを実行することによってタイミング発生部および記憶部を制御する制御部であるたとえばＣＰＵａ１０によって、予め定める指示が与えられると、タイミング発生部によってタイミング信号の送出が開始され、比較部の比較結果が、前記第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度が予め定める基準値であるたとえば限界値を超えたことを示していると、タイミング発生部によってタイミング信号の送出が停止されるとともに、記憶部に記憶される第１〜第３デジタルデータが出力されるので、従来制御部たとえばＣＰＵがプログラムを実行することによって行っていた測定結果の比較を、比較部たとえばハードウエアで構成される比較器で行うことができ、半導体レーザ素子の特性を高速に測定することができる。したがって、特性測定装置自身の性能を高めることで、スピードアップを図ることが可能となる。スピードアップして高速に測定することができるので、デバイスに対して自発熱による特性変動を減らすことができ、測定の精度向上を図ることができる。さらに、温度上昇による負荷を減らすことができるので、測定の精度向上およびデバイスの品質向上を図ることができる。
【００５８】
さらに、前記アナログデジタル変換部によって、電圧検出部が出力する第１アナログ信号、電流検出部が出力する第２アナログ信号、および光強度検出部が出力する第３アナログ信号の各信号のそれぞれに対応し、アナログデジタル変換するアナログデジタル変換器が少なくとも２つ含まれ、各信号に対応するアナログデジタル変換器であるたとえば電流信号についてのＡＤＣａ１８１およびＡＤＣｂ１８２、電圧信号についてのＡＤＣｃ１８３およびＡＤＣｄ１８４、あるいは光パワー信号についてのＡＤＣｅ１８５およびＡＤＣｆ１８６によって、タイミング発生部から送出されるタイミング信号に同期して、そのアナログデジタル変換器のうちの１つずつが順次交替して各信号がアナログデジタル変換されるので、すなわち各信号のアナログデジタル変換を複数のアナログデジタル変換器で交替して行うので、１つのアナログデジタル変換器によるアナログデジタル変換の処理時間が終了する前に、次のタイミングで別のアナログデジタル変換器によってアナログデジタル変換を開始することができる。したがって、アナログデジタル変換および測定値と基準値との比較を高速処理することができるようになり、半導体レーザ素子の特性をさらに高速に測定することができる。
【００５９】
さらにまた、前記記憶部は、各アナログデジタル変換器が出力する第１〜第３デジタルデータをそれぞれ記憶する複数のメモリ部であるたとえばメモリａ１１１〜メモリｆ１１６を含み、前記比較部によって、タイミング信号が示すタイミングのうち、各アナログデジタル変換器が次にアナログデジタル変換を開始するタイミングの１つ前のタイミングに同期して、直近にメモリ部に記憶された第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度と、前記予め定める基準値とが比較されるので、測定結果の比較を、タイミング信号が示すタイミングごとに行うことができる。したがって、比較の開始は、１つの信号についてのアナログデジタル変換器の数のタイミング分遅くなることはあっても、比較は、タイミング信号の周波数で行うことができる。
【００６０】
さらに、前記予め定める基準値は、電圧検出部が出力する第１アナログ信号、電流検出部が出力する第２アナログ信号、および光強度検出部が出力する第３アナログ信号にそれぞれ対応する基準値を含み、前記比較部に含まれる第２のメモリ部であるたとえばメモリｊ１９４〜メモリｌ１９６によって、前記第１〜第３アナログ信号にそれぞれ対応する基準値を表す基準値情報が記憶され、前記比較部に含まれる比較器であるたとえば電流比較器１９１、電圧比較器１９２、およびパワー比較器１９３によって、前記複数のメモリ部に記憶される第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度と、第２のメモリ部に記憶される基準値情報が示す基準値とが、前記第１〜第３アナログ信号ごとに比較されるので、第１〜第３アナログ信号の信号ごとの比較を並行して行うことができる。したがって、比較時間を短縮することができ、半導体レーザ素子の特性をさらに高速に測定することができる。
【００６１】
さらにまた、駆動部であるたとえばＬＤ駆動部ａ１４によって、半導体レーザ素子が駆動され、通信回線を介して他の装置と通信する通信部によって、前記他の装置から測定条件を表す測定条件情報が受信され、前記制御部によって、通信部が測定条件情報を受信すると、受信した測定条件情報が示す測定条件が、駆動部、タイミング発生部、および比較部に指示され、駆動部、タイミング発生部、および比較部によって、それぞれ指示された測定条件で動作されるので、外部の装置から測定条件を設定することができる。したがって、ユーザは遠隔で測定条件を変えて測定することができる。
【００６２】
さらに、タイミング信号送出開始工程では、予め定める指示が与えられると、タイミング信号を発生するタイミング発生部であるたとえばタイミング信号発生部ａ１２によるタイミング信号の送出を開始する。そして、アナログデジタル変換工程では、半導体レーザ素子に印加される電圧の大きさに応じた第１アナログ信号であるたとえば電圧信号を出力する電圧検出部であるたとえば電流電圧検出回路部ａ１７が出力する第１アナログ信号、半導体レーザ素子を流れる電流の大きさに応じた第２アナログ信号であるたとえば電流信号を出力する電流検出部であるたとえば電流電圧検出回路部ａ１７および電流測定用抵抗ａ１６が出力する第２アナログ信号、および半導体レーザ素子から出射する光を受光し、光の強度つまり光パワーに応じた第３アナログ信号であるたとえば光パワー信号を出力する光強度検出部であるたとえば光パワー検出回路部ａ１５が出力する第３アナログ信号を、タイミング発生部であるたとえばタイミング信号発生部ａ１２が送出するタイミング信号に同期して、各信号をアナログデジタル変換するアナログデジタル変換部であるたとえばＡＤ変換測定部ａ１８によってそれぞれアナログデジタル変換し、第１〜第３アナログ信号にそれぞれ対応する第１〜第３デジタルデータであるたとえば電圧情報、電流情報、および光パワー情報を出力する。さらに、記憶工程では、アナログデジタル変換工程で出力された第１〜第３デジタルデータを記憶部であるたとえば記憶部ａ１１に記憶し、比較工程では、記憶工程で記憶された第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度と予め定める基準値であるたとえば限界値とを、タイミング発生部が送出するタイミング信号に同期してそれぞれ比較する比較部によって比較し、出力工程では、比較工程での比較結果が、前記第１〜第３デジタルデータがそれぞれ表す電圧の大きさ、電流の大きさ、および光の強度が予め定める基準値を超えたことを示していると、タイミング発生部からのタイミング信号の送出を停止するとともに、記憶工程で記憶された第１〜第３デジタルデータを出力するので、従来たとえばＣＰＵがプログラムを実行することによって行っていた測定結果の比較を、比較部たとえば比較器などのハードウエアで行うことができ、半導体レーザ素子の特性を高速に測定することができる。したがって、本発明による半導体レーザ素子の特性測定方法を適用する特性測定装置自身の性能を高めることで、スピードアップを図ることが可能となる。スピードアップして高速に測定することができるので、デバイスに対して自発熱による特性変動を減らすことができ、測定の精度向上を図ることができる。さらに、温度上昇による負荷を減らすことができるので、測定の精度向上およびデバイスの品質向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の一形態である特性測定装置１の概略の構成を示す。
【図２】図１に示したＡＤ変換測定部ａ１７の動作のタイミングチャートの一例である。
【図３】図１に示した特性測定装置１が行う処理を示すフローチャートである。
【図４】第１の従来の技術による特性測定装置９の概略の構成を示す。
【符号の説明】
【００６４】
１，９  特性測定装置
２  半導体レーザ素子
１０，３０  ＣＰＵ
１１，３１  記憶部
１２，３２  タイミング信号発生部
１３，３３  ＤＡ変換回路部
１４，３４  ＬＤ駆動部
１５，３５  光パワー検出回路部
１６，３６  電流測定用抵抗
１７，３７  電流電圧検出回路部
１８，３８  ＡＤ変換測定部
１９  比較部
２０  不揮発性メモリ
２１  通信部
３９  ストレージメディア
４０  表示部
４１  入力部
【図１】
2008182046.tif 000003
【図２】
2008182046.tif 000004
【図３】
2008182046.tif 000005
【図４】
2008182046.tif 000006