(57)【要約】【課題】  室温条件下で検査を行っても、半導体レーザ素子に厳しい温度環境下で生じるものと同様の外乱を生じさせて、その状態における発光特性を検査することができるようにする。【解決手段】  検査対象の半導体レーザ素子１０に対して出力状態の外乱要因となる外乱光として、その半導体レーザ素子１０自体から出力されるレーザ光の戻り光を、ハーフミラー４によって得て、その外乱光を半導体レーザ素子１０に照射しながら、その半導体レーザ素子１０自体から出力されハーフミラー４を透過して来たレーザ光を受光する。その受光したレーザ光のエネルギー量（［ｍＷ］）と入力した電流量（［ｍＡ］）との関係を示すデータをＩＬ計測部６が収集し、そのデータに基づいて、出力特性異常判定部７が、室温状態では半導体レーザ素子１０に潜在している出力特性異常を顕在化させた検査（判定）を行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の発光素子から出力される光または電磁波を受光する受光手段と、
前記発光素子に対して当該発光素子における出力状態の外乱要因となる外乱光を照射する外乱光照射手段と
を備えたことを特徴とする発光素子検査装置。
【請求項２】
前記発光素子が半導体レーザ素子であり、前記光または前記電磁波がレーザ光である
ことを特徴とする請求項１記載の発光素子検査装置。
【請求項３】
前記外乱光として、前記発光素子から出力された光または電磁波の一部を戻り光として用いる
ことを特徴とする請求項１記載の発光素子検査装置。
【請求項４】
前記外乱光照射手段として、前記発光素子から出力された光または電磁波を、所定の割合で反射させることで前記戻り光を得ると共に所定の割合で透過させることで前記受光手段への受光を得るハーフミラーを備えた
ことを特徴とする請求項３記載の発光素子検査装置。
【請求項５】
前記外乱光として、前記発光素子から出力される光または電磁波と同じ周波数を含む光または電磁波を用いる
ことを特徴とする請求項１記載の発光素子検査装置。
【請求項６】
前記受光手段で受光した光または電磁波のエネルギー量または光量を計測すると共に、前記発光素子に入力した電力量または電流量を計測して、前記エネルギ量または前記光量と前記電力量または前記電流量との対応関係の情報を得る計測手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の発光素子検査装置。
【請求項７】
前記計測手段によって計測された前記エネルギー量または前記光量と前記電力量または前記電流量との対応関係の情報から、前記エネルギー量または前記光量の変化率を算出し、当該算出された変化率の絶対値を、前記発光素子が正常な出力特性である場合に想定される範囲の値に設定された所定のしきい値と比較して、前記変化率の絶対値が前記しきい値を超えて大きい場合には、前記発光素子の出力特性に異常があるものと判定する判定手段を備えた
ことを特徴とする請求項６記載の発光素子検査装置。
【請求項８】
検査対象の発光素子から出力される光または電磁波のエネルギー量または光量を計測すると共に、前記発光素子に入力した電力量または電流量を計測して、前記エネルギー量または前記光量と前記電力量または前記電流量との対応関係の情報に基づいて、前記発光素子の出力特性の異常の有無を検査する発光素子検査方法であって、
前記発光素子に対して当該発光素子における出力状態の外乱要因となる外乱光を照射しながら前記発光素子から出力される光または電磁波を受光する
ことを特徴とする発光素子検査方法。
【請求項９】
前記発光素子が半導体レーザ素子であり、前記光または前記電磁波がレーザ光である
ことを特徴とする請求項８記載の発光素子検査方法。
【請求項１０】
前記外乱光として、前記発光素子から出力された光または電磁波の一部を戻り光として用いる
ことを特徴とする請求項８記載の発光素子検査方法。
【請求項１１】
ハーフミラーを用いて、前記発光素子から出力された光または電磁波を所定の割合で反射させることで前記戻り光を得ると共に所定の割合で透過させることで受光手段への受光を得る
ことを特徴とする請求項１０記載の発光素子検査方法。
【請求項１２】
前記外乱光として、前記発光素子から出力される光または電磁波と同じ周波数を含む光または電磁波を用いる
ことを特徴とする請求項８記載の発光素子検査方法。
【請求項１３】
計測された前記エネルギー量または前記光量と前記電力量または前記電流量との対応関係の情報から、前記エネルギー量または前記光量の変化率を算出し、当該算出された変化率の絶対値を、前記発光素子が正常な出力特性である場合に想定される範囲の値に設定された所定のしきい値と比較して、前記変化率の絶対値が前記しきい値を超えて大きい場合には、前記発光素子の出力特性に異常があるものと判定する
ことを特徴とする請求項８記載の発光素子検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子検査装置および発光素子検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ素子（略称して半導体レーザとも言う）の動作保証については、−１０℃から６０℃のような低温から高温までの幅広い環境変化にも耐え得ることを前提として、ユーザー側とサプライヤー（マニュファクチャラー）側との間で仕様の取り決めが交わされる場合が多い。
【０００３】
従って、半導体レーザ素子では一般に、そのような低温から高温まで環境が変化しても出力特性に異常が発生しないような耐久性が要請される。また、より信頼性の高い品質保証を実現するためには、製造された多数の半導体レーザ素子のうちから、耐久性が劣っていて幅広い環境変化に耐えることができなかったり製造当初から初期故障や特性不良を有している製品については、的確に選別することが必要である。
【０００４】
ここで、量産ラインにて多量に生産される半導体レーザ素子の場合などには、特に、短時間で確実に、幅広い環境変化に対する耐久性の有無や、初期故障または特性不良の有無を検知できなければならない（非特許文献１）。
【非特許文献１】よくわかる半導体レーザ（第１０７頁〜第１０９頁）  工学図書株式会社発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
生産ラインにおける半導体レーザ素子の品質検査は、工業製品の一般的な傾向として大量生産される場合が多いので、上記のように量産ラインでは検査効率を優先することが要請されるため、従来は一般に、例えば１５℃〜３０℃のような室温（いわゆる常温）における特性評価のみで検査が行われている。
【０００６】
しかしながら、このような常温での検査では異常が発見されなくても、例えば−５℃〜０℃のような低温条件下あるいは５０℃以上のような高温条件下では動作特性に異常が顕れてしまう個体（半導体レーザ素子の製品）もあるので、常温での検査のみでは、幅広い環境変化に対する耐久性の低い半導体レーザ素子や初期品質不良または初期特性異常を有するものを確実に選別して信頼性の高い品質保証（品質検査）を実現する、ということが困難なものとなる虞があった。
【０００７】
また、そのような確実な品質検査を実現するためには、例えば−１０℃〜６０℃に亘っての幅広い温度領域での製品の全数検査やスクリーニングを行えばよいものとも考えられるが、そのようなスクリーニング等では、莫大な時間と手間が掛かるため、実際には、上記のように検査効率を優先することが要請される量産ラインには馴染まない検査方法であるという致命的な不都合があった。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、室温条件下では正常のように観察されても厳しい温度環境下では特性異常が顕れるような初期品質不良を有する半導体レーザ素子のような発光素子を、室温条件下でも確実に選別することを可能とする発光素子検査装置および発光素子検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による発光素子検査装置は、検査対象の発光素子から出力される光または電磁波を受光する受光手段と、発光素子に対してその発光素子における出力状態の外乱要因となる外乱光を照射する外乱光照射手段とを備えている。
【００１０】
また、本発明による発光素子検査方法は、検査対象の発光素子から出力される光または電磁波のエネルギー量または光量を計測すると共に、発光素子に入力した電力量または電流量を計測して、そのエネルギー量または光量と電力量または電流量との対応関係の情報に基づいて、発光素子の出力特性の異常の有無を検査する発光素子検査方法であって、発光素子に対してその発光素子における出力状態の外乱要因となる外乱光を照射しながらその発光素子から出力される光または電磁波を受光する、というものである。
【００１１】
本発明による発光素子検査装置または発光素子検査方法では、検査対象の発光素子に対して、その発光素子における出力状態の外乱要因となる外乱光を照射しながら、その発光素子から出力される光または電磁波を受光することで、室温条件下で検査を行っても、発光素子に厳しい温度環境下で生じるものと同様の外乱を生じさせて、その状態における検査対象の発光素子の発光特性を計測（検査）する。
【００１２】
なお、上記の発光素子が半導体レーザ素子であり、その半導体レーザ素子から出力される光または電磁波がレーザ光であるようにすることは、好ましい一態様である。
【００１３】
また、上記の外乱光としては、検査対象の発光素子から出力された光または電磁波の一部を戻り光として用いるようにしてもよい。このようにすることにより、検査対象の発光素子にとって最も効果的な外乱要因となる、その発光素子事態が出射する光と同じ周波数を有する外乱光を、発光素子とは別の光源を用いることなく得ることができるからである。
【００１４】
またさらには、その場合、外乱光照射手段として、検査対象の発光素子から出力された光または電磁波を所定の割合で反射させることで戻り光を得ると共に、検査対象の発光素子から出力された光または電磁波を所定の割合で透過させることで（つまり戻り光として使用された光の残りの光を透過させることで）受光手段への受光を得る、ハーフミラーを備えるようにしてもよい。このようにすることにより、一つのハーフミラーによって、検査対象の発光素子からの出力が、戻り光として用いられると共に検知のための計測を行うための光としても用いられる。
【００１５】
また、上記の外乱光として、発光素子から出力される光または電磁波と同じ周波数を含む光または電磁波を用いるようにすることが望ましい。これは、発光素子から出力される光または電磁波と同じ周波数を含む光または電磁波を照射することで、その発光素子の発光領域が共振現象を引き起こす。すると、発光素子のレーザ出力作用は、あたかも厳しい温度環境下における場合と同様に、不安定な状態となり、厳しい温度環境下では耐久性が低下するといった初期特性異常を有する発光素子は、室温条件下であっても、その初期特性異常に起因した現象を顕すこととなる。
【００１６】
ここで、「発光素子から出力される同じ周波数を含む光または電磁波」とは、例えば単一周波数の束であると見做されるコヒーレントなレーザ光は、理論的には、その出力する光の周波数分布は例えばディラックのデルタ関数のように極めて狭い帯域内に集中している（周波数分布の分散の裾野が極めて狭い）が、それ以外には、あるいは実際の半導体レーザ素子から出力されるレーザ光のような周波数分布に誤差程度の幅が不可避的に存在している場合などには、その周波数分布の（メインローブの）中心周波数を代表として上記の発光素子から出力される光または電磁波の「周波数」と呼ぶものとする。このような場合も含めて、上記のように「同じ周波数を含む光または電磁波」と、ここでは表現している。
【００１７】
また、計測されたエネルギー量または光量と電力量または電流量との対応関係の情報から、エネルギー量または光量の変化率を算出し、その算出された変化率の絶対値を、発光素子が正常な出力特性である場合に想定される範囲の値に設定された所定のしきい値と比較して、その変化率の絶対値がしきい値を超えて大きい場合には、発光素子の出力特性に異常があるものと判定するようにしてもよい。このようにすることにより、検査対象の発光素子の出力特性異常が、数値的に明確に計測・評価される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の発光素子検査装置または発光素子検査方法によれば、検査対象の発光素子に対して、その発光素子における出力状態の外乱要因となる外乱光を照射しながら、その発光素子から出力される光または電磁波を受光することで、室温条件下で検査を行っても、発光素子に厳しい温度環境下で生じるものと同様の外乱を生じさせて、その状態における検査対象の発光素子の発光特性を検査するようにしたので、室温条件下では正常のように観察されても厳しい温度環境下では特性異常が顕れるような初期品質不良を有する半導体レーザ素子のような発光素子を、室温条件下でも確実に選別することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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、本発明の一実施の形態に係る発光素子検査装置の概要構成を表したものである。なお、本発明の実施の形態に係る発光素子検査方法は、この発光素子検査装置の動作あるいは作用によって具現化されるものであるから、以下、それらを併せて説明する。なお、本実施の形態では、検査対象の発光素子として、具体的には半導体レーザ素子を一例として想定しているので、以下、半導体レーザ素子検査装置（および半導体レーザ素子検査方法）と呼ぶものとする。
【００２０】
この半導体レーザ素子検査装置は、可動ステージ１と、第１のコリメータ２と、第２のコリメータ３と、ハーフミラー４と、受光部５と、ＩＬ計測部６と、出力特性異常判定部７とを、その主要部として備えている。
【００２１】
可動ステージ１は、検査対象の半導体レーザ素子１０が装着されるソケット８を備えており、そのソケット８に半導体レーザ素子１０が装着された状態で水平方向（Ｘ，Ｙ方向）に移動可能となっており、半導体レーザ素子１０から出力されるレーザ光の光軸調整を行うものである。ソケット８には、半導体レーザ素子１０を駆動してレーザ光を出力させるための電流が入力される。このソケット８に入力される電流値の情報は、同時にＩＬ計測部６にも送出される。
【００２２】
第１のコリメータ２および第２のコリメータ３は、半導体レーザ素子１０から出力されたレーザ光を、ハーフミラー４を介して受光部５へと導光し、またハーフミラー４で反射されたレーザ光を戻り光として半導体レーザ素子１０へと導光するための光学系の主要部を構成するレンズのような光学部品である。
【００２３】
ハーフミラー４は、半導体レーザ素子１０から出力されたレーザ光を（これを１００％として）、例えば反射率８０％のような所定の割合で反射させることで、その反射光を戻り光として半導体レーザ素子１０へと照射する外乱光照射手段としての機能と、半導体レーザ素子１０から出力されたレーザ光を、例えば反射していない残りの２０％のような所定の割合で透過させることで、その透過光を受光部５へと入射させる機能とを、合わせ持たせたものである。このハーフミラー４は、鉛直方向（Ｚ方向）の可動で、共焦点をとるＺ位置に移動して、半導体レーザ素子１０への戻り光が最大になるように貼設することができるようになっている。
【００２４】
このハーフミラー４で反射されたレーザ光は、第２のコリメータ３および第１のコリメータ２を介して検査対象の半導体レーザ素子１０へと、外乱光として照射される。従って、半導体レーザ素子１０は、自らが出力したレーザ光と同じ周波数のレーザ光を外乱光として受けることとなる。
【００２５】
受光部５は、発光素子から出力されて、ハーフミラー４を透過して来たレーザ光を受光し、その受光した光の強さ（計測単位は例えばエネルギー量（［ｍＷ］や［Ｊ／ｓ］）など）に対応した出力（電圧出力または信号出力など）を行うもので、その出力はＩＬ計測部６へと送出される。
【００２６】
ＩＬ計測部６は、受光部５で受光したレーザ光のエネルギー量（計測されたレーザ光の光強度または光量をエネルギー換算した値）の情報を得ると共に、半導体レーザ素子１０に入力した電流量（またはその電流量と入力電圧とを乗算すれば電力量に換算も可能）の情報を得て、そのエネルギー量と電流量との対応関係を計測するものである。
【００２７】
出力特性異常判定部７は、ＩＬ計測部６によって計測されたエネルギー量と電流量との対応関係の情報から、半導体レーザ素子１０が出力したエネルギー量の変化率を算出し、その算出された変化率の絶対値を、半導体レーザ素子１０が正常な出力特性であると仮定した場合に想定される所定のしきい値と比較して、そのとき算出された変化率の絶対値が、しきい値よりも大きい場合には、半導体レーザ素子１０の出力特性に異常があるものと判定するものである。
【００２８】
次に、本実施の形態に係る発光素子検査装置の動作について説明する。図２は、この発光素子検査装置の動作によって得られる計測結果の一例を表したものである。この図２に示したグラフでは、横軸は半導体レーザ素子１０に入力される電流（［ｍＡ］）を、縦軸は半導体レーザ素子１０から出力されるレーザ光のエネルギー量（［ｍＷ］）を、それぞれ示している。なお、この図２に測定結果を示した実験では、図４に示したように、０℃のような低温環境下ではＩＬ曲線２１のグラフに顕著なキンクが生じるので出力特性異常が顕在化するが、２０℃，４０℃のような室温および６０℃のような高温ではＩＬ曲線２１のグラフには異常は観測されず出力特性異常が潜在化していることが予め判明している半導体レーザ素子１０を、検査対象として用いている。また、この発光素子検査装置による検査は、いわゆる室温にて行ったことは言うまでもない。
【００２９】
検査対象の半導体レーザ素子１０をソケット８に装着した状態で可動ステージ１を適切な位置に移動させて光軸調整を行い半導体レーザ素子１０に電流を入力してレーザ光を出力させる。このとき入力する電流は０［ｍＡ］から約１００［ｍＡ］まで徐々に上昇させて行く。
【００３０】
半導体レーザ素子１０から出力されるレーザ光は、ハーフミラー４によって、その２０％は透過されて受光部５へと入射され、残りの８０％は反射されて戻り光として半導体レーザ素子１０に照射される。すると、半導体レーザ素子１０に大して戻り光として照射されたレーザ光が、その半導体レーザ素子１０の発光作用を行う部分に対して共振作用を引き起こして外乱として働き、その発光作用を、あたかも低温環境下での場合と同様の不安定な状態にすることとなり、その半導体レーザ素子１０が低温環境下では顕在化するような出力特性異常を有しているものの場合には、その出力特性異常が顕在化される。
【００３１】
このように、検査対象の半導体レーザ素子１０に対して、その出力の一部を戻り光として照射して意図的に外乱を引き起こすことで、低温環境下では顕在化するが室温では潜在している出力特性異常を、室温で検査を行っても顕在化させることが可能となる。換言すれば、低温環境下でのみ出力特性異常が生じる半導体レーザ素子１０の、欠陥品としての正体を、室温環境下での検査で確実に暴くことができる。
【００３２】
図２に一例として示した実験結果では、入力される電流量と出力されるエネルギー量との関係を示す、いわゆるＩＬ曲線２１のグラフは、入力の電流値が約４８［ｍＡ］よりも高い領域で、強い顕著なキンク２５が発生している。また、このときの検査対象の半導体レーザ素子１０は図３に示したような構造で、背面側にモニタＰＤ（フォトダイオード）１１を備えており、そのモニタＰＤ１１の出力によって前面からのレーザ光の出力状態（Ｐｏ）を自己モニタリングすることが可能となっているので、そのモニタＰＤ１１から出力されるモニタ電流量（Ｉmon）と、入力される電流量との関係を示す、いわゆるＩmon曲線２２のグラフも得ることが可能であるので、そのＩmon曲線２２のグラフを見ると、入力の電流値が約６［ｍＡ］よりも高い領域で、グラフに顕著なうねり２６が発生している。このようなＩＬ曲線２１やＩmon曲線２２のグラフを出力するための情報収集および情報処理は、ＩＬ計測部６によって行うようにすることが可能である。
【００３３】
このように、ユーザーは、この発光素子検査装置の動作によって、顕著なキンク２５やうねり２６がＩＬ曲線２１やＩmon曲線２２のグラフに発生しているか否かを確かめることができ、そのような顕著なキンク２５やうねり２６が発生している場合には、そのときの検査対象の半導体レーザ素子１０には出力特性異常が潜在しているものと判定することができる。
【００３４】
他方、比較例として、図１３に一例を示したような、単に受光部５で検査対象の半導体レーザ素子１０からの出力を受光するように構成された従来の検査装置の場合には、上記と同じ出力特性異常が潜在している半導体レーザ素子１０を対象に検査を行うと、図１４に示したように、入力される電流値が４８［Ａ］を超えても、ＩＬ曲線２３のグラフは計測誤差と見分けが付かない程の極めて弱い変化しか生じておらず、またＩmon曲線２４のグラフには、ほぼ全領域で異常はほとんど見受けられなかった。
【００３５】
このように、本実施の形態に係る発光素子検査装置によれば、従来の検査装置による室温下での検査では見落としてしまう虞のある、出力特性異常が潜在している半導体レーザ素子１０を、確実に出力特性異常ありと判定することができる。
【００３６】
上記のようにして入力される電流量と出力されるエネルギー量との関係を示す情報が得られると、さらに、その情報に基づいて、出力特性異常判定部７は、半導体レーザ素子１０に入力した電流量の変化に対する、半導体レーザ素子１０が出力したエネルギー量の変化率を算出する。そして、その算出された変化率の絶対値を、半導体レーザ素子１０が正常な出力特性であると仮定した場合に想定される所定のしきい値と比較する。そのとき算出された変化率の絶対値が、しきい値よりも大きい場合には、半導体レーザ素子１０の出力特性に異常があるものと判定する。あるいはそのとき算出された変化率の絶対値が、しきい値以下の場合には、半導体レーザ素子１０の出力特性には異常がないものと判定する。
【００３７】
すなわち、上記のように、ＩＬ曲線２１やＩmon曲線２２のグラフを出力し、ユーザーは、そのグラフの強いキンク２５やうねり２６を目視にて確認することで、半導体レーザ素子１０の出力特性に異常があるものと判定するようにしてもよいが、そのようなユーザーによる目視といった感覚的な判断方法ではなく、グラフの強いキンク２５やうねり２６を数値化し、その数値を異常判定のためのしきい値と比較することで、数量的にさらに的確な判定を行うことができることが、より望ましい。そこで、グラフの強いキンク２５やうねり２６を、半導体レーザ素子１０へと入力した電流量の変化に対する半導体レーザ素子１０から出力されたエネルギー量の変化率として数値化する。
【００３８】
さらに詳細には、図５に示したようなＩmon計測の結果の情報から、図６のテーブルに模式的に示したようなデータを得る。ここに、図６で、Ｉｏｐは、測定回ごとに付与された識別番号、Ｉｆは入力されたことが測定された電流（測定電流；［ｍＡ］）、Ｉｍはモニタ電流（［ｍＡ］）、Ｖｆは入力されたことが測定された電圧（測定電圧；［Ｖ］））、Ｐｏは出力されたことが測定されレーザ光のエネルギー量（［ｍＷ］）、ＳＥは微分効率、ＩｍＳＥは、後述する計算によって得られた変化率を、それぞれ示している。
【００３９】
変化率；ＩｍＳＥは、次式によって算出することができる。すなわち、
｛（Ｐｏ＋ΔＰｏ）−Ｐｏ＋Ｕ1 ｝／｛（Ｉｍ＋ΔＩｍ）−Ｉｍ＋Ｕ2 ｝＝ＩｍＳＥ  である。
【００４０】
ここで、（Ｐｏ＋ΔＰｏ）は、Ｐｏに連続した測定回の測定値である。また、ΔＰｏは、ある測定回の測定値Ｐｏとそれに連続した測定回の測定値との間の変位量であることは言うまでもない。同様に、（Ｉｍ＋ΔＩｍ）は、Ｉｍに連続した測定回の測定値である。また、ΔＩｍは、ある測定回の測定値Ｉｍとそれに連続した測定回の測定値との間の変位量である。
【００４１】
また、Ｕ1，Ｕ2 は、変化率の算出（検知）にあたり、単なる計測誤差などによって生じる微小なノイズのような、半導体レーザ素子１０の出力特性（品質）検査という目的にとって無意味な成分は検知することが望ましくないので、そのような微小なノイズ成分等が計算結果に反映されないようにするための補正係数である。
【００４２】
より詳細には、図７に模式的に示したように、曲線においてΔＩｍが大きいと（測定を行うプロット点ごとの変数であるΔＩｍの間隔を広くすると）、キンク等を見逃してしまう確率が高くなるので、ΔＩｍの間隔を小さくして、図８に示したように、変化率の曲線に正確に則した検知ができるようにしたいが、逆に、ΔＩｍの間隔を小さくすると、図９に示したように、検知することが望ましくない微小なノイズ成分まで検知してしまうことになり、不都合である。
【００４３】
そこで、上記の式中にＵ1，Ｕ2 のような係数を加算することで、ＩｍはＵ2 以上の変化があり、ＰｏはＵ1以上の変化があった場合にだけ、その時の変化がグラフの傾きとして検知されるようにすることができるようにしている。
【００４４】
図１０は、以上のようにして得られたＩｍＳＥのグラフの一例を示したものである。この一例の場合には、Ｐｏが０．５［ｍＷ］〜０．７［ｍＷ］で、ＩｍＳＥが顕著に大きな値となっているのが分かる。この場合、例えばＩｍＳＥのしきい値（ＩｍＳＥth）をＩｍＳＥth＝１．０と設定していたとすると、このとき算出されたＩｍＳＥの値は、Ｐｏ＝０．５２［ｍＷ］やＰｏ＝０．６２［ｍＷ］の付近でＩｍＳＥth＜ＩｍＳＥとなっているので、この部分で顕著なキンク２５やうねり２６が発生していることが検知することができ、その検知結果に基づいて、このときの検査対象である半導体レーザ素子１０は潜在的な出力特性異常を有しているものと判定することができる。
【００４５】
なお、上記のように検査対象の半導体レーザ素子１０が出力するレーザ光の一部分をハーフミラー４によって戻り光とすることで外乱光を得るようにしているので、外乱光を検査対象の半導体レーザ素子１０に照射するための外乱光照射手段として何らかの光源を別段に設ける必要がなく、その意味で装置全体の簡易化が実現できて好ましいが、外乱光照射手段の態様としては、これのみには限定されない。
【００４６】
この他にも、例えば図１１に示したように、ハーフミラー（またはダイクロイックフィルタのような回折格子板なども可能）４を検査対象の半導体レーザ素子１０の光軸に対して斜めに配置し、外乱光照射手段として、検査対象の半導体レーザ素子１０とは別に、検査対象の半導体レーザ素子１０から出力されるレーザ光と同じ周波数のレーザビームを出力するレーザビーム光源３０を設けて、そのレーザビーム光源３０から出力されるレーザビームをハーフミラー４で反射させて検査対象の半導体レーザ素子１０へと導光し、半導体レーザ素子１０から出力されるレーザ光はハーフミラー４を透過させて受光部へと入射させるようにすることなども可能である。このようにすることにより、別段にレーザビーム光源３０が必要になるが、しかしそのような別段のレーザビーム光源３０を用いることによって、半導体レーザ素子１０の出力とは全く独立して自由に外乱光の照射強度やタイミング等を制御することが可能となるという利点を得ることができる。
【００４７】
あるいは、図１２に示したように、ハーフミラー４等を用いることなく、より直接的に、レーザビーム光源３１，３２から出力される外乱光としてのレーザビームを半導体レーザ素子１０へと照射するようにしてもよい。その他にも種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００４８】
以上のように、本実施の形態に係る半導体レーザ素子検査装置または半導体レーザ素子検査方法によれば、検査対象の半導体レーザ素子１０に対して、その出力状態の外乱要因となる外乱光を照射しながら、その半導体レーザ素子１０から出力されるレーザ光を受光することで、室温条件下で検査を行っても、半導体レーザ素子１０に厳しい温度環境下で生じるものと同様の外乱を生じさせて、その状態における発光特性を検査することができる。これにより、室温条件下では正常のように観察されても厳しい温度環境下では特性異常が顕れるような初期品質不良を有する半導体レーザ素子１０を、室温条件下でも確実に選別することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の発光素子検査装置および発光素子検査方法は、例えばレーザ光を出力する半導体レーザ素子の出力特性異常を検査するための検査装置または検査方法などに好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る発光素子検査装置の概要構成を表した図である。
【図２】図１に示した発光素子検査装置の動作によって得られる計測結果の一例を表した図である。
【図３】検査対象の半導体レーザ素子の構造の一例を表した図である。
【図４】検査対象の半導体レーザ素子の潜在する出力特性異常の一例を表した図である。
【図５】Ｉmon計測の結果の一例を表した図である。
【図６】Ｉmon計測の結果のデータの一例をテーブルとして表した図である。
【図７】変化率のグラフにおいてΔＩｍが大きいとキンク等を見逃してしまう確率が高くなることを模式的に表した図である。
【図８】ΔＩｍの間隔を小さくして変化率の曲線に正確に則した検知ができるようにした場合の一例を模式的に表した図である。
【図９】ΔＩｍの間隔を小さくしたために、検知することが望ましくない微小なノイズ成分まで検知してしまうことになってしまった場合の一例を模式的に表した図である。
【図１０】算出されたＩｍＳＥのグラフの一例を表した図である。
【図１１】外乱光照射手段のバリエーションとして、ハーフミラーとレーザビーム光源とを用いた構成の一例を表した図である。
【図１２】外乱光照射手段のバリエーションとして、レーザビーム光源から出力される外乱光としてのレーザビームを直接的に半導体レーザ素子へと照射するようにした構成の一例を表した図である。
【図１３】比較例として、単に受光部で検査対象の半導体レーザ素子からの出力を受光するように構成された従来の検査装置の概要構成を表した図である。
【図１４】図１３の検査装置による検査結果の一例を表した図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…可動ステージ、２…第１のコリメータ、３…第２のコリメータ、４…ハーフミラー、５…受光部、６…ＩＬ計測部、７…出力特性異常判定部、８…ソケット  ３０，３１，３２…レーザビーム光源
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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