(57)【要約】【課題】レーザカプラなどの、半導体レーザの動作温度をパラメータとした特性を効率的に評価する。【解決手段】レーザカプラ１０を駆動するソケット２０とＬＤＤ基板５２と制御基板５１とを有する電気回路を有し、レーザカプラ１０の温度情報を得る温度センサ３１とこの温度情報を用いてペルチェ素子などの発熱・吸熱素子３３を介して熱板３４を温度調節する温度制御回路３２とを有する温度制御ユニット３０を備え、熱伝達部材１８を熱板３４とレーザカプラ１０との間に設けて熱的に接続するとともに温度センサ３１をレーザカプラ１０の直近に配設した。これにより、レーザカプラ１０を迅速かつ高精度に所定の温度に安定させるとともに、所定の特性を得ることができるようにした。【選択図】図２
2007096076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特性検出部と部品駆動部とを有し、パッケージの基体の一面に放熱部を有する半導体レーザの特性を評価する半導体レーザ評価装置において、
前記部品駆動部が、
前記半導体レーザを駆動する電子回路が実装される部品駆動基板と、
前記部品駆動基板を制御するための制御基板と、
前記半導体レーザの接続端子との電気的な接触端子が設けられ、前記接触端子が前記部品駆動基板の接続端子に電気的に接続自在とされるように延設され、前記半導体レーザを着脱自在に支持し、前記放熱部に対応する位置に貫通孔を有するソケットと、
熱板と該熱板を温度制御する温度制御ユニットと、
前記ソケットの前記貫通孔に挿通する突出部を有するとともに前記熱板に設けられる熱伝達部材と、
を備えた
ことを特徴とする半導体レーザ評価装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体レーザ評価装置において、
前記熱伝達部材の前記半導体レーザとの当接部近傍に温度センサを設け、動作時の前記半導体レーザが所定温度となるように定温制御する
ことを特徴とする半導体レーザ評価装置。
【請求項３】
請求項２記載の半導体レーザ評価装置において、
前記半導体レーザの動作時の温度を定温制御するとともに、
前記部品駆動基板から前記半導体レーザに入力される駆動入力値を予め設定された値となるように順次変更して出力値を得るようにし、前記動作時の温度をパラメータとした前記半導体レーザの特性を得る
ことを特徴とする半導体レーザ評価装置。
【請求項４】
請求項３記載の半導体レーザ評価装置において、
前記半導体レーザが、レーザダイオードがマウントされ光ディスク記録媒体に記録された情報信号を再生するための光集積素子を搭載したレーザカプラであり、前記特性が順電流を入力値としたときの前記レーザダイオードの光出力特性であって、
前記特性検出部に、前記レーザダイオードの出力を検出する光検出器を用い、
前記部品駆動部に、前記部品駆動基板に前記レーザダイオードを駆動するレーザドライバＩＣが実装され電気的接続端子を有するレーザ駆動基板と、前記制御基板に前記レーザ駆動基板を制御するためのレーザ制御基板とを用い、前記熱板と、ペルチェ素子を用いた前記温度制御ユニットと、前記熱伝達部材と、を備え、
前記光出力特性を前記レーザカプラの前記動作時の温度をパラメータとして得る
ことを特徴とする半導体レーザ評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば光学ピックアップ用の半導体レーザなど温度条件により動作特性が変化する電子部品の、動作時の温度をパラメータとした特性を評価する半導体レーザ評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発展が著しい光通信や、ＣＤ（Compact  Disc），ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などに代表される光ディスク記録媒体を用いた光情報処理分野におけるキーデバイスとして半導体レーザは益々その重要性を増し、また用途に応じた種々のものが製造メーカから提供されている。
【０００３】
従来用いられてきた光ディスクのピックアップ用の半導体レーザの構造の一例を、図１２を参照して説明する。
従来の半導体レーザ２００は、レーザチップが金属製のキャップ２００ａの内部でヒートシンクにマウントされた、いわゆるメタル・キャン・パッケージをなし、図１２Ａに示すように、キャップ２００ａの頭頂部にカバーガラスによるレーザ光の出射窓２００ｂが形成される。そして、キャップ２００ａの下部に設けられたステム２００ｃの下面からはリードピン２００ｄが伸びた形状となっている。
【０００４】
このように、レーザチップで発生した熱はヒートシンク，キャップ，ステム，リードピンと速やかに伝えることができるような構造であるため、例えば図１２Ｂに示すような、半導体レーザ２００を装着した状態でソケット２０１を取付治具２０２に取り付け、さらにこの取付治具２０２を放熱板などに取り付け、動作中のレーザチップの温度を比較的容易に所定の温度内に収め、安定動作を行なわせることができる。
【０００５】
ところで、この種の半導体レーザは開発時に特性を評価する必要がある。
例えば、一般に半導体レーザチップは入力電流が所定値を越えると素子自体からの発熱量が放熱量を上回るようになり、素子自体の過昇温によりレーザ光の出射出力が小さくなる。図１３は、半導体レーザを放熱板などに固定せずに入力電流（ｍＡ）を徐々に上げていったときの、順電流に対する光出力特性（Ｉ−Ｌ特性）を示しており、所定の電流値を越えると出力が減少することがわかる。
このため、さまざまな機器に実装される半導体レーザでは、安定動作領域を明確に設定することが重要で、半導体レーザの動作時の温度をパラメータとした種々の特性を明確化することが必要である。
【０００６】
この温度により特性が大きく変動する半導体レーザの特性を正確に把握する技術として、従来特許文献１に開示されているようなものが知られている。
この特許文献１には、半導体レーザにおける光特性の温度依存性の測定方法及びその装置に関するものが開示されている。この半導体レーザの光特性の温度依存性の測定方法は、温度を連続的に変化させつつ、半導体レーザの特性の１つあるいは２以上が、予め決めてある上限及び下限値をおおむね越えた時に、半導体レーザの電源出力の連続的変化の方向を反転させながら、所定の温度範囲にわたって連続的に測定を行うようにしたものである。
【特許文献１】特開昭６３−２７７２７号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
とこで、上述のような半導体レーザが単体で用いられるメタル・キャン・パッケージ型のものに対し、実装スペースがよりコンパクトで機器の調整が簡単となるように、半導体レーザチップと周辺機器が集積・一体化された光集積素子であるレーザカプラが普及しつつある。
【０００８】
図８Ａ及びＢは、レーザカプラの一例の外観斜視図であり、斜め上方視による図８Ａに示すように、レーザカプラ１０は、ダイプレート１５上に光集積素子１００がマウントされ、光集積素子１００を覆うように開口を有するカバー１６が設けられたものである。
【０００９】
この光集積素子１００は、外観斜視図である図９及び側断面である図１０に示すように、フォト・ディテクタＩＣ１０１の上に、光学マイクロプリズム１０２と、フォトダイオード１０３上に半導体レーザ１０４を載せた、いわゆるＬＯＰ（Laser on Photodiode）チップとが互いに隣接してマウントされている。
フォト・ディテクタＩＣ１０１は、光信号検出用の一対のフォトダイオードＰＤ１及びＰＤ２のほか、これらのフォトダイオードＰＤ１及びＰＤ２の出力電流信号の電流−電圧（Ｉ−Ｖ）変換アンプ及び演算処理部（いずれも図示せず）がＩＣ化されたものである。ここで、フォトダイオードＰＤ１及びＰＤ２としては、例えばそれぞれのフォトダイオードが四分割されたものが用いられ、図１０に示すように、フォトダイオードＰＤ１及びＰＤ２の表面は窒化シリコン（ＳｉＮ）膜や酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜などによるハーフミラー層１１０で覆われる。
【００１０】
光学マイクロプリズム１０２は、図１０に示すように、光入射面となる斜面１０２ａ、上面１０２ｂ、底面１０２ｃ、端面１０２ｄ及び端面１０２ｅを有する。そして、斜面１０２ａにはハーフミラー１０５が形成され、上面１０２ｂには全反射膜１０６が形成され、ＬＯＰチップ側の端面１０２ｄは鏡面に構成され、ＬＯＰチップと反対側の端面１０２ｅには光吸収膜１０７が形成されている。
また、光学マイクロプリズム１０２の底面１０２ｃの全面に反射防止膜１０８が形成され、このように形成された光学マイクロプリズム１０２がフォト・ディテクタＩＣ１０１のフォトダイオードＰＤ１及びＰＤ２の形成面の側に紫外線硬化型樹脂などによる接着層１０９を介して接着されてマウントされる。
フォトダイオード１０３は、半導体レーザ１０４のリア側の端面からの光出力をモニタし、それによってフロント側の端面からの光出力をモニタするためのもので、いわゆるリアＡＰＣ（Auto Power Control：自動出力制御）駆動法を用いた光出力制御が行われるように構成されている。
【００１１】
ダイプレート１５は、略長方形のセラミックス配線板よりなるもので、図８Ｂに示すように、光集積素子１００の搭載面と反対面に、光集積素子１００で発生した熱を逃がすための金属膜によるダイパッド１５ａと、その周りの３辺側に埋め込みビアと内層配線層とを介し光集積素子１００と電気的に接続される複数のランド１５ｂ，１５ｂ，…が設けられる。
カバー１６は、図８Ａに示すように、光集積素子１００に対して、上部の出射窓１６ａと放熱窓である開口１６ｂ、１６ｃが設けられる。
そして、略長方形をなすダイプレート１５の図８Ａに示す２つの短辺部に設けられている凹部を用いて、ダイプレート１５が位置決めされた状態で光集積素子１００を所定位置にマウントし、さらに光集積素子１００から出射されるレーザ光や光ディスクで反射されて返ってきた光を妨げない所定位置にカバー１６が設けられてレーザカプラ１０が組み立てられる。
【００１２】
このように構成されたレーザカプラ１０の動作を図１０及び図１１を参照して説明する。なお、図１１では、要部である光集積素子１００の部分のみ示してある。
光集積素子１００の半導体レーザ１０４のフロント側の端面から出射されたレーザ光Ｌは、光学マイクロプリズム１０２の斜面１０２ａ上のハーフミラー１０５（図１０）で反射された後、対物レンズＯＬにより集光され、信号の読み取りを行うディスクＤに入射する。このディスクＤで反射されたレーザ光Ｌは、光学マイクロプリズム１０２の斜面１０２ａ上のハーフミラー１０５（図１０）を通ってこの光学マイクロプリズム１０２の内部に入る。この光学マイクロプリズム１０２の内部に入った光のうち半分（５０％）の光はフォトダイオードＰＤ１に入射し、残りの半分（５０％）の光はこのフォトダイオードＰＤ１上に形成されたハーフミラー層１１０（図１０）と光学マイクロプリズム１０２の上面１０２ｂとで順次反射されてフォトダイオードＰＤ２に入射する。
【００１３】
そして、レーザカプラ１０は、レーザ光ＬがディスクＤの記録面上に焦点を結んでいるときに、前後のフォトダイオードＰＤ１及びＰＤ２上のスポットサイズが同じになるように設計される。
このため、光ディスクＤ面のうねりなどにより焦点位置が記録面からずれると、これらのフォトダイオードＰＤ１及びＰＤ２上のスポットサイズは互いに異なってくる。そして、フォトダイオードＰＤ１からの出力信号とフォトダイオードＰＤ２からの出力信号との差を焦点位置のずれに対応させることにより、フォーカスエラー信号を検出することができる。
そして、このフォーカスエラー信号のゼロ点が、焦点位置がディスクＤの記録面に一致した点、つまりジャストフォーカス点に対応し、このフォーカスエラー信号がゼロとなるようにフォーカスサーボ系にフィードバックを与える。このようにして、ジャストフォーカス状態が維持され、ディスクＤの再生が支障なく行われる。
【００１４】
このようなレーザカプラの動作マージンを含む作動特性を明確かつ正確に評価することが必要となるが、従来のメタル・キャン・パッケージとは形状のみならず実装形態も異なるため、従来の特性評価装置を用いることはできない。
【００１５】
本発明はかかる点に鑑み、パッケージの基体の一面に発熱素子が実装され、他面に放熱部を有し温度条件により動作特性が変化する、例えば光学ピックアップ用のレーザカプラの半導体レーザの、動作時の温度をパラメータとした特性を効率的に評価することができる半導体レーザ評価装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明は特性検出部と部品駆動部とを有し、パッケージの基体の一面に放熱部を有する半導体レーザの特性を評価する半導体レーザ評価装置において、部品駆動部が、半導体レーザを駆動する電子回路が実装される部品駆動基板と、部品駆動基板を制御するための制御基板と、半導体レーザの接続端子との電気的な接触端子が設けられ、接触端子が部品駆動基板の接続端子に電気的に接続自在とされるように延設され、半導体レーザを着脱自在に支持し、放熱部に対応する位置に貫通孔を有するソケットと、熱板とこの熱板を温度制御する温度制御ユニットと、ソケットの貫通孔に挿通する突出部を有するとともに熱板に設けられる熱伝達部材と、を備えたものである。
【００１７】
このように構成した半導体レーザ評価装置によれば、半導体レーザの放熱部に熱伝達部材の突出部が当接するようになされ、半導体レーザで発生した熱が熱伝達部材を介して熱板に放熱される。そして、熱板の設定温度に近くなるように半導体レーザが温度調節される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明半導体レーザ評価装置によれば、パッケージの基体の一面に発熱素子が実装され、他面に放熱部を有し温度条件により動作特性が変化する、例えば光学ピックアップ用のレーザカプラの半導体レーザの、動作時の温度をパラメータとした入出力特性を、効率的かつ精度よく評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の一実施の形態の例を図１〜図１１を参照して説明する。
本実施の形態では、半導体レーザの例として光学ピックアップ用のレーザカプラを用い、レーザダイオードの光出力特性の半導体レーザ評価装置としたものである。
【００２０】
図８Ａ及びＢは、レーザカプラの外観斜視図である。図で１０はレーザカプラを示し、レーザカプラ１０は、斜め上方視による図８Ａに示すように、セラミックス製のダイプレート１５上に光集積素子１００がマウントされ、光集積素子１００を覆うように出射窓１６ａと開口１６ｂ，１６ｃを有する保護用のカバー１６が設けられている。ここでレーザカプラの大きさの一例を述べると、幅８ｍｍ奥行き４ｍｍ高さ３ｍｍ程のものである。
【００２１】
光集積素子１００には、２つのフォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２を有するフォト・ディテクタＩＣ１０１の上に、半導体レーザ１０４が搭載されその出力をモニタして一定になるように駆動電流を変化させる自動出力制御（ＡＰＣ：Automatic Power Control）を行わせるためのＦＰＤＩＣ（Front  Monitor Photo Detector ＩＣ）１０３と、光学マイクロプリズム１０２とが隣接配置される。
【００２２】
ダイプレート１５には、図８Ｂに示すように、光集積素子１００の搭載面と反対面に、発生した熱を逃がすための金属膜によるダイパッド１５ａと、その周りの３辺側に光集積素子１００と電気的に接続するためのランド１５ｂ，１５ｂ，…が設けられる。ここでレーザカプラ１０に形成されるランド１５ｂ，１５ｂ，…のピッチ間隔は略０．５ｍｍである。
カバー１６には、レーザ光の出射窓１６ａと放熱用の２つの開口１６ｂ，１６ｃが設けられる。
そして、このように構成されたレーザカプラ１０は、その光集積素子１００から、図１１に示すように、半導体レーザ１０４からレーザ光を照射するとともに光ディスクＤでの反射光を、光学マイクロプリズム１０２を介してフォト・ディテクタＩＣ１０１のフォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２で受光して、光ディスクＤに記録された情報信号を電気信号に変換するとともにサーボ用の電気信号を演算して得るようにしている。
【００２３】
次に、レーザカプラ１０のレーザ出力の半導体レーザ評価装置を説明する。
図１は、レーザカプラ１０のレーザ出力の順電流−光出力特性（以下、「Ｉ−Ｌ特性」という）の測定システムを説明するブロック図である。この測定システムは、図１に示すように、概ねレーザ光の出射部１と、出射されたレーザ光を受ける光検出部２との２つの部分からなる。
出射部１は、レーザカプラ１０と、このレーザカプラ１０を駆動するためのレーザドライバ回路５０と、レーザカプラ１０を動作時の温度を所定値に安定するように調節する温度制御ユニット３０と、図示しない電源ユニットなどから構成される。
一方、光検出部２は、図３に示すように、短冊状プレートの上部に円形の受光部を持つ光検出器２ａと図示しない光検出測定回路２ｂとを備えた、いわゆる光パワーメータである。
そして、出射部１から出射されるレーザ光の光軸上で、この光軸から広がる光を漏れなく受光することができるように、光検出器２ａの円形の受光部がレーザカプラ１０の出射窓１６ａ近くに配置されて、所定の動作時の温度でのＩ−Ｌ特性を得るようにする。
【００２４】
図２は、図１に示す出射部１の構成を示すブロック図である。
温度制御ユニット３０は、サーミスタや熱電対などによる温度センサ３１と、この温度センサ３１による温度情報と予め設定される温度とから温度調節信号を出力する温度制御回路３２と、温度調節信号により所定温度となるように発熱・吸熱するためのペルチェ素子などによる発熱・吸熱素子３３と、発熱・吸熱素子３３に密着固定された熱板３４とから構成される。そして、熱板３４とレーザカプラ１０とは破線で示す熱伝達部材１８により熱的に接続される。
一方、レーザカプラ１０は、ソケット２０を介しレーザカプラ１０を駆動するためのレーザドライバＩＣが搭載されている部品駆動基板であるレーザ駆動基板（以下、「ＬＤＤ基板」という）５２と電気的に接続され、さらにこのＬＤＤ基板５２は制御基板５１と接続されてレーザドライバＩＣがシリアル制御される。
【００２５】
次に、出射部１の具体的構造について説明する。
図４Ａ及びＢは、それぞれ本例の半導体レーザ評価装置のレーザカプラ１０の取り付け構造を説明する、側断面図及び外観斜視図である。図４Ｂに示すように、破線で示す温度制御ユニット３０に密着固定される熱板３４に対して熱伝達部材１８とブラケット２６とが固定され、ブラケット２６に対してレーザカプラ１０が装着されるソケット２０が設けられる。
【００２６】
熱板３４は、熱伝導性が良好な金属などによる板で、下面に発熱・吸熱素子３３が固定される。このとき発熱・吸熱素子３３と熱板３４との間相互の熱伝達が速やかに行われるように、例えば双方の面を櫛歯状に加工して接触するように噛み合わせ、大きな接触面積を持たせるようにするのがよい。
ブラケット２６は、強度の面から金属などで作製され、ソケット２０を固定するために熱板３４に立設され、図４Ａ及びＢに示すように、熱板３４との取り付け部２６ａから上方に２つのアーム２６ｂ，２６ｂを突設させ、このアーム２６ｂ，２６ｂにソケット２０との図示しない位置決め孔と固定用ねじ孔とが設けられる。なお、金属で作製したブラケット２６を用いて直接熱板３４に固定すると、このブラケット２６が熱板３４の一部として伝熱を担うこととなり、放熱板として働き熱板３４の温度分布に影響を与えるので、ブラケット２６の熱板３４への固定は断熱シートなどを介して行うのがよい。
【００２７】
ソケット２０は、図５Ａ及びＢに示すように、例えば大きさが幅２５ｍｍ奥行き２２ｍｍ高さ１５ｍｍ程度で４つの脚部を有する形状としたプラスチック・モールドによる成型品である。そして、図５Ａの示すように、この表面２０-1にレーザカプラ１０を保持するための、底面が凸字形状の凹部２０ａが設けられる。この凹部２０ａの底面部には、レーザカプラ１０のランド１５ｂ，１５ｂ，…（図８Ｂ）と対応する位置に接触端子であるコンタクトピン２０ｂ，２０ｂ，…を設け、ダイパッド１５ａと対応する位置に貫通孔２０ｆを設ける。ここで、コンタクトピン２０ｂ，２０ｂ，…は、図８Ｂに示すレーザカプラ１０のランド１５ｂ，１５ｂ，…のピッチ略０．５ｍｍで計２０個設けられる。
そして、ソケット２０の表面２０-1側の凹部２０ａに設けられコンタクトピン２０ｂ，２０ｂ，…は、図５Ｂに示すように、裏面２０-2側に延設され、所定の間隔・長さで突出したリードピン２０ｃ，２０ｃ，…とされている。
【００２８】
また、ソケット２０の図５Ａに示す表面２０-1には、レーザカプラ１０を凹部２０ａ内に着脱自在に保持するため、ばねなどによる図示しない押付け部材が設けられる。一方、ソケット２０の図５Ｂに示す脚部の先端面には、ブラケット２６との位置決め用の突起２０ｄ，２０ｄと固定用のねじ挿通孔２０ｅ，２０ｅが設けられる。
なお、ソケット２０の裏面２０-2側に設けられるリードピン２０ｃ，２０ｃ，…は、レーザカプラ１０のランド１５ｂ，１５ｂ，…のピッチ間隔に合わせて形成される表面２０-1側のコンタクトピン２０ｂ，２０ｂ，…のピッチのままではＬＤＤ基板５２との接続が難しいため、そのピン間距離を拡張し、例えば略２ｍｍになるように形成される。
【００２９】
熱伝達部材１８は、熱板３４に立設され、図６に示すように、熱板３４との取り付け部１８ａから上方に１つのスタンド１８ｂを突設させるとともに、このスタンド１８ｂの上部から熱板３４と略平行に延びるシャフト１８ｃが設けられる。ここでシャフト１８ｃは、図４Ａに示すように、ブラケット２６に固定された状態でのソケット２０の貫通孔２０ｆに挿通自在となる高さと太さに作製される。
そして、このシャフト１８ｃの軸方向には、温度センサを挿通固定するため、図４Ａ及び図５に示すように、貫通孔１８ｄが設けられる。なお、取り付け部１８ａには、固定ねじ挿通用の長孔１８ｆが４つ設けられる。
温度センサ３１は、用いる温度制御ユニット３０により熱電対やサーミスタ抵抗体など種々ある中の何れかが選択され、レーザカプラ１０のダイパッド１５ａ（図８）に近接する熱伝達部材１８のシャフト１８ｃの先端面１８ｅ付近の温度を測定するようにする。ここで検出された温度信号が温度制御ユニット３０に入力される。
【００３０】
このように構成されたレーザダイオードの光出力特性の半導体レーザ評価装置は、図４Ａに示すように、先ず、温度制御ユニット３０に設けられた熱板３４上に、ブラケット２６を立設・固定する。それから、熱伝達部材１８を熱板３４上に載置し、シャフト１８ｃの軸方向に移動できるように、４つの長孔１８ｆにねじを軽く螺入する。
一方、ソケット２０には、図５Ｂに示す裏面側のリードピン２０ｃ，２０ｃ，…にＬＤＤ基板５２（図２）と電気的に接続される図示しないコネクタを接続する。
そして、ソケット２０を貫通孔２０ｆに熱伝達部材１８のシャフト１８ｃを挿通した状態で、ブラケット２６の図示しない位置決め孔と固定用ねじ孔とを用いて位置決め・固定する（図４Ａ）。
【００３１】
そして、図４に示す熱伝達部材１８のシャフト１８ｃの先端面１８ｅがソケット２０の凹部２０ａの底面と略同一面となるように、熱板３４上で熱伝達部材１８の位置を微調整しねじで固定する（図４Ａ）。
それから、温度制御ユニット３０に接続されている温度センサ３１を、図４Ａに示す左側から熱伝達部材１８の貫通孔１８ｄに挿通し、先端面１８ｅに近くかつ突出しない位置に固定する。
これで、図１に示す半導体レーザ評価装置の出射部１が組み上がる。
最後に、レーザカプラ１０から出射される光が全て受光できる位置に、図１に示す光検出部２の光検出器２ａの受光部を設ける（図３参照）。
【００３２】
このように構成される半導体レーザ評価装置の動作は、先ずレーザカプラ１０を作動させる環境温度を予め設定して温度制御ユニットを作動させる。そして、制御基板５１からＬＤＤ基板５２、ソケット２０を介してレーザカプラ１０に所定の電流を入力し、この入力電流に対するレーザ光の出力を光検出部２（パワーメータ）で測定する。以降同様に、所定の電流間隔で入力順電流を変えて、それぞれの入力順電流に対するレーザ光の出力を光検出部２で測定することで所定の動作時の温度におけるＩ−Ｌ特性曲線を得ることができる。
図７は、このようにして得た所定の温度でのI−L特性の例で、横軸が入力順電流（ｍＡ）で、縦軸がレーザ光出力（ｍＷ）である。レーザ光が出射し始めてから入力順電流に対してほぼ直線状に出力が増大していることが分かる。そして、図７で目盛は任意で示したが、所定の製品についての実測定によりレーザ光が出射し始める電流である閾値電流（Ｉｔｈ）と所定のレーザ出力を得る動作電流（Ｉop）を読み取ることができる。
【００３３】
そして、特性評価試験のとき、レーザカプラ１０の動作により図９に示す半導体レーザ１０４が発熱するが、この熱はレーザカプラ１０の光集積素子１００，ダイパッド１５ａ，熱伝達部材１８の先端面１８ｅ，シャフト１８ｃ，スタンド１８ｂ，取り付け部１８ａ，そして熱板３４の順に伝わり放熱され、レーザカプラ１０の温度が熱板３４の温度に近づくようになされる。
一方、レーザカプラ１０の温度は、ダイパッド１５ａ近傍のシャフト１８ｃの先端に設けられた温度センサ３１でモニタされ、この温度情報が温度制御回路３２に入力される（図２，図４Ａ）。
【００３４】
そして、予め設定された温度よりもレーザカプラ１０の温度の方が高くなると、発熱・吸熱素子３３は吸熱動作、すなわち電子冷却動作を行なう。また、吸熱動作により設定温度よりレーザカプラ１０の温度の方が低くなると、発熱・吸熱素子３３は発熱動作を行なうようになされる。
すなわち、予め設定された温度条件を中心として温度調整が行われるとともに、レーザカプラ１０の温度をダイパッド１５ａに隣接する位置に配した温度センサ３１でモニタしているため、温度制御での応答性が良好かつ高精度に行われる。
また、印加する電圧の極性を替えることで吸熱させたり発熱させたりすることができるペルチェ素子などの発熱・吸熱素子３３を用いているため、簡便かつコンパクトに構成することができる。
【００３５】
このように本例の半導体レーザ評価装置では、レーザカプラのように発熱部（光集積素子）が比較的伝熱性が小さいセラミック基板によるダイプレート上にマウントされていても、このセラミック基板上の放熱パッドに熱伝達部材を当接させ温度制御されている熱板と熱的に接続することにより、金属からなるキャップ、ステム、リードピンから速やかに放熱することができる従来のメタル・キャン・パッケージをなす半導体レーザにおけると同様に動作時の温度をパラメータとした特性を効率的に評価することができる。
【００３６】
なお、上述例では、レーザカプラの動作温度の設定、レーザ出力への入力電流値の設定及びレーザ出力の測定は、説明の便のためそれぞれ別に作業する手順として説明したが、例えば動作温度の設定を−２０℃〜９０℃まで１０℃間隔で、入力電流を０ｍＡ〜１ｍＡまで０．０５ｍＡ刻みで増加させ、そのときのレーザ出力を自動で測定することも、制御基板５１、温度制御ユニット３０、光検出部２のそれぞれに適切な入出力インターフェースを設けることでシーケンサあるいはパーソナルコンピュータにより実施できるものである。
【００３７】
また、上述例ではレーザ光の特性としてＩ−Ｌ特性の測定を例に説明したが、光検出部２に光パワーメータを用いたものとしてモニタ出力電流（Iｍ）−光出力特性や順電流（Ｉf）−順電圧（Ｖf）特性などの評価にも用いることができる。
そして、半導体レーザ評価装置として出射部１と光検出部２とからなる構成の測定システムで説明したが、レーザ特性を評価するのでなく、一面に放熱用のダイパッドを有し、その電気的特性が顕著な温度依存性を有する電子部品、例えば、光学素子、ＩＣについて同様の構成により特性を評価することができる。この場合、光検出部の代わりに当該電子部品で採取する特性に合わせて必要とされる特性検出手段を設け、ＬＤＤ基板（図２）の代わりに当該電子部品の部品駆動基板を設ける。
【００３８】
また、ソケット２０とレーザカプラ１０との電気的な接続を、レーザカプラ１０下面の接続ランド１５ｂ，１５ｂ，…とソケット２０の凹部２０ａの底面に設けたコンタクトピン２０ｂ，２０ｂ，…とで行う例で説明したが、これに限らず接続ランドがダイプレートの上面側に設けられるような場合はレーザカプラ１０を着脱自在に保持する押付け部材にコンタクトピンを設けるようにしてもよい。
さらに、本例におけるレーザカプラ１０は、レーザカプラ１０下面に放熱のためのダイパッド１５ａを有する例で説明したが、これに限らずダイプレート１５の側面などの一面に放熱用の金属パッドが設けられている場合は、このときのレーザカプラ１０の形態に応じた形状のソケットを用い、この金属パッドと熱板とに当接する形状とした熱伝達部材を介してこれらを熱的に接続すればよい。
【００３９】
本例の半導体レーザ評価装置によれば、予め設定された温度条件を中心として温度調整が行われるとともに、レーザカプラのダイパッドに隣接する位置に配した温度センサでレーザカプラの温度をモニタしているため、温度制御での応答性が良好で高精度に行うことができる。また、印加する電圧の極性を替えることで吸熱させたり発熱させたりすることができるペルチェ素子などの発熱・吸熱素子を用いているため、簡便かつコンパクトに構成することができる。そして、レーザカプラの動作時の温度をパラメータとした電気的特性を効率的かつ高精度に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施の形態の例の半導体レーザ評価装置の測定システムを示すブロック図である。
【図２】図１例のブロック図の出射部の詳細図である。
【図３】図１例のブロック図の光検出部の詳細図である。
【図４】本発明の一実施の形態の例の半導体レーザ評価装置でのレーザカプラ取り付け部の構造を示す、Ａは側断面図、Ｂは外観斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態の例の半導体レーザ評価装置でのレーザカプラ取り付けソケットの外観斜視図であり、Ａは表面側、Ｂは裏面側から見た図である。
【図６】本発明の一実施の形態の例の半導体レーザ評価装置での熱伝達手段の外観斜視図である。
【図７】図１例の半導体レーザ評価装置で得られたレーザカプラの動作特性（Ｉ−Ｌ特性）図の例である。
【図８】本発明の一実施の形態の例の半導体レーザ評価装置での被測定電子部品であるレーザカプラの外観斜視図であり、Ａは光集積素子搭載側から、Ｂはダイパッド側から見たものである。
【図９】図８例のレーザカプラの光集積素子の外観斜視図である。
【図１０】図８例のレーザカプラの光集積素子の側断面図である。
【図１１】レーザカプラの動作の説明に供する図である。
【図１２】従来のメタル・キャン・パッケージ型の半導体レーザの、Ａは外観斜視図、Ｂは取り付け構造の説明図である。
【図１３】図１２例の半導体レーザの温度制御なしにおける動作特性図の例である。
【符号の説明】
【００４１】
１…出射部、１０…レーザカプラ、１８…熱伝達部材、２０…ソケット、３０…温度制御ユニット、３１…温度センサ、３２…温度制御回路、３３…発熱・吸熱素子、３４…熱板、５１…制御基板、５２…ＬＤＤ基板（レーザダイオード・ドライバ基板）
【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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