(57)【要約】【課題】  光送信モジュールに実装する前の段階において半導体発光素子を選別可能な半導体発光素子の検査方法を提供する。【解決手段】サンプル素子の光出力値を測定すると共にサンプルモジュールの光出力値を測定する。それら測定値に基づいて光ファイバＦ１と半導体レーザ素子３との結合効率の最大値と最小値とを決定する。対象素子の電流光出力特性を取得する。結合効率の最小値に基づいて、対象素子が実装された光送信モジュール１００の光出力値が第１の光出力値となる対象素子の第２の光出力値を求める。対象素子の光出力値が第２の光出力値となる第１の駆動電流を求める。結合効率の最大値に基づいて、対象素子が実装された光送信モジュール１００の光出力値が第３の光出力値となる対象素子の第４の光出力値を求める。対象素子の光出力値が第４の光出力値となる第２の駆動電流を求める。【選択図】図４
2013016733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光送信モジュールに実装され前記光送信モジュールの光ファイバに光学的に結合される半導体発光素子の検査方法であって、
サンプルとしての前記半導体発光素子であるサンプル素子を複数用意すると共に、該複数のサンプル素子の光出力値を測定する工程と、
前記サンプル素子が実装された前記光送信モジュールであるサンプルモジュールの光出力値を測定する工程と、
前記サンプル素子の光出力値と前記サンプルモジュールの光出力値とに基づいて、前記半導体発光素子と前記光ファイバとの結合効率の最大値と最小値とを決定する工程と、
検査対象としての前記半導体発光素子である対象素子の第１の温度における駆動電流と光出力値との関係を示す第１の電流光出力特性を取得する工程と、
前記結合効率の最小値に基づいて、前記光送信モジュールの光出力値が第１の光出力値となるような前記対象素子の第２の光出力値を求める工程と、
前記第１の電流光出力特性に基づき、前記対象素子の光出力値が前記第２の光出力値となるような第１の駆動電流を求める工程と、
前記結合効率の最大値に基づき、前記光送信モジュールの光出力値が第３の光出力値となるような前記対象素子の第４の光出力値を求める工程と、
前記第１の電流光出力特性に基づき、前記対象素子の光出力値が前記第４の光出力値となるような第２の駆動電流を求める工程と、
前記第１の駆動電流と前記第２の駆動電流とが予め設定された所定の範囲内であるか否かを判定する工程と、を備え、
前記光送信モジュールの前記第１の光出力値は、前記光送信モジュールを変調駆動して生成される光信号においてハイレベルを与える光出力値であり、
前記光送信モジュールの前記第３の光出力値は、前記光送信モジュールを変調駆動して生成される光信号においてローレベルを与える光出力値である、
ことを特徴とする半導体発光素子の検査方法。
【請求項２】
前記半導体発光素子は、分布帰還型半導体レーザであって、
前記第１の温度において、前記対象素子の前記第１の駆動電流における第１の発振波長を測定する工程と、
前記第１の温度において、前記対象素子の前記第２の駆動電流における第２の発振波長を測定する工程と、
前記第１の駆動電流と前記第２の駆動電流との間において波長飛びが生じない前記半導体発光素子の駆動電流を、前記第１の温度において前記第１の駆動電流から前記第２の駆動電流まで変化させたときの発振波長の第１の変動分を見積もる工程と、
前記第１の変動分と、前記第１の発振波長と前記第２の発振波長との差分とを比較する工程と、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子の検査方法。
【請求項３】
前記第１の温度と異なる第２の温度における前記対象素子の駆動電流と光出力値との関係を示す第２の電流光出力特性を取得する工程と、
前記第２の電流光出力特性に基づき、前記対象素子の光出力値が前記第２の光出力値となるような第３の駆動電流を求める工程と、
前記第２の電流光出力特性に基づき、前記対象素子の光出力値が前記第４の光出力値となるような第４の駆動電流を求める工程と、
前記第２の温度において、前記対象素子の前記第３の駆動電流における第３の発振波長を測定する工程と、
前記第２の温度において、前記対象素子の前記第４の駆動電流における第４の発振波長を測定する工程と、
前記第３の駆動電流と前記第４の駆動電流との間において波長飛びが生じない前記半導体発光素子の発振波長の駆動電流を、前記第２の温度において前記第３の駆動電流から前記第４の駆動電流まで変化させたときの発振波長の第２の変動分を求める工程と、
前記第２の変動分と、前記第３の発振波長と前記第４の発振波長との差分とを比較する工程と、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項２に記載の半導体発光素子の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送信モジュールに実装され前記光送信モジュールの光ファイバに光学的に結合される半導体発光素子の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体発光素子が実装された光送信モジュールとして、半導体レーザ光ファイバ結合装置が記載されている。この半導体レーザ光ファイバ結合装置は、半導体発光素子としての半導体レーザと、光ファイバを内蔵したフェルールとを備えている。また、この半導体レーザ光ファイバ結合装置は、半導体レーザとフェルールとの間において順に配置された第１及び第２の球レンズを備えている。第１の球レンズは、半導体レーザからのレーザ光を平行光とする。第２の球レンズは、第１の球レンズにおいて平行光とされたレーザ光を、フェルールに内蔵された光ファイバの端面に集光する。したがって、半導体レーザは、第１及び第２の球レンズを介して、フェルールに内蔵された光ファイバに光学的に結合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１４９５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した半導体レーザ光ファイバ結合装置といった光送信モジュールにおいては、一般に、半導体レーザといった半導体発光素子と光ファイバとの間の結合効率にバラつきが生じる。このため、半導体発光素子の検査段階において、光送信モジュールに要求される光出力値が得られると見込まれる半導体発光素子を良品として選別しても、その良品を光送信モジュールに実装した際に、結合効率のバラつきに起因して、光送信モジュールに要求される光出力値が得られない場合がある。そのような場合には、光送信モジュール全体を不良品として処理する必要が生じる。
【０００５】
結合効率のバラつきは、上述した半導体レーザ光ファイバ結合装置を例にとると、半導体レーザ、第１及び第２の球レンズ、及び光ファイバの位置ずれや、半導体レーザにおける閾値電流、発光効率、及びファーフィールドパターン等の特性バラつきや、第１及び第２の球レンズの特性のバラつき等の種々の要因が複合的に組み合わされた結果として生じる。このため、従来では、光送信モジュールに実装する前の段階において、すなわち、半導体発光素子の検査段階において、結合効率のバラつきを予め見越して、光送信モジュールに要求される品質を満たすように半導体発光素子を選別することが困難であった。
【０００６】
本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、光送信モジュールに実装する前の段階において半導体発光素子を選別可能な半導体発光素子の検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の半導体発光素子の検査方法は、光送信モジュールに実装され光送信モジュールの光ファイバに光学的に結合される半導体発光素子の検査方法であって、サンプルとしての半導体発光素子であるサンプル素子を複数用意すると共に、該複数のサンプル素子の光出力値を測定する工程と、サンプル素子が実装された光送信モジュールであるサンプルモジュールの光出力値を測定する工程と、サンプル素子の光出力値とサンプルモジュールの光出力値とに基づいて、半導体発光素子と光ファイバとの結合効率の最大値と最小値とを決定する工程と、検査対象としての半導体発光素子である対象素子の第１の温度における駆動電流と光出力値との関係を示す第１の電流光出力特性を取得する工程と、結合効率の最小値に基づいて、光送信モジュールの光出力値が第１の光出力値となるような対象素子の第２の光出力値を求める工程と、第１の電流光出力特性に基づき、対象素子の光出力値が第２の光出力値となるような第１の駆動電流を求める工程と、結合効率の最大値に基づいて、光送信モジュールの光出力値が第３の光出力値となるような対象素子の第４の光出力値を求める工程と、第１の電流光出力特性に基づき、対象素子の光出力値が第４の光出力値となるような第２の駆動電流を求める工程と、第１の駆動電流と第２の駆動電流とが予め設定された所定の範囲内であるか否かを判定する工程と、を備え、光送信モジュールの第１の光出力値は、光送信モジュールを変調駆動して生成される光信号においてハイレベルを与える光出力値であり、光送信モジュールの第３の光出力値は、光送信モジュールを変調駆動して生成される光信号においてローレベルを与える光出力値である、ことを特徴とする。
【０００８】
この検査方法においては、まず、半導体発光素子と光送信モジュールとのサンプリングを行う。すなわち、まず、サンプルとしての半導体発光素子であるサンプル素子の光出力値を測定すると共に、そのサンプル素子が実装された光送信モジュールであるサンプルモジュールの光出力値を測定する。そして、それらの光出力値の測定値に基づいて、光送信モジュールの光ファイバと半導体発光素子との結合効率の最大値と最小値とを決定する。その一方で、検査対象の半導体発光素子である対象素子の第１の電流光出力特性を取得する。また、結合効率の最小値に基づいて、光送信モジュールの光出力値が光信号のハイレベル（１レベル）を与える第１の光出力値となるような対象素子の第２の光出力値を求める。さらに、対象素子の光出力値が第２の光出力値となるような第１の駆動電流を求める。その一方で、結合効率の最大値に基づいて、光送信モジュールの光出力値が光信号のローレベル（０レベル）を与える第３の光出力値となるような対象素子の第４の光出力値を求める。そして、対象素子の光出力値が第４の光出力値となるような第２の駆動電流を求める。これにより、光送信モジュールにおいて要求される光出力値（すなわち、光信号のローレベル及びハイレベルのそれぞれを与える光出力値）を実現するために必要な対象素子の駆動電流の範囲を、第１駆動電流と第２駆動電流との間の範囲として得られる。したがって、その駆動電流の範囲が予め設定された所定の範囲であるか否かを判定することにより、光送信モジュールに要求される品質を満足する半導体発光素子（対象素子）を選別することが可能となる。このように、この検査方法によれば、光送信モジュールに実装する前の段階において半導体発光素子の選別を行うことが可能となる。
【０００９】
ここで、例えば分布帰還型半導体レーザにおいては、所定の範囲で駆動電流を変化させたときに、その変化に伴って発振波長が変動することが知られている。特に、分布帰還型半導体レーザの中には、その発振波長が、特定の駆動電流において通常の変動率を超えて大きく変動する所謂波長飛び（モードホップ）が生じるものがある。光信号の生成のために必要な駆動電流の範囲において波長飛びが生じると、光信号の伝送エラーの原因となる。したがって、光信号の生成のために必要な駆動電流の範囲において波長飛びが生じないものを、光送信モジュールに実装する前の段階において選別することが望ましい。
【００１０】
そのような要望を実現するために、本発明の半導体発光素子の検査方法は、半導体発光素子は、分布帰還型半導体レーザであると共に、第１の温度において、対象素子の第１の駆動電流における第１の発振波長を測定する工程と、第１の温度において、対象素子の第２の駆動電流における第２の発振波長を測定する工程と、第１の駆動電流と第２の駆動電流との間において波長飛びが生じない半導体発光素子の駆動電流を、第１の温度において第１の駆動電流から第２の駆動電流まで変化させたときの発振波長の第１の変動分を見積もる工程と、第１の変動分と、第１の発振波長と第２の発振波長との差分とを比較する工程と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
この検査方法においては、上述したように、第１の駆動電流と第２の駆動電流とを求める。その後、第１の温度において、対象素子の第１の駆動電流における第１の発振波長を測定すると共に、対象素子の第２の駆動電流における第２の発振波長を測定する。その一方で、第１の駆動電流と第２の駆動電流との間において波長飛びが生じない半導体発光素子の発振波長の駆動電流依存性に基づいて、第１の温度において半導体発光素子の駆動電流を第１の駆動電流から第２の駆動電流まで変化させたときの半導体発光素子の発振波長の変動分を見積もる。そして、見積もった変動分と、第１の発振波長と第２の発振波長との差分とを比較する。例えば、対象素子が、第１の駆動電流と第２の駆動電流との間の範囲おいて波長飛びが生じないものである場合には、見積もられた変動分と、第１の発振波長と第２の発振波長との差分とが概ね等しくなる。その一方で、対象素子が、第１の駆動電流と第２の駆動電流との間の範囲おいて波長飛びが生じるものである場合には、見積もられた変動分に比べて、第１の発振波長と第２の発振波長との差分の方が大きくなる。したがって、上記比較の結果により、第１の温度において、光信号の生成のために必要な駆動電流の範囲（第１の駆動電流と第２の駆動電流との間の範囲）において波長飛びが生じない対象素子を、すなわち光送信モジュールに要求される品質を満足する対象素子を、光送信モジュールに実装する前の段階において選別することが可能となる。
【００１２】
ここで、分布帰還型半導体レーザにおいては、所定の範囲で温度を変化させたときにも、その変化に伴って発振波長が変動することが知られている。特に、分布帰還型半導体レーザの中には、特定の温度において波長飛びが生じるものがある。したがって、所定の温度範囲において、光信号の生成に必要な駆動電流の範囲で波長飛びが生じないものを予め選別することが望ましい。
【００１３】
そのために、本発明の半導体発光素子の検査方法は、第１の温度と異なる第２の温度における対象素子の駆動電流と光出力値との関係を示す第２の電流光出力特性を取得する工程と、第２の電流光出力特性に基づき、対象素子の光出力値が第２の光出力値となるような第３の駆動電流を求める工程と、第２の電流光出力特性に基づき、対象素子の光出力値が第４の光出力値となるような第４の駆動電流を求める工程と、第２の温度において、対象素子の第３の駆動電流における第３の発振波長を測定する工程と、第２の温度において、対象素子の第４の駆動電流における第４の発振波長を測定する工程と、第３の駆動電流と第４の駆動電流との間において波長飛びが生じない半導体発光素子の発振波長の駆動電流を、第２の温度において第３の駆動電流から第４の駆動電流まで変化させたときの発振波長の第２の変動分を求める工程と、第２の変動分と、第３の発振波長と第４の発振波長との差分とを比較する工程と、をさらに備えるものとすることができる。
【００１４】
この検査方法においては、第１の温度と異なる第２の温度において、対象素子の光出力値が第２の光出力値となるような第３の駆動電流を求めると共に、対象素子の光出力値が第４の光出力値となるような第４の駆動電流を求める。さらに、対象素子の第３の駆動電流における第３の発振波長を測定すると共に、対象素子の第４の駆動電流における第４の発振波長を測定する。そして、第３の駆動電流と第４の駆動電流との間において波長飛びが生じない半導体発光素子の発振波長の第２の温度における変動分と、第３の発振波長と第４の発振波長との差分とを比較する。この比較により、第２の温度において、光信号の生成のために必要な駆動電流の範囲（第３の駆動電流と第４の駆動電流との間の範囲）において波長飛びが生じない対象素子を選別することが可能となる。このように、第１の温度と第２の温度とのそれぞれにおいて波長飛びが生じるか否かを判別することにより、第１の温度と第２の温度との間の温度範囲において波長飛びが生じないものを、光送信モジュールに実装する前の段階において選別することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光送信モジュールに実装する前の段階において半導体発光素子を選別可能な半導体発光素子の検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る方法により製造される光送信モジュールの一例を示す断面図である。
【図２】本実施形態に係る方法により製造される光送信モジュールの一例を示す断面図である。
【図３】本実施形態に係る方法の主要な工程を示すフローチャートである。
【図４】図３に示された半導体レーザ素子の検査方法の主要な工程を示すフローチャートである。
【図５】サンプル素子の光出力値の測定値とサンプルモジュールの光出力値の測定値との一例を示すグラフである。
【図６】結合効率の度数分布の一例を示すグラフである。
【図７】半導体レーザ素子の発振波長の駆動電流依存性の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明の半導体発光素子の検査方法に係る実施の形態を説明する。可能な場合には、同一部分には同一の符号を付する。
【００１８】
以下では、本発明の半導体発光素子の検査方法の一実施形態を含む光送信モジュールを製造する方法について説明する。図１は、本実施形態に係る方法により製造される光送信モジュールの一例としてのピグテイル型の光送信モジュールの断面図である。図１に示されるように、光送信モジュール１００は、パッケージ２を備えている。
【００１９】
パッケージ２は、平板状のステム２ａと、ステム２ａに立設された円管状のキャップ２ｂとからなる。パッケージ２には、半導体レーザ素子３が収容されている。半導体レーザ素子３は、ステム２ａとキャップ２ｂとで画成される内部空間に配置されている。より具体的には、半導体レーザ素子３は、ステム２ａの略中央部に立設されたサブマウント４に固定されている。後述する半導体レーザ素子３の検査では、このパッケージ２の状態において半導体レーザ素子３の光出力値を測定する。
【００２０】
パッケージ２には、例えばフォトダイオードといった受光素子５が収容されている。受光素子５は、サブマウント６を介してステム２ａに固定されている。受光素子５は、半導体レーザ素子３から発振されたレーザ光をモニタするために用いられる。パッケージ２のステム２ａには、複数のステムピン７が挿設されている。ステムピン７は、例えば、半導体レーザ素子３に駆動電流を供給するために用いることができる。
【００２１】
パッケージ２のキャップ２ｂには、半導体レーザ素子３に対向する位置に開口部が設けられている。その開口部には、レンズ８が嵌め合わされている。レンズ８は、半導体レーザ素子３から発振されたレーザ光を、後述する光ファイバＦ１の端面に集光する。パッケージ２のステム２ａの外周部には、円管状のスリーブ９の一端が接続されている。スリーブ９の他端には、ホルダ１０が接続されている。
【００２２】
光送信モジュール１００は、光ファイバＦ１を保持したフェルール１１を備えている。フェルール１１は、ホルダ１０に挿通されている。光ファイバＦ１には、半導体レーザ素子３から発振されレンズ８で集光されたレーザ光が入射する。つまり、光送信モジュール１００においては、半導体レーザ素子３は、レンズ８を介して光ファイバＦ１に光学的に結合されている。レンズ８及び光ファイバＦ１は、半導体レーザ素子３の光軸に沿って調芯されている。半導体レーザ素子３から発振されたレーザ光は、光ファイバＦ１によって光送信モジュール１００の外部に導かれる。
【００２３】
図２は、本実施形態に係る方法により製造される光送信モジュールの一例としてのレセプタクル型の光送信モジュールの断面図である。図２に示されるように、光送信モジュール２００は、上述したパッケージ２を備えている。パッケージ２のステム２ａの外周部には、スリーブ９の一端が接続されている。スリーブ９の他端には、ホルダ１２が接続されている。
【００２４】
光送信モジュール２００は、短尺の光ファイバＦ２を保持したフェルール１３を備えている。フェルール１３は、ホルダ１２に挿通されており、ホルダ１２の先端部に配置されている。光ファイバＦ２には、半導体レーザ素子３から発振されレンズ８で集光されたレーザ光が入射する。つまり、光送信モジュール２００においては、半導体レーザ素子３は、レンズ８を介して光ファイバＦ２に光学的に結合されている。レンズ８及び光ファイバＦ２は、半導体レーザ素子３の光軸に沿って調芯されている。半導体レーザ素子３から発振されたレーザ光は、光ファイバＦ２及びその光ファイバＦ２に接続される光ファイバ（不図示）によって光送信モジュール２００の外部に導かれる。
【００２５】
このようにして構成される光送信モジュール１００及び光送信モジュール２００においては、半導体レーザ素子３、レンズ８、及び光ファイバＦ１，Ｆ２の位置ずれや、半導体レーザ素子３における閾値電流、発光効率、及びファーフィールドパターン等の特性バラつきや、レンズ８の特性のバラつき等の種々の要因が複合的に組み合わされた結果として、半導体レーザ素子３と光ファイバＦ１，Ｆ２との間の光学的な結合効率にバラつきが生じることがある。以下に説明する方法においては、そのような結合効率のバラつきを考慮して半導体レーザ素子３の選別を行う。
【００２６】
また、上述したように、分布帰還型半導体レーザの中には、その発振波長が、特定の駆動電流及び温度において通常の変動率を超えて大きく変動する所謂波長飛びが生じるものがある。なお、ここでの分布帰還型半導体レーザの波長飛びは、特定の駆動電流及び温度において、その発振波長がストップバンドを超えて長波長側にシフトすることを示す。光信号の生成のために必要な駆動電流の範囲、或いは所定の温度範囲においてそのような波長飛びが生じると、光信号の伝送エラーの原因となる。したがって、以下に説明する方法においては、そのような波長飛びを考慮して半導体レーザ素子３の選別を行う。なお、以下では、光送信モジュールとして主に光送信モジュール１００を例にとり説明を続ける。
【００２７】
図３は、本実施形態に係る光送信モジュールを製造する方法の主要な工程を示すフローチャートである。図３に示されるように、この方法においては、まず、半導体レーザ素子３の検査を行う（工程Ｓ１）。この半導体レーザ素子３の検査方法について詳細に説明する。図４は、半導体レーザ素子の検査方法の主要な工程を示すフローチャートである。
【００２８】
図４に示されるように、この検査方法においては、まず、サンプル素子の光出力値を測定する（工程Ｓ１０１）。より具体的には、この工程Ｓ１０１においては、まず、サンプル素子を複数用意する。ここでのサンプル素子とは、検査対象としての半導体レーザ素子３と同一の構成を有する半導体レーザ素子である。そして、用意したサンプル素子のそれぞれの光出力値を測定する。この光出力値の測定は、上述したように、パッケージ２の状態において行われる。この光出力値の測定は、例えば、測定室の温度＝２５℃、サンプル素子の駆動電流＝閾値電流＋２０ｍＡ、といった測定条件のもとで行うことができる。
【００２９】
続いて、サンプルモジュールの光出力値を測定する（工程Ｓ１０２）。より具体的には、この工程Ｓ１０２においては、まず、サンプルモジュールをサンプル素子と同数用意する。ここでのサンプルモジュールとは、例えば光送信モジュール１００と同様の構成を有するモジュールであって、上記の工程Ｓ１０１において光出力値の測定に供されたサンプル素子が実装されたモジュールである。この光出力値の測定も、例えば、工程Ｓ１０１の測定条件と同一の測定条件のもとで行うことができる。
【００３０】
このように、工程Ｓ１０１でサンプル素子の光出力値を測定すると共に、工程Ｓ１０２でサンプル素子を実装したサンプルモジュールの光出力値を測定して、互いに対応するサンプル素子とサンプルモジュールの光出力値の測定値を互いに関連付けてプロットすれば、例えば図５に示されるようなグラフを得ることができる。また、互いに対応するサンプル素子とサンプルモジュールの光出力値の測定値に基づいて、そのサンプル素子とサンプルモジュールの光ファイバＦ１との光学的な結合効率を見積もることができる。各サンプル素子及びサンプルモジュールについて結合効率を見積もれば、例えば図６のグラフに示されるように、結合効率の度数分布を得ることができる。
【００３１】
そのようにして得られる結合効率の分布に基づいて、すなわち、サンプル素子の光出力値とサンプルモジュールの光出力値とに基づいて、半導体レーザ素子３と光ファイバＦ１との結合効率の最大値と最小値とを決定する（工程Ｓ１０３）。この工程Ｓ１０３においては、例えば、結合効率の最大値を−１．０ｄＢ程度、結合効率の最小値を−２．６ｄＢ程度と決定することができる。
【００３２】
その一方で、この検査方法における検査対象としての半導体レーザ素子３である対象素子の第１の温度における駆動電流と光出力値との関係を示す第１の電流光出力特性を取得する（工程Ｓ１０４）。この工程Ｓ１０４においては、パッケージ２の状態において、対象素子の駆動電流を変動させながら受光素子５により対象素子の光出力値をモニタすることにより、対象素子の第１の電流光出力特性を取得することができる。第１の温度は、例えば、室温２５℃程度とすることができる。
【００３３】
続いて、工程Ｓ１０３で決定した結合効率の最小値に基づいて、対象素子を実装した光送信モジュール１００の光出力値が第１の光出力値となるような対象素子の第２の光出力値を求める（工程Ｓ１０５）。ここで、光送信モジュール１００の第１の光出力値は、例えば、光送信モジュール１００を変調駆動して生成される光信号においてハイレベル（１レベル）を与える光出力値（例えば３．８５ｍＷ）である。
【００３４】
つまり、この工程Ｓ１０５では、対象素子と光ファイバＦ１との結合損失が最も大きい場合（結合効率が最小である場合）において、光送信モジュール１００として要求される最も高い光出力値を実現するために必要な対象素子の光出力値を第２の光出力値として算出する。対象素子の第２の光出力値Ｐ２は、光送信モジュール１００の第１の光出力値をＰ１とし、結合効率の最小値の絶対値をα１とすると、例えば、
Ｐ２＝Ｐ１／α１
として算出することができる。
【００３５】
続いて、工程Ｓ１０４で取得した第１の電流光出力特性に基づいて、工程Ｓ１０５で求めた対象素子の第２の光出力値を出力するために必要な対象素子の第１の駆動電流を求める（工程Ｓ１０６）。これにより、光送信モジュール１００で光信号を生成すべく第１の温度で対象素子を駆動する上で要求される最も高い駆動電流が算出されることとなる。
【００３６】
続いて、工程Ｓ１０３で決定した結合効率の最大値に基づいて、対象素子を実装した光送信モジュール１００の光出力値が第３の光出力値となるような対象素子の第４の光出力値を求める（工程Ｓ１０７）。ここで、光送信モジュール１００の第３の光出力値は、例えば、光送信モジュール１００を変調駆動して生成される光信号においてローレベル（０レベル）を与える光出力値（例えば０．１５ｍＷ）である。
【００３７】
つまり、この工程Ｓ１０７では、対象素子と光ファイバＦ１との結合損失が最も少ない場合（結合効率が最大である場合）において、光送信モジュール１００として要求される最も低い光出力値を実現するために必要な対象素子の光出力値を第４の光出力値として算出する。対象素子の第４の光出力値Ｐ４は、光送信モジュール１００の第３の光出力値をＰ３とし、結合効率の最大値の絶対値をα２とすると、例えば、
Ｐ４＝Ｐ３／α２
として算出することができる。光信号における消光比が１０ｄＢである場合には、
Ｐ４＝Ｐ１×０．１／α２
として算出することができる。
【００３８】
続いて、工程Ｓ１０４で取得した第１の電流光出力特性に基づいて、工程Ｓ１０７で求めた対象素子の第４の光出力値を出力するために必要な対象素子の第２の駆動電流を求める（工程Ｓ１０８）。これにより、光送信モジュール１００で光信号を生成すべく第１の温度で対象素子を駆動する上で要求される最も低い駆動電流が算出されることとなる。つまり、以上の工程において、光送信モジュール１００において光信号のローレベル及びハイレベルのそれぞれを与える光出力値を第１の温度で実現するために必要な対象素子の駆動電流の範囲が、第１の駆動電流と第２の駆動電流との間の範囲として得られる。
【００３９】
続いて、第１の温度において、対象素子の第１の駆動電流における第１の発振波長を測定する（工程Ｓ１０９）。また、第１の温度において、対象素子の第２の駆動電流における第２の発振波長を測定する（工程Ｓ１１０）。これにより、第１の温度において、第１の駆動電流で対象素子を駆動させたときの発振波長（第１の発振波長）と、第２の駆動電流で対象素子を駆動させたときの発振波長（第２の発振波長）との差分を求めることが可能となる。
【００４０】
続いて、第１の駆動電流と第２の駆動電流との間の電流範囲で波長飛びが生じない半導体レーザ素子３の発振波長の駆動電流依存性に基づいて、第１の温度においてその半導体レーザ素子３の駆動電流を第１の駆動電流から第２の駆動電流まで変化させてときのその半導体レーザ素子３の発振波長の第１の変動分を求める（工程Ｓ１１１）。図７を参照して説明すると、この工程Ｓ１１１では、第２の駆動電流（図中のＡ点）と第１の駆動電流（図中のＢ点）との間の電流範囲において波長飛びが生じない半導体レーザ素子３の発振波長の駆動電流依存性（図中の１点鎖線で示されるもの）に基づいて、その駆動電流を第１の駆動電流から第２の駆動電流まで変化させたときの発振波長の変動分△λ０を求める。
【００４１】
続いて、工程Ｓ１１１で求めた第１の温度における半導体レーザ素子３の発振波長の第１の変動分と、工程Ｓ１０９で測定した第１の発振波長とＳ１１０で測定した第２の発振波長との差分と、を比較する（工程Ｓ１１２）。このとき、図７に示されるように、例えば、対象素子が、第１の駆動電流（図中のＢ点）と第２の駆動電流（図中のＡ点）との間の電流範囲において波長飛びが生じるものである場合には、第１の発振波長（図中のＥ点）と第２の発振波長（図中のＤ点）との差分△λ１が、波長飛びが生じない半導体レーザ素子３の変動分△λ０よりも大きくなる。したがって、この工程Ｓ１１２での比較により、対象素子が、第１の温度において、第１の駆動電流と第２の駆動電流との間の電流範囲で波長飛びが生じるものであるか否かを判定することができる。この比較においては、例えば、変動分△λ０と差分△λ１との差が２ｎｍ以上であるときに、対象素子が第１の駆動電流と第２の駆動電流との間において波長飛びが生じるものであると判定することができる。
【００４２】
続いて、第１の温度と異なる第２の温度における対象素子の駆動電流と光出力値との関係を示す第２の電流光出力特性を取得する（工程Ｓ１１３）。第２の温度は、例えば、８５℃程度とすることができる。
【００４３】
続いて、工程Ｓ１１３で取得した第２の電流光出力特性に基づいて、工程Ｓ１０５で求めた第２の光出力値を出力するために必要な対象素子の第３の駆動電流を求める（工程Ｓ１１４）。これにより、光送信モジュール１００で光信号を生成すべく第２の温度で対象素子を駆動する上で要求される最も高い駆動電流が算出されることとなる。
【００４４】
続いて、工程Ｓ１１３で取得した第２の電流光出力特性に基づいて、工程Ｓ１０７で求めた第４の光出力値を出力するために必要な対象素子の第４の駆動電流を求める（工程Ｓ１１５）。これにより、光送信モジュール１００で光信号を生成すべく第２の温度で対象素子を駆動する上で要求される最も低い駆動電流が算出されることとなる。つまり、以上の工程において、光送信モジュール１００において光信号のローレベル及びハイレベルのそれぞれを与える光出力値を第２の温度で実現するために必要な対象素子の駆動電流の範囲が、第３の駆動電流と第４の駆動電流との間の範囲として得られる。
【００４５】
続いて、第２の温度において、対象素子の第３の駆動電流における第３の発振波長を測定する（工程Ｓ１１６）。また、第２の温度において、対象素子の第４の駆動電流における第４の発振波長を測定する（工程Ｓ１１７）。これにより、第２の温度において、第３の駆動電流で対象素子を駆動させたときの発振波長（第３の発振波長）と、第４の駆動電流で対象素子を駆動させたときの発振波長（第４の発振波長）との差分を求めることが可能となる。
【００４６】
続いて、工程Ｓ１１１と同様にして、第３の駆動電流と第４の駆動電流との間で波長飛びが生じない半導体レーザ素子３の発振波長の駆動電流依存性に基づいて、第２の温度においてその半導体レーザ素子３の駆動電流を第３の駆動電流から第４の駆動電流まで変化させてときの半導体レーザ素子３の発振波長の第２の変動分を求める（工程Ｓ１１８）。
【００４７】
そして、工程Ｓ１１８で求めた第２の温度における半導体レーザ素子３の発振波長の第２の変動分と、工程Ｓ１１６で測定した第３の発振波長とＳ１１７で測定した第４の発振波長との差分と、を比較する（工程Ｓ１１９）。この工程Ｓ１１９での比較により、対象素子が、第２の温度において、第３の駆動電流と第４の駆動電流との間の電流範囲で波長飛びが生じるものであるか否かを判定することができる。
【００４８】
本実施形態に係る光送信モジュールを製造する方法においては、以上のようにして半導体レーザ素子（対象素子）の検査を行う。そして、この検査の後に、図３に示されるように、検査対象とされた半導体レーザ素子３の選別を行う（工程Ｓ２）
【００４９】
この工程Ｓ２では、例えば、上記の工程Ｓ１０６で求めた第１の駆動電流と、工程Ｓ１０８で求めた第２の駆動電流と、上記の工程Ｓ１１４で求めた第３の駆動電流と、上記の工程Ｓ１１５で求めた第４の駆動電流とが、予め設定された所定の範囲（例えば５ｍＡ〜３５ｍＡ）内であるか否かを判定する。その判定の結果、第１の駆動電流と第２の駆動電流と第３の駆動電流と第４の駆動電流とが所定の範囲内である半導体レーザ素子３を、良品として選別することができる。或いは、この工程Ｓ２では、上記の工程Ｓ１１２及び工程Ｓ１１９での比較により、第１の温度と第２の温度との間の温度範囲、及び、光送信モジュール１００の光出力値が第１の光出力値と第３の光出力値との間となる駆動電流範囲において、波長飛びが生じない半導体レーザ素子３を、良品として選別することができる。さらには、それらの両方を満たすものを良品として選別することができる。
【００５０】
そして、工程Ｓ２で良品と選別された半導体レーザ素子３を光送信モジュール１００，２００として実装・組み立てしたうえで（工程Ｓ３）、その光送信モジュール１００，２００の評価を行う（工程Ｓ４）。光送信モジュール１００，２００の評価としては、例えば、光送信モジュール１００，２００を高調波信号で変調して伝送エラーが無いかを、２５℃及び８５℃で評価することができる。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態に係る光送信モジュールを製造する方法は、光送信モジュール１００に実装され光送信モジュール１００の光ファイバＦ１に光学的に結合される半導体レーザ素子３の検査方法を含む。その半導体レーザ素子３の検査方法では、まず、半導体レーザ素子３と光送信モジュール１００とのサンプリングを行う。すなわち、まず、サンプルとしての半導体レーザ素子３であるサンプル素子の光出力値を測定すると共に、そのサンプル素子が実装された光送信モジュール１００であるサンプルモジュールの光出力値を測定する。そして、それらの光出力値の測定値に基づいて、光送信モジュール１００の光ファイバＦ１と半導体レーザ素子３との結合効率の最大値と最小値とを決定する。
【００５２】
その一方で、検査対象の半導体レーザ素子３である対象素子の電流光出力特性を取得する。また、結合効率の最小値に基づいて、対象素子が実装された光送信モジュール１００の光出力値が、光信号のハイレベル（１レベル）を与える第１の光出力値となるような対象素子の第２の光出力値を求める。さらに、対象素子の光出力値が第２の光出力値となるような第１の駆動電流を求める。その一方で、結合効率の最大値に基づいて、対象素子が実装された光送信モジュール１００の光出力値が、光信号のローレベル（０レベル）を与える第３の光出力値となるような対象素子の第４の光出力値を求める。そして、対象素子の光出力値が第４の光出力値となるような第２の駆動電流を求める。
【００５３】
これにより、光送信モジュール１００において要求される光出力値（すなわち、光信号のローレベル及びハイレベルのそれぞれを与える光出力値）を実現するために必要な対象素子の駆動電流の範囲を、第１駆動電流と第２駆動電流との間の範囲として得ることができる。したがって、その駆動電流の範囲が予め設定された所定の範囲であるか否かを判定することにより、光送信モジュールとして要求される品質を満足する半導体レーザ素子３（対象素子）を選別することができる。このように、この検査方法によれば、光送信モジュール１００に実装する前の段階において半導体レーザ素子３の選別を行うことができる。
【００５４】
また、半導体レーザ素子３の検査方法は、第１の駆動電流と第２の駆動電流とを求めた後に、第１の温度において、対象素子の第１の駆動電流における第１の発振波長を測定すると共に、対象素子の第２の駆動電流における第２の発振波長を測定する。その一方で、第１の駆動電流と第２の駆動電流との間において波長飛びが生じない半導体レーザ素子３の駆動電流を、第１の温度において第１の駆動電流から第２の駆動電流まで変化させたときの半導体レーザ素子３の発振波長の変動分（例えば図７の△λ０）を見積もる。そして、見積もった変動分と、第１の発振波長と第２の発振波長との差分（例えば図７の△λ１）とを比較する。
【００５５】
例えば、対象素子が、第１の駆動電流と第２の駆動電流との間の範囲おいて波長飛びが生じないものである場合には、見積もられた変動分と、第１の発振波長と第２の発振波長との差分とが概ね等しくなる。その一方で、対象素子が、第１の駆動電流と第２の駆動電流との間の範囲おいて波長飛びが生じるものである場合には、見積もられた変動分に比べて、第１の発振波長と第２の発振波長との差分の方が大きくなる。したがって、上記比較の結果により、第１の温度において、光信号の生成のために必要な駆動電流の範囲（第１の駆動電流と第２の駆動電流との間の範囲）において波長飛びが生じない対象素子を、すなわち光送信モジュール１００に要求される品質を満足する対象素子を、光送信モジュール１００に実装する前の段階において選別することができる。
【００５６】
さらに、半導体レーザ素子３の検査方法は、第１の温度と異なる第２の温度において、対象素子の第２の電流光出力特性を取得する。その第２の電流光出力特性に基づいて、対象素子の光出力値が第２の光出力値となるような第３の駆動電流、及び、対象素子の光出力値が第４の光出力値となるような第４の駆動電流を求める。さらに、対象素子の第３の駆動電流における第３の発振波長を測定すると共に、対象素子の第４の駆動電流における第４の発振波長を測定する。そして、第３の駆動電流と第４の駆動電流との間において波長飛びが生じない半導体レーザ素子３の発振波長の第２の温度における変動分と、第３の発振波長と第４の発振波長との差分とを比較する。この比較により、第２の温度において、光信号の生成のために必要な駆動電流の範囲（第３の駆動電流と第４の駆動電流との間の範囲）において波長飛びが生じない対象素子を選別することができる。このように、第１の温度と第２の温度とのそれぞれにおいて波長飛びが生じるか否かを判別することにより、第１の温度と第２の温度との間の温度範囲において波長飛びが生じないものを、光送信モジュールに実装する前の段階において選別することができる。
【００５７】
このように、本実施形態に係る光送信モジュールを製造する方法によれば、半導体レーザ素子３を光送信モジュール１００に実装する前の段階において、光送信モジュール１００において要求される品質を満足する半導体レーザ素子３を選別することができるので、光送信モジュール１００の不良品が生じることを抑制することができる。
【００５８】
以上の実施形態は、本発明に係る半導体発光素子の検査方法の一実施形態を説明したものであり、本発明に係る半導体発光素子の検査方法は、上述した本実施形態に係る方法に限定されない。本発明に係る半導体発光素子の検査方法は、各請求項の要旨を変更しない範囲において、本実施形態に係る方法を任意に変更したものとすることができる。
【００５９】
例えば、上述した半導体レーザ素子３の検査方法は、工程Ｓ１０８と工程Ｓ１０９との間において、第１の駆動電流と第２の駆動電流とが予め設定された所定の範囲内であるか否かを判定する工程を備えることができる。この場合には、半導体レーザ素子３の検査方法における工程Ｓ１０９以降の工程を、第１の駆動電流と第２の駆動電流とが予め設定された所定の範囲内である対象素子のみに対して行うことができる。
【符号の説明】
【００６０】
３…半導体レーザ素子（半導体発光素子）、１００，２００…光送信モジュール、Ｆ１，Ｆ２…光ファイバ。
【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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