JIS C 5943:2010 再生用及び記録用半導体レーザ測定方法 | ページ 2

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C 5943 : 2010
a) 直流を用い,熱的平衡に達した後,測定する。ただし,熱的平衡に達しない場合は,指定の光出力を
    発生し始めた後,指定の時間に測定する。
b) パルスを用いるか又は接合部温度上昇が無視できるような短い時間で測定する。パルスを用いるとき
    は,パルス幅,デューティサイクル及びバイアス条件を明記する。
5.2.4  測定上の注意
  光パワーメータの受光面は,放射される全光量を十分に受けられる大きさでなければならない。また,
光パワーメータの受光部から半導体レーザへの反射光は十分小さく抑える。光パワーメータの代わりに積
分球を用いた測定系(図2参照)を用いてもよい。順電流の印加によって半導体レーザからの光出力Po
が絶対最大定格値を超えないようにする。
5.2.5  測定条件
  次に示す測定条件を指定する。
a) 動作温度(Tamb又はTcase)
b) 順電流If又は光出力Po
c) パルス動作のときは,パルス幅,デューティサイクル及びバイアス条件

5.3 逆電圧(Vr)

5.3.1  目的
  指定した状態での逆電圧を測定することを目的とする。
5.3.2  測定回路
  逆電圧の測定回路は,図3による。図3は直流動作の場合を示すが,パルス動作を含む変調動作の場合,
電源及び測定機器は,それに対応したものを用意する。
5.3.3  測定方法
  半導体レーザに指定の逆電流Irを流し,そのときの逆電圧Vrを測定する。この測定は,1 kHz以下の交
流電源を用いてオシロスコープの画面上に電流−電圧波形を描く方法によってもよい。
  半導体レーザで相当程度の電力消費があり,それに伴う接合部温度上昇が測定値に大きな影響を与える
場合には,次のいずれかの方法によって行い,その方法を明記する。
a) 直流を用い,熱的平衡に達した後,測定する。ただし,熱的平衡に達しない場合は,指定の電流を流
    し始めた後,指定の時間に測定する。
b) パルスを用いるか又は接合部温度上昇が無視できるような短い時間で測定する。パルスを用いるとき
    は,パルス幅,デューティサイクル及びバイアス条件を明記する。
5.3.4  測定条件
  次に示す測定条件を指定する。
a) 動作温度(Tamb又はTcase)
b) 逆電流Ir
c) パルス動作のときは,パルス幅,デューティサイクル及びバイアス条件

――――― [JIS C 5943 pdf 6] ―――――

                                                                                              5
                                                                                   C 5943 : 2010
直流電圧計の内部抵抗は,半導体レーザの抵抗値に比べ測定値に影響を与えない程度に十分大きくなければならない。
                                       図3−逆電圧の測定

5.4 光出力(Po)

5.4.1  目的
  指定した状態での光出力を測定することを目的とする。
5.4.2  測定回路
  光出力の測定回路は,図1による。図1は直流動作の場合を示すが,パルス動作を含む変調動作の場合,
電源及び測定機器は,それに対応したものを用意する。
5.4.3  測定方法
  半導体レーザに指定の順電流Ifを流し,光出力Poを測定する。光出力は1端面からの出力とする。
5.4.4  測定上の注意
  光パワーメータの受光面は,放射される全光量を十分に受けられる大きさでなければならない。また,
光パワーメータの受光部から半導体レーザへの反射光は十分小さく抑える。光パワーメータの代わりに積
分球を用いた測定系(図2参照)を用いてもよい。絶対最大定格以上の光出力を出さないように注意する。
5.4.5  測定条件
  次に示す測定条件を指定する。
a) 動作温度(Tamb又はTcase)
b) 順電流If
c) パルス動作のときは,パルス幅,デューティサイクル及びバイアス条件

5.5 しきい値電流(Ith)

5.5.1  目的
  指定した状態でのしきい値電流を測定することを目的とする。
5.5.2  測定回路
  しきい値電流の測定回路は,図1による。図1は直流動作の場合を示すが,パルス動作を含む変調動作
の場合,電源及び測定機器は,それに対応したものを用意する。
5.5.3  測定方法
  半導体レーザに流す順電流Ifを変化させながら,If及び光出力PoをX-Yレコーダ,オシロスコープなど
の記録装置で記録し,次のa)   c)のいずれかの方法を用いてしきい値電流を算出する。
  なお,算出に用いた方法を明記する。
a) 方法1 If -Po曲線の記録から,図4に示すように2本の直線部を延長してその交点の電流を求め,し
    きい値電流Ithとする。

――――― [JIS C 5943 pdf 7] ―――――

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b) 方法2 しきい値近傍でIf -Po曲線の変化が緩やかでa)の方法の適用が困難な場合は,図5に示すよう
    にレーザ発振出力に相当する部分の直線を延長し,X軸との交点の電流を求め,しきい値電流Ithとす
    る。
c) 方法3 If -Po曲線の2次微分を求め,図6に示すように2次微分のピークに相当する電流で最小のも
    のをしきい値電流Ithとする。
    図4−If -Po曲線(方法1)       図5−If -Po曲線(方法2)        図6−If -Po曲線(方法3)
5.5.4  測定上の注意
  光パワーメータの受光面は,放射される全光量を十分に受けられる大きさでなければならない。また,
光パワーメータの受光部から半導体レーザへの反射光は十分小さく抑える。光パワーメータの代わりに積
分球を用いた測定系(図2参照)を用いてもよい。絶対最大定格以上の光出力を出さないように注意する。
5.5.5  測定条件
  次に示す測定条件を指定する。
a) 動作温度(Tamb又はTcase)
b) パルス動作のときは,パルス幅,デューティサイクル及びバイアス条件

5.6 しきい値光出力(Pth)

5.6.1  目的
  指定した状態でのしきい値光出力を測定することを目的とする。
5.6.2  測定回路
  しきい値光出力の測定回路は,図1による。図1は直流動作の場合を示すが,パルス動作を含む変調動
作の場合,電源及び測定機器は,それに対応したものを用意する。
5.6.3  測定方法
  半導体レーザに指定のしきい値電流Ithに等しい順電流Ifを流し,光出力Poを測定する。光出力の測定
は,5.4.3に規定する方法を用いる。
5.6.4  測定上の注意
  光パワーメータの受光面は,放射される全光量を十分に受けられる大きさでなければならない。また,
光パワーメータの受光部から半導体レーザへの反射光は十分小さく抑える。光パワーメータの代わりに積
分球を用いた測定系(図2参照)を用いてもよい。絶対最大定格以上の光出力を出さないように注意する。
5.6.5  測定条件
  次に示す測定条件を指定する。
a) 動作温度(Tamb又はTcase)
b) しきい値電流Ith

――――― [JIS C 5943 pdf 8] ―――――

                                                                                              7
                                                                                   C 5943 : 2010
c) パルス動作のときは,パルス幅,デューティサイクル及びバイアス条件

5.7 スロープ効率(ηd)

5.7.1  目的
  指定した状態でのスロープ効率を測定することを目的とする。
5.7.2  測定回路
  スロープ効率の測定回路は,図1による。図1は直流動作の場合を示すが,パルス動作を含む変調動作
の場合,電源及び測定機器は,それに対応したものを用意する。
5.7.3  測定方法
  半導体レーザに流す順電流Ifを変化させながら,If及び光出力PoをX-Yレコーダ,オシロスコープなど
で記録し,しきい値電流Ith(5.5による。),しきい値光出力Pth(5.6による。),指定の順電流If又は指定の
光出力を得る順電流If及びIfを流したときの光出力Poを測定し,式(1)によって求める。
                             Po  Pth
                          d           (1)
                             If  Ith
                      ここに,             スロープ効率
                                  Ith :  しきい値電流
                                  If :  指定の順電流(又は指定の光出力を得る順電流)
                                 Pth :  Ithを流したときのしきい値光出力
                                 Po :  Ifを流したときの光出力(又は指定の光出力)
  “しきい値電流”の代わりに“しきい値電流よりも高く,かつ,動作電流よりも十分低い電流”として
もよい。
  なお,そのときは,“しきい値光出力”の代わりに“しきい値電流よりも高く,かつ,動作電流よりも十
分低い電流における光出力”を用いる。
5.7.4  測定上の注意
  光パワーメータの受光部から半導体レーザへの反射光は十分小さく抑える。また,光パワーメータの代
わりに積分球を用いた測定系(図2参照)を用いてもよい。
5.7.5  測定条件
  次に示す測定条件を指定する。
a) 動作温度(Tamb又はTcase)
b) パルス動作のときは,パルス幅,デューティサイクル及びバイアス条件

5.8 ピーク発振波長(λp),中心発振波長(λc)及びスペクトル幅(Δλw)

5.8.1  目的
  指定した状態でのピーク発振波長,中心発振波長及びスペクトル幅を測定することを目的とする。
5.8.2  測定回路
  ピーク発振波長,中心発振波長及びスペクトル幅の測定回路は,図7による。図7は直流動作の場合を
示すが,パルス動作を含む変調動作の場合,電源及び測定機器は,それに対応したものを用意する。
5.8.3  測定方法
  半導体レーザを指定の光出力の状態で駆動し,放出された光を光スペクトラムアナライザを用い,ピー
ク発振波長を測定し(図8参照),中心発振波長,スペクトル幅及びスペクトル半値幅を包絡線法(図9
参照),N-dB法(図10参照)又はRMS法(図11参照)のいずれかによって求める。光スペクトラムア
ナライザの代わりに分光器を用いてもよい。

――――― [JIS C 5943 pdf 9] ―――――

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5.8.4  測定上の注意
  測定系から半導体レーザへの反射光は十分小さく抑える。
5.8.5  測定条件
  次に示す測定条件を指定する。
a) 動作温度(Tamb又はTcase)
b) 順電流If又は光出力Po
c) パルス動作のときは,パルス幅,デューティサイクル及びバイアス条件
                    図7−ピーク発振波長,中心発振波長及びスペクトル幅の測定
                                   図8−ピーク発振波長の測定
             図9−中心発振波長,スペクトル幅及びスペクトル半値幅の測定(包絡線法)

――――― [JIS C 5943 pdf 10] ―――――

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