JIS C 5945:2005 光伝送用半導体レーザモジュール測定方法 | ページ 4

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                                      図 16 SMSRの測定
6.14 スペクトル線幅(ΔλL)
6.14.1 目的 規定された状態での,半導体レーザモジュールのスペクトル線幅を測定することを目的とす
る。
6.14.2 測定回路 スペクトル線幅ΔλLの測定は,図17に示す回路によって次の方法で行う。
6.14.3 測定方法 半導体レーザモジュールのレーザ素子端子間に規定の順電流If又は規定の光ファイバ
端出力Pfを得る順電流Ifを流し,遅延自己ホモダイン又はヘテロダイン法(音響光学素子など高周波数シ
フタを用いる方法)によって電気的なスペクトラムアナライザ上の波形を観測する。求める線幅ΔλLは
図18のようにスペクトラムアナライザ上で観測される波形の,規定のレベル低下した点での半幅(ホモダ
インの場合は得られる波形が当初から片側部分だけであるのでその幅)に等しい。
6.14.4 測定上の注意 受光器及び回路は被測定レーザモジュールの線幅に対応する周波数広がりに対し
十分広い帯域と平たん性をもっていて,得られる波形に対し十分なSN比が確保された状態で測定する。
レーザ素子に対する戻り光が少ない,及び遅延用ファイバの長さは被測定レーザモジュールの可干渉距離
に対して十分長いことが必要である。接続にはシングルモードファイバを用いる。
  また,検出されるレベルは,分岐後に結合される二つの光の偏光方向の一致の程度の応じて,より高い
レベルが得られるので,分岐されたどちらかの光の偏光方向を調節できることが望ましい。
6.14.5 個別仕様書に規定すべき項目
  1) 動作温度Top
  2) 順電流If又は光ファイバ端出力Pf

――――― [JIS C 5945 pdf 16] ―――――

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C 5945 : 2005
                                図 17 スペクトル線幅の測定回路
                                  図 18 スペクトル線幅の測定
6.15 上昇時間(tr),下降時間(tf),ターンオン時間(ton),ターンオフ時間(toff),ターンオン遅延時間(td(on)),
ターンオフ遅延時間(td(off))
6.15.1 目的 規定された状態での,半導体レーザモジュールの上昇時間(tr),下降時間(tf),ターンオン
時間(ton),ターンオフ時間(toff),ターンオン遅延時間(td(on)),ターンオフ遅延時間(td(off))を測定することを目
的とする。
6.15.2 測定回路 半導体レーザモジュールの上昇時間(tr),下降時間(tf),ターンオン時間(ton),タ−ンオ
フ時間(toff),ターンオン遅延時間(td(on)),ターンオフ遅延時間(td(off))の測定は図19に示す回路によって行う。

――――― [JIS C 5945 pdf 17] ―――――

                                                                                             17
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6.15.3 測定方法 半導体レーザモジュールのレーザ素子端子間に規定の順電流If又は規定の光ファイバ
端出力Pfを得る順電流Ifを流し,規定の振幅,パルス幅及び繰返し周波数の方形電流パルスを重畳する。
半導体レーザモジュールから放出された光を受光素子に入力し,電気信号に変換する。この電気信号をオ
シロスコープなどで測定し,上昇時間(tr),下降時間(tf),ターンオン時間(ton),ターンオフ時間(toff),ター
ンオン遅延時間(td(on)),ターンオフ遅延時間(td(off))を求める。
6.15.4 測定上の注意 方形波電流パルス発生器及び光パルス測定系の上昇時間及び下降時間は,半導体レ
ーザモジュールの上昇時間及び下降時間よりも十分小さくする。
  また,半導体レーザモジュールから出た光パルスが反射して半導体レーザモジュールに戻って測定に影
響するのを防ぐため,半導体レーザモジュールへの戻り光量を十分小さくするよう注意する。
  なお,駆動パルス波形,レーザ駆動回路,受光素子周辺回路及び配置が測定結果に影響する場合がある
ので,必要に応じて,これらを明示することが望ましい。
6.15.5 個別仕様書に規定すべき項目
  1) 動作温度Top
  2) 順電流If又は光ファイバ端出力Pf
                             図 19 上昇時間及び下降時間の測定回路

――――― [JIS C 5945 pdf 18] ―――――

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                                        図 20 応答時間
                   cf)
6.16 遮断周波数(
6.16.1 目的 規定された状態での,半導体レーザモジュールの遮断周波数を測定することを目的とする。
6.16.2 測定回路 遮断周波数fcの測定は,図21に示す回路によって,次の方法で行う。
6.16.3 測定方法  半導体レーザモジュールのレーザ素子端子間に規定の順電流If又は規定の光ファイバ
端出力Pfを得る順電流Ifを流し,さらに,小信号交流電流を重畳する。半導体レーザモジュールから出力
された光を,受光素子に入射して電気信号に変換し,その交流成分を取り出して選択レベルメータ又はス
                                                                           cfは,変調光出力が基
ペクトラムアナライザによって変調光に対応した交流電流を測定する。遮断周波数
準とする低周波f0( f0 ≦f0/100)重畳よりも3dB低下する周波数として,式(10)によって算出する。
                                        ip fc
                          3dB   10 log10      ....................(10)
                                        ip f0
                        ここに,
                                ipfc   : 遮断周波数fcのときの交流電流
                                ipf0   : 基準周波数f0のときの交流電流
6.16.4 測定上の注意  受光素子については半導体レーザモジュールよりも十分高い遮断周波数をもつも
のを使用し,ケーブルなどを含めた受光系の周波数特性を校正する。
  また,レーザ駆動回路又は受光素子周辺回路の特性が,測定結果に影響する場合があるので,必要に応
じ,測定回路などを明示することが望ましい。さらに,交流信号源出力の周波数変動は十分小さいものを
用いる。

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6.16.5 個別仕様書に規定すべき項目
  1) 動作温度Top
  2) 順電流If又は光ファイバ端出力Pf
                                   図 21 遮断周波数測定回路
6.17 相対強度雑音(RIN)
6.17.1 目的 規定された状態での,半導体レーザモジュールの相対強度雑音を測定することを目的とする。
6.17.2 測定回路 相対強度雑音RIN(Relative Intensity Noise)の測定は,図22に示す回路によって,次の方
法で行う。
6.17.3 測定方法 半導体レーザモジュールのレーザ素子端子間に規定の順電流If又は規定の光ファイバ
端出力Pfを得る順電流Ifを流し,規定のノイズ中心周波数fn及びノイズ帯域 Δfw での電力Ntを測定器(パ
ワーメータなど)で測定するとともに,このとき受光素子に流れる直流逆電流Irを同時に測定する。
  次に,測定系の雑音を算出するために,半導体レーザモジュールをランダムな雑音を発生すると考えら
れる十分広いスペクトル半値幅をもつ非干渉性光源(例えば,平面発光形ダイオードなど)に置き換え,
測定した受光素子の逆電流Irと同じ値が得られるように光源の出力を調整する。この状態で測定器によっ
て電力Ndを測定し,式(11)によって相対強度雑音RINを算出し,これを半導体レーザモジュールの雑音
とする。
                                   Nt   Nd
                         RIN                 2  (dB/Hz)...........(11)
                                RL G    fn Ir
                        ここに, RL : 負荷抵抗
                                 G : 増幅器の利得
                                   nf
                                             フィルタの帯域
6.17.4 測定上の注意 増幅器には,必要な帯域で十分平たんな周波数特性をもつものを使用する。
  また,測定系の雑音は,可能な限り低雑音とし,測定系から半導体レーザへの戻り光量を十分小さく抑
えるように注意する。
  なお,反射光又は測定系の雑音などが測定結果に影響する場合があるので,必要に応じ測定条件又は測
定回路を明示することが望ましい。
6.17.5 個別仕様書に規定すべき項目

――――― [JIS C 5945 pdf 20] ―――――

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