[發明專利]用于VCSEL的故障檢測方法和故障檢測設備

有效

• 申請號: 201080048532.2
• 申請日: 2010-11-02
• 公開（公告）號: CN102598438A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 中田敦;山形智枝美;田中聰
• 申請（專利權）人: 矢崎總業株式會社
• 主分類號: H01S5/00
• 分類號: H01S5/00;H01S5/183
• 代理公司: 北京泛誠知識產權代理有限公司 11298
• 代理人: 陳波;文琦

技術領域

本發明涉及一種用于VCSEL的故障檢測方法和故障檢測設備。

背景技術

在半導體激光器中，除了使光沿著在平行于與基質基板表面平行的方向上共振，并沿著在該方向上發射的類型的激光器之外，還有還存在使光沿著在垂直于基質基板表面的方向上共振，并且沿著在垂直于該基質基板表面的方向上發射的VCSEL(垂直腔面發射激光器)。VCSEL具有許多優點。例如，具有利用VCSEL的系統的功率消耗小，甚至在電流很小時也能夠進行高速調制，并且由于響應針對溫度變化的特性變化小因此能夠簡化溫度控制器。VCSEL廣泛應用于諸如Gigabit?Ethernet(注冊商標)或光纖信道的光源、激光打印器和光學互連網的各領域。

另一個方面，存在VCSEL可能由于ESD(靜電放電)而受損，并且趨于發生VCSEL的光電性質變差的故障的問題。因此，提出了檢測由于ESD引起的損壞和故障的發生的各種技術。例如，提出這樣一種技術：其中檢驗VCSEL反向偏壓時的漏電流作為判斷該VCSEL是否因ESD而受損的手段。

引用清單

專利文獻

專利文獻1：JP-T-2008-520113

發明內容

技術問題

通常，通過進行諸如如圖5所示的電流/光發生功率特性和電流/電壓特性，或圖6所示的電致發光(EL)測量這樣的各種光電評價來判斷VCSEL是否由于ESD而受損。但是，由于下面的原因，存在難以從這些測量檢測受損的VCSEL的問題。

(1)必需提供多種用于評價的裝置，例如半導體參數系統、光功率計、紅外攝像機或顯微鏡。

(2)從VCSEL與各裝置的連接到測量結束需要大量的測量時間。

(3)當VCSEL通過用透鏡或封裝(package)密封而模塊化時，不能進行評價。

(4)在專利文獻1中所公開的技術中，如上所述，檢驗VCSEL反向偏壓時的漏電流作為判斷VCSEL是否被ESD損壞的手段。但是，由于對VCSEL施加反向偏壓需要電源、電流表和用于接線的附加焊盤，因此存在系統變成大規模系統并且增加成本的問題。

為此，需要檢測VCSEL中的ESD損壞的其他技術。

鑒于這些情況提出本發明，并且能夠解決上述問題。本發明的目的是提供一種在短時間內并且以低成本檢測VCSEL損壞的技術。

問題的解決

本發明的一種形式(mode)涉及用于VCSEL的故障檢測方法。

涉及用于VCSEL的故障檢測方法的本發明的第一方面包括：獲得該VCSEL的輸出光的步驟；通過分析發光頻譜確定該輸出光的發光頻譜的峰值數目的步驟；以及當峰值數目小于預定數目時確定在VCSEL中已經發生故障的步驟。

本發明的第二方面涉及在第一方面的故障檢測方法，所述預定數目是與該VCSEL的激活層和形成在該激活層上下的反射器的結構對應的數目。

本發明的另一種形式涉及一種用于VCSEL的故障檢測設備。

涉及用于VCSEL的故障檢測設備的本發明的第三方面構造成：獲得作為待檢查對象的VCSEL的輸出光；通過分析發光頻譜確定該輸出光的發光頻譜的峰值數目；并且當峰值的數目小于基準閾值時，確定在該VCSEL中已經發生故障，所述基準閾值是尚未發生故障時出現的VCSEL的峰值數目。

本發明的有益效果

根據本發明的用于VCSEL的故障檢測方法和故障檢測設備，可以提出在短時間內并且以低成本檢測損壞的VCSEL的技術。

附圖說明

圖1是示出典型的氧化物型多模VCSEL的結構的示意圖。

圖2是示出激活層和振蕩頻譜之間的典型關系的概念示意圖

圖3(a)和3(b)是示出VCSEL的發光頻譜的曲線圖，其中圖3(a)示出沒有ESD損壞的VCSEL的發光頻譜，而圖3(b)示出有ESD損壞的VCSEL的發光頻譜。

圖4是示出根據本發明實施例的檢測ESD損壞的系統的示意圖。

圖5是示出根據常規技術的VCSEL的典型的發光功率特性的曲線圖。

圖6是示出根據常規技術的EL圖像的示意圖。

附圖標記清單

10：通信模件

20：VCSEL

30：光纖

50：光學頻譜分析器

具體實施方式