山勝電子工業株式会社

ホーム > 

自社開発

開発設計製造
ハードウェア開発設計
ソフトウェア開発設計
自社開発
LDパルス応答特性検査システム
LDパルスエージングシステム
2チップ対応レーザテスター
LEDライン証明
LEDチップソーダ

LDパルスエージングシステム

LASER DIODE PULSE AGING SYSTEM YWD5100-50S

【概 要】
 本システムはレーザ-ダイオード(以降LDと称します。)をある温度環境下において設定された高速パルス信号をLDに供給し、LDを連続動作させる事により、LDの初期不良及び寿命評価等を行うと共にそのデータを収集する事が出来る試験装置と高速パルス信号をLDに供給し、LDのI-L特性測定等を行う事が出来る試験システムです。

 本システムはホストコンピュータ部、装置本体(LDドライバー/PD受光部及び温度コントロール部)から構成されております。

 本システムは試験項目を対話方式で設定できます。具体的には試験項目をキーボードで入力(温度設定も可能)し、ディスプレイ上に設定した試験項目が表示されます。また、測定した試験データはディスプレイ上に表示されます。 試験データは装置搭載のハードディスク、に記録します。

 本装置は、Pt100白金測温抵抗体で温度を感知し、ペルチェ素子を駆動制御する事によりLDの環境温度を制御しています。

【構 成】

2-1. LDパルスエージングシステム構成

本システムはIL及びエージング測定装置(10チャンネル)×5台、とその制御を行うためのホストコンピュータから構成されます。

コントローラー部 ホストコンピュータ 1台、ディスプレイ 1台、キーボード・マウス 各1台、UPS 1台(ホストコンピュータ用)DVD±RW 1台(PC内蔵) 1式
10チャンネル用
パルスエージング装置
温度調節部、制御回路部、
LDドライブ回路部、計測回路部
5台(50ch)
接続ケーブル等   1式

2-2. システム構成図

 図1にシステム構成図を示します。


       図1.LDパルスエージングシステム構成図

3.機能

3-1. ホストコンピュータ

 ホストコンピュータは、試験条件の設定、試験開始指示、試験状態の監視、および、データ収集・保存等を対話方式で行う事ができます。
 ホストコンピュータから各チャンネルの制御回路、温度調節部とは、RS-485インタフェースにてシリアル通信を行います。
 キャリブレーションファイルは保存し後日呼び出す事が可能です。サンプリングする場合、原始データは、動作電流、動作電圧、光パワー値です。これらを元に、しきい値 電流スロープ効率、電流~光出力特性等の集計データを作成します。(測定対象となるLDの品名は10ch単位(装置単位)での管理となります)
 又、I-L測定はパルス、C/Wの両モードで可能です。

停電等で、通電が停止した場合でも、同一条件で再運転が可能です。(PC側にUPS搭載)

測定データの保存は、ハードディスクにCSV形式ファイルで保存されます。

3-2. パルスエージング装置

3-2-1. 温度調節部

ペルチェ素子を使用した温度コントローラーを採用しています。
LDマウント部に銅製プレートを用い、このプレートの温度調節をペルチェ素子にて行います。
さらに低温側設定時の結露防止として、外部からの乾燥ガスの噴射が可能です。
LDマウント部の近傍に温度センサー(Pt100)を配置し、LDの環境温度を観測します。
装置毎に10ch分共通の温度調節部用の操作・表示用コンソールパネルを具備します。
温度調節部はホストコンピュータとRS-485インタフェースにて接続され、ホストコントローラーからの温度制御および温度情報を送受信します。

3-2-2. 制御回路部

ホストコンピュータで設定されたデータを元にして、LDドライブ回路及びPD部への指示と計測回路での測定データ収集と監視を行います。また、これらの情報をホストコンピュータの要求に応じて返送します。
制御回路部はホストコンピュータとRS-485インタフェースにて接続されます。

3-2-3. LDドライブ回路部

LDドライブ回路、駆動パルス発生回路等が組み込まれています。

3-2-4. 計測回路部

LDマウント部に取りつけられたLDを □10mmPDを使用し、光パワーの測定を行います。
その他にLD駆動電圧/電流の測定を行い、これら測定結果を制御回路部へ送出します。
また、計測した光パワー出力(PD受光出力)とLD駆動電圧を外部へモニタ信号として出力します。

4.エージング装置 LD計測仕様

4-1. 対象LD

本装置測定対象となるLDは以下の通りです。

放射角度 発光源から37
デバイスパッケージサイズ 5.6φキャンタイプ(3P)
※ピン収容が合うタイプであれば4Pも測定可

又測定ヘッド(別売り)交換に依り別タイプのLDにも対応可
LD光出力 CW駆動時 最大電流 450mA
パルス駆動時
ローレベル 0~300mA
ハイレベル 100mA~500mA
駆動電圧 8.0V以上
LD極性 CW駆動時 カソードコモン、フローティングタイプ、アノードコモン

4-2. テストLD数量
LD数量 10個 / 1装置、 5装置 / 1システム(最大 50ch)
LD搭載箇所 1箇所 / 1ch

4-3 LD点灯モード

エージングは、下記のようにACC駆動、APC駆動さらにハイレベルAPC/ローレベルACC駆動が可能。

ACC
(パルス駆動、CW)
出力設定
CW駆動時 最大電流 450mA
パルス駆動時 最大電流 500mA
設定分解能 1mA以下
APC
(パルス駆動、CW)
出力設定 最大35mW (ただし、ACC時の最大電流による)
ND無し=35mW ND_1=350mW ND_2=700mW
設定分解能 0.1mW または(フルスケールの1/3500の大きい方)以下
(例)フルスケールが700mWのとき設定分解能は0.2mW以下になります。
ハイレベルAPC
/ローレベルACC
(パルス駆動)
上記APC、ACCに準ずる

4-4. パルス駆動
パルス駆動 パルス幅 下表に示す。
ただし、約-5ns、0ns、+5nsの調節が可能。また、最小設定パルス幅は30nSとなります。
デューティ比 連続点灯の他、下表に示す。
電圧波形 立上り/立下り時間 約10nS(ローレベル5mW出力)

50% 40% 20%
30ns
50ns
100ns
150ns
200ns
300ns

(○印:生成可能なパルスを表す。)


4-5. パルスサンプリング
パルスサンプリング 指定した位置でサンプリングし、各測定・制御を行なう。このときのサンプリングする位置は1nsステップで設定可能。
サンプリング
位置設定精度
±1ns

4-6. 設定単位
設定単位 パルス幅及び振幅はLD10個毎(1装置単位)同時設定

4-7. リミッタ
リミッタ 点灯電流、点灯パワーに任意のリミット設定可能。リミット機能は制御回路が制御。
電流リミット設定範囲 510mA(設定分解能 1mA)
光パワーリミット設定範囲 800mW(設定分解能 1mW)

4-8. 測定信号モニタ出力
パルス波形確認 高速PDで受光した電気信号を出力。
電圧出力波形 LDの駆動電圧波形を出力(但しゲインは1ではない。)
光パワー測定位置
確認用トリガ信号
光パワー(ハイレベル)の測定位置を示すトリガ信号を出力

4-9. 測定項目
原始データ 動作電流 Iop  ***.*mA
動作電圧 Vop   *.**V
光パワー Po   ***.*mW
集計データ I-L特性/I-V特性、Iop、Vop
しきい値電流 Ith ***.*mA
スロープ効率 η **.**W/A
それらの温度特性
(各計測時間は任意の時間に設定可能)
光パワー測定位置
確認用トリガ信号
光パワー(ハイレベル)の測定位置を示すトリガ信号を出力

4-10. 測定分解能
電流測定 0.4mA以下
電圧測定 0.01V以下
光パワー測定 0.1mW または(フルスケールの1/3500の大きい方) 以下

4-11. 設定・測定精度
CW駆動時 パルス駆動時 *2 備考
電流設定精度 ±2% (F/S) ±3% (F/S)
電流測定精度 ±2% (F/S) ±3% (F/S)
電圧測定精度 ±2% (F/S) ±3% (F/S)
光パワー設定精度 *1 ±2% (F/S) ±3% (F/S) APC時
光パワー測定精度 *1 ±2% (F/S) ±3% (F/S) ACC時

*1:キャリブレーション用のデータが持っている誤差は含みません。
*2:出荷時に設定しているサンプリング位置で動作させたとき。


4-12. チャンネル間ばらつき
CW駆動時 パルス駆動時 備考
電流設定精度 ±1% ±3%
電流測定精度 ±1% ±3%
電圧測定精度 ±1% ±3%
光パワー設定精度 ±1% ±3% APC時
光パワー測定精度 ±1% ±3% ACC時

4-13. 電流処理方法
CW駆動時(ACC) 設定する電流値を元に制御
CW駆動時(APC) 電流は測定結果として処理
パルス駆動時 駆動の結果として測定される電流値を元に制御

4-14. 機能
スムージング処理 スムージングの幅と回数が設定可能
I-L測定 電流のスイープ速度とステップ幅 可変 
タイムスケージュール機能 いくつかの試験を時系列に並べて試験することが可能
変化率表示 初期状態からの変化率を表示することが可能

4-15. 測定結果出力
出力 ディスプレイ表示、CSV形式ファイル

5.温度調節部

5-1. 方式
方式 ペルチェ温度コントロール

5-2. 仕様
温度設定範囲 +10℃~+100℃
温度調節分解能 ±0.1℃
温度分布 ±1.0℃/10ch間
温度測定精度 ±1℃
加熱方式 ペルチェコントロール
温度検出器 白金測温抵抗体 Pt100
断熱材 特殊断熱材
ドライエア ドライエアを背面のエア注入口から入れ、その空気をLDマウント部に噴射します。 注入口:ワンタッチ継ぎ手Φ4.0mm
通信方式 RS-485(2線式半二重)、専用通信フォーマット
使用環境(室温) +20℃~+30℃

6.装置仕様

10チャンネル用パルスエージング装置単体の仕様を以下に示します。

外形(W×H×D) 本体ラック;1100(W)×1350(D)×1600(H) (mm) ※突起部含む
PCラック;700(W)× 650(D)×1290(H) (mm) ※突起部含む
内装材質 鋼鈑製
外板材質 鋼鈑製焼き付け塗装仕上げ
主電源スイッチ
(兼保護回路)
漏電ブレイカー(主電源スイッチ兼用)
AC100V 1φ 15A × 2

7.ホストコンピュータ仕様

OS Windows XP
ディスプレイ 液晶17インチ
停電保護 UPSにてシステム終了処理実行後、シャットダウン

8.電源仕様

装置本体 AC100V 50/60Hz、1φ、80A以下、1本
ホストコンピュータ AC100V 50/60Hz、1φ、15A以下、1本

9.インターロック機能

LD駆動停止 装置のカバーを開けたときレーザ光が外に漏れ出さないように速やかにLDへの駆動を停止します。
このとき装置に付属のLEDが点滅します。
復帰条件 カバーを閉めてPCより試験を再開しない限りLDへの駆動は開始しません。
メンテナンス機能 メンテナンス時のみ上記機能を解除する機能を有する。

10.付属品

NDフィルタ
(コールドミラータイプ)
ND_1:フルスケール350mW用 (20%)50枚 ND_2:フルスケール700mW用 (10%)50枚
SMB-BNCケーブル 3m、3本
波形調整用ドライバー 3本

その他、各種数値・データ、実績などに関しましてはホームページまたはお電話にてお問い合わせください。

お問合せはこちら 山勝電子工業株式会社
代表 TEL (044)866-2411/FAX (044)877-0755