特開 2015-88806 光機器温度特性測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-88806(P2015-88806A)

(43)【公開日】2015年5月7日

(54)【発明の名称】光機器温度特性測定方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/00 20130101AFI20150410BHJP

   G01M 11/00 20060101ALI20150410BHJP

   G01R 31/00 20060101ALI20150410BHJP

【ＦＩ】

   H04B9/00 101

   G01M11/00 T

   G01R31/00

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-223858(P2013-223858)

(22)【出願日】2013年10月29日

(71)【出願人】

【識別番号】000154325

【氏名又は名称】住友電工デバイス・イノベーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100153110

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100131037

【弁理士】

【氏名又は名称】坪井 健児

(74)【代理人】

【識別番号】100099069

【弁理士】

【氏名又は名称】佐野 健一郎

(72)【発明者】

【氏名】友岡 貴裕

(72)【発明者】

【氏名】高橋 克征

(72)【発明者】

【氏名】森山 豊

(72)【発明者】

【氏名】入江 剛

【テーマコード（参考）】

2G036

2G086

5K102

【Ｆターム（参考）】

2G036AA18

2G036AA19

2G036BA13

2G036CA12

2G086EE12

5K102AA11

5K102AA68

5K102LA04

5K102LA05

5K102LA11

5K102MB11

5K102MH02

5K102MH03

5K102MH13

5K102MH14

5K102MH22

5K102MH26

5K102MH32

5K102PD11

(57)【要約】

【課題】光機器の温度特性の測定を効率的に行う。
【解決手段】第１の光トランシーバ５の周囲温度が第１の温度から第３の温度に到達するまでの間に、第２の光トランシーバ６の周囲温度が第１の温度に維持された状態で光送信モジュールの温度特性を測定し（温度領域Ａ）、一方の光トランシーバ５の周囲温度が第３の温度から第４の温度に到達するまでの間に、他方の光トランシーバ６の周囲温度が第１の温度に維持された状態で光受信モジュールの温度特性を測定し（温度領域Ｂ）、第１の光トランシーバ５の周囲温度が第４の温度から第２の温度に到達するまでの間、その周囲温度の変化率を、第１の温度から第３の温度に到達するまでの間の周囲温度の変化率よりも小さく制御する（温度領域Ｃ）。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つの温度制御装置に光機器がそれぞれセットされ、一方の光機器の周囲温度を第１の温度から該第１の温度とは異なる第２の温度に向けて制御している間に、他方の光機器の周囲温度を前記第１の温度に維持した状態で温度特性を測定する光機器温度特性測定方法であって、
前記一方の光機器の周囲温度が、前記第１の温度から、該第１の温度と前記第２の温度との間の第３の温度に到達するまでの間に、前記他方の光機器の周囲温度が前記第１の温度に維持された状態で、前記他方の光機器が備える光送信モジュールの所定の温度特性を測定する第１の工程と、
前記一方の光機器の周囲温度が、前記第３の温度から、該第３の温度と前記第２の温度との間の第４の温度に到達するまでの間に、前記他方の光機器の周囲温度が前記第１の温度に維持された状態で、前記他方の光機器が備える光受信モジュールの所定の温度特性を測定する第２の工程と、
前記一方の光機器の周囲温度が前記第４の温度から前記第２の温度に到達するまでの間、前記一方の光機器の周囲温度の変化率を、前記第１の温度から前記第３の温度に到達するまでの間の周囲温度の変化率よりも小さく制御する第３の工程とを備えた、光機器温度特性測定方法。

【請求項2】

前記第２の工程は、前記他方の光機器が備える光受信モジュールの所定の温度特性の測定が終了するまで、前記一方の光機器の周囲温度を前記第４の温度に維持し、
前記第３の工程は、前記一方の光機器の周囲温度が前記第４の温度から前記第２の温度に到達するまでの間、前記他方の光機器が備える光送信モジュールの所定の温度特性の内で未測定の温度特性について測定する、請求項１に記載の光機器温度特性測定方法。

【請求項3】

前記第１の温度が前記第２の温度よりも高い場合、前記第１の温度、前記第３の温度、前記第４の温度、前記第２の温度の順で降温され、前記第１の温度が前記第２の温度よりも低い場合、前記第１の温度、前記第３の温度、前記第４の温度、前記第２の温度の順で昇温される、請求項１または２に記載の光機器温度特性測定方法。

【請求項4】

前記２つの温度制御装置は、熱源としてペルチェ素子を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光機器温度特性測定方法。

【請求項5】

前記光送信モジュールの所定の温度特性は、平均光出力強度、消光比、出射光波長の少なくとも１つ以上を含み、前記光受信モジュールの所定の温度特性は、信号ロスレベル、最小受信感度の少なくとも１つ以上を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光機器温度特性測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光トランシーバ等の光機器の温度特性を測定する光機器温度特性測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

光機器の一つとして光トランシーバが知られている。この光トランシーバの出荷検査においては、種々の電気的特性、光学的特性を仕様温度範囲（−４０〜８５℃）の上下限において取得しなければならない。光受信側（Ｒｘ）の特性としては、信号ロスレベル（ＬＯＳ(Loss Of Signal)レベル）、最小受信感度（Ｐｍｉｎ）が取得され、また、光送信側（Ｔｘ）の特性としては、平均光出力強度、消光比、出射光波長が取得され、また、光トランシーバ全体として、消費電流が取得される。さらに、仕様には規定されていない各種モニタ、例えば、周囲温度が−４０〜８５℃の時の光トランシーバの内部温度、電源変動、等も観測しなければならない。

【0003】

上記の出荷検査において最も時間を要するのは、測定自体ではなく、光トランシーバを所定の周囲温度に設定するまでの待ち時間である。従来、恒温槽（恒温チャンバ）内に光トランシーバをセットし、恒温槽の温度を所定の温度に設定して温度が安定化するまで待機した後に検査を開始していた。光トランシーバ自体はその外寸が大きいものでも２０×１５×１００mm³程度の超小型の光機器に過ぎない。このため、熱容量の大きい恒温槽に超小型の光トランシーバをセットして所定の温度に到達するまで待機するという方法は非常に効率が悪い。

【0004】

また、複数（数十台）の光トランシーバを恒温槽にセットして温度を安定化させ、等価的に一台の待機時間を短縮する方法も考えられるが、この場合、動作速度が１０Ｇｂｐｓあるいは１０Ｇｂｐｓ超の昨今の光トランシーバでは、使用可能な測定器が限られる。特に、数十台の光トランシーバを切り換えるために、一対ｎのマルチポートを有し且つ１０Ｇｂｐｓ超の帯域を有するスイッチは、市販品としては存在しないため、非常に高価なものとなる。従って、実用面からこのような形態をとることは難しい。

【0005】

上記に対して、恒温槽に代えて熱容量のはるかに小さいペルチェ素子を用いて温度制御を行う技術が種々提案されている。例えば、特許文献１には、電子部品の温度特性を計測する温度特性計測装置であって、電子部品が搭載された電子部品搭載プレートを、ペルチェ素子により温熱又は冷熱が供給される熱伝達プレートの載置面に配置する温度特性計測装置が開示されている。これによれば、電子部品搭載プレートには、その温度を直接計測する部品側温度計測装置が設置され、この部品側温度計測装置の計測結果に基づいて、温度制御ユニットによりペルチェ素子が制御される。

【0006】

また、特許文献２には、複数のペルチェ素子に対応するだけの個別の冷却ジャケットを有し、冷却ジャケットとペルチェ素子の組を、複数のペルチェ素子面積以上の面積を持つ共通の一枚の金属製の上板（共通上板）の裏面に固定し、共通上板を冷却ジャケットの下側が空間となるように支柱によって基台の上に固定する光素子温度特性検査装置が開示されている。これによれば、個別の冷却ジャケットには個別の冷却媒体経路を通じて冷却媒体を流し、共通上板の上には複数の光素子等を並べたステージ・ボードを置き、冷却媒体の温度や流量、ペルチェ素子の電流を制御することによって、共通上板の温度を所望の均一温度に保持して均一温度で複数の光素子等の特性を測定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００９−２００２７号公報

【特許文献2】特開２００９−９２４８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ここで、光トランシーバの温度特性を、熱容量の小さいペルチェ素子を用いて測定するための測定装置の一例を図５に示す。この測定装置は、１０×５ｃｍ^２程度の上下２枚の板状のペルチェ素子により測定対象の光トランシーバを挟み込むように構成されている。図中、１０１はコネクタ、１０２は上部ペルチェ板、１０３は下部ペルチェ板を示す。コネクタ１０１には光トランシーバの電気プラグ（図示せず）が接続される。上部ペルチェ板１０２が降下して光トランシーバを下部ペルチェ板１０３との間で挟み込むことで、光トランシーバの周囲温度を可変とする。この測定装置によれば、従来の恒温槽を用いるものと比較し、熱容量がはるかに小さいため、昇温、降温時間を大幅に短縮することができる。

【0009】

しかしながら、上記のようなペルチェ素子を用いた測定装置を採用した場合であっても、測定対象の光トランシーバの周囲温度が所定温度（８５℃、−４０℃）で安定化するまでに要する時間は、各種の温度特性を測定する時間と比較して依然として長く、更なる効率化が求められている。

【0010】

本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、光機器の温度特性の測定を効率的に行うための光機器温度特性測定方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、２つの温度制御装置に光機器がそれぞれセットされ、一方の光機器の周囲温度を第１の温度から該第１の温度とは異なる第２の温度に向けて制御している間に、他方の光機器の周囲温度を前記第１の温度に維持した状態で温度特性を測定する光機器温度特性測定方法であって、前記一方の光機器の周囲温度が、前記第１の温度から、該第１の温度と前記第２の温度との間の第３の温度に到達するまでの間に、前記他方の光機器の周囲温度が前記第１の温度に維持された状態で、前記他方の光機器が備える光送信モジュールの所定の温度特性を測定する第１の工程と、前記一方の光機器の周囲温度が、前記第３の温度から、該第３の温度と前記第２の温度との間の第４の温度に到達するまでの間に、前記他方の光機器の周囲温度が前記第１の温度に維持された状態で、前記他方の光機器が備える光受信モジュールの所定の温度特性を測定する第２の工程と、前記一方の光機器の周囲温度が前記第４の温度から前記第２の温度に到達するまでの間、前記一方の光機器の周囲温度の変化率を、前記第１の温度から前記第３の温度に到達するまでの間の周囲温度の変化率よりも小さく制御する第３の工程とを備える。

【発明の効果】

【0012】

上記発明によれば、１つの測定系に対して２つの温度制御系を切り換える場合に、一方の光機器の周囲温度を所定温度まで降温または昇温している間に、他方の光機器の温度特性を測定することができるため、光機器の温度特性の測定を効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明による光機器温度特性測定方法を実行するための測定装置の構成例を示す図である。

【図2】本発明による光機器温度特性測定方法の概要を説明するための図である。

【図3】本発明による光機器温度特性測定方法の降温過程の一例を説明するための図である。

【図4】本発明による光機器温度特性測定方法の昇温過程の一例を説明するための図である。

【図5】測定装置の外観の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

（本発明の実施形態の詳細）
以下、本発明の実施形態に係る光機器温度特性測定方法の具体例を、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【0015】

図１は、本発明による光機器温度特性測定方法を実行するための測定装置の構成例を示す図で、図中、１は測定装置を示す。測定装置１は、例えば、前述の図５に示した構成として例示でき、測定系２、第１の温度制御系３、及び第２の温度制御系４を備える。測定装置１は、１つの測定系２が第１の温度制御系３と第２の温度制御系４とで共有され、第１の温度制御系３と第２の温度制御系４とを切り換えて、それぞれにセットされた光機器の温度特性の測定を実行する。なお、本例では、測定対象の光機器として、光トランシーバを例示して説明するが、これに限定されるものではない。

【0016】

測定系２は、光信号を送出する標準光源２１と、標準光源２１からの光信号を減衰させる減衰器である光ＡＴＴ(Attenuator)２２と、光ＡＴＴ２２からの光信号の出力先となる光トランシーバを選択的に切り換える第１の光スイッチ２３と、光信号の入力元となる光トランシーバを選択的に切り換える第２の光スイッチ２４と、光トランシーバからの光信号を後述のＤＣＡ(Digital Communication Analyzer)，光パワーメータ，及びスペクトラムアナライザに分岐させる光分岐部２５と、光分岐部２５からの光信号をアイパターンで表示し、消光比やマスクマージン等を測定するＤＣＡ２６と、光分岐部２５からの光信号の平均光出力強度を測定する光パワーメータ２７と、光分岐部２５からの光信号の出射光波長を測定するスペクトラムアナライザ２８とを備える。

【0017】

第１の温度制御系３は、第１の温度制御装置３１、第１の温度計３２を備え、第１の温度制御装置３１は、熱源として、例えばペルチェ素子を有し、コネクタ３１ａに、測定対象の第１の光トランシーバ５の電気プラグを接続する。第１の温度制御装置３１は、第１の光トランシーバ５の周囲温度を第１の温度計３２でモニタしながら、内蔵するペルチェ素子により第１の光トランシーバ５の周囲温度を制御する。同様に、第２の温度制御系４は、第２の温度制御装置４１、第２の温度計４２を備え、第２の温度制御装置４１は、熱源として、例えばペルチェ素子を有し、コネクタ４１ａに、測定対象の第２の光トランシーバ６の電気プラグを接続する。第２の温度制御装置４１は、第２の光トランシーバ６の周囲温度を第２の温度計４２でモニタしながら、内蔵するペルチェ素子により第２の光トランシーバ６の周囲温度を制御する。

【0018】

第１の光トランシーバ５及び第２の光トランシーバ６は共に、光信号を送信する光送信モジュールＴｘ（以下、単にＴｘともいう）と、光信号を受信する光受信モジュールＲｘ（以下、単にＲｘともいう）とを搭載する。Ｒｘの場合、標準光源２１から送出された光信号は光ＡＴＴ２２により減衰された後、第１の光スイッチ２３により第１の光トランシーバ５または第２の光トランシーバ６に振り分けられる。光ＡＴＴ２２の減衰量を変更することにより、各光トランシーバのＲｘについて信号ロスレベル、最小受信感度を測定する。なお、これら信号ロスレベル、最小受信感度の測定装置について図示は省略する。

【0019】

一方、Ｔｘの場合、図示しない標準パルスパターン発生器で発生させたパルス信号（電気信号）が第１の温度制御系３と第２の温度制御系４とに振り分けられる。そして、このパルス信号は、第１の温度制御装置３１の入力ポート３１ｂを介して、第１の光トランシーバ５に入力される。同様に、パルス信号は、第２の温度制御装置４１の入力ポート４１ｂを介して、第２の光トランシーバ６に入力される。なお、上記の各温度制御装置の入力ポートは、各光トランシーバの後端に形成されているホストコネクタと接続されている。

【0020】

次に、上記のパルス信号に応じて、第１の光トランシーバ５及び第２の光トランシーバ６はそれぞれ内蔵するＬＤ(Laser Diode)を駆動し、それぞれのＬＤからの光信号を第２の光スイッチ２４に出力する。第２の光スイッチ２４では、第１の光トランシーバ５からの光信号または第２の光トランシーバからの光信号のいずれか一方の光信号を選択し、選択した光信号を三分岐して、ＤＣＡ２６で消光比及びマスクマージンを測定し、光パワーメータ２７で平均光出力強度を測定し、スペクトラムアナライザ２８で出射光波長を測定する。そしてさらに、光トランシーバのホストコネクタ経由で消費電流、光トランシーバ内温度、等を測定する。

【0021】

以下、上記二系統の２つの光トランシーバの出荷検査を、効率的に行う方法について説明する。具体的には、高温（例えば、８５℃）、低温（例えば、−４０℃）での温度特性の測定に際し、各光トランシーバの昇温、降温過程と、高温時及び低温時における各光トランシーバの温度特性の測定過程とを以下のようにして行う。なお、各光トランシーバの所定の温度特性としては、Ｔｘの平均光出力強度、消光比、出射光波長の少なくとも１つ以上を含み、Ｒｘの信号ロスレベル、最小受信感度の少なくとも１つ以上を含むものとして説明するが、これらに限定されるものではない。

【0022】

（第１の実施形態）
図２は、本発明による光機器温度特性測定方法の概要を説明するための図である。図中、５は第１の光トランシーバ５の温度遷移、６は第２の光トランシーバ６の温度遷移を示し、横軸は時間、縦軸は温度である。

【0023】

まず、初期状態において、第１の光トランシーバ５及び第２の光トランシーバ６の周囲温度は共に室温状態にあり、第１の光トランシーバ５及び第２の光トランシーバ６の周囲温度を室温から所定の高温（ここでは８５℃）まで昇温させる（区間ｔ１）。次に、８５℃において第１の光トランシーバ５のＴｘ及びＲｘ両方の温度特性を測定し、第２の光トランシーバ６の周囲温度はそのまま８５℃に維持する（区間ｔ２）。なお、区間ｔ２では第２の光トランシーバ６の温度特性は測定されないため、区間ｔ１で必ずしも第１の光トランシーバ５と同時に昇温させなくてもよい。つまり、第２の光トランシーバ６は、区間ｔ２において第１の光トランシーバ５の温度特性測定中に昇温が完了していればよいため、図２の温度遷移６′に示すように、昇温開始のタイミングを第１の光トランシーバ５より遅らせることで、８５℃での維持時間を短くすることができ、省エネの観点から望ましい。

【0024】

次に、第１の光トランシーバ５の周囲温度を８５℃から所定の低温（ここでは−４０℃）に向けて降温制御し、８５℃において第２の光トランシーバ６のＴｘ及びＲｘ両方の温度特性を測定する（区間ｔ３）。次に、第２の光トランシーバ６の周囲温度を８５℃から−４０℃に向けて降温制御し、−４０℃において第１の光トランシーバ５のＴｘ及びＲｘ両方の温度特性を測定する（区間ｔ４）。次に、第１の光トランシーバ５の周囲温度を−４０℃から昇温制御し、−４０℃において第２の光トランシーバ６のＴｘ及びＲｘ両方の温度特性を測定する（区間ｔ５）。

【0025】

図３は、本発明による光機器温度特性測定方法の降温過程の一例を説明するための図で、図中、５は第１の光トランシーバ５の温度遷移、６は第２の光トランシーバ６の温度遷移を示し、横軸は時間、縦軸は温度である。本例では、２つの温度制御装置３１，４１に測定対象とする光トランシーバ５，６がそれぞれセットされ、第１の光トランシーバ５の周囲温度を８５℃から−４０℃まで降温する間に、第２の光トランシーバ６の温度特性を測定する場合について説明する。ここで、降温速度が早過ぎると、光トランシーバが結露する場合がある。温度制御装置の周辺は乾燥窒素雰囲気とするが、これは真空引き−パージの工程を繰り返すのではなく、単に乾燥窒素を流入させるだけの雰囲気置換に過ぎない。従って、雰囲気中に空気分が必ず残るため、急峻な降温速度の場合には結露に繋がってしまう。そこで、第１の光トランシーバ５の降温過程と、第２の光トランシーバ６の測定過程とを次の手順で実施する。

【0026】

図３において、区間ｔ１、ｔ２での処理は図２で説明した通りであるため、ここでの説明は省略する。区間ｔ３では、第１の光トランシーバ５の周囲温度を第１の温度（８５℃）から第２の温度（−４０℃）に向けて降温制御し、第２の光トランシーバ６の周囲温度を第１の温度（８５℃）に維持制御する。

【0027】

区間ｔ３では、温度によって３つの工程が実行される。すなわち、第１の光トランシーバ５の周囲温度が、８５℃から、８５℃と−４０℃との間の第３の温度（ここでは５０℃）に到達するまでの間に、第２の光トランシーバ６の周囲温度が８５℃に維持された状態で、第２の光トランシーバ６のＴｘの温度特性を測定する第１の工程と、第１の光トランシーバ５の周囲温度が、５０℃から、５０℃と−４０℃との間の第４の温度（ここでは０℃）に到達するまでの間に、第２の光トランシーバ６の周囲温度が８５℃に維持された状態で、第２の光トランシーバ６のＲｘの温度特性を測定する第２の工程と、第１の光トランシーバ５の周囲温度が０℃から−４０℃に到達するまでの間、第１の光トランシーバ５の周囲温度の変化率を、８５℃から５０℃に到達するまでの間の周囲温度の変化率よりも小さく制御する第３の工程とが実行される。

【0028】

つまり、本例の場合、図３に示すように、第１の光トランシーバ５の周囲温度について、第１の温度が第２の温度よりも高く、第１の温度、第３の温度、第４の温度、第２の温度の順で降温される。なお、各温度の決め方は上記の例に限らず、測定装置の仕様や測定条件等に応じて、適宜決定される。

【0029】

より具体的には、第１の工程が実行される温度領域Ａ（８５℃〜５０℃の領域）では、第１の温度制御装置３１が本来的に有する最速の降温速度にて第１の光トランシーバ５の周囲温度を降下させる。これは区間ｔ１，ｔ２で加熱モードであったペルチェ素子を冷却モードに切り換えることにより実現できる。そして、この間、第２の光トランシーバ６では、その周囲温度が８５℃に維持されており、測定時間が固定されている温度特性の項目（Ｔｘ側で平均光出力強度、消光比、出射光波長、さらに、光トランシーバ本体についての消費電流、内部温度などを含む各種モニタ値）について測定が実行される。なお、第１の光トランシーバ５の周囲温度が５０℃に到達する前に、第２の光トランシーバ６のＴｘ側の測定が終了した場合には、連続して次のＲｘ側の測定を開始してもよい。また、第１の光トランシーバ５の周囲温度が５０℃に到達した時点で、第２の光トランシーバ６のＴｘ側の測定が全て終了できなかった場合には、Ｔｘ側の測定を一旦中断し、後述する温度領域Ｃに後ろ倒しする。つまり、温度領域Ａでは降温速度、及びこの降温速度を維持する最終温度（５０℃）を優先させる。

【0030】

次いで、第２の工程が実行される温度領域Ｂ（５０℃〜０℃の領域）では、第１の光トランシーバ５の周囲温度が５０℃を超え０℃までの間に、第２の光トランシーバ６のＲｘ側の温度特性について測定を行う。なお、第２の光トランシーバ６の周囲温度は８５℃に維持されている。このＲｘ側の温度特性としては、信号ロスレベル、最小受信感度が含まれる。そして、Ｒｘ側のこれらの特性は、信号ロスレベルが所定ｄＢｍ以下、最小受信感度が所定ｄＢｍ以下という仕様で規定されており、光入力強度を光ＡＴＴ２２で変化させながら第２の光トランシーバ６からの出力をモニタする必要がある。また、個々の光トランシーバが持つＰＤ(Photo Diode)の裸受光特性、Ｒｘ側光コネクタからＰＤまでの光結合効率などに応じて、その特性（値）がばらつくため、測定時間が一定にならない。

【0031】

温度領域Ｂでの測定の場合、第１の光トランシーバ５の降温速度は温度領域Ａでの降温速度よりも小さくしてもよい。例えば、Ｒｘ側の信号ロスレベル及び最小受信感度の２つの特性値を測定するのに要する時間の経験的な値と、温度領域Ｂの温度差５０℃とから大凡の降温速度（降温時間）を決定することができる（当然に適度な余裕を持った降温時間とする）。Ｒｘ側の特性値の測定がこの降温時間内に終了している場合には、降温時間の経過を待つことなく、第２の光トランシーバ６を次の温度領域Ｃでの特性測定に移行させてもよく、あるいは、特性測定に移行させずに降温時間が経過するまで待機としてもよい。

【0032】

また、これとは逆に、Ｒｘ側の特性値の測定に降温時間以上を要し、降温時間を経てもなおＲｘ側の特性値の測定が終了していない場合には、第１の光トランシーバ５の温度設定を０℃で維持する。このときの状態を温度遷移８に示す。つまり、温度遷移８によれば、温度領域Ｂで測定すべき項目が終わるまで温度が維持される。このように、比較的常温に近いところで温度を維持することで、電力消費を抑えることができ、省エネの観点から望ましい。なお、別の例として、降温時間を経てもなおＲｘ側の特性値の測定が終了していない場合、温度領域Ｃ側にはみ出してＲｘ側の測定を継続してもよい。

【0033】

上記の変形例として、図３に示すように、温度領域Ｂにおける第１の光トランシーバ５の降温速度を、温度領域Ａでの降温速度に従って決定してもよい。具体的には、第１の光トランシーバ５の降温開始時の実際温度（８５℃）において、第１の光トランシーバ５に対するペルチェの設定値（目標温度）を０℃とする。この場合、降温開始時に最も大きな降温速度が得られ、０℃に近付くにつれて降温速度が低下する。すなわち、その時の実際温度と目標温度との差に依存して降温速度が決定されるモード（指数関数的に温度が変化するモード）を選択しても良い。なお、図３では温度遷移を直線的に示しているが、実際には指数関数的に遷移する。

【0034】

温度領域Ｂにおける第２の光トランシーバ６の温度特性の測定後、第３の工程が実行される温度領域Ｃでは、第１の光トランシーバ５の周囲温度を最速で降下させた場合、温度遷移７のようになるが、この場合、結露が発生する虞がある。このため、温度領域Ｃでは、第１の光トランシーバ５の降温速度（すなわち、温度の変化率）を、結露が生じないようにさらに小さくする。具体的には、温度領域Ａでの降温速度よりも小さくする。ここで、温度領域Ｃでの第１の光トランシーバ５の降温開始時点は温度領域Ｂでの測定時間に依存して変化する（温度遷移８，９）。また、この温度領域Ｃでの降温速度は一定とされ、ペルチェの設定温度を適宜変化させることにより定率の降温特性を得ることができる。

【0035】

なお、温度領域Ｃでは、第２の光トランシーバ６について温度領域ＡでのＴｘ側の測定が完了していない場合、Ｔｘ側の残りの測定を行う。なお、第２の光トランシーバ６の周囲温度は８５℃に維持されている。また、Ｔｘ側の測定が全て完了している場合には、第２の光トランシーバ６について新たな測定は行わない。ここで、第２の光トランシーバ６について高温側の測定が完了しても、すぐに第２の光トランシーバ６を低温側に遷移させることは行わない。これは、第１の光トランシーバ５の降温が完了しておらず、第１の光トランシーバ５の低温側の測定が開始されていないためである。つまり、第１の光トランシーバ５の低温側の測定は温度降下が終わり次第開始されるが、これに合わせて第２の光トランシーバ６が降温を開始するように制御される。

【0036】

以上のアルゴリズムを採用することで、第１の光トランシーバ５が結露することなく、降温制御されている間に、第２の光トランシーバ６の高温側における温度特性の測定を行うことができる。なお、上記例では、図２において、第２の光トランシーバ６の高温側の測定を行う区間ｔ３の処理内容について説明したが、第２の光トランシーバ６の降温中に、第１の光トランシーバ５の低温側の測定を行う区間ｔ４の処理内容についても基本的な流れは同様である。

【0037】

すなわち、区間ｔ４では、第２の光トランシーバ６の周囲温度が８５℃から５０℃に到達するまでの間に、第１の光トランシーバ５の周囲温度が−４０℃に維持された状態で、第１の光トランシーバ５のＴｘの温度特性を測定する工程と、第２の光トランシーバ６の周囲温度が５０℃から０℃に到達するまでの間に、第１の光トランシーバ５の周囲温度が−４０℃に維持された状態で、第１の光トランシーバ５のＲｘの温度特性を測定する工程と、第２の光トランシーバ６の周囲温度が０℃から−４０℃に到達するまでの間、第２の光トランシーバ６の周囲温度の変化率を、８５℃から５０℃に到達するまでの間の温度の変化率よりも小さく制御する工程とが実行される。これにより、第２の光トランシーバ６の周囲温度を降下させる間に、第１の光トランシーバ５の低温側の温度特性を測定することができる。

【0038】

また、区間ｔ５では、第１の光トランシーバ５の昇温中に、第２の光トランシーバ６の低温側の測定を行うが、第１の光トランシーバ５の高温側の測定は区間ｔ２で完了しているため、第１の光トランシーバ５の昇温状態に係らず、第２の光トランシーバ６の低温側の測定をＴｘ及びＲｘについて順次行えばよい。

【0039】

（第２の実施形態）
図４は、本発明による光機器温度特性測定方法の昇温過程の一例を説明するための図で、図中、５は第１の光トランシーバ５の温度遷移、６は第２の光トランシーバ６の温度遷移を示し、横軸は時間、縦軸は温度である。本例では、２つの温度制御装置３１，４１に測定対象とする光トランシーバ５，６がそれぞれセットされ、第１の光トランシーバ５を−４０℃から８５℃まで昇温する間に、第２の光トランシーバ６の温度特性を測定する場合について説明する。ここで、第１の光トランシーバ５の昇温速度を急峻に設定した場合に、第１の光トランシーバ５の周囲温度にオーバーシュートが現れる可能性が大きい。そこで、第１の光トランシーバ５の昇温過程と、第２の光トランシーバ６の測定過程とを次の手順で実施する。

【0040】

まず、本例の場合、初期状態において、第１の光トランシーバ５及び第２の光トランシーバ６の周囲温度は共に室温状態にあり、図３に示した区間ｔ１，ｔ２での昇温の場合とは逆に、第１の光トランシーバ５及び第２の光トランシーバ６の周囲温度を室温から所定の低温（ここでは−４０℃）まで降温させる。

【0041】

次に、−４０℃において第１の光トランシーバ５のＴｘ及びＲｘ両方の温度特性を測定し、第２の光トランシーバ６の周囲温度はそのまま−４０℃に維持する。そして、区間ｔ３′では、第１の光トランシーバ５の周囲温度を第１の温度（−４０℃）から第２の温度（８５℃）に向けて昇温制御し、第２の光トランシーバ６の周囲温度を第１の温度（−４０℃）に維持制御する。

【0042】

区間ｔ３′では、温度によって３つの工程が実行される。すなわち、第１の光トランシーバ５の周囲温度が、−４０℃から、−４０℃と８５℃との間の第３の温度（ここでは４０℃）に到達するまでの間に、第２の光トランシーバ６の周囲温度が−４０℃に維持された状態で、第２の光トランシーバ６のＴｘの温度特性を測定する第１の工程と、第１の光トランシーバ５の周囲温度が、４０℃から、４０℃と８５℃との間の第４の温度（ここでは６０℃）に到達するまでの間に、第２の光トランシーバ６の周囲温度が−４０℃に維持された状態で、第２の光トランシーバ６のＲｘの温度特性を測定する第２の工程と、第１の光トランシーバ５の周囲温度が６０℃から８５℃に到達するまでの間、第１の光トランシーバ５の周囲温度の変化率を、−４０℃から４０℃に到達するまでの間の周囲温度の変化率よりも小さく制御する第３の工程とが実行される。

【0043】

つまり、本例の場合、図４に示すように、第１の温度が第２の温度よりも低く、第１の温度、第３の温度、第４の温度、第２の温度の順で昇温される。なお、各温度の決め方は上記の例に限らず、測定装置の仕様や測定条件等に応じて、適宜決定される。

【0044】

より具体的には、第１の工程が実行される温度領域Ａの開始時点では第１の光トランシーバ５の周囲温度は−４０℃（実際温度）である。この状態で第１の光トランシーバ５の周囲温度の設定を例えば６０℃（目標温度）に変更する。これにより、ペルチェは冷却モードから加熱モードに変更され、加熱方向に電流が流れるが、実際温度と目標温度との差が１００℃もあるので、加熱電流はペルチェに印加可能な最大電流となり、昇温速度は系の許す最大の昇温速度となる。

【0045】

その時の昇温特性は、冷却時と同様に指数関数に従うものとなる。そして、この状態で第１の光トランシーバ５の周囲温度が、４０℃に到達するまでの間、第２の光トランシーバ６では、その周囲温度が−４０℃に維持されており、測定時間が固定されている温度特性の項目（Ｔｘ側で平均光出力強度、消光比、出射光波長、さらに、光トランシーバ本体についての消費電流、内部温度などを含む各種モニタ値）について測定される。なお、第１の光トランシーバ５の周囲温度が４０℃に到達する前に、第２の光トランシーバ６のＴｘ側の測定が終了した場合には、連続して次のＲｘ側の測定を開始してもよい。また、第１の光トランシーバ５の周囲温度が４０℃に到達した時点で、Ｔｘ側の測定が全て終了できなかった場合には、Ｔｘ側の測定を一旦中断し、温度領域Ｃに後ろ倒しする。つまり、温度領域Ａでは昇温速度、及びこの昇温速度を維持する最終温度（４０℃）を優先させる。

【0046】

次いで、第２の工程が実行される温度領域Ｂ（４０℃〜６０℃の領域）では、第１の光トランシーバ５の周囲温度が４０℃を超え６０℃までの間に、第２の光トランシーバ６のＲｘ側の温度特性について測定を行う。なお、第２の光トランシーバ６の周囲温度は−４０℃に維持されている。このＲｘ側の温度特性としては、信号ロスレベル、最小受信感度が含まれる。そして、Ｒｘ側のこれらの特性は、信号ロスレベルが所定ｄＢｍ以下、最小受信感度が所定ｄＢｍ以下という仕様で規定されており、光入力強度を光ＡＴＴ２２で変化させながら第２の光トランシーバ６からの出力をモニタする必要がある。また、個々の光トランシーバが持つＰＤの裸受光特性、Ｒｘ側光コネクタからＰＤまでの光結合効率などに応じて、その特性（値）がばらつくため、測定時間が一定にならない。

【0047】

温度領域Ｂでの測定の場合、第１の光トランシーバ５の昇温速度は、例えば、降温時と同様に、温度領域Ａでの昇温速度に従って指数関数的に決定することができる。上記Ｒｘ側の２つの特性値の測定がこの昇温時間内に終了している場合には、昇温時間の経過を待つことなく、第２の光トランシーバ６を次の温度領域Ｃでの特性測定に移行させてもよく、あるいは、特性測定に移行させずに昇温時間が経過するまで待機としてもよい。

【0048】

これとは逆に、Ｒｘ側の特性値の測定に昇温時間以上を要し、昇温時間を経てもなおＲｘ側の特性値の測定が終了していない場合には、第１の光トランシーバ５の温度設定を６０℃で維持する。このときの状態を温度遷移８に示す。つまり、温度遷移８によれば、温度領域Ｂで測定すべき項目が終わるまで温度が維持される。このように、比較的常温に近いところで温度を維持することで、電力消費を抑えることができ、省エネの観点から望ましい。また、別の例として、昇温時間を経てもなおＲｘ側の特性値の測定が終了していない場合、温度領域Ｃ側にはみ出してＲｘ側の測定を継続してもよい。

【0049】

温度領域Ｂにおける第２の光トランシーバ６の温度特性の測定後、第３の工程が実行される温度領域Ｃでは、第１の光トランシーバ５の周囲温度を最速で上昇させた場合、温度遷移７のようになるが、この場合、オーバーシュートが発生する虞がある。このため、温度領域Ｃでは、第１の光トランシーバ５の昇温速度（すなわち、温度の変化率）を、オーバーシュートが生じないようにさらに小さくする。具体的には、温度領域Ａでの昇温速度よりも小さくする。ここで、温度領域Ｃでの第１の光トランシーバ５の昇温開始時点は温度領域Ｂでの測定時間に依存して変化する（温度遷移８，９）。また、この温度領域Ｃでの昇温速度は一定とされ、ペルチェの設定温度を適宜変化させることにより定率の昇温特性を得ることができる。

【0050】

なお、温度領域Ｃでは、第２の光トランシーバ６について温度領域ＡでのＴｘ側の測定が完了していない場合、Ｔｘ側の残りの測定を行う。なお、第２の光トランシーバ６の周囲温度は−４０℃に維持されている。また、Ｔｘ側の測定が全て完了している場合には、第２の光トランシーバ６について新たな測定は行わない。ここで、第２の光トランシーバ６について低温側の測定が完了しても、すぐに第２の光トランシーバ６を高温側に遷移させることは行わない。これは、第１の光トランシーバ５の昇温が完了しておらず、第１の光トランシーバ５の高温側の測定が開始されていないためである。つまり、第１の光トランシーバ５の高温側の測定は温度上昇が終わり次第開始されるが、これに合わせて第２の光トランシーバ６が昇温を開始するように制御される。

【0051】

以上のアルゴリズムを採用することで、第１の光トランシーバ５がオーバーシュートすることなく、昇温制御されている間に、第２の光トランシーバ６の低温側における温度特性の測定を行うことができる。なお、上記例では、第２の光トランシーバ６の低温側の測定を行う場合の処理内容について説明したが、第２の光トランシーバ６の昇温中に、第１の光トランシーバ５の高温側の測定を行う場合の処理内容についても基本的な流れは同様である。また、第１の光トランシーバ５の降温中に、第２の光トランシーバ６の高温側の測定を行うが、第１の光トランシーバ５の低温側の測定は工程ｔ３′の前工程で既に完了しているため、第１の光トランシーバ５の降温状態に係らず、第２の光トランシーバ６の高温側の測定をＴｘ及びＲｘについて順次行えばよい。

【0052】

このようにして、１つの測定系に対して２つの温度制御系を切り換える場合に、一方の光機器の周囲温度を降下あるいは上昇させている間に、他方の光機器の温度特性を測定することができるため、効率的に光機器の出荷検査を行うことができる。

【符号の説明】

【0053】

１…測定装置、２…測定系、３…第１の温度制御系、４…第２の温度制御系、５…第１の光トランシーバ（温度遷移）、６…第２の光トランシーバ（温度遷移）、７，８，９…温度遷移、２１…標準光源、２２…光ＡＴＴ、２３…第１の光スイッチ、２４…第２の光スイッチ、２５…光分岐部、２６…ＤＣＡ、２７…光パワーメータ、２８…スペクトラムアナライザ、３１…第１の温度制御装置、３１ａ，４１ａ…コネクタ、３１ｂ，４１ｂ…入力ポート、３２…第１の温度計、４１…第２の温度制御装置、４２…第２の温度計。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】