JP2002050826A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JP2002050826A JP2002050826A JP2000237195A JP2000237195A JP2002050826A JP 2002050826 A JP2002050826 A JP 2002050826A JP 2000237195 A JP2000237195 A JP 2000237195A JP 2000237195 A JP2000237195 A JP 2000237195A JP 2002050826 A JP2002050826 A JP 2002050826A
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- Japan
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- light
- optical fiber
- light receiving
- semiconductor laser
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ファイバを透過する漏れ光を用いたレーザ
光の光量のフィードバック制御により、低コストで信頼
性の高い半導体レーザ装置を提供する。 【解決手段】 レーザ光８を出射するレーザダイオード
２と、レーザダイオード２からのレーザ光８を伝達する
光ファイバ３と、光ファイバ３からの漏れ光９を検出す
る受光素子４と、受光素子４からの信号７を受ける光量
安定化手段５から構成する。
光の光量のフィードバック制御により、低コストで信頼
性の高い半導体レーザ装置を提供する。 【解決手段】 レーザ光８を出射するレーザダイオード
２と、レーザダイオード２からのレーザ光８を伝達する
光ファイバ３と、光ファイバ３からの漏れ光９を検出す
る受光素子４と、受光素子４からの信号７を受ける光量
安定化手段５から構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザのレ
ーザ光を安定させる半導体レーザ装置に関する。
ーザ光を安定させる半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明に係る従来の半導体レーザ装置と
して、特開平７−３２０２９３号公報に開示されている
ものがある。
して、特開平７−３２０２９３号公報に開示されている
ものがある。
【０００３】図５の半導体レーザ１０１からの光をコリ
メータレンズ１０２により平行にしたものをビーム整形
面１０３により円形光とする。円形光を第１の光束と第
２の光束との２つにビームスプリッタ１０４により分離
し、第１の光束を対物レンズ１０９が受け、第２の光束
を散乱面１０５が受ける。散乱面１０５により散乱され
た光を受光素子１０６が受光し、光量安定化回路１０７
は、受光素子１０６の出力により、半導体レーザ１０１
の出力光量を安定化させることができる。
メータレンズ１０２により平行にしたものをビーム整形
面１０３により円形光とする。円形光を第１の光束と第
２の光束との２つにビームスプリッタ１０４により分離
し、第１の光束を対物レンズ１０９が受け、第２の光束
を散乱面１０５が受ける。散乱面１０５により散乱され
た光を受光素子１０６が受光し、光量安定化回路１０７
は、受光素子１０６の出力により、半導体レーザ１０１
の出力光量を安定化させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図５の従
来の半導体レーザ装置では、出射レーザ光の一部を取り
出す為にビームスプリッタ１０４を配置しなければなら
ず、光学系が複雑化する。また、レーザ光は高密度光で
ある為、レーザ照射時に被写体から反射した光が再びビ
ームスプリッタ１０４に戻り、受光素子１０６にノイズ
として重積しやすい。そのため受光素子１０６の受光角
の制限、フード、レンズ等による受光角の制限が必要で
あり、装置として複雑になってしまう欠点を有してい
た。
来の半導体レーザ装置では、出射レーザ光の一部を取り
出す為にビームスプリッタ１０４を配置しなければなら
ず、光学系が複雑化する。また、レーザ光は高密度光で
ある為、レーザ照射時に被写体から反射した光が再びビ
ームスプリッタ１０４に戻り、受光素子１０６にノイズ
として重積しやすい。そのため受光素子１０６の受光角
の制限、フード、レンズ等による受光角の制限が必要で
あり、装置として複雑になってしまう欠点を有してい
た。
【０００５】本発明は上記問題を解決するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、レー
ザ光を出射する光源と、該光源からのレーザ光を伝達す
る光ファイバと、該光ファイバからの漏れ光を検出する
受光手段と、該受光手段からの信号を受け光源のレーザ
光の光量を制御する光量安定化手段から構成することを
特徴とする。
ザ光を出射する光源と、該光源からのレーザ光を伝達す
る光ファイバと、該光ファイバからの漏れ光を検出する
受光手段と、該受光手段からの信号を受け光源のレーザ
光の光量を制御する光量安定化手段から構成することを
特徴とする。
【０００７】請求項１の発明では、光ファイバからの漏
れ光を受光手段で受光して、その信号を光量安定化手段
へ出力するため、出射レーザ光の一部を取り出す為のビ
ームスプリッタ等が不要であり、光学系が単純である。
れ光を受光手段で受光して、その信号を光量安定化手段
へ出力するため、出射レーザ光の一部を取り出す為のビ
ームスプリッタ等が不要であり、光学系が単純である。
【０００８】また、光ファイバの途中にはビームスプリ
ッタ等が無いため、被写体から反射した光が再びビーム
スプリッタ等に戻り、受光素子にノイズとして重積する
ことがない。しかも受光素子の受光角の制限、フード、
レンズ等による受光角の制限が不要である。
ッタ等が無いため、被写体から反射した光が再びビーム
スプリッタ等に戻り、受光素子にノイズとして重積する
ことがない。しかも受光素子の受光角の制限、フード、
レンズ等による受光角の制限が不要である。
【０００９】請求項２の発明は、前記受光手段は光ファ
イバの外周の任意の位置に配設することを特徴とする。
イバの外周の任意の位置に配設することを特徴とする。
【００１０】請求項２の発明では、受光手段を光ファイ
バの外周の任意の位置に配設して、光ファイバから透過
する漏れ光を制御に利用するため、光ファイバの途中に
介在物が無く、レーザ光の損失が少ない。また、光ファ
イバの任意の位置に配設するため、光ファイバ等の温度
依存に起因する光量変化も制御できる。しかも受光手段
は複数個配設することが可能で、その場合には制御する
信号が増えるため信頼性が向上する。
バの外周の任意の位置に配設して、光ファイバから透過
する漏れ光を制御に利用するため、光ファイバの途中に
介在物が無く、レーザ光の損失が少ない。また、光ファ
イバの任意の位置に配設するため、光ファイバ等の温度
依存に起因する光量変化も制御できる。しかも受光手段
は複数個配設することが可能で、その場合には制御する
信号が増えるため信頼性が向上する。
【００１１】請求項３の発明は、前記受光手段は光ファ
イバの接合部に配設されることを特徴とする。
イバの接合部に配設されることを特徴とする。
【００１２】請求項３の発明では、光ファイバの接合部
に受光手段を配設することにより、より多くの漏れ光を
受光することができる。
に受光手段を配設することにより、より多くの漏れ光を
受光することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体レーザ装置
について詳細に説明する。
について詳細に説明する。
【００１４】図１は本発明のフィードバック制御による
光量安定化手段を備えた半導体レーザ装置１で、レーザ
光を発する光源のレーザダイオード２と、レーザダイオ
ード２から出射するレーザ光８を伝達する光ファイバ３
と、光ファイバ３を透過して漏れる漏れ光９を受光する
受光手段である受光素子４と、受光素子４からの信号７
を受ける光量安定化手段５と、レーザダイオード２を内
蔵するケース１３から構成される。光量安定化手段５
は、オペアンプ１１と、光量設定基準電圧発生装置１２
と、定電流回路１０から構成される。
光量安定化手段を備えた半導体レーザ装置１で、レーザ
光を発する光源のレーザダイオード２と、レーザダイオ
ード２から出射するレーザ光８を伝達する光ファイバ３
と、光ファイバ３を透過して漏れる漏れ光９を受光する
受光手段である受光素子４と、受光素子４からの信号７
を受ける光量安定化手段５と、レーザダイオード２を内
蔵するケース１３から構成される。光量安定化手段５
は、オペアンプ１１と、光量設定基準電圧発生装置１２
と、定電流回路１０から構成される。
【００１５】本発明の半導体レーザ装置の動作について
詳述する。
詳述する。
【００１６】レーザダイオード２より出射したレーザ光
８は、光ファイバ３を経由して光ファイバ出射端部１５
より出射する。このとき光ファイバ３からは光ファイバ
３を透過する漏れ光９がある。漏れ光９は、光ファイバ
の曲げＲ部１４が小さいところで特に漏れ量が多いた
め、曲げＲ部１４近傍の光ファイバ３の外周に受光素子
４を配設する。
８は、光ファイバ３を経由して光ファイバ出射端部１５
より出射する。このとき光ファイバ３からは光ファイバ
３を透過する漏れ光９がある。漏れ光９は、光ファイバ
の曲げＲ部１４が小さいところで特に漏れ量が多いた
め、曲げＲ部１４近傍の光ファイバ３の外周に受光素子
４を配設する。
【００１７】光ファイバ３からの漏れ光９は、受光素子
４により受光され、信号として光量安定化手段５のオペ
アンプ１１に入力する。このときレーザ光８の光量は、
光量設定基準電圧発生装置１２により基準電圧に設定さ
れている。この基準電圧と受光素子４で検出された電流
の増幅電圧を比較し、その結果を定電流回路１０に出力
する。定電流回路１０は、オペアンプ１１からの入力に
基づいて、レーザダイオード２の光量を制御する。
４により受光され、信号として光量安定化手段５のオペ
アンプ１１に入力する。このときレーザ光８の光量は、
光量設定基準電圧発生装置１２により基準電圧に設定さ
れている。この基準電圧と受光素子４で検出された電流
の増幅電圧を比較し、その結果を定電流回路１０に出力
する。定電流回路１０は、オペアンプ１１からの入力に
基づいて、レーザダイオード２の光量を制御する。
【００１８】レーザダイオード２は、レーザ光８を光フ
ァイバ入射端面１６に効率的に集光するためレンズ等で
レーザ光８を３〜７μｍ程度のスポット光に変換して、
約１０μｍの光ファイバへ入射する。
ァイバ入射端面１６に効率的に集光するためレンズ等で
レーザ光８を３〜７μｍ程度のスポット光に変換して、
約１０μｍの光ファイバへ入射する。
【００１９】しかしながらケース１３は温度が最大６０
度程度に達するため、ケース１３と光ファイバ３との結
合部分に熱歪等によるズレが発生する。ズレが発生する
と光ファイバ出射端部１５から出射する出射光１７の光
量は低下する。
度程度に達するため、ケース１３と光ファイバ３との結
合部分に熱歪等によるズレが発生する。ズレが発生する
と光ファイバ出射端部１５から出射する出射光１７の光
量は低下する。
【００２０】出射光１７の光量と光ファイバ３からの漏
れ光９には相関があるため、出射光１７の光量低下に伴
い、漏れ光９の光量も低下し、受光素子４への入射量が
減る。受光素子４からの信号が設定値以下になったこと
をオペアンプ１１が判断し、光量設定基準電圧装置１２
と受光素子４の電流値に対応した増幅電圧との偏差をゼ
ロになるように制御する。そして定電流回路１０に光量
を増加するように信号を送る。出射光１７が増加した場
合には、同様に定電流回路１０に光量を低下させるよう
に作用し、出射光１７の光量を一定に保つ。
れ光９には相関があるため、出射光１７の光量低下に伴
い、漏れ光９の光量も低下し、受光素子４への入射量が
減る。受光素子４からの信号が設定値以下になったこと
をオペアンプ１１が判断し、光量設定基準電圧装置１２
と受光素子４の電流値に対応した増幅電圧との偏差をゼ
ロになるように制御する。そして定電流回路１０に光量
を増加するように信号を送る。出射光１７が増加した場
合には、同様に定電流回路１０に光量を低下させるよう
に作用し、出射光１７の光量を一定に保つ。
【００２１】図２は受光素子４を光ファイバ３ａ、３ｂ
の接合部６に配設した実施例である。光ファイバ３ａ、
３ｂは受光素子４が埋め込まれたプラスチック等から成
るファイバガイド１８内でつき合わせて接合される。接
合部６には光ファイバ３ａ、３ｂと同じ屈折率の透明な
接着剤１７ａを使用する。ファイバガイド１８の両端部
にも接着剤１７ｂ、１７ｃが塗布され、光ファイバ３
ａ、３ｂを固定する。
の接合部６に配設した実施例である。光ファイバ３ａ、
３ｂは受光素子４が埋め込まれたプラスチック等から成
るファイバガイド１８内でつき合わせて接合される。接
合部６には光ファイバ３ａ、３ｂと同じ屈折率の透明な
接着剤１７ａを使用する。ファイバガイド１８の両端部
にも接着剤１７ｂ、１７ｃが塗布され、光ファイバ３
ａ、３ｂを固定する。
【００２２】図３はファイバガイドに埋め込まれた受光
素子４で、受光素子４には光量安定化手段５へ信号を送
るための出力ピン１９が配設される。
素子４で、受光素子４には光量安定化手段５へ信号を送
るための出力ピン１９が配設される。
【００２３】図４は光ファイバ３ａ、３ｂの接合部６の
断面図で、ファイバガイド１８に埋設した受光素子４は
対向するように配設される。光ファイバ３ａ、３ｂの接
合部６は、漏れ光９の漏れ量が他の部位に比べて多いた
め、この位置に受光素子４を配設することにより、受光
素子４からの信号が大きくなり、信頼性の高い制御が可
能となる。また、図４のように受光素子４を２つ対向し
て配設することによりより多くの漏れ光９の受光が可能
となり、より信頼性の高い制御が可能になる。
断面図で、ファイバガイド１８に埋設した受光素子４は
対向するように配設される。光ファイバ３ａ、３ｂの接
合部６は、漏れ光９の漏れ量が他の部位に比べて多いた
め、この位置に受光素子４を配設することにより、受光
素子４からの信号が大きくなり、信頼性の高い制御が可
能となる。また、図４のように受光素子４を２つ対向し
て配設することによりより多くの漏れ光９の受光が可能
となり、より信頼性の高い制御が可能になる。
【００２４】本実施例では、光ファイバ３ａ、３ｂの接
合を接着剤１７ａ、１７ｂ、１７ｃとファイバガイド１
８により光ファイバ３ａ、３ｂを接合しているが、光フ
ァイバ３ａ、３ｂは、溶着により接合してもよい。ま
た、受光素子４は光ファイバ３の任意の位置に複数個設
けてもよい。
合を接着剤１７ａ、１７ｂ、１７ｃとファイバガイド１
８により光ファイバ３ａ、３ｂを接合しているが、光フ
ァイバ３ａ、３ｂは、溶着により接合してもよい。ま
た、受光素子４は光ファイバ３の任意の位置に複数個設
けてもよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明では、光ファイバを透過する漏れ
光でレーザ光の光量を制御するため、光ファイバの途中
にビームスプリッタ等を配設する必要がなく、また被写
体から反射した光が再びビームスプリッタに戻り、発光
素子にノイズとして重積することが無いため、装置の簡
素化、低コスト化、及び信頼性の高い半導体レーザ装置
を提供できる。
光でレーザ光の光量を制御するため、光ファイバの途中
にビームスプリッタ等を配設する必要がなく、また被写
体から反射した光が再びビームスプリッタに戻り、発光
素子にノイズとして重積することが無いため、装置の簡
素化、低コスト化、及び信頼性の高い半導体レーザ装置
を提供できる。
【図１】本発明に係わる半導体レーザ装置の構成を示す
図である。
図である。
【図２】本発明の光ファイバの接合部を示す図である。
【図３】本発明の光ファイバの接合部を示す図である。
【図４】本発明の光ファイバの接合部の断面図である。
【図５】従来の半導体レーザ装置を示す図である。
１ 半導体レーザ装置 ２ レーザダイオード（光源） ３ 光ファイバ ３ａ 光ファイバ ３ｂ 光ファイバ ４ 受光素子（受光手段） ５ 光量安定化手段 ６ 接合部 ７ 信号 ８ レーザ光 ９ 漏れ光 １０ 定電流回路 １１ オペアンプ １２ 光量設定基準電圧発生装置 １３ ケース １４ 曲げＲ部 １５ 光ファイバ出射端部 １６ 光ファイバ入射端部 １７ａ 接着剤 １７ｂ 接着剤 １７ｃ 接着剤 １８ ファイバガイド １９ 出力ピン
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ光を出射する光源と、該光源から
のレーザ光を伝達する光ファイバと、該光ファイバから
の漏れ光を検出する受光手段と、該受光手段からの信号
を受け光源のレーザ光の光量を制御する光量安定化手段
から構成することを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項２】 前記受光手段は光ファイバの外周の任意
の位置に配設することを特徴とする請求項１に記載の半
導体レーザ装置。 - 【請求項３】 前記受光手段は光ファイバの接合部に配
設することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000237195A JP2002050826A (ja) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000237195A JP2002050826A (ja) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002050826A true JP2002050826A (ja) | 2002-02-15 |
Family
ID=18729098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000237195A Pending JP2002050826A (ja) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002050826A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6973239B2 (en) | 2001-02-14 | 2005-12-06 | Nec Corporation | Optical semiconductor module equipped with a light monitor for monitoring signal light emitted from a light emitting element |
-
2000
- 2000-08-04 JP JP2000237195A patent/JP2002050826A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6973239B2 (en) | 2001-02-14 | 2005-12-06 | Nec Corporation | Optical semiconductor module equipped with a light monitor for monitoring signal light emitted from a light emitting element |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070717 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100413 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100706 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110426 |