JP2003037326A - Cap for semiconductor laser - Google Patents

Cap for semiconductor laser

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JP2003037326A
JP2003037326A JP2002053697A JP2002053697A JP2003037326A JP 2003037326 A JP2003037326 A JP 2003037326A JP 2002053697 A JP2002053697 A JP 2002053697A JP 2002053697 A JP2002053697 A JP 2002053697A JP 2003037326 A JP2003037326 A JP 2003037326A
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Japan
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cap
semiconductor laser
retardation
window
retardation film
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JP2002053697A
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Akira Kishimoto
暁 岸本
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Nippon Electric Glass Co Ltd
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Nippon Electric Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cap for a semiconductor laser which enables miniaturization, improvement of optical performance and cost reduction of an optical system of an optical disk device or the like. SOLUTION: The cap for a semiconductor laser is provided with a metal cap main body 11 in which a window hole 11a for light transmission is formed in a ceiling plate 11b, and window plate glass 14 on which a phase difference film 13 is stuck via transparent adhesive agent 12 made of resin. The film 13 has phase difference λ/4 to a light source wavelength λ by optical anisotropy. The window plate glass 14 is made to adhere to the window hole 11a of a cap main body 11, via adhesive agent 15 made of resin.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置等
の光学系で使用される半導体レーザー用キャップに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser cap used in an optical system such as an optical disk device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光ディスク装置等の光学系で使用
される半導体レーザーは、図8に示すような構造のもの
が用いられている。同図のキャップ部分は、中央に円形
の窓孔1aを形成した環状の天板部1bと、天板部1b
の外周から延在する筒状部1cと、筒状部1cの開口端
から外方に延在する環状のフランジ部1dとを有するコ
バール(Fe−Ni−Co合金)等の熱膨張率がガラス
に近似した金属で構成されたキャップ本体1からなり、
その内面に、円形或いは多角形の窓板ガラス2を低融点
ガラス3で窓孔1aの全周に亘って封着し気密封止した
構造になっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor laser used in an optical system such as an optical disk device has a structure as shown in FIG. The cap portion in the figure includes an annular top plate portion 1b having a circular window hole 1a formed in the center and a top plate portion 1b.
Having a tubular portion 1c extending from the outer periphery of the glass and an annular flange portion 1d extending outward from the open end of the tubular portion 1c has a coefficient of thermal expansion of glass such as Kovar (Fe-Ni-Co alloy). Consisting of a cap body 1 made of a metal similar to
A circular or polygonal window plate glass 2 is hermetically sealed on its inner surface with a low melting point glass 3 over the entire circumference of the window hole 1a.

【0003】一般に、上記のような半導体レーザーは、
直線偏光のレーザー光を出射するものである。
Generally, the semiconductor laser as described above is
It emits linearly polarized laser light.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】近年、CD−RやDV
D等の光ディスクの記録密度増大に伴い、光ディスク装
置等の光学系において、レーザー光の偏光特性を利用し
てS/N比を高めたり、効率を高めたりすることが試み
られている。例えば、レーザー光の偏光特性としては、
直線偏光のレーザー光を使用する場合に比べて、楕円偏
光(円偏光を含む)のレーザー光を使用した方が、光デ
ィスクの読み取りエラーの発生確率が小さくなることが
知られており、半導体レーザーから出射した直線偏光の
レーザー光を楕円偏光(円偏光を含む)のレーザー光に
変換する場合には、通常、水晶に代表される誘電体結晶
からなる波長板が使用されている。
DISCLOSURE OF THE INVENTION In recent years, CD-R and DV
With the increase in the recording density of optical discs such as D, it has been attempted to increase the S / N ratio and the efficiency in optical systems such as optical disc devices by utilizing the polarization characteristics of laser light. For example, as the polarization characteristics of laser light,
It is known that using elliptically polarized (including circularly polarized) laser light reduces the probability of optical disc read errors compared to using linearly polarized laser light. When converting emitted linearly polarized laser light into elliptically polarized (including circularly polarized) laser light, a wave plate made of a dielectric crystal typified by crystal is usually used.

【0005】このように半導体レーザーから出射される
レーザー光を楕円偏光(円偏光を含む)にする場合に
は、図8に示すように、光学系に波長板4を組み込む必
要があるが、近年の光ディスク装置等の小型化・薄型化
に伴い、光学系にも小型化が強く要求され、波長板4を
配置するための十分なスペースを確保することが困難に
なってきている。
When the laser light emitted from the semiconductor laser is elliptically polarized (including circularly polarized) as described above, it is necessary to incorporate the wavelength plate 4 into the optical system as shown in FIG. 2. Description of the Related Art With the downsizing and thinning of optical disk devices, etc., there is a strong demand for downsizing of optical systems, and it has become difficult to secure a sufficient space for disposing the wave plate 4.

【0006】また、水晶等からなる波長板4は、材料そ
のものが高価で、且つ水晶等の誘電体結晶は硬度が高く
加工が困難であることや、部品点数が増えることにより
組み立てコストが上昇する等の問題もある。
Further, the wave plate 4 made of crystal or the like is expensive in material itself, and the dielectric crystal such as crystal or the like has high hardness and is difficult to process, and the number of parts is increased, so that the assembling cost is increased. There are also problems such as.

【0007】さらに、コンパクトディスク、略称CD
(CD−ROM、CD−R、CD−RW)とデジタル多
用途ディスク、略称DVD(DVD−ROM、DVD−
RAM、DVD−R、DVD−RW)等のように、一つ
のドライブで異なる光源を用いる光学系では、それぞれ
の光源波長λに対してλ/4の位相差を有する波長板を
用意する必要がある。
Further, a compact disc, abbreviated as CD
(CD-ROM, CD-R, CD-RW) and digital versatile disk, abbreviated as DVD (DVD-ROM, DVD-
In an optical system such as RAM, DVD-R, DVD-RW) which uses different light sources in one drive, it is necessary to prepare a wave plate having a phase difference of λ / 4 with respect to each light source wavelength λ. is there.

【0008】本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ
たものであり、光ディスク装置等の光学系の小型化、複
数の異なる光源波長に対応する等の光学的性能の向上、
および低廉化を可能とする半導体レーザー用キャップを
提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is to reduce the size of an optical system such as an optical disk device, to improve optical performance such as to cope with a plurality of different light source wavelengths,
Another object of the present invention is to provide a semiconductor laser cap that can be manufactured at low cost.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体レー
ザー用キャップは、天板部に透光用の窓孔が形成された
金属製のキャップ本体と、透光面に光学異方性により光
源波長λに対して所定の位相差を有する樹脂製の位相差
フィルムが樹脂製の透明な接着剤を介して貼付けられた
窓板ガラスとを備え、該窓板ガラスが前記キャップ本体
の窓孔に樹脂製の接着剤を介して接着されてなることを
特徴とするものであり、前記位相差フィルムが、光源波
長λに対して略λ/4の位相差を有するものであること
が好ましい。
A semiconductor laser cap according to the present invention comprises a cap body made of a metal having a window for light transmission formed in a top plate and a light source due to optical anisotropy on a light transmitting surface. A window plate glass having a resin retardation film having a predetermined retardation with respect to the wavelength λ attached via a resin transparent adhesive, the window plate glass being made of resin in the window hole of the cap body. It is preferable that the retardation film has a retardation of approximately λ / 4 with respect to the light source wavelength λ.

【0010】本発明に用いる樹脂製の位相差フィルムと
しては、水晶等の複屈折結晶と同様な光学異方性があれ
ば使用可能であり、例えば、フィルムの一方向に応力を
かけ、その残留歪みの光弾性効果によりフィルムの屈折
率に光学異方性を設けて所定の位相差を生みだしている
ものが一般的である。このような位相差フィルムにより
直線偏光の光を楕円偏光の光に変換する場合、図1に示
すように、半導体レーザーから位相差フィルム13の応
力をかけた方向であるZ軸(異常光線屈折率n eを有す
る方向)とX軸(常光線屈折率noを有する方向)で作
るXZ平面内でX軸に対して45°の角度に電場振動面
Dを持つ直線偏光のレーザー光L1を入射する。位相差
フィルム13内には、直線偏光のレーザー光L1のZ軸
方向に振動する成分(異常光線と称す)とX軸方向に振
動する成分(常光線と称す)との間に光路長差が存在す
るので、位相差フィルム13の透過後に異常光線と常光
線との間に位相差が生じてレーザー光L1は楕円偏光の
レーザー光L2に変換される。特に、位相差が光源波長
λに対して正確にλ/4である場合、直線偏光のレーザ
ー光L1は円偏光のレーザー光L2に変換されることに
なる。
A resin retardation film used in the present invention;
If it has the same optical anisotropy as a birefringent crystal such as quartz,
Can be used, for example, to apply stress in one direction of the film.
And the film is refracted by the photoelastic effect of the residual strain.
The optical anisotropy is set in the index to produce the specified phase difference.
Things are common. With such a retardation film
When converting linearly polarized light to elliptically polarized light, see Figure 1.
As shown in FIG.
Z-axis (direction of extraordinary ray refractive index n eHave
Direction) and X axis (ordinary ray refractive index noWith direction)
Electric field vibration plane at an angle of 45 ° to the X axis in the XZ plane
A linearly polarized laser beam L1 having D is incident. Phase difference
In the film 13, the Z-axis of the linearly polarized laser beam L1
Component that vibrates in the direction (called extraordinary ray) and vibrates in the X-axis direction
There is a difference in optical path length between the moving component (called ordinary ray)
Therefore, after passing through the retardation film 13, extraordinary rays and ordinary rays
The laser beam L1 is elliptically polarized due to the phase difference between the line and
It is converted into laser light L2. In particular, the phase difference is the light source wavelength
Linearly polarized laser if exactly λ / 4 for λ
-Because the light L1 is converted into circularly polarized laser light L2
Become.

【0011】一般に、半導体レーザーチップは直線偏光
のレーザー光を出射するので、本発明の半導体レーザー
用キャップを使用することにより、楕円偏光または円偏
光のレーザー光を出射する半導体レーザー光源を容易に
作製することが可能となる。この場合、位相差フィルム
13の異常光線屈折率neを有する方向(応力方向)と
直線偏光の電場振動面Dとが約45°の角度を成すよう
に配置することが重要である。
Generally, a semiconductor laser chip emits linearly polarized laser light. Therefore, by using the semiconductor laser cap of the present invention, a semiconductor laser light source for emitting elliptically polarized or circularly polarized laser light can be easily manufactured. It becomes possible to do. In this case, it is important to arrange the retardation film 13 so that the direction (stress direction) having the extraordinary ray refractive index n e and the electric field vibration plane D of linearly polarized light form an angle of about 45 °.

【0012】透明な接着剤としては、その硬化物が光源
波長λに対して十分な光透過性を有し、位相差フィルム
13の光学特性に悪影響や劣化を起こさない温度範囲で
硬化するエポキシ系、アクリル系、その他の透明な樹脂
製のものであれば使用可能であり、紫外線硬化型の接着
剤であれば位相差フィルム13を短時間で貼り付けられ
るので好ましい。
As a transparent adhesive, the cured product has an epoxy resin which has a sufficient light-transmitting property with respect to the light source wavelength λ and cures in a temperature range that does not adversely affect or deteriorate the optical characteristics of the retardation film 13. Any acrylic resin or other transparent resin can be used, and an ultraviolet curable adhesive is preferable because the retardation film 13 can be attached in a short time.

【0013】窓板ガラスをキャップ本体の窓孔に固着す
る樹脂製の接着剤としては、位相差フィルム13の光学
特性に悪影響や劣化を起こさない温度範囲で硬化するエ
ポキシ系、アクリル系、その他の透明な樹脂製のもので
あれば使用可能であり、気密封止を行う上で、エポキシ
系等の信頼性及び実績のある接着剤が好ましく、紫外線
硬化型の接着剤であれば窓板ガラスを短時間で貼り付け
られるのでさらに好ましい。
As an adhesive made of resin for fixing the window glass to the window hole of the cap body, epoxy-based, acrylic-based or other transparent adhesives that cure in a temperature range that does not adversely affect or deteriorate the optical characteristics of the retardation film 13 are used. It can be used if it is made of a suitable resin, and an adhesive with a proven and reliable epoxy type is preferable for hermetic sealing, and if it is an ultraviolet curable adhesive, the window glass can be used for a short time. It is more preferable because it can be attached by.

【0014】また、本発明の半導体レーザー用キャップ
は、窓板ガラスに貼付けられた位相差フィルムが、光源
波長λの所定範囲に対して略λ/4の位相差を有する位
相差層を形成してなることを特徴とする。
Further, in the semiconductor laser cap of the present invention, the retardation film attached to the window glass forms a retardation layer having a retardation of approximately λ / 4 with respect to a predetermined range of the light source wavelength λ. It is characterized by

【0015】本発明で窓板ガラスに貼付けられた位相差
フィルムが形成する位相差層としては、例えば、光源波
長λとして655nmのλa〜785nmのλbに至る
範囲の光に対して、略λa/4〜略λb/4の所定の位
相差を有し、かつ光学異方性を有するものであれば使用
可能である。また、位相差層を構成する位相差フィルム
は、水晶等の複屈折結晶と同様な光学異方性があれば使
用可能であり、例えば、フィルムの一方向に応力をか
け、その残留歪みの光弾性効果によりフィルムの屈折率
に光学異方性を設けて所定の位相差を生みだしているも
のが一般的である。このような位相差フィルムにより直
線偏光の光源波長が655nmのλaと785nmのλ
bの光を楕円偏光の光に変換する場合、図2に示すよう
に、位相差層23の異常光線屈折率neを有する方向で
あるZ軸と常光線屈折率noを有する方向であるX軸で
作るXZ平面内でX軸に対して半導体レーザーから45
°の角度に電場振動面Dを持つ光源波長が655nmの
λaと785nmのλbとの直線偏光のレーザー光L1
a、L1bを入射する。位相差層23内には、直線偏光
のレーザー光L1a、L1bのZ軸方向に振動する成分
(異常光線と称す)とX軸方向に振動する成分(常光線
と称す)との間に光路長差が存在するので、位相差層2
3の透過後に異常光線と常光線との間に位相差が生じて
レーザー光L1a、L1bは楕円偏光のレーザー光L2
a、L2bにそれぞれ変換される。特に、位相差が光源
波長655nmのλaと785nmのλbに対して正確
にλa/4とλb/4である場合、直線偏光のレーザー
光L1a、L1bは円偏光のレーザー光L2a、L2b
に変換されることになる。
The retardation layer formed by the retardation film attached to the window glass in the present invention is, for example, approximately λa / 4 for light in the range from λa of 655 nm to λb of 785 nm as the light source wavelength λ. ~ Any material having a predetermined retardation of approximately λb / 4 and having optical anisotropy can be used. Further, the retardation film constituting the retardation layer can be used if it has the same optical anisotropy as that of a birefringent crystal such as a crystal, and, for example, stress in one direction of the film, and light of its residual strain can be used. It is common that the refractive index of the film is provided with optical anisotropy by the elastic effect to produce a predetermined retardation. With such a retardation film, the light source wavelength of linearly polarized light is 655 nm and λ is 785 nm.
When the light of b is converted into elliptically polarized light, as shown in FIG. 2, it is the direction having the extraordinary ray refractive index n o and the Z axis which is the direction having the extraordinary ray refractive index n e of the retardation layer 23. 45 from the semiconductor laser with respect to the X axis in the XZ plane created by the X axis
A laser beam L1 having a field oscillation plane D at an angle of ° and a light source wavelength of 655 nm λa and 785 nm λb of linear polarization.
A and L1b are incident. In the retardation layer 23, the optical path length between the linearly polarized laser beams L1a and L1b that vibrate in the Z-axis direction (referred to as extraordinary rays) and the component that vibrates in the X-axis direction (referred to as ordinary rays). Since there is a difference, the retardation layer 2
After passing 3, the extraordinary ray and the ordinary ray have a phase difference, and the laser beams L1a and L1b are elliptically polarized laser beams L2.
a and L2b, respectively. Particularly, when the phase difference is exactly λa / 4 and λb / 4 with respect to λa of the light source wavelength of 655 nm and λb of 785 nm, the linearly polarized laser beams L1a and L1b are circularly polarized laser beams L2a and L2b.
Will be converted to.

【0016】位相差層を構成する位相差フィルムは、光
源の波長が短波長になるほど、逆に波長分散である位相
差が大きくなる。そのため、位相差層は、複数種の位相
差フィルムと、貼り合わせ角度を工夫することにより、
光源波長の増加に伴って位相差も増加するようにする。
また、位相差層を構成する位相差フィルムとしては、光
学異方性を持っており、それを透過するレーザー光の偏
光面を、45度回転させた円偏光とすることができれば
使用可能であり、往復で偏光面が90度回転し、その後
の偏光プリズムで、反射光を分離することができるもの
が好ましい。さらに、位相差フィルムの延伸量を変える
ことで、任意の光源波長λjに合わせてλj/4の位相
差を有する位相差板を作成することが可能であればより
好ましい。また、位相差層を構成する接着剤としては、
硬化物が透過光に対して十分に透明で、JIS−K−6
301に規定されているショア−A硬度が70程度であ
れば使用可能であり、組み立てコストを低減する上で紫
外線(以下UVと称す)硬化樹脂製のものが好ましい。
In the retardation film constituting the retardation layer, the shorter the wavelength of the light source, the larger the retardation, which is the wavelength dispersion. Therefore, the retardation layer, a plurality of types of retardation film, by devising the bonding angle,
The phase difference is increased as the light source wavelength is increased.
Further, the retardation film constituting the retardation layer has optical anisotropy, and it can be used if the plane of polarization of the laser light passing therethrough can be circularly polarized light rotated by 45 degrees. It is preferable that the plane of polarization is rotated by 90 degrees in a reciprocating manner, and the subsequent polarization prism can separate the reflected light. Furthermore, it is more preferable that a retardation plate having a retardation of λj / 4 can be prepared in accordance with an arbitrary light source wavelength λj by changing the stretching amount of the retardation film. Further, as the adhesive constituting the retardation layer,
The cured product is sufficiently transparent to transmitted light, and JIS-K-6
If the Shore-A hardness specified in 301 is about 70, it can be used, and in order to reduce the assembly cost, it is preferable to use an ultraviolet (hereinafter referred to as UV) curable resin.

【0017】また、本発明の半導体レーザー用キャップ
は、窓板ガラスが、透光面の表面粗さのRa値が0.5
nm以下であり、かつ位相差フィルムは外側透光面の表
面粗さのRa値が1.5nm以下であることを特徴とす
るものであり、窓板ガラスのφ1.5mmの領域をレー
ザー光が透過する際に生じる波面収差のrms値が13
nm以下であることが好ましい。
Further, in the semiconductor laser cap of the present invention, the window glass has a Ra value of the surface roughness of the light transmitting surface of 0.5.
and the retardation film is characterized in that the Ra value of the surface roughness of the outer light-transmitting surface is 1.5 nm or less, and the laser light is transmitted through the φ1.5 mm region of the window glass. The rms value of the wavefront aberration that occurs when
It is preferably nm or less.

【0018】本発明で窓板ガラスに用いるガラス板とし
ては、透光面が、JIS−B−0601で規定されてい
る算術平均表面粗さであるRa値が0.5nm以下であ
れば使用可能である。表面粗さのRa値が0.5nmを
超える場合には、透過光がガラス板の表面で散乱するの
で、到達する光信号が減少してS/N比が低下する懸念
がある。また、ガラス板の板厚は、その機械的強度及び
平坦性を維持する上で0.2mm以上であることが好ま
しい。ガラス板に用いるガラスとしては、透過光の吸収
が大きいと到達する光信号が減少してS/N比が低下す
るので、光源の発光波長域の光透過率が91%以上であ
ることが好ましい。
The glass plate used as the window glass in the present invention can be used if the light-transmitting surface has an Ra value of 0.5 nm or less, which is an arithmetic average surface roughness defined by JIS-B-0601. is there. When the Ra value of the surface roughness exceeds 0.5 nm, the transmitted light is scattered on the surface of the glass plate, so that there is a concern that the optical signal that arrives may decrease and the S / N ratio may decrease. Further, the plate thickness of the glass plate is preferably 0.2 mm or more in order to maintain its mechanical strength and flatness. As the glass used for the glass plate, when the absorption of the transmitted light is large, the optical signal that arrives is reduced and the S / N ratio is lowered. Therefore, the light transmittance in the emission wavelength range of the light source is preferably 91% or more. .

【0019】また、窓板ガラスの透光面に樹脂製の透明
な接着剤を介して貼り付けられた位相差フィルムの外側
透光面の表面粗さがRa値で1.5nm以下であれば使
用可能である。この表面粗さのRa値が1.5nmを超
える場合には、透過光がガラス板の表面で散乱して光信
号が減少し、S/N比低下の可能性が生じる。
If the surface roughness of the outer light-transmitting surface of the retardation film attached to the light-transmitting surface of the window glass with a transparent resin adhesive is 1.5 nm or less in Ra value, it is used. It is possible. When the Ra value of the surface roughness exceeds 1.5 nm, the transmitted light is scattered on the surface of the glass plate to reduce the optical signal, and the S / N ratio may decrease.

【0020】ここで、窓板ガラス透光面のφ1.5mm
の領域をレーザー光が透過する際に生じる透過波面収差
のrms値が13nm以下であるとは、透過波面収差の
計測器等の光源波長λが632.8nmである場合、r
ms値が0.02λ以下であることを意味する。窓板ガ
ラス透過波面収差のrms値が13nm、即ち0.02
λを超える場合には、透過する光のコヒーレンスが低下
し、空間的及び時間的に広がりが生じて光信号のS/N
比が低下するという問題が生じるが、透過波面収差のr
ms値が13nm以下であれば、そのような問題は生じ
ず透過光に高いコヒーレンスが要求される高密度光記録
媒体等の光学系に使用可能である。
Here, φ1.5 mm of the transparent surface of the window glass
The rms value of the transmitted wavefront aberration that occurs when the laser light passes through the region is 13 nm or less means that when the light source wavelength λ of the transmitted wavefront aberration measuring device is 632.8 nm, r
This means that the ms value is 0.02λ or less. The rms value of the transmitted wavefront aberration of the window glass is 13 nm, that is, 0.02.
When λ is exceeded, the coherence of the transmitted light is reduced and the spatial and temporal spread occurs, resulting in the S / N of the optical signal.
There is a problem that the ratio decreases, but the transmitted wavefront aberration r
If the ms value is 13 nm or less, such a problem does not occur, and it can be used for an optical system such as a high density optical recording medium that requires high coherence for transmitted light.

【0021】また、本発明の半導体レーザー用キャップ
は、窓板ガラスが略四角形状であり、該窓板ガラスが略
四角形状の天板部を有するキャップ本体の窓孔に接着さ
れてなることを特徴とする。
Further, the semiconductor laser cap of the present invention is characterized in that the window glass is substantially quadrangular, and the window glazing is adhered to the window hole of the cap body having the substantially quadrangular top plate portion. To do.

【0022】略四角形状の天板部を有するキャップ本体
としては、略正方形や略長方形等の略矩形であればよ
く、天板部の外周から延在する筒状部の断面も略矩形と
なる。また、略四角形状の窓板ガラスとしては、略四角
形状の天板部を有するキャップ本体に嵌入することがで
きれば使用可能であり、その一辺と樹脂製の位相差フィ
ルムの応力方向とが、平行、垂直、45°等の所定の角
度に設定されて貼付けられていることが好ましい。
The cap main body having a substantially quadrangular top plate portion may be a substantially rectangular shape such as a substantially square shape or a substantially rectangular shape, and the cylindrical portion extending from the outer periphery of the top plate portion also has a substantially rectangular cross section. . Further, as the substantially quadrangular window glass, it can be used as long as it can be fitted into the cap body having the substantially quadrangular top plate portion, and one side thereof and the stress direction of the resin retardation film are parallel to each other, It is preferable that they are attached at a predetermined angle such as vertical or 45 °.

【0023】[0023]

【作用】本発明の半導体レーザー用キャップは、天板部
に透光用の窓孔が形成された金属製のキャップ本体と、
透光面に光学異方性により光源波長λに対して所定の位
相差を有する樹脂製の位相差フィルムが樹脂製の透明な
接着剤を介して貼付けられた窓板ガラスとを備え、該窓
板ガラスが前記キャップ本体の窓孔に樹脂製の接着剤を
介して接着されてなるので、位相差フィルムの異常光線
屈折率neを有する方向(応力方向)と半導体レーザー
チップから出射される直線偏光のレーザー光の電場振動
面とが45°の角度になるように配置することにより、
容易に楕円偏光のレーザー光を得ることができる。特
に、位相差フィルムを透過した後の位相差が光源波長λ
に対して正確にλ/4の場合には、直線偏光のレーザー
光を円偏光のレーザー光に変換することが可能となる。
The semiconductor laser cap of the present invention comprises a metal cap body having a window for light transmission formed in the top plate,
A window glass having a resin-made retardation film having a predetermined retardation with respect to a light source wavelength λ due to optical anisotropy on a light-transmitting surface, which is attached via a resin-made transparent adhesive. Of the linearly polarized light emitted from the semiconductor laser chip and the direction (stress direction) of the retardation film having the extraordinary ray refractive index n e of the retardation film. By arranging so that the laser beam electric field vibration surface is at an angle of 45 °,
Elliptically polarized laser light can be easily obtained. In particular, the phase difference after passing through the phase difference film is the light source wavelength λ.
On the other hand, when λ / 4 is accurate, linearly polarized laser light can be converted into circularly polarized laser light.

【0024】また、本発明の半導体レーザー用キャップ
は、窓板ガラスに貼付けられた位相差フィルムが、光源
波長λの所定範囲に対して略λ/4の位相差を有する位
相差層を形成してなるので、一枚の窓板ガラスで、波長
の異なる複数の光源を備える光ディスク装置、ビデオカ
メラ装置のローパスフィルター等の多くの光学系に使用
することができる。
Further, in the semiconductor laser cap of the present invention, the retardation film attached to the window glass forms a retardation layer having a retardation of approximately λ / 4 with respect to a predetermined range of the light source wavelength λ. Therefore, one window glass can be used for many optical systems such as an optical disc device having a plurality of light sources having different wavelengths, a low-pass filter for a video camera device, and the like.

【0025】また、本発明の半導体レーザー用キャップ
は、窓板ガラスが、透光面の表面粗さのRa値が0.5
nm以下であり、かつ位相差フィルムは外側透光面の表
面粗さのRa値が1.5nm以下であるので、ガラス板
と位相差フィルムを貼り合わせる透明な接着剤の厚みが
ほぼ一定であることから、従来よりも簡単な構成で透過
波面収差を小さくすることが可能となる。
Further, in the semiconductor laser cap of the present invention, the window glass has a Ra value of the surface roughness of the transparent surface of 0.5.
Since the Ra value of the surface roughness of the outer light-transmitting surface of the retardation film is 1.5 nm or less, the thickness of the transparent adhesive for adhering the glass plate and the retardation film is substantially constant. Therefore, it is possible to reduce the transmitted wavefront aberration with a simpler structure than the conventional one.

【0026】また、本発明の半導体レーザー用キャップ
は、窓板ガラスのφ1.5mmの領域をレーザー光が透
過する際に生じる波面収差のrms値が13nm以下で
あるので、透過する光信号のS/N比が低下せず、DV
D(デジタル・ビデオ・ディスクの略称)その他の高密
度光記録媒体を使用する装置等の光学系に使用可能とな
る。
Further, in the semiconductor laser cap of the present invention, since the rms value of the wavefront aberration generated when the laser light is transmitted through the φ1.5 mm region of the window glass is 13 nm or less, the S / of the transmitted optical signal is N ratio does not decrease, DV
It can be used in an optical system such as an apparatus using D (abbreviation of digital video disk) or other high density optical recording medium.

【0027】また、本発明の半導体レーザー用キャップ
は、窓板ガラスが略四角形状であり、該窓板ガラスが略
四角形状の天板部を有するキャップ本体の窓孔に接着さ
れてなるので、略四角形状の一辺に対して位相差フィル
ムの異常光線屈折率neを有する方向(応力方向)を所
定角度に設定して貼り付けた窓板ガラスが容易に得ら
れ、該窓板ガラスの前記一辺を略四角形状の天板部の一
辺に対して平行に位置させるか、または、天板部の外周
から延在する断面が略四角形状の筒状部内壁面に対して
窓板ガラスの前記一辺を当接させる等で略四角形状の窓
板ガラスを位置決めした状態として樹脂製の接着剤を介
して天板部の窓孔に接着することにより、キャップ本体
の略四角形状の一辺に対して所定の光学異方性を有する
半導体レーザー用キャップを得ることが可能となる。
Further, in the semiconductor laser cap of the present invention, the window glass has a substantially quadrangular shape, and the window glass is adhered to the window hole of the cap body having a substantially quadrangular top plate portion. A window glass sheet having a shape in which the direction (stress direction) having the extraordinary ray refractive index n e of the retardation film with respect to one side of the shape is set to a predetermined angle can be easily obtained, and the one side of the window glass sheet is substantially square. It is positioned parallel to one side of the top plate part of the shape, or the one side of the window glass is brought into contact with the inner wall surface of the cylindrical part whose cross section extending from the outer periphery of the top plate part has a substantially quadrangular shape, etc. With a substantially rectangular window glass positioned in place, it is adhered to the window hole of the top plate with a resin adhesive to give a predetermined optical anisotropy to one side of the substantially rectangular shape of the cap body. Keys for semiconductor lasers Tsu it is possible to obtain a flop.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】本発明の半導体レーザー用キャッ
プの一例を図3に示す。図中、金属製のキャップ本体1
1は、全体をコバール(Fe−Ni−Co合金)の熱膨
張率がガラスに近似した金属で構成されからなり、中央
に光出射用の直径φ2mmの円形の窓孔11aを形成し
た天板部11bと、天板部11bの外周から延在する筒
状部11cと、筒状部11cの開口端から外方に延在す
る環状のフランジ部11dとを有し、筒状部11cの断
面が一辺3.5mmの四角形をしており、窓孔11aが
形成されており、表面には酸化を防止するため厚みが約
2μmのニッケルメッキが施されている。キャップ本体
11の天板部11bには、内側のガラス板10にUV
(紫外線)硬化型樹脂製の透明接着剤12を介して光源
波長λである655nmに対してλ/4の位相差を有す
る位相差フィルム13が貼付られ、光源波長λである6
55nmにおいて厚さ10mm当たり91%以上の光透
過率を有する一辺が3.4mmの四角形で厚さが0.3
mmのホウケイ酸ガラスからなる窓板ガラス14がUV
硬化型樹脂製の接着剤15を介して接着されている。な
お、光透過率を高めるため、更に窓板ガラスの外側面や
位相差フィルムの外側面に光源波長λに合わせた減反射
膜を形成してもよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of a semiconductor laser cap of the present invention is shown in FIG. In the figure, a metal cap body 1
The top plate 1 is made of a metal having a thermal expansion coefficient of Kovar (Fe-Ni-Co alloy) similar to that of glass, and a circular window hole 11a with a diameter of 2 mm for light emission is formed in the center. 11b, a tubular portion 11c extending from the outer periphery of the top plate portion 11b, and an annular flange portion 11d extending outward from the open end of the tubular portion 11c. It is in the shape of a quadrangle having a side of 3.5 mm, a window hole 11a is formed therein, and the surface is plated with nickel having a thickness of about 2 μm to prevent oxidation. The top plate portion 11b of the cap body 11 has UV on the inner glass plate 10.
A retardation film 13 having a phase difference of λ / 4 with respect to a light source wavelength λ of 655 nm is attached via a transparent adhesive 12 made of (ultraviolet) curable resin, and a light source wavelength λ of 6
It is a quadrangle having a side of 3.4 mm and a thickness of 0.3, which has a light transmittance of 91% or more per thickness of 10 mm at 55 nm.
mm of window glass 14 made of borosilicate glass is UV
It is adhered via a curable resin adhesive 15. In addition, in order to increase the light transmittance, an antireflection film may be further formed on the outer surface of the window glass or the outer surface of the retardation film so as to match the light source wavelength λ.

【0029】次に、本発明の半導体レーザー用キャップ
を作製する方法について説明する。
Next, a method for producing the semiconductor laser cap of the present invention will be described.

【0030】まず、位相差フィルム13を透明接着剤1
2で接着した窓板ガラス14を作製する場合、例えば、
図4に示すように、光源波長655nmにおいて厚さ1
0mm当たり91%以上の透過率を有する厚さ0.3m
mのホウケイ酸ガラスからなるガラス板10に波長35
0nmの光に感度を有する3000mPasと低粘度の
UV硬化樹脂製の透明接着剤12をスピンコーターにて
均一に塗布する。このガラス板10に、光源波長655
nmの1/4となる164nmの位相差を持つ位相差フ
ィルム13を透明接着剤12の塗布面に重ね合わせて、
所定の押し圧で対向配置されたゴムローラーの間を通す
ことにより貼り合わせ、350nmの紫外線を照射し、
樹脂製の透明接着剤12を硬化させ位相差フィルム13
を接着する。
First, the retardation film 13 is attached to the transparent adhesive 1
When the window glass 14 bonded with 2 is produced, for example,
As shown in FIG. 4, when the light source wavelength is 655 nm, the thickness 1
0.3m thickness with 91% or more transmittance per 0mm
m glass plate 10 made of borosilicate glass has a wavelength of 35
A transparent adhesive 12 made of UV curable resin having a low viscosity of 3000 mPas and having a sensitivity to 0 nm light is uniformly applied by a spin coater. This glass plate 10 has a light source wavelength of 655
The phase difference film 13 having a phase difference of 164 nm, which is ¼ of nm, is superposed on the coated surface of the transparent adhesive 12,
It is pasted by passing it between the rubber rollers arranged opposite to each other with a predetermined pressing pressure, and irradiating with 350 nm ultraviolet light,
A resin-made transparent adhesive 12 is cured to cure a retardation film 13
Glue.

【0031】その後、この位相差フィルム13付きガラ
ス板10を位相差フィルム13の応力方向Pが、その辺
14aに対して45°の角度となるように切断すること
により、一辺が3.4mmの正方形の位相差フィルム1
3付き窓板ガラス14を作製する。
Thereafter, the glass plate 10 with the retardation film 13 is cut so that the stress direction P of the retardation film 13 is at an angle of 45 ° with respect to the side 14a, so that one side is 3.4 mm. Square retardation film 1
The window glass 14 with 3 is manufactured.

【0032】次に、図5に示すように、コバール金属の
薄板をプレス成型することにより作製され、表面にニッ
ケルメッキを施したキャップ本体11をフランジ部11
dが上になるように設置し、その天板部11bの内側
に、波長が約350nmの光に感度を有して、且つ約2
0000mPasの高粘度を有するUV硬化樹脂製の接
着剤15をディスペンサーで塗布する。ここに、一辺が
3.4mmの四角形の窓板ガラス14を位相差フィルム
13が上になるように載置し、窓板ガラス14側から約
350nmの紫外線Uを照射して接着剤15を硬化させ
接着する。
Next, as shown in FIG. 5, a cap body 11 having a nickel-plated surface, which is produced by press-molding a thin Kovar metal plate, is provided with a flange portion 11.
It is installed so that d is on the upper side, and is sensitive to light with a wavelength of about 350 nm inside the top plate portion 11b, and about 2
An adhesive 15 made of a UV curable resin having a high viscosity of 0000 mPas is applied with a dispenser. A rectangular window plate glass 14 having a side of 3.4 mm is placed thereon with the retardation film 13 facing upward, and ultraviolet rays U of about 350 nm are irradiated from the side of the window plate glass 14 to cure and bond the adhesive 15. To do.

【0033】このように作製した位相板付きの半導体レ
ーザー用キャップは、その後、半導体レーザーチップが
ボンディングされた略四角形のステムと、そのキャップ
本体11の略四角形の一辺を合わせた状態で抵抗溶接に
より溶着される。この際、半導体レーザーチップから出
射する直線偏光のレーザー光の電場振動面を略四角形の
ステムの辺に対して平行になるように組み立てれば、組
み立てられた半導体レーザーは、半導体チップから出射
する直線偏光のレーザー光の電場振動面と位相差フィル
ム13の応力方向Pとが45°の角度になっており、位
相差フィルム13が光源波長λに対してλ/4の位相差
を持っているため、半導体レーザーチップから出射する
直線偏光のレーザー光は、位相差フィルム13付きの窓
板ガラス14により円偏向のレーザー光に変換されて半
導体レーザー用キャップの窓孔11aから出射する。
The semiconductor laser cap having a phase plate manufactured in this manner is then resistance-welded with the substantially rectangular stem to which the semiconductor laser chip is bonded and one side of the substantially square of the cap body 11 aligned. It is welded. At this time, if the electric field oscillating surface of the linearly polarized laser light emitted from the semiconductor laser chip is assembled so as to be parallel to the side of the substantially quadrangular stem, the assembled semiconductor laser is a linearly polarized light emitted from the semiconductor chip. Since the electric field vibration surface of the laser light and the stress direction P of the retardation film 13 are at an angle of 45 °, and the retardation film 13 has a retardation of λ / 4 with respect to the light source wavelength λ, The linearly polarized laser light emitted from the semiconductor laser chip is converted into circularly polarized laser light by the window glass 14 with the retardation film 13 and emitted from the window hole 11a of the semiconductor laser cap.

【0034】上記の実施の形態では、キャップ本体11
側にガラス板10を接着したが、キャップ本体11側に
位相差フィルム13を接着しても機能的に変わりはな
い。
In the above embodiment, the cap body 11
Although the glass plate 10 is adhered to the side, the functional film does not change even if the retardation film 13 is adhered to the cap body 11 side.

【0035】また、上記の実施の形態では、位相差フィ
ルム13の応力方向Pを四角形の辺14aに対して45
°の角度を有するように窓板ガラス14に貼り付けた
が、ステムにボンディングされている半導体レーザーチ
ップとの位置関係により、位相差フィルム13の応力方
向Pを四角形の辺14aに対して平行や、別の角度で貼
り付けることも可能である。
In the above embodiment, the stress direction P of the retardation film 13 is 45 with respect to the side 14a of the quadrangle.
Although attached to the window glass 14 so as to have an angle of °, the stress direction P of the retardation film 13 is parallel to the side 14a of the quadrangle due to the positional relationship with the semiconductor laser chip bonded to the stem. It is also possible to attach at another angle.

【0036】さらに、上記の実施の形態では、キャップ
本体11を横断面が四角形のもので作製したが、横断面
が丸型や、長方形のものでも作製可能である。横断面が
四角形のものの方が、位相差フィルム13の応力方向が
形状から判断しやすいが、位相差フィルム13の応力方
向をマーキング等により判別可能に工夫を施すことによ
り、一般に普及している断面形状が丸型のものも作製す
ることができる。また、必要であれば、窓板ガラス14
のガラス板10の外側面や位相差フィルム13の外側面
に光源波長に合わせた減反射膜を形成してもよい。
Further, in the above embodiment, the cap main body 11 is manufactured with a rectangular cross section, but it can be manufactured with a round or rectangular cross section. It is easier to judge the stress direction of the retardation film 13 from the shape when the cross-section has a quadrangle, but a cross-section that is generally popular by devising such that the stress direction of the retardation film 13 can be distinguished by marking or the like. A round shape can also be manufactured. If necessary, the window glass 14
An antireflection film matched to the wavelength of the light source may be formed on the outer surface of the glass plate 10 or the outer surface of the retardation film 13.

【0037】次に、本発明に係る半導体レーザー用キャ
ップの他の例を示す。
Next, another example of the semiconductor laser cap according to the present invention will be shown.

【0038】図6は、本発明に係る半導体レーザー用キ
ャップの窓板ガラス20の説明図であって、図中、21
はガラス板を、22はUV硬化樹脂製の透明接着剤を、
23は位相差層を、24、25は位相差層23を構成す
る光学異方性を持つ2種類の位相差フィルムをそれぞれ
示している。
FIG. 6 is an explanatory view of the window glass 20 of the semiconductor laser cap according to the present invention, in which 21 is a window glass.
Is a glass plate, 22 is a transparent adhesive made of UV curable resin,
Reference numeral 23 denotes a retardation layer, and 24 and 25 denote two types of retardation films having optical anisotropy which constitute the retardation layer 23.

【0039】窓板ガラス20は、図6に示すように、縦
5mm、横5mm、厚さ0.4mmであり、透光面21
a、21bの表面粗さのRa値が0.4nmであるガラ
ス板21と、ガラス板21の一方の透光面21aに、U
V硬化樹脂製の透明接着剤22により貼り付けられ、光
源波長655nmの1/4である164nmの位相差を
有する位相差フィルム24と、光源波長655nmの1
/2である328nmの位相差を有する位相差フィルム
25とを備え、外側透光面23aが有する表面粗さのR
a値が1.4nmで、厚さが80〜110μmである光
学異方性を持つ位相差層23を具備する。本発明の位相
差板は、位相差層23により光源波長λとして655n
mのλaおよび785nmのλbに対し、λa/4の1
64nmの位相差及びλb/4の196nmの位相差を
有するものである。
The window glass 20 has a length of 5 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 0.4 mm, as shown in FIG.
A glass plate 21 having a surface roughness Ra value of 0.4 nm of a and 21b and one light-transmissive surface 21a of the glass plate 21 has U
A retardation film 24 attached with a transparent adhesive 22 made of a V-curing resin and having a phase difference of 164 nm, which is ¼ of a light source wavelength of 655 nm, and a light source wavelength of 655 nm of 1
R of the surface roughness of the outer light-transmitting surface 23a, which is provided with the retardation film 25 having a retardation of 328 nm of ½.
The retardation layer 23 having an optical anisotropy having an a value of 1.4 nm and a thickness of 80 to 110 μm is provided. The retardation plate of the present invention uses the retardation layer 23 as the light source wavelength λ of 655n.
1 of λa / 4 for λa of m and λb of 785 nm
It has a phase difference of 64 nm and a phase difference of 196 nm of λb / 4.

【0040】上記構成を有する窓板ガラス20は、透過
波面収差のrms値が9.8nm(光源波長λが655
nmではrms値は0.015λ)と優れたものであ
る。
In the window glass 20 having the above-mentioned structure, the rms value of the transmitted wavefront aberration is 9.8 nm (the light source wavelength λ is 655).
In nm, the rms value is 0.015λ, which is excellent.

【0041】本発明の位相差板のガラス板21は、例え
ば、肉厚が1mmの試料ではDVD装置の光源波長65
5nmの光透過率が91%以上のホウケイ酸ガラスから
なる。
The glass plate 21 of the retardation plate of the present invention is, for example, a light source wavelength 65 of a DVD device for a sample having a thickness of 1 mm.
It is made of borosilicate glass having a light transmittance of 5 nm of 91% or more.

【0042】透明接着剤22は、例えば、硬化前は波長
約350nmの光に感度を有する粘度が100mPas
〜4000mPasと低粘度のUV硬化樹脂からなり、
硬化物は屈折率が1.50〜1.53で厚さが1mmの
試料では波長655nmの光透過率が98%以上であ
る。
The transparent adhesive 22 has, for example, a viscosity of 100 mPas which is sensitive to light having a wavelength of about 350 nm before curing.
Made of UV curable resin with low viscosity of ~ 4000 mPas,
The cured product has a refractive index of 1.50 to 1.53 and a thickness of 1 mm, and has a light transmittance of 98% or more at a wavelength of 655 nm.

【0043】位相差フィルム24、25は、例えば、J
SR(株)社製の商品名「ARTON FILM」等の
透過するレーザー光の偏光面を45度回転させた円偏光
や、90度回転した直線偏光とすることができる光学異
方性を持つ。
The retardation films 24 and 25 are, for example, J
It has optical anisotropy such that it can be circularly polarized light in which the plane of polarization of the transmitted laser light such as "ARTON FILM" manufactured by SR Co., Ltd. is rotated by 45 degrees, or linearly polarized light is rotated by 90 degrees.

【0044】次に、DVD装置の光ピックアップ用の光
学系に使用する本発明の半導体レーザー用キャップを作
製する場合の一例を説明する。
Next, an example of manufacturing the semiconductor laser cap of the present invention used in an optical system for an optical pickup of a DVD device will be described.

【0045】予め、光源波長λとして655nmのλa
および785nmのλbに対して計算により位相差を
得、任意の位相差を持つ位相差フィルム24と、位相差
フィルム25とを準備し、それぞれの位相差フィルムが
持つ、位相差の波長分散を測定しておく。その後、波長
分散の特性を考慮して、位相差フィルム24と25との
貼り合わせ角、位相差フィルム24と偏光軸の角度、6
55nm〜785nmの範囲の光源波長に対して必要と
する位相差が得られる上記のような組み合わせを導く。
In advance, as the light source wavelength λ, λa of 655 nm
And the retardation film 24 having an arbitrary retardation is prepared by calculating a retardation for λb of 785 nm, and the wavelength dispersion of the retardation possessed by each retardation film is measured. I'll do it. Then, in consideration of the characteristics of wavelength dispersion, the bonding angle between the retardation films 24 and 25, the angle between the retardation film 24 and the polarization axis, 6
The above-mentioned combination is obtained in which the required phase difference is obtained for the light source wavelength in the range of 55 nm to 785 nm.

【0046】次いで、透光面の表面粗さのRa値が0.
4nmの大板ガラスの透光面に、波長約350nmの光
に感度を有する粘度が100mPas〜4000mPa
sと低粘度のUV硬化樹脂製の透明接着剤22を、スピ
ンコーター等を用いて塗布する。
Next, the Ra value of the surface roughness of the transparent surface is 0.
Viscosity sensitive to light having a wavelength of about 350 nm has a viscosity of 100 mPas to 4000 mPa on the transparent surface of a large glass plate having a thickness of 4 nm.
s and a transparent adhesive 22 made of a low viscosity UV curable resin are applied using a spin coater or the like.

【0047】次に、図7(A)に示すように、DVD装
置の光源波長である655nmのλaの1/2となる3
28nmの位相差を持つ厚さ90μm±15μmの位相
差フィルム25を大板ガラスのUV硬化樹脂製の透明接
着剤22を塗布した透光面に重ね合わせて、所定の押圧
力で対向配置されたゴムローラーの間を通すことにより
貼り合わせる。その際、予め大板ガラスから切り出され
るガラス板21の偏光透過軸に対して、位相差フィルム
25の延伸方向(遅延軸方向)との成す角度が76°と
なるように張り合わせておくと大板ガラスの無駄を最少
にすることができ、好ましい。その後、位相差フィルム
25を貼り合わせた大板ガラスにUV光を照射し、厚さ
1μm以上の樹脂製接着剤層を硬化させることにより、
位相差フィルム25付きの大板ガラスとなる。さらに、
波長655nmのλaの1/4となる164nmの位相
差を持つ厚さ90±15μmの位相差フィルム14の延
伸方向を、位相差フィルム25の延伸方向に対し、反時
計回りに58°となるよう、位相差フィルム25付き大
板ガラス上の、フィルム面側のUV硬化樹脂製の透明接
着剤2を塗布した透光面に重ね合わせて、所定の押圧力
で対向配置されたゴムローラーの間を通すことにより貼
り合わせる。
Next, as shown in FIG. 7 (A), 3 which is half of λa of 655 nm which is the light source wavelength of the DVD device.
A 90 μm ± 15 μm-thick retardation film 25 having a retardation of 28 nm is overlaid on a translucent surface of a large plate glass coated with a transparent adhesive 22 made of a UV curable resin, and rubbers arranged to face each other with a predetermined pressing force. Laminate them by passing them between rollers. At that time, when the glass plate 21 is cut out from the large glass plate in advance, the glass plate 21 and the retardation film 25 are laminated so that the angle formed with the stretching direction (delay axis direction) of the retardation film 25 is 76 °. This is preferable because waste can be minimized. After that, by irradiating the large plate glass to which the retardation film 25 is bonded with UV light to cure the resin adhesive layer having a thickness of 1 μm or more,
It becomes a large glass plate with a retardation film 25. further,
The stretching direction of the retardation film 14 having a thickness of 90 ± 15 μm having a retardation of 164 nm, which is ¼ of λa of the wavelength of 655 nm, becomes 58 ° counterclockwise with respect to the stretching direction of the retardation film 25. , Is superposed on the translucent surface of the large glass plate with the retardation film 25 on which the transparent adhesive 2 made of UV curable resin is applied on the film surface side, and is passed between the rubber rollers arranged facing each other with a predetermined pressing force. Stick together by doing.

【0048】その後、位相差フィルム24、25を貼り
合わせた大板ガラスにUV光を照射し、厚さ5μm以上
の樹脂製接着剤層を硬化させることにより、図7(B)
に示すような位相差層23付きの大板ガラス26とな
る。
After that, the large glass plate to which the retardation films 24 and 25 are bonded is irradiated with UV light to cure the resin adhesive layer having a thickness of 5 μm or more, as shown in FIG.
The large plate glass 26 with the retardation layer 23 as shown in FIG.

【0049】次に、図7(B)に示すように、位相差層
23付きの付き大板ガラス26をダイシングして、所定
のサイズの窓板ガラス20を得る。窓板ガラス20が四
角形の場合、切断ライン26aと位相差フィルム25の
延伸成形時の延伸方向とのなす角度が反時計回りに76
°となるように正確にダイシングする。市販のダイシン
グ切断装置を使用する場合は、粘着シート27を張設し
たリング状の金属治具28に直線部28aを設けてお
き、この直線部28aと、位相差フィルム25の延伸方
向(遅延軸方向)との成す角度が76°となるよう、大
板ガラス26をダイシング切断装置に固定する。その
後、金属治具28の直線部28aに平行に、大板ガラス
26のダイシングを行い、所定のサイズの窓板ガラス2
0を得る。位相差フィルム25の延伸方向(遅延軸方
向)と反時計回りに76°を成す一辺20aに対して光
源の偏光方向を平行に合わせて入射させることで、光源
波長λとして655nmのλaおよび785nmのλb
に対してλa/4およびλb/4の位相差を有する窓板
ガラス20として機能する。
Next, as shown in FIG. 7B, the large glass plate 26 with the retardation layer 23 is diced to obtain the window glass 20 of a predetermined size. When the window glass 20 is a quadrangle, the angle formed by the cutting line 26a and the stretching direction of the retardation film 25 during stretching is counterclockwise.
Precisely dicing to be °. When using a commercially available dicing cutting device, a linear portion 28a is provided on a ring-shaped metal jig 28 on which the adhesive sheet 27 is stretched, and the linear portion 28a and the stretching direction of the retardation film 25 (delay axis). The large plate glass 26 is fixed to the dicing cutting device so that the angle formed by the (direction) and the direction (direction) becomes 76 °. Then, the large glass plate 26 is diced in parallel with the straight line portion 28a of the metal jig 28 to obtain the window glass plate 2 having a predetermined size.
Get 0. By making the polarization direction of the light source parallel and incident on one side 20a that forms 76 ° counterclockwise with the stretching direction (delay axis direction) of the retardation film 25, λa of 655 nm and 785 nm of the light source wavelength λ λb
, And functions as the window glass 20 having a phase difference of λa / 4 and λb / 4.

【0050】以降は、先記の図5と同様にしてDVD装
置の光ピックアップ用の光学系に使用する本発明の半導
体レーザー用キャップを作製する。
Thereafter, the cap for the semiconductor laser of the present invention used in the optical system for the optical pickup of the DVD apparatus is manufactured in the same manner as in FIG. 5 described above.

【0051】このように光学異方性を持つ位相差フィル
ム24、25をガラス板21に貼り付けて位相差層23
を形成した構造とすることで、透光面の平坦性を保つだ
けでなく光学特性の熱的安定性や高温強度が改善された
窓板ガラス20が得られる。
As described above, the retardation films 24 and 25 having optical anisotropy are attached to the glass plate 21 to form the retardation layer 23.
With such a structure, it is possible to obtain the window glass 20 that not only maintains the flatness of the light-transmitting surface but also has improved thermal stability of optical characteristics and high-temperature strength.

【0052】さらに、大板ガラス26の表面に光学異方
性を持つ位相差フィルム24、25を接着して位相差層
23を形成した後、ダイシングするので、偏光軸のズレ
の少ない窓板ガラス20の作製が可能となる。
Further, since the retardation films 24 and 25 having optical anisotropy are adhered to the surface of the large glass plate 26 to form the retardation layer 23, dicing is performed, so that the window glass 20 having a small deviation of the polarization axis is formed. It can be manufactured.

【0053】また、必要であれば、図6に示すガラス板
21の外側透光面21bまたは位相差層23の外側透光
面23aに複数の光源波長に合わせた広帯域反射防止膜
を施すことも可能である。
If necessary, a broad band antireflection film adapted to a plurality of light source wavelengths may be applied to the outer transparent surface 21b of the glass plate 21 or the outer transparent surface 23a of the retardation layer 23 shown in FIG. It is possible.

【0054】なお、本発明の半導体レーザー用キャップ
の窓板ガラスが有する透光面の表面粗さのRa値は、触
針式表面粗さ測定機ランクテイラー・ホブソン社製の商
品名「タリステップ」により測定した。また、透過波面
収差のrms値は、WYKO社製フィゾー干渉計型式W
YKO400により、波長632.8nmのレーザー光
が、窓板ガラスが有する透光面のφ1.5mmの領域を
透過する際に生じる透過波面収差を測定した。UV硬化
樹脂製の透明接着剤2の粘度は、レオロジ(株)製の商
品名「ソリキッドメータ」型式MR−300を25℃、
剪断速度0.56s-1の条件で使用して回転粘度計法に
より測定した。
The Ra value of the surface roughness of the light-transmitting surface of the window glass of the semiconductor laser cap of the present invention is a stylus type surface roughness measuring instrument manufactured by Rank Taylor Hobson Co., Ltd. under the trade name "Taristep". It was measured by. Also, the rms value of the transmitted wavefront aberration is the Fizeau interferometer model W manufactured by WYKO.
With the YKO400, the transmitted wavefront aberration generated when the laser light having the wavelength of 632.8 nm was transmitted through the region of φ1.5 mm of the light transmitting surface of the window glass was measured. The viscosity of the transparent adhesive 2 made of a UV curable resin is 25 ° C. with a trade name “SOLIDOMETER” model MR-300 made by Rheology Co., Ltd.
It was measured by a rotational viscometer method using a shear rate of 0.56 s −1 .

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明に係る半導体レーザー用キャップ
によれば、光学系の中に別途の波長板等の光学素子を挿
入せずに楕円偏光(円偏光を含む)のレーザー光を利用
できるため、光学系の小型化が可能となり、部品点数も
少なくて済むので、光学系の設計が容易で、且つ組み立
てコストの低減も可能となる。
According to the semiconductor laser cap of the present invention, elliptically polarized laser light (including circularly polarized light) can be used without inserting a separate optical element such as a wave plate into the optical system. Since the optical system can be downsized and the number of parts can be reduced, the optical system can be easily designed and the assembling cost can be reduced.

【0056】本発明の半導体レーザー用キャップは、窓
板ガラスが上記の構造であるので、所定の光源波長範囲
に対して所定の位相差を持たせることができ、複数の光
源を備える光ディスク装置、ビデオカメラ装置のローパ
スフィルター等の光学系に対し、部品点数の大幅な削減
と、光学系の簡略化が可能となる。
In the semiconductor laser cap of the present invention, since the window glass has the above-mentioned structure, it is possible to provide a predetermined phase difference with respect to a predetermined light source wavelength range, and an optical disk device having a plurality of light sources and a video. It is possible to significantly reduce the number of parts and simplify the optical system for an optical system such as a low-pass filter of a camera device.

【0057】また、本発明の半導体レーザー用キャップ
は、光学異方性を持つ位相差フィルムを変更すること
で、任意の光源波長に合わせた高品位の位相差板が容易
に作製可能となる。
Further, in the cap for semiconductor laser of the present invention, by changing the retardation film having optical anisotropy, a high-quality retardation plate matched to an arbitrary light source wavelength can be easily manufactured.

【0058】さらに、本発明の半導体レーザー用キャッ
プは、窓板ガラスが位相差フィルムとガラス板を透明接
着剤で貼り合せた構造であるため、従来のものに比べて
光学特性の熱的安定性や高温強度が改善された透過波面
収差の優れた位相差板が得られ、かつ従来のものよりも
効率よく作製することができる。
Further, in the cap for semiconductor laser of the present invention, the window glass has a structure in which a retardation film and a glass plate are bonded together with a transparent adhesive, so that the thermal stability of optical characteristics and the thermal stability of optical properties are improved as compared with the conventional one. A retardation plate having improved high temperature strength and excellent transmission wavefront aberration can be obtained, and can be manufactured more efficiently than conventional ones.

【0059】また、窓板ガラスが略四角形状であり、該
窓板ガラスが略四角形状の天板部を有するキャップ本体
の窓孔に接着されてなる本発明の半導体レーザー用キャ
ップによれば、キャップ本体の略四角形状の一辺に対し
て所定の光学異方性を有するので、楕円偏光、特に、円
偏光のレーザー光を出射する半導体レーザーを効率よく
作製することが可能となる実用上優れた効果を奏するも
のである。
According to the semiconductor laser cap of the present invention, the window glass is substantially rectangular and the window glass is adhered to the window hole of the cap body having the substantially square top plate. Since it has a predetermined optical anisotropy with respect to one side of the substantially quadrangular shape, it is possible to efficiently manufacture a semiconductor laser that emits elliptically polarized laser light, particularly circularly polarized laser light. It plays.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】位相差フィルムを透過するレーザー光の説明
図。
FIG. 1 is an explanatory diagram of laser light that passes through a retardation film.

【図2】位相差層を透過するレーザー光の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of laser light that passes through a retardation layer.

【図3】本発明の位相差フィルム付き半導体レーザー用
キャップの説明図。
FIG. 3 is an explanatory view of a semiconductor laser cap with a retardation film of the present invention.

【図4】位相差フィルム付き窓板ガラスの説明図であっ
て、(A)は断面図、(B)は平面図。
FIG. 4 is an explanatory view of a window glass with a retardation film, in which (A) is a sectional view and (B) is a plan view.

【図5】本発明の半導体レーザー用キャップを組み立て
る方法の説明図であって、(A)はキャップ本体の天板
部の内側に樹脂製の接着剤を塗布する説明図、(B)は
位相差フィルム付の窓板ガラスを天板部に載置する説明
図、(C)は紫外線を照射して接着剤を硬化させ窓板ガ
ラスをキャップ本体に接着する説明図。
5A and 5B are explanatory views of a method of assembling the semiconductor laser cap of the present invention, where FIG. 5A is an explanatory view of applying a resin adhesive to the inside of the top plate portion of the cap body, and FIG. Explanatory drawing which mounts the window glass with a phase difference film on a top plate part, (C) is explanatory drawing which irradiates an ultraviolet-ray and hardens an adhesive agent and adheres a window glass to a cap main body.

【図6】本発明の他の半導体レーザー用キャップを構成
する位相差層付き窓板ガラスの説明図。
FIG. 6 is an explanatory view of a window glass with a retardation layer which constitutes another semiconductor laser cap of the present invention.

【図7】本発明の他の半導体レーザー用キャップを構成
する窓板ガラスを作製する方法を示す説明図であって、
(A)はガラス板に位相差フィルムを貼り付けて位相差
層を形成する説明図、(B)は位相差層付き大板ガラス
から窓板ガラスを得る説明図。
FIG. 7 is an explanatory view showing a method for producing a window glass constituting a cap for another semiconductor laser of the present invention,
(A) is an explanatory view in which a retardation film is attached to a glass plate to form a retardation layer, and (B) is an illustration for obtaining a window glass from a large glass with a retardation layer.

【図8】従来の半導体レーザー用キャップの説明図。FIG. 8 is an explanatory view of a conventional semiconductor laser cap.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、11 キャップ本体 1a、11a 窓孔 1b、11b 天板部 1c、11c 筒状部 1d、11d フランジ部 2、14、20 窓板ガラス 3 低融点ガラス 4 波長板 10、21 ガラス板 12、22 透明接着剤 13、24、25 位相差フィルム 14a 辺 15 接着剤 23 位相差層 26 大板ガラス 27 粘着シート 28 金属治具 P 応力方向 U 紫外線 1, 11 Cap body 1a, 11a windows 1b, 11b Top plate part 1c, 11c tubular part 1d, 11d Flange part 2, 14, 20 Window glass 3 Low melting point glass 4 wavelength plate 10, 21 glass plate 12,22 Transparent adhesive 13, 24, 25 Retardation film 14a side 15 Adhesive 23 Phase difference layer 26 large glass 27 Adhesive sheet 28 Metal jig P stress direction U UV

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 天板部に透光用の窓孔が形成された金属
製のキャップ本体と、透光面に光学異方性により光源波
長λに対して所定の位相差を有する樹脂製の位相差フィ
ルムが樹脂製の透明な接着剤を介して貼付けられた窓板
ガラスとを備え、該窓板ガラスが前記キャップ本体の窓
孔に樹脂製の接着剤を介して接着されてなることを特徴
とする半導体レーザー用キャップ。
1. A cap body made of metal, in which a window for light transmission is formed in a top plate, and made of resin having a predetermined phase difference with respect to a light source wavelength λ due to optical anisotropy on a light transmitting surface. The retardation film comprises a window glass attached via a transparent resin adhesive, and the window glass is adhered to the window hole of the cap body via a resin adhesive. Caps for semiconductor lasers.
【請求項2】 窓板ガラスに貼付けられた位相差フィル
ムが、光源波長λに対して略λ/4の位相差を有するこ
とを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザー用キャ
ップ。
2. The cap for a semiconductor laser according to claim 1, wherein the retardation film attached to the window glass has a retardation of approximately λ / 4 with respect to the light source wavelength λ.
【請求項3】 窓板ガラスに貼付けられた位相差フィル
ムが、光源波長λの所定範囲に対して略λ/4の位相差
を有する位相差層を形成してなることを特徴とする請求
項2に記載の半導体レーザー用キャップ。
3. The retardation film attached to the window glass forms a retardation layer having a retardation of approximately λ / 4 with respect to a predetermined range of the light source wavelength λ. The semiconductor laser cap described in.
【請求項4】 窓板ガラスは、透光面の表面粗さのRa
値が0.5nm以下であり、かつ位相差フィルムは外側
透光面の表面粗さのRa値が1.5nm以下であること
を特徴とする請求項1から3の何れかに記載の半導体レ
ーザー用キャップ。
4. The window glass has a surface roughness Ra of a light transmitting surface.
4. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the value of the retardation film is 0.5 nm or less, and the Ra value of the surface roughness of the outer transparent surface of the retardation film is 1.5 nm or less. For cap.
【請求項5】 窓板ガラスのφ1.5mmの領域をレー
ザー光が透過する際に生じる波面収差のrms値が13
nm以下であることを特徴とする請求項1から4の何れ
かに記載の半導体レーザー用キャップ。
5. The rms value of the wavefront aberration generated when a laser beam passes through a φ1.5 mm region of a window glass is 13
The semiconductor laser cap according to any one of claims 1 to 4, wherein the cap is less than or equal to nm.
【請求項6】 窓板ガラスが略四角形状であり、該窓板
ガラスが略四角形状の天板部を有するキャップ本体の窓
孔に接着されてなることを特徴とする請求項1から5の
何れかに記載の半導体レーザー用キャップ。
6. The window plate glass has a substantially quadrangular shape, and the window plate glass is adhered to a window hole of a cap body having a substantially quadrangular top plate portion. The semiconductor laser cap described in.
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