JP2020064895A - Semiconductor laser device - Google Patents

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廣木 知之
Tomoyuki Hiroki
知之 廣木
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Abstract

To provide a semiconductor laser device that is easy to control, that is inexpensive, and that can perform APC of optical output from a plurality of semiconductor lasers.SOLUTION: A plurality of semiconductor lasers 11a, 11b arranged for each predetermined interval comprises: a condensing lens 22 that combines a laser beam from the plurality of semiconductor lasers 11a, 11b to an aperture 23; a digital mirror device 14 that are arranged between the plurality of semiconductor lasers 11a, 11b and the condensing lens 22; and a V/F conversion circuit 21 that controls optical output being output from the digital mirror device 14 by controlling the digital mirror device 14.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、レーザ加工、レーザプロジェクタに適用可能な半導体レーザ装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor laser device applicable to laser processing and a laser projector.

単一の半導体レーザを用いて定出力制御(APC)を行う場合、通常、半導体レーザから出力されるレーザ光の一部をフォトダイオードで検出し、検出された光量が一定値になるように半導体レーザに流す電流量を制御している(特許文献1)。   When constant power control (APC) is performed using a single semiconductor laser, usually, a part of the laser light output from the semiconductor laser is detected by a photodiode so that the detected light amount becomes a constant value. The amount of current passed through the laser is controlled (Patent Document 1).

これに対して、複数の半導体レーザを用いてAPCを行う場合、複数の半導体レーザを全て直列に接続し一括して電流量を制御する第1の方法と、複数の半導体レーザの一部又は全ての半導体レーザを並列に接続し、並列に接続している半導体レーザ毎に電流量を制御する第2の方法がある。   On the other hand, when performing APC using a plurality of semiconductor lasers, the first method of connecting a plurality of semiconductor lasers in series and controlling the amount of current collectively, and a part or all of the plurality of semiconductor lasers There is a second method in which the semiconductor lasers are connected in parallel and the amount of current is controlled for each semiconductor laser connected in parallel.

特開2004−146523号公報JP, 2004-146523, A

しかしながら、第1の方法では、制御回路が単純となるが、少しの電流量で光出力が大きく変化する。このため、使用する半導体レーザの個数が増えるほど、電流量の精度が必要となる。また、精密な電流制御に対応した設計が必要となり、装置が高価になる。   However, in the first method, although the control circuit is simple, the light output changes greatly with a small amount of current. Therefore, as the number of semiconductor lasers used increases, the accuracy of the amount of current becomes necessary. Further, a design corresponding to precise current control is required, and the device becomes expensive.

これに対して、第2の方法では、並列に接続している半導体レーザ個別に電流量を制御する必要がある。このため、使用する半導体レーザの個数が増えるほど、煩雑な制御が必要となり、制御回路が複雑になる。また、大電流に対応した設計が必要となり、装置が高価になる。   On the other hand, in the second method, it is necessary to control the current amount individually for the semiconductor lasers connected in parallel. Therefore, as the number of semiconductor lasers used increases, complicated control becomes necessary and the control circuit becomes complicated. In addition, a design corresponding to a large current is required, which makes the device expensive.

本発明の課題は、制御が簡単で安価で複数の半導体レーザからの光出力のAPCを実現できる半導体レーザ装置を提供する。   An object of the present invention is to provide a semiconductor laser device which is easy to control and inexpensive, and which can realize APC of optical output from a plurality of semiconductor lasers.

上記課題を解決するために、本発明に係る半導体レーザ装置の請求項1は、所定間隔毎に配置された複数の半導体レーザと、前記複数の半導体レーザからのレーザ光を開口部に結合させる光学結合素子と、前記複数の半導体レーザと前記光学結合素子との間に配置され、前記複数の半導体レーザからのレーザ光を反射し反射されたレーザ光を前記光学結合素子へ導くミラーデバイスと、前記ミラーデバイスで反射されたレーザ光の一部のレーザ光に基づき前記ミラーデバイスを制御することにより前記ミラーデバイスから出力される光出力を制御するミラーデバイス制御部を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, a semiconductor laser device according to a first aspect of the present invention is directed to a plurality of semiconductor lasers arranged at predetermined intervals, and an optical system for coupling laser light from the plurality of semiconductor lasers to an opening. A coupling device, a mirror device that is disposed between the plurality of semiconductor lasers and the optical coupling device, reflects the laser light from the plurality of semiconductor lasers, and guides the reflected laser light to the optical coupling device; A mirror device control unit is provided, which controls the optical output output from the mirror device by controlling the mirror device based on a part of the laser light reflected by the mirror device.

請求項2では、前記ミラーデバイスは、多数のマイクロミラーを有し、前記多数のマイクロミラーの各マイクロミラーが前記ミラーデバイス制御部により制御されるデジタルミラーデバイスからなることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, the mirror device has a large number of micromirrors, and each of the plurality of micromirrors is a digital mirror device controlled by the mirror device controller.

請求項3では、前記ミラーデバイス制御部は、前記デジタルミラーデバイスから出力されるレーザ光に対応する電圧を平均した平均電圧と設定電圧との差電圧を差電圧に応じたパルス幅を持つパルス信号に変換し、変換されたパルス信号により前記デジタルミラーデバイスの前記各マイクロミラーを制御することにより前記デジタルミラーデバイスから出力される光出力を所定値に制御することを特徴とする。   4. The pulse signal having a pulse width according to the difference voltage between the average voltage obtained by averaging the voltages corresponding to the laser light output from the digital mirror device and the set voltage. And controlling the micromirrors of the digital mirror device by the converted pulse signal to control the optical output output from the digital mirror device to a predetermined value.

請求項4は、所定間隔毎に配置された複数の半導体レーザと、前記複数の半導体レーザからのレーザ光を開口部に結合させる光学結合素子と、前記複数の半導体レーザと前記光学結合素子との間に配置され、前記複数の半導体レーザからのレーザ光を反射し反射されたレーザ光を前記光学結合素子へ導くミラーデバイスと、前記ミラーデバイスを制御することにより前記開口部に結合される光出力の面内分布を制御するミラーデバイス制御部とを備えることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there are provided a plurality of semiconductor lasers arranged at predetermined intervals, an optical coupling element that couples laser light from the plurality of semiconductor lasers to an opening, and the plurality of semiconductor lasers and the optical coupling element. A mirror device which is disposed between the mirror devices and reflects the laser beams from the plurality of semiconductor lasers and guides the reflected laser beams to the optical coupling element; and an optical output coupled to the opening by controlling the mirror device. And a mirror device control unit for controlling the in-plane distribution of.

請求項5では、前記ミラーデバイスは、多数のマイクロミラーを有し、前記多数のマイクロミラーの各マイクロミラーが前記ミラーデバイス制御部により制御されるデジタルミラーデバイスからなることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, the mirror device has a large number of micromirrors, and each of the plurality of micromirrors is a digital mirror device controlled by the mirror device controller.

請求項6では、前記ミラーデバイス制御部は、前記多数のマイクロミラーを複数の領域に分割し、分割された各領域毎に前記マイクロミラーを制御することにより前記開口部に結合される光出力の面内分布を制御することを特徴とする。   The mirror device control section according to claim 6 divides the large number of micromirrors into a plurality of areas, and controls the micromirrors for each of the divided areas to control the optical output coupled to the opening. It is characterized by controlling the in-plane distribution.

本発明によれば、ミラーデバイスは、複数の半導体レーザからの光出力を反射させ、ミラーデバイス制御部は、ミラーデバイスで反射されたレーザ光の一部のレーザ光に基づきミラーデバイスを制御することによりデジタルミラーデバイスから出力される光出力を制御するので、制御が簡単で安価で複数の半導体レーザからの光出力のAPCを実現できる半導体レーザ装置を提供することができる。   According to the present invention, the mirror device reflects the light output from the plurality of semiconductor lasers, and the mirror device control unit controls the mirror device based on a part of the laser light reflected by the mirror device. Since the light output outputted from the digital mirror device is controlled by the above, it is possible to provide a semiconductor laser device which is simple and inexpensive to realize APC of light output from a plurality of semiconductor lasers.

本発明の第1実施例の半導体レーザ装置の構成図である。It is a block diagram of a semiconductor laser device of a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施例の半導体レーザ装置内のデジタルミラーデバイスのPWM制御のオンオフを示す図である。It is a figure which shows ON / OFF of PWM control of the digital mirror device in the semiconductor laser device of the 1st Example of this invention. 本発明の第2実施例の半導体レーザ装置の構成図である。It is a block diagram of a semiconductor laser device of a second embodiment of the present invention. 第2実施例の半導体レーザ装置のDMD制御部により制御されたデジタルミラーデバイスから開口部に結合される光出力の面内分布の第1例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the in-plane distribution of the optical output couple | bonded with the opening part from the digital mirror device controlled by the DMD control part of the semiconductor laser apparatus of 2nd Example. 第2実施例の半導体レーザ装置のDMD制御部により制御されたデジタルミラーデバイスから開口部に結合される光出力の面内分布の第2例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of in-plane distribution of the optical output couple | bonded with the opening part from the digital mirror device controlled by the DMD control part of the semiconductor laser apparatus of 2nd Example.

(第1実施例)
以下、本発明の実施形態に係る半導体レーザ装置を図面を参照しながら詳細に説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, semiconductor laser devices according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の第1実施例の半導体レーザ装置の構成図である。半導体レーザ装置1は、複数の半導体レーザ11a,11b、レンズ12a,12b、定電流回路13、デジタルミラーデバイス(DMD)14、ビームスプリッタ15、レンズ16、フォトダイオード(PD)17、I/V変換回路18、平均化回路19、比較回路20、V/F変換回路21、集光レンズ22を備えている。   FIG. 1 is a configuration diagram of a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention. The semiconductor laser device 1 includes a plurality of semiconductor lasers 11a and 11b, lenses 12a and 12b, a constant current circuit 13, a digital mirror device (DMD) 14, a beam splitter 15, a lens 16, a photodiode (PD) 17, and I / V conversion. The circuit 18, an averaging circuit 19, a comparison circuit 20, a V / F conversion circuit 21, and a condenser lens 22 are provided.

半導体レーザ装置1には、集光レンズ22から出射されたレーザ光を半導体レーザ装置1の外部に設けられた光ファイバの端面に導くための円形の開口部23が形成されている。開口部23は、直径が1000μm以下である。   The semiconductor laser device 1 is formed with a circular opening 23 for guiding the laser light emitted from the condenser lens 22 to the end face of the optical fiber provided outside the semiconductor laser device 1. The opening 23 has a diameter of 1000 μm or less.

なお、図1では、複数の半導体レーザが2個であるが、複数の半導体レーザは、3個以上であっても良く、各半導体レーザは、所定間隔毎に配置されている。   In FIG. 1, the plurality of semiconductor lasers is two, but the plurality of semiconductor lasers may be three or more, and the respective semiconductor lasers are arranged at predetermined intervals.

定電流回路13は、複数の半導体レーザ11a,11bに一定の駆動電流を流し、複数の半導体レーザ11a,11bを駆動する。複数の半導体レーザ11a,11bは、定電流回路13により駆動されて一定の駆動電流が流れることにより、励起されてレーザ光を出射する。レンズ12a,12bは、コリメートレンズからなり、複数の半導体レーザ11a,11bに対向して配置され、複数の半導体レーザ11a,11bからのレーザ光をコリメートする。   The constant current circuit 13 supplies a constant drive current to the semiconductor lasers 11a and 11b to drive the semiconductor lasers 11a and 11b. The plurality of semiconductor lasers 11a and 11b are driven by the constant current circuit 13 and a constant drive current flows, whereby they are excited and emit laser light. The lenses 12a and 12b are collimating lenses, are arranged to face the semiconductor lasers 11a and 11b, and collimate the laser beams from the semiconductor lasers 11a and 11b.

デジタルミラーデバイス14は、本発明のミラーデバイスに対応し、複数の半導体レーザとビームスプリッタ15との間に配置され、複数の半導体レーザからのレーザ光を反射し反射されたレーザ光をビームスプリッタ15へ導く。デジタルミラーデバイス14は、多数のマイクロミラーの各マイクロミラーがV/F変換回路21により制御される。   The digital mirror device 14 corresponds to the mirror device of the present invention, is arranged between the plurality of semiconductor lasers and the beam splitter 15, reflects the laser light from the plurality of semiconductor lasers, and reflects the reflected laser light to the beam splitter 15. Lead to. In the digital mirror device 14, each micro mirror of a large number of micro mirrors is controlled by the V / F conversion circuit 21.

デジタルミラーデバイス14の各マイクロミラーは、鏡面を±所定角度傾斜させることができ、鏡面下部に設けた電極を駆動することにより「ON」(+所定角度)と「OFF」(−所定角度)との二つの状態を持つ。   The mirror surface of each micromirror of the digital mirror device 14 can be tilted by ± predetermined angles, and by driving an electrode provided under the mirror surface, “ON” (+ predetermined angle) and “OFF” (−predetermined angle) can be obtained. It has two states.

マイクロミラーが「ON」のときにはレーザ光を反射してビームスプリッタ15に出力し、マイクロミラーが「OFF」のときにはレーザ光はビームスプリッタ15に出力されない。デジタルミラーデバイス14は、複数の半導体レーザ11a,11bからのレーザ光を反射し、マイクロミラーの「ON」と「OFF」とのディーティを制御、即ちPWM(パルス幅変調)制御してレーザ光を出力する。   When the micro mirror is “ON”, the laser light is reflected and output to the beam splitter 15, and when the micro mirror is “OFF”, the laser light is not output to the beam splitter 15. The digital mirror device 14 reflects the laser light from the plurality of semiconductor lasers 11a and 11b, and controls the duty of the micro mirrors “ON” and “OFF”, that is, PWM (pulse width modulation) control to control the laser light. Output.

ビームスプリッタ15は、デジタルミラーデバイス14からのレーザ光を透過して集光レンズ22に導くとともに、レーザ光の一部を反射してレンズ16に導く。集光レンズ22は、本発明の光学結合素子に対応し、ビームスプリッタ15からのレーザ光を集光させて開口部23に結合させる。   The beam splitter 15 transmits the laser light from the digital mirror device 14 and guides it to the condenser lens 22 and reflects a part of the laser light to guide it to the lens 16. The condenser lens 22 corresponds to the optical coupling element of the present invention, condenses the laser light from the beam splitter 15 and couples it to the opening 23.

レンズ16は、ビームスプリッタ15からのレーザ光をフォトダイオード17に導く。   The lens 16 guides the laser light from the beam splitter 15 to the photodiode 17.

フォトダイオード17、I/V変換回路18、平均化回路19、比較回路20及びV/F変換回路21は、デジタルミラーデバイス14を制御する本発明のミラーデバイス制御部に対応する。   The photodiode 17, the I / V conversion circuit 18, the averaging circuit 19, the comparison circuit 20, and the V / F conversion circuit 21 correspond to the mirror device control unit of the present invention which controls the digital mirror device 14.

フォトダイオード17は、本発明の検出部に対応し、レンズ16からのレーザ光を検出する。I/V変換回路18は、フォトダイオード17からのレーザ光に対応する電流Iを電圧値Vに変換する。平均化回路19は、I/V変換回路18で変換された電圧値を平均化する。   The photodiode 17 corresponds to the detector of the present invention and detects the laser light from the lens 16. The I / V conversion circuit 18 converts the current I corresponding to the laser light from the photodiode 17 into a voltage value V. The averaging circuit 19 averages the voltage values converted by the I / V conversion circuit 18.

比較回路20は、平均化回路19で平均化された平均電圧と光出力設定電圧とを比較し、平均電圧と光出力設定電圧との差電圧をV/F変換回路21に出力する。   The comparison circuit 20 compares the average voltage averaged by the averaging circuit 19 with the optical output setting voltage, and outputs the difference voltage between the average voltage and the optical output setting voltage to the V / F conversion circuit 21.

V/F変換回路21は、本発明の変換回路に対応し、比較回路20から出力される差電圧を差電圧に応じたパルス幅を持つパルス信号に変換し変換されたパルス信号によりデジタルミラーデバイス14の各マイクロミラーをオンオフ制御することによりデジタルミラーデバイス14から出力される光出力を所定値に制御する。   The V / F conversion circuit 21 corresponds to the conversion circuit of the present invention, converts the difference voltage output from the comparison circuit 20 into a pulse signal having a pulse width according to the difference voltage, and uses the converted pulse signal as a digital mirror device. The optical output output from the digital mirror device 14 is controlled to a predetermined value by controlling on / off of each of the micromirrors 14 in FIG.

次に、このように構成された第1実施例の半導体レーザ装置の動作を説明する。まず、複数の半導体レーザ11a,11bからのレーザ光は、レンズ12a,12bを介してデジタルミラーデバイス14に導かれる。   Next, the operation of the semiconductor laser device of the first embodiment configured as described above will be described. First, laser light from the plurality of semiconductor lasers 11a and 11b is guided to the digital mirror device 14 via the lenses 12a and 12b.

デジタルミラーデバイス14の多数のマイクロミラーは、PWM制御されて、複数の半導体レーザ11a,11bからビームスプリッタ15へのレーザ光が、制御される。ビームスプリッタ15によりデジタルミラーデバイス14からのレーザ光の一部は、反射されてレンズ16を介してフォトダイオード17で検出される。   Many micromirrors of the digital mirror device 14 are PWM-controlled to control the laser light from the plurality of semiconductor lasers 11a and 11b to the beam splitter 15. A part of the laser light from the digital mirror device 14 is reflected by the beam splitter 15 and detected by the photodiode 17 via the lens 16.

フォトダイオード17からのレーザ光に対応する電流Iは、I/V変換回路18により電圧値Vに変換され、I/V変換回路18で変換された電圧値は、平均化回路19により平均化される。   The current I corresponding to the laser light from the photodiode 17 is converted into a voltage value V by the I / V conversion circuit 18, and the voltage value converted by the I / V conversion circuit 18 is averaged by the averaging circuit 19. It

平均化回路19で平均化された平均電圧と光出力設定電圧との差電圧は、比較回路20からV/F変換回路21に出力される。比較回路20から出力される差電圧は、V/F変換回路21により差電圧に応じたパルス幅を持つパルス信号に変換され、変換されたパルス信号は、デジタルミラーデバイス14のマイクロミラーをオンオフ制御、即ちPWM制御する。   The difference voltage between the average voltage averaged by the averaging circuit 19 and the optical output setting voltage is output from the comparison circuit 20 to the V / F conversion circuit 21. The difference voltage output from the comparison circuit 20 is converted by the V / F conversion circuit 21 into a pulse signal having a pulse width according to the difference voltage, and the converted pulse signal controls on / off of the micromirror of the digital mirror device 14. That is, PWM control is performed.

図2にデジタルミラーデバイス14のPWM制御のオンオフを示す。図2に示すように、パルス信号のオン(ON)とオフ(OFF)とのディーティを可変することによりPWM制御する。図2に示すavはパルス信号の平均パワーである。   FIG. 2 shows ON / OFF of the PWM control of the digital mirror device 14. As shown in FIG. 2, PWM control is performed by changing the duty of ON (ON) and OFF (OFF) of the pulse signal. Av shown in FIG. 2 is the average power of the pulse signal.

これにより、デジタルミラーデバイス14から出力される光出力を所定値に制御することができる。   Thereby, the light output output from the digital mirror device 14 can be controlled to a predetermined value.

即ち、複数の半導体レーザ11a,11bに流す電流量を一定に保持し、デジタルミラーデバイス14の反射光量を制御するのみで、複数の半導体レーザ11a,11bからの光出力のAPCを実現できるので、制御が簡単で安価な半導体レーザ装置を提供することができる。   That is, the APC of the optical output from the plurality of semiconductor lasers 11a and 11b can be realized only by keeping the amount of current flowing through the plurality of semiconductor lasers 11a and 11b constant and controlling the amount of reflected light of the digital mirror device 14. A semiconductor laser device that is easy to control and inexpensive can be provided.

(第2実施例)
図3は、本発明の第2実施例の半導体レーザ装置の構成図である。第2実施例の半導体レーザ装置1aは、複数の半導体レーザ11a,11b、レンズ12a,12b、定電流回路13、デジタルミラーデバイス14、DMD制御部24、集光レンズ22を備えている。
(Second embodiment)
FIG. 3 is a configuration diagram of a semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention. The semiconductor laser device 1a according to the second embodiment includes a plurality of semiconductor lasers 11a and 11b, lenses 12a and 12b, a constant current circuit 13, a digital mirror device 14, a DMD controller 24, and a condenser lens 22.

複数の半導体レーザ11a,11b、レンズ12a,12b、定電流回路13、デジタルミラーデバイス14の構成は、第1実施例のそれらと同じであるので、それらの説明は、省略する。ここでは、DMD制御部24のみを説明する。   The configurations of the plurality of semiconductor lasers 11a and 11b, the lenses 12a and 12b, the constant current circuit 13, and the digital mirror device 14 are the same as those in the first embodiment, and therefore the description thereof will be omitted. Here, only the DMD control unit 24 will be described.

DMD制御部24は、本発明のミラーデバイス制御部に対応し、デジタルミラーデバイス14の多数のマイクロミラーを複数の領域に分割し、分割された各領域毎にマイクロミラーをオンオフ制御することにより開口部23に結合される光出力の面内分布を制御する。   The DMD control unit 24 corresponds to the mirror device control unit of the present invention, divides a large number of micromirrors of the digital mirror device 14 into a plurality of areas, and controls the micromirrors on and off for each of the divided areas. Controls the in-plane distribution of the light output coupled to the section 23.

図4にDMD制御部24により制御されたデジタルミラーデバイス14から開口部23に結合される光出力の面内分布の第1例を示す。光出力の面内分布は、例えば、円形の光ファイバの端面における面内分布である。   FIG. 4 shows a first example of the in-plane distribution of the optical output coupled from the digital mirror device 14 controlled by the DMD control unit 24 to the opening 23. The in-plane distribution of light output is, for example, the in-plane distribution at the end face of a circular optical fiber.

図4に示す光出力の面内分布の第1例では、DMD制御部24は、多数のマイクロミラーMMを上下2つの領域AE1,AE2に分割し、分割された領域AE1に有する複数のマイクロミラーMMの全てをオンさせ(100%オン)、分割された領域AE2に有する複数のマイクロミラーMMの全てをオフさせる(100%オフ)。   In the first example of the in-plane distribution of the optical output shown in FIG. 4, the DMD control unit 24 divides a large number of micromirrors MM into two upper and lower areas AE1 and AE2, and a plurality of micromirrors in the divided areas AE1. All of the MMs are turned on (100% off), and all of the plurality of micromirrors MM in the divided area AE2 are turned off (100% off).

これにより、領域AE1のみ光出力を得ることができ、光出力の面内分布を各領域毎に変えることができる。   As a result, the light output can be obtained only in the area AE1, and the in-plane distribution of the light output can be changed for each area.

図5にDMD制御部24により制御されたデジタルミラーデバイス14から開口部23に結合される光出力の面内分布の第2例を示す。   FIG. 5 shows a second example of the in-plane distribution of the optical output coupled from the digital mirror device 14 controlled by the DMD control unit 24 to the opening 23.

図5に示す光出力の面内分布の第2例では、DMD制御部24は、多数のマイクロミラーMMを同心円上で3つの領域AE3,AE4,AE5に分割し、分割された領域AE3に有する複数のマイクロミラーMMの全てをオンさせ(100%オン)、分割された領域AE3に有する複数のマイクロミラーMMの80%をオンさせ(80%オン)、分割された領域AE5に有する複数のマイクロミラーMMの全てをオフさせる(100%オフ)。   In the second example of the in-plane distribution of the optical output shown in FIG. 5, the DMD control unit 24 divides a large number of micromirrors MM into three regions AE3, AE4, AE5 on a concentric circle, and has the divided regions AE3. All of the plurality of micro mirrors MM are turned on (100% on), 80% of the plurality of micro mirrors MM in the divided area AE3 are turned on (80% on), and the plurality of micros in the divided area AE5 are turned on. Turn off all mirrors MM (100% off).

これにより、同心円上で3つの領域AE3,AE4,AE5の光出力、即ち輝度を変えることができ、領域AE5、領域AE4、領域AE3の順に明るくすることができる。   As a result, the light output, that is, the brightness of the three areas AE3, AE4, AE5 can be changed on the concentric circle, and the areas AE5, AE4, and AE3 can be brightened in this order.

なお、DMD制御部24は、光出力の面内分布の第1例、第2例に限定されることなく、各領域毎に複数のマイクロミラーMMのオンオフを制御することにより、光出力の面内分布を各領域毎に変えることができる。   The DMD control unit 24 is not limited to the first and second examples of the in-plane distribution of the light output, and controls the on / off of the plurality of micromirrors MM for each area to thereby determine the surface of the light output. The inner distribution can be changed for each area.

なお、本発明は、第1実施例、第2実施例の半導体レーザ装置に限定されるものではない。第1実施例、第2実施例の半導体レーザ装置では、ミラーデバイスとして、デジタルミラーデバイスを例示したが、デジタルミラーデバイスに限定されることなく、ミラーデバイスがミラーデバイス制御部により制御されてミラーデバイスから出力される光出力が制御できるデバイスであれば、その他のデバイスであっても良い。   The present invention is not limited to the semiconductor laser devices of the first and second embodiments. In the semiconductor laser devices of the first and second embodiments, the digital mirror device is illustrated as the mirror device, but the mirror device is not limited to the digital mirror device, and the mirror device is controlled by the mirror device control unit and the mirror device is controlled. Any other device may be used as long as the device can control the light output from the device.

本発明は、レーザ加工、レーザプロジェクタに適用可能である。   The present invention can be applied to laser processing and a laser projector.

1 半導体レーザ装置
11a,11b 半導体レーザ
12a,12b,16 レンズ
13 定電流回路
14 デジタルミラーデバイス(DMD)
15 ビームスプリッタ
17 フォトダイオード(PD)
18 I/V変換回路
19 平均化回路
20 比較回路
21 V/F変換回路
22 集光レンズ
23 開口部
24 DMD制御部
MM マイクロミラー
1 Semiconductor Laser Devices 11a, 11b Semiconductor Lasers 12a, 12b, 16 Lens 13 Constant Current Circuit 14 Digital Mirror Device (DMD)
15 Beam splitter 17 Photodiode (PD)
18 I / V conversion circuit 19 Averaging circuit 20 Comparison circuit 21 V / F conversion circuit 22 Condensing lens 23 Opening 24 DMD control unit MM Micromirror

Claims (6)

所定間隔毎に配置された複数の半導体レーザと、
前記複数の半導体レーザからのレーザ光を開口部に結合させる光学結合素子と、
前記複数の半導体レーザと前記光学結合素子との間に配置され、前記複数の半導体レーザからのレーザ光を反射し反射されたレーザ光を前記光学結合素子へ導くミラーデバイスと、
前記ミラーデバイスで反射されたレーザ光の一部のレーザ光に基づき前記ミラーデバイスを制御することにより前記ミラーデバイスから出力される光出力を制御するミラーデバイス制御部と、
を備えることを特徴とする半導体レーザ装置。
A plurality of semiconductor lasers arranged at predetermined intervals,
An optical coupling element for coupling laser light from the plurality of semiconductor lasers to the opening,
A mirror device that is disposed between the plurality of semiconductor lasers and the optical coupling element and that guides the reflected laser light from the plurality of semiconductor lasers to the optical coupling element.
A mirror device control unit that controls an optical output output from the mirror device by controlling the mirror device based on a part of the laser light reflected by the mirror device;
A semiconductor laser device comprising:
前記ミラーデバイスは、多数のマイクロミラーを有し、前記多数のマイクロミラーの各マイクロミラーが前記ミラーデバイス制御部により制御されるデジタルミラーデバイスからなることを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ装置。   2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the mirror device has a large number of micromirrors, and each of the plurality of micromirrors is a digital mirror device controlled by the mirror device controller. . 前記ミラーデバイス制御部は、前記デジタルミラーデバイスから出力されるレーザ光に対応する電圧を平均した平均電圧と設定電圧との差電圧を差電圧に応じたパルス幅を持つパルス信号に変換し、変換されたパルス信号により前記デジタルミラーデバイスの前記各マイクロミラーを制御することにより前記デジタルミラーデバイスから出力される光出力を所定値に制御することを特徴とする請求項2記載の半導体レーザ装置。   The mirror device control unit converts a difference voltage between an average voltage obtained by averaging the voltages corresponding to the laser light output from the digital mirror device and a set voltage into a pulse signal having a pulse width according to the difference voltage, and converting the pulse signal. 3. The semiconductor laser device according to claim 2, wherein the optical output output from the digital mirror device is controlled to a predetermined value by controlling each of the micro mirrors of the digital mirror device by the generated pulse signal. 所定間隔毎に配置された複数の半導体レーザと、
前記複数の半導体レーザからのレーザ光を開口部に結合させる光学結合素子と、
前記複数の半導体レーザと前記光学結合素子との間に配置され、前記複数の半導体レーザからのレーザ光を反射し反射されたレーザ光を前記光学結合素子へ導くミラーデバイスと、
前記ミラーデバイスを制御することにより前記開口部に結合される光出力の面内分布を制御するミラーデバイス制御部と、
を備えることを特徴とする半導体レーザ装置。
A plurality of semiconductor lasers arranged at predetermined intervals,
An optical coupling element for coupling laser light from the plurality of semiconductor lasers to the opening,
A mirror device that is disposed between the plurality of semiconductor lasers and the optical coupling element and that guides the reflected laser light from the plurality of semiconductor lasers to the optical coupling element.
A mirror device controller that controls the in-plane distribution of the optical output coupled to the opening by controlling the mirror device;
A semiconductor laser device comprising:
前記ミラーデバイスは、多数のマイクロミラーを有し、前記多数のマイクロミラーの各マイクロミラーが前記ミラーデバイス制御部により制御されるデジタルミラーデバイスからなることを特徴とする請求項4記載の半導体レーザ装置。   5. The semiconductor laser device according to claim 4, wherein the mirror device has a large number of micromirrors, and each of the plurality of micromirrors is a digital mirror device controlled by the mirror device controller. . 前記ミラーデバイス制御部は、前記多数のマイクロミラーを複数の領域に分割し、分割された各領域毎に前記マイクロミラーを制御することにより前記開口部に結合される光出力の面内分布を制御することを特徴とする請求項5記載の半導体レーザ装置。   The mirror device control unit divides the large number of micromirrors into a plurality of regions, and controls the micromirrors for each of the divided regions to control the in-plane distribution of light output coupled to the opening. The semiconductor laser device according to claim 5, wherein:
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