JP3219172B2 - 合波装置 - Google Patents
合波装置Info
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- JP3219172B2 JP3219172B2 JP23560293A JP23560293A JP3219172B2 JP 3219172 B2 JP3219172 B2 JP 3219172B2 JP 23560293 A JP23560293 A JP 23560293A JP 23560293 A JP23560293 A JP 23560293A JP 3219172 B2 JP3219172 B2 JP 3219172B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願の発明は、互いに異なる波長
の光を合波するための合波装置に関するものである。
の光を合波するための合波装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、レーザディスプレイの光源等と
して使用される、３波長のレーザ光を合波する合波装置
の一従来例を示している。この一従来例は、波長λ1 、
λ2 、λ3 が夫々例えば４８０ｎｍ、５２５ｎｍ、６３
０〜６７０ｎｍである青色光、緑色光及び赤色光として
のレーザ光１１〜１３を放射するレーザダイオード１４
〜１６を有している。
して使用される、３波長のレーザ光を合波する合波装置
の一従来例を示している。この一従来例は、波長λ1 、
λ2 、λ3 が夫々例えば４８０ｎｍ、５２５ｎｍ、６３
０〜６７０ｎｍである青色光、緑色光及び赤色光として
のレーザ光１１〜１３を放射するレーザダイオード１４
〜１６を有している。
【０００３】この一従来例は、また、レーザ光１１、１
２を入射させる誘電体多層膜ミラー１７とレーザ光１１
〜１３を入射させる誘電体多層膜ミラー１８とを有して
いる。これらの誘電体多層膜ミラー１７、１８は、図６
に示すＰ偏光透過スペクトル特性を有している。従っ
て、誘電体多層膜ミラー１８からは、波長λ1 、λ2 、
λ3 のレーザ光１１〜１３を含む合波光が取り出され
る。
２を入射させる誘電体多層膜ミラー１７とレーザ光１１
〜１３を入射させる誘電体多層膜ミラー１８とを有して
いる。これらの誘電体多層膜ミラー１７、１８は、図６
に示すＰ偏光透過スペクトル特性を有している。従っ
て、誘電体多層膜ミラー１８からは、波長λ1 、λ2 、
λ3 のレーザ光１１〜１３を含む合波光が取り出され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図５に示した
一従来例は、個別部品としてのレーザダイオード１４〜
１６及び誘電体多層膜ミラー１７、１８で構成されてい
るので、部品点数が多くて、小型化が困難であった。
一従来例は、個別部品としてのレーザダイオード１４〜
１６及び誘電体多層膜ミラー１７、１８で構成されてい
るので、部品点数が多くて、小型化が困難であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の合波装置で
は、透過反射特性が互いに異なる波長依存性を有する複
数の膜１７、１８が一つのプリズム２２の互いに異なる
面に設けられており、互いに異なる波長分布を有する複
数の光源１４〜１６が前記複数の膜１７、１８と対応し
ており、前記複数の光源１４〜１６から放射された光１
１〜１３を検出する少なくとも一つの光検出器３４が設
けられており、前記光検出器３４によって前記光１１〜
１３をモニタしつつ、前記複数の光源１４〜１６から放
射されて前記複数の膜１７、１８に入射した複数の前記
光１１〜１３を合波する。
は、透過反射特性が互いに異なる波長依存性を有する複
数の膜１７、１８が一つのプリズム２２の互いに異なる
面に設けられており、互いに異なる波長分布を有する複
数の光源１４〜１６が前記複数の膜１７、１８と対応し
ており、前記複数の光源１４〜１６から放射された光１
１〜１３を検出する少なくとも一つの光検出器３４が設
けられており、前記光検出器３４によって前記光１１〜
１３をモニタしつつ、前記複数の光源１４〜１６から放
射されて前記複数の膜１７、１８に入射した複数の前記
光１１〜１３を合波する。
【０００６】請求項２の合波装置では、前記光源１４〜
１６がレーザダイオードである。
１６がレーザダイオードである。
【０００７】請求項３の合波装置では、前記光源１４〜
１６が発光ダイオードである。
１６が発光ダイオードである。
【０００８】請求項４の合波装置では、前記光１１〜１
３が入射する前記プリズム２２の面がこの光１１〜１３
の入射方向に対して垂直になっている。
３が入射する前記プリズム２２の面がこの光１１〜１３
の入射方向に対して垂直になっている。
【０００９】請求項５の合波装置では、コリメータレン
ズ３１〜３３が前記光源１４〜１６と前記プリズム２２
との間に配置されている。
ズ３１〜３３が前記光源１４〜１６と前記プリズム２２
との間に配置されている。
【００１０】
【作用】本願の発明による合波装置では、互いに異なる
波長の光１１〜１３を合波するための複数の膜１７、１
８が一つのプリズム２２に設けられているので、部品点
数が少ない。しかも、互いに異なる波長の光１１〜１３
を光検出器３４でモニタしつつ合波するので、合波され
た光１１〜１３の波長分布を調整することができる。ま
た、光１１〜１３が入射するプリズム２２の面をこの光
１１〜１３の入射方向に対して垂直にすれば、非点収差
及びコマ収差を除去することが可能である。更にまた、
コリメータレンズ３１〜３３を光源１４〜１６とプリズ
ム２２との間に配置すれば、平行光をプリズム２２に入
射させることができる。
波長の光１１〜１３を合波するための複数の膜１７、１
８が一つのプリズム２２に設けられているので、部品点
数が少ない。しかも、互いに異なる波長の光１１〜１３
を光検出器３４でモニタしつつ合波するので、合波され
た光１１〜１３の波長分布を調整することができる。ま
た、光１１〜１３が入射するプリズム２２の面をこの光
１１〜１３の入射方向に対して垂直にすれば、非点収差
及びコマ収差を除去することが可能である。更にまた、
コリメータレンズ３１〜３３を光源１４〜１６とプリズ
ム２２との間に配置すれば、平行光をプリズム２２に入
射させることができる。
【００１１】
【実施例】以下、レーザディスプレイの光源等として使
用される、３波長のレーザ光を合波する合波装置に適用
した本願の発明の第１及び第２実施例並びにこれらの変
形例を、図１〜４を参照しながら説明する。なお、図５
に示した一従来例と同一の構成部分には、同一の符号を
付してある。
用される、３波長のレーザ光を合波する合波装置に適用
した本願の発明の第１及び第２実施例並びにこれらの変
形例を、図１〜４を参照しながら説明する。なお、図５
に示した一従来例と同一の構成部分には、同一の符号を
付してある。
【００１２】図１、２が、第１実施例を示している。こ
の第１実施例では、Ｓｉ等の半導体やＣｕ等の金属から
成る平坦なベースプレート２１上に、光学ガラスから成
る平行六面体の光学プリズム２２が固定されている。こ
の光学プリズム２２の一対の斜面である側面には誘電体
多層膜ミラー１７、１８が形成されており、他の一つの
側面の一部には無反射コート２３が形成されている。
の第１実施例では、Ｓｉ等の半導体やＣｕ等の金属から
成る平坦なベースプレート２１上に、光学ガラスから成
る平行六面体の光学プリズム２２が固定されている。こ
の光学プリズム２２の一対の斜面である側面には誘電体
多層膜ミラー１７、１８が形成されており、他の一つの
側面の一部には無反射コート２３が形成されている。
【００１３】レーザダイオード１４はサブマウント２４
に取り付けられており、レーザダイオード１４から放射
されたレーザ光１１の光軸が光学プリズム２２の長辺と
平行な状態でこのレーザ光１１が誘電体多層膜ミラー１
７に入射する様に、サブマウント２４がベースプレート
２１に固定されている。
に取り付けられており、レーザダイオード１４から放射
されたレーザ光１１の光軸が光学プリズム２２の長辺と
平行な状態でこのレーザ光１１が誘電体多層膜ミラー１
７に入射する様に、サブマウント２４がベースプレート
２１に固定されている。
【００１４】レーザダイオード１５はサブマウント２５
に取り付けられており、レーザダイオード１５から放射
されて無反射コート２３に入射し誘電体多層膜ミラー１
７で反射されたレーザ光１２の光軸がレーザ光１１の光
軸と一致する様に、サブマウント２５がベースプレート
２１に固定されている。
に取り付けられており、レーザダイオード１５から放射
されて無反射コート２３に入射し誘電体多層膜ミラー１
７で反射されたレーザ光１２の光軸がレーザ光１１の光
軸と一致する様に、サブマウント２５がベースプレート
２１に固定されている。
【００１５】レーザダイオード１６はサブマウント２６
に取り付けられており、レーザダイオード１６から放射
されて誘電体多層膜ミラー１８に入射しこの誘電体多層
膜ミラー１８で反射されたレーザ光１３の光軸がレーザ
光１１、１２の光軸と一致する様に、サブマウント２６
がベースプレート２１に固定されている。
に取り付けられており、レーザダイオード１６から放射
されて誘電体多層膜ミラー１８に入射しこの誘電体多層
膜ミラー１８で反射されたレーザ光１３の光軸がレーザ
光１１、１２の光軸と一致する様に、サブマウント２６
がベースプレート２１に固定されている。
【００１６】レーザダイオード１４〜１６は、ＧａＡｌ
Ａｓ系やＧａＡｌＩｎＰ系のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体
やＩＩ−ＶＩ族化合物半導体で形成されており、サブマ
ウント２４〜２６はＳｉ等の半導体やＣｕ等の金属から
成っている。レーザダイオード１４〜１６と光学プリズ
ム２２との間のベースプレート２１上には、コリメータ
レンズ３１〜３３が固定されている。
Ａｓ系やＧａＡｌＩｎＰ系のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体
やＩＩ−ＶＩ族化合物半導体で形成されており、サブマ
ウント２４〜２６はＳｉ等の半導体やＣｕ等の金属から
成っている。レーザダイオード１４〜１６と光学プリズ
ム２２との間のベースプレート２１上には、コリメータ
レンズ３１〜３３が固定されている。
【００１７】レーザダイオード１６から放射された時点
のレーザ光１３の光軸の延長線上で且つ光学プリズム２
２の残りの側面側のベースプレート２１上には、フォト
ダイオード３４が取り付けられているブロック３５が、
フォトダイオード３４の受光面の法線をレーザ光１３の
光軸に対して僅かに傾斜させた状態で固定されている。
そして、以上の構成が一つのパッケージ内に組み込まれ
ている。
のレーザ光１３の光軸の延長線上で且つ光学プリズム２
２の残りの側面側のベースプレート２１上には、フォト
ダイオード３４が取り付けられているブロック３５が、
フォトダイオード３４の受光面の法線をレーザ光１３の
光軸に対して僅かに傾斜させた状態で固定されている。
そして、以上の構成が一つのパッケージ内に組み込まれ
ている。
【００１８】レーザダイオード１４から放射された発散
性のレーザ光１１は、コリメータレンズ３１で平行光に
変換されてから、誘電体多層膜ミラー１７に入射する。
また、レーザダイオード１５から放射された発散性のレ
ーザ光１２は、コリメータレンズ３２で平行光に変換さ
れ、無反射コート２３及び光学プリズム２２を透過して
から、誘電体多層膜ミラー１７に入射する。誘電体多層
膜ミラー１７は、レーザ光１１を透過させると共にレー
ザ光１２を反射させて、波長λ1 、λ2 のレーザ光１
１、１２を含む合波光を誘電体多層膜ミラー１８に入射
させる。
性のレーザ光１１は、コリメータレンズ３１で平行光に
変換されてから、誘電体多層膜ミラー１７に入射する。
また、レーザダイオード１５から放射された発散性のレ
ーザ光１２は、コリメータレンズ３２で平行光に変換さ
れ、無反射コート２３及び光学プリズム２２を透過して
から、誘電体多層膜ミラー１７に入射する。誘電体多層
膜ミラー１７は、レーザ光１１を透過させると共にレー
ザ光１２を反射させて、波長λ1 、λ2 のレーザ光１
１、１２を含む合波光を誘電体多層膜ミラー１８に入射
させる。
【００１９】一方、レーザダイオード１６から放射され
た発散性のレーザ光１３は、コリメータレンズ３３で平
行光に変換されてから、誘電体多層膜ミラー１８に入射
する。誘電体多層膜ミラー１８は、レーザ光１１、１２
を透過させると共にレーザ光１３を反射させる。従っ
て、誘電体多層膜ミラー１８からは、波長λ1 、λ2 、
λ3 のレーザ光１１〜１３を含む合波光が取り出され
る。
た発散性のレーザ光１３は、コリメータレンズ３３で平
行光に変換されてから、誘電体多層膜ミラー１８に入射
する。誘電体多層膜ミラー１８は、レーザ光１１、１２
を透過させると共にレーザ光１３を反射させる。従っ
て、誘電体多層膜ミラー１８からは、波長λ1 、λ2 、
λ3 のレーザ光１１〜１３を含む合波光が取り出され
る。
【００２０】合波光の一部はフォトダイオード３４に入
射するので、このフォトダイオード３４は、まず、サブ
マウント２４〜２６をベースプレート２１に固定する時
の光軸調整用として用いられる。この光軸調整を行うた
めには、例えば、フォトダイオード３４を円周方向に９
等分し、円周方向に１２０°間隔で配置されている３個
ずつの受光部でレーザ光１１〜１３を受光し、９個の受
光部の受光量が総て等しくなる様にする。
射するので、このフォトダイオード３４は、まず、サブ
マウント２４〜２６をベースプレート２１に固定する時
の光軸調整用として用いられる。この光軸調整を行うた
めには、例えば、フォトダイオード３４を円周方向に９
等分し、円周方向に１２０°間隔で配置されている３個
ずつの受光部でレーザ光１１〜１３を受光し、９個の受
光部の受光量が総て等しくなる様にする。
【００２１】フォトダイオード３４は、また、動作時の
各波長毎の光出力モニタ用としても用いられる。但し、
サブマウント２４〜２６が半導体から成っている場合
は、これらのサブマウント２４〜２６にフォトダイオー
ドを形成し、これらのフォトダイオードをレーザダイオ
ード１４〜１６毎の光出力モニタ用としてもよい。
各波長毎の光出力モニタ用としても用いられる。但し、
サブマウント２４〜２６が半導体から成っている場合
は、これらのサブマウント２４〜２６にフォトダイオー
ドを形成し、これらのフォトダイオードをレーザダイオ
ード１４〜１６毎の光出力モニタ用としてもよい。
【００２２】以上の様な第１実施例では、全体が一つの
パッケージ内に組み込まれているので、レーザダイオー
ド１４〜１６とコリメータレンズ３１〜３３とを近接さ
せて開口数を大きくすることによって、合波効率を高め
ることができる。また、共通の平坦なベースプレート２
１上にサブマウント２４〜２６が固定されているので、
合波光の偏光面もベースプレート２１の表面に平行にな
っており、偏光を利用する応用が可能である。
パッケージ内に組み込まれているので、レーザダイオー
ド１４〜１６とコリメータレンズ３１〜３３とを近接さ
せて開口数を大きくすることによって、合波効率を高め
ることができる。また、共通の平坦なベースプレート２
１上にサブマウント２４〜２６が固定されているので、
合波光の偏光面もベースプレート２１の表面に平行にな
っており、偏光を利用する応用が可能である。
【００２３】図３は、第２実施例を示している。この第
２実施例は、光学プリズム２２及びコリメータレンズ３
１〜３３を位置決めするための凹部３６がベースプレー
ト２１に形成されていることを除いて、図１、２に示し
た第１実施例と実質的に同様の構成を有している。この
様な第２実施例では、光学プリズム２２及びコリメータ
レンズ３１〜３３の位置決め精度が第１実施例よりも高
い。
２実施例は、光学プリズム２２及びコリメータレンズ３
１〜３３を位置決めするための凹部３６がベースプレー
ト２１に形成されていることを除いて、図１、２に示し
た第１実施例と実質的に同様の構成を有している。この
様な第２実施例では、光学プリズム２２及びコリメータ
レンズ３１〜３３の位置決め精度が第１実施例よりも高
い。
【００２４】なお、以上の第１及び第２実施例は、３波
長のレーザ光を合波する合波装置に本願の発明を適用し
たものであるが、本願の発明は、３波長以外のレーザ光
を合波する合波装置にも適用することができ、また、光
源として発光ダイオード等を用いる合波装置にも適用す
ることができる。
長のレーザ光を合波する合波装置に本願の発明を適用し
たものであるが、本願の発明は、３波長以外のレーザ光
を合波する合波装置にも適用することができ、また、光
源として発光ダイオード等を用いる合波装置にも適用す
ることができる。
【００２５】また、以上の第１及び第２実施例では光学
プリズム２２が平行六面体であるが、図４（ａ）に示す
様に光学プリズム２２を直方体にすれば、レーザ光１１
〜１３を光学プリズム２２に垂直に入射させることがで
きて、非点収差及びコマ収差を除去することができる。
また、第１及び第２実施例では誘電体多層膜ミラー１
７、１８同士が平行であるが、図４（ｂ）に示す様に誘
電体多層膜ミラー１７、１８同士を非平行にしてもよ
い。
プリズム２２が平行六面体であるが、図４（ａ）に示す
様に光学プリズム２２を直方体にすれば、レーザ光１１
〜１３を光学プリズム２２に垂直に入射させることがで
きて、非点収差及びコマ収差を除去することができる。
また、第１及び第２実施例では誘電体多層膜ミラー１
７、１８同士が平行であるが、図４（ｂ）に示す様に誘
電体多層膜ミラー１７、１８同士を非平行にしてもよ
い。
【００２６】更に、第１及び第２実施例ではコリメータ
レンズ３１〜３３を用いてレーザ光１１〜１３を平行光
にしているが、レーザ光１１〜１３を平行光にせずに、
合波光を取り出す位置から互いに等しい光学距離の位置
にレーザダイオード１４〜１６を配置してもよい。
レンズ３１〜３３を用いてレーザ光１１〜１３を平行光
にしているが、レーザ光１１〜１３を平行光にせずに、
合波光を取り出す位置から互いに等しい光学距離の位置
にレーザダイオード１４〜１６を配置してもよい。
【００２７】
【発明の効果】本願の発明による合波装置では、部品点
数が少ないので、小型化が可能である。しかも、合波さ
れた光の波長分布を調整することができるので、所望の
波長分布の合波光を得ることができる。また、非点収差
及びコマ収差を除去することが可能であるので、合波光
を一点に収束させることができる。更にまた、平行光を
プリズムに入射させることができるので、所望の特性の
合波光を得ることができる。
数が少ないので、小型化が可能である。しかも、合波さ
れた光の波長分布を調整することができるので、所望の
波長分布の合波光を得ることができる。また、非点収差
及びコマ収差を除去することが可能であるので、合波光
を一点に収束させることができる。更にまた、平行光を
プリズムに入射させることができるので、所望の特性の
合波光を得ることができる。
【図１】本願の発明の第１実施例の模式的な平面図であ
る。
る。
【図２】第１実施例の概略的な斜視図である。
【図３】第２実施例の概略的な斜視図である。
【図４】第１及び第２実施例における光学プリズムの変
形例の平面図である。
形例の平面図である。
【図５】本願の発明の一従来例の模式的な平面図であ
る。
る。
【図６】本願の発明の第１及び第２実施例並びに一従来
例で用いられている誘電体多層膜ミラーのＰ偏光透過ス
ペクトル特性を示すグラフである。
例で用いられている誘電体多層膜ミラーのＰ偏光透過ス
ペクトル特性を示すグラフである。
１１ レーザ光 １２ レーザ光 １３ レーザ光 １４ レーザダイオード １５ レーザダイオード １６ レーザダイオード １７ 誘電体多層膜ミラー １８ 誘電体多層膜ミラー ２２ 光学プリズム ３１ コリメータレンズ ３２ コリメータレンズ ３３ コリメータレンズ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 27/10 - 27/16 G02B 5/08 G02B 5/28 G02B 6/00 - 6/43
Claims (5)
- 【請求項１】 透過反射特性が互いに異なる波長依存性
を有する複数の膜が一つのプリズムの互いに異なる面に
設けられており、 互いに異なる波長分布を有する複数の光源が前記複数の
膜と対応しており、前記複数の光源から放射された光を検出する少なくとも
一つの光検出器が設けられており、 前記光検出器によって前記光をモニタしつつ、 前記複数
の光源から放射されて前記複数の膜に入射した複数の前
記光を合波する合波装置。 - 【請求項２】 前記光源がレーザダイオードである請求
項１記載の合波装置。 - 【請求項３】 前記光源が発光ダイオードである請求項
１記載の合波装置。 - 【請求項４】 前記光が入射する前記プリズムの面がこ
の光の入射方向に対して垂直になっている請求項１記載
の合波装置。 - 【請求項５】 コリメータレンズが前記光源と前記プリ
ズムとの間に配置されている請求項１記載の合波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23560293A JP3219172B2 (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 合波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23560293A JP3219172B2 (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 合波装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763943A JPH0763943A (ja) | 1995-03-10 |
| JP3219172B2 true JP3219172B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=16988443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23560293A Expired - Fee Related JP3219172B2 (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 合波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3219172B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000174398A (ja) * | 1998-12-10 | 2000-06-23 | Sony Corp | 半導体発光装置、指示装置および光伝送装置 |
| CN102696157B (zh) * | 2010-07-30 | 2014-03-05 | 索尼公司 | 光源单元、照明装置及显示器 |
| JP6173303B2 (ja) * | 2012-03-26 | 2017-08-02 | シチズン時計株式会社 | レーザ光源装置及びレーザ光源装置の製造方法 |
| US9243761B2 (en) | 2013-02-28 | 2016-01-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical assembly and method for assembling the same, and optical module implemented with optical assembly |
| JP6340999B2 (ja) * | 2014-08-26 | 2018-06-13 | 住友電気工業株式会社 | 光アセンブリ |
| WO2016030970A1 (ja) * | 2014-08-26 | 2016-03-03 | 住友電気工業株式会社 | 光アセンブリ |
| JP6112091B2 (ja) * | 2014-10-08 | 2017-04-12 | 住友電気工業株式会社 | 光アセンブリの製造方法、及び光アセンブリ |
| JP6267660B2 (ja) * | 2015-01-19 | 2018-01-24 | 住友電気工業株式会社 | 光アセンブリ |
| JP2017011043A (ja) | 2015-06-18 | 2017-01-12 | 株式会社フジクラ | レーザ装置、及び、レーザ装置の製造方法 |
| JP6672745B2 (ja) * | 2015-11-27 | 2020-03-25 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | 光モジュール |
| JP6504142B2 (ja) * | 2016-11-09 | 2019-04-24 | 住友電気工業株式会社 | 光アセンブリ |
| JP6460082B2 (ja) * | 2016-11-09 | 2019-01-30 | 住友電気工業株式会社 | 光アセンブリの製造方法、及び光アセンブリ |
| KR102600463B1 (ko) * | 2020-11-27 | 2023-11-10 | 오프로세서 인코퍼레이티드 | 광학 모듈 및 그를 구비한 광통신 네트워크 시스템 |
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1993
- 1993-08-27 JP JP23560293A patent/JP3219172B2/ja not_active Expired - Fee Related
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