JP5399194B2 - Laser equipment - Google Patents

Laser equipment Download PDF

Info

Publication number
JP5399194B2
JP5399194B2 JP2009229774A JP2009229774A JP5399194B2 JP 5399194 B2 JP5399194 B2 JP 5399194B2 JP 2009229774 A JP2009229774 A JP 2009229774A JP 2009229774 A JP2009229774 A JP 2009229774A JP 5399194 B2 JP5399194 B2 JP 5399194B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wavelength
selection element
wavelength selection
light
semiconductor laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009229774A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011077449A (en
Inventor
宇進 鄭
博文 菅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP2009229774A priority Critical patent/JP5399194B2/en
Publication of JP2011077449A publication Critical patent/JP2011077449A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5399194B2 publication Critical patent/JP5399194B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、レーザ装置に関するものである。   The present invention relates to a laser apparatus.

複数の波長のレーザ光を出力するレーザ光源は、多波長干渉計、環境モニタ、レーザレーダ、スペクトル分析およびテラヘルツ波発生などの様々な分野で利用されている。このようなレーザ光源は例えば特許文献1,2に開示されている。   Laser light sources that output laser light having a plurality of wavelengths are used in various fields such as multi-wavelength interferometers, environmental monitors, laser radar, spectrum analysis, and terahertz wave generation. Such laser light sources are disclosed in, for example, Patent Documents 1 and 2.

特許文献1に開示されたレーザ光源は、分布帰還型の共振器が形成された半導体レーザダイオードであって、その分布帰還型の共振器が複数種類の周期構造を有していて、各周期構造に応じた波長のレーザ光をレーザ発振することができる。   The laser light source disclosed in Patent Document 1 is a semiconductor laser diode in which a distributed feedback type resonator is formed, and the distributed feedback type resonator has a plurality of types of periodic structures. It is possible to oscillate laser light having a wavelength corresponding to the above.

また、特許文献2に開示されたレーザ光源は、半導体レーザダイオードと外部共振器ミラーとを備えて外部共振器を構成し、その外部共振器ミラーが平面基板上に形成された異なる複数種の反射型の回折格子で構成されていて、各回折格子の周期に応じた波長のレーザ光をレーザ発振することができる。   The laser light source disclosed in Patent Document 2 includes a semiconductor laser diode and an external resonator mirror to form an external resonator, and the external resonator mirror is formed on a planar substrate with a plurality of different types of reflections. A laser beam having a wavelength corresponding to the period of each diffraction grating can be laser-oscillated.

特開昭63−70473号公報JP 63-70473 A 特開平3−148891号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-148891

特許文献1に開示されたレーザ光源は、複数波長のレーザ光を出力することができ、各発振波長が固定であり、また、各波長のレーザ光の発振強度比も固定である。特許文献2に開示されたレーザ光源は、複数種の反射型の回折格子が形成された外部共振器ミラーの方位を半導体レーザダイオードに対して調整すると、各発振波長が変化してしまう。引用文献1,2に開示された何れのレーザ光源も、各発振波長を固定したまま各波長のレーザ光の発振強度比を変化させることができない。   The laser light source disclosed in Patent Document 1 can output laser light with a plurality of wavelengths, each oscillation wavelength is fixed, and the oscillation intensity ratio of the laser light with each wavelength is also fixed. In the laser light source disclosed in Patent Document 2, when the orientation of the external resonator mirror in which a plurality of types of reflective diffraction gratings are formed is adjusted with respect to the semiconductor laser diode, each oscillation wavelength changes. None of the laser light sources disclosed in the cited references 1 and 2 cannot change the oscillation intensity ratio of laser light of each wavelength while fixing each oscillation wavelength.

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、各発振波長を固定したまま各波長のレーザ光の発振強度比を変化させることができるレーザ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a laser device capable of changing the oscillation intensity ratio of laser light of each wavelength while fixing each oscillation wavelength. .

本発明に係るレーザ装置は、(1) 互いに対向する第1端面と第2端面との間に延在する活性層を有し、活性層における光放出スペクトルに含まれる波長λの光を共振させる分布帰還型の共振器が形成された半導体レーザダイオードと、(2) 半導体レーザダイオードの第1端面から出力された光のうち、光放出スペクトルに含まれ波長λと異なる波長λの光の少なくとも一部をブラッグ反射させ、そのブラッグ反射させた波長λの光のうち少なくとも一部を活性層に帰還させる第1波長選択素子と、(3) 半導体レーザダイオードに対して第1波長選択素子の相対的方位を調整して、第1波長選択素子から半導体レーザダイオードの活性層に帰還する波長λの光の量を調整する第1方位調整手段と、を備えることを特徴とする。 The laser device according to the present invention includes (1) an active layer extending between a first end face and a second end face facing each other, and resonates light having a wavelength λ 0 included in a light emission spectrum in the active layer. A semiconductor laser diode in which a distributed feedback resonator is formed; and (2) light having a wavelength λ 1 that is included in the light emission spectrum and is different from the wavelength λ 0 among the light output from the first end face of the semiconductor laser diode. At least a portion is the Bragg reflection and a first wavelength selective element for feeding back to the active layer at least a portion of its Bragg reflected thereby the wavelength lambda 1 of the light, (3) a first wavelength selected for the semiconductor laser diode First azimuth adjusting means for adjusting the relative azimuth of the element to adjust the amount of light of wavelength λ 1 fed back from the first wavelength selection element to the active layer of the semiconductor laser diode.

このレーザ装置では、半導体レーザダイオードにおいて、活性層における光放出スペクトルに含まれる波長λの光を共振させる分布帰還型の共振器が形成されている。第1波長選択素子において、半導体レーザダイオードの活性層における光放出スペクトルに含まれ波長λと異なる波長λの光の少なくとも一部がブラッグ反射され、そのブラッグ反射された波長λの光のうち少なくとも一部が活性層に帰還される。半導体レーザダイオードおよび第1波長選択素子により外部共振器が構成されている。また、半導体レーザダイオードに対して第1波長選択素子の相対的方位が調整されることにより、第1波長選択素子から半導体レーザダイオードの活性層に帰還する波長λの光の量が調整される。このレーザ装置は、波長λおよび波長λでレーザ発振することができ、また、第1波長選択素子の傾斜角を調整することで各発振波長を固定したまま各波長のレーザ光の発振強度比を変化させることができる。 In this laser device, a distributed feedback type resonator that resonates light having a wavelength λ 0 included in the light emission spectrum in the active layer is formed in the semiconductor laser diode. In the first wavelength selection element, at least a part of the light having a wavelength λ 1 different from the wavelength λ 0 included in the light emission spectrum in the active layer of the semiconductor laser diode is Bragg-reflected, and the Bragg-reflected light having the wavelength λ 1 is reflected. At least a part of them is returned to the active layer. An external resonator is configured by the semiconductor laser diode and the first wavelength selection element. Further, by adjusting the relative orientation of the first wavelength selection element with respect to the semiconductor laser diode, the amount of light having the wavelength λ 1 fed back from the first wavelength selection element to the active layer of the semiconductor laser diode is adjusted. . This laser device can oscillate at wavelengths λ 0 and λ 1 , and the oscillation intensity of the laser light of each wavelength can be fixed while adjusting the inclination angle of the first wavelength selection element. The ratio can be changed.

本発明に係るレーザ装置は、(4) 半導体レーザダイオードの第1端面から出力された光のうち、光放出スペクトルに含まれ波長λおよび波長λの何れとも異なる波長λの光の少なくとも一部をブラッグ反射させ、そのブラッグ反射させた波長λの光のうち少なくとも一部を活性層に帰還させる第2波長選択素子と、(5) 半導体レーザダイオードに対して第2波長選択素子の相対的方位を調整して、第2波長選択素子から半導体レーザダイオードの活性層に帰還する波長λの光の量を調整する第2方位調整手段と、を更に備えるのが好適である。この場合、このレーザ装置は、波長λ,λ,λの各波長でレーザ発振することができ、また、第1波長選択素子および第2波長選択素子それぞれの傾斜角を調整することで各発振波長を固定したまま各波長のレーザ光の発振強度比を変化させることができる。 (4) Of the light output from the first end face of the semiconductor laser diode, the laser device according to the present invention includes at least light having a wavelength λ 2 included in the light emission spectrum and different from both the wavelength λ 0 and the wavelength λ 1. some were Bragg reflector and a second wavelength selective element for feeding back at least a portion of its Bragg reflected thereby wavelength lambda 2 of light in the active layer, (5) with respect to the semiconductor laser diode of the second wavelength selection element It is preferable to further include second azimuth adjusting means for adjusting the relative azimuth to adjust the amount of light of wavelength λ 2 fed back from the second wavelength selection element to the active layer of the semiconductor laser diode. In this case, the laser device can oscillate at the wavelengths λ 0 , λ 1 , and λ 2 , and adjust the tilt angles of the first wavelength selection element and the second wavelength selection element. The oscillation intensity ratio of the laser light of each wavelength can be changed while fixing each oscillation wavelength.

本発明に係るレーザ装置は、半導体レーザダイオードと第1波長選択素子との間に設けられ、半導体レーザダイオードの第1端面から出力された光を活性層の当該層に垂直な方向についてコリメートして第1波長選択素子へ出力するコリメータレンズを更に備えるのが好適である。本発明に係るレーザ装置は、コリメータレンズと第1波長選択素子との間に設けられ、コリメータレンズから出力された光の横断面を略90度回転させて第1波長選択素子へ出力する光路変換素子を更に備えるのが好適である。また、本発明に係るレーザ装置では、半導体レーザダイオードは、所定平面上に並列配置された複数の活性層を含むのが好適である。   The laser device according to the present invention is provided between the semiconductor laser diode and the first wavelength selection element, and collimates light output from the first end face of the semiconductor laser diode in a direction perpendicular to the active layer. It is preferable to further include a collimator lens that outputs to the first wavelength selection element. The laser apparatus according to the present invention is provided between the collimator lens and the first wavelength selection element, and rotates the transverse section of the light output from the collimator lens by approximately 90 degrees and outputs it to the first wavelength selection element. It is preferable to further include an element. In the laser device according to the present invention, it is preferable that the semiconductor laser diode includes a plurality of active layers arranged in parallel on a predetermined plane.

本発明に係るレーザ光源は、各発振波長を固定したまま各波長のレーザ光の発振強度比を変化させることができる。   The laser light source according to the present invention can change the oscillation intensity ratio of laser light of each wavelength while fixing each oscillation wavelength.

第1実施形態に係るレーザ光源1の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser light source 1 which concerns on 1st Embodiment. 第1波長選択素子121の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a first wavelength selection element 121. 第1実施形態に係るレーザ光源1において第1波長選択素子121の傾斜角をα1としたときの出力光のスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum of output light when the inclination-angle of the 1st wavelength selection element 121 is set to (alpha) 1 in the laser light source 1 which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るレーザ光源1において第1波長選択素子121の傾斜角をα2としたときの出力光のスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum of output light when the inclination-angle of the 1st wavelength selection element 121 is set to (alpha) 2 in the laser light source 1 which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るレーザ光源1において第1波長選択素子121の傾斜角をα3としたときの出力光のスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum of output light when the inclination-angle of the 1st wavelength selection element 121 is set to (alpha) 3 in the laser light source 1 which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るレーザ光源1において第1波長選択素子121の傾斜角をα4としたときの出力光のスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum of output light when the inclination-angle of the 1st wavelength selection element 121 is set to (alpha) 4 in the laser light source 1 which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係るレーザ光源2の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser light source 2 which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るレーザ光源3の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser light source 3 which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係るレーザ光源4の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser light source 4 which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係るレーザ光源5の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser light source 5 which concerns on 5th Embodiment. 第5実施形態に係るレーザ光源5に含まれる半導体レーザダイオード110の第1端面111を示す図である。It is a figure which shows the 1st end surface 111 of the semiconductor laser diode 110 contained in the laser light source 5 which concerns on 5th Embodiment. 第6実施形態に係るレーザ光源6の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser light source 6 which concerns on 6th Embodiment. 第7実施形態に係るレーザ光源7の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser light source 7 which concerns on 7th Embodiment. 第7実施形態に係るレーザ光源7に含まれる光路変換素子140を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the optical path conversion element 140 contained in the laser light source 7 which concerns on 7th Embodiment. 第8実施形態に係るレーザ光源8の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser light source 8 which concerns on 8th Embodiment.

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一または同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、説明の便宜のために各図にはxyz直交座標系が示されている。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. For convenience of explanation, each figure shows an xyz orthogonal coordinate system.

(第1実施形態)   (First embodiment)

図1は、第1実施形態に係るレーザ光源1の構成を示す図である。この図に示されるレーザ光源1は、半導体レーザダイオード100,第1波長選択素子121およびコリメータレンズ130を備える。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a laser light source 1 according to the first embodiment. The laser light source 1 shown in this figure includes a semiconductor laser diode 100, a first wavelength selection element 121, and a collimator lens 130.

半導体レーザダイオード100は、互いに対向する第1端面101と第2端面102との間にz方向に延在する活性層103を有している。活性層103は、層状のものであり、例えば、y方向の幅が100μm〜200μmであって、x方向の厚みが1μmである。半導体レーザダイオード100は、いわゆるDFB(Distributed Feedback)型のものであって、活性層103における光放出スペクトルに含まれる波長λの光を共振させる分布帰還型の共振器が形成されている。また、第1波長選択素子121に対向する第1端面101には反射低減膜がコーティングされている。 The semiconductor laser diode 100 has an active layer 103 extending in the z direction between a first end face 101 and a second end face 102 facing each other. The active layer 103 is layered, and has a width in the y direction of 100 μm to 200 μm and a thickness in the x direction of 1 μm, for example. The semiconductor laser diode 100 is of a so-called DFB (Distributed Feedback) type, in which a distributed feedback type resonator that resonates light having a wavelength λ 0 included in the light emission spectrum in the active layer 103 is formed. The first end face 101 facing the first wavelength selection element 121 is coated with a reflection reducing film.

第1波長選択素子121は、半導体レーザダイオード100の第1端面101から出力された光のうち、活性層103における光放出スペクトルに含まれ波長λと異なる波長λの光の少なくとも一部をブラッグ反射させ、そのブラッグ反射させた波長λの光のうち少なくとも一部を活性層103に帰還させる。また、第1波長選択素子121は、入射光のうち一部を透過させて、この透過光をレーザ光源1からの出力光とする。具体的には、第1波長選択素子121は、図2に示されるように、厚み方向(略z方向)に屈折率が周期的に分布していて、この屈折率周期構造により入射光の一部をブラッグ反射させることができる。なお、このような第1波長選択素子121として、例えば、PD-LD Inc.製の製品LuxxMasterTMが知られている。 The first wavelength selection element 121 generates at least a part of light output from the first end face 101 of the semiconductor laser diode 100 and having a wavelength λ 1 different from the wavelength λ 0 included in the light emission spectrum of the active layer 103. Bragg reflection is performed, and at least a part of the light having the wavelength λ 1 reflected by the Bragg reflection is returned to the active layer 103. The first wavelength selection element 121 transmits a part of the incident light and uses the transmitted light as output light from the laser light source 1. Specifically, as shown in FIG. 2, the first wavelength selection element 121 has a refractive index periodically distributed in the thickness direction (substantially z direction). The part can be Bragg reflected. As such a first wavelength selection element 121, for example, a product LuxxMaster manufactured by PD-LD Inc. is known.

半導体レーザダイオード100に対して第1波長選択素子121の相対的方位は可変である。第1波長選択素子121の方位を調整することで、第1波長選択素子121から半導体レーザダイオード100の活性層103に帰還する波長λの光の量を調整することができる。レーザ光源1は、このように第1波長選択素子121の方位を調整する第1方位調整手段を備えている。 The relative orientation of the first wavelength selection element 121 with respect to the semiconductor laser diode 100 is variable. By adjusting the orientation of the first wavelength selective device 121, it is possible to adjust the amount of wavelength lambda 1 of the light fed back from the first wavelength selective device 121 into the active layer 103 of the semiconductor laser diode 100. The laser light source 1 includes first azimuth adjusting means for adjusting the azimuth of the first wavelength selection element 121 as described above.

コリメータレンズ130は、半導体レーザダイオード100と第1波長選択素子121との間に設けられている。コリメータレンズ130は、半導体レーザダイオード100の第1端面101から出力された光を活性層103の当該層に垂直なx方向についてコリメートして第1波長選択素子121へ出力する。一般に、半導体レーザダイオード100の第1端面101から出力される光の拡がり角は、活性層103の当該層に平行なy方向(Slow Axis方向)については8度程度であるのに対して、活性層103の当該層に垂直なx方向(Fast Axis方向)については30度程度と大きい。そこで、コリメータレンズ130は、半導体レーザダイオード100の第1端面101から出力された光を活性層103の当該層に垂直なx方向(Fast Axis方向)についてコリメートする。   The collimator lens 130 is provided between the semiconductor laser diode 100 and the first wavelength selection element 121. The collimator lens 130 collimates the light output from the first end face 101 of the semiconductor laser diode 100 in the x direction perpendicular to the active layer 103 and outputs the collimated lens 130 to the first wavelength selection element 121. In general, the divergence angle of the light output from the first end face 101 of the semiconductor laser diode 100 is about 8 degrees in the y direction (Slow Axis direction) parallel to the layer of the active layer 103, whereas it is active. The x direction (Fast Axis direction) perpendicular to the layer 103 is as large as about 30 degrees. Therefore, the collimator lens 130 collimates the light output from the first end face 101 of the semiconductor laser diode 100 in the x direction (Fast Axis direction) perpendicular to the layer of the active layer 103.

レーザ光源1の具体例は以下のとおりである。半導体レーザダイオード100における分布帰還型の共振器の共振波長λは969nmであり、第1波長選択素子121におけるブラッグ反射の中心波長λは976nmである。この場合、レーザ光源1は、波長λ(969nm)および波長λ(976nm)の2波長でレーザ発振することができる。y方向に平行な直線を軸として第1波長選択素子121を傾斜させ、xy平面に対する第1波長選択素子121の傾斜角をα1〜α4とする。ただし、α1<α2<α3<α4 である。 A specific example of the laser light source 1 is as follows. The resonant wavelength λ 0 of the distributed feedback resonator in the semiconductor laser diode 100 is 969 nm, and the central wavelength λ 1 of Bragg reflection in the first wavelength selection element 121 is 976 nm. In this case, the laser light source 1 can perform laser oscillation at two wavelengths of a wavelength λ 0 (969 nm) and a wavelength λ 1 (976 nm). The first wavelength selection element 121 is inclined with a straight line parallel to the y direction as an axis, and the inclination angles of the first wavelength selection element 121 with respect to the xy plane are α1 to α4. However, α1 <α2 <α3 <α4.

図3は、第1実施形態に係るレーザ光源1において第1波長選択素子121の傾斜角をα1としたときの出力光のスペクトルを示す図である。図4は、第1実施形態に係るレーザ光源1において第1波長選択素子121の傾斜角をα2としたときの出力光のスペクトルを示す図である。図5は、第1実施形態に係るレーザ光源1において第1波長選択素子121の傾斜角をα3としたときの出力光のスペクトルを示す図である。また、図6は、第1実施形態に係るレーザ光源1において第1波長選択素子121の傾斜角をα4としたときの出力光のスペクトルを示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a spectrum of output light when the inclination angle of the first wavelength selection element 121 is α1 in the laser light source 1 according to the first embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating a spectrum of output light when the inclination angle of the first wavelength selection element 121 is α2 in the laser light source 1 according to the first embodiment. FIG. 5 is a diagram showing a spectrum of output light when the inclination angle of the first wavelength selection element 121 is α3 in the laser light source 1 according to the first embodiment. FIG. 6 is a diagram showing a spectrum of output light when the inclination angle of the first wavelength selection element 121 is α4 in the laser light source 1 according to the first embodiment.

傾斜角α1の場合(図3)には、波長λ(969nm)の出力強度より波長λ(976nm)の出力強度が大きい。傾斜角α1より大きい傾斜角α2の場合(図4)には、波長λ(969nm)の出力強度と波長λ(976nm)の出力強度とは同程度である。傾斜角α2より大きい傾斜角α3の場合(図5)には、波長λ(969nm)の出力強度より波長λ(976nm)の出力強度が小さい。また、傾斜角α3の場合(図5)と比較して、傾斜角α3より大きい傾斜角α4の場合(図6)には、波長λ(969nm)の出力強度に対する波長λ(976nm)の出力強度の比は更に小さい。 In the case of the inclination angle α1 (FIG. 3), the output intensity at the wavelength λ 1 (976 nm) is larger than the output intensity at the wavelength λ 0 (969 nm). In the case of the inclination angle α2 larger than the inclination angle α1 (FIG. 4), the output intensity at the wavelength λ 0 (969 nm) and the output intensity at the wavelength λ 1 (976 nm) are approximately the same. In the case of the inclination angle α3 larger than the inclination angle α2 (FIG. 5), the output intensity at the wavelength λ 1 (976 nm) is smaller than the output intensity at the wavelength λ 0 (969 nm). Further, in the case of the inclination angle α4 larger than the inclination angle α3 (FIG. 6) as compared with the case of the inclination angle α3 (FIG. 5), the wavelength λ 1 (976 nm) with respect to the output intensity of the wavelength λ 0 (969 nm). The output intensity ratio is even smaller.

これらの図から判るように、第1実施形態に係るレーザ光源1は、波長λおよび波長λの2波長でレーザ発振することができ、また、第1波長選択素子121の傾斜角を調整することで各発振波長を固定したまま2波長のレーザ光の発振強度比を変化させることができる。第1実施形態に係るレーザ光源1は、多波長干渉計、環境モニタ、レーザレーダ、スペクトル分析およびテラヘルツ波発生などの様々な分野で利用され得る。 As can be seen from these drawings, the laser light source 1 according to the first embodiment can oscillate at two wavelengths of the wavelength λ 0 and the wavelength λ 1 and adjust the tilt angle of the first wavelength selection element 121. By doing so, it is possible to change the oscillation intensity ratio of the laser light having two wavelengths while fixing each oscillation wavelength. The laser light source 1 according to the first embodiment can be used in various fields such as a multi-wavelength interferometer, an environment monitor, a laser radar, spectrum analysis, and terahertz wave generation.

(第2実施形態)   (Second Embodiment)

図7は、第2実施形態に係るレーザ光源2の構成を示す図である。この図に示されるレーザ光源2は、半導体レーザダイオード100,第1波長選択素子121,第2波長選択素子122およびコリメータレンズ130を備える。   FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the laser light source 2 according to the second embodiment. The laser light source 2 shown in this figure includes a semiconductor laser diode 100, a first wavelength selection element 121, a second wavelength selection element 122, and a collimator lens 130.

第2実施形態における半導体レーザダイオード100,第1波長選択素子121およびコリメータレンズ130それぞれは、第1実施形態の場合と同様のものである。コリメータレンズ130は、半導体レーザダイオード100と第1波長選択素子121および第2波長選択素子122との間に設けられている。コリメータレンズ130は、半導体レーザダイオード100の第1端面101から出力された光を活性層103の当該層に垂直なx方向(Fast Axis方向)についてコリメートし、そのコリメートした光を第1波長選択素子121および第2波長選択素子122へ出力する。   The semiconductor laser diode 100, the first wavelength selection element 121, and the collimator lens 130 in the second embodiment are the same as those in the first embodiment. The collimator lens 130 is provided between the semiconductor laser diode 100 and the first wavelength selection element 121 and the second wavelength selection element 122. The collimator lens 130 collimates the light output from the first end face 101 of the semiconductor laser diode 100 in the x direction (Fast Axis direction) perpendicular to the layer of the active layer 103, and the collimated light is the first wavelength selection element. 121 and the second wavelength selection element 122.

第2波長選択素子122は、第1波長選択素子121と略同様のものであって、半導体レーザダイオード100の第1端面101から出力された光のうち、活性層103における光放出スペクトルに含まれ波長λおよび波長λの何れとも異なる波長λの光の少なくとも一部をブラッグ反射させ、そのブラッグ反射させた波長λの光のうち少なくとも一部を活性層103に帰還させる。また、第2波長選択素子122は、入射光のうち一部を透過させて、この透過光をレーザ光源2からの出力光とする。具体的には、第2波長選択素子122も、図2に示されるように、厚み方向(略z方向)に屈折率が周期的に分布していて、この屈折率周期構造により入射光の一部をブラッグ反射させることができる。なお、3つの波長λ,λおよびλの間の関係は、λ<λ<λまたは λ<λ<λであるのが好ましい。 The second wavelength selection element 122 is substantially the same as the first wavelength selection element 121, and is included in the light emission spectrum in the active layer 103 among the light output from the first end face 101 of the semiconductor laser diode 100. At least a part of light having a wavelength λ 2 different from both the wavelength λ 0 and the wavelength λ 1 is Bragg reflected, and at least a part of the Bragg reflected light having a wavelength λ 2 is fed back to the active layer 103. The second wavelength selection element 122 transmits a part of the incident light and uses the transmitted light as output light from the laser light source 2. Specifically, as shown in FIG. 2, the second wavelength selection element 122 also has a refractive index periodically distributed in the thickness direction (substantially z direction). The part can be Bragg reflected. The relationship between the three wavelengths λ 0 , λ 1 and λ 2 is preferably λ 102 or λ 201 .

半導体レーザダイオード100に対して第1波長選択素子121の相対的方位が可変であるのと同様に、半導体レーザダイオード100に対して第2波長選択素子122の相対的方位も可変である。第2波長選択素子122の方位を調整することで、第2波長選択素子122から半導体レーザダイオード100の活性層103に帰還する波長λの光の量を調整することができる。レーザ光源2は、このように第2波長選択素子122の方位を調整する第2方位調整手段を備えている。 Just as the relative orientation of the first wavelength selection element 121 is variable with respect to the semiconductor laser diode 100, the relative orientation of the second wavelength selection element 122 with respect to the semiconductor laser diode 100 is also variable. By adjusting the orientation of the second wavelength selection element 122, the amount of light having the wavelength λ 2 fed back from the second wavelength selection element 122 to the active layer 103 of the semiconductor laser diode 100 can be adjusted. The laser light source 2 includes second azimuth adjusting means for adjusting the azimuth of the second wavelength selection element 122 as described above.

レーザ光源2の具体例は以下のとおりである。半導体レーザダイオード100における分布帰還型の共振器の共振波長λは969nmであり、第1波長選択素子121におけるブラッグ反射の中心波長λは976nmであり、第2波長選択素子122におけるブラッグ反射の中心波長λは959nmである。この場合、レーザ光源2は、波長λ(969nm),波長λ(976nm)および波長λ(959nm)の3波長でレーザ発振することができる。また、レーザ光源2は、第1波長選択素子121および第2波長選択素子122それぞれの傾斜角を調整することで各発振波長を固定したまま3波長のレーザ光の発振強度比を変化させることができる。 Specific examples of the laser light source 2 are as follows. The resonant wavelength λ 0 of the distributed feedback resonator in the semiconductor laser diode 100 is 969 nm, the central wavelength λ 1 of Bragg reflection in the first wavelength selection element 121 is 976 nm, and the Bragg reflection in the second wavelength selection element 122 is The center wavelength λ 2 is 959 nm. In this case, the laser light source 2 can oscillate at three wavelengths of wavelength λ 0 (969 nm), wavelength λ 1 (976 nm), and wavelength λ 2 (959 nm). Further, the laser light source 2 can change the oscillation intensity ratio of the three-wavelength laser light while fixing each oscillation wavelength by adjusting the inclination angles of the first wavelength selection element 121 and the second wavelength selection element 122, respectively. it can.

(第3実施形態)   (Third embodiment)

図8は、第3実施形態に係るレーザ光源3の構成を示す図である。この図に示されるレーザ光源3は、半導体レーザダイオード100,第1波長選択素子121およびコリメータレンズ130を備える。   FIG. 8 is a diagram showing a configuration of the laser light source 3 according to the third embodiment. The laser light source 3 shown in this figure includes a semiconductor laser diode 100, a first wavelength selection element 121, and a collimator lens 130.

第3実施形態における半導体レーザダイオード100,第1波長選択素子121およびコリメータレンズ130それぞれは、第1実施形態の場合と略同様のものである。ただし、第1実施形態では第1波長選択素子121を透過した光がレーザ光源1からの出力光となったのに対して、第3実施形態では半導体レーザダイオード100の第2端面102から出力された光がレーザ光源3からの出力光となる。したがって、第3実施形態では第1波長選択素子121の反射率は90%以上であることが好ましい。   Each of the semiconductor laser diode 100, the first wavelength selection element 121, and the collimator lens 130 in the third embodiment is substantially the same as that in the first embodiment. However, in the first embodiment, the light transmitted through the first wavelength selection element 121 becomes the output light from the laser light source 1, whereas in the third embodiment, the light is output from the second end face 102 of the semiconductor laser diode 100. The emitted light becomes output light from the laser light source 3. Therefore, in the third embodiment, the reflectance of the first wavelength selection element 121 is preferably 90% or more.

第3実施形態に係るレーザ光源3も、波長λおよび波長λの2波長でレーザ発振することができ、また、第1波長選択素子121の傾斜角を調整することで各発振波長を固定したまま2波長のレーザ光の発振強度比を変化させることができる。 The laser light source 3 according to the third embodiment can also oscillate at two wavelengths of wavelength λ 0 and wavelength λ 1 , and each oscillation wavelength is fixed by adjusting the tilt angle of the first wavelength selection element 121. The oscillation intensity ratio of the two-wavelength laser light can be changed as it is.

(第4実施形態)   (Fourth embodiment)

図9は、第4実施形態に係るレーザ光源4の構成を示す図である。この図に示されるレーザ光源4は、半導体レーザダイオード100,第1波長選択素子121,第2波長選択素子122およびコリメータレンズ130を備える。   FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the laser light source 4 according to the fourth embodiment. The laser light source 4 shown in this figure includes a semiconductor laser diode 100, a first wavelength selection element 121, a second wavelength selection element 122, and a collimator lens 130.

第4実施形態における半導体レーザダイオード100,第1波長選択素子121,第2波長選択素子122およびコリメータレンズ130それぞれは、第2実施形態の場合と略同様のものである。ただし、第2実施形態では第1波長選択素子121または第2波長選択素子122を透過した光がレーザ光源2からの出力光となったのに対して、第4実施形態では半導体レーザダイオード100の第2端面102から出力された光がレーザ光源4からの出力光となる。したがって、第4実施形態では第1波長選択素子121および第2波長選択素子122それぞれの反射率は90%以上であることが好ましい。   The semiconductor laser diode 100, the first wavelength selection element 121, the second wavelength selection element 122, and the collimator lens 130 in the fourth embodiment are substantially the same as those in the second embodiment. However, in the second embodiment, the light transmitted through the first wavelength selection element 121 or the second wavelength selection element 122 is output light from the laser light source 2, whereas in the fourth embodiment, the semiconductor laser diode 100 The light output from the second end face 102 becomes output light from the laser light source 4. Therefore, in the fourth embodiment, the reflectivity of each of the first wavelength selection element 121 and the second wavelength selection element 122 is preferably 90% or more.

第4実施形態に係るレーザ光源4も、波長λ,λ,λの3波長でレーザ発振することができ、また、第1波長選択素子121および第2波長選択素子122それぞれの傾斜角を調整することで各発振波長を固定したまま3波長のレーザ光の発振強度比を変化させることができる。 The laser light source 4 according to the fourth embodiment can also oscillate at three wavelengths of wavelengths λ 0 , λ 1 , and λ 3 , and the respective tilt angles of the first wavelength selection element 121 and the second wavelength selection element 122. By adjusting the oscillation intensity ratio, it is possible to change the oscillation intensity ratio of the three-wavelength laser light while fixing each oscillation wavelength.

(第5実施形態)   (Fifth embodiment)

図10は、第5実施形態に係るレーザ光源5の構成を示す図である。この図に示されるレーザ光源5は、半導体レーザダイオード110,第1波長選択素子121およびコリメータレンズ130を備える。第5実施形態における第1波長選択素子121およびコリメータレンズ130それぞれは、第1実施形態の場合と同様のものである。   FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the laser light source 5 according to the fifth embodiment. The laser light source 5 shown in this figure includes a semiconductor laser diode 110, a first wavelength selection element 121, and a collimator lens 130. The first wavelength selection element 121 and the collimator lens 130 in the fifth embodiment are the same as those in the first embodiment.

図11は、第5実施形態に係るレーザ光源5に含まれる半導体レーザダイオード110の第1端面111を示す図である。半導体レーザダイオード110は、互いに対向する第1端面111と第2端面112との間にz方向に延在する複数の活性層113を有している。複数の活性層113はyz平面上に並列配置されている。複数の活性層113それぞれは、層状のものであり、例えば、幅1cmの間にy方向の配列ピッチが300μm〜500μmであり、y方向の幅が100μm〜200μmであって、x方向の厚みが1μmである。半導体レーザダイオード110は、いわゆるDFB型のものであって、各活性層113における光放出スペクトルに含まれる波長λの光を共振させる分布帰還型の共振器が形成されている。また、第1波長選択素子121に対向する第1端面111には反射低減膜がコーティングされている。 FIG. 11 is a view showing the first end face 111 of the semiconductor laser diode 110 included in the laser light source 5 according to the fifth embodiment. The semiconductor laser diode 110 has a plurality of active layers 113 extending in the z direction between the first end surface 111 and the second end surface 112 facing each other. The plurality of active layers 113 are arranged in parallel on the yz plane. Each of the plurality of active layers 113 has a layered shape. For example, the arrangement pitch in the y direction is 300 μm to 500 μm, the width in the y direction is 100 μm to 200 μm, and the thickness in the x direction is 1 cm in width. 1 μm. The semiconductor laser diode 110 is a so-called DFB type, and a distributed feedback type resonator that resonates light having a wavelength λ 0 included in the light emission spectrum in each active layer 113 is formed. The first end surface 111 facing the first wavelength selection element 121 is coated with a reflection reducing film.

第1波長選択素子121は、半導体レーザダイオード110の第1端面111から出力された光のうち、活性層113における光放出スペクトルに含まれ波長λと異なる波長λの光の少なくとも一部をブラッグ反射させ、そのブラッグ反射させた波長λの光のうち少なくとも一部を活性層113に帰還させる。また、第1波長選択素子121は、入射光のうち一部を透過させて、この透過光をレーザ光源5からの出力光とする。 The first wavelength selection element 121 generates at least a part of light output from the first end face 111 of the semiconductor laser diode 110 and having a wavelength λ 1 that is included in the light emission spectrum of the active layer 113 and is different from the wavelength λ 0. Bragg reflection is performed, and at least a part of the light having the wavelength λ 1 reflected by the Bragg reflection is returned to the active layer 113. The first wavelength selection element 121 transmits a part of the incident light and uses the transmitted light as output light from the laser light source 5.

半導体レーザダイオード110に対して第1波長選択素子121の相対的方位は可変である。第1波長選択素子121の方位を調整することで、第1波長選択素子121から半導体レーザダイオード110の活性層113に帰還する波長λの光の量を調整することができる。レーザ光源5は、このように第1波長選択素子121の方位を調整する第1方位調整手段を備えている。 The relative orientation of the first wavelength selection element 121 with respect to the semiconductor laser diode 110 is variable. By adjusting the orientation of the first wavelength selection element 121, the amount of light having the wavelength λ 1 that is fed back from the first wavelength selection element 121 to the active layer 113 of the semiconductor laser diode 110 can be adjusted. The laser light source 5 includes first azimuth adjusting means for adjusting the azimuth of the first wavelength selection element 121 as described above.

コリメータレンズ130は、半導体レーザダイオード110と第1波長選択素子121との間に設けられている。コリメータレンズ130は、半導体レーザダイオード110の第1端面111から出力された光を活性層113の当該層に垂直なx方向についてコリメートして第1波長選択素子121へ出力する。一般に、半導体レーザダイオード110の第1端面111から出力される光の拡がり角は、活性層113の当該層に平行なy方向(Slow Axis方向)については8度程度であるのに対して、活性層113の当該層に垂直なx方向(Fast Axis方向)については30度程度と大きい。そこで、コリメータレンズ130は、半導体レーザダイオード110の第1端面111から出力された光を活性層113の当該層に垂直なx方向(Fast Axis方向)についてコリメートする。   The collimator lens 130 is provided between the semiconductor laser diode 110 and the first wavelength selection element 121. The collimator lens 130 collimates the light output from the first end surface 111 of the semiconductor laser diode 110 in the x direction perpendicular to the active layer 113 and outputs the collimated lens 130 to the first wavelength selection element 121. In general, the divergence angle of light output from the first end face 111 of the semiconductor laser diode 110 is about 8 degrees in the y direction (Slow Axis direction) parallel to the layer of the active layer 113, while being active. The x direction (Fast Axis direction) perpendicular to the layer 113 is as large as about 30 degrees. Therefore, the collimator lens 130 collimates the light output from the first end face 111 of the semiconductor laser diode 110 in the x direction (Fast Axis direction) perpendicular to the layer of the active layer 113.

第5実施形態に係るレーザ装置5も、波長λおよび波長λの2波長でレーザ発振することができ、また、第1波長選択素子121の傾斜角を調整することで各発振波長を固定したまま2波長のレーザ光の発振強度比を変化させることができる。また、第5実施形態では、半導体レーダイオード110において複数の活性層113が並列配置されているので、より大きな強度のレーザ光が得られる。 The laser device 5 according to the fifth embodiment can also oscillate at two wavelengths of wavelength λ 0 and wavelength λ 1 , and fix each oscillation wavelength by adjusting the tilt angle of the first wavelength selection element 121. The oscillation intensity ratio of the two-wavelength laser light can be changed as it is. In the fifth embodiment, since a plurality of active layers 113 are arranged in parallel in the semiconductor laser diode 110, a laser beam having a greater intensity can be obtained.

(第6実施形態)   (Sixth embodiment)

図12は、第6実施形態に係るレーザ光源6の構成を示す図である。この図に示されるレーザ光源6は、半導体レーザダイオード110,第1波長選択素子121,第2波長選択素子122およびコリメータレンズ130を備える。   FIG. 12 is a diagram showing a configuration of the laser light source 6 according to the sixth embodiment. The laser light source 6 shown in this figure includes a semiconductor laser diode 110, a first wavelength selection element 121, a second wavelength selection element 122, and a collimator lens 130.

第6実施形態における半導体レーザダイオード110,第1波長選択素子121およびコリメータレンズ130それぞれは、第5実施形態の場合と同様のものである。コリメータレンズ130は、半導体レーザダイオード110と第1波長選択素子121および第2波長選択素子122との間に設けられている。コリメータレンズ130は、半導体レーザダイオード110の第1端面111から出力された光を活性層113の当該層に垂直なx方向(Fast Axis方向)についてコリメートし、そのコリメートした光を第1波長選択素子121および第2波長選択素子122へ出力する。   Each of the semiconductor laser diode 110, the first wavelength selection element 121, and the collimator lens 130 in the sixth embodiment is the same as that in the fifth embodiment. The collimator lens 130 is provided between the semiconductor laser diode 110 and the first wavelength selection element 121 and the second wavelength selection element 122. The collimator lens 130 collimates the light output from the first end face 111 of the semiconductor laser diode 110 in the x direction (Fast Axis direction) perpendicular to the relevant layer of the active layer 113, and the collimated light is the first wavelength selection element. 121 and the second wavelength selection element 122.

第2波長選択素子122は、第1波長選択素子121と略同様のものであって、半導体レーザダイオード110の第1端面111から出力された光のうち、活性層113における光放出スペクトルに含まれ波長λおよび波長λの何れとも異なる波長λの光の少なくとも一部をブラッグ反射させ、そのブラッグ反射させた波長λの光のうち少なくとも一部を活性層113に帰還させる。また、第2波長選択素子122は、入射光のうち一部を透過させて、この透過光をレーザ光源6からの出力光とする。なお、3つの波長λ,λおよびλの間の関係は、λ<λ<λまたは λ<λ<λであるのが好ましい。 The second wavelength selection element 122 is substantially the same as the first wavelength selection element 121, and is included in the light emission spectrum in the active layer 113 among the light output from the first end face 111 of the semiconductor laser diode 110. At least a part of the light having the wavelength λ 2 different from both the wavelength λ 0 and the wavelength λ 1 is Bragg reflected, and at least a part of the Bragg-reflected light having the wavelength λ 2 is fed back to the active layer 113. The second wavelength selection element 122 transmits a part of the incident light and uses the transmitted light as output light from the laser light source 6. The relationship between the three wavelengths λ 0 , λ 1 and λ 2 is preferably λ 102 or λ 201 .

半導体レーザダイオード110に対して第1波長選択素子121の相対的方位が可変であるのと同様に、半導体レーザダイオード110に対して第2波長選択素子122の相対的方位も可変である。第2波長選択素子122の方位を調整することで、第2波長選択素子122から半導体レーザダイオード110の活性層113に帰還する波長λの光の量を調整することができる。レーザ光源6は、このように第2波長選択素子122の方位を調整する第2方位調整手段を備えている。 Just as the relative orientation of the first wavelength selection element 121 with respect to the semiconductor laser diode 110 is variable, the relative orientation of the second wavelength selection element 122 with respect to the semiconductor laser diode 110 is also variable. By adjusting the orientation of the second wavelength selection element 122, the amount of light having the wavelength λ 2 that is fed back from the second wavelength selection element 122 to the active layer 113 of the semiconductor laser diode 110 can be adjusted. The laser light source 6 includes second azimuth adjusting means for adjusting the azimuth of the second wavelength selection element 122 as described above.

第6実施形態に係るレーザ光源6は、波長λ,λ,λの3波長でレーザ発振することができ、また、第1波長選択素子121および第2波長選択素子122それぞれの傾斜角を調整することで各発振波長を固定したまま3波長のレーザ光の発振強度比を変化させることができる。 The laser light source 6 according to the sixth embodiment can oscillate at three wavelengths of wavelengths λ 0 , λ 1 , and λ 2 , and the respective tilt angles of the first wavelength selection element 121 and the second wavelength selection element 122. By adjusting the oscillation intensity ratio, it is possible to change the oscillation intensity ratio of the three-wavelength laser light while fixing each oscillation wavelength.

(第7実施形態)   (Seventh embodiment)

図13は、第7実施形態に係るレーザ光源7の構成を示す図である。この図に示されるレーザ光源7は、半導体レーザダイオード110,第1波長選択素子121,コリメータレンズ130および光路変換素子140を備える。第7実施形態における半導体レーザダイオード110,第1波長選択素子121およびコリメータレンズ130それぞれは、第5実施形態の場合と同様のものである。   FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a laser light source 7 according to the seventh embodiment. The laser light source 7 shown in this figure includes a semiconductor laser diode 110, a first wavelength selection element 121, a collimator lens 130, and an optical path conversion element 140. The semiconductor laser diode 110, the first wavelength selection element 121, and the collimator lens 130 in the seventh embodiment are the same as those in the fifth embodiment.

光路変換素子140は、コリメータレンズ130と第1波長選択素子121との間に設けられている。光路変換素子140は、コリメータレンズ130から出力された各光ビームの横断面を略90度回転させて第1波長選択素子121へ出力する。図14は、第7実施形態に係るレーザ光源7に含まれる光路変換素子140を示す斜視図である。光路変換素子140は、互いに対向する入射面141と出射面142とを有している。この入射面141は、並列に配置された幅0.5mmの複数の円柱面を有している。これらの円柱面は、y方向に対して45度の角度で延びている。これらの円柱面の数は、半導体レーザダイオード110の活性層113の数に等しい。すなわち、これらの円柱面は活性層113と1対1に対応している。出射面142も同様に、並列に配置された幅0.5mmの複数の円柱面を有している。これらの円柱面も、y方向に対して45度の角度で延びている。これらの円柱面も、活性層113と1対1に対応している。   The optical path conversion element 140 is provided between the collimator lens 130 and the first wavelength selection element 121. The optical path conversion element 140 rotates the transverse section of each light beam output from the collimator lens 130 by approximately 90 degrees and outputs the rotated light beam to the first wavelength selection element 121. FIG. 14 is a perspective view showing an optical path conversion element 140 included in the laser light source 7 according to the seventh embodiment. The optical path conversion element 140 has an entrance surface 141 and an exit surface 142 that face each other. The incident surface 141 has a plurality of cylindrical surfaces with a width of 0.5 mm arranged in parallel. These cylindrical surfaces extend at an angle of 45 degrees with respect to the y direction. The number of these cylindrical surfaces is equal to the number of active layers 113 of the semiconductor laser diode 110. That is, these cylindrical surfaces have a one-to-one correspondence with the active layer 113. Similarly, the emission surface 142 has a plurality of cylindrical surfaces with a width of 0.5 mm arranged in parallel. These cylindrical surfaces also extend at an angle of 45 degrees with respect to the y direction. These cylindrical surfaces also have a one-to-one correspondence with the active layer 113.

第7実施形態に係るレーザ装置7も、波長λおよび波長λの2波長でレーザ発振することができ、また、第1波長選択素子121の傾斜角を調整することで各発振波長を固定したまま2波長のレーザ光の発振強度比を変化させることができる。また、第7実施形態では、半導体レーダイオード110において複数の活性層113が並列配置されているので、より大きな強度のレーザ光が得られる。さらに、第7実施形態では、光路変換素子140が設けられていることにより、複数の活性層113それぞれについて2波長のレーザ光の発振強度比を効率的に変化させることができる。 The laser device 7 according to the seventh embodiment can also oscillate at two wavelengths of wavelength λ 0 and wavelength λ 1 , and each oscillation wavelength is fixed by adjusting the tilt angle of the first wavelength selection element 121. The oscillation intensity ratio of the two-wavelength laser light can be changed as it is. In the seventh embodiment, since a plurality of active layers 113 are arranged in parallel in the semiconductor laser diode 110, a laser beam having a greater intensity can be obtained. Furthermore, in the seventh embodiment, by providing the optical path conversion element 140, it is possible to efficiently change the oscillation intensity ratio of the two-wavelength laser light for each of the plurality of active layers 113.

(第8実施形態)   (Eighth embodiment)

図15は、第8実施形態に係るレーザ光源8の構成を示す図である。この図に示されるレーザ光源8は、半導体レーザダイオード110,第1波長選択素子121,第2波長選択素子122,コリメータレンズ130および光路変換素子140を備える。第8実施形態における半導体レーザダイオード110,第1波長選択素子121,第2波長選択素子122およびコリメータレンズ130それぞれは、第6実施形態の場合と同様のものである。光路変換素子140は、第7実施形態の場合と同様のものである。   FIG. 15 is a diagram showing a configuration of the laser light source 8 according to the eighth embodiment. The laser light source 8 shown in this figure includes a semiconductor laser diode 110, a first wavelength selection element 121, a second wavelength selection element 122, a collimator lens 130, and an optical path conversion element 140. The semiconductor laser diode 110, the first wavelength selection element 121, the second wavelength selection element 122, and the collimator lens 130 in the eighth embodiment are the same as those in the sixth embodiment. The optical path conversion element 140 is the same as that in the seventh embodiment.

第8実施形態に係るレーザ装置8は、波長λ,λ,λの3波長でレーザ発振することができ、また、第1波長選択素子121および第2波長選択素子122それぞれの傾斜角を調整することで各発振波長を固定したまま3波長のレーザ光の発振強度比を変化させることができる。 The laser device 8 according to the eighth embodiment can oscillate at three wavelengths of wavelengths λ 0 , λ 1 , and λ 2 , and the respective tilt angles of the first wavelength selection element 121 and the second wavelength selection element 122. By adjusting the oscillation intensity ratio, it is possible to change the oscillation intensity ratio of the three-wavelength laser light while fixing each oscillation wavelength.

(変形例)   (Modification)

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。第1および第2の各実施形態では、波長変換素子を透過した光をレーザ光源からの出力光としたのに対して、第3および第4の各実施形態では、半導体レーザダイオード100の第2端面102から出力された光をレーザ光源からの出力光とした。この関係と同様に、第5〜第8の各実施形態の変形例として、半導体レーザダイオード110の第2端面112から出力された光をレーザ光源からの出力光としてもよい。   The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. In each of the first and second embodiments, the light transmitted through the wavelength conversion element is output from the laser light source, whereas in each of the third and fourth embodiments, the second of the semiconductor laser diode 100 is used. The light output from the end face 102 was used as the output light from the laser light source. Similarly to this relationship, as a modification of each of the fifth to eighth embodiments, light output from the second end face 112 of the semiconductor laser diode 110 may be output from the laser light source.

1〜8…レーザ光源、100…半導体レーザダイオード、101…第1端面、102…第2端面、103…活性層、110…半導体レーザダイオード、111…第1端面、112…第2端面、113…活性層、121…第1波長選択素子、122…第2波長選択素子、130…コリメータレンズ、140…光路変換素子。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-8 ... Laser light source, 100 ... Semiconductor laser diode, 101 ... 1st end surface, 102 ... 2nd end surface, 103 ... Active layer, 110 ... Semiconductor laser diode, 111 ... 1st end surface, 112 ... 2nd end surface, 113 ... Active layer 121... First wavelength selection element 122. Second wavelength selection element 130. Collimator lens 140.

Claims (5)

互いに対向する第1端面と第2端面との間に延在する活性層を有し、前記活性層における光放出スペクトルに含まれる波長λの光を共振させる分布帰還型の共振器が形成された半導体レーザダイオードと、
前記半導体レーザダイオードの前記第1端面から出力された光のうち、前記光放出スペクトルに含まれ前記波長λと異なる波長λの光の少なくとも一部をブラッグ反射させ、そのブラッグ反射させた前記波長λの光のうち少なくとも一部を前記活性層に帰還させる第1波長選択素子と、
前記半導体レーザダイオードに対して前記第1波長選択素子の相対的方位を調整して、前記第1波長選択素子から前記半導体レーザダイオードの前記活性層に帰還する前記波長λの光の量を調整する第1方位調整手段と、
を備えることを特徴とするレーザ装置。
A distributed feedback type resonator having an active layer extending between a first end surface and a second end surface facing each other and resonating light having a wavelength λ 0 included in a light emission spectrum in the active layer is formed. A semiconductor laser diode,
Of the light output from the first end face of the semiconductor laser diode, at least part of the light having a wavelength λ 1 different from the wavelength λ 0 included in the light emission spectrum is Bragg reflected, and the Bragg reflected A first wavelength selection element for returning at least a part of light of wavelength λ 1 to the active layer;
Adjusting the relative azimuth of the first wavelength selection element with respect to the semiconductor laser diode, and adjusting the amount of light of the wavelength λ 1 fed back from the first wavelength selection element to the active layer of the semiconductor laser diode First orientation adjusting means for
A laser device comprising:
前記半導体レーザダイオードの前記第1端面から出力された光のうち、前記光放出スペクトルに含まれ前記波長λおよび前記波長λの何れとも異なる波長λの光の少なくとも一部をブラッグ反射させ、そのブラッグ反射させた前記波長λの光のうち少なくとも一部を前記活性層に帰還させる第2波長選択素子と、
前記半導体レーザダイオードに対して前記第2波長選択素子の相対的方位を調整して、前記第2波長選択素子から前記半導体レーザダイオードの前記活性層に帰還する前記波長λの光の量を調整する第2方位調整手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項1に記載のレーザ装置。
Of the light output from the first end face of the semiconductor laser diode, Bragg-reflects at least a part of light having a wavelength λ 2 included in the light emission spectrum and different from both the wavelength λ 0 and the wavelength λ 1. A second wavelength selection element for returning at least a part of the Bragg-reflected light having the wavelength λ 2 to the active layer;
Adjusting the relative azimuth of the second wavelength selection element with respect to the semiconductor laser diode, and adjusting the amount of light of the wavelength λ 2 fed back from the second wavelength selection element to the active layer of the semiconductor laser diode Second azimuth adjusting means for
The laser device according to claim 1, further comprising:
前記半導体レーザダイオードと前記第1波長選択素子との間に設けられ、前記半導体レーザダイオードの前記第1端面から出力された光を前記活性層の当該層に垂直な方向についてコリメートして前記第1波長選択素子へ出力するコリメータレンズを更に備えることを特徴とする請求項1または2に記載のレーザ装置。   The first laser is provided between the semiconductor laser diode and the first wavelength selection element, and the light output from the first end face of the semiconductor laser diode is collimated in a direction perpendicular to the layer of the active layer, and the first The laser apparatus according to claim 1, further comprising a collimator lens that outputs to the wavelength selection element. 前記コリメータレンズと前記第1波長選択素子との間に設けられ、前記コリメータレンズから出力された光の横断面を略90度回転させて前記第1波長選択素子へ出力する光路変換素子を更に備えることを特徴とする請求項3に記載のレーザ装置。   An optical path conversion element that is provided between the collimator lens and the first wavelength selection element and rotates the transverse section of light output from the collimator lens by approximately 90 degrees and outputs the light to the first wavelength selection element is further provided. The laser device according to claim 3. 前記半導体レーザダイオードが所定平面上に並列配置された複数の活性層を含むことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のレーザ装置。
The laser apparatus according to claim 1, wherein the semiconductor laser diode includes a plurality of active layers arranged in parallel on a predetermined plane.
JP2009229774A 2009-10-01 2009-10-01 Laser equipment Active JP5399194B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009229774A JP5399194B2 (en) 2009-10-01 2009-10-01 Laser equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009229774A JP5399194B2 (en) 2009-10-01 2009-10-01 Laser equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011077449A JP2011077449A (en) 2011-04-14
JP5399194B2 true JP5399194B2 (en) 2014-01-29

Family

ID=44021075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009229774A Active JP5399194B2 (en) 2009-10-01 2009-10-01 Laser equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5399194B2 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60207389A (en) * 1984-03-31 1985-10-18 Agency Of Ind Science & Technol Semiconductor laser device
JPH02156691A (en) * 1988-12-09 1990-06-15 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor laser device
JP3071360B2 (en) * 1993-04-30 2000-07-31 新日本製鐵株式会社 Optical path converter used for linear array laser diode, laser device using the same, and method of manufacturing the same
JPH11163472A (en) * 1997-11-28 1999-06-18 Sumitomo Electric Ind Ltd External resonator type semiconductor laser
JP2006222399A (en) * 2005-02-14 2006-08-24 Hamamatsu Photonics Kk Semiconductor laser device
JP2007207886A (en) * 2006-01-31 2007-08-16 Hamamatsu Photonics Kk Semiconductor laser device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011077449A (en) 2011-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9331457B2 (en) Semiconductor laser apparatus
JP5900934B2 (en) Method and device for high brightness diode output
US8477824B2 (en) Semiconductor laser apparatus having collimator lens and path rotator
JP2011520292A5 (en)
US11108214B2 (en) Wavelength combining laser apparatus
US20200379248A1 (en) Optical resonator and laser processing machine
US7106920B2 (en) Laser array for generating stable multi-wavelength laser outputs
JP2014216361A (en) Laser device and wavelength coupling method of light beam
US20120147471A1 (en) V-shaped resonators for addition of broad-area laser diode arrays
US20060165144A1 (en) Semiconductor laser device
JP2008071798A (en) Laser light source apparatus
JP2006222399A (en) Semiconductor laser device
JP4024270B2 (en) Semiconductor laser device
US10840670B2 (en) Laser oscillator
JP4402030B2 (en) External cavity semiconductor laser
US20190363517A1 (en) Laser oscillator
JP5399194B2 (en) Laser equipment
US20210387282A1 (en) Optical resonator, and laser processing apparatus
JP2007207886A (en) Semiconductor laser device
JP2010225932A (en) Wavelength variable light source
WO2023021675A1 (en) Semiconductor laser device and illumination device
WO2021177001A1 (en) Semiconductor laser device
JP7479396B2 (en) Optical unit, beam combining device and laser processing machine
WO2022163245A1 (en) Optical resonator and laser processing device
JP2011018779A (en) Wavelength variable light source

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120807

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131015

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131023

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5399194

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250