JP7060799B2 - 光源装置 - Google Patents
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Description
波長可変光源装置は、複数の半導体レーザから出射された、それぞれ異なる発振波長の光を回折格子で合波することが開示されている。また、特許文献1では、合波された光の一部を分岐させることでモニタし、合波用回折格子の配置角度と半導体レーザの光出射角度とをフィードバックすることが開示されている。
図1は本発明の第1実施形態にかかる光源装置の模式図である。本実施形態の光源装置10は、複数の光源モジュール100、第1透過型回折格子110及びセンサ112を備える。各光源モジュール100は、レーザ光源102、コリメートレンズ104、第2透過型回折格子106及びステージ108を含む。各光源モジュール100において、レーザ光源102、コリメートレンズ104及び第2透過型回折格子106が、同じステージ108に設けられ、モジュール全体を一体的に移動させることができる。この場合、レーザ光源102をステージ108に接するように設置して、ステージ108を冷却することによってレーザ光源102を冷却できるように設置することが好ましい。
sinα + sinβ = N・m・λ
但し、Nは合波用回折格子である第1透過型回折格子110の1mmあたりの溝数、mは回折次数、λは光の波長をそれぞれ表す。
また、位置ずれを検知する場合に、出力光を分岐する必要がないため、分岐のために必要な光学素子を挿入することがなく、ビーム品質の低下を抑制することができる。
また、合波用回折格子として、透過型回折格子を採用することで回折格子への光吸収を抑制し、回折格子の劣化を抑制することができる。反射型回折格子の場合は、光の入射面に金属膜が設けられており、光吸収が生じるので、劣化してしまう。
図5は本発明の第2実施形態にかかる光源装置の模式図である。本実施形態の光源装置50は、第1実施形態の光源装置10の変形である。本実施形態において、第1実施形態と同じ機能を有する部品、部材、部分、素子、要素については、第1の実施形態と同じ符号を付しており、且つその説明を省略することがある。
図7は本発明の第3実施形態にかかる光源装置の模式図である。本実施形態の光源装置80は、第1実施形態の光源装置10の変形である。本実施形態において、第1実施形態と同じ機能を有する部品、部材、部分、素子、要素については、第1の実施形態と同じ符号を付しており、且つその説明を省略することがある。
光源装置10に比して、光源装置80の主な相違は次のような点にある。レーザ光源102は、レーザダイオードバー802を構成したレーザダイオードである。レーザダイオードバー802は、同じ基板上に形成された複数(図7の例では5つ)のレーザダイオードがx軸方向に横一列に配列されて構成される。図7において、レーザダイオードであるレーザ光源102は、それに対応する導波路を表す破線によって示されている。なお、第2透過型回折格子106から第1透過型回折格子110までの光路に、偏向用集光レンズ810が配置されている。
100 光源モジュール
102 レーザ光源
104 コリメートレンズ
106 第2透過型回折格子
108 ステージ
110 第1透過型回折格子
112 センサ
120、120a、120b、120c、120d、120e 入射光
130 反射回折光
140、140a、140b、140c、140d、140e 透過回折光
202 回転軸
204 素子駆動部
330a、330b、330c 反射光
340a、340b、340c 透過光
402 フォトダイオード
502、504 ミラー
512 光源カバー
514 センサカバー
600 集光レンズ
802 レーザダイオードバー
810 偏向用集光レンズ
Claims (10)
- 所定の利得スペクトル幅の光を出射する複数のレーザ光源と、各前記レーザ光源から出射された光を前記レーザ光源の光軸に対して略平行光とするコリメートレンズと、各前記コリメートレンズを通過して異なる入射角から一領域に入射する光を同じ回折角の方向に回折して合成する第1の透過型回折格子と、を含む光源装置において、
前記第1の透過型回折格子によって合成した回折光の位置ずれを検知するセンサと、
前記コリメートレンズから前記第1の透過型回折格子までの光路に配置され、前記第1の透過型回折格子に入射する光の波長を選択する波長選択素子と、
を備え、
前記センサは、前記第1の透過型回折格子を透過した回折光を検知し、
前記第1の透過型回折格子によって反射された回折光が出力される
ことを特徴とする光源装置。 - 請求項1に記載の光源装置において、
前記センサが前記第1の透過型回折格子の回折光の位置ずれを検知した場合、前記波長選択素子の角度を調整して前記第1の透過型回折格子に入射する光の波長を変更することによって、前記第1の透過型回折格子の回折光の位置ずれを補正する
ことを特徴とする光源装置。 - 請求項2に記載の光源装置において、
前記センサは、前記レーザ光源に隣接して設けられ、
前記第1の透過型回折格子を透過した回折光は、ミラーによって前記センサに導かれる
ことを特徴とする光源装置。 - 請求項1から3の何れか一項に記載の光源装置において、
前記波長選択素子は、第2の透過型回折格子であり、
前記第2の透過型回折格子の0次光の透過率が、前記第1の透過型回折格子の0次光の透過率より高く、
前記レーザ光源に対する当該第2の透過型回折格子の配置角度を変化させて、前記第1の透過型回折格子に入射する光の波長を変更する素子駆動部を備える
ことを特徴とする光源装置。 - 請求項1から4の何れか一項に記載の光源装置において、
前記センサは、複数の受光素子からなることを特徴とする光源装置。 - 請求項5に記載の光源装置において、
前記センサは、受光素子が一列に並んだリニアセンサである
ことを特徴とする光源装置。 - 請求項1から4の何れか一項に記載の光源装置において、
前記センサは、単体の受光素子である
ことを特徴とする光源装置。 - 請求項1から7の何れか一項に記載の光源装置において、
前記センサに入射する光の光路に集光レンズが設けられ、
前記センサは、前記集光レンズの後側焦点面に配置される
ことを特徴とする光源装置。 - 請求項1から8の何れか一項に記載の光源装置において、
前記レーザ光源は、窒化物半導体を含み、前記レーザ光源が気密封止されている
ことを特徴とする光源装置。 - 請求項1から9の何れか一項に記載の光源装置において、
前記レーザ光源は、レーザダイオードバーを構成したレーザダイオードであり、
前記第1の透過型回折格子に入射する光の入射角は、前記波長選択素子から前記第1の透過型回折格子までの光路に配置された偏向用集光レンズによって定められる
ことを特徴とする光源装置。
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