JPH01315719A

JPH01315719A - レーザ光学系

Info

Publication number: JPH01315719A
Application number: JP1030676A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hiiro; 宏之日色
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1988-02-22
Filing date: 1989-02-09
Publication date: 1989-12-20
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JP2589799B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はレーザ光学系に係り、特に、位相同期型半導体
レーザやブロードコンタクト型半導体レーザ等の多重横
モードで発振するレーザを用いて文字等の情報を記録媒
体に記録する光記録装置に好適なレーザ光学系に関する
。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕位相同
期型半導体レーデは、第２図に示すように、ｐｎ接合面
１０に沿って形成された活性層を複数のストライプに分
割することによってストライプ状の導波領域、すなわち
レーザ発振領域１２を数個〜数１０個−列に並列配置し
て多重へテロ接合構造とした多重ストライブ型レーザダ
イオードアレイとして構成されている。上記の構造では
、各レーザ発振領域は基本横モードで作動し、隣接した
レーザ発振領域とはエネルギレベルで結合する。このた
め、各レーザ発振領域から放出されるレーザビームの位
相が同期して多重横モード（マルチ横モード）で発振し
、高出力が得られる。このような半導体レーザとしては
、５ＤＬ−２４１０ＳＳＤＬ−２４２０（Ｓｐｅｃｔｒ
ａ　Ｄｉｏｄｅ　Ｌａｂｓ社製、商品名）シリーズ等が
ある。また、このような半導体レーザの各レーザ発振領
域から放出されるレーザビームには位相差が存在し、各
レーザ発振領域から放出されたレーザビームの位相差が
１８０°のとき、第３図に示されるように、ファーフィ
ールドパターン（遠視野像）においてｐｎ接合面に沿う
方向に２つのローブ（山）を形成することが知られてい
る。従って、このような２つのローブを形成するレーザ
ビームを記録媒体への記録用として用いても、１つのス
ポットに集束しないので高い解像度をもつ光学系を実現
することはできない。特に、レーザビームを用いてマイ
クロフィルムにドツトで文字情報等を記録する場合には
、３３６０、トン）／７．２ｍｍ程度の解像力を必要と
し、極めて高い精度でドツトを記録する必要があるので
上記の２つのローブが問題となる。

このため、従来では第４図（１）、（２）に示す光学系
を用いてローブの一方をカットして用いることが提案さ
れている（　ＡｐｐＣＰｈｙｓ、　Ｌｅｔｔ、　　４１
（１２）　、１５　　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ　　１　ｇ　３
２）　。この光学系は、位相同期型半導体レーザ１４、
球面レンズ１５、ｐｎ接合面と交差する方向に延在する
アパチャ１８、レーザから放出された、ｐｎ接合面に沿
う方向のビームを集光するように配置されたシリンドリ
カルレンズ２０、球面レンズ２１を順に配置して構成さ
れている。位相同期型半導体レーザ１４から放出された
、ｐｎ接合面と交差する方向のビームは、第４図（１）
に示すように、球面レンズ１５で平行にされ、アパチャ
１８およびシリンドリカルレンズ２０を通過し、球面レ
ンズ２１によって記録媒体２４上に結像される。また、
ｐｎ接合面に沿う方向のビームは、第４図（２）に示す
ように、球面レンズ１５によってアパチャ１８の位置に
集束され、この焦点位置に明瞭なファーフィールドパタ
ーンが形成される。このアパチャ１８は、一方のローブ
を形成するビームのみを通過させ、他方のローブを形成
するビームを遮断する。

アパチャ１８を通過したビームは、シリンドリカルレン
ズ２０によって平行にされ、球面レンズ２１によって記
録媒体２４上に結像される。従って、記録媒体２４上に
は直径数μｍの明瞭なスポットが得られる。

しかしながら、上記従来の光学系では、ローブを形成す
るビームの一方をカットしているため、ｐｎ接合面に沿
う方向に放出されたレーザビームの光強度が１／２程度
になり効率が悪い、という問題がある。このため、ＬＤ
Ｆ　（レーザダイレクトレコーディングフィルム〉等の
ヒートモード記録材料のように記録に際して高エネルギ
を必要とする記録媒体には適用が困難となる。

一方、特開昭６２−９８３２０号公報には、レーザビー
ムを平行光線束にした後２つのローブを分離し、反射ミ
ラー、１／２波長板および偏光ビームスプリッタを用い
て２つのローブを１つに合成することが開示されている
。しかしながら、上記に開示された光学系を用いると、
実際には完全な平行光線を得ることが困難で、分離され
た個々のローブの光路長が等しくない場合、最後のレン
ズで集光したときのビームウェストの位置が光軸に対し
てずれてしまう。これにより、高エネルギ密度で集光さ
せることが困難となる。

また、導波領域の幅、従ってストライプ幅が所定値以上
（１０μｍ以上）のブロードコンタクト型の半導体レー
ザでは、数百ｍＷ〜ＩＷの高出力レーザビームを得るこ
とができるが、ストライプ幅が広いことから横方向への
制限が緩和されて横モードがマルチモード化しているた
め、上記位相同期型半導体レーザと同様に数μｍのスポ
ットに絞り込めない、いう問題がある。なお、ブロード
コンタクト型半導体レーザには、屈折率導波機構を利用
したものと利得導波機構を利用したものとがある。

本発明は上記問題点を解消すべく成されたもので、多重
横モードで発振するレーザから発振されたレーザビーム
のエネルギ損失を最小にしてレーザビームによる明瞭な
スポットを結像できるレーザ光学系を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために請求項（１）記載の発明（第
１の発明）は、多重横モードで発振するレーザと、前記
レーザのレーザビーム放出側に配置されてレーザビーム
の入射方向に応じてレーザビー会の射出方向を変更する
光路変更光学系と、前記光路変更光学系を通過したレー
ザビームを分光する分光素子と、前記分光素子によって
分光されたレーザビームを結像させるレンズと、前記レ
ンズの結像位置に配置されると共にガウスビームが得ら
れるようにレーザビームの位相を補正して入射方向と同
方向に反射する位相補正素子と、を含んで構成したもの
である。

上記分光素子では、レーザビームの各次数の横モードが
位相補正素子上に輝点として表わされるように分光する
ようにすることができる。

また、請求項（２）記載の発明（第２の発明）は、スト
ライプ幅が所定値以上のブロードコンタクト型半導体レ
ーザと、前記半導体レーザのレーザビーム放出側に配置
されて入射面に対して平行に振動するＰ偏光を透過しか
つ入射面に対して垂直に振動するＳ偏光をＰ偏光透過方
向とは異る方向に反射する偏光ビームスプリッタと、前
記偏光ビームスプリッタのＰ偏光透過側に配置された１
／４波長板と、前記１／４波長板を通過したレーザビー
ムを回折を利用して分光する平面回折格子と、前記平面
回折格子によって分光されたレーザビームを結像させる
レンズと、前記レンズによる回折像結像位置に配置され
ると共にガウスビームが得られるようにレーザビームの
位相を補正して入射方向と同方向に反射する位相補正素
子と、を含んで構成したものである。

〔作用〕

次に本発明の詳細な説明する。第１の発明のレーザは多
重横モードで発振する。このようなレーザとしては、幅
狭のレーザ発振領域を複数列所定方向に並列させて構成
された多重ストライプを備えた位相同期型半導体レーザ
やストライプ幅が所定値（１０μｍ）以上のブロードコ
ンタクト型半導体レーザがある。レーザから放出された
レーザビームは、光路変更光学系を介して分光素子に照
射される。分光素子としては回折格子やプリズム等を使
用することができる。そして、レンズと分光素子とによ
って位相補正素子上に多重横モードを分離した像が結像
される。この像を結像させるには、分光素子の入射側ま
たは射出側に上記レンズを配置することで達成できる。

位相補正素子は、上記と逆方向に分光素子とレンズとを
通過した後にガウスビームが得られるように分離された
横モードの位相を補正して入射方向と同方向にレーザビ
ームを反射する。反射されたレーザビームは、分光素子
とレンズとを通過した後進行方向に垂直な断面での強度
分布がガウス分布となったガウスビームとなる。

第２の発明は、第１の発明のレーザとしてブロードコン
タクト型半導体レーザを用い、光路変更光学系として偏
光ビームスプリッタおよび１／４波長板を用い、分光素
子として平面回折格子を用いたものである。半導体レー
ザから放出されるレーザビームが偏光ビームスプリッタ
に対してＰ偏光となるように半導体レーザと偏光ビーム
スプリッタとを配置することにより、レーザビームは偏
光ビームスプリッタ、１／４波長板を透過して平面回折
格子で反射され、レンズによって位相補正素子上に多重
横モードを分離した回折像が結像される。位相補正素子
は、上記と逆方向にレンズ、平面回折格子を通過した後
にガウスビームが得られるように、分離した横モードの
位相を補正して入射方向と同方向にレーザビームを反射
する。ここで、Ｐ偏光は１／４波長板を透過することに
よって右回りの円偏光に変換され、平面回折格子、位相
補正素子で反射された後再度平面回折格子で反射されて
（奇数回反射されて）１／４波長板に左回りの円偏光で
入射されることになるため、１／４波長板を透過するこ
とによってＳ偏光に変換され、偏光ビームスプリッタに
よって半導体レーザ配置位置とは異る方向に反射されて
ガウスビームが得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、レーザビームをカ
ットすることなく位相補正によってガウスビームを得る
ようにしているため、放出されたレーザビームのエネル
ギ損失を最小限にして明瞭なシングルスポットを得るこ
とができる、という効果が得られる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図（１）は本実施例の光学系を示すもので、ｐｎ接
合面１０が紙面と直交するように配置されたブロードコ
ンタクト型半導体レーザ１４のレーザビーム放出側には
、レーザビームを平行にするコリメータ３０が配管され
ている。上記半導体レーザ１４から放出されたレーザビ
ームのニアフィールドパターン（近視野像）は、ｐｎ接
合面１０に沿って第１図（２）に示すようになる。コリ
メータ３０のレーザビーム射出側には、接合面３６がレ
ーザビームの進行方向と４５°の角度を成すように偏光
ビームスプリッタ３２が配置されている。この偏光ビー
ムスプリッタ３２は直角プリズムの斜面に高屈折率物質
と低屈折率物質とから成る交互多層膜を蒸着し、直角プ
リズムの斜面同士を貼り合わせて構成されている。この
偏光ビームスプリッタは、入射面に対して平行（紙面に
対して平行）に振動するＰ偏光を透過し、入射面に対し
て垂直（紙面に対して垂直）に振動するＳ偏光を反射す
る。このため、半導体レーザ１４と偏光ビームスプリッ
タ３２とは、半導体レーザ１４から放出されたレーザビ
ームが偏光ビームスプリッタに対してＰ偏光となるよう
に配置される。偏光ビームスプリッタ３２のレーザビー
ム射出側には、光学軸が偏光ビームスプリッタを透過し
たＰ偏光の偏光面に対して４５°の角度を成すように、
１／４波長板３４が配置されている。上記偏光ビームス
ブリック３２と１／４波長板３４は光路変更光学系を構
成する。１／４波長板３４のレーザビーム射出側には、
レンズ３８、分光素子としての反射型の平面回折格子４
０、レンズ３８の焦点面上に配置された反射型の位相補
正板４２が順に配置されている。

平面回折格子４０は、格子を形成する溝の延在方向がｐ
ｎ接合面に沿う方向く紙面に直交する方向）を向くよう
に配置されている。この平面回折格子４０ではレーザビ
ームの入射角をα、レーザビームの回折角をβ、レーザ
ビームの波長をλとすると、ｓｉｎα＋　ｓｉｎβ＝ｍλ／ｄ　　　　・（１）の関
係がある。ただし、ｍは回折の次数、ｄは格子定数であ
る。平面回折格子４０によって上記（１）式を満たすよ
うに回折された各次数の回折光は、更に縦モードの相違
によって微細なスペクトルパターンとなる。これらは更
に横モードの相違にによって微細なパターンに分離され
、第１図〔４〕に示すように、縦モードを表す各ピーク
（極大）Ｐｌ、Ｐ２　、Ｐ３　　・・・の中に次数が異
なる複数の微細な横モードが重畳されている。なお、図
では３つのピークにのみ符号を付した。第６図は、各ピ
ークＰＩ、Ｐ２、Ｐ３に０次、２次、３次、４次のみの
横モードの成分を持っている場合の縦モードスペクトル
パターンの拡大図を示すものである。

また、位相補正板４２上の横モードパターンはエルミー
ト分布になる（第５図参照）。

また、位相補正板４２は、ホログラフィ技術によって表
面に凹凸のパターンが形成されたホログラムの表面にア
ルミニウム等の反射膜と保護膜とを蒸着して作成される
と共に、入射光の方向と同方向に光を反射するように湾
曲されて構成されてレンズ３８の焦点面上に配置されて
いる。

次に、回折像の縦モードの各ピークの中に各々０次〜５
次の微細な横モードの成分が重畳されている場合を例に
採って位相補正板４２の凹凸パターンを説明する。位相
補正板４２上の回折像の横モードのパターンは第５図に
示すようになり、各ピークに対応した０次〜５次の横モ
ードの輝点として表われる。０次横モードの輝点は１個
、１次横モードの輝点は２個、２次〜５次横モードの輝
点は各々３個、４個、５個、６個である。０次横モード
の輝点は１個であるため位相補正の必要はないが、１次
以上の横モードについては輝点が複数個存在し、各輝点
間に位相差が存在するため位相補正の必要が生ずる。第
７図〜第１２図は、位、相補正板４２の第５図に示した
Ｉ−Ｉ線〜ＶＩ−Ｖｌ線における断面形状を各横モード
の強度分布くエルミート分布）に対応させて示したもの
である。

強度分布における横軸Ｘは位置を示し、縦軸Ｐ　（Ｘ）
は位置Ｘに対応する相対強度を示すものである。

０次横モードの強度分布は第７図（２）に示すようにな
り、輝点が１個のため位相補正の必要はなく、従って第
５図Ｉ−Ｉ線に沿う位相補正板４２の断面形状は第７図
（１）に示すようにフラットである。

１次横モードの強度分布は第８図（２）に示すように２
個の輝点に対応したピークｐ（ｘ）＋　、Ｐ（Ｘ）２を
備えた分布になっており、ピークＰ　（Ｘ）＋　、Ｐ　
（Ｘ）２間にπ（λ／２、ただし、λは１次横モードの
波長である）の位相差が存在している。従って、ピーク
Ｐ　（Ｘ）　ｌの位相を基準にしてピークＰ（Ｘ）２の
位相をλ／２補正すれば、１次横モードの位相ずれは解
消されることになる。位相をλ／２補正するためにはビ
ーム間にλ／２の光路差を与えればよく、位相補正板４
２は反射によって位相を補正するようにしているため、
第８図（１）に示すように凹部５０１の深さｈをλ／４
と等しくする。この凹部５０１に入射されたレーザビー
ムは入射方向に反射されるため、基準面５２１に入射さ
れたレーザビームに対して往復路でλ／２の光路差が与
えられることになる。

２次横モードの強度分布は第９図（２）に示すように、
３個の輝点に対応したピークＰ　（Ｘ）３　、Ｐ　（Ｘ
）４、Ｐ（Ｘ）ｓを備えた分布になっており、ピークＰ
（Ｘ）３、Ｐ（Ｘ）５０位相は同相であるがピークＰ（
Ｘ）４０位相はピークＰ（Ｘ）３、Ｐ（Ｘ）、の位相に
対シテλ／２（ただし、λは２次横モードの波長である
）ずれている。従って、第９図（１）に示すようにピー
クＰ（Ｘ）３　、Ｐ（Ｘ）Ｓのレーザビームが入射され
る部分を基準面５２□とすると共に、ピークＰ（Ｘ）、
のレーザビームが入射される部分を凹部５０□とし、そ
の深さをλ／４とする。

３次横モードの強度分布は第１０図（２）に示すように
、４個の輝点に対応したピークＰ（Ｘ）６、Ｐ（ｘ）７
、Ｐ（ｘ）、、Ｐ（Ｘ）９を備えた分布になっており、
ピークＰ（Ｘ）６　、Ｐ（Ｘ）１１の位相は同相であり
、またピークＰ（ｘ）、、Ｐ（Ｘ）９０位相も同相であ
る。

シカしながら、ヒ−りＰ（Ｘ）６　、Ｐ（ｘ）を間でλ
／２（ただし、λは３次横モードの波長である）の位相
差がある。従ってピークＰ　（Ｘ）ｓ　、Ｐ　（Ｘ）ｅ
のレーザビームが入射される部分を基準面５２３とし、
ピークＰ　（Ｘｈ　、Ｐ　（ｘ）ｓのレーザビームが入
射される部分を深さλ／４の凹部とする。

４次横モードの強度分布は第１１図（２）に示すように
、５個の輝点に対応したピークＰ　（ｘ）　＋　ｏ　５
Ｐ（Ｘ）＋＋、Ｐ　（Ｘ）　＋　２、Ｐ（Ｘ）＋３、Ｐ
　（Ｘ）　＋　４を備えた分布になっており、ピークＰ
（Ｘ’）＋ｏ、　Ｐ（Ｘ）＋２、Ｐ（Ｘ）＋４の位相は
同相であり、またピークＰ（ｘ）ｚ、Ｐ（Ｘ）＋３の位
相も同相である。しかしながら、ピークＰ　（Ｘ）　Ｉ
　０１Ｐ（ｘ）＋＋間でλ／２（ただし、λは４次横モ
ードの波長である）の位相差がある。従ってピークＰ（
Ｘ）１Ｇ、　Ｐ（Ｘ）１２、Ｐ　（Ｘ）　、、のレーザ
ビームが入射される部分を基準面５２４とし、ピークＰ
　（Ｘ）　ｌ　Ｉ、Ｐ　（Ｘ）　＋　３のレーザビーム
が入射される部分を深さλ／４の凹部５０．とする。

そして、５次横モードの強度分布は第１２図（２）に示
すように、６個の輝点に対応したピークＰ（Ｘ）　、５
、Ｐ（ｘ）１ｇ、Ｐ（Ｘ）ＩＴ、Ｐ（Ｘ）Ｉｓ、Ｐ（Ｘ
）Ｉｓ、Ｐ（ｘ）２゜を備えた分布になっており、ピー
クＰ（Ｘ）Ｉｓ、Ｐ（Ｘ）　、　、、Ｐ（ｘ）Ｉｓの位
相は同相であり、またピークＰ（Ｘ）　、、、Ｐ　（ｘ
）　＋　ｓ、Ｐ（Ｘ）２０の位相も同相である。しかし
ながら、ピークＰ（ｘ）Ｉｓ、Ｐ　（Ｘ）　１６間でλ
／２　（ただし、λは５次横モードの波長である）の位
相差がある。従ってピークｐ　（ｘ）　＋　ｓ、Ｐ（Ｘ
）＋ｔ、Ｐ（Ｘ）＋ｓのレーザビームが入射される部分
を基準面５２５とし、ピークＰ（ｘＬｓ、Ｐ　（Ｘ）　
＋　６、ｐ　（ｘ）２０のレーザビームが入射される部
分を深さλ／４の凹部５０５とする。

上記と同様にすることによって６次以上の横モードにつ
いても凹凸形状を決定することができる。

以上説明したように、位相補正板４２の凹凸パターンは
、位相補正板４２上の横モードの回折像（輝点）に対応
して形成されており、０次横モードの輝点に対しては位
相補正をせず、１次以上の横モードの輝点に対しては各
次数の横モードにおいて隣り合う輝点間でπの位相差が
生ずるように凹凸形状が定められている。

次に本実施例の作用を説明する。ブロードコンタクト型
半導体レーザ１４から放出されたレーデビーム（Ｐ偏光
）は、コリメータ３０によって平行にされた後、偏光ビ
ームスプリンタ３２を透過し、１／４波長板３４によっ
て右回りの円偏光に変換されてレンズ３８を介して平面
回折格子４０に入射される。平面回折格子４０に入射さ
れたレーザビームは、平面回折格子４０によって回折さ
れ、その回折像が位相補正板４２上に結像される。

このとき、レーザビームは平面回折格子４０で反射され
るため、右回りの円偏光から左回りの円偏光に変換され
る。この回折像は、第５図に示すように、０次、１次、
・・・の横モードの輝点の組が上記（１）式の各ｉｎ次
の次数についてそれぞれ発振縦モードの波長によって決
まる回折位置に繰り返して表われる像となり、各輝点は
基準面または凹部に各々入射されて入射方向と同方向に
反射される。そして、位相補正板４２の凹部または基準
面での反射によって、隣り合う輝点の位相が同相となる
ように補正される。位相補正板４２で反射されたレーザ
ビームは、平面回折格子４０で再度反射されて合成され
た後レンズ３８を介して１／４波長板３４に入射される
。ここで、位相補正板４２に入射された左回りの円偏光
が、位相補正板４２および平面回折格子４０で反射され
た後、すなわち２回反射された後１／４波長板に入射さ
れることになるため、レーザビームは１／４波長板に対
して左回りの円偏光として入射されることになる。この
左回りの円偏光は、１／４波長板３４によってＳ偏光に
変換され、偏光ビームスプリッタ３２に入射され、偏光
ビームスブリック３２の接合面３６によって反射される
。また、位を目補正板４２で上記のように各次数の横モ
ードの位相が補正されているため、偏光ビームスプリッ
タ３２の接合面３Ｇで反射されたレーザビームの進行方
向と垂直な断面の強度分布は第１図（３）に示すように
ガウス分布となっている。

従って、上記のように形成されたガウスビームをレンズ
で収束させることにより高エネルギのビームスポットが
得られる。

第１３図（１）、（２）は本実施例によるレーザビーム
の光強度と一方のローブをカットした従来のレーザビー
ムの光強度とを比較して示す線図である。

第１３図（２）に示す本実施例による光強度は、第１３
図（１）に示す従来例による光強度に比較して約２倍の
強度が得られている。

なお、上記のレーザ光学系を光記録装置に使用する場合
は、偏光ビームスプリッタからのガウスビーム射出側に
回転多面鏡、ガルバノメータおよび走査レンズ等でｔＩ
！！成された走査光学系を配置することになる。

上記ではブロードコンタクト型半導体レーザを用いた例
について説明したが位相同期型半導体レーザを用いるこ
ともできる。この場合には、回折像がエルミート分布に
ならないが、回折像の隣り合う輝点の位相を上記と同様
にλ／２だけ補正するように、輝点の位置に応じて位相
補正板の凹凸形状を定めればよい。すなわち、分光素子
として回折格子を使用し、レーザとして位相同期型半導
体レーザを使用した場合には、回折格子の溝の延在方向
が位相同期型半導体レーザの多重ストライプの配列方向
すなわち横モードの発生方向と平行になるように配置す
る。この結果、横モードの発生方向に対して直交する方
向にレーザビームが分離されて各極大が横モードの発生
方向に対して直交する方向に並列する。このとき、微細
な横モードは回折によって分離され位相補正素子によっ
てこの微細な横モードの位相が上記のように補正される
ためガウスビームを得ることができる。また、各横モー
ドに対する位相補正素子の位置が決まっているので、十
分な範囲をカバーできるように凹凸パターンを定めて位
相補正素子を配置しておけば発振が不安定で任意の横モ
ードが発生する場合であっても安定なガウスビームが得
られる。また固体レーザやガスレーザ等を用いてもよい
。

更に、分光素子として回折格子を用いる例について説明
したが、プリズム等の分光素子を用いるようにしてもよ
く、回折格子として透過型のものを使用してもよい。更
に、光路変更光学系として偏光ビームスプリッタを用い
た例について説明したが、ウォラストンプリズム、セナ
ーモンプリズム等の偏光プリズムを用いるようにしても
よい。

また、半導体レーザから偏光ビームスプリッタにレーザ
ビームをＰ偏光として入射させる例について説明したが
、Ｓ偏光として入射させてもよく、レンズ３８を平面回
折格子４０と位相補正板４２との間に位置してもよく、
１／４波長板に代えてファラデイ旋光子を用いて偏光面
を９０°回転させてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）は本発明の一実施例の平面図、第１図（２
）は半導体レーザから放出されたレーザビームのニアフ
ィールドパターンを示す線図、第１図（３）は第１図（
１）の光学系によって得られるレーザビームの強度分布
を示す線図、第１図（４）は１つの極大の縦モードの強
度分布を示す線図、第２図は位相同期型半導体レーザの
外観を示す斜視図、第３図はファーフィールドパターン
を示す線図、第４図〔１〕、（２）は従来の光学系を示
す平面図および正面図、第５図は回折像と位相補正板の
平面形状とを示す線図、第６図は縦モードのスペクトル
パターンの拡大図、第７図〜第１２図は各々第５図のＩ
−Ｉ線〜■−■線断面図と各断面図に対応する横モード
の強度分布線図とを示す図、第１３図（１）、（２）は
本実施例と従来例の光強度を比較して示す線図である。１４・・・ブロードコンタクト型半導体レーザ、３２・
・・偏光ビームスプリッタ、３４・・・１／４波長板、４０・・・平面回折格子、４２・・・位相補正板。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多重横モードで発振するレーザと、前記レーザのレーザビーム放出側に配置されてレーザビ
ームの入射方向に応じてレーザビームの射出方向を変更
する光路変更光学系と、前記光路変更光学系を通過したレーザビームを分光する
分光素子と、前記分光素子によって分光されたレーザビームを結像さ
せるレンズと、前記レンズの結像位置に配置されると共にガウスビーム
が得られるようにレーザビームの位相を補正して入射方
向と同方向に反射する位相補正素子と、を含むレーザ光学系。
（２）ストライプ幅が所定値以上のブロードコンタクト
型半導体レーザと、前記半導体レーザのレーザビーム放出側に配置されて入
射面に対して平行に振動するＰ偏光を透過しかつ入射面
に対して垂直に振動するＳ偏光をＰ偏光透過方向とは異
る方向に反射する偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタのＰ偏光透過側に配置された
１／４波長板と、前記１／４波長板を通過したレーザビームを回折を利用
して分光する平面回折格子と、前記平面回折格子によって分光されたレーザビームを結
像させるレンズと、前記レンズによる回折像結像位置に配置されると共にガ
ウスビームが得られるようにレーザビームの位相を補正
して入射方向と同方向に反射する位相補正素子と、を含むレーザ光学系。