JPH02139526A

JPH02139526A - 光増幅装置

Info

Publication number: JPH02139526A
Application number: JP63293949A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hiiro; 宏之日色
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1988-11-21
Filing date: 1988-11-21
Publication date: 1990-05-29
Also published as: US4993813A

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】［産業上の利用分野コ本発明は光増幅装置に係り、特に文字等の情報を記録媒
体に記憶する光記録装置の光源として好適な高エネルギ
の光を放出することができる光増幅装置に関する。

［従来の技術］光ビームによって文字等の情報を記録材料に記録させる
装置としては、例えばコンピュータ出力情報に基づいて
レーザビームを走査してマイクロフィルム等の記録材料
に文字等の情報を直接記録するレーザコンピュータアウ
トプットマイクロフィルマー（レーデコム）が知られて
いる（特開昭５５−６７７２２号公報）。このレーザコ
ムは、レーザビームを発振するアルゴンレーザと、文字
情報に応じてレーザビームを光変調する光変調器と、光
変調器によって変調されたレーザビームを主走査方向に
偏向させる回転多面鏡と、回転多面鏡からの反射光を副
走査方向に偏向させる偏向ミラーを備えたガルバノメー
タとを備えており、回転多面鏡とガルバノメータとによ
って光変調器から出力されたレーザビームを走査レンズ
を介して記録材料上に二次元走査することによって文字
等の情報を記録材料上に記録させるように構成されてい
る。

しかしながら、上記のレーザコムではオンオフ制御でき
ないアルゴンレーザを用いていることから光変調器等が
必要になるため、近時アルゴンレーザに代えて半導体レ
ーザを用いることが提案されている。このような半導体
レーザとしては、５ＤＬ−２４１０、Ｓ　Ｄ　Ｌ　−２
４２０（ＳｐｅｃｔｒａＤｉｏｄｅ　Ｌａｂｓ　　社製
、商品名）シリーズ等がある。

この半導体レーザの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、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
半導体レーザを記録材料への記録用光源として用いても
、レーザビームが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ドツ）／７．２ｍ
ｍ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（Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ。

４１　　（１２）、１５Ｄｅｃｅｍｂｅｒ　　１９８２
）。また、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。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記ローブをカットする従来の光学系で
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、ＬＤＦ（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
際して高エルルギを必要とする記録材料には適用が困難
となる。

上記に開示されたローブを合成する光学系を用いると、
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
てずれてしまい、高エネルギ密度で集光させることが困
難となる。

本発明は上記問題点を解決すべく成されたもので、高エ
ネルギ密度の光ビームを放出することができる光増幅装
置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本発明は、第３図に示すよう
に、第１の反射鏡Ａと第１の反射鏡Ａより反射率が小さ
い第２の反射鏡Ｂとを対向配置して構成した光共振器の
第１の反射鏡Ａと第２の反射鏡Ｂとの間に、誘導放出に
よって光を増幅する複数の増幅手段Ｃ１、Ｃ２、・・・
と、前記増幅手段ＣＩ、Ｃ２、・・・の各々から入射さ
れた光を合成して前記第２の反射鏡Ｂ方向へ射出しかつ
前記第２の反射鏡Ｂで反射されて入射された光を分離し
て前記各々の増幅手段Ｃ１、Ｃ２、・・・の方向へ射出
する光合成分離手段りと、を配置して構成したものであ
る。

［作用］本発明によれば、複数の増幅手段Ｃ＋　、Ｃ２、・・・
から放出された光は、光合成分離手段りに入射され光合
成手段りで合成されて第２の反射鏡Ｂ方向へ射出され、
第２の反射鏡Ｂで反射される。

光の経路は可逆的であるため、第２の反射鏡Ｂで反射さ
れた光は往路を通って光合成分離手段りの合成光射出点
に入射されて分離された後、増幅手ｔｃ、　、Ｃ２、・
・・の方向へ射出され、増幅手段を通過して第１の反射
鏡Ａで反射される。従って、光は第１の反射鏡Ａと第２
の反射鏡８間を往復し、この往復の時間を光波の振動周
期の整数倍にすると、光が同じ場所に戻ったときの振動
の位相が同じになり、定在波が発生して誘導放出によっ
て増幅される。光の発振初期には、自然放出によって種
々の位置から種々の位相と偏光面を持った光があらゆる
方向に広がるが、振幅が大きい光はど誘導放出の割合が
大きいため、強い波は増幅されかつ弱い波は吸収されて
次第に１つのモードの波に統一され、第２の反射鏡を透
過して外部に放出される。

［発明の効果］以上のように本発明によれば、複数の増幅手段によって
増幅した光を合成して出力しているため、高エネルギの
光ビームが得られる、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図および第２図に示すように、ｚ軸に垂直な平行平
面１０ＡＳ　ＩＯＢを備えた二軸結晶体１０がこの平行
平面が入射出面となるように配置されている。このよう
な、二軸結晶としては、鱗珪石（ＳｉＯ２）、雲母（Ｋ
２Ｏ・ＡＩ！２０．・６ＳｉＯ，・２Ｈ２０）、クリソ
ベリル（Ｂ　ｅ　Ａ　Ｉ！　２０４　）　、フォルフチ
ライト　（ＭｇＳｉｚＯ４）、あられ石（ＣａＯ・ＣＯ
□）、フッ素タイプのトパーズ（Ａ　１２Ｓ　ｉ　０４
　（Ｆ）　２　）、石膏（ＣａＯ−８Ｏ３・２Ｈ２０）
を使用することができる。これらの二軸結晶は、Ｚ軸に
垂直な平面に光を入射させると入射された光が円錐状に
屈折する性質を備えている。また、電界中で円錐屈折性
を示すＡＤＰ　（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ，）を使用することも
できる。

二軸結晶体１０の、円錐屈折の底面に対応する面１０Ａ
側には、円錐屈折の底面の周に沿うように、位相を補正
するための波長板１２ＡＳ１２Ｂ。

１２Ｃ１コリメータ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ。

方の鏡面の反射率が略９０％でかつ他方の鏡面が無反射
状態になるようにコーティングされた半導体レーザ１６
Ａ、１６Ｂ、１６Ｇが順に配置されている。この半導体
レーザから放出されるレーザビームの偏光面の角度は、
レーザビームの二軸結晶体１０の面１０Ａへの入射位置
に応じて定められており、二軸結晶体１０で合成される
合成光が円偏光となるように定められている。

二軸結晶体１０の、円錐屈折の頂点に対応する面１０Ｂ
側には、１／４波長板１８、モードセレクタとして作用
する偏光ビームスプリッタ２０、反射率が略２〜５％の
第２の反射鏡２２が順に配置されている。この偏光ビー
ムスプリッタ２０の接合面は、光軸と４５°の角度を成
しており、特定方向に偏光したレーザビームのみを第２
の反射鏡２２方向へ通過させる。なお、各半導体レーザ
の反射率が略９０％の鏡面は第１の反射鏡として作用し
、この鏡面と第２の反射鏡とで光共振器が構成されてい
る。

次に本実施例の作用を説明する。半導体レーザ１６Ａ、
１６Ｂ、１６Ｃの各々から放出されたレーザビームは、
コリメータ１４Ａ、１４Ｂ、１４０１波長板１２Ａ、１
２Ｂ、１２ｃを介して二軸結晶体１０へ入射される。二
軸結晶体１０に入射されたレーザビームは、円錐状に屈
折した後合成され円偏光となって面１０Ｂから射出され
る。この円偏光は１／４波長板１８を通過して平面偏光
に変換され、偏光ビームスプリッタ２０を透過して第２
の反射鏡２２に入射される。このとき、レーザビームの
一部は偏光ビームスプリッタ２０の接合面で反射され、
特定の方向に偏光したレーザビームのみが偏光ビームス
プリッタ２０を透過する。偏光ビームスプリッタ２０を
透過したレーザビームは、第２の反射鏡２２で反射され
、往路と同一の光路を通り、二軸結晶体１０で平面偏光
に分離された後各々の半導体レーザに入射され、半導体
レーザの鏡面で反射される。このように、レーザビーム
は半導体レーザの鏡面と第２の反射鏡との間で往復し、
半導体レーザによる誘導放出によって増幅されると共に
偏光ビームスプリッタによって１つのモードの波に統一
され、所定強度になったときに第２の反射鏡を透過して
外部に放出される。

次に本発明の他の実施例を第４図を参照して説明する。

本実施例は半導体レーザに代えて半導体レーデの両鏡面
を無反射コーティングして構成した光増幅器を用いるも
のである。この光増幅器は、第５図（１）、（２）に示
すように、ｎ型半導体領域２４とｎ型半導体領域２６と
の間に活性領域２８を挟持し、ｎ型半導体領域２４にス
トライプ幅Ｔの陽極電極３０を設けると共にｎ型半導体
領域２６に陰極電極３２を設けて構成され、鏡面３４．
３６は無反射コーティングされている。

光増幅器４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃは第１図および第２図
に示した半導体レーザ１６Ａ、１６Ｂ。

１６Ｃと同一の位置に配置され、光増幅器４０Ａ、４０
Ｂ、４０Ｃの一方の鏡面に対向するように反射率路９０
％の第１の反射鏡４２が配置されている。なお、本実施
例において第１の反射鏡と光増幅器以外の部分は上記実
施例と同一であるため対応する部分に同一符号を付して
説明を省略する。

本実施例においても上記実施例と同様にレーザビームが
放出される。

なお、上記各実施例で説明した波長板１２Ａ、１２Ｂ、
１２Ｃは位相を補正するためのものであるため、位相補
正の必要がないときは省略することができる。また、半
導体レーザは上記の個数に限定されるものではなく、２
個または３個を越える個数配置することができ、このと
きには半導体レーザの個数に応じたエネルギのレーザビ
ームが得られる。更に、光合成分離手段として二軸結晶
体を用いた例について説明したが、−軸結晶の直角プリ
ズムを２個接合して構成され入射光を常光線と異常光線
とに分離するウォラストンプリズム、ロツションプリズ
ム、セナーモンプリズム等を使用することができる。ま
た更に、ビームセレクタ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、エタロン等を用いるよう
にしてもよく、このビームセレクタを省略してもよい。

また、本発明は光ディスク、感熱プリンタ、レーザプリ
ンタ等の光源部に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図は上記実施
例の側面図、第３図は本発明を説明するためのブロック
図、第４図は本発明の他の実施例の第２図と同様の側面
図、第５図（１）、（２）は光増幅器の断面図である。１０・・・二軸結晶体、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ・・・半導体レーザ、１８・・
・１／４波長板、２０・・・偏光ビームスプリッタ、２２・・・第２の反射鏡。第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１の反射鏡と第１の反射鏡より反射率が小さい
第２の反射鏡とを対向配置して構成した光共振器の第１
の反射鏡と第２の反射鏡との間に、誘導放出によって光
を増幅する複数の増幅手段と、前記増幅手段の各々から
入射された光を合成して前記第２の反射鏡方向へ射出し
かつ前記第２の反射鏡で反射されて入射された光を分離
して前記各々の増幅手段の方向へ射出する光合成分離手
段と、を配置した光増幅装置。