JPH03189935A - 半導体レーザとそれを用いた光情報装置 - Google Patents

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、非点収差を有するレーザ光を出射する半導体
レーザを用いた光情報装置に係り、特に半導体レーザか
ら出射されるレーザ光の出力を一定に保つ方法および半
導体レーザ自身の構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、半導体レーザから出射されるレーザ光の出力を一
定に保つ方法、すなわちＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　
　Ｐｏｗｅｒ　　Ｃｏｎｔｒｏｌ）は、第１６図に示す
ように、レーザチップ１の裏側１ｂから出射する後方光
６を、半導体レーザの筐体３内に内蔵された光検出器２
で受光し、その出力が一定になるようにレーザチップ１
に電流フィード・バックをかけ、レーザチップ１の表側
１ａから出射する前方光５の出力を制御するＡＰＣを行
っていた。

しかし、この方法によるＡＰＣは半導体レーザへ戻り光
がある場合、その戻り光が、半導体レーザの筐体３内に
内蔵された光検出器２やレーザチップ１に入射すること
により、光検出器２の出力を一定に制御しても、レーザ
チップ゛１の表側１ａから出射する前方光５の出力は一
定にならない。

これに対して、第１７図に示すように、レーザチップ１
の表側１ａから出射する前方光５をレンズ８を介し平行
光９に変換した後、ビームスプリッタ１０で分岐して、
分岐された平行光束１１を集光レンズ１２を用いて光検
出器１３に入射させ、光検出Ｈａ１３からの出力が一定
になるようにレーザチップ１に電流フィード・バックを
かけ、レーザチップ１の表側１ａから出射する前方光５
の出力を制御するＡＰＣを行ったものもある。

一方、半導体レーザのレーザチップ１．から出射される
前方光５は、一般に、第１８図に示すように、その収束
点が、レーザチップ１の接合面１ｃ（Ｘ−Ｚ面）方向（
収束点Ｄ）と接合面１ｃに垂直な面２ｄ　（Ｙ−Ｚ面）
方向（収束点Ｃ）で異なる光学特性、すなわち非点収差
（長さΔＺを非点隔差という）を有している。

従来、この非点収差を補正する方法として、第１９図に
示すように、平行平板２００を、半導体レーザのレーザ
チップ１から出射された前方光５の光路中で、平行平板
２００の法線ベクトル２００ａを光軸１００に対して傾
斜させて行っている。しかし、半導体レーザのＡＰＣに
ついては考慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来技術（第１６図）によるＡＰＣは、Ａ
ＰＣ用光検光検出器１３前方光５の部分光束１１を入射
させるために、半導体レーザ以外のレンズ８、ビームス
プリッタ１０、集光レンズ１３等の光学部品を必要とす
るため、構造上大形化する課題があった。

本発明の目的は、従来必要であったＡＰＣ用の光学部品
を別途設けることなく、上記課題点を解決することので
きる半導体レーザを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、上記目的は、半導体レーザを、半導体レーザチ
ップと、入射光の一部を反射し残りを透過するビームス
プリッタ膜を有する平行平板を、レーザチップから出射
された前方光の光路中に配置し、かつその法線ベクトル
を光軸に対してレーザチップの接合面内で傾斜させた光
束分岐手段と、該光束分岐手段を反射または透過した光
束を検出するための光検出器とを単一の筐体内に具備し
て構成することにより達成される。

〔作　用〕

本発明の作用を第２図を用いて説明する。

第２図おいて、半導体レーザの上記光束分離手段４は、
レーザチップ１の側の面４ｄに入射光の一部を反射し残
りを透過するビームスプリッタ膜４ａを有する厚さｔの
平行平板４ｂを、レーザチップ１から出射された前方光
５の光路中に配置し、かつその法線ベクトル４Ｃを光軸
１００に対してレーザチップ１の接合面１ｃ（Ｘ−Ｚ面
）内で傾斜角θだけ傾けである。

半導体レーザのレーザチップ１から出射された非点収差
（非点隔差Δ２０　）を有する前方光５は、光束分離手
段４のビームスプリッタ膜４ａで、透過光束１５と反射
光束１６に分離される。ビームスプリッタ膜４ａを反射
した反射光束１６は、光検出器２に入射する。

一方、光軸１００に対して傾斜角θ傾いた厚さｔ、屈折
率ｎの平行平板４ｂを通過した透過光束１５には、次式
で与えられる非点隔差ΔＺ、が発生する。

よって、この非点隔差ΔＺ□と前方光５の非点隔差ΔＺ
、の関係がΔＺ□＝−ΔＺ０となるように、平行平板４
ｂの傾斜角θ、厚さｔ、屈折率ｎを設定することにより
、透過光束１５は非点収差の補正された光束となる。

以上の構成の半導体レーザにおいて、反射光束１６を光
検出器２で受光し、その出力が一定になるように、ＡＰ
Ｃ回路７を用いてレーザチップ１に電流フィード・バッ
クをかけ、レーザチップ１の表側１ａから出射する前方
光５の出力を一定に制御することにより、半導体レーザ
の実質的出射光である非点収差の補正された光束１５の
出力を一定に保つＡＰＣを行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の半導体レーザを図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は本発明の半導体レーザの第１の実施例を示す構
成図である。

第１図において、１はレーザチップ、２は光検出器、３
は筐体、４はレーザチップ１の側の面４ｄに入射光の一
部を反射し残りを透過するビームスプリッタ膜４ａを有
する厚さｔの平行平板４ｂを、レーザチップ１から出射
された前方光５の光路中に配置し、かつその法線ベクト
ル４Ｃを光軸１００に対してレーザチップ１の接合面１
ｃ（Ｘ−２面）内で傾斜角θだけ傾けである光束分離手
段で筐体３の窓として兼用しである。また１６はヒート
シンク、１７は光検出器２の取付は部材、１８は端子で
ある。

以下に本実施例の半導体レーザの出力光の非点収差補正
機能とＡＰＣ動作を説明する。

レーザチップ１から出射された非点収差（非点隔差ΔＺ
ｏ）を有する前方光５は、光束分離手段４のビームスプ
リッタ膜４ａで、透過光束１５と反射光束１６に分離さ
れる。ビームスプリッタ膜４ａを反射した反射光束１６
は、光検出器２に入射する。

一方、光軸１００に対して傾斜角θ傾いた厚さｔ、屈折
率ｎの平行平板４ｂを通過した透過光束１５には、（１
）式で与えられる非点隔差ΔＺ１が発生する。

よって、この非点隔差ΔＺ１と前方光５の非点隔差ΔＺ
ｏの関係がΔ２□＝−ΔＺｏどなるように、平行平板４
ｂの傾斜角θ、厚さｔ、屈折率ｎを設定することにより
、透過光束１５は非点収差の補正された光束となる。

以上の構成の半導体レーザにおいて、反射光束１６を光
検出器２で受光し、ＡＰＣ回路７（図示せず）を用いて
、光検出器２の出力が一定になるようにレーザチップ１
に電流フィード・バックをかけ、レーザチップ１の表側
１ａから出射する前方光５の出力を一定に制御すること
により、半導体レーザの実質的出射光である光束１５の
出力を一定に保つＡＰＣを行うことができる。

以上本実施例の半導体レーザによれば、非点収差の補正
されたレーザ光を得ることが出来、かつその出力を一定
に保つＡＰＣを行うことが出来る。

また、本実施例の半導体レーザにおいて、ＡＰＣ回路７
をＩＣ化して筐体３内に内蔵してもよい。

さらに、ビームスプリッタ膜４ａを偏光依存性のある偏
光ビームスプリッタ膜としてもよい。その場合、偏光ビ
ームスプリッタ膜を２枚の平行平板ではさんだ構成でも
よい。

次に、本発明の半導体レーザの第２の実施例をを第３図
を用いて説明する。第３図において、第１図と同一符号
は同一部品を示す。また第３図において破線で示す本半
導体レーザの筐体３は、第・　１１　・ ・　１２・・ １図で示した半導体レーザの筐体３と同じ形状を有して
いる。なおヒートシンク１６、光検出器２の取付は部材
１７、端子１８は省略した。

第３図における、本発明の第２の実施例の半導体レーザ
の光束分離手段１４は、レーザチップ１の側の面１４ｄ
１に入射光の一部を反射し残りを透過するビームスプリ
ッタ膜１４ａ１を有する厚さｔｌの平行平板１４ｂ１と
平行平板１４ｂ１側の面１４ｄ２に反射防止膜１４ａ２
を有する厚さｔ２の平行平板１４ｂ２を、レーザチップ
１から出射された前方光５の光路中に配置し、かつそれ
ぞれ法線ベクトル１４ｃｍ、１４ｃ２を光軸１００に対
してレーザチップ１の接合面１ｃ（Ｘ−Ｚ面）内で傾斜
角θ、、θ２だけ互いに逆方向に傾けてあり、筐体３の
窓として兼用しである。

レーザチップ１から出射された非点収差（非点隔差Δ２
０　）を有する前方光５は、平行平板１４ｂ□のビーム
スプリッタ膜１４ａ１で、透過光束１５と反射光束１６
に分離される。ビームスプリッタ膜１４ａ１を反射した
反射光束１６は、光検出器２に入射する。

一方、光軸１００に対して傾斜角θ１傾いた厚さｔｌ、
屈折率ｎ１の平行平板１４ｂ□を通過した透過光束１５
は、非点隔差ΔＺ１が発生する。そして透過光束１５は
、平行平板１４ｂ２の反射防止膜１４ａ２を透過し、さ
らに光軸１００に対してレーザチップ１の接合面１ｃ（
Ｘ−Ｚ面）内で平行平板１４．　ｂ□とは逆方向に傾斜
角θ２だけ傾いた厚さｔ２、屈折率ｎ２の平行平板１４
ｂ２を通過することにより、非点隔差Δｚ２が与えられ
た透過光束１９となる。

よって、この非点隔差ΔＺ１とΔｚ２と前方光５の非点
隔差ΔＺ０の関係がΔＺ１＋ΔＺ２＝−ΔＺ０となるよ
うに、平行平板１４ｂ１．１４ｂ２の傾斜角θ、、θ２
、厚さｔｌ、ｔ２、屈折率ｎ、、ｎ２を設定することに
より、透過光束１９は非点収差の補正された光束となる
。また本半導体レーザは、平行平板１４ｂ１．１４ｂ２
を傾斜角θ１＝−０２、厚さｊ１＝ｔ２、屈折率ｎ１＝
ｎ、なるように設けであることにより、平行平板１４ｂ
□を通過した透過した光束１５に非点隔差ΔＺ１と共に
与えられるコマ収差も補正出来る構成となっている。。

以上の構成の半導体レーザにおいて、反射光束１６を光
検出器２で受光し、ＡＰＣ回路７を用いて、光検出器２
の出力が一定になるようにレーザチップ１に電流フィー
ド・バックをかけ、レーザチップ１の表側１ａから出射
する前方光５の出力を一定に制御することにより、半導
体レーザの実質的出射光である光束１９の出力を一定に
保つＡｐｃを行うことができる。

以上本実施例の半導体レーザによれば、非点収差とコマ
収差の補正されたレーザ光を得ることが出来、かつその
出力を一定に保つＡＰＣを行うことが出来る。

次に、本発明の半導体レーザの第３の実施例をを第４図
を用いて説明する。第４図において、第３図と同一符号
は同一部品を示す。

第４図における、本発明の第３の実施例の半導体レーザ
の光束分離手段２０は、第３図で示した第２の実施例の
半導体レーザの光束分離手段１４の変形例である。すな
わち、レーザチップ１の側の面２０ｄ□に反射防止膜２
０ａ□を有する厚さｔｌの平行平板２０ｂ□と、平行平
板２０ｂ１側の面２０ｄ２に入射光の一部を反射し残り
を透過するビームスプリンタ膜２０ａ２を有する厚さｔ
２の平行平板２０ｂ２を、レーザチップ１から出射され
た前方光５の光路中に配置し、かつそれぞれ法線ベクト
ル２０ｃ工、２０ｃ２を光軸１００に対してレーザチッ
プ１の接合面１ｃ（Ｘ−Ｚ面）内で傾斜角θ、、θ２だ
け互いに逆方向に傾けてあり、筐体３の窓として兼用し
である。

レーザチップ１から出射された非点収差（非点隔差ΔＺ
、）を有する前方光５は、光軸１００に対して傾斜角θ
１傾いた厚さｔｌ、屈折率ｎ１の反射防止膜２０ａ１を
有する平行平板２０ｂ１を通過し、非点隔差ΔＺ工が与
えられた透過光束２１となる。そして透過光束２１は、
平行平板２０ｂ２のビームスプリッタ膜２０ａ２で、透
過光束２２と反射光束２３に分離される。ビームスプリ
ッタ膜２０ａ２を反射した反射光束２３は、光検出器２
に入射する。

ここで、透過光束２２は、平行平板２０ｂ２のビームス
プリッタ膜２０ａ２を透過し、さらに光軸１００に対し
てレーザチップｌの接合面１ｃ（Ｘ−Ｚ面）内で平行平
板２ｏｂ１とは逆方向に傾斜角θ２だけ傾いた厚さｔ２
、屈折率ｎ２の平行平板２０ｂ２を通過することにより
、非点隔差ΔＺ２が与えられる。また本実施例において
も、非点隔差ΔＺ１とΔＺ、と前方光５の非点隔差ΔＺ
１の関係がΔｚ１＋ΔＺ２＝−ΔＺｏとなるように、さ
らに平行平板２０ｂ１を通過した際に、光束２１に与え
られるコマ収差も補正するように、平行平板２０ｂ１．
２０ｂ、の傾斜角θ□、θ２、厚さｔｌ、ｔ２、屈折率
ｎ、、ｎ２を設定することにより、透過光束２２の非点
収差とコマ収差は補正出来る構成となっている。

上記半導体レーザにおいて５反射光束２３を光検出器２
で受光し、ＡＰＣ回路７を用いて、光検出器２の出力が
一定になるようにレーザチップ１に電流フィード・バッ
クをかけ、レーザチップ１の表側１ａから出射する前方
光５の出力を一定に制御することにより、半導体レーザ
の実質的出射光である光束２２の出力を一定に保つＡＰ
Ｃを行うことができる。

以上本実施例の半導体レーザによれば、非点収差とコマ
収差の補正されたレーザ光を得ることが出来、かつその
出力を一定に保つＡＰＣを行うことが出来る。

また、本実施例では、反射防止膜２０ａ１をＰ偏光（偏
光方向が紙面に平行な直線偏光）を透過し、Ｓ偏光（偏
光方向が紙面に垂直な直線偏光）を反射する偏光膜とす
れば、温度特性などにより、レーザチップ１を出射する
前方光５の偏光特性が劣化しても、偏光膜を透過した光
束である反射光束２３を用いてＡＰＣを行っているため
、半導体レーザの実質的出射光である光束２２の偏光特
性は劣化することは無い。

次に、本発明の半導体レーザの第４の実施例をを第５図
を用いて説明する。第５図において、第１図と同一符号
は同一部品を示す。

第５図における、本発明の第４の実施例の半導体レーザ
の光束分離手段２４は、レーザチップ１の側の面２４ｄ
に反射防止膜２４ａを有し、面２４ｄの反対側の面２４
ｆに入射光の一部を反射し残りを透過するビームスプリ
ッタ膜２４ｅを有する厚さｔの平行平板２４ｂを、レー
ザチップ１から出射された前方光５の光路中に配置し、
かつその法線ベクトル２４ｃを光軸１００に対してレー
ザチップ１の接合面１ｃ（Ｘ−Ｚ面）内で傾斜角θだけ
傾けてあり、筐体３の窓として兼用しである。

レーザチップ１から出射された非点収差（非点隔差Δ２
０　）を有する前方光５は、反射防止膜２４ａ、平行平
板２４ｂを通過し、ビームスプリッタｌｉ　２４　ｅで
、透過光束２５と反射光束２６に分離される。ビームス
プリッタ膜２４ｅを透過した透過光束２５は、光検出器
２に入射する。

一方、光軸１００に対して傾斜角θ傾いた厚さｔ、屈折
率ｎの平行平板２４ｂを２度通過した反射光束２６は、
（１）式で与えられる非点隔差Δ２□の２倍の非点隔差
２×ΔＺｉが発生する。

よって、また本実施例においても、非点隔差２×Δｚ１
と前方光５の非点隔差ΔＺｏの関係が２ＸΔＺ１＝−Δ
Ｚｏとなるように、平行平板２４ｂの傾斜角θ、厚さｔ
、屈折率ｎを設定することにより１反射光束２６は非点
収差の補正された光束となる。

以上の構成の半導体レーザにおいて、透過光束２５を光
検出器２で受光し、ＡＰＣ回路７を用いて、光検出器２
の出力が一定になるようにレーザチップ１に電流フィー
ド・バックをかけ、レーザチップ１の表側１ａから出射
する前方光５の出力を一定に制御することにより、半導
体レーザの実質的出射光である光束２６の出力を一定に
保つＡＰＣを行うことができる。

次に、本発明の半導体レーザの第５の実施例をを第６図
を用いて説明する。第６図において、第５図と同一符号
は同一部品を示す。

第５図における、本実施例の半導体レーザの光束分離手
段２４は、第５の実施例の半導体レーザの実質的出射光
である光束２６のコマ収差を補正する構成である。レー
ザチップ１の側の面２８ｄ１に反射防止膜２８ａ１を有
する厚さｔｌの平行平板２８ｂ□と、平行平板２８ｂ□
の側の面２８ｄ２に反射防止膜２８ａ２を有し、面２８
ｄ２の反対側の面２８ｆ２に入射光の一部を反射し残り
を透過するビームスプリッタ膜２８ｅ２を有する厚さｔ
２の平行平板２８ｂ２を、レーザチップ１から出射され
た前方光５の光路中に配置し、かつそれぞれ法線ベクト
ル２８ｃい２８Ｃ２を光軸１００に対してレーザチップ
１の接合面１ｃ（Ｘ−Ｚ面）内で傾斜角θ、、θ２だけ
互いに逆方向に傾けてあり、筐体３の窓として兼用しで
ある。

レーザチップ１から出射された非点収差（非点隔差Δｚ
　ｎ　）を有する前方光５は、光軸１００に対して傾斜
角θ１傾いた厚さｔ□、屈折率ｎ１の反射防止膜２８ａ
１を有する平行平板２８ｂ１を通過し、非点隔差ΔＺ１
が与えられた透過光束２７となる。そして透過光束２７
は、反射防止膜２８ａ２、平行平板２８ｂ２を通過し、
ビームスプリッタ膜２８ｅ２で、透過光束２９と反射光
束３０に分離される。ビームスプリッタ膜２８ｅ２を透
過した透過光束２９は、光検出器２に入射する。

一方、光軸１００に対して傾斜角θ２傾いた厚さｔ２、
屈折率ｎ２の平行平板２８ｂ２を２度通過した反射光束
３０は、（１）式で与えられる非点隔差ΔＺ２の２倍の
非点隔差２×ΔＺ２が発生する。

よって本実施例においても、非点隔差ΔＺ１と２×ΔＺ
２と前方光５の非点隔差Δ２．の関係がΔＺ□＋２×Δ
Ｚ２＝−ΔＺｏとなり、さらに平行平板２８ｂ１を通過
した際に、光束２７に与えられるコマ収差も補正するよ
うに、平行平板２８ｂ１．２８ｂ２の傾斜角θ、、θ２
、厚さｔ□、ｔ２、屈折率ｎ　ｉｓ　ｎ　２を設定する
ことにより、反射光束３０は非点収差とコマ収差の補正
出来る構成となっている。

以上の構成の半導体レーザにおいて、透過光束２９を光
検出器２で受光し、ＡＰＣ回路７用いて、光検出器２の
出力が一定になるようにレーザチップ１に電流フィード
・バックをかけ、レーザチップ１の表側１ａから出射す
る前方光５の出力を一定に制御することにより、半導体
レーザの実質的出射光である光束３０の出力を一定に保
つＡＰＣを行うことができる。

以上本実施例の半導体レーザによれば、非点収差とコマ
収差の補正されたレーザ光を得ることが出来、かつその
出力を一定に保つＡＰＣを行うことが出来る。

また、本実施例では、本実施例の反射防止膜２８ａ１．
または２８ａ２に代えて、あるいは平行平板２８ｂ１の
面２８ｄ１の反対の面２８ｆ１に、Ｐ偏光（偏光方向が
紙面に平行な直線偏光）を透過し、Ｓ偏光（偏光方向が
紙面に垂直な直線偏光）を反射する偏光膜を設ければ、
温度特性などにより、レーザチップ１を出射する前方光
５の偏光特性が劣化しても、偏光膜を透過した光束であ
る透過光束２９を用いてＡＰＣを行っているため、半導
体レーザの実質的出射光である光束３０の偏光特性は劣
化することは無い。

第７図は、第６図に示す本発明の第５の実施例の半導体
レーザの変形例である。

本実施例の半導体レーザの光束分離手段３１は。

第６図に示す半導体レーザの光束分離手段２８における
平行平板２８ｂ１の反射防止膜２８ａ１をビームスプリ
ッタ膜３１ａ１に、平行平板２８ｂ２のビームスプリッ
タ膜２８ｅ２を全反射膜３１ｅ２にそれぞれ代えて構成
しである。第７図において、第６図と同一符号は同一部
品を示す。

以上の構成の半導体レーザにおいて、平行平板２８ｂ１
で分離された反射光束３２を光検出器２で受光し、ＡＰ
Ｃ回路７を用いて、光検出器２の出力が一定になるよう
にレーザチップ１に電流フィード・バックをかけ、レー
ザチップ１の表側１ａから出射する前方光５の出力を一
定に制御することにより、平行平板２８ｂ□と平行平板
２８ｂ２を通過した半導体レーザの実質的出射光である
光束３３の出力を一定に保つＡＰＣを行うことができる
。

以上本実施例の半導体レーザによれば、第５の実施例と
同様に、非点収差とコマ収差の補正されたレーザ光を得
ることが出来、かつその出力を一定に保つＡ、　Ｐ　Ｃ
を行うことが出来る。

第８図は、第６図に示す本発明の第５の実施例の半導体
レーザの変形例である。

本実施例の半導体レーザの光束分離手段３４は、第６図
に示す半導体レーザの光束分離手段２７における平行平
板２８ｂ□を、平行平板２８ｂ２で分離された反射光束
３６の光路中に設けた構成である。第８図において、第
６図と同一符号は同一部品を示す。

以上の構成の半導体レーザにおいて、平行平板２８ｂ２
で分離された透過光束３５を光検出器２で受光し、ＡＰ
Ｃ回路７を用いて、光検出器２の出力が一定になるよう
にレーザチップ１に電流フィード・バックをかけ、レー
ザチップ１の表側１ａから出射する前方光５の出力を一
定に制御することにより、半導体レーザの実質的出射光
である光束３７（平行平板２８ｂ２で分離された反射光
束３６が平行平板２８ｂ□を通過した後の光束）の出力
を一定に保つＡＰＣを行うことができる。

以上本実施例の半導体レーザによれば、第５の実施例と
同様に、非点収差とコマ収差の補正されたレーザ光を得
ることが出来、かつその出力を一定に保つＡＰＣを行う
ことが出来る。

第９図は、第７図に示す半導体レーザの変形例である。

本実施例の半導体レーザの光束分離手段３８は、第７図
に示す半導体レーザの光束分離手段３１における平行平
板２８ｂ□を、平行平板２８ｂ２で分離された反射光束
３９の光路中に設けた構成である。　第９図において、
第７図と同一符号は同一部品を示す。

以上の構成の半導体レーザにおいて、平行平板２８ｂ□
で分離された反射光束４０を光検出器２で受光し、ＡＰ
Ｃ回路７を用いて、光検出器２の出力が一定になるよう
にレーザチップ１に電流フィード・バックをかけ、レー
ザチップ１の表側１ａから出射する前方光５の出力を一
定に制御することにより、平行平板２８ｂ１と平行平板
２８ｂ２を通過した半導体レーザの実質的出射光である
光束４１の出力を一定に保つＡＰＣを行うことができる
。

以上本実施例の半導体レーザによれば、第７の実施例と
同様に、非点収差とコマ収差の補正されたレーザ光を得
ることが出来、かつその出力を一定に保つＡＰＣを行う
ことが出来る。

また、本実施例では、本実施例の反射防止膜２８ａ２を
Ｐ偏光（偏光方向が紙面に平行な直線偏光）を透過し、
Ｓ偏光（偏光方向が紙面に垂直な直線偏光）を反射する
偏光膜とすれば、温度特性などにより、レーザチップ１
を出射する前方光５の偏光特性が劣化しても、偏光膜を
透過した光束である透過光束４０を用いてＡＰＣを行っ
ているため、半導体レーザの実質的出射光である光束４
１の偏光特性は劣化することは無い。

以上実施例を用いて詳細に説明したように、本実施例の
半導体レーザは、レーザチップ１から出射される光束の
光路中に、該光束の非点収差を補正するために、光軸に
たいして傾斜して配置された１枚ないし２枚の平行平板
に、入射光の一部を反射し残りを透過するビームスプリ
ッタ膜を設け、該ビームスプリッタ膜で分離された光束
の１つを用いて、非点収差を補正された光束のＡＰＣを
行っている。

上記実施例の半導体レーザでは、非点収差を補正するた
めに光軸にたいして傾斜した平行平板を用いたがこれに
限るものではない。例えば、入射面と出射面が非平行な
プリズムで構成してもよい。

すなわち、本発明の半導体レーザは、レーザチップ１か
ら出射される光路中に、レーザチップ１から出射される
光束の非点収差を補正する非点収差補正機能を有する光
束分離手段を設け、該光束分離手段で分離される光束の
うち、すくなくとも非点収差が補正された光束を半導体
レーザの実質的出射光とし、該光束分離手段で分離され
た実質的出射光とは別の光束を、半導体レーザに内蔵し
た光検出器を用いて検出することにより、半導体レーザ
の実質的出射光のＡＰＣを行う構成である。

第１０図は、本発明の半導体レーザを、光情報装置であ
る光学ヘッドに用いた実施例である。

第１０図に示す光学ヘッドに用いる半導体レーザ１０１
は、レーザチップ１と、光検出器２と、光束分離手段４
等を筐体３内に具備した第１図で示した本発明の第１の
実施例の半導体レーザである。

第１０図において、半導体レーザ１０１を出射した非点
収差を補正された発散光である光束１５は、ビームスプ
リッタ４２を透過し、有限レンズ４３により、情報記録
媒体であるディスク４４の記録面上４４ａに再生スポッ
ト４５（図示せず）として照射される。そして、ディス
ク４４がら反射された発散光束４６は、有限レンズ４３
により収束光である光束４７に変換され、ビームスプリ
ッタ４２の反射面４２ａで反射された後、光検出器４８
に入射する。

上記光ヘッドの構成において、半導体レーザ１０１は、
レーザチップ１を出射した前方光５の分離光である光束
１６を用いて、非点収差を補正された光束１５のＡＰＣ
を行っている。よってディスク上での再生スポット４５
のパワーを一定に保つことができるため、安定した情報
信号６９を光検出器４８から得ることが出来る。

以上説明したように、本発明の半導体レーザ１０１を有
した光ヘッドは、非点収差の無い光束を安定してディス
ク４４ａ面上に照射できるため、安定した情報信号を得
ることが出来る。

第１１図は、本発明の半導体レーザに、トラッキング用
光学部品である回折格子の機能を付加させて、光情報装
置である光学ヘッドに用いた実施例である。第１１図に
おいて、第１０図および第１図と同一符号は同一部品を
示す。

第１１図に示す光学ヘッドに用いる半導体レーザ１０２
は、第１図で示した半導体レーザ１０１の平行平板４ｂ
の面４ｄの反対の面４ｆに、非点収差の補正された透過
光束１５を、信号再生用の主光束１５ａと、トラッキン
グ用の副光束１５ｂ。

１５ｃとに分離する回折格子４ｅを設けたものである。

上記構成の半導体レーザ１０２がら出射された主光束１
５ａと、副光束１５ｂ、１５ｃとは、光軸に対して傾斜
し、傾斜面４９ａにビームスプリッタ膜４９ｂを有する
平行平板４９でそれぞれ反射され、有限レンズ４３によ
り、情報記録媒体であるディスク４４の記録面上４４ａ
に再生用スポット４５ａ、　　トラッキング用スポット
４５ｂ。

４５ｃ（図示せず）として照射される。そして、ディス
ク４４から反射された発散光束４６ａ。

４．６ｂ、４６ｃ（以後、副光束については図示せず）
は、有限レンズ４３により収束光である光束４７ａ、４
７ｂ、４７ｃに変換され後、光軸に対して傾斜した平行
平板４９を透過することにより、非点収差が与えられた
５０ａ、５０ｂ、５０ｃとなり、光検出器４８に入射す
る。平行平板４９で与えられる非点収差はフォーカス誤
差信号を得るためのものであり、トラッキング誤差信号
は光検出器４８に入射した光束５０ｂと５０ｃの出力の
差から得る３スポツト法を用いている。

上記光ヘッドの構成において、半導体レーザ１０２は、
レーザチップ１を出射した前方光５の分離光である光束
１６を用いて、非点収差を補正された信号再生用の主光
束１５ａと、トラッキング用の副光束１５ｂ、１５ｃの
ＡＰＣを行っている。よってディスク４４上での再生用
スポット４５ａ、トラッキング用スポット４５ｂ、４５
ｃのパワーを一定に保つことができるため、安定した情
報信号と、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差
信号を光検出器４８から得ることが出来る。

第１２図は、本発明の半導体レーザに、偏光分離機能を
有する検光子の機能を付加させて、光情報装置である光
磁気ディスク用光学ヘッドに用いた実施例である。

第１２図に示す光学ヘッドに用いる半導体レーザ１０３
の光束分離手段５１は、Ｐ偏光（偏光方向が紙面に平行
な直線偏光）とＳ偏光（偏光方向が紙面に垂直な直線偏
光）とで反射率と透過率の異なる偏光ビームスプリッタ
膜５１ａを、レーザチップ１側の面５１ｂに反射防止膜
５１ｃを有する透明平行平板５１ｄと三角プリズム５１
ｅではさんで構成しである。そして、第１３図に示すＰ
偏光を透過しＳ偏光を反射する偏光膜５２ｃを三角プリ
ズム５２ａ、５２ｂではさんで構成された検光子５２を
、入射光束の光軸口りに４５度回転させて、三角プリズ
ム５１ｅの面５１ｆに接して設けである。また三角プリ
ズム５２ａの面５２ｄ側に偏光ビームスプリッタ膜５２
ｃを透過したＰ偏光を受光する光検出器５３ａを、三角
プリズム５２ｂの面５２ｅ側に偏光ビームスプリッタ膜
５２ｃを反射したＳ偏光を受光する光検出器５３ｂを設
けである。

レーザチップ１を出射した非点収差を有する前方光５は
光束分離手段５１の偏光ビームスプリッタ膜５１ａで透
過光束５４と反射光束５５に分離される。そして透過光
束５４は光検出器２に入射する。一方、反射光束５５は
光軸にたいして傾斜した平行平板５１ｄを通過すること
で非点収差を補正されている。

半導体レーザ１０３を出射した発散光束である光束５５
は、コリメートレンズ７４により平行光５６に変換され
、ビームスプリッタ４２を透過し、対物レンズ５７によ
り、情報記録媒体であるディスク４４の記録面上４４ａ
に再生スポット４５（図示せず）として照射される。そ
して、ディスク４４から反射された発散光束５８は、対
物レンズ５７により再び平行光５９に変換され、ビーム
スプリッタ４２に入射して、透過光束６０と反射光束６
１に分離される。そして反射光束６１は、再生スポット
４５を記録面上４４ａに位置決めするためのサーボ用と
して処理される。この動作については本発明と直接関係
無いので省略する。

一方、ビームスプリッタ４２を透過した平行光である光
束６０は、コリメートレンズ５６により光束５５と同じ
収束光束６２に変換される。　そして収束光束６２は光
束分離手段５１の偏光ビームスプリッタ膜５１ａを透過
し、さらに第１３図に示す入射光束である収束光束６２
の光軸口りに４５度回転しである検光子５２に入射して
Ｐ偏光６２ｐとＳ偏光６２ｓに偏光分離された後、Ｐ偏
光６２ｐは光検出器５３ａに、Ｓ偏光６２ｓは光検出器
５３ｂにそれぞれ入射し、減算器６３により減算され差
動再生法による再生信号６９が検出される。

上記構成の光磁気ディスク用光学ヘッドにおいて、半導
体レーザ１０３は、レーザチップ１を出射した前方光５
の分離光である光束５４を光検出器２を用いて検出し、
非点収差を補正された光束５５のＡＰＣを行っている。

よってディスク上での再生スポット４５の再生パワーや
情報信号の書換え時のパワーを一定かつ安定に保つこと
ができるため、品質の良い安定した情報信号６９を得る
ことが出来る。また、検光子５２で偏光分離されたＰ偏
光６２ＰとＳ偏光６２ｓは、光検出器５３ａの受光面５
３ａよ（図示せず）と、光検出器５３ｂの受光面５３ｂ
１（図示せず）とに単にそれぞれ入射させればよく特別
な位置合わせは必要としない特徴もある。また、ＡＰＣ
回路７や差動再生法に必要な減算器６３等の電子回路を
ＩＣ化して半導体レーザ１０３の筐体３内に内蔵しても
よい。

また、光磁気ディスク用光学ヘッドにおいて、ディスク
４４から反射した収束光束６２は、光束分離手段５１の
光軸に対して傾斜した面５１ｂから入射し、検光子５２
の光軸に対して垂直な面５２ｄ、５２ｅからＰ偏光６２
ｐとＳ偏光６２ｓとして出射した際に、非点収差を有し
ている。この非点収差を利用して非点収差法によるフォ
ーカス誤差信号を検出することもできる。これは、収束
光束６２が光軸に対して入射面と出射面のうち少なくと
も１面が傾斜している光学部品を通過したためである。

第１４図は、光情報装置である光磁気ディスク用光学ヘ
ッドに用いる本発明の半導体レーザの他の構成例である
。

第１４図に示す光学ヘッドに用いる半導体レーザ１０４
の光束分離手段６４は、第１２図に示した半導体レーザ
１０３の光束分離手段５１の変形例である。光束分離手
段６４は、Ｐ偏光（偏光方向が紙面に平行な直線偏光）
とＳ偏光（偏光方向が紙面に垂直な直線偏光）とで反射
率と透過率の異なる偏光ビームスプリッタ膜６４ａを、
レーザチップ１側の面６４．　ｂに反射防止膜６４ｃを
有する三角プリズム６４ｄと三角プリズム６４ｅではさ
んで構成しである。そしてレーザチップ１を出射した前
方光５が、光束分離手段６４で分離された反射光束６６
の光路中に、前方光５の非点収差を補正するように、光
束分離手段６４側の面６７ａに反射防止膜６７ｂを有す
る平行平板６７を、その、法線ベクトルをレーザチップ
１の接合面（紙面に垂直な面）内で光軸に対して傾斜さ
せである。

また、光束分離手段６４の三角プリズム６４ｅの面６４
ｆには、半導体レーザ１０３と同じように、第１：３図
に示すＰ偏光を透過しＳ偏光を反射する偏光膜５２ｃを
三角プリズム５２ａ、５２ｂではさんで構成された検光
子５２を、入射光束の光軸回りに４５度回転させて設け
である。また検光子５２は、三角プリズム５２ａの面５
２ｄ側に偏光ビームスプリッタ膜５２ｃを透過したＰ偏
光を受光する光検出器５３ａと、三角プリズム５２ｂの
面５２ｅ側に偏光ビームスプリッタ膜５２ｃを反射した
Ｓ偏光を受光する光検出器５３ｂを有している。

上記構成の半導体レーザ１０４において、レーザチップ
１を出射した非点収差を有する前方光５は光束分離手段
６４の偏光ビームスプリッタ膜６４ａで透過光束６５と
反射光束６６に分離される。そして透過光束６５は光検
出器２に入射する。

一方、反射光束６６は光軸にたいして傾斜した平行平板
６７を通過し、非点収差の補正された光束６８となる。

この半導体レーザ１０４が第１２図に示したような光磁
気ディスク用光ヘッドに用いられた場合、半導体レーザ
１０４は、レーザチップ１を出射した前方光５の分離光
である光束６５を用いて、非点収差を補正された光束６
８のＡＰＣを行っているので、ディスク上での再生スポ
ット４５の再生パワーや情報信号の書換え時のパワーを
一定、かつ安定に保つことができ、品質の良い安定した
情報信号６９を得ることが出来る。

また上記半導体レーザ１０４において、平行平板６７を
、レーザチップ１を出射した非点収差を有する前方光５
の光路中に設けてもよい。また平行事板６７の反射防止
膜６７ｂを偏光膜にしてもよい。

第１５図は、光情報装置である光磁気ディスク用光学ヘ
ッドに用いる本発明の半導体レーザの他の構成例である
。

第１５図に示す光学ヘッドに用いる半導体レーザ１０５
の光束分離手段７０は、第１４図に示した半導体レーザ
１０４の光束分離手段６４の変形例である。光束分離手
段７０は、半導体レーザ１０３の光束分離手段６４の三
角プリズム６４ｅの面６４ｆ側にレーザチップ１を設け
、三角プリズム６４ｄの面６４ｂに、第１３図に示すＰ
偏光を透過しＳ偏光を反射する偏光膜５２ｃを三角プリ
ズム５２ａ、５２ｂではさんで構成された検光子５２を
、入射光束の光軸口りに４５度回転させて設けた構成で
ある。また検光子５２は、三角プリズム５２ａの面５２
ｄ側に偏光ビームスプリッタ膜５２ｃを透過したＰ偏光
を受光する光検出器５３ａと、三角プリズム５２ｂの面
５２ｅ側に偏光ビームスプリッタ膜５２ｃを反射したＳ
偏光を受光する光検出器５３ｂを有している。

上記構成の半導体レーザ１０５において、レーザチップ
１を出射した非点収差を有する前方光５は光束分離手段
７０の偏光ビームスプリッタ膜６４ａで透過光束７１と
反射光束７２に分離される。そして反射光束７２は光検
出器２に入射する。

一方、透過光束７１は光軸にたいして傾斜した平行平板
６７を通過し、非点収差の補正された光束７３となる。

この半導体レーザ１０５が第１２図に示したような光磁
気ディスク用光ヘッドに用いられた場合、半導体レーザ
１０５は、レーザチップ１を出射した前方光５の分離光
である光束７１を用いて、非点収差を補正された光束７
３のＡＰＣを行っているので、ディスク上での再生スポ
ット４５の再生パワーや情報信号の書換え時のパワーを
一定、かつ安定に保つことができ１品質の良い安定した
情報信号６９を得ることが出来る。

また上記半導体レーザ１０５において、平行平板６７を
、レーザチップ１を出射した非点収差を有する前方光５
の光路中に設けてもよい。また平行平板６７の反射防止
膜６７ｂを偏光膜にしてもよい。

以上光磁気ディスク用光ヘッドに用いられた半導体レー
ザ１０３．１０４，１０５において、用いられる検光子
は、第１３図に示される検光子５２に限るものではない
。例えば、ウォラストンプリズムやサバール板のような
複屈折性を示すプリズムを検光子としてもよいし、上記
偏光膜を有した偏光分離機能を有する偏光ビームスプリ
ッタを検光子としてもよい。

以上、本発明の半導体レーザを光情報装置である光ヘッ
ドに用いた場合について述べたがこれに限るものではな
い。例えば、レーザプリンターの光源としての半導体レ
ーザ、光通信用の光源としての半導体レーザにも用いる
ことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来必要とされたＡＰＣ用の光学部品
を別途設けることなく、非点収差の補正されたレーザ光
のＡＰＣを行うことが出来る半導体レーザを提供できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体レーザの第１の実施例を示す構
成図、第２図は本発明の半導体レーザを作用を説明する
原理図、第３図は本発明の半導体レーザの第２の実施例
を示す構成図、第４図は本発明の半導体レーザの第３の
実施例を示す構成図、第５図は本発明の半導体レーザの
第４の実施例を示す構成図、第６図は本発明の半導体レ
ーザの第５の実施例を示す構成図、第７図は第５の実施
例の半導体レーザの変形例を示す構成図、第８図は第５
の実施例の半導体レーザの変形例を示す構成図、第９図
は第８図に示した半導体レーザの変形例を示す構成図、
第１０図は本発明の半導体レーザを用いた光ヘッドの実
施例の構成図、第１１図は本発明の半導体レーザに回折
格子を付加し、光ヘッドに用いた実施例の構成図、第１
２図は本発明の半導体レーザに偏光分離機能を付加し、
光磁気ディスク用光ヘッドに用いた実施例の構成図、第
１３図は第１２図に示した半導体レーザに用いる検光子
の説明図、第１４図、第１５図は第１２図の半導体レー
ザの変形例を示す構成図、第１６図、第１７図は従来の
半導体レーザのＡＰＣを説明する構成図、第１８図、第
１９図は半導体レーザの非点収差の説明図である。 １・・・レーザチップ、２・・・光検出器、３・・・筐
体、５・・・前方光、１００・・・光軸。 ４３゜ ２４４ 集 Ｉ２ 図 栴 ３ 図 特開平３ １８９９３５　（１６） 纂 ４− 図 為 ５ 図 ゅ°”謄１完。 亮 １６ 集 ７ 図 図 嵩 ８ 図 メ 蒸 ９ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザ光を出射する半導体レーザチップを有する半
   導体レーザにおいて、 該半導体レーザチップから出射された上記レーザ光を少
   なくとも２つ以上の光束に分離する光束分離手段と、該
   光束分離手段で分離された一部の光束を検出するための
   光検出器とを単一の筐体内に具備したことを特徴とする
   半導体レーザ。 ２、上記レーザ光が非点収差を有し、かつ上記光束分離
   手段が該レーザ光の非点収差を補正する非点収差補正機
   能を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体レ
   ーザ。 ３、上記光束分離手段は、入射光の一部を反射し残りを
   透過するビームスプリッタ膜を有する少なくとも１枚の
   平行平板から成り、該平行平板は上記半導体レーザチッ
   プから出射したレーザ光の光路中に、光軸に対して傾斜
   して設けてあることを特徴とする請求項１または請求項
   ２に記載の半導体レーザ。 ４、上記光束分離手段は、Ｐ偏光（またはＳ偏光）とＳ
   偏光（またはＰ偏光）で反射率および透過率が異なる偏
   光ビームスプリッタ膜を有することを特徴とする請求項
   １、請求項２又は請求項３に記載の半導体レーザ。 ５、上記光束分離手段は、Ｐ偏光（またはＳ偏光）を透
   過し、Ｓ偏光（またはＰ偏光）を反射率する偏光膜を有
   することを特徴とする請求項１及至請求項４に記載の半
   導体レーザ。 ６、上記光束分離手段は、少なくとも１つの回折格子面
   を有することを特徴とする請求項１から請求項５までの
   いずれかの請求項に記載の半導体レーザ。 ７、偏光分離機能を有する検光子と、該検光子で偏光分
   離されたＰ偏光を検出する光検出器と、Ｓ偏光を検出す
   る光検出器とを上記単一の筐体内に設けたことを特徴と
   する請求項１から請求項６までのいずれかの請求項に記
   載の半導体レーザ。 ８、上記光束分離手段は、上記ビームスプリッタ膜をは
   さんで三角プリズムと平行平板から成り、上記偏光膜を
   ２個の三角プリズムではさんで構成された検光子を入射
   光軸まわり４５度回転させ、、かつ該検光子で偏光分離
   されたＰ偏光を検出する光検出器と、Ｓ偏光を検出する
   光検出器とを上記単一の筐体内に設けたことを特徴とす
   る請求項１から請求項７までのいずれかの請求項に記載
   の半導体レーザ。 ９、上記光束分離手段は、上記レーザ光の光軸に対して
   傾斜した平行平板と、偏光ビームスプリッタ膜をはさん
   だ２個の三角プリズムから成り、上記偏光膜を２個の三
   角プリズムはさんで構成された検光子を入射光軸まわり
   ４５度回転させ、かつ該検光子で偏光分離されたＰ偏光
   を検出する光検出器と、Ｓ偏光を検出する光検出器とを
   上記単一の筐体内に設けたことを特徴とする請求項１か
   ら請求項７までのいずれかの請求項に記載の半導体レー
   ザ。 １０、請求項１から請求項９までのいずれかの請求項に
   記載の少なくとも１つの半導体レーザを有する光情報装
   置において、該半導体レーザ内に具備された上記光検出
   器の出力が一定になるように、上記半導体レーザチップ
   に電流フィード・バックをほどこしたことを特徴とする
   光情報装置。 １１、請求項１から請求項９までのいずれかの請求項に
   記載の少なくとも１つの半導体レーザと、情報記録媒体
   と、該情報記録媒体の情報面に上記半導体レーザから出
   射されたレーザ光を集光するための集光レンズと、上記
   情報記録媒体の情報面からの反射光を検出するための光
   検出器を有する光ヘッドにおいて、 上記半導体レーザ内に具備された上記光検出器の出力が
   一定になるように、上記半導体レーザチップに電流フィ
   ード・バックをほどこしたことを特徴とする光ヘッド。 １２、上記光束分離手段は、上記情報記録媒体の情報面
   からの反射光にフォーカス誤差信号用の非点収差を与え
   ること特徴とする請求項１１に記載の光ヘッド。