JPH03210513A - 短波長レーザ光源 - Google Patents
短波長レーザ光源Info
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- JPH03210513A JPH03210513A JP660390A JP660390A JPH03210513A JP H03210513 A JPH03210513 A JP H03210513A JP 660390 A JP660390 A JP 660390A JP 660390 A JP660390 A JP 660390A JP H03210513 A JPH03210513 A JP H03210513A
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- Japan
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- optical waveguide
- light source
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- light
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- Pending
Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
Landscapes
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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。
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、半導体レーザ光源を用いて小型光学モジュー
ルを構成し利用する分野において有効な短波長レーザ光
源に関するものである。
ルを構成し利用する分野において有効な短波長レーザ光
源に関するものである。
従来の技術
最近、半導体レーザの発展により安定でかつ安価な小型
光学系がモジュールの形で構成されるようになってきた
。そして、これを用いて例えば、コンパクトディスク、
光通信用半導体レーザモジュール、モしてＬＩＮｂＯ８
を用いた光導波路の非線形効果を用いた波長変換素子（
ＳＨＧ）を用いた短波長光源の開発がなされている。
光学系がモジュールの形で構成されるようになってきた
。そして、これを用いて例えば、コンパクトディスク、
光通信用半導体レーザモジュール、モしてＬＩＮｂＯ８
を用いた光導波路の非線形効果を用いた波長変換素子（
ＳＨＧ）を用いた短波長光源の開発がなされている。
第４図に従来のＬｉＮｂ０ｉ基板の非線形光学効果を利
用して半導体レーザの半分の波長光を取り出す波長変換
素子である半導体ブルーレーザ（以下ＢＬＳと記す）の
光学系の構造図を示す。１はアルミ等の金属からなるモ
ジュールパッケージ、２は半導体レーザ、３は石英製コ
リメータレンズ（直径８ ｍ ｍｓ 開口数Ｎ１０．
３）、４は１７２波長板、５は石英製フォーカスレンズ
（直径８關、１ｌＡ０．５５）、６は光導波路７が形成
されたＬｉＦｌｂ０３基板からなる。
用して半導体レーザの半分の波長光を取り出す波長変換
素子である半導体ブルーレーザ（以下ＢＬＳと記す）の
光学系の構造図を示す。１はアルミ等の金属からなるモ
ジュールパッケージ、２は半導体レーザ、３は石英製コ
リメータレンズ（直径８ ｍ ｍｓ 開口数Ｎ１０．
３）、４は１７２波長板、５は石英製フォーカスレンズ
（直径８關、１ｌＡ０．５５）、６は光導波路７が形成
されたＬｉＦｌｂ０３基板からなる。
光導波路７のサイズは通常深さ０． ４μｍ１ 幅４
μｍ１ 長さ８ｍｍである。本図において基台３０にマ
ウントされた半導体レーザ２より丁Ｅモードで出射され
た光はコリメータレンズ３によって集光され平行光にな
り、１７２波長板４でＴＩモードに変換される。そして
、フォーカスレンズ５でレーザ光を絞って光導波路７端
面に入射される。この光導波路７に入射されたレーザ光
（例えば波長８４０ｎｍ）は光導波路７を通過中に非線
形光学効果によって半分の波長に変換され、４２０ｎｍ
のＳＨＧ光８が出射される。
μｍ１ 長さ８ｍｍである。本図において基台３０にマ
ウントされた半導体レーザ２より丁Ｅモードで出射され
た光はコリメータレンズ３によって集光され平行光にな
り、１７２波長板４でＴＩモードに変換される。そして
、フォーカスレンズ５でレーザ光を絞って光導波路７端
面に入射される。この光導波路７に入射されたレーザ光
（例えば波長８４０ｎｍ）は光導波路７を通過中に非線
形光学効果によって半分の波長に変換され、４２０ｎｍ
のＳＨＧ光８が出射される。
発明が解決しようとする課題
ところで、上記のような構成でモジュールを組んり際、
金属製のモジュールパッケージ１と基板６あるいはレン
ズ系との間で、それぞれの材質特有の熱膨張係数やヤン
グ率の違いから熱歪が発生して光軸ずれが生じ、温度に
依存したＳＨＧ先出力の変動が発生するという大きな問
題が起きている。
金属製のモジュールパッケージ１と基板６あるいはレン
ズ系との間で、それぞれの材質特有の熱膨張係数やヤン
グ率の違いから熱歪が発生して光軸ずれが生じ、温度に
依存したＳＨＧ先出力の変動が発生するという大きな問
題が起きている。
例えば、アルミニウム製モジュールパッケージ１におい
て、室温から±１０℃の変動に対し光導波路７端面に入
射する光軸は約０． ２μｍのずれが発生し、ＳＨＧ出
力は５０％以下に低下している。
て、室温から±１０℃の変動に対し光導波路７端面に入
射する光軸は約０． ２μｍのずれが発生し、ＳＨＧ出
力は５０％以下に低下している。
本発明は上記従来の問題点を鑑みて考案されたもので、
温度に対してＳＨＧ光出力の安定な短波長光源を提供す
るものである。
温度に対してＳＨＧ光出力の安定な短波長光源を提供す
るものである。
課題を解決するための手段
本発明は、光導波路が形成されたＬＩＮｂＯｉ等の非線
形光学効果を有する基板の光導波路方向の一部に段差を
設け、段差上にコリメータレンズならびにフォーカスレ
ンズを設置し、光を前記レンズを介して光導波路に入射
させる構成とする。
形光学効果を有する基板の光導波路方向の一部に段差を
設け、段差上にコリメータレンズならびにフォーカスレ
ンズを設置し、光を前記レンズを介して光導波路に入射
させる構成とする。
作用
本発明によれば、光導波路とレンズ系が実効的に同一基
板上に配置されるため、レンズと基板との熱膨張係数、
ヤング率は金属系と比べかなり近いため温度による熱歪
が低減され、温度に対して安定なＳＨＧ光出力が得られ
る。
板上に配置されるため、レンズと基板との熱膨張係数、
ヤング率は金属系と比べかなり近いため温度による熱歪
が低減され、温度に対して安定なＳＨＧ光出力が得られ
る。
実施例
次に、本発明の実施例について第１図を用いて説明する
。１０は光導波路１１を形成した非線形光学効果を有す
るＬＩＮｂＯｓ基板、１２は波長８４０ｎｍ１光出力４
０ｍＷの半導体レーザ、１３は１７２波長板、１４はコ
リメータレンズ、１５はフォーカスレンズである。また
、１６はＬ１１１ｂ０１基板１０半導体レーザ１２およ
び１／２波長板１３を保持する金属製モジュールパッケ
ージ、１７は光導波路１１から出射したＳＨＧ光である
。ここで半導体レーザ１２、レンズ系１４．１５および
光導波路１１の光軸は同一になるように配置されている
。
。１０は光導波路１１を形成した非線形光学効果を有す
るＬＩＮｂＯｓ基板、１２は波長８４０ｎｍ１光出力４
０ｍＷの半導体レーザ、１３は１７２波長板、１４はコ
リメータレンズ、１５はフォーカスレンズである。また
、１６はＬ１１１ｂ０１基板１０半導体レーザ１２およ
び１／２波長板１３を保持する金属製モジュールパッケ
ージ、１７は光導波路１１から出射したＳＨＧ光である
。ここで半導体レーザ１２、レンズ系１４．１５および
光導波路１１の光軸は同一になるように配置されている
。
このような構成にする事により、モジュールパッケージ
１６とｔ、ｔ＊ｂｏｓ基板１０間の熱膨張係数やヤング
率の違いによる熱歪の影響は無く、更にレンズ系１４．
１５との間も同様であるため、熱的な光軸ずれを抑制で
き温度に対し安定なＳＨＧ光出力が得られる。本実施例
の構成ではＬｉＮｂＯ３基板１０とレンズ系１４．１５
間の熱歪特性の関係となりレンズの材質を通常の石英製
にした場合、その熱膨張係数はほとんど等価なため、熱
的な光軸ずれによる変動は室温から±１０℃の変化に対
し０．０５μｍ程度に抑えることが可能となる。
１６とｔ、ｔ＊ｂｏｓ基板１０間の熱膨張係数やヤング
率の違いによる熱歪の影響は無く、更にレンズ系１４．
１５との間も同様であるため、熱的な光軸ずれを抑制で
き温度に対し安定なＳＨＧ光出力が得られる。本実施例
の構成ではＬｉＮｂＯ３基板１０とレンズ系１４．１５
間の熱歪特性の関係となりレンズの材質を通常の石英製
にした場合、その熱膨張係数はほとんど等価なため、熱
的な光軸ずれによる変動は室温から±１０℃の変化に対
し０．０５μｍ程度に抑えることが可能となる。
したがって、光出力４０ｍＷの半導体レーザ光の入射に
対し、光導波路１１への結合効率が約４０％とすると、
ＳＨＧ出力として室温から±１０℃の変化に対し、１ｍ
Ｗ Ｏ−１ｍＷの変動に抑えることができる。
対し、光導波路１１への結合効率が約４０％とすると、
ＳＨＧ出力として室温から±１０℃の変化に対し、１ｍ
Ｗ Ｏ−１ｍＷの変動に抑えることができる。
第２図はコリメータレンズ１４とフを一カスレンズ１５
を一体成形した非球面レンズ１８を用いた例を示す。こ
うすることにより部品点数を減らすことができ、更にコ
リメータレンズ１４とフォーカスレンズ間のレンズ系の
光軸ずれの自由度を減少させ、より温度に対して安定な
短波長レーザ光源が実現可能となる。
を一体成形した非球面レンズ１８を用いた例を示す。こ
うすることにより部品点数を減らすことができ、更にコ
リメータレンズ１４とフォーカスレンズ間のレンズ系の
光軸ずれの自由度を減少させ、より温度に対して安定な
短波長レーザ光源が実現可能となる。
次に、第３図はＳＨＧ光１７の整形光学系をモノリシッ
クに形成したもので、Ｌｉｍｂ’ｓ基板１０の出射端面
を非球面加工を施して通常斜めより出射するＳＨＧ光を
平行光に矯正し光の形状のかいぜんを図っている。
クに形成したもので、Ｌｉｍｂ’ｓ基板１０の出射端面
を非球面加工を施して通常斜めより出射するＳＨＧ光を
平行光に矯正し光の形状のかいぜんを図っている。
発明の効果
本発明により、熱的影響による光軸ずれを抑制できるた
め、温度に対して安定なＳＨＧ光出力かえられる短波長
レーザ光源が可能でかつモジュールの大きさもコンパク
トになりその実用的効果は大なるものがある。
め、温度に対して安定なＳＨＧ光出力かえられる短波長
レーザ光源が可能でかつモジュールの大きさもコンパク
トになりその実用的効果は大なるものがある。
第１図は本発明の一実施例の短波長レーザ光源の断面構
造図、第２図は本発明の実施例のレンズ系に非球面レン
ズを用いた短波長レーザ光源の断面構造図、第３図は本
発明の実施例のＬｉＮｂ０ａ基板の出射端面に非球面整
形レンズを形成した短波長レーザ光源の断面構造図、第
４図は従来の短波長レーザ光源の断面構造図である。 １０・・Φ口ＮｂＯ２基板、１１・・・光導波路、１２
・・・半導体レーザ、１４・・拳コリメータレンズ、１
５・・・フォーカスレンズ、１６・・・モジュールパッ
ケージ。
造図、第２図は本発明の実施例のレンズ系に非球面レン
ズを用いた短波長レーザ光源の断面構造図、第３図は本
発明の実施例のＬｉＮｂ０ａ基板の出射端面に非球面整
形レンズを形成した短波長レーザ光源の断面構造図、第
４図は従来の短波長レーザ光源の断面構造図である。 １０・・Φ口ＮｂＯ２基板、１１・・・光導波路、１２
・・・半導体レーザ、１４・・拳コリメータレンズ、１
５・・・フォーカスレンズ、１６・・・モジュールパッ
ケージ。
Claims (3)
- （１）光導波路が形成された非線形光学効果を有する基
板と、前記基板の一部に設けられた段差と、前記段差表
面上にレーザ光源から出射された光を平行光線に変換す
るコリメータレンズと前記平行光線を絞るフォーカスレ
ンズとを備え、前記光を前記レンズを介して前記光導波
路に入射させることを特徴とする短波長レーザ光源。 - （２）光導波路が形成された非線形光学効果を有する基
板において、出射される第２高調波を整形する非球面加
工された出射端面を有する特許請求の範囲第１項記載の
短波長レーザ光源。 - （３）半導体レーザと前記基板とを同一鏡筒内に一体化
した特許請求の範囲第１項記載の短波長レーザ光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP660390A JPH03210513A (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | 短波長レーザ光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP660390A JPH03210513A (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | 短波長レーザ光源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03210513A true JPH03210513A (ja) | 1991-09-13 |
Family
ID=11642921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP660390A Pending JPH03210513A (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | 短波長レーザ光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03210513A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013502723A (ja) * | 2009-08-20 | 2013-01-24 | ローレンス リバモア ナショナル セキュリティー， エルエルシー | 高平均出力レーザ用の空間フィルタ |
-
1990
- 1990-01-16 JP JP660390A patent/JPH03210513A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013502723A (ja) * | 2009-08-20 | 2013-01-24 | ローレンス リバモア ナショナル セキュリティー， エルエルシー | 高平均出力レーザ用の空間フィルタ |
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