JPH04111381A

JPH04111381A - 半導体レーザ装置

Info

Publication number: JPH04111381A
Application number: JP22984490A
Authority: JP
Inventors: Norio Tabuchi; 田渕　規夫
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1990-08-30
Filing date: 1990-08-30
Publication date: 1992-04-13

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、光通信、光情報処理、光加工等に用いられ
る半導体レーザ装置に関する。

（ロ）従来の技術従来、複数のレーザビームを合成する方法としては、第
６図に示す方法が用いられている。この方法は、２つの
半導体レーザダイオードｌ、２を用意し、各レーザダイ
オード１．２から夫々レンズ３．４を介して偏光ビーム
スプリッタ５にレーザビームを照射し、２つのレーザダ
イオード１．２からのレーザビームを偏光ビームスプリ
ッタ５で合成するものである。

しかしながら、この方法においては、３波以上レーザビ
ームの合成ができないという問題があった。

また、第７図に示すように、複数、この例の場合３個の
半導体レーザ素子６．７．８を並設し、１個のレンズ９
を介して、各半導体レーザ素子６．７．８からのレーザ
ビームを合成すると、半導体レーザ素子６．７．８とレ
ンズ９の焦点位置との光路差に比較して焦点が分離され
、同一場所には焦点を結ぶことは不可能であった。

（ハ）発明が解決しようとする課題半導体レーザより出射されるレーザビームは平行光でな
く発散光であるために、レンズを用いて平行光または焦
点を結ぶようにするためには、光路長を制御する必要が
ある。この発明は、複数の半導体レーザ素子の光路長を
補正し、同一光軸上、同一場所に焦点を結んでレーザビ
ームの合成を可能にした半導体レーザ装置を提供するこ
とをその課題とする。

（ニ）課題を解決するための手段この発明の半導体レーザ装置は、同一基板上に異なる波
長で発振する複数の半導体レーザ素子を形成し、各半導
体レーザ素子からの光路上に屈折率が１でない材料から
なる光路長補正手段を選択的に配設すると共に、前記各
半導体レーザ素子からのレーザビームを選択的に反射又
は透過するダイクロイックミラーを配設し、前記各半導
体レーザ素子からのレーザビームの焦点を同−軸上且同
−地点に結んだことを特徴とする。

（ホ）作用ダイクロイックミラーにより、特定の波長域のレーザビ
ームが選択的に反射並びに透過され、同一光軸上にレー
ザビームが合成される。そして、屈折率が１でない材料
からなる光路長補正手段にて光路長が補正され、同一場
所に焦点が結ばれる。

（へ）実施例以下、この発明の実施例につき図面に従い説明する。

第１図はこの発明の半導体レーザ装置の一実施例を示す
模式図、第２図はこの実施例における各半導体レーザ素
子の波長とダイクロイックミラーの反射率との関係を示
す特性図である。

第１図に示すように、この実施例においては、同一基板
上に異なる波長で発振する３つの半導体レーザ素子１０
．１１．１２が設けられる。この半導体レーザ素子１０
からは波長λ１のレーザビームが、半導体レーザ１１か
らは波長λ２のレーザビームが、半導体レーザ１２から
は波長λ３のレーザビームが夫々発振される。

半導体レーザ素子１０からのレーザビームは全反射ミラ
ー１７にてプリズム型の第１のダイクロイックミラー２
０の方向に反射される。そして、このダイクロイックミ
ラー２０は半導体レーザ素子１０の波長域に対して１０
０％反射する特性を有しており、ダイクロイックミラー
２０で反射された半導体レーザ素子１０のレーザビーム
はプリズム型の第２のダイクロイックミラー２１へ導か
れる。このダイクロイックミラー２１は半導体レーザ素
子１０の波長域を透過する特性を有しており、半導体レ
ーザ素子１０のレーザビームはダイクロイックミラー２
１を透過し、レンズ１９へ集光される。

また、半導体レーザ素子１１の前部には屈折率が１でな
い材料からなる光路長補正手段としての光学ガラス１５
が設けられ、この光学ガラス１５により半導体レーザ素
子１１からのレーザビームは光路長を補正され、第１、
第２のダイクロイックミラー２０．２１へ導かれる。こ
の第１、第２のダイクロイックミラー２０．２１は半導
体レーザ素子１１の波長域を透過する特性を有しており
、半導体レーザ素子１１からのレーザビームは両ダイク
ロイックミラー２０．２１を透過してレンズ１９へ集光
される。

更に半導体レーザ素子１２の前部には、屈折率が１でな
い材料からなる光学ガラス１６が設けられ、この光学ガ
ラス１６により半導体レーザ素子１２からのレーザビー
ムは光路長を補正され、半導体レーザ素子１２からのレ
ーザビームは全反射ミラー１８にてプリズム型の第２の
ダイクロイックミラー２１の方向に反射される。そして
、このダイクロイックミラー２１は半導体レーザ素子１
２の波長域に対して１００％反射する特性を有しており
、ダイクロイックミラー２１で反射された半導体レーザ
素子１２のレーザビームはレンズ１９へ集光される。

第２図に第１、第２のダイクロイックミラー２０．２１
と半導体レーザ素子１Ｏ５１１，１２の各波長λ１、λ
２、λ３の反射率の関係を示す。

第２図（ａ）は各半導体レーザ素子の波長域を示し、第
２図（ｂ）はダイクロイックミラーの反射特性を示す。

このように、第１、第２のダイクロイックミラー２０．
２１は特定の波長のレーザビームを選択的に反射並びに
透過させるように構成されており、各半導体レーザ素子
から発振されたレーザビームは同一光軸上に導かれる。

次に、この発明による光路長を等しくする方法第３図及
び第４図を参照して説明する。

各半導体レーザ素子１０．１１．１２の間隔をｌｄ、ダ
イクロイックミラー２０．２１の一辺の長さを１ｍ、そ
の屈折率をｎｍとすると、各半導体レーザ素子１０．１
１．１２から１ｓの距離での光路長は次の様になる。

＝　２ｎｍ１ｍ　＋　（ｉｓ−２１ｍ）　＋　ｌｄ　＝
　Ｉｓ　＋ｌｄ＋　２（ｎｕ−１）１ｍ半導体レーザ素
子１１：Ｌλ２　＝　（Ｉｓ−２１ｍ）＋２ｒｕｎ１．ｍ＝　ｌ
ｓ＋２（ｎｍ−１）１ｍ＝１ｓ＋ｌｄ＋（ｒｕｎ−１）
１ｍＬλ１−Ｌλ２＝１ｄＬλ２−Ｌλ３＝（ｎｕ−１）１ｍ−１ｄよって、Ｌλ
１≠Ｌλ２≠Ｌλ３となる。

そこで、光路長を同一にするために、夫々以下の式を満
足するように、半導体レーザ素子１１の光路長に屈折率
ｏ２、長さ１２、半導体レーザ素子１２の光路長に屈折
率ｎ３長さ１３を持つ材料からなる光学ガラス１５．１
６を夫々挿入すれば良い。

（ｎ２−１）１２＝ｌｄ（ｎ３−１）１３：（ｎｕ−１）ｌ＋＊−１ｄこのよう
に、光学ガラス１５．１６を夫々挿入することで、光路
長が同一になり、同一光軸かつ同一場所に焦点を結ぶこ
とができる。

第５図はこの発明の異なる実施例を示す模式図であり、
この実施例においては、一体プリズム型ダイクロイック
ミラー２２を用いて、特定の波長のレーザ光を選択的に
反射並びに透過させるように構成している。即ち、第１
図の実施例においては２つのダイクロイックミラー２０
．２１を用いたが、この実施例では１つのダイクロイッ
クミラー２２を用いている。従って、光路長を補正する
ための光学ガラス２５は第２の半導体レーザ素子１１の
前部にのみ設けられている。

（ト）発明の詳細な説明したように、この発明によれば、同一光軸上、且
つ同一位置上に異なる波長のレーザビームを多数集光で
きるので、ファイバーと結合させての多重光通信、長距
離間の空間通信、レーザ加工などに有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す模式図、第２図は各
半導体レーザの波長に対するダイクロイックミラーの反
射率を示す特性図、第３図及び第４図は光路長補正の方
法を説明するための模式図、第５図はこの発明の異なる
実施例を示す模式図である。第６図及び第７図は従来の半導体レーザのレーザビーム
の合成を示す模式図である。１０．１１．１２・・・半導体レーザ素子、２０．２１
．２２・・・ダイクロイックミラー１５．１６．２５・
・・光学ガラス、１７．１８・・・全反射ミラー第１図］ｂ第２図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）同一基板上に異なる波長で発振する複数の半導体
レーザ素子を形成し、各半導体レーザ素子からの光路上
に屈折率が１でない材料からなる光路長補正手段を選択
的に配設すると共に、前記各半導体レーザ素子からのレ
ーザビームを選択的に反射又は透過するダイクロイック
ミラーを配設し、前記各半導体レーザ素子からのレーザ
ビームの焦点を同一軸上且同一地点に結んだことを特徴
とする半導体レーザ装置。