JPH0423339Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、コンパクトデイスクプレーヤある
いはビデオデイスクプレーヤの光学式ピツクアツ
プなどに用いられる半導体レーザ装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、コンパクトデイスクプレーヤあるいは
ビデオデイスクプレーヤの光学式ピツクアツプな
どに用いられる半導体レーザ装置は、たとえば第
３図に示すように構成されている。同図におい
て、１は金属製ケース、２はケース１内に固定し
て設けられた金属製マウント、３はマウント２上
にサブマウント４を介して取り付けられてケース
１内に収容され前面および後面からレーザ光を出
射する半導体レーザ素子、５はケース１の前面に
透設されたレーザ光出射用の開口、６は窓板であ
り、周端部がケース１の前面の開口５の周縁内側
に貼着され、開口５を閉塞している。

なお、第３図には図示されていないが、開口５
の前方にはレーザ素子４の出射光を平行光にする
レンズ，およびレーザ光の直線偏光成分を取り出
す偏光器等からなる光学系が設けられている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、図外の電源によるレーザ素子３への
給電により、レーザ素子３からレーザ光が出射さ
れるが、このとき第３図中の１点鎖線に示すよう
に、出射レーザ光が広がりを有し、前記した光学
系とレーザ素子３との間が離れているため、開口
５の前方の前記光学系のレンズに入射する際に
は、レーザ素子３からのレーザ光がレンズの口径
以上に広がつてしまい、出射レーザ光の有効利用
を図ることができないという問題点がある。

また、従来ケース１内のレーザ素子３の後方に
ホトダイオード等の光検出器を設け、レーザ素子
３の後端面からのレーザ光をモニタ光として受光
し、受光したモニタ光の強度にもとづいてレーザ
素子３からのレーザ光の強度を検出し、レーザ素
子３の駆動電流を制御して出射レーザ光の強度の
安定化や出射レーザ光のＳ／Ｎの改善を図るよう
にした、いわゆるAPC〔Automatic Power
Control〕と呼ばれる半導体レーザの供給電力の
自動制御が行なわれている。

しかし、この場合、レーザ素子３の前面および
後面にコーテイングされる保護膜の膜厚のばらつ
きにより、レーザ素子３の前面からのレーザ光出
力と後面からのレーザ光出力が大きく異なり、レ
ーザ素子３の出力を精度よく検出できないことが
あるため、たとえば特開昭60−32382号公報に記
載のように、モニタ用ホトダイオードを容器内の
透孔の近傍に設け、レーザ素子の前面からの出射
レーザ光の一部をモニタ光としてホトダイオード
により受光することが考えられているが、ホトダ
イオードの設置スペースを確保するために装置が
大型になるという問題点がある。

そこで、この考案では、装置の大型化を招くこ
となく、半導体レーザ素子の出射レーザ光の有効
利用を図ることを技術的課題とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は、前記の諸点に留意してなされたも
のであり、前面にレーザ光出射用の開口が形成さ
れたケースと、前記ケース内に収容された半導体
レーザ素子と、前記開口部分に装着されて前記レ
ーザ素子の出射光を平行光にする外側面および内
側面がそれぞれ平面状および球面状の凸レンズと
を備え、前記レンズの外側面が前記レーザ素子の
出射光の光軸に直交する状態から、前記外側面の
中心点を通り前記レーザ素子の接合面に直交する
軸に平行な軸を中心としてブルースタ角回転した
状態に、前記レンズを保持した半導体レーザ装置
である。

〔作用〕

したがつて、この考案によると、半導体レーザ
素子から出射されたレーザ光が前方の凸レンズに
より平行光に修正されてケースの開口より出射さ
れ、このとき凸レンズの球面がケースの内側に位
置するように凸レンズが装着されるため、レーザ
素子からの出射レーザ光が凸レンズの口径以上に
広がる前に平行光に修正されるとともに、凸レン
ズの平面状の外側面がレーザ素子の出射光の光軸
に直交する状態から、前記外側面の中心点を通り
レーザ素子の接合面に直交する軸に平行な軸を中
心としてブルースタ角回転した状態に、凸レンズ
が保持されているため、半導体レーザ素子からの
出射レーザ光のうち、前記接合面に平行な方向の
ｐ偏光は凸レンズを透過し、前記接合面に垂直な
方向のｓ偏光は凸レンズの平面状の外側面により
反射されることになり、ｐ偏光の平行レーザ光が
ケース外部に出射され、ｓ偏光の反射光を受光素
子によりAPC用のモニタ光として受光すること
が可能となり、当該受光素子をレーザ素子の後方
に配置して装置の大型化を防止できることにな
る。

〔実施例〕

つぎに、この考案を、その１実施例を示した第
１図および第２図について説明する。

それらの図面において、７はレーザ素子３の前
方に設けられた外側面および内側面がそれぞれ平
面状および球面状の半球状凸レンズであり、外側
面が第１図中の破線に示すようにレーザ素子３の
出射光の光軸８に直交する状態から、外側面の中
心点１０を通りレーザ素子３の接合面に直交する
軸に平行な軸を中心としてブルースタ角θ回転し
た状態に、凸レンズ７が保持され、マウント２，
サブマウント４，レーザ素子３を収容した金属製
ケース９の前面が凸レンズ７の外側面に合わせて
傾斜しており、傾斜したケース９の前面にレーザ
光出射用の開口９′が形成され、凸レンズ７の外
側面の周縁部が開口９′の周縁内側に貼着されて
凸レンズ７が開口９′部分に装着されている。

このとき、レーザ素子３の出射レーザ光の光軸
８が凸レンズ７の外側面の中心点１０を通るよう
に、レーザ素子３，凸レンズ７が配置されてい
る。

つぎに、１１はケース９の内側に設けられた取
付台、１２は取付台１１に取り付けられた出力モ
ニタ用ホトダイオードであり、レーザ素子３から
の出射レーザ光の凸レンズ７の外側面による反射
光を受光する位置に設置され、前記反射光の強度
に比例したホトダイオード１２の出力信号にもと
づき、レーザ素子３の出力が導出されてレーザ素
子３の駆動電流が制御される。

なお、１３，１４はレーザ素子３の前面，後面
にコーテイグされた保護膜、１５は後面の保護膜
１４にさらにコーテイングされた反射膜、１６は
ケース９の前面内側に塗布形勢されホトダイオー
ド１２の表面で反射された光を吸収する光吸収層
である。

そして、図外の電源によるレーザ素子３への給
電により、レーザ素子３からレーザ光が出射さ
れ、出射レーザ光が凸レンズ７の口径以上に広が
る前に平行光に修正され、ケース１の開口９よ
り、平行なレーザ光が出射される。

ところで、前記したように、凸レンズ７の外側
面がレーザ素子３の出射光の光軸８に直交する状
態から、外側面の中心点１０を通り第１図におい
て紙面に平行なレーザ素子３の接合面に直交する
軸を中心としてブルースタ角θ回転しているた
め、レーザ素子３からの出射レーザ光のうち、前
記接合面に平行，すなわち第１図において紙面に
平行でかつ光軸８に垂直な方向のｐ偏光は凸レン
ズ７を透過し、前記接合面に垂直，すなわち第１
図において紙面に垂直な方向のｓ偏光は凸レンズ
７の外側面により反射され、この反射光が凸レン
ズ７によりホトダイオード１２の受光面に集光さ
れ、ホトダイオード１２からの前記反射光の強度
に比例した出力信号にもとづき、レーザ素子３の
出射レーザ光の出力が検出されてレーザ素子３の
APCが行なわれる。

このとき、第２図に示すように、レーザ素子３
からの出射レーザ光の凸レンズ７の外側面への入
射角，透過光の屈折角をχとすると、＋χ＝
π／２のときにｐ偏光の凸レンズ７の外側面によ
る反射率およびｓ偏光の前記外側面の透過率がと
もにゼロになり、ｐ偏光のみが透過し，ｓ偏光の
みが反射することになり、凸レンズ７の回転角θ
を、前記した式を満足する角に等しくなるよう
に設定すればよく、当該角θ（＝）がブルース
タ角であり、凸レンズ７の屈折率等から求められ
る。

従つて、従来のように、出力モニタのためにレ
ーザ素子３の後面からレーザ光を出射させる必要
がなく、反射膜１５により100％反射させること
ができ、しかもレーザ素子３の前面の出射レーザ
光をすべて凸レンズ７により集光して平行光に修
正し，出力できるため、レーザ素子３の出射レー
ザ光のほとんどを有効に利用でき、かつ従来のも
のと同じ光出力を得るために必要なレーザ素子３
の駆動電流を低減することができ、しきい値電流
の低下および高出力化が可能となるとともに、コ
ンパクトデイスクプレーヤやビデオデイスクプレ
ーヤの光ピツクアツプに用いた場合に、実用出力
を下げることが可能となる。

また、前記したようにｐ偏光のみを取り出すこ
とができるため、偏光器などを用いることなく、
ホログラムや計測機器などに容易に応用すること
ができる。

ところで、半導体レーザ素子の出射レーザ光
を、素子に近接して設けた集光機能を有する光学
結晶により有効に集光するものとして、特開昭60
−219787号公報に記載のものがあるが、これは本
件考案のように平面状の凸レンズの外側面をブル
ースタ角回転してｐ偏光のみを透過し，ｓ偏光の
みを反射するようにしたものではない。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案の半導体レーザ装置に
よると、凸レンズにより半導体レーザ素子からの
出射レーザ光が凸レンズの口径以上に広がる前に
平行光に修正でき、半導体レーザ素子の出射レー
ザ光の有効利用を図ることができ、しかも凸レン
ズの平面状の外側面によりレーザ素子の出射レー
ザ光のｓ偏光のみを反射させてモニタ光として利
用することが可能となり、モニタ用のホトダイオ
ード等の受光素子をケース内のレーザ素子の後方
に配置することが可能となり、装置の大型化を防
止できる。

さらに、偏光器等を用いることなくｐ偏光のみ
を取り出すことができ、ホログラム等への応用を
容易に行なうことができる。

また、半導体レーザ素子のしきい値電流の低下
および高出力化を図ることができるとともに、コ
ンパクトデイスクプレーヤ等への応用時に、実用
光力を下げることが可能となり、装置の耐久性の
向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれこの考案の半導
体レーザ装置の１実施例の断面図および一部の拡
大図、第３図は従来例の断面図である。 ３……半導体レーザ素子、７……凸レンズ、８
……光軸、９……ケース、９′……開口、１０…
…中心点。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 前面にレーザ光出射用の開口が形成されたケー
   スと、前記ケース内に収容された半導体レーザ素
   子と、前記開口部分に装着されて前記レーザ素子
   の出射光を平行光にする外側面および内側面がそ
   れぞれ平面状および球面状の凸レンズとを備え、
   前記レンズの外側面が前記レーザ素子の出射光の
   光軸に直交する状態から、前記外側面の中心点を
   通り前記レーザ素子の接合面に直交する軸に平行
   な軸を中心としてブルースタ角回転した状態に、
   前記レンズを保持した半導体レーザ装置。