JPH05160467A - 半導体レーザーのモードホッピング検出装置 - Google Patents
半導体レーザーのモードホッピング検出装置Info
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- JPH05160467A JPH05160467A JP32472591A JP32472591A JPH05160467A JP H05160467 A JPH05160467 A JP H05160467A JP 32472591 A JP32472591 A JP 32472591A JP 32472591 A JP32472591 A JP 32472591A JP H05160467 A JPH05160467 A JP H05160467A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体レーザーのモードホッピングを、簡単
な構成によって検出する。 【構成】 半導体レーザ10から出射した光11Ｂの光路に
平行平板13を配し、そこを透過した光11Ｂを光検出器14
によって検出する。そしてこの光検出器14が出力する光
量信号Ｓ１を比較回路15に入力させて、所定レベルの基
準信号Ｓｒと比較させる。
な構成によって検出する。 【構成】 半導体レーザ10から出射した光11Ｂの光路に
平行平板13を配し、そこを透過した光11Ｂを光検出器14
によって検出する。そしてこの光検出器14が出力する光
量信号Ｓ１を比較回路15に入力させて、所定レベルの基
準信号Ｓｒと比較させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シングルモードの半導
体レーザーのモードホッピングを検出する装置に関する
ものである。
体レーザーのモードホッピングを検出する装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光走査記録装置や光通信装置
等において光ビームを発生する光源の１つとして、半導
体レーザーが広く用いられている。この半導体レーザー
は、ガスレーザー等に比べれば小型、安価で消費電力も
少なく、また駆動電流を変えることによって直接変調が
可能である等、数々の長所を有している。
等において光ビームを発生する光源の１つとして、半導
体レーザーが広く用いられている。この半導体レーザー
は、ガスレーザー等に比べれば小型、安価で消費電力も
少なく、また駆動電流を変えることによって直接変調が
可能である等、数々の長所を有している。
【０００３】ところでシングルモードの半導体レーザー
においては、周囲温度の変化あるいは駆動電流の変化に
よってモード状態が変化し、光量が変動したり発振波長
が変動するいわゆるモードホッピングという現象が起こ
り得る。例えば、感度が波長依存性を有する感光体に記
録光を走査させて画像を記録する装置において、記録光
源として用いられた半導体レーザーにこのモードホッピ
ングが起きると、記録光波長が変動して、記録画像に濃
度ムラが生じることになる。半導体レーザーを使用する
その他の装置においても、このモードホッピングが起き
ると様々な不具合を招くことがあるので、モードホッピ
ングが起きたならば半導体レーザーの周囲温度を変えた
り、あるいはその駆動電流を変える等して、半導体レー
ザーの発振状態をモードホッピングが起きる前の状態に
戻すことが考えられている。
においては、周囲温度の変化あるいは駆動電流の変化に
よってモード状態が変化し、光量が変動したり発振波長
が変動するいわゆるモードホッピングという現象が起こ
り得る。例えば、感度が波長依存性を有する感光体に記
録光を走査させて画像を記録する装置において、記録光
源として用いられた半導体レーザーにこのモードホッピ
ングが起きると、記録光波長が変動して、記録画像に濃
度ムラが生じることになる。半導体レーザーを使用する
その他の装置においても、このモードホッピングが起き
ると様々な不具合を招くことがあるので、モードホッピ
ングが起きたならば半導体レーザーの周囲温度を変えた
り、あるいはその駆動電流を変える等して、半導体レー
ザーの発振状態をモードホッピングが起きる前の状態に
戻すことが考えられている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そのようにするためには
まず、モードホッピングが起きたことを正確に検出する
ことが必要となる。そのための装置は従来から種々提案
されているが、従来装置は例えば発振波長をモニターす
るために光スペクトラムアナライザを用いる等、すべて
大掛りな手段を使用するものであるので、大型でかつ高
価なものとなっていた。
まず、モードホッピングが起きたことを正確に検出する
ことが必要となる。そのための装置は従来から種々提案
されているが、従来装置は例えば発振波長をモニターす
るために光スペクトラムアナライザを用いる等、すべて
大掛りな手段を使用するものであるので、大型でかつ高
価なものとなっていた。
【０００５】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、シングルモードの半導体レーザーのモー
ドホッピングを、簡単な機構によって検出することがで
きる装置を提供することを目的とするものである。
たものであり、シングルモードの半導体レーザーのモー
ドホッピングを、簡単な機構によって検出することがで
きる装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体レー
ザーのモードホッピング検出装置は、シングルモードの
半導体レーザーから出射した光ビームの一部を複数の面
間で多重反射させた上で、残余の光ビームとともに進行
させる光学素子と、この光学素子を経た光りビームの光
量を検出する光検出器と、この光検出器の出力信号を処
理し、該信号の大小に応じてモードホッピングの有無を
検出する信号処理回路とから構成されたことを特徴とす
るものである。
ザーのモードホッピング検出装置は、シングルモードの
半導体レーザーから出射した光ビームの一部を複数の面
間で多重反射させた上で、残余の光ビームとともに進行
させる光学素子と、この光学素子を経た光りビームの光
量を検出する光検出器と、この光検出器の出力信号を処
理し、該信号の大小に応じてモードホッピングの有無を
検出する信号処理回路とから構成されたことを特徴とす
るものである。
【０００７】なお上記の光学素子としては、例えば平行
平板や、キュービック型ビームスプリッタ等を使用する
ことができる。
平板や、キュービック型ビームスプリッタ等を使用する
ことができる。
【０００８】
【作用および発明の効果】上記の構成においては、光学
素子で多重反射した光と、多重反射しないで直接的に光
検出器に向かう光との間で干渉が生じる。そしてその干
渉状態は、モードホッピングによる波長変動があると変
化する。したがって上記光検出器の出力信号は、モード
ホッピングが起きると大きく低下あるいは増大する。そ
こで例えば、上記信号処理回路としてこの出力信号を所
定の基準信号と比較する比較回路を設ければ、それらの
信号の大小関係が逆転したことにより、モードホッピン
グが起きたとみなせることになる。
素子で多重反射した光と、多重反射しないで直接的に光
検出器に向かう光との間で干渉が生じる。そしてその干
渉状態は、モードホッピングによる波長変動があると変
化する。したがって上記光検出器の出力信号は、モード
ホッピングが起きると大きく低下あるいは増大する。そ
こで例えば、上記信号処理回路としてこの出力信号を所
定の基準信号と比較する比較回路を設ければ、それらの
信号の大小関係が逆転したことにより、モードホッピン
グが起きたとみなせることになる。
【０００９】以上説明の通り、本発明によるモードホッ
ピング検出装置は、極めて簡単な手段から構成されるも
のであるから、小型軽量で、かつ安価に形成可能なもの
となる。
ピング検出装置は、極めて簡単な手段から構成されるも
のであるから、小型軽量で、かつ安価に形成可能なもの
となる。
【００１０】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例による半導
体レーザーのモードホッピング検出装置を示すものであ
り、図２はこの装置に用いられた平行平板13の部分を拡
大して示している。図示されるようにシングルモードの
半導体レーザー10から発散光状態で射出された光ビーム
11はコリメーターレンズ12によって平行光化されて、キ
ュービック型ビームスプリッタ20に入射する。光ビーム
11の一部はこのビームスプリッタ20の部分反射面20ａで
反射して、使用光11Ａとされる。この使用光11Ａは本来
の目的のために使用されるものであり、例えば光ビーム
走査装置にあっては走査用光偏向器に導かれる。
詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例による半導
体レーザーのモードホッピング検出装置を示すものであ
り、図２はこの装置に用いられた平行平板13の部分を拡
大して示している。図示されるようにシングルモードの
半導体レーザー10から発散光状態で射出された光ビーム
11はコリメーターレンズ12によって平行光化されて、キ
ュービック型ビームスプリッタ20に入射する。光ビーム
11の一部はこのビームスプリッタ20の部分反射面20ａで
反射して、使用光11Ａとされる。この使用光11Ａは本来
の目的のために使用されるものであり、例えば光ビーム
走査装置にあっては走査用光偏向器に導かれる。
【００１１】一方光ビーム11の一部はビームスプリッタ
20の部分反射面20ａを透過し、モニター光11Ｂとされ
る。このモニター光11Ｂは平行平板13を透過して、フォ
トダイオード等の光検出器14に受光される。この光検出
器14はモニター光11Ｂの光量を示す光量信号Ｓ１を出力
し、この光量信号Ｓ１は比較回路15に入力される。
20の部分反射面20ａを透過し、モニター光11Ｂとされ
る。このモニター光11Ｂは平行平板13を透過して、フォ
トダイオード等の光検出器14に受光される。この光検出
器14はモニター光11Ｂの光量を示す光量信号Ｓ１を出力
し、この光量信号Ｓ１は比較回路15に入力される。
【００１２】ここで図２に示されるように、モニター光
11Ｂの一部は平行平板13の両表面13ａ、13ｂ間で多重反
射する。したがって光検出器14に受光されるモニター光
11Ｂには、この多重反射光11Ｃと、残余の多重反射しな
い光11Ｄとが含まれることになる。なお図２には、平行
平板13の両表面13ａ、13ｂ間でそれぞれ１回ずつ反射し
た多重反射光11Ｃを示してあるが、モニター光11Ｂはそ
れらの表面13ａ、13ｂ間でさらに２回、３回と反射を繰
り返すこともある。しかしここでは、説明を容易にする
ために、上述のように両表面13ａ、13ｂ間でそれぞれ１
回ずつ反射した多重反射光11Ｃのみについて考える。
11Ｂの一部は平行平板13の両表面13ａ、13ｂ間で多重反
射する。したがって光検出器14に受光されるモニター光
11Ｂには、この多重反射光11Ｃと、残余の多重反射しな
い光11Ｄとが含まれることになる。なお図２には、平行
平板13の両表面13ａ、13ｂ間でそれぞれ１回ずつ反射し
た多重反射光11Ｃを示してあるが、モニター光11Ｂはそ
れらの表面13ａ、13ｂ間でさらに２回、３回と反射を繰
り返すこともある。しかしここでは、説明を容易にする
ために、上述のように両表面13ａ、13ｂ間でそれぞれ１
回ずつ反射した多重反射光11Ｃのみについて考える。
【００１３】上記の光11Ｃと11Ｄとの間には、２Ｌ（Ｌ
は平行平板13の厚さ）の光学的距離分だけ位相のずれが
あり、そしてこれらの光11Ｃと11Ｄがコヒーレントであ
るため、両者は干渉を起こす。この干渉の状態は、半導
体レーザー10がモードホッピングを起こしてモニター光
11Ｂの波長が変化すると、それに応じて変化する。この
干渉状態が変われば、光検出器14の受光量が変化して、
そこから出力される光量信号Ｓ１が変化する。図３に
は、このモードホッピングによる光量信号Ｓ１の変化の
様子を示してある。この図３は、モードホッピングが繰
返し生じた場合を仮定して示したものであり、半導体レ
ーザー10が第１の縦モードで発振しているとき光量信号
Ｓ１は比較的高い第１レベルＰ１となり、他方半導体レ
ーザー10が第２の縦モードで発振しているとき光量信号
Ｓ１は比較的低い第２レベルＰ２となる。
は平行平板13の厚さ）の光学的距離分だけ位相のずれが
あり、そしてこれらの光11Ｃと11Ｄがコヒーレントであ
るため、両者は干渉を起こす。この干渉の状態は、半導
体レーザー10がモードホッピングを起こしてモニター光
11Ｂの波長が変化すると、それに応じて変化する。この
干渉状態が変われば、光検出器14の受光量が変化して、
そこから出力される光量信号Ｓ１が変化する。図３に
は、このモードホッピングによる光量信号Ｓ１の変化の
様子を示してある。この図３は、モードホッピングが繰
返し生じた場合を仮定して示したものであり、半導体レ
ーザー10が第１の縦モードで発振しているとき光量信号
Ｓ１は比較的高い第１レベルＰ１となり、他方半導体レ
ーザー10が第２の縦モードで発振しているとき光量信号
Ｓ１は比較的低い第２レベルＰ２となる。
【００１４】そこで比較回路15において、上記２つのレ
ベルＰ１、Ｐ２の中間の値の基準信号Ｓｒと光量信号Ｓ
１とを比較するようにしておけば、この比較回路15から
は、半導体レーザー10が第１の縦モードで発振している
際には比較的高レベルのＨ信号が、他方半導体レーザー
10が第２の縦モードで発振している際には比較的低レベ
ルのＬ信号が出力されるようになる。このＨ信号あるい
はＬ信号は、半導体レーザー駆動回路16に入力される。
ここで、半導体レーザー10を例えば第１の縦モードで発
振させることが望まれている場合、半導体レーザー駆動
回路16は比較回路15からＨ信号が入力されている限り、
半導体レーザー10に注入する駆動電流Ｉをそのままの値
に維持する。一方比較回路15から、望ましくないモード
ホッピングが起きたことを示すＬ信号が入力されると、
半導体レーザー駆動回路16は駆動電流Ｉを、発振モード
が第２の縦モードから第１の縦モードに移行する方向に
制御する。それにより半導体レーザー10は、再度、第１
の縦モードで発振するようになる。
ベルＰ１、Ｐ２の中間の値の基準信号Ｓｒと光量信号Ｓ
１とを比較するようにしておけば、この比較回路15から
は、半導体レーザー10が第１の縦モードで発振している
際には比較的高レベルのＨ信号が、他方半導体レーザー
10が第２の縦モードで発振している際には比較的低レベ
ルのＬ信号が出力されるようになる。このＨ信号あるい
はＬ信号は、半導体レーザー駆動回路16に入力される。
ここで、半導体レーザー10を例えば第１の縦モードで発
振させることが望まれている場合、半導体レーザー駆動
回路16は比較回路15からＨ信号が入力されている限り、
半導体レーザー10に注入する駆動電流Ｉをそのままの値
に維持する。一方比較回路15から、望ましくないモード
ホッピングが起きたことを示すＬ信号が入力されると、
半導体レーザー駆動回路16は駆動電流Ｉを、発振モード
が第２の縦モードから第１の縦モードに移行する方向に
制御する。それにより半導体レーザー10は、再度、第１
の縦モードで発振するようになる。
【００１５】なお、半導体レーザー10の発振モードを変
えるためには、上述のように駆動電流Ｉを操作する他、
半導体レーザー10の周囲温度を調節するようにしても構
わない。
えるためには、上述のように駆動電流Ｉを操作する他、
半導体レーザー10の周囲温度を調節するようにしても構
わない。
【００１６】次に図４を参照して、本発明の第２実施例
について説明する。なおこの図４において、既に説明し
たものと同等の要素に関しては図１中と同じ番号を付し
てあり、それらについての説明は特に必要の無い限り省
略する（以下、同様）。
について説明する。なおこの図４において、既に説明し
たものと同等の要素に関しては図１中と同じ番号を付し
てあり、それらについての説明は特に必要の無い限り省
略する（以下、同様）。
【００１７】この第２実施例装置においては、第１実施
例装置に設けられた平行平板13が省かれている。その代
わりに、光検出器14のケース14ａに取り付けられて受光
素子14ｂを保護するカバーガラス14ｃとして、両表面が
十分平滑に研磨されたものが用いられている。そのよう
なカバーガラス14ｃは、第１実施例装置の平行平板13と
同様の作用を果たすので、この実施例においても第１実
施例と同様に、半導体レーザー10のモードホッピングを
正確に検出可能となる。
例装置に設けられた平行平板13が省かれている。その代
わりに、光検出器14のケース14ａに取り付けられて受光
素子14ｂを保護するカバーガラス14ｃとして、両表面が
十分平滑に研磨されたものが用いられている。そのよう
なカバーガラス14ｃは、第１実施例装置の平行平板13と
同様の作用を果たすので、この実施例においても第１実
施例と同様に、半導体レーザー10のモードホッピングを
正確に検出可能となる。
【００１８】次に図５を参照して、本発明の第３実施例
について説明する。この第３実施例においては、キュー
ビック型ビームスプリッタ20の部分反射面20ａで反射し
た光がモニター光11Ｂとされ、そこを透過した光が使用
光11Ａとされる。モニター光11Ｂは、フォトダイオード
等の光検出器14に受光される。この光検出器14はモニタ
ー光11Ｂの光量を示す光量信号Ｓ１を出力し、この光量
信号Ｓ１は比較回路15に入力される。
について説明する。この第３実施例においては、キュー
ビック型ビームスプリッタ20の部分反射面20ａで反射し
た光がモニター光11Ｂとされ、そこを透過した光が使用
光11Ａとされる。モニター光11Ｂは、フォトダイオード
等の光検出器14に受光される。この光検出器14はモニタ
ー光11Ｂの光量を示す光量信号Ｓ１を出力し、この光量
信号Ｓ１は比較回路15に入力される。
【００１９】ここで図６に示されるように、モニター光
11Ｂの一部はキュービック型ビームスプリッタ20の表面
20ｂで反射した後、部分反射面20ａ、別のビームスプリ
ッタ表面20ｃで次々と反射する。したがってこの場合
も、光検出器14に受光されるモニター光11Ｂには、上述
のように反射した多重反射光11Ｃと、残余の多重反射し
ない光11Ｄとが含まれることになり、比較回路15の出力
信号に基づいて半導体レーザー10のモードホッピングを
正確に検出可能となる。
11Ｂの一部はキュービック型ビームスプリッタ20の表面
20ｂで反射した後、部分反射面20ａ、別のビームスプリ
ッタ表面20ｃで次々と反射する。したがってこの場合
も、光検出器14に受光されるモニター光11Ｂには、上述
のように反射した多重反射光11Ｃと、残余の多重反射し
ない光11Ｄとが含まれることになり、比較回路15の出力
信号に基づいて半導体レーザー10のモードホッピングを
正確に検出可能となる。
【図１】本発明の第１実施例装置を示す側面図
【図２】図１の装置の一部を拡大して示す側面図
【図３】図１の装置における光検出器の出力信号波形を
示す概略図
示す概略図
【図４】本発明の第２実施例装置を示す側面図
【図５】本発明の第３実施例装置を示す側面図
【図６】図５の装置の一部を拡大して示す側面図
10 半導体レーザー 11 光ビーム 11Ａ 使用光 11Ｂ モニター光 11Ｃ 多重反射したモニター光 11Ｄ 多重反射しないモニター光 13 平行平板 14 光検出器 14ｃ 光検出器のカバーガラス 15 比較回路 16 半導体レーザー駆動回路 20 キュービック型ビームスプリッタ
Claims (1)
- 【請求項１】 シングルモードの半導体レーザーから出
射した光ビームの一部を複数の面間で多重反射させた上
で、残余の光ビームとともに進行させる光学素子と、 この光学素子を経た光ビームの光量を検出する光検出器
と、 この光検出器の出力信号を処理し、該信号の大小に応じ
てモードホッピングの有無を検出する信号処理回路とか
らなる半導体レーザーのモードホッピング検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32472591A JPH05160467A (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 半導体レーザーのモードホッピング検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32472591A JPH05160467A (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 半導体レーザーのモードホッピング検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05160467A true JPH05160467A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18169013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32472591A Withdrawn JPH05160467A (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 半導体レーザーのモードホッピング検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05160467A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007157819A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Sony Corp | 外部共振器型レーザ装置、そのスペクトラム・モード遷移検出方法およびホログラム記録再生装置 |
| JP2007286139A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Noritsu Koki Co Ltd | レーザ露光装置 |
| US8670472B2 (en) | 2009-02-02 | 2014-03-11 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device and image forming apparatus |
| US11719529B2 (en) | 2019-06-11 | 2023-08-08 | Asml Netherlands B.V. | Interferometer system, method of determining a mode hop of a laser source of an interferometer system, method of determining a position of a movable object, and lithographic apparatus |
-
1991
- 1991-12-09 JP JP32472591A patent/JPH05160467A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007157819A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Sony Corp | 外部共振器型レーザ装置、そのスペクトラム・モード遷移検出方法およびホログラム記録再生装置 |
| JP2007286139A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Noritsu Koki Co Ltd | レーザ露光装置 |
| US8670472B2 (en) | 2009-02-02 | 2014-03-11 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device and image forming apparatus |
| US8929412B2 (en) | 2009-02-02 | 2015-01-06 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device and image forming apparatus |
| US11719529B2 (en) | 2019-06-11 | 2023-08-08 | Asml Netherlands B.V. | Interferometer system, method of determining a mode hop of a laser source of an interferometer system, method of determining a position of a movable object, and lithographic apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |