JPH05267786A - Light source unit - Google Patents

Light source unit

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Publication number
JPH05267786A
JPH05267786A JP4062065A JP6206592A JPH05267786A JP H05267786 A JPH05267786 A JP H05267786A JP 4062065 A JP4062065 A JP 4062065A JP 6206592 A JP6206592 A JP 6206592A JP H05267786 A JPH05267786 A JP H05267786A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
light source
chip
source unit
laser chips
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4062065A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naotaro Nakada
直太郎 中田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP4062065A priority Critical patent/JPH05267786A/en
Priority to US08/022,549 priority patent/US5499262A/en
Priority to DE4307570A priority patent/DE4307570A1/en
Publication of JPH05267786A publication Critical patent/JPH05267786A/en
Priority to US08/258,706 priority patent/US5689521A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To enable a beam to be easily set in direction and a large amount of data to be transmitted at a high speed by a method wherein laser chips which emit beams from chip junction planes towards the same prescribed point are provided, and the beam emitting parts of the chip junction planes of the laser chips are set not parallel with each other. CONSTITUTION:A laser chip 20 which emits a beam is provided inside each of semiconductor lasers 10, and laser beams are emitted from the chip junction planes 25 of the laser chips 20 towards the same prescribed point. Two through- holes 30 are provided on a fixing member 40, the heads of the semiconductor lasers 10 are inserted into the holes 30 and fixed to constitute a light source unit 100. The semiconductor lasers 10 are so arranged as to enable the laser beam emitting parts of the chip junction planes 25 of the laser chips 20 to face towards directions which cross each other at a right angle and fixed. By this setup, a light source unit of this design can be easily set in beam direction and transmits a large amount of data at a high speed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はリモートコントロールユ
ニット,光伝送ユニット,高速光通信用ユニット等に用
いられる光源ユニットに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source unit used in a remote control unit, an optical transmission unit, a high speed optical communication unit and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、GaAsLED(波長950nm)
がリモコン用光源として用いられている。このGaAsLE
Dの立ち上がり時間は1μsecであり、それに対し、
最近、高速光信号伝送用として用いられているAlGaAsL
ED(850nm)の立ち上がり時間は0.3μsecと
高速である。
2. Description of the Related Art Conventionally, GaAs LEDs (wavelength 950 nm)
Is used as a remote control light source. This GaAsLE
The rise time of D is 1 μsec, while
AlGaAsL recently used for high-speed optical signal transmission
The rise time of ED (850 nm) is as fast as 0.3 μsec.

【0003】しかし、AlGaAsLEDでは1MHz以上の
高周波信号の伝送が困難である。従って、AlGaAsLED
による赤外光では、大量の情報を伝送する必要のあるオ
ーディオ・ビデオ信号やコンピュータ間通信用光信号の
空間伝送に対応することができない。
However, it is difficult for AlGaAs LEDs to transmit high frequency signals of 1 MHz or more. Therefore, AlGaAs LED
Infrared light cannot be used for spatial transmission of audio / video signals or optical signals for computer-to-computer communication that require transmission of a large amount of information.

【0004】そこで、最近、上記赤外LEDに比べて立
ち上がりが速く、高速パルスでの伝送が可能な半導体レ
ーザーが脚光を浴びている。
Therefore, recently, a semiconductor laser that is faster than the above-mentioned infrared LED and capable of high-speed pulse transmission has been spotlighted.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、半導体レーザ
ーから出射されるレーザービームの広がり角には方向性
があり、その光束断面は円形ではなく楕円形になってい
る。つまり、レーザーチップのPN接合面(以下「チッ
プ接合面」ともいう)に対して垂直方向に長い楕円状の
スポットが受光面に向けて形成されることになる。
However, the divergence angle of the laser beam emitted from the semiconductor laser is directional, and the cross section of the light beam is not elliptical but circular. That is, an elliptical spot that is long in the direction perpendicular to the PN junction surface of the laser chip (hereinafter, also referred to as “chip junction surface”) is formed toward the light receiving surface.

【0006】その結果、楕円の長軸方向(光強度分布に
沿った方向)には所定位置に対するビームの照射が容易
であるが、楕円の短軸方向(チップ接合面に平行方向)に
は光強度分布が偏平過ぎてビームの方向決めが難しいと
いった問題が生じる。例えば、半導体レーザーを設置す
る際の受光面に対する位置調整は困難であり、特に装置
を手で持って行う操作はより一層困難である。
As a result, it is easy to irradiate the beam to a predetermined position in the major axis direction of the ellipse (direction along the light intensity distribution), but the light is illuminated in the minor axis direction of the ellipse (parallel to the chip bonding surface). There is a problem that the intensity distribution is too flat and it is difficult to direct the beam. For example, it is difficult to adjust the position with respect to the light receiving surface when the semiconductor laser is installed, and it is particularly difficult to carry out the operation by holding the device by hand.

【0007】楕円状のスポットが真円状になるようにレ
ンズで前記短軸方向にビームの広がり角を大きくすれ
ば、かかる問題点は解消されるが、低コスト化の進んで
いる半導体レーザーに比べ、レンズは未だ高価である。
By increasing the divergence angle of the beam with the lens so that the elliptical spot becomes a perfect circle, such a problem can be solved, but in a semiconductor laser whose cost is being reduced. In comparison, lenses are still expensive.

【0008】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、ビームの方向決めが容易で、大量の情報を高
速伝送しうる低コストの光源ユニットを提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a low-cost light source unit that can easily determine the direction of a beam and can transmit a large amount of information at high speed.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の光源ユニットは、同一の所定位置に向けてチッ
プ接合面からビームを発するレーザーチップを少なくと
も2つ備え、各レーザーチップのチップ接合面のうち前
記ビームを発する部分が互いに非平行の関係にあること
特徴としている。特に、2つのレーザーチップの前記ビ
ームを発する部分が直交する方向に配されている構成と
するのが好ましい。
To achieve the above object, a light source unit of the present invention is provided with at least two laser chips each of which emits a beam from a chip bonding surface toward the same predetermined position, and the chip bonding of each laser chip is carried out. It is characterized in that the portions of the surface that emit the beam are in a non-parallel relationship with each other. Particularly, it is preferable that the portions of the two laser chips that emit the beams are arranged in the directions orthogonal to each other.

【0010】また、本発明の光源ユニットは、同一の所
定位置に向けてチップ接合面からビームを発するレーザ
ーチップを少なくとも2つ備え、各レーザーチップから
のビームにより形成されるスポットが前記所定位置にお
いて交差することを特徴としている。特に、2つのスポ
ットが直交する構成とするのが好ましい。
Further, the light source unit of the present invention is provided with at least two laser chips which emit a beam from the chip bonding surface toward the same predetermined position, and the spot formed by the beam from each laser chip is at the predetermined position. It is characterized by intersecting. In particular, it is preferable that the two spots are orthogonal to each other.

【0011】[0011]

【作用】このような構成によると、チップ接合面のうち
ビームを発する部分に対して垂直方向に長い楕円状の光
束断面をなすビームは、所定位置では楕円状のスポット
が交差した状態で光放射分布を形成するため、所定位置
がビームの照射を受け易くなる。
With this structure, a beam having an elliptical beam cross section that is long in the direction perpendicular to the beam emitting portion of the chip bonding surface emits light in a state where elliptical spots intersect at a predetermined position. Since the distribution is formed, it becomes easy for the predetermined position to be irradiated with the beam.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本実施例の構成を概略的に示す斜視図であ
る。本実施例の光源ユニット100は、主として、2個
の半導体レーザー10とそれを固定する固定部材(同図
中、一点鎖線で輪郭を示す)40から成っている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of this embodiment. The light source unit 100 of the present embodiment is mainly composed of two semiconductor lasers 10 and a fixing member (an outline is shown by a chain line in the figure) 40 for fixing the semiconductor lasers 10.

【0013】半導体レーザー10は、キャンでハーメチ
ックシールされた一般的なパッケージタイプのレーザー
ダイオードである。各半導体レーザー10の内部には、
1本のビーム(波長:850nm)を発する1個のレーザ
ーチップ20が設けられており、レーザーチップ20の
チップ接合面25から同一の所定位置に向けて(Z方向
に)レーザービームが発せられる。尚、各半導体レーザ
ー10は、並列に電源と接続され同時にON−OFFす
るようになっているので、両方の半導体レーザー10か
ら同一の信号が同時に伝送されることになる。
The semiconductor laser 10 is a can-type hermetically sealed laser diode of a general package type. Inside each semiconductor laser 10,
One laser chip 20 that emits one beam (wavelength: 850 nm) is provided, and the laser beam is emitted from the chip bonding surface 25 of the laser chip 20 toward the same predetermined position (Z direction). Since each semiconductor laser 10 is connected in parallel to a power source and turned on and off at the same time, the same signal is transmitted from both semiconductor lasers 10 at the same time.

【0014】固定部材40には、2つの貫通する穴30
が設けられている。同図に示すように穴30に半導体レ
ーザー10の頭部を挿入固定することにより、光源ユニ
ット100を構成する。2つの穴30は互いに平行に形
成されており、レーザービームの広がりが遮られないよ
うに、チップ接合面25のうちレーザービームを発する
部分の位置が、穴の貫通方向(Z方向)に沿って調整され
ている。
The fixing member 40 has two through holes 30.
Is provided. As shown in the figure, the light source unit 100 is configured by inserting and fixing the head of the semiconductor laser 10 into the hole 30. The two holes 30 are formed in parallel with each other, and the position of the portion of the chip bonding surface 25 that emits the laser beam is along the penetrating direction (Z direction) so that the spread of the laser beam is not blocked. Has been adjusted.

【0015】半導体レーザー10は、各レーザーチップ
20のチップ接合面25のうちレーザービームを発する
部分が直交する方向に配置され、固定されている。つま
り、本実施例では、一方のレーザーチップ20のチップ
接合面がZY平面上にあり、他方のレーザーチップ20
のチップ接合面がZX平面上にある状態において、共に
Z方向にビームが放射される。
The semiconductor laser 10 is arranged and fixed in a direction in which the laser beam emitting portions of the chip bonding surface 25 of each laser chip 20 are orthogonal to each other. That is, in this embodiment, the chip bonding surface of one laser chip 20 is on the ZY plane and the other laser chip 20 is
In the state where the chip bonding surface of 1 is on the ZX plane, the beam is emitted in the Z direction.

【0016】チップ接合面25からZ方向に発せられた
レーザービームは、光束断面がチップ接合面25に対し
て垂直方向に長い楕円状であるため、所定位置にある受
光面に向けて楕円形状のスポットが形成されることにな
る。従って、各レーザーチップ20からのビームにより
形成されるスポットが同一の所定位置において交差し、
図2に示すように互いに直交するスポットP1及びP2
ら成る十字型の光放射分布を形成する。各レーザーチッ
プ20からのビームは、共にZ方向に沿って放射される
が、受光面が配置される所定位置は通常、ビーム間隔よ
りもはるかに大きいため、2本のビームを傾斜させる必
要は特にない。尚、半導体レーザーの直径を5.6mm
とした場合、2個の半導体レーザー10の間隔が10m
m程度となるようにするのが、実使用上適当である。
The laser beam emitted in the Z direction from the chip bonding surface 25 has an elliptical shape whose cross-section is long in the direction perpendicular to the chip bonding surface 25, and therefore has an elliptical shape toward the light receiving surface at a predetermined position. Spots will be formed. Therefore, the spots formed by the beams from the laser chips 20 intersect at the same predetermined position,
As shown in FIG. 2, a cross-shaped optical radiation distribution is formed by spots P 1 and P 2 which are orthogonal to each other. The beams from each laser chip 20 are both emitted along the Z direction, but since the predetermined position where the light receiving surface is arranged is usually much larger than the beam interval, it is particularly necessary to tilt the two beams. Absent. The diameter of the semiconductor laser is 5.6 mm.
When it is set, the distance between the two semiconductor lasers 10 is 10 m.
It is suitable for practical use to set it to about m.

【0017】1個の半導体レーザー10の検出範囲、即
ちビームの開き角が接合直角方向に±30°〜40°、
水平方向に±10°〜15°であるとすると、これに対
し本実施例では、水平方向にも±30°〜±40°広が
ったことになる。
The detection range of one semiconductor laser 10, that is, the beam divergence angle is ± 30 ° to 40 ° in the direction perpendicular to the junction,
If it is ± 10 ° to 15 ° in the horizontal direction, on the other hand, in this embodiment, it also extends ± 30 ° to ± 40 ° in the horizontal direction.

【0018】本実施例では、1個のパッケージ内に1個
のレーザーチップ20を有する半導体レーザー10を用
いたが、1つのパッケージ内に2個以上のレーザーチッ
プを有する半導体レーザー10を用いてもよい。また、
本実施例では、1個の固定部材40に2個の半導体レー
ザー10を固定して構成したが、3個以上の半導体レー
ザー10を用いてもよい。チップ接合面25のうちビー
ムを発する部分が互いに非平行の関係にあるとき、スポ
ットが同一の所定位置において交差することになるの
で、XY平面において互いに所定の角度で複数のレーザ
ーチップを位置させれば、図2に示すような十字型の光
放射分布に限らず、真円状に近いパターンの形成が可能
となる。
In this embodiment, the semiconductor laser 10 having one laser chip 20 in one package is used, but the semiconductor laser 10 having two or more laser chips in one package may be used. Good. Also,
In this embodiment, two semiconductor lasers 10 are fixed to one fixing member 40, but three or more semiconductor lasers 10 may be used. When the beam emitting portions of the chip bonding surface 25 are in a non-parallel relationship with each other, the spots intersect at the same predetermined position. Therefore, a plurality of laser chips should be positioned at a predetermined angle in the XY plane. For example, not only the cross-shaped light radiation distribution as shown in FIG. 2 but also a pattern close to a perfect circle can be formed.

【0019】このように本実施例によると、信号検出範
囲がチップ接合面25に対して平行方向にも広がるた
め、ビームの方向決めが容易になる。また、半導体レー
ザー2個の方がレンズ1個よりも安価であるため、レン
ズを用いた場合よりも低コストで製造することができ
る。一方、従来より用いられている赤外光の光源ユニッ
トでは、受光面を構成するピンフォトダイオードに対し
光学系で小さなスポットに集光するのが容易ではない。
そのため大きなピンフォトダイオードが用いられてい
る。しかし、ピンフォトダイオードが大きいとバックグ
ラウンドノイズが大きくなるといった問題がある。本実
施例のようにレーザービームを用いた場合には小さなス
ポットへの集光が容易であるため、小さいピンフォトダ
イオードを用いることができ、その結果、SN比を向上
させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the signal detection range is expanded in the direction parallel to the chip joint surface 25, so that the direction of the beam can be easily determined. Further, since two semiconductor lasers are cheaper than one lens, it can be manufactured at a lower cost than when a lens is used. On the other hand, in the conventionally used light source unit for infrared light, it is not easy for the pin photodiode forming the light receiving surface to focus the light into a small spot with an optical system.
Therefore, a large pin photodiode is used. However, there is a problem that the background noise becomes large when the pin photodiode is large. When a laser beam is used as in the present embodiment, it is easy to focus on a small spot, so a small pin photodiode can be used, and as a result, the SN ratio can be improved.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、同一
の所定位置に向けてチップ接合面からビームを発するレ
ーザーチップを備えることによって、大量の情報を高速
伝送することが可能となり、また、少なくとも2つの各
レーザーチップのチップ接合面のうち前記ビームを発す
る部分が互いに非平行の関係となるようにすることによ
って、各ビームの広がりと対応したビームの方向決めが
容易になる。しかも、高価な光学系を用いる必要がない
ので、低コスト化を図ることができる。特に、2つのレ
ーザーチップのビームを発する部分を直交する方向に配
することによって、ビームの方向決めをより容易にする
ことができる。
As described above, according to the present invention, a large amount of information can be transmitted at high speed by providing a laser chip that emits a beam from the chip bonding surface toward the same predetermined position. By making the beam emitting portions of the chip bonding surfaces of at least two laser chips non-parallel to each other, it becomes easy to determine the beam direction corresponding to the spread of each beam. Moreover, since it is not necessary to use an expensive optical system, cost reduction can be achieved. In particular, by arranging the beam emitting portions of the two laser chips in orthogonal directions, it is possible to more easily orient the beams.

【0021】また、各レーザーチップからのビームによ
り形成されるスポットが前記同一の所定位置において交
差する構成とすることによって、各ビームの広がりと対
応したビームの方向決めが容易になる。特に、2つのス
ポットが直交する構成とすることによって、ビームの方
向決めをより容易にすることができる。
Further, by arranging the spots formed by the beams from the respective laser chips to intersect at the same predetermined position, it becomes easy to determine the beam direction corresponding to the spread of the respective beams. In particular, when the two spots are orthogonal to each other, the beam can be more easily oriented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の概略構成を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例によって形成される光放射分布
を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a light radiation distribution formed by an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 …半導体レーザー 20 …レーザーチップ 25 …PN接合面(チップ接合面) 30 …穴 40 …固定部材 P1,P2 …スポット10 ... Semiconductor laser 20 ... Laser chip 25 ... PN junction surface (chip junction surface) 30 ... Hole 40 ... Fixing member P 1 , P 2 ... Spot

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】同一の所定位置に向けてチップ接合面から
ビームを発するレーザーチップを少なくとも2つ備え、
各レーザーチップのチップ接合面のうち前記ビームを発
する部分が互いに非平行の関係にあること特徴とする光
源ユニット。
1. At least two laser chips each emitting a beam from a chip bonding surface toward the same predetermined position,
A light source unit, wherein portions of the chip bonding surface of each laser chip that emit the beam are in a non-parallel relationship with each other.
【請求項2】2つのレーザーチップの前記ビームを発す
る部分が直交する方向に配されていることを特徴とする
請求項1に記載の光源ユニット。
2. The light source unit according to claim 1, wherein the beam emitting portions of the two laser chips are arranged in directions orthogonal to each other.
【請求項3】同一の所定位置に向けてチップ接合面から
ビームを発するレーザーチップを少なくとも2つ備え、
各レーザーチップからのビームにより形成されるスポッ
トが前記所定位置において交差することを特徴とする光
源ユニット。
3. At least two laser chips each emitting a beam from the chip bonding surface toward the same predetermined position are provided.
A light source unit, wherein spots formed by beams from the respective laser chips intersect at the predetermined position.
【請求項4】2つのスポットが直交することを特徴とす
る請求項1に記載の光源ユニット。
4. The light source unit according to claim 1, wherein the two spots are orthogonal to each other.
JP4062065A 1992-03-18 1992-03-18 Light source unit Pending JPH05267786A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4062065A JPH05267786A (en) 1992-03-18 1992-03-18 Light source unit
US08/022,549 US5499262A (en) 1992-03-18 1993-02-25 Semiconductor laser light source unit
DE4307570A DE4307570A1 (en) 1992-03-18 1993-03-10 Semiconductor laser source emitting beam with circular cross-section - produces beam using cylindrical rod lens at right angles to axis of elliptical beam emerging from diode chip
US08/258,706 US5689521A (en) 1992-03-18 1994-06-13 Semiconductor laser light source unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4062065A JPH05267786A (en) 1992-03-18 1992-03-18 Light source unit

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Publication Number Publication Date
JPH05267786A true JPH05267786A (en) 1993-10-15

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ID=13189338

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4062065A Pending JPH05267786A (en) 1992-03-18 1992-03-18 Light source unit

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