JPH054831B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、半導体レーザにおける共振器ミラー
の反射率測定方法に関するものである。

＜発明の概要＞ 半導体レーザの共振器ミラーの反射率測定にお
いて、被測定物である半導体レーザ自身を発光さ
せて半導体レーザの発光点を確認した後、発光点
及びその近辺等、特定の微小領域の反射率が測定
できるように、その部位に集光したプローブ光を
当てる。

＜発明の背景＞ 半導体レーザにおいて、その共振器ミラーの反
射率は非常に重要なパラメータである。例えば第
３図に前側共振器ミラー反射率（％）と発振しき
い値（ｍＡ）および最大光出力（ｍＷ）の関係を
示すが、このように半導体レーザの特性はその共
振器ミラー反射率により大きく左右される。ただ
し、第３図は後側共振器ミラーの反射率を80％の
固定とした場合である。

また、半導体レーザをCDプレーヤなど光デイ
スク用ピツクアツプへ応用する際に、共振器ミラ
ーでの反射が問題となることがある。すなわち、
デイスクからの反射光が複数のビームとなつて、
半導体レーザの共振器ミラーに戻つてきて、さら
に共振器ミラーで反射し、それらの光が互いに干
渉し合つて、トラツキングサーボに悪影響を及ぼ
すことがある。

以上の例のように、半導体レーザの共振器ミラ
ー反射率を知ることは、半導体レーザの製作およ
び応用の面から非常に重要である。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところで、反射率の測定は、一般に、被測定物
に一定光量の光ビームを照射し、その反射光量を
計測することにより可能である。半導体レーザの
共振器ミラーの場合、共振器ミラー全体に光ビー
ムを照射すると共振器ミラー全体の反射率が測定
できる。

しかし、半導体レーザの共振器ミラーにおいて
は、ミラー面全体の反射率が重要なのではなく、
発光点位置における微小部分の反射率が重要であ
る。なぜなら、反射率がミラー面全体に渡つて均
一であるとは限らないし、レーザ発振により発光
点の部分のみ反射率が変化している可能性もある
ので、ミラー全体の反射率が分かつても余り意味
がないからである。

本発明は、上記のように微小面積の反射率を測
定する必要がある半導体レーザの特定部位の反射
率を測定する方法を提供するものである。

＜問題点を解決するための手段＞ レーザ光源（照射光用光源）、集光レンズ系，
ビームスプリツタ等より構成された光学系を備
え、まず、反射率測定点の位置を知るために、光
学系の反射経路を通して、被測定物である半導体
レーザ自身の発光像を観察する。その後、半導体
レーザ自身の発光により確認された半導体レーザ
の発光点を基準にして、この発光点とレーザ光源
からのプローブ光入射による被測定物の半導体レ
ーザの反射光点との対比により、レーザ光源の位
置を調整して、レーザ光源から出射されたレーザ
ビームを被測定物である半導体レーザの発光点ま
たはその近辺上に焦点を結ぶように集光させ、そ
の反射光をビームスプリツタを介して観測し、そ
の部位における反射率を測定する。

＜作用＞ 以上のような方法で、半導体レーザの発光点を
確認し、測定すべき半導体レーザの発光点あるい
は発光点から一定距離だけ離れた点等の微小面積
にレーザビームを集光させて、必要とする特定の
微小領域の反射率を測定する。

＜実施例＞ 第１図は本発明におけるシステム構成例を示す
図である。

この実施例では照射光用光源として半導体レー
ザ１を用いている。以下測定のためのレーザ光を
プローブ光と呼ぶ。光源である半導体レーザ１を
出たプローブ光Ａはレンズ２により平行光にさ
れ、ビームスプリツタ３を通過して次のレンズ４
で集光され、初測定物である半導体レーザ５の共
振器ミラー上に焦点を結ぶ。

共振器ミラーで反射された光は、レンズ４、ビ
ームスプリツタ３の順に、入射光とは逆の順序で
光学系を通過していく。そして、この反射光量を
測定するため、ビームスプリツタ３での反射光Ｂ
をレンズ６、ビームスプリツタ７を通してホトダ
イオード８により受光し、その光量を計測する。

ビームスプリツタ７での一部反射光を受光する
テレビカメラ９及びこれに接続されたテレビモニ
タ１０は、共振器ミラー上にプローブ光Ａが焦点
を結んでいるかどうかを観察するためのものであ
る。また、テレビカメラ９及びテレビモニタ１０
は、被測定物である半導体レーザ５自身を発振、
発光させ、その像をテレビカメラ９に入射するこ
とにより、半導体レーザ５の発光点の確認に利用
できる。

さて、共振器ミラーへの入射光の光量を予め測
定しておきPoとする。また、共振器ミラーで反
射されホトダイオード８で受光される光量をPr
とする。反射率は、Ｒ＝Pr／PoTで求められる。た だし、Ｔは共振器ミラーで反射した光が、レンズ
４を通りビームスプリツタ３で反射されてホトダ
イオード８に入射するまでの総合的な透過率であ
る。

このとき、プローブ光Ａの共振器ミラー面上で
の直径は、1/e²幅で、0.82λ／NA（ただし、λは光 源レーザ１の波長、NAは集光に用いているレン
ズ４の開口数を示す）となる。したがつて、例え
ばNA＝0.5のレンズを用いれば、1.64×λ程度ま
で小さいビーム径となつている。得られた反射率
Ｒは、このプローブ光が当たつている非常に小さ
い領域の反射率であり、前記要請に合致する測定
が可能となる。

プローブ光Ａを共振ミラー上に焦点を結ばせる
には次のように行なう。まず、テレビカメラ９の
ピントが共振器ミラーの位置に合うようにレンズ
６を光軸方向に動かし、その後、テレビカメラ９
でプローブ光のビーム径を観測して、それが最小
となるように光源レーザ１を光軸方向に動かす。
ビーム径が最小となつた状態で、プローブ光は被
測定物である半導体レーザ５の共振器ミラー上に
焦点を結ぶ。

次に共振器ミラーのどの位置の反射率を測定し
ているかであるが、前述したように、少なくとも
半導体レーザの発光点あるいは発光点から一定の
距離だけ離れた点等を含む反射率を正確に測定す
る必要がある。そのために、まず被測定物である
半導体レーザ５を発振させて発光させ、その像を
テレビカメラ９で観察してその位置を記憶してお
く。次に集光したプローブ光を入射させ、その像
と記憶しておいた被測定物の発光点の像とのずれ
により、発光点と測定点との相対的な位置関係を
識別する。そして、例えば発光点の反射率を測定
するときは、被測定物の発光点の像の位置に、プ
ローブ光の像が一致するように光源レーザ１を光
軸と垂直な方向に動かす。所定距離だけ離れた点
の場合も同様で、発光点と測定点との相対的な位
置関係を所定分ずらせて測定すればよい。

第２図に本発明における他のシステム構成例を
示している。これは光源半導体レーザ１から出た
プローブ光をレンズ２により平行光としない場合
で、この構成例では第１図のビームスプリツタ３
と７間のレンズ６が省略できる。このように光学
系としては種々のものが適用可能である。また、
測定のための調整は同じ光学系においても、レン
ズを動かす方法、光源半導体レーザを動かす方法
等、数多くの方法が採用し得る。さらに、テレビ
カメラの代りとしてはCCDを始めとしていろい
ろな２次元センサが使用でき、システム構成例と
しては上述のような実施例に限定されない。

＜発明の効果＞ 以上のように本発明によれば、被測定物である
半導体レーザを発光させ、その発光点を確認して
後、プローブ光を集光して反射させるものであ
り、必要とする半導体レーザの発光点あるいは発
光点近辺における微少領域の反射率が正確に測定
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるシステム構成例を示す
光学図、第２図は本発明における他のシステム構
成例を示す光学図、第３図は半導体レーザにおけ
る発振しきい値と最大光出力のミラー反射率依存
性を示す特性図である。 １……光源半導体レーザ、２，４，６……レン
ズ、３，７……ビームスプリツタ、５……半導体
レーザ、８……ホトダイオード、９……テレビカ
メラ、１０……テレビモニタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プローブ光発生のためのレーザ光源、集光レ
   ンズ系、ビームスプリツタより構成された光学系
   を備え、被測定物である半導体レーザからのプロ
   ーブ光の反射経路を通し、被測定物である半導体
   レーザ自身を発光させてその発光点を確認した
   後、前記半導体レーザ自身の発光により確認され
   た半導体レーザの発光点を基準にして、該発光点
   と前記レーザ光源からのプローブ光入射による前
   記被測定物の半導体レーザの反射光点との対比に
   より、前記レーザ光源の位置を調整して、前記レ
   ーザ光源のプローブ光を前記半導体レーザの発光
   点または発光点近辺に集光させ、該集光状態にお
   いて前記半導体レーザの発光点または発光点近辺
   の反射光を測定することを特徴とする半導体レー
   ザ共振器ミラーの反射率測定方法。