JPH0610329Y2 - レーザ光源 - Google Patents
レーザ光源Info
- Publication number
- JPH0610329Y2 JPH0610329Y2 JP13893687U JP13893687U JPH0610329Y2 JP H0610329 Y2 JPH0610329 Y2 JP H0610329Y2 JP 13893687 U JP13893687 U JP 13893687U JP 13893687 U JP13893687 U JP 13893687U JP H0610329 Y2 JPH0610329 Y2 JP H0610329Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- light source
- fiber
- laser
- single mode
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、半導体レーザを用いた空間ビーム出力型の光
源に関するものである。
源に関するものである。
《従来の技術》 第６図に示すように、通常半導体レーザ１の発光パター
ン２は楕円形であり、第７図に示すように、レンズ３で
平行ビームにしてもそのパターン２１が楕円であること
は変らない。そこで第８図に示すように、レンズ３の後
にアパーチャー（開口部）４を設けて長円形の光ビーム
の一部を阻止して円形ビーム２２とする方法がある。し
かしこの方法では、回折により光の強度分布が第９図の
ようになってしまい、発行パターンがガウス状とならな
い。また第１０図に示すように、ビーム整形プリズム
５，ピンホール４やレンズ３１〜３３を用いて円形のガ
ウスビーム２３を作る方法もある。ここでは、プリズム
５で楕円形の光ビームをできるだけ円形ビームに近ずけ
ておき、ピンホール４でビーム整形を行っている。
ン２は楕円形であり、第７図に示すように、レンズ３で
平行ビームにしてもそのパターン２１が楕円であること
は変らない。そこで第８図に示すように、レンズ３の後
にアパーチャー（開口部）４を設けて長円形の光ビーム
の一部を阻止して円形ビーム２２とする方法がある。し
かしこの方法では、回折により光の強度分布が第９図の
ようになってしまい、発行パターンがガウス状とならな
い。また第１０図に示すように、ビーム整形プリズム
５，ピンホール４やレンズ３１〜３３を用いて円形のガ
ウスビーム２３を作る方法もある。ここでは、プリズム
５で楕円形の光ビームをできるだけ円形ビームに近ずけ
ておき、ピンホール４でビーム整形を行っている。
《考案が解決しようとする問題点》 しかしながら、この場合、ピンホール４の穴径は数μｍ
と小さいので、温度変動などで光学系が変形したりする
と、ピンホール穴位置が光軸からずれて、光の透過率が
悪くなったり、極端な場合には光が出力されなくなった
りする。また高価な光部品の点数も多く、装置の価格が
上昇してしまう。
と小さいので、温度変動などで光学系が変形したりする
と、ピンホール穴位置が光軸からずれて、光の透過率が
悪くなったり、極端な場合には光が出力されなくなった
りする。また高価な光部品の点数も多く、装置の価格が
上昇してしまう。
本考案はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、半導体レーザを用いて出射パターンが円形ガウシ
アン形となる安定な空間ビーム型レーザ光源を実現する
ことを目的とする。
ので、半導体レーザを用いて出射パターンが円形ガウシ
アン形となる安定な空間ビーム型レーザ光源を実現する
ことを目的とする。
《問題点を解決するための手段》 本考案に係るレーザ光源は半導体レーザと、この半導体
レーザの出力光を集光する光学手段と、この光学手段の
出力光を入射するシングルモード・ファイバと、このシ
ングルモード・ファイバの出力光を入射するレンズとを
備え、レンズから空間ビーム型のレーザ光を出力するよ
うに構成したことを特徴とする。
レーザの出力光を集光する光学手段と、この光学手段の
出力光を入射するシングルモード・ファイバと、このシ
ングルモード・ファイバの出力光を入射するレンズとを
備え、レンズから空間ビーム型のレーザ光を出力するよ
うに構成したことを特徴とする。
《作用》 半導体レーザからの楕円形光ビームはシングルモード・
ファイバにおいて円形ビームに変るので、レンズを介し
て円形ビームの空間ビーム光出力を得ることができる。
ファイバにおいて円形ビームに変るので、レンズを介し
て円形ビームの空間ビーム光出力を得ることができる。
《実施例》 以下本考案を図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本考案に係るレーザ光源の一実施例を示す構成
ブロック図である。１は駆動回路７により励振される半
導体レーザ、３４はこの半導体レーザ１の出力光を入射
する集光レンズ、８はこの集光レンズ３４からの出力光
を入射するコア径が４〜12μｍ程度（波長により異な
る）のシングルモード・ファイバ、６１はこのシングル
モード・ファイバ８の端部に設けられたフェルール、１
０はこのフェルール６１，前記集光レンズ３４および前
記半導体レーザ１を近接して配置し一体化構造（レーザ
モジュール）とするための構造体、８１は前記シングル
モード・ファイバ８の中間に設けられたモードスクラン
ブラ、６２は前記シングルモード・ファイバ８の他端に
設けられた第２のフェルール、３５は前記シングルモー
ド・ファイバ８の他端から出射される光を平行光束にす
るレンズ、２４はこのレンズ３５から出射される光の出
射パターンである。ここでフェルールとは光ファイバの
端部をその中心穴に挿入して細い光ファイバ芯線（〜0.
1mm）を固定したり、ファイバ端面を平面，球面や斜面
等に研磨するために用いる金属等からなる筒のことをい
う。
ブロック図である。１は駆動回路７により励振される半
導体レーザ、３４はこの半導体レーザ１の出力光を入射
する集光レンズ、８はこの集光レンズ３４からの出力光
を入射するコア径が４〜12μｍ程度（波長により異な
る）のシングルモード・ファイバ、６１はこのシングル
モード・ファイバ８の端部に設けられたフェルール、１
０はこのフェルール６１，前記集光レンズ３４および前
記半導体レーザ１を近接して配置し一体化構造（レーザ
モジュール）とするための構造体、８１は前記シングル
モード・ファイバ８の中間に設けられたモードスクラン
ブラ、６２は前記シングルモード・ファイバ８の他端に
設けられた第２のフェルール、３５は前記シングルモー
ド・ファイバ８の他端から出射される光を平行光束にす
るレンズ、２４はこのレンズ３５から出射される光の出
射パターンである。ここでフェルールとは光ファイバの
端部をその中心穴に挿入して細い光ファイバ芯線（〜0.
1mm）を固定したり、ファイバ端面を平面，球面や斜面
等に研磨するために用いる金属等からなる筒のことをい
う。
上記のような構成の装置の動作を以下に説明する。半導
体レーザ１からの光はレンズ３４によりシングルモード
・ファイバ８の端面に集光され、入射する。半導体レー
ザ１の楕円形の発光パターンはシングルモード・ファイ
バ８において次のようにして円形のビームに変えられ
る。すなわち、ファイバ８の端面に入射する楕円形のビ
ーム径がファイバ８のコア径よりも大きいときは、コア
径からはみ出た部分の入射ビームはクラッド部分におい
て減衰し、ファイバ８の出射端では円形ビームとなる。
また、ファイバ８の端面に入射する楕円形のビーム径
（長径）がファイバ８のコア径よりも小さいときは、楕
円形のビームが全てコア部分に入射するが、コア内伝搬
のランダム性により楕円形の偏りは失われ、これもまた
ファイバ８の出射端では円形ビームとなる。上記いずれ
の場合もファイバ８にある程度の長さがあることが前提
となる。ただし、ファイバ８のコア部分に楕円ビーム全
体を入れた時の方がファイバ長さを短くできる。モード
スクランブラ８１はそのコア部分の曲りにより、クラッ
ド部分における光ビームの減衰を加速する働きを有す
る。ファイバ８の出射端面から出た光はレンズ３５で平
行光とされ、円形ガウス形の空間ビームパターン２４を
有する光出力となる。
体レーザ１からの光はレンズ３４によりシングルモード
・ファイバ８の端面に集光され、入射する。半導体レー
ザ１の楕円形の発光パターンはシングルモード・ファイ
バ８において次のようにして円形のビームに変えられ
る。すなわち、ファイバ８の端面に入射する楕円形のビ
ーム径がファイバ８のコア径よりも大きいときは、コア
径からはみ出た部分の入射ビームはクラッド部分におい
て減衰し、ファイバ８の出射端では円形ビームとなる。
また、ファイバ８の端面に入射する楕円形のビーム径
（長径）がファイバ８のコア径よりも小さいときは、楕
円形のビームが全てコア部分に入射するが、コア内伝搬
のランダム性により楕円形の偏りは失われ、これもまた
ファイバ８の出射端では円形ビームとなる。上記いずれ
の場合もファイバ８にある程度の長さがあることが前提
となる。ただし、ファイバ８のコア部分に楕円ビーム全
体を入れた時の方がファイバ長さを短くできる。モード
スクランブラ８１はそのコア部分の曲りにより、クラッ
ド部分における光ビームの減衰を加速する働きを有す
る。ファイバ８の出射端面から出た光はレンズ３５で平
行光とされ、円形ガウス形の空間ビームパターン２４を
有する光出力となる。
このような構成のレーザ光源によれば、高価なビーム整
形プリズムおよびピンホール等の代りに光ファイバを用
いるので安価となる。
形プリズムおよびピンホール等の代りに光ファイバを用
いるので安価となる。
また光ファイバを用いているので、ビームの出射口を自
由な位置に配置でき、装置の形状が自由になるととも
に、小形化も容易である。
由な位置に配置でき、装置の形状が自由になるととも
に、小形化も容易である。
半導体レーザと光ファイバの入射端を近くに配置するの
で、温度変動や振動に影響されにくく、入射効率も変り
にくくなり、比較的安定に動作する。
で、温度変動や振動に影響されにくく、入射効率も変り
にくくなり、比較的安定に動作する。
なお、上記の実施例において、レンズ３５は出力光を平
行光としているが、用途に応じて収束光や拡散光とする
こともできる。
行光としているが、用途に応じて収束光や拡散光とする
こともできる。
また用途に応じてモードスクランブラ８１を省略するこ
ともできる。
ともできる。
また上記の実施例において、半導体レーザ１，レンズ３
４，光ファイバ８端部等からなるレーザモジュールの部
分は次の変形例のような種々の構成をとることもでき
る。すなわち、第２図に示すように、集光用の光学手段
としてレンズ３４の代りに光ファイバ８の入射端部８２
を球状に加工したもの、第３図に示すようにロッドレン
ズ３６をレンズの代りに用いるもの、第４図に示すよう
に球レンズ３７を同様に用いるもの等が考えられる。
４，光ファイバ８端部等からなるレーザモジュールの部
分は次の変形例のような種々の構成をとることもでき
る。すなわち、第２図に示すように、集光用の光学手段
としてレンズ３４の代りに光ファイバ８の入射端部８２
を球状に加工したもの、第３図に示すようにロッドレン
ズ３６をレンズの代りに用いるもの、第４図に示すよう
に球レンズ３７を同様に用いるもの等が考えられる。
また出力パワーや波長を安定にするには、レーザモジュ
ールを恒温槽に入れて温度の安定化を図ればよい。この
場合にも小型化によりエネルギー消費を小さくできる。
ールを恒温槽に入れて温度の安定化を図ればよい。この
場合にも小型化によりエネルギー消費を小さくできる。
第５図は本考案の第２の実施例に係るレーザ光源を示す
構成ブロック図である。第１図と異なるのは、シングル
モードファイバ８として偏波面保存ファイバ８ａを用い
て出力光の直線偏光度を改善している点である。出力レ
ンズ３５の後に偏光ビームスプリッタ９を設ければ、さ
らに直線偏光度を改善することができる。
構成ブロック図である。第１図と異なるのは、シングル
モードファイバ８として偏波面保存ファイバ８ａを用い
て出力光の直線偏光度を改善している点である。出力レ
ンズ３５の後に偏光ビームスプリッタ９を設ければ、さ
らに直線偏光度を改善することができる。
《考案の効果》 以上述べたように本考案によれば、半導体レーザを用い
て出射パターンが円形ガウシアン形となる安定な空間ビ
ーム型レーザ光源を簡単な構成で実現することができ
る。
て出射パターンが円形ガウシアン形となる安定な空間ビ
ーム型レーザ光源を簡単な構成で実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】 第１図は本考案に係るレーザ光源の一実施例を示す構成
ブロック図、第２図〜第４図は第１図装置の変形例を示
す要部構成ブロック図、第５図は本考案に係るレーザ光
源の第２の実施例を示す構成ブロック図、第６図〜第１
０図は半導体レーザを用いた従来の空間ビーム型光源を
示す説明図である。 １……半導体レーザ、８，８ａ……シングルモード・フ
ァイバ、３４，３６，３７，８２……光学手段、３５…
…レンズ。
ブロック図、第２図〜第４図は第１図装置の変形例を示
す要部構成ブロック図、第５図は本考案に係るレーザ光
源の第２の実施例を示す構成ブロック図、第６図〜第１
０図は半導体レーザを用いた従来の空間ビーム型光源を
示す説明図である。 １……半導体レーザ、８，８ａ……シングルモード・フ
ァイバ、３４，３６，３７，８２……光学手段、３５…
…レンズ。
Claims (5)
- 【請求項１】半導体レーザと、この半導体レーザの出力
光を集光する光学手段と、この光学手段の出力光を入射
するシングルモード・ファイバと、このシングルモード
・ファイバの出力光を入射するレンズとを備え、レンズ
から空間ビーム型のレーザ光を出力するように構成した
ことを特徴とするレーザ光源。 - 【請求項２】シングルモード・ファイバとして偏波面保
存ファイバを用いた実用新案登録請求の範囲第１項記載
のレーザ光源。 - 【請求項３】レンズの出力光を偏光ビームスプリッタに
入射することにより、直線偏光出力を得るようにした実
用新案登録請求の範囲第１項記載のレーザ光源。 - 【請求項４】シングルモード・ファイバの途中にモード
・スクランブラを設けた実用新案登録請求の範囲第１項
記載のレーザ光源。 - 【請求項５】半導体レーザ、光学手段およびシングルモ
ード・ファイバを近接して配置し、一体化構造とした実
用新案登録請求の範囲第１項記載のレーザ光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13893687U JPH0610329Y2 (ja) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | レーザ光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13893687U JPH0610329Y2 (ja) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | レーザ光源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6443310U JPS6443310U (ja) | 1989-03-15 |
| JPH0610329Y2 true JPH0610329Y2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=31401731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13893687U Expired - Lifetime JPH0610329Y2 (ja) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | レーザ光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610329Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1906172A4 (en) * | 2005-07-15 | 2014-01-08 | Olympus Corp | LIGHT METER |
-
1987
- 1987-09-11 JP JP13893687U patent/JPH0610329Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6443310U (ja) | 1989-03-15 |
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