JPH0763943A - Multiplexer - Google Patents
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- JPH0763943A JPH0763943A JP5235602A JP23560293A JPH0763943A JP H0763943 A JPH0763943 A JP H0763943A JP 5235602 A JP5235602 A JP 5235602A JP 23560293 A JP23560293 A JP 23560293A JP H0763943 A JPH0763943 A JP H0763943A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本願の発明は、互いに異なる波長
の光を合波するための合波装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multiplexing device for multiplexing lights of different wavelengths.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は、レーザディスプレイの光源等と
して使用される、３波長のレーザ光を合波する合波装置
の一従来例を示している。この一従来例は、波長λ1 、
λ2 、λ3 が夫々例えば４８０ｎｍ、５２５ｎｍ、６３
０〜６７０ｎｍである青色光、緑色光及び赤色光として
のレーザ光１１〜１３を放射するレーザダイオード１４
〜１６を有している。2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a conventional example of a multiplexer for multiplexing laser light of three wavelengths, which is used as a light source of a laser display. This one conventional example has a wavelength λ 1 ,
λ 2 and λ 3 are, for example, 480 nm, 525 nm and 63, respectively.
A laser diode 14 that emits laser light 11 to 13 as blue light, green light, and red light of 0 to 670 nm.
-16.
【０００３】この一従来例は、また、レーザ光１１、１
２を入射させる誘電体多層膜ミラー１７とレーザ光１１
〜１３を入射させる誘電体多層膜ミラー１８とを有して
いる。これらの誘電体多層膜ミラー１７、１８は、図６
に示すＰ偏光透過スペクトル特性を有している。従っ
て、誘電体多層膜ミラー１８からは、波長λ1 、λ2 、
λ3 のレーザ光１１〜１３を含む合波光が取り出され
る。In this conventional example, laser beams 11 and 1 are also used.
2. Dielectric multilayer mirror 17 and laser light 11 for making 2 incident
And a dielectric multilayer mirror 18 which makes 13 to 13 incident. These dielectric multilayer mirrors 17 and 18 are shown in FIG.
It has a P-polarized transmission spectrum characteristic shown in FIG. Therefore, from the dielectric multilayer mirror 18, the wavelengths λ 1 , λ 2 ,
The combined light including the laser lights 11 to 13 of λ 3 is extracted.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図５に示した
一従来例は、個別部品としてのレーザダイオード１４〜
１６及び誘電体多層膜ミラー１７、１８で構成されてい
るので、部品点数が多くて、小型化が困難であった。However, in the conventional example shown in FIG. 5, the laser diode 14 as an individual component is used.
Since it is composed of 16 and the dielectric multilayer mirrors 17 and 18, the number of parts is large, and downsizing is difficult.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１の合波装置で
は、透過反射特性が互いに異なる波長依存性を有する複
数の膜１７、１８が一つのプリズム２２の互いに異なる
面に設けられており、互いに異なる波長分布を有する複
数の光源１４〜１６が前記複数の膜１７、１８と対応し
ており、前記複数の光源１４〜１６から放射されて前記
複数の膜１７、１８に入射した複数の光１１〜１３を合
波する。According to a first aspect of the present invention, a plurality of films 17 and 18 having different transmission / reflection characteristics and wavelength dependences are provided on different surfaces of a prism 22. A plurality of light sources 14 to 16 having different wavelength distributions correspond to the plurality of films 17 and 18, and a plurality of lights emitted from the plurality of light sources 14 to 16 and incident on the plurality of films 17 and 18. 11 to 13 are combined.
【０００６】請求項２の合波装置では、前記光源１４〜
１６がレーザダイオードである。In the multiplexing device of claim 2, the light sources 14 to
16 is a laser diode.
【０００７】請求項３の合波装置では、前記光源１４〜
１６が発光ダイオードである。In the multiplexing device of claim 3, the light sources 14 to
16 is a light emitting diode.
【０００８】請求項４の合波装置では、前記光１１〜１
３が入射する前記プリズム２２の面がこの光１１〜１３
の入射方向に対して垂直になっている。In the multiplexer of claim 4, the light beams 11 to 1
The surface of the prism 22 on which light 3 is incident is the light 11 to 13
Is perpendicular to the incident direction of.
【０００９】請求項５の合波装置では、コリメータレン
ズ３１〜３３が前記光源１４〜１６と前記プリズム２２
との間に配置されている。In the multiplexing device of the fifth aspect, the collimator lenses 31 to 33 include the light sources 14 to 16 and the prism 22.
It is located between and.
【００１０】[0010]
【作用】本願の発明による合波装置では、互いに異なる
波長の光１１〜１３を合波するための複数の膜１７、１
８が一つのプリズム２２に設けられているので、部品点
数が少ない。また、光１１〜１３が入射するプリズム２
２の面をこの光１１〜１３の入射方向に対して垂直にす
れば、非点収差及びコマ収差を除去することが可能であ
る。更にまた、コリメータレンズ３１〜３３を光源１４
〜１６とプリズム２２との間に配置すれば、平行光をプ
リズム２２に入射させることができる。In the multiplexing device according to the present invention, a plurality of films 17 and 1 for multiplexing lights 11 to 13 having different wavelengths from each other.
Since 8 is provided in one prism 22, the number of parts is small. In addition, the prism 2 on which the light 11 to 13 is incident
Astigmatism and coma can be removed by making the surface No. 2 perpendicular to the incident direction of the lights 11 to 13. Furthermore, the collimator lenses 31 to 33 are connected to the light source 14
The parallel light can be made incident on the prism 22 by arranging the parallel light beams between 16 and 16.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、レーザディスプレイの光源等として使
用される、３波長のレーザ光を合波する合波装置に適用
した本願の発明の第１及び第２実施例並びにこれらの変
形例を、図１〜４を参照しながら説明する。なお、図５
に示した一従来例と同一の構成部分には、同一の符号を
付してある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The first and second embodiments of the present invention applied to a multiplexing device for multiplexing laser light of three wavelengths used as a light source of a laser display, etc. This will be described with reference to 1 to 4. Note that FIG.
The same components as in the conventional example shown in FIG.
【００１２】図１、２が、第１実施例を示している。こ
の第１実施例では、Ｓｉ等の半導体やＣｕ等の金属から
成る平坦なベースプレート２１上に、光学ガラスから成
る平行六面体の光学プリズム２２が固定されている。こ
の光学プリズム２２の一対の斜面である側面には誘電体
多層膜ミラー１７、１８が形成されており、他の一つの
側面の一部には無反射コート２３が形成されている。1 and 2 show a first embodiment. In the first embodiment, a parallelepiped optical prism 22 made of optical glass is fixed on a flat base plate 21 made of a semiconductor such as Si or a metal such as Cu. Dielectric multilayer mirrors 17 and 18 are formed on a pair of inclined side surfaces of the optical prism 22, and a non-reflective coating 23 is formed on a part of the other side surface.
【００１３】レーザダイオード１４はサブマウント２４
に取り付けられており、レーザダイオード１４から放射
されたレーザ光１１の光軸が光学プリズム２２の長辺と
平行な状態でこのレーザ光１１が誘電体多層膜ミラー１
７に入射する様に、サブマウント２４がベースプレート
２１に固定されている。The laser diode 14 is a submount 24.
The laser light 11 emitted from the laser diode 14 is attached to the dielectric multilayer mirror 1 in a state where the optical axis of the laser light 11 is parallel to the long side of the optical prism 22.
The submount 24 is fixed to the base plate 21 so that the submount 24 is incident on the base plate 21.
【００１４】レーザダイオード１５はサブマウント２５
に取り付けられており、レーザダイオード１５から放射
されて無反射コート２３に入射し誘電体多層膜ミラー１
７で反射されたレーザ光１２の光軸がレーザ光１１の光
軸と一致する様に、サブマウント２５がベースプレート
２１に固定されている。The laser diode 15 is a submount 25.
Is attached to the dielectric multi-layer film mirror 1, which is emitted from the laser diode 15 and is incident on the antireflection coat 23.
The submount 25 is fixed to the base plate 21 so that the optical axis of the laser light 12 reflected by 7 coincides with the optical axis of the laser light 11.
【００１５】レーザダイオード１６はサブマウント２６
に取り付けられており、レーザダイオード１６から放射
されて誘電体多層膜ミラー１８に入射しこの誘電体多層
膜ミラー１８で反射されたレーザ光１３の光軸がレーザ
光１１、１２の光軸と一致する様に、サブマウント２６
がベースプレート２１に固定されている。The laser diode 16 is a submount 26.
The optical axis of the laser beam 13 radiated from the laser diode 16, incident on the dielectric multilayer mirror 18 and reflected by the dielectric multilayer mirror 18 coincides with the optical axes of the laser beams 11 and 12. So that the submount 26
Are fixed to the base plate 21.
【００１６】レーザダイオード１４〜１６は、ＧａＡｌ
Ａｓ系やＧａＡｌＩｎＰ系のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体
やＩＩ−ＶＩ族化合物半導体で形成されており、サブマ
ウント２４〜２６はＳｉ等の半導体やＣｕ等の金属から
成っている。レーザダイオード１４〜１６と光学プリズ
ム２２との間のベースプレート２１上には、コリメータ
レンズ３１〜３３が固定されている。The laser diodes 14 to 16 are made of GaAl.
The submounts 24 to 26 are made of an As-based or GaAlInP-based III-V group compound semiconductor or a II-VI group compound semiconductor, and the submounts 24 to 26 are made of a semiconductor such as Si or a metal such as Cu. Collimator lenses 31 to 33 are fixed on the base plate 21 between the laser diodes 14 to 16 and the optical prism 22.
【００１７】レーザダイオード１６から放射された時点
のレーザ光１３の光軸の延長線上で且つ光学プリズム２
２の残りの側面側のベースプレート２１上には、フォト
ダイオード３４が取り付けられているブロック３５が、
フォトダイオード３４の受光面の法線をレーザ光１３の
光軸に対して僅かに傾斜させた状態で固定されている。
但し、フォトダイオード３４は必ずしも必要ではない。
そして、以上の構成が一つのパッケージ内に組み込まれ
ている。On the extension line of the optical axis of the laser light 13 at the time of being emitted from the laser diode 16 and on the optical prism 2.
A block 35 having a photodiode 34 mounted on the base plate 21 on the remaining side surface of 2
It is fixed in a state where the normal line of the light receiving surface of the photodiode 34 is slightly inclined with respect to the optical axis of the laser light 13.
However, the photodiode 34 is not always necessary.
And the above-mentioned composition is built in one package.
【００１８】レーザダイオード１４から放射された発散
性のレーザ光１１は、コリメータレンズ３１で平行光に
変換されてから、誘電体多層膜ミラー１７に入射する。
また、レーザダイオード１５から放射された発散性のレ
ーザ光１２は、コリメータレンズ３２で平行光に変換さ
れ、無反射コート２３及び光学プリズム２２を透過して
から、誘電体多層膜ミラー１７に入射する。誘電体多層
膜ミラー１７は、レーザ光１１を透過させると共にレー
ザ光１２を反射させて、波長λ1 、λ2 のレーザ光１
１、１２を含む合波光を誘電体多層膜ミラー１８に入射
させる。The divergent laser light 11 emitted from the laser diode 14 is converted into parallel light by the collimator lens 31, and then enters the dielectric multilayer film mirror 17.
Further, the divergent laser light 12 emitted from the laser diode 15 is converted into parallel light by the collimator lens 32, passes through the antireflection coat 23 and the optical prism 22, and then enters the dielectric multilayer film mirror 17. . The dielectric multilayer film mirror 17 transmits the laser light 11 and reflects the laser light 12 so that the laser light 1 having the wavelengths λ 1 and λ 2 is emitted.
The combined light including 1 and 12 is made incident on the dielectric multilayer mirror 18.
【００１９】一方、レーザダイオード１６から放射され
た発散性のレーザ光１３は、コリメータレンズ３３で平
行光に変換されてから、誘電体多層膜ミラー１８に入射
する。誘電体多層膜ミラー１８は、レーザ光１１、１２
を透過させると共にレーザ光１３を反射させる。従っ
て、誘電体多層膜ミラー１８からは、波長λ1 、λ2 、
λ3 のレーザ光１１〜１３を含む合波光が取り出され
る。On the other hand, the divergent laser light 13 emitted from the laser diode 16 is converted into parallel light by the collimator lens 33 and then enters the dielectric multilayer film mirror 18. The dielectric multilayer film mirror 18 uses the laser beams 11, 12
And transmits the laser light 13. Therefore, from the dielectric multilayer mirror 18, the wavelengths λ 1 , λ 2 ,
The combined light including the laser lights 11 to 13 of λ 3 is extracted.
【００２０】合波光の一部はフォトダイオード３４に入
射するので、このフォトダイオード３４は、まず、サブ
マウント２４〜２６をベースプレート２１に固定する時
の光軸調整用として用いられる。この光軸調整を行うた
めには、例えば、フォトダイオード３４を円周方向に９
等分し、円周方向に１２０°間隔で配置されている３個
ずつの受光部でレーザ光１１〜１３を受光し、９個の受
光部の受光量が総て等しくなる様にする。Since a part of the combined light is incident on the photodiode 34, the photodiode 34 is first used for adjusting the optical axis when fixing the submounts 24 to 26 to the base plate 21. In order to perform this optical axis adjustment, for example, the photodiode 34 is moved in the circumferential direction by 9
The laser beams 11 to 13 are equally divided and received by three light receiving portions arranged at intervals of 120 ° in the circumferential direction so that the light receiving amounts of the nine light receiving portions are all equal.
【００２１】フォトダイオード３４は、また、動作時の
各波長毎の光出力モニタ用としても用いられる。但し、
サブマウント２４〜２６が半導体から成っている場合
は、これらのサブマウント２４〜２６にフォトダイオー
ドを形成し、これらのフォトダイオードをレーザダイオ
ード１４〜１６毎の光出力モニタ用としてもよい。The photodiode 34 is also used as an optical output monitor for each wavelength during operation. However,
When the submounts 24-26 are made of a semiconductor, photodiodes may be formed on these submounts 24-26, and these photodiodes may be used for monitoring the optical output of each of the laser diodes 14-16.
【００２２】以上の様な第１実施例では、全体が一つの
パッケージ内に組み込まれているので、レーザダイオー
ド１４〜１６とコリメータレンズ３１〜３３とを近接さ
せて開口数を大きくすることによって、合波効率を高め
ることができる。また、共通の平坦なベースプレート２
１上にサブマウント２４〜２６が固定されているので、
合波光の偏光面もベースプレート２１の表面に平行にな
っており、偏光を利用する応用が可能である。In the first embodiment as described above, since the whole is incorporated in one package, the laser diodes 14 to 16 and the collimator lenses 31 to 33 are brought close to each other to increase the numerical aperture. The multiplexing efficiency can be increased. Also, a common flat base plate 2
Since the submounts 24 to 26 are fixed on 1,
The polarization plane of the combined light is also parallel to the surface of the base plate 21, and it is possible to use the polarization.
【００２３】図３は、第２実施例を示している。この第
２実施例は、光学プリズム２２及びコリメータレンズ３
１〜３３を位置決めするための凹部３６がベースプレー
ト２１に形成されていることを除いて、図１、２に示し
た第１実施例と実質的に同様の構成を有している。この
様な第２実施例では、光学プリズム２２及びコリメータ
レンズ３１〜３３の位置決め精度が第１実施例よりも高
い。FIG. 3 shows a second embodiment. In the second embodiment, the optical prism 22 and the collimator lens 3 are used.
It has substantially the same configuration as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 except that the recess 36 for positioning 1 to 33 is formed in the base plate 21. In the second example as described above, the positioning accuracy of the optical prism 22 and the collimator lenses 31 to 33 is higher than that in the first example.
【００２４】なお、以上の第１及び第２実施例は、３波
長のレーザ光を合波する合波装置に本願の発明を適用し
たものであるが、本願の発明は、３波長以外のレーザ光
を合波する合波装置にも適用することができ、また、光
源として発光ダイオード等を用いる合波装置にも適用す
ることができる。In the first and second embodiments, the invention of the present application is applied to a multiplexer for multiplexing laser light of three wavelengths. However, the invention of the present application is not limited to lasers of three wavelengths. The present invention can be applied to a multiplexer that combines lights, and can also be applied to a multiplexer that uses a light emitting diode or the like as a light source.
【００２５】また、以上の第１及び第２実施例では光学
プリズム２２が平行六面体であるが、図４（ａ）に示す
様に光学プリズム２２を直方体にすれば、レーザ光１１
〜１３を光学プリズム２２に垂直に入射させることがで
きて、非点収差及びコマ収差を除去することができる。
また、第１及び第２実施例では誘電体多層膜ミラー１
７、１８同士が平行であるが、図４（ｂ）に示す様に誘
電体多層膜ミラー１７、１８同士を非平行にしてもよ
い。In the first and second embodiments described above, the optical prism 22 is a parallelepiped, but if the optical prism 22 is a rectangular parallelepiped as shown in FIG.
˜13 can be vertically incident on the optical prism 22, and astigmatism and coma can be removed.
Further, in the first and second embodiments, the dielectric multilayer film mirror 1 is used.
Although 7 and 18 are parallel to each other, the dielectric multilayer mirrors 17 and 18 may be non-parallel to each other as shown in FIG.
【００２６】更に、第１及び第２実施例ではコリメータ
レンズ３１〜３３を用いてレーザ光１１〜１３を平行光
にしているが、レーザ光１１〜１３を平行光にせずに、
合波光を取り出す位置から互いに等しい光学距離の位置
にレーザダイオード１４〜１６を配置してもよい。Furthermore, in the first and second embodiments, the collimator lenses 31 to 33 are used to make the laser beams 11 to 13 parallel rays. However, the laser beams 11 to 13 are not made parallel rays, but
The laser diodes 14 to 16 may be arranged at positions having the same optical distance from the position where the combined light is extracted.
【００２７】[0027]
【発明の効果】本願の発明による合波装置では、部品点
数が少ないので、小型化が可能である。また、非点収差
及びコマ収差を除去することが可能であるので、合波光
を一点に収束させることができる。更にまた、平行光を
プリズムに入射させることができるので、所望の特性の
合波光を得ることができる。The multiplexing device according to the invention of the present application has a small number of parts and can be miniaturized. Further, astigmatism and coma can be removed, so that the combined light can be converged to one point. Furthermore, since parallel light can be made incident on the prism, it is possible to obtain combined light having desired characteristics.
【図１】本願の発明の第１実施例の模式的な平面図であ
る。FIG. 1 is a schematic plan view of a first embodiment of the present invention.
【図２】第１実施例の概略的な斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view of the first embodiment.
【図３】第２実施例の概略的な斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of a second embodiment.
【図４】第１及び第２実施例における光学プリズムの変
形例の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a modified example of the optical prism in the first and second examples.
【図５】本願の発明の一従来例の模式的な平面図であ
る。FIG. 5 is a schematic plan view of a conventional example of the present invention.
【図６】本願の発明の第１及び第２実施例並びに一従来
例で用いられている誘電体多層膜ミラーのＰ偏光透過ス
ペクトル特性を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing P-polarized light transmission spectrum characteristics of dielectric multilayer mirrors used in the first and second embodiments of the present invention and one conventional example.
１１ レーザ光 １２ レーザ光 １３ レーザ光 １４ レーザダイオード １５ レーザダイオード １６ レーザダイオード １７ 誘電体多層膜ミラー １８ 誘電体多層膜ミラー ２２ 光学プリズム ３１ コリメータレンズ ３２ コリメータレンズ ３３ コリメータレンズ 11 Laser Light 12 Laser Light 13 Laser Light 14 Laser Diode 15 Laser Diode 16 Laser Diode 17 Dielectric Multilayer Film Mirror 18 Dielectric Multilayer Film Mirror 22 Optical Prism 31 Collimator Lens 32 Collimator Lens 33 Collimator Lens
Claims (5)
を有する複数の膜が一つのプリズムの互いに異なる面に
設けられており、 互いに異なる波長分布を有する複数の光源が前記複数の
膜と対応しており、 前記複数の光源から放射されて前記複数の膜に入射した
複数の光を合波する合波装置。1. A plurality of films having transmission-reflection characteristics having different wavelength dependences are provided on different surfaces of one prism, and a plurality of light sources having different wavelength distributions correspond to the plurality of films. And a multiplexing device that multiplexes a plurality of lights emitted from the plurality of light sources and incident on the plurality of films.
項１記載の合波装置。2. The multiplexing device according to claim 1, wherein the light source is a laser diode.
１記載の合波装置。3. The multiplexing device according to claim 1, wherein the light source is a light emitting diode.
の光の入射方向に対して垂直になっている請求項１記載
の合波装置。4. The multiplexing device according to claim 1, wherein a surface of the prism on which the light is incident is perpendicular to an incident direction of the light.
ズムとの間に配置されている請求項１記載の合波装置。5. The multiplexing device according to claim 1, wherein a collimator lens is arranged between the light source and the prism.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23560293A JP3219172B2 (en) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | Multiplexing device |
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|---|---|---|---|
| JP23560293A JP3219172B2 (en) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | Multiplexing device |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH0763943A true JPH0763943A (en) | 1995-03-10 |
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ID=16988443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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