JPH08307006A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH08307006A JPH08307006A JP11319095A JP11319095A JPH08307006A JP H08307006 A JPH08307006 A JP H08307006A JP 11319095 A JP11319095 A JP 11319095A JP 11319095 A JP11319095 A JP 11319095A JP H08307006 A JPH08307006 A JP H08307006A
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- lens
- radiation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 「ビーム形状が真円に近い光源」を得られる
半導体レーザを提供することを目的とする。 【構成】 半導体レーザ発振器２は、実用環境下で長期
間の使用に耐えるように金属キャップ１で収納され保護
されており、該金属キャップ１は、レーザ光（ビーム）
を出射する出射窓３を有する。従来、出射窓３は、平板
のガラスで構成され、半導体レーザ発振器２から出射さ
れたビームは、前記ガラスを通過した後、ビーム整形さ
れる。本発明では、前記出射窓３は、非球面のシリンド
リカルレンズ４で構成され、半導体レーザ発振器２を含
む半導体レーザ５そのものにビーム整形作用を持たせて
いる。
半導体レーザを提供することを目的とする。 【構成】 半導体レーザ発振器２は、実用環境下で長期
間の使用に耐えるように金属キャップ１で収納され保護
されており、該金属キャップ１は、レーザ光（ビーム）
を出射する出射窓３を有する。従来、出射窓３は、平板
のガラスで構成され、半導体レーザ発振器２から出射さ
れたビームは、前記ガラスを通過した後、ビーム整形さ
れる。本発明では、前記出射窓３は、非球面のシリンド
リカルレンズ４で構成され、半導体レーザ発振器２を含
む半導体レーザ５そのものにビーム整形作用を持たせて
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザに関し、
より詳細には、オプチカルディスクドライブ（ＯＤＤ）
の光ピックアップの光源部に作用して好適な半導体レー
ザに関し、更には、半導体レーザを用いた光学機器に応
用可能なものである。
より詳細には、オプチカルディスクドライブ（ＯＤＤ）
の光ピックアップの光源部に作用して好適な半導体レー
ザに関し、更には、半導体レーザを用いた光学機器に応
用可能なものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来の光ピックアップ装置の光
学系の一例を説明するための図で、半導体レーザ発振器
２１から出射されたビームは、コリメートレンズ２２に
よって平行光にされ、ビーム整形用三角プリズム付偏光
ビームスプリッタ２３によってビーム整形され、λ／４
板２４および対物レンズ２５を介して、光ディスク２６
上に微小な円形スポットとして照射される。また、光デ
ィスク２６からの反射光は、対物レンズ２５、λ／４板
２４およびで偏光ビームスプリッタ２３を介して受光素
子２７で受光される。
学系の一例を説明するための図で、半導体レーザ発振器
２１から出射されたビームは、コリメートレンズ２２に
よって平行光にされ、ビーム整形用三角プリズム付偏光
ビームスプリッタ２３によってビーム整形され、λ／４
板２４および対物レンズ２５を介して、光ディスク２６
上に微小な円形スポットとして照射される。また、光デ
ィスク２６からの反射光は、対物レンズ２５、λ／４板
２４およびで偏光ビームスプリッタ２３を介して受光素
子２７で受光される。
【０００３】図６は、前記半導体レーザ（ＬＤ）発振器
２１からの出射光を説明するための図で、半導体レーザ
発振器２１から照射されるレーザ光は、活性層２１ａに
水平な方向と垂直な方向とでビームの広がり角（放射
角）が異なる。一般に、ＬＤ発振器のビーム放射角は、
光出力の半値全角で表し、水平方向の放射角をθｈ、垂
直方向の放射角をθｖとすると、θｈ／θｖは１／４〜
１／２の間にあるため、ビームの発光面から十分離れた
場所、ＦＦＰ（ファー・フィールド・パターン）は縦長
の楕円形となる。そのようなビームをコリメートレンズ
により平行光とした場合、当然、そのビームの分布は楕
円形となり、該ビームを対物レンズにより絞ったスポッ
トの形状も楕円となってしまう。しかし、一般にディス
ク上に情報を記録、再生するには直径１μｍ程度の円形
スポットとしなければ、情報の記録、再生に支障をきた
すおそれがある。
２１からの出射光を説明するための図で、半導体レーザ
発振器２１から照射されるレーザ光は、活性層２１ａに
水平な方向と垂直な方向とでビームの広がり角（放射
角）が異なる。一般に、ＬＤ発振器のビーム放射角は、
光出力の半値全角で表し、水平方向の放射角をθｈ、垂
直方向の放射角をθｖとすると、θｈ／θｖは１／４〜
１／２の間にあるため、ビームの発光面から十分離れた
場所、ＦＦＰ（ファー・フィールド・パターン）は縦長
の楕円形となる。そのようなビームをコリメートレンズ
により平行光とした場合、当然、そのビームの分布は楕
円形となり、該ビームを対物レンズにより絞ったスポッ
トの形状も楕円となってしまう。しかし、一般にディス
ク上に情報を記録、再生するには直径１μｍ程度の円形
スポットとしなければ、情報の記録、再生に支障をきた
すおそれがある。
【０００４】そのため、図５で示した光ピックアップ装
置では、偏光ビームスプリッタ２３にビーム整形用の三
角プリズムを用い、半導体２１からの出力光をコリメー
トレンズ２２によって平行光に変換した後、この三角プ
リズムの端面２３Ａに所定角度で入射させることによ
り、楕円の短軸方向を拡大して円形の分布を持つ光ビー
ムに変換するようにしている（特開昭６０−２３４２４
７号公報、特公昭６１−５３７７５号公報参照）。
置では、偏光ビームスプリッタ２３にビーム整形用の三
角プリズムを用い、半導体２１からの出力光をコリメー
トレンズ２２によって平行光に変換した後、この三角プ
リズムの端面２３Ａに所定角度で入射させることによ
り、楕円の短軸方向を拡大して円形の分布を持つ光ビー
ムに変換するようにしている（特開昭６０−２３４２４
７号公報、特公昭６１−５３７７５号公報参照）。
【０００５】図７は、２枚のシリンドリカルレンズを使
用してビーム整形を行う従来技術を説明するための図
で、ＬＤ発振器２１の出射光を、まず、第１のシリンド
リカルレンズ２８によって垂直放射θｖ方向の放射ビー
ムを平行にし、次いで、第２のシリンドリカルレンズ２
９によって水平放射θｈ方向の放射ビームも平行にし、
その後、対物レンズ３０を介して光ディスク等に円形ス
ポット光を照射するようにしている（特開昭５３−７１
８４６号公報参照）。
用してビーム整形を行う従来技術を説明するための図
で、ＬＤ発振器２１の出射光を、まず、第１のシリンド
リカルレンズ２８によって垂直放射θｖ方向の放射ビー
ムを平行にし、次いで、第２のシリンドリカルレンズ２
９によって水平放射θｈ方向の放射ビームも平行にし、
その後、対物レンズ３０を介して光ディスク等に円形ス
ポット光を照射するようにしている（特開昭５３−７１
８４６号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図５に示したプリズム
を用いる従来技術は、 ・プリズムを平行光束中に置く必要があり、そのため光
束をプリズムに入射する前に平行光にする必要があり、
装置が大きくなる。 ・光の屈折を利用してビーム整形を行うため、光路がま
っすぐにとれず、形状が複雑化する。 ・前述のように、プリズムを平行光束中に置く必要があ
るため、プリズムの前にビームを平行化するためのコリ
メートレンズ（ＣＬ）を置く必要があるが、光源からの
ビームの放射角（長円方向）が大きいため、ＬＤから出
射されたビームがＣＬからはみ出してしまい光利用効率
が上げられない。 ・プリズムを使用しているため、角度ずれ、波長飛び等
による変動が大きく調整、保持が難しい。
を用いる従来技術は、 ・プリズムを平行光束中に置く必要があり、そのため光
束をプリズムに入射する前に平行光にする必要があり、
装置が大きくなる。 ・光の屈折を利用してビーム整形を行うため、光路がま
っすぐにとれず、形状が複雑化する。 ・前述のように、プリズムを平行光束中に置く必要があ
るため、プリズムの前にビームを平行化するためのコリ
メートレンズ（ＣＬ）を置く必要があるが、光源からの
ビームの放射角（長円方向）が大きいため、ＬＤから出
射されたビームがＣＬからはみ出してしまい光利用効率
が上げられない。 ・プリズムを使用しているため、角度ずれ、波長飛び等
による変動が大きく調整、保持が難しい。
【０００７】また、図７に示したシリンドリカルレンズ
を用いる従来技術は、光整形の調整およびレンズの保持
が困難なため、実用化レベルでは実施されていない。
を用いる従来技術は、光整形の調整およびレンズの保持
が困難なため、実用化レベルでは実施されていない。
【０００８】上述のように、「楕円パターンのビームを
発生する光源からの光を、光路中に設けたビーム整形用
光学系によって円形化する」という従来のビーム整形の
発想では、装置が大型化したり、光利用効率が上げられ
なかったり、調整が困難である等の欠点が解消されな
い。そこで、本発明は、真円に近いビームパターンを発
生する半導体レーザを提供することを目的とする。
発生する光源からの光を、光路中に設けたビーム整形用
光学系によって円形化する」という従来のビーム整形の
発想では、装置が大型化したり、光利用効率が上げられ
なかったり、調整が困難である等の欠点が解消されな
い。そこで、本発明は、真円に近いビームパターンを発
生する半導体レーザを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、レーザ発振器と、該レーザ発振器からの
レーザ光を出射する出射窓が設けられたキャップとを有
し、該キャップと前記レーザ発振器とが一体的に構成さ
れている半導体レーザにおいて、（１）前記出射窓が非
球面のシリンドリカルレンズで構成されていること、又
は、（２）前記出射窓が非球面のアナモルフィックレン
ズで構成されていること、又は（３）前記出射窓に対向
して配設された非球面のシリンドリカルレンズを有する
ハウジングが一体的に構成されていること、又は、
（４）前記出射窓に対向して配設された非球面のアナモ
ルフィックレンズを有するハウジングが一体的に構成さ
れていることを特徴とするものである。
決するために、レーザ発振器と、該レーザ発振器からの
レーザ光を出射する出射窓が設けられたキャップとを有
し、該キャップと前記レーザ発振器とが一体的に構成さ
れている半導体レーザにおいて、（１）前記出射窓が非
球面のシリンドリカルレンズで構成されていること、又
は、（２）前記出射窓が非球面のアナモルフィックレン
ズで構成されていること、又は（３）前記出射窓に対向
して配設された非球面のシリンドリカルレンズを有する
ハウジングが一体的に構成されていること、又は、
（４）前記出射窓に対向して配設された非球面のアナモ
ルフィックレンズを有するハウジングが一体的に構成さ
れていることを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】請求項１の発明では、レーザ光を出射する出射
窓が設けられたキャップを有し、該キャップと一体的に
構成されている半導体レーザにおいて、前記出射窓に非
球面のシリンドリカルレンズを用い、半導体レーザの活
性層に垂直な方向のビームの放射角度を変え、前記活性
層に水平な方向のビームの放射角度とほぼ同じにし、円
形のビーム形状を得る。請求項２の発明では、レーザ光
を出射する出射窓が設けられたキャップを有し、該キャ
ップと一体的に構成されている半導体レーザにおいて、
前記出射窓に非球面のアナモルフィックレンズを用い、
半導体レーザの活性層に水平な方向のビームの放射角
度、及び、前記活性層に垂直な方向のビームの放射角度
を変え、両方向のビーム放射角度をほぼ同じにし、円形
のビーム形状を得る。請求項３の発明では、レーザ光を
出射する出射窓が設けられたキャップを有し、該キャッ
プと一体的に構成されている半導体レーザにおいて、前
記出射窓に対向して配設された非球面のシリンドリカル
レンズを有するハウジングが一体的に構成され、前記シ
リンドリカルレンズによって、半導体レーザの活性層に
垂直な方向のビームの放射角度を変え、前記活性層に水
平な方向のビームの放射角度とほぼ同じにし、円形のビ
ーム形状を得る。請求項４の発明では、レーザ光を出射
する出射窓が設けられたキャップを有し、該キャップと
一体的に構成されている半導体レーザにおいて、前記出
射窓に対向して配された非球面のアナモルフィックレン
ズを有するハウジングが一体的に構成され、前記アナモ
ルフィックレンズによって、半導体レーザの活性層に水
平な方向のビームの放射角度、及び、前記活性層に垂直
な方向のビームの放射角度を変え、両方向のビーム放射
角度をほぼ同じにし、円形のビーム形状を得る。
窓が設けられたキャップを有し、該キャップと一体的に
構成されている半導体レーザにおいて、前記出射窓に非
球面のシリンドリカルレンズを用い、半導体レーザの活
性層に垂直な方向のビームの放射角度を変え、前記活性
層に水平な方向のビームの放射角度とほぼ同じにし、円
形のビーム形状を得る。請求項２の発明では、レーザ光
を出射する出射窓が設けられたキャップを有し、該キャ
ップと一体的に構成されている半導体レーザにおいて、
前記出射窓に非球面のアナモルフィックレンズを用い、
半導体レーザの活性層に水平な方向のビームの放射角
度、及び、前記活性層に垂直な方向のビームの放射角度
を変え、両方向のビーム放射角度をほぼ同じにし、円形
のビーム形状を得る。請求項３の発明では、レーザ光を
出射する出射窓が設けられたキャップを有し、該キャッ
プと一体的に構成されている半導体レーザにおいて、前
記出射窓に対向して配設された非球面のシリンドリカル
レンズを有するハウジングが一体的に構成され、前記シ
リンドリカルレンズによって、半導体レーザの活性層に
垂直な方向のビームの放射角度を変え、前記活性層に水
平な方向のビームの放射角度とほぼ同じにし、円形のビ
ーム形状を得る。請求項４の発明では、レーザ光を出射
する出射窓が設けられたキャップを有し、該キャップと
一体的に構成されている半導体レーザにおいて、前記出
射窓に対向して配された非球面のアナモルフィックレン
ズを有するハウジングが一体的に構成され、前記アナモ
ルフィックレンズによって、半導体レーザの活性層に水
平な方向のビームの放射角度、及び、前記活性層に垂直
な方向のビームの放射角度を変え、両方向のビーム放射
角度をほぼ同じにし、円形のビーム形状を得る。
【００１１】
［請求項１の発明に関する説明］図１（ａ）,（ｂ）
は、本発明の一実施例を説明するための一部断面図で、
図１（ａ）は、水平放射θｈ方向断面図、図１（ｂ）
は、垂直放射θｖ方向断面図で、図中、１は金属キャッ
プ、２は半導体レーザ発振器、３はレーザ熱出射窓、４
は非球面のシリンドリカルレンズ、５は半導体レーザ、
６はコリメートレンズ、７は対物レンズである。半導体
レーザ発振器２は、実用環境下で長期間の使用に耐える
ように金属キャップ１で収納され保護されており、該金
属キャップ１には、レーザ光（ビーム）を出射する出射
窓３が設けられている。従来、前記出射窓３は、平板の
ガラスであり、半導体レーザ２から出射されたビーム
は、前記ガラスを通過した後、ビーム整形されるが、本
発明では、前記出射窓３は、非球面のシリンドリカルレ
ンズ４で構成され、半導体レーザ発振器２を含む光源部
品である半導体レーザ５自身にビーム整形作用を持たせ
ている。
は、本発明の一実施例を説明するための一部断面図で、
図１（ａ）は、水平放射θｈ方向断面図、図１（ｂ）
は、垂直放射θｖ方向断面図で、図中、１は金属キャッ
プ、２は半導体レーザ発振器、３はレーザ熱出射窓、４
は非球面のシリンドリカルレンズ、５は半導体レーザ、
６はコリメートレンズ、７は対物レンズである。半導体
レーザ発振器２は、実用環境下で長期間の使用に耐える
ように金属キャップ１で収納され保護されており、該金
属キャップ１には、レーザ光（ビーム）を出射する出射
窓３が設けられている。従来、前記出射窓３は、平板の
ガラスであり、半導体レーザ２から出射されたビーム
は、前記ガラスを通過した後、ビーム整形されるが、本
発明では、前記出射窓３は、非球面のシリンドリカルレ
ンズ４で構成され、半導体レーザ発振器２を含む光源部
品である半導体レーザ５自身にビーム整形作用を持たせ
ている。
【００１２】前記シリンドリカルレンズ４の配置は、水
平放射θｈ方向においては平板ガラスと同様ビーム整形
をせず、垂直放射θｖ方向においてのみビーム整形をし
てビームの放射角が水平放射θｈ方向からでるビームの
放射角とほぼ同等になるように調整、固定され、見かけ
の発光点が垂直放射θｖ方向と水平放射θｈ方向とで一
致するようになっている。なお、シリンドリカルレンズ
４を通って出射されたビームはコリメートレンズ６によ
り平行光になり、対物レンズ７により円形の光スポット
にして光ディスク上に焦点を定めている。
平放射θｈ方向においては平板ガラスと同様ビーム整形
をせず、垂直放射θｖ方向においてのみビーム整形をし
てビームの放射角が水平放射θｈ方向からでるビームの
放射角とほぼ同等になるように調整、固定され、見かけ
の発光点が垂直放射θｖ方向と水平放射θｈ方向とで一
致するようになっている。なお、シリンドリカルレンズ
４を通って出射されたビームはコリメートレンズ６によ
り平行光になり、対物レンズ７により円形の光スポット
にして光ディスク上に焦点を定めている。
【００１３】［請求項２の発明に関する説明］図２
（ａ）,（ｂ）は、本発明の他の実施例を説明するため
の一部断面図で、図２（ａ）は、水平放射θｈ方向断面
図、図２（ｂ）は、垂直放射θｖ方向断面図で、図中、
８は非球面のアナモルフィックレンズ、９は有限系レン
ズである。半導体レーザ発振器２は、実用環境下で長期
間の使用に耐えるように金属キャップ１で収納されて保
護されており、該金属キャップ１には、レーザ光（ビー
ム）を出射する出射窓３が設けられている。従来、前記
出射窓３は、平板のガラスであり、半導体レーザ発振器
２から出射されたビームは、前記ガラスを通過した後、
ビーム整形されるが、本発明では、前記出射窓３は、非
球面のアナモルフィックレンズ８で構成されており、半
導体レーザ発振器２を含む光源部品である半導体レーザ
５自身にビーム整形作用を持たせている。
（ａ）,（ｂ）は、本発明の他の実施例を説明するため
の一部断面図で、図２（ａ）は、水平放射θｈ方向断面
図、図２（ｂ）は、垂直放射θｖ方向断面図で、図中、
８は非球面のアナモルフィックレンズ、９は有限系レン
ズである。半導体レーザ発振器２は、実用環境下で長期
間の使用に耐えるように金属キャップ１で収納されて保
護されており、該金属キャップ１には、レーザ光（ビー
ム）を出射する出射窓３が設けられている。従来、前記
出射窓３は、平板のガラスであり、半導体レーザ発振器
２から出射されたビームは、前記ガラスを通過した後、
ビーム整形されるが、本発明では、前記出射窓３は、非
球面のアナモルフィックレンズ８で構成されており、半
導体レーザ発振器２を含む光源部品である半導体レーザ
５自身にビーム整形作用を持たせている。
【００１４】前記アナモルフィックレンズ８の配置は、
水平放射θｈ方向においては垂直放射θｖ方向に比し小
さな比率でビームの放射角を狭めるように、垂直放射θ
ｖ方向においては水平放射θｈ方向に比し大きな比率で
ビームの放射角を狭めるように調整、固定され、両方向
のビームの放射角はレンズ透過後ほぼ等しくし、見かけ
の発光点が垂直放射θｖ方向と水平放射θｈ方向とで一
致するようになっている。なお、アナモルフィックレン
ズ８を通って出射されたビームは有限系レンズ９により
円形の光スポットにして光ディスク上に焦点を定めてい
る。
水平放射θｈ方向においては垂直放射θｖ方向に比し小
さな比率でビームの放射角を狭めるように、垂直放射θ
ｖ方向においては水平放射θｈ方向に比し大きな比率で
ビームの放射角を狭めるように調整、固定され、両方向
のビームの放射角はレンズ透過後ほぼ等しくし、見かけ
の発光点が垂直放射θｖ方向と水平放射θｈ方向とで一
致するようになっている。なお、アナモルフィックレン
ズ８を通って出射されたビームは有限系レンズ９により
円形の光スポットにして光ディスク上に焦点を定めてい
る。
【００１５】［請求項３の発明に関する説明］図３
（ａ）,（ｂ）は、本発明の更に他の実施例を説明する
ための一部断面図で、図３（ａ）は、水平放射θｈ方向
断面図、図３（ｂ）は、垂直放射θｖ方向断面図で、図
中、１０は半導体レーザ発振器、１１は金属キャップ、
１２は出射窓、１３はＣＡＮタイプ半導体レーザ、１４
はシリンドリカルレンズ、１５はハウジング、１６はコ
リメートレンズ、１７は対物レンズである。半導体レー
ザ発振器１０を実用環境下で長期間の使用に耐えるよう
に金属キャップ１１で収納し保護し、該金属キャップ１
１にレーザ光（ビーム）を出射する出射窓１２を設けて
いるものを一般にＣＡＮタイプの半導体レーザ１３とい
うが、本発明は、前記出射窓１２に対向して配設された
非球面シリンドリカルレンズ１４を有するハウジング１
５を前記ＣＡＮタイプ半導体レーザ１３に接合し、ＣＡ
Ｎタイプ半導体レーザ１３そのものにビーム整形作用を
持たせたものである。
（ａ）,（ｂ）は、本発明の更に他の実施例を説明する
ための一部断面図で、図３（ａ）は、水平放射θｈ方向
断面図、図３（ｂ）は、垂直放射θｖ方向断面図で、図
中、１０は半導体レーザ発振器、１１は金属キャップ、
１２は出射窓、１３はＣＡＮタイプ半導体レーザ、１４
はシリンドリカルレンズ、１５はハウジング、１６はコ
リメートレンズ、１７は対物レンズである。半導体レー
ザ発振器１０を実用環境下で長期間の使用に耐えるよう
に金属キャップ１１で収納し保護し、該金属キャップ１
１にレーザ光（ビーム）を出射する出射窓１２を設けて
いるものを一般にＣＡＮタイプの半導体レーザ１３とい
うが、本発明は、前記出射窓１２に対向して配設された
非球面シリンドリカルレンズ１４を有するハウジング１
５を前記ＣＡＮタイプ半導体レーザ１３に接合し、ＣＡ
Ｎタイプ半導体レーザ１３そのものにビーム整形作用を
持たせたものである。
【００１６】前記シリンドリカルレンズ１４の配置は、
水平放射θｈ方向においては平行平板と同等でありビー
ム整形をせず、垂直放射θｖ方向においてはビーム整形
をしてビームの放射角が水平放射θｈ方向からでるビー
ムの放射角とほぼ同等になるように調整、固定され、見
かけの発光点が垂直放射θｖ方向と水平放射θｈ方向と
で一致するようになっている。なお、シリンドリカルレ
ンズ１４を通って出射されたビームはコリメートレンズ
１６により平行光になり、対物レンズ１７により円形の
光スポットにして光ディスク上に焦点を定めている。
水平放射θｈ方向においては平行平板と同等でありビー
ム整形をせず、垂直放射θｖ方向においてはビーム整形
をしてビームの放射角が水平放射θｈ方向からでるビー
ムの放射角とほぼ同等になるように調整、固定され、見
かけの発光点が垂直放射θｖ方向と水平放射θｈ方向と
で一致するようになっている。なお、シリンドリカルレ
ンズ１４を通って出射されたビームはコリメートレンズ
１６により平行光になり、対物レンズ１７により円形の
光スポットにして光ディスク上に焦点を定めている。
【００１７】［請求項４の発明に関する説明］図４
（ａ）,（ｂ）は、本発明の更に他の実施例を説明する
ための一部断面図で、図４（ａ）は、水平放射θｈ方向
断面図、図４（ｂ）は、垂直放射θｖ方向断面図で、図
中、１８はアナモルフィックレンズ、１９は有限系レン
ズである。前述のように、半導体レーザ発振器１０を実
用環境下で長期間の使用に耐えるように金属キャップ１
１で収納し保護し、該金属キャップ１１にレーザ光（ビ
ーム）を出射する出射窓１２を設けているものを一般に
ＣＡＮタイプ半導体レーザ１３というが、本発明は、前
記出射窓１２に対向して配設された非球面アナモルフィ
ックレンズ１８を有するハウジング１５を前記ＣＡＮタ
イプ半導体レーザ１３に接合し、ＣＡＮタイプ半導体レ
ーザ１３そのものにビーム整形作用を持たせている。
（ａ）,（ｂ）は、本発明の更に他の実施例を説明する
ための一部断面図で、図４（ａ）は、水平放射θｈ方向
断面図、図４（ｂ）は、垂直放射θｖ方向断面図で、図
中、１８はアナモルフィックレンズ、１９は有限系レン
ズである。前述のように、半導体レーザ発振器１０を実
用環境下で長期間の使用に耐えるように金属キャップ１
１で収納し保護し、該金属キャップ１１にレーザ光（ビ
ーム）を出射する出射窓１２を設けているものを一般に
ＣＡＮタイプ半導体レーザ１３というが、本発明は、前
記出射窓１２に対向して配設された非球面アナモルフィ
ックレンズ１８を有するハウジング１５を前記ＣＡＮタ
イプ半導体レーザ１３に接合し、ＣＡＮタイプ半導体レ
ーザ１３そのものにビーム整形作用を持たせている。
【００１８】前記アナモルフィックレンズ１８の配置
は、水平放射θｈ方向においては垂直放射θｖ方向に比
し小さな比率でビームの放射角を狭めるように、垂直放
射θｖ方向においては水平放射θｈ方向に比し大きな比
率でビームの放射角を狭めるように調整、固定され、両
方向のビームの放射角はレンズ透過後ほぼ等しくし、見
かけの発光点が垂直放射θｖ方向と水平放射θｈ方向と
で一致するようになっている。なお、アナモルフィック
レンズ１８を通って出射されたビームは有限系レンズ１
９により円形の光スポットにして光ディスク上に焦点を
定めている。
は、水平放射θｈ方向においては垂直放射θｖ方向に比
し小さな比率でビームの放射角を狭めるように、垂直放
射θｖ方向においては水平放射θｈ方向に比し大きな比
率でビームの放射角を狭めるように調整、固定され、両
方向のビームの放射角はレンズ透過後ほぼ等しくし、見
かけの発光点が垂直放射θｖ方向と水平放射θｈ方向と
で一致するようになっている。なお、アナモルフィック
レンズ１８を通って出射されたビームは有限系レンズ１
９により円形の光スポットにして光ディスク上に焦点を
定めている。
【００１９】
請求項１に対応する効果： ・半導体レーザの出射窓がビーム整形（放射角整形）用
のレンズであるため、出射されたビームがすでにビーム
整形されているので、半導体レーザが円形の光量分布を
もつ光源として扱える。 ・半導体レーザとビーム整形用のレンズとが一体的に構
成されているものであるため、経時温度特性に強い。 ・半導体レーザの発光点近傍にビーム整形用のレンズを
配置しているので、高い光利用効率が得られる。 ・レンズは放射角を狭めるだけであるため、ビーム整形
とコリメートを一つの光学素子で同時に行う場合のレン
ズほど無理がなく製作しやすい。 ・光源でビームを平行化（コリメート）してしまうとビ
ーム径が固定されてしまい光源としてはかえって扱いに
くいため、あえてコリメートまで行わずあくまで発散光
源としての性質を残したため、光源としての応用範囲が
広い。 請求項２に対応する効果： ・請求項１の効果に加え、アナモルフィックレンズを使
用しビームの放射角を垂直、水平の両方向とも狭め、放
射角の小さい光源になっているため、光源部品から出射
されたビームを最初に受けるレンズでは高い光利用効率
でビームが入射される。従って、有限系の光ピックアッ
プに使用して好適である。 請求項３に対応する効果： ・ＣＡＮタイプの半導体レーザを使って、請求項１と同
様の効果が得られる。 請求項４に対応する効果： ・ＣＡＮタイプの半導体レーザを使って、請求項２と同
様の効果が得られる。
のレンズであるため、出射されたビームがすでにビーム
整形されているので、半導体レーザが円形の光量分布を
もつ光源として扱える。 ・半導体レーザとビーム整形用のレンズとが一体的に構
成されているものであるため、経時温度特性に強い。 ・半導体レーザの発光点近傍にビーム整形用のレンズを
配置しているので、高い光利用効率が得られる。 ・レンズは放射角を狭めるだけであるため、ビーム整形
とコリメートを一つの光学素子で同時に行う場合のレン
ズほど無理がなく製作しやすい。 ・光源でビームを平行化（コリメート）してしまうとビ
ーム径が固定されてしまい光源としてはかえって扱いに
くいため、あえてコリメートまで行わずあくまで発散光
源としての性質を残したため、光源としての応用範囲が
広い。 請求項２に対応する効果： ・請求項１の効果に加え、アナモルフィックレンズを使
用しビームの放射角を垂直、水平の両方向とも狭め、放
射角の小さい光源になっているため、光源部品から出射
されたビームを最初に受けるレンズでは高い光利用効率
でビームが入射される。従って、有限系の光ピックアッ
プに使用して好適である。 請求項３に対応する効果： ・ＣＡＮタイプの半導体レーザを使って、請求項１と同
様の効果が得られる。 請求項４に対応する効果： ・ＣＡＮタイプの半導体レーザを使って、請求項２と同
様の効果が得られる。
【図１】 請求項１の発明の実施例を説明するための一
部断面図である。
部断面図である。
【図２】 請求項２の発明の実施例を説明するための一
部断面図である。
部断面図である。
【図３】 請求項３の発明の実施例を説明するための一
部断面図である。
部断面図である。
【図４】 請求項４の発明の実施例を説明するための一
部断面図である。
部断面図である。
【図５】 従来の楕円スポットを円形スポットに整形す
る一実施例の図である。
る一実施例の図である。
【図６】 半導体レーザからの出射光を説明するための
図である。
図である。
【図７】 従来の楕円スポットを円形スポットに整形す
る他の実施例の図である。
る他の実施例の図である。
１…金属キャップ、２…半導体レーザ発振器、３…出射
窓、４…シリンドリカルレンズ、５…半導体レーザ、６
…コリメートレンズ、７…対物レンズ、８…アナモルフ
ィックレンズ、９…有限系レンズ、１０…半導体レーザ
発振器、１１…金属キャップ、１２…出射窓、１３…Ｃ
ＡＮタイプ半導体レーザ、１４…シリンドリカルレン
ズ、１５…ハウジング、１６…コリメートレンズ、１７
…対物レンズ、１８…アナモルフィックレンズ、１９…
有限系レンズ。
窓、４…シリンドリカルレンズ、５…半導体レーザ、６
…コリメートレンズ、７…対物レンズ、８…アナモルフ
ィックレンズ、９…有限系レンズ、１０…半導体レーザ
発振器、１１…金属キャップ、１２…出射窓、１３…Ｃ
ＡＮタイプ半導体レーザ、１４…シリンドリカルレン
ズ、１５…ハウジング、１６…コリメートレンズ、１７
…対物レンズ、１８…アナモルフィックレンズ、１９…
有限系レンズ。
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザ発振器と、該レーザ発振器からの
レーザ光を出射する出射窓が設けられたキャップとを有
し、該キャップと前記レーザ発振器とが一体的に構成さ
れている半導体レーザにおいて、前記出射窓が非球面の
シリンドリカルレンズで構成されていることを特徴とす
る半導体レーザ。 - 【請求項２】 レーザ発振器と、該レーザ発振器からの
レーザ光を出射する出射窓が設けられたキャップとを有
し、該キャップと前記レーザ発振器とが一体的に構成さ
れている半導体レーザにおいて、前記出射窓が非球面の
アナモルフィックレンズで構成されていることを特徴と
する半導体レーザ。 - 【請求項３】 レーザ発振器と、該レーザ発振器からの
レーザ光を出射する出射窓が設けられたキャップとを有
し、該キャップと前記レーザ発振器とが一体的に構成さ
れている半導体レーザにおいて、前記出射窓に対向して
配設された非球面のシリンドリカルレンズを有するハウ
ジングが一体的に構成されていることを特徴とする半導
体レーザ。 - 【請求項４】 レーザ発振器と、該レーザ発振器からの
レーザ光を出射する出射窓が設けられたキャップとを有
し、該キャップと前記レーザ発振器とが一体的に構成さ
れている半導体レーザにおいて、前記出射窓に対向して
配設された非球面のアナモルフィックレンズを有するハ
ウジングが一体的に構成されていることを特徴とする半
導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11319095A JPH08307006A (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11319095A JPH08307006A (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08307006A true JPH08307006A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14605846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11319095A Pending JPH08307006A (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08307006A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100497371B1 (ko) * | 2002-12-07 | 2005-06-28 | 삼성전자주식회사 | 광출력모듈 및 이를 채용한 광픽업장치 |
| WO2005091041A1 (ja) * | 2004-03-24 | 2005-09-29 | Konica Minolta Opto, Inc. | ビーム整形素子及びそれを用いた光ピックアップ装置 |
| CN100437189C (zh) * | 2004-03-24 | 2008-11-26 | 柯尼卡美能达精密光学株式会社 | 光束整形元件及使用了该光束整形元件的光拾波装置 |
| US7936803B2 (en) | 2005-03-25 | 2011-05-03 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | External cavity semiconductor laser |
| CN110261980A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-09-20 | 广东瑞谷光网通信股份有限公司 | 高耦合低成本to光器件 |
| JP2021504707A (ja) * | 2017-11-30 | 2021-02-15 | セプトン テクノロジーズ，インコーポレイテッド | ライダーシステムの分解能を向上させるための光学設計および検出器設計 |
-
1995
- 1995-05-11 JP JP11319095A patent/JPH08307006A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100497371B1 (ko) * | 2002-12-07 | 2005-06-28 | 삼성전자주식회사 | 광출력모듈 및 이를 채용한 광픽업장치 |
| US7298688B2 (en) | 2002-12-07 | 2007-11-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Light emitting module and optical pickup apparatus and method employing the same |
| WO2005091041A1 (ja) * | 2004-03-24 | 2005-09-29 | Konica Minolta Opto, Inc. | ビーム整形素子及びそれを用いた光ピックアップ装置 |
| US7116493B2 (en) | 2004-03-24 | 2006-10-03 | Konica Minolta Opto, Inc. | Beam shaping device |
| CN100437189C (zh) * | 2004-03-24 | 2008-11-26 | 柯尼卡美能达精密光学株式会社 | 光束整形元件及使用了该光束整形元件的光拾波装置 |
| US7936803B2 (en) | 2005-03-25 | 2011-05-03 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | External cavity semiconductor laser |
| JP2021504707A (ja) * | 2017-11-30 | 2021-02-15 | セプトン テクノロジーズ，インコーポレイテッド | ライダーシステムの分解能を向上させるための光学設計および検出器設計 |
| US11585902B2 (en) | 2017-11-30 | 2023-02-21 | Cepton Technologies, Inc. | Optical designs using cylindrical lenses for improved resolution in lidar systems |
| US11592530B2 (en) | 2017-11-30 | 2023-02-28 | Cepton Technologies, Inc. | Detector designs for improved resolution in lidar systems |
| CN110261980A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-09-20 | 广东瑞谷光网通信股份有限公司 | 高耦合低成本to光器件 |
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|---|---|---|---|
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