JPH1183637A - 半導体レーザーの干渉性評価方法 - Google Patents

半導体レーザーの干渉性評価方法

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JPH1183637A
JPH1183637A JP24880897A JP24880897A JPH1183637A JP H1183637 A JPH1183637 A JP H1183637A JP 24880897 A JP24880897 A JP 24880897A JP 24880897 A JP24880897 A JP 24880897A JP H1183637 A JPH1183637 A JP H1183637A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】セカンドピーク以外のピークの光路差について
も正確に求めることにより確度の高い半導体レーザーの
干渉性評価を実現する。 【解決手段】測定対象の半導体レーザーからの光束を第
1および第2の光束に分割した後、これら光束を重ね合
わせて干渉させ、該干渉により生じた干渉縞を、一方の
光束の光路長を固定して他方の光束の光路長を連続的に
可変しながら測定した干渉曲線に基づいて上記半導体レ
ーザーの干渉性を評価する方法において、干渉曲線の最
大ピークと2番目にレベルが高い第2のピークとを求め
て、該第2のピークの光路差を求め、さらに上記第2の
ピークの光路差をn(n≧2)倍した光路差の前後にお
いてレベルが最も高い第3のピークを求めて、該第3の
ピークの光路差を求め、各ピークの光路差に基づいて半
導体レーザーの干渉性を評価する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光ヘッドな
どの光源として用いられる半導体レーザーの干渉性を評
価する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的な光ヘッドの構成を図4に示す。
この光ヘッドは、半導体レーザー100から射出された
光束の進行方向に、コリメートレンズ101、回折格子
102、ビームスプリッタ103が順次配置され、半導
体レーザー100からの光束がビームスプリッタ103
で分割されるようになっている。ビームスプリッタ10
3を透過した光束(第1の光束)の進行方向には、1/
4波長板104、対物レンズ105が順次配置され、対
物レンズ105の焦点位置にディスク基板106が配置
されている。ビームスプリッタ103で反射された光束
(第2の光束)の進行方向には、集光レンズ107、光
検出器108が順次配置されている。
【0003】上記のように構成された光ヘッドでは、デ
ィスク基板106からの戻り光や光路に配置されている
対物レンズ105などの光学部材からの戻り光が半導体
レーザー100内部で干渉すると、雑音が発生し、光出
力に悪影響を及ぼすことになる。そこで、従来は、戻り
光の影響を防止するために、測定対象である半導体レー
ザーの干渉性をマイケルソン干渉計を用いて測定し(半
導体レーザーの干渉性評価)、その測定(評価)結果に
基づいて、戻り光を発生する光学部材の配置を干渉を生
じないような配置とするといった手法を用いていた。以
下に、従来の半導体レーザーの干渉性評価方法を具体的
に説明する。
【0004】図5は、測定対象である半導体レーザーの
干渉性を周知のマイケルソン干渉計を用いて測定した際
の干渉曲線(インタフェログラム)を示す。この干渉曲
線は、測定対象である半導体レーザーから射出された光
束を異なる光路を通る2つの光束に分割した後、これら
光束を重ね合わせて干渉させ、該干渉により生じた干渉
縞を、一方の光束の光路長を固定して他方の光束の光路
長を連続的に可変しながら測定することによって得られ
たスペクトルである。図中、干渉曲線の最大ピークが光
路差=0である。
【0005】従来の半導体レーザーの干渉性評価方法で
は、干渉曲線の2番目にレベルの高いセカンドピークを
求めて、このセカンドピークの光路差ΔLを求め、その
求めたセカンドピークの光路差ΔLに基づいて半導体レ
ーザーの干渉性が評価される。
【0006】上記のようにして求められたセカンドピー
クの光路差ΔLに基づいて、例えば図4に示したような
光ヘッドを構成する光学部材のそれぞれの配置を、各光
学部材からの戻り光が干渉しないような配置、すなわち
各光学部材にて発生する戻り光に関する光路差が上記の
セカンドピークの光路差ΔLのn倍(n≧1)に相当す
る光路差と一致しないような配置とすることにより、戻
り光の影響を防止することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザー
の干渉性評価方法では、各ピークの間隔がほぼ等間隔に
なるということから、セカンドピーク以外のピークにつ
いては、セカンドピークの光路差ΔLをn(n≧2)倍
した光路差として半導体レーザーの干渉性の評価を行っ
ていた。このようにセカンドピーク以外のピークの光路
差を単に光路差ΔLをn(n≧2)倍した光路差とする
方法では、セカンドピーク以外のピークの光路差が実際
の光路差と若干異なるため、その分、半導体レーザーの
干渉性の評価の確度が悪くなってしまうという問題があ
る。
【0008】本発明の目的は、上記の問題を解決し、セ
カンドピーク以外のピークの光路差についても正確に求
めることができる、確度の高い半導体レーザーの干渉性
評価方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体レーザーの干渉性評価方法は、測定
対象である半導体レーザーから射出された光束を異なる
光路を通る第1および第2の光束に分割した後、これら
光束を重ね合わせて干渉させ、該干渉により生じた干渉
縞を、一方の光束の光路長を固定して他方の光束の光路
長を連続的に可変しながら測定し、該測定により得られ
た干渉曲線に基づいて前記半導体レーザーに関する干渉
性を評価する方法において、前記干渉曲線の最大ピーク
と2番目にレベルが高い第2のピークとを求めて、該第
2のピークの光路差を求め、さらに前記第2のピークの
光路差をn(n≧2)倍した光路差の前後においてレベ
ルが最も高い第3のピークを求めて、該第3のピークの
光路差を求め、これら第2および第3のピークの光路差
に基づいて前記半導体レーザーの干渉性を評価すること
を特徴とする。
【0010】上記の場合、前記第3のピークをPとし、
前記第2のピークの光路差をΔLとするとき、前記第3
のピークPを、 n×ΔL−ΔL/2≦P≦n×ΔL+ΔL/2 の範囲において求めるようにしてもよい。
【0011】さらに、前記第3のピークを複数求めて、
これらピークの光路差を求めるようにしてもよい。
【0012】上記のとおりの本発明においては、第2の
ピーク(セカンドピーク)以外の第3のピークについて
も、第2のピークの光路差を基に簡単に求めることがで
き、第3のピークの光路差を正確に求めることができ
る。このように、本発明では、第2および第3のピーク
の光路差に基づいて半導体レーザーに関する干渉性を評
価することができるので、半導体レーザーの干渉性評価
は従来の場合より確度が高くなる。
【0013】また、第3のピークの光路差は、第2のピ
ークの光路差をn(n≧2)倍した光路差の前後におい
てレベルが最も高いピークを求め、そのピークの光路差
を求めることにより得られるので、任意のピークの光路
差を簡単に得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【0015】図2は、本発明の半導体レーザーの干渉性
評価方法が適用される半導体レーザー評価装置の概略構
成を示すブロック図である。この半導体レーザー評価装
置は、マイケルソン干渉計1、A/D変換器2、デジタ
ルフィルタ3、コヒーレンス解析器4、ピーク算出処理
部5、出力部6からなる。
【0016】マイケルソン干渉計1は周知の構成のもの
で、測定対象である半導体レーザー7から射出された光
束を異なる光路を通る第1および第2の光束に分割した
後、これら光束を重ね合わせて干渉させ、該干渉により
生じた干渉縞を、一方の光束の光路長を固定して他方の
光束の光路長を連続的に可変しながら測定できるように
なっている。図3に、このマイケルソン干渉計の具体的
な構成を示す。
【0017】図3に示すように、本形態に用いられたマ
イケルソン干渉計は、半導体レーザー7から射出された
測定光Sを平行光束にするためのコリメータ11と、コ
リメータ11から射出された平行光束を第1および第2
の光束に分割するビームスプリッタ12と、第1の光束
を反射して再びビームスプリッタ12へ戻す固定鏡13
と、第2の光束を反射して再びビームスプリッタ12へ
戻す移動鏡14と、ビームスプリッタ12にて重ね合わ
された固定鏡13および移動鏡14からの第1および第
2の光束を検出する光検出器15とを有する。このマイ
ケルソン干渉計では、固定鏡13および移動鏡14から
の第1および第2の光束がビームスプリッタ12にて重
ね合わされ、移動鏡14を連続的に移動させることによ
り、各光束の光路差に応じた干渉縞が光検出器15にて
測定され、光検出器15の出力から干渉曲線が得られ
る。なお、このマイケルソン干渉計に、基準光源となる
He−Neガス・レーザーをさらに設け、このHe−N
eガス・レーザーから射出された光束が測定光Sと同一
の光学系内の異なる光路をとおって、もう一つの光検出
器にて検出されるように構成し、He−Neガス・レー
ザーから射出された光束の干渉縞を測定した干渉曲線を
用いて光検出器15の出力をサンプリングするようにす
れば、移動鏡の移動差に依存しない一定間隔のサンプリ
ングが可能となる。
【0018】A/D変換器2は、例えば100kHzの
周波数レンジで動作するもので、光検出器15にて電流
−電圧変換された信号をA/D変換する。デジタルフィ
ルタ3は、A/D変換器2の分解能を上げるためのもの
で、特定の周波数領域を拡大することで分解能の向上が
図れるようになっている。
【0019】コヒーレンス解析器4は、デジタルフィル
タ3から得られるデータを例えば1024ポイントの複
素数データとし、この1024ポイントの複素数データ
の後半の513ポイントについて、実数部、虚数部のそ
れぞれの二乗和をとり、ピーク値(光路差0のデータ)
で正規化する。これにより、図1(a)に示すような、
光路差0が最大ピークとなった干渉曲線が得られる。
【0020】ピーク・光路差算出処理部5は、コヒーレ
ンス解析器4のコヒーレンス解析により得られた干渉曲
線の各ピークを算出してそれぞれの光路差を求める。出
力部6は、コヒーレンス解析器4のコヒーレンス解析に
より得られた干渉曲線を表示したり、その他の情報を表
示するもので、例えばCRTなどの表示手段により構成
される。
【0021】次に、本発明の半導体レーザーの干渉性評
価方法の特徴であるピーク・光路差算出処理部5におけ
る処理を図1(a)、(b)を参照して説明する。
【0022】ピーク・光路差算出処理部5では、まず、
コヒーレンス解析器4にて得られた干渉曲線の最大ピー
クと2番目にレベルが高いセカンドピークとを求めて、
セカンドピークの光路差ΔL2を求める。続いて、セカ
ンドピークの光路差ΔLをn(n≧2)倍した光路差
の前後においてレベルが最も高いピークを求めて、セカ
ンドピーク以外のピーク(n番目のピーク)の光路差Δ
nを求める。そして、これらセカンドピークの光路差
ΔLおよびセカンドピーク以外のピークの光路差ΔL
nを半導体レーザー7に関する干渉性の評価データとし
て出力部6へ出力する。この評価データは、干渉曲線と
ともに出力部6に表示される。
【0023】ここで、n番目のピークPは、図1(b)
に示すように、 n×ΔL1−ΔL1/2≦P≦n×ΔL1+ΔL1/2 の範囲において求めることが望ましい。これにより、よ
り確実にピークを求めることが可能となる。
【0024】上述のようにして得られた評価結果、すな
わちセカンドピークの光路差ΔLおよびセカンドピー
ク以外のピーク(n番目のピーク)の光路差ΔLnを基
に、例えば前述した図4の光ヘッドを構成する光学部材
のそれぞれの配置を、それら光学部材からの戻り光が干
渉しないような配置、すなわち各光学部材にて発生する
戻り光に関する光路差が各ピークの光路差に相当する光
路差が生じないような配置とすることにより、戻り光の
影響を防止することができる。
【0025】以上の説明では、セカンドピーク以外のピ
ーク(n番目のピーク)の光路差ΔLnを求めるように
なっているが、このn番目のピークの光路差ΔLnは複
数求めるようにしてもよい。これにより、半導体レーザ
ー7に関する干渉性の評価の確度がより高いものとな
る。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように構成される本発明に
よれば、セカンドピーク以外のピークの光路差について
も求めることができ、各ピークの光路差に基づいて半導
体レーザーに関する干渉性を評価することができるの
で、光ヘッドを設計する上で、各光学部材の配置を、よ
り正確に戻り光の干渉が生じない配置とすることが可能
になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は干渉曲線の一例、(b)はピークの検
出範囲を示す図である。
【図2】本発明の半導体レーザーの干渉性評価方法が適
用される半導体レーザー評価装置の概略構成を示すブロ
ック図である。
【図3】図1に示す評価装置に用いられるマイケルソン
干渉計の一構成例を示す図である。
【図4】一般的な光ヘッドの構成を示す図である。
【図5】干渉曲線の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 マイケルソン干渉計 2 A/D変換器 3 デジタルフィルタ 4 コヒーレンス解析器4 5 ピーク算出処理部 6 出力部 7 半導体レーザー 11 コリメータ 12 ビームスプリッタ 13 固定鏡 14 移動鏡 15 光検出器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定対象である半導体レーザーから射出
    された光束を異なる光路を通る第1および第2の光束に
    分割した後、これら光束を重ね合わせて干渉させ、該干
    渉により生じた干渉縞を、一方の光束の光路長を固定し
    て他方の光束の光路長を連続的に可変しながら測定し、
    該測定により得られた干渉曲線に基づいて前記半導体レ
    ーザーに関する干渉性を評価する方法において、 前記干渉曲線の最大ピークと2番目にレベルが高い第2
    のピークとを求めて、該第2のピークの光路差を求め、
    さらに前記第2のピークの光路差をn(n≧2)倍した
    光路差の前後においてレベルが最も高い第3のピークを
    求めて、該第3のピークの光路差を求め、これら第2お
    よび第3のピークの光路差に基づいて前記半導体レーザ
    ーの干渉性を評価することを特徴とする半導体レーザー
    の干渉性評価方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の半導体レーザーの干渉
    性評価方法において、 前記第3のピークをPとし、前記第2のピークの光路差
    をΔLとするとき、前記第3のピークPを、 n×ΔL−ΔL/2≦P≦n×ΔL+ΔL/2 の範囲において求めることを特徴とする半導体レーザー
    の干渉性評価方法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の半導体レーザーの干渉
    性評価方法において、 前記第3のピークを複数求めて、これらピークの光路差
    を求めることを特徴とする半導体レーザーの干渉性評価
    方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111707447A (zh) * 2020-05-20 2020-09-25 中国兵器装备研究院 基于双环路探测的多通道光程差检测装置及检测方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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