JPS5871686A - 半導体レ−ザの非点隔差を補正するホログラム - Google Patents
半導体レ−ザの非点隔差を補正するホログラムInfo
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- JPS5871686A JPS5871686A JP16992181A JP16992181A JPS5871686A JP S5871686 A JPS5871686 A JP S5871686A JP 16992181 A JP16992181 A JP 16992181A JP 16992181 A JP16992181 A JP 16992181A JP S5871686 A JPS5871686 A JP S5871686A
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- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
こＯ発明は、一般に、ホログラムによる軸外潅が非点収
差を有するＤを利用し、活性層と平行な面内とこれと直
角な面とで射出光り完敗原点υ異なる半導体レーザから
Ｑ射出光を、球圓波或は平面波ＶｃＫ換する九めυホロ
グラムに関する◎ タプルへテロ接合半導体レーザ（ＬＤ）において、利得
分布によって発振モードが決定されている場合には、等
位相面は活性層０中央部で縦も進み、両側で遅れた曲面
となる。このため第１図に示すように、レーザ素子ｌ端
面から放射されるレーザビーム２は、活性層であるペテ
ロ接会３に平行方向ではビームυ発数原点は素子内＆ｔ
１Ｍ点にあるように観測される。こＤ発散原点Ｍとレー
ザ素子端面とυ距離ΔＲは、１例として従来−造υレー
ザ素子においては２０〜８０μｍＤ桐度である。一方、
活性層３に自直な方向では、モードは屈折率差によって
活性層内に閉じ込められているって、ビームυ発敗原点
ｓＶｉ素子趨向になる。
差を有するＤを利用し、活性層と平行な面内とこれと直
角な面とで射出光り完敗原点υ異なる半導体レーザから
Ｑ射出光を、球圓波或は平面波ＶｃＫ換する九めυホロ
グラムに関する◎ タプルへテロ接合半導体レーザ（ＬＤ）において、利得
分布によって発振モードが決定されている場合には、等
位相面は活性層０中央部で縦も進み、両側で遅れた曲面
となる。このため第１図に示すように、レーザ素子ｌ端
面から放射されるレーザビーム２は、活性層であるペテ
ロ接会３に平行方向ではビームυ発数原点は素子内＆ｔ
１Ｍ点にあるように観測される。こＤ発散原点Ｍとレー
ザ素子端面とυ距離ΔＲは、１例として従来−造υレー
ザ素子においては２０〜８０μｍＤ桐度である。一方、
活性層３に自直な方向では、モードは屈折率差によって
活性層内に閉じ込められているって、ビームυ発敗原点
ｓＶｉ素子趨向になる。
こ’７）ＭＪ ８点の隔差りため、こυようなレーザビ
ームを球面レンズでは完全に平行化出来ないこととなり
、光ビデオディスク用光源などυように回折限界までビ
ームを特徴とする特許け、非点隔差が生じて絞り得る鍛
小スポット侵が大きく表ってしまう。これに対しては、
シリンドリカルレンズあるいはトーリック面を有するレ
ンズを含む光学系を用いることもあるが。
ームを球面レンズでは完全に平行化出来ないこととなり
、光ビデオディスク用光源などυように回折限界までビ
ームを特徴とする特許け、非点隔差が生じて絞り得る鍛
小スポット侵が大きく表ってしまう。これに対しては、
シリンドリカルレンズあるいはトーリック面を有するレ
ンズを含む光学系を用いることもあるが。
レンズ系が複雑になり、大型化しやすいという欠点が生
ずる。
ずる。
この発明は、ホログラムによる軸外鹸が一般には非点収
差を生ずるのを利用し、レーザビームυ有する非点隔差
と同じ非点隔差を有するホログラムを用いることにより
、非点隔差を有するレーザビームを、平面波あるいは球
面波に変換しようとするもっである。
差を生ずるのを利用し、レーザビームυ有する非点隔差
と同じ非点隔差を有するホログラムを用いることにより
、非点隔差を有するレーザビームを、平面波あるいは球
面波に変換しようとするもっである。
第２図ないし１１１１４図はホログラムによって生ずる
非、綻収差の説明図であり、第２図はホログラムＯ記録
時を示す０参照元源Ｒと物体光源０は図のＸ−２面内に
あり、参照先は発敞球向波物体光杜収束球面波であり、
この干渉縞がホログラム記録材料４上に記録される。第
３図はこのホログラム５による再生時を示し、再生照明
光ｆＩＩＩＡＣと再生光り収束点ｌはＸ−２圓内にある
。
非、綻収差の説明図であり、第２図はホログラムＯ記録
時を示す０参照元源Ｒと物体光源０は図のＸ−２面内に
あり、参照先は発敞球向波物体光杜収束球面波であり、
この干渉縞がホログラム記録材料４上に記録される。第
３図はこのホログラム５による再生時を示し、再生照明
光ｆＩＩＩＡＣと再生光り収束点ｌはＸ−２圓内にある
。
一般に第３図に示すようなホログラムυ軸外結鐵系にお
いては、軸外近軸律として２つの線像が得られることが
知られている。（光学第２巻ｍ３＊ｒホログラム結像系
の特性」永井晶平）Ｘ−２平面を子午面としたときυ球
欠像点Ｉａ、子午像点をＩＩし、ホログラム中心から２
つの像点１８． ＩＭまでの距離をそれぞれＲｉｌ ｓ
ＲＩＭとすれば、上記文献によれば次式が成立つＢ
ｋｎ（１１＝ ｍ １ｎ（ＩＥ（！ 十μ（８ｋｎ（Ｒ
０１ｉｎαＲ）””、°−１−（３）。
いては、軸外近軸律として２つの線像が得られることが
知られている。（光学第２巻ｍ３＊ｒホログラム結像系
の特性」永井晶平）Ｘ−２平面を子午面としたときυ球
欠像点Ｉａ、子午像点をＩＩし、ホログラム中心から２
つの像点１８． ＩＭまでの距離をそれぞれＲｉｌ ｓ
ＲＩＭとすれば、上記文献によれば次式が成立つＢ
ｋｎ（１１＝ ｍ １ｎ（ＩＥ（！ 十μ（８ｋｎ（Ｒ
０１ｉｎαＲ）””、°−１−（３）。
たてし式中
ｋＬｋＬ：参照光源Ｒとホログラム中心とＱ距離Ｋｏ：
物体光＠０とホログラム中心と■距離Ｒｃ：再生照明光
源Ｃとホログラム中心とυ距−α艮：参照光源Ｒとホロ
グラム中心を結ぶ直線と２軸とのなす角 ａｏ＝物体党源Ｏとホログラム中心を結ぶ直−と２軸と
のなす角 αＣ：再生照明光源Ｃとホログラム中心を結ぶ直線と２
軸とのなす角 αＩ：再生再生光集束点本ログラム中心を結ぶ直線と２
軸とのなす角 λＣ μ：再生光の波長λＣと記録光υ波長λ０υ比 ４であ
り、氏、ＲＲ％Ｒｃ、Ｒ１は２方向へＤ収束光を正発蝕
光を負、平行光を無限とし、角１ＬαＨ１αＣ１α１は
２軸に対し反時計回りを正、時針回りを負とする◎ 上式に従えば、再生光集束点Ｉは参照光源Ｒと再生照明
光源Ｃの配置が異なる場合、あるいは記録光と再生光ａ
ｍ長が異なる場合にはＩ Ｒｓａ ＲＩＭ Ｉ の大きさＤ非点隔差を有することになる。
物体光＠０とホログラム中心と■距離Ｒｃ：再生照明光
源Ｃとホログラム中心とυ距−α艮：参照光源Ｒとホロ
グラム中心を結ぶ直線と２軸とのなす角 ａｏ＝物体党源Ｏとホログラム中心を結ぶ直−と２軸と
のなす角 αＣ：再生照明光源Ｃとホログラム中心を結ぶ直線と２
軸とのなす角 αＩ：再生再生光集束点本ログラム中心を結ぶ直線と２
軸とのなす角 λＣ μ：再生光の波長λＣと記録光υ波長λ０υ比 ４であ
り、氏、ＲＲ％Ｒｃ、Ｒ１は２方向へＤ収束光を正発蝕
光を負、平行光を無限とし、角１ＬαＨ１αＣ１α１は
２軸に対し反時計回りを正、時針回りを負とする◎ 上式に従えば、再生光集束点Ｉは参照光源Ｒと再生照明
光源Ｃの配置が異なる場合、あるいは記録光と再生光ａ
ｍ長が異なる場合にはＩ Ｒｓａ ＲＩＭ Ｉ の大きさＤ非点隔差を有することになる。
８４図はこθような非点隔差υ情況を斜視図で示したも
θであり、球欠光酷を実線で子午光線を破線で示しであ
る。
θであり、球欠光酷を実線で子午光線を破線で示しであ
る。
［４図において、集束点Ｉ ＩＣＩ Ｒｌａ −ＲＩＭ
ｌに等しい非点隔差を有する光源を置き、Ｉｓ、ＩＭ
の位置からホログラムを＃ｉｌ明すれば、共役再生によ
り点ＣＫ収束する再生光が得られることくなる。具体的
Ｋｔｉ％第１図に示すヘテロ接合半導体レーザを、第５
図に示すように、活性層３をＸ−Ｚ面と平行に、そして
ホログラム５θ中心からビーム出射端面までをＲ１，２
）距離に配置し、ホログラム５に対してα１だけ傾いて
入射するようにする。この場合、ホログラム５による非
点隔差Ｉ Ｒｒａ ＲＩＭ Ｉと中導体し−ザビーム
Ｄ非点隔麺ΔＲとが等しければ、回折光は点Ｃに集束し
、非点隔差を有する光源り党が球面波に変換されたこと
となる◎ 一般にｔｉｔ％使用するヘテロ接合半導体レーザが与え
られ、第５図に示すような再生系Ｑ配置が使用目的等に
よって予め定められる場合が多い。このような場合を例
として、ホログラム５は以下υように作成される。
ｌに等しい非点隔差を有する光源を置き、Ｉｓ、ＩＭ
の位置からホログラムを＃ｉｌ明すれば、共役再生によ
り点ＣＫ収束する再生光が得られることくなる。具体的
Ｋｔｉ％第１図に示すヘテロ接合半導体レーザを、第５
図に示すように、活性層３をＸ−Ｚ面と平行に、そして
ホログラム５θ中心からビーム出射端面までをＲ１，２
）距離に配置し、ホログラム５に対してα１だけ傾いて
入射するようにする。この場合、ホログラム５による非
点隔差Ｉ Ｒｒａ ＲＩＭ Ｉと中導体し−ザビーム
Ｄ非点隔麺ΔＲとが等しければ、回折光は点Ｃに集束し
、非点隔差を有する光源り党が球面波に変換されたこと
となる◎ 一般にｔｉｔ％使用するヘテロ接合半導体レーザが与え
られ、第５図に示すような再生系Ｑ配置が使用目的等に
よって予め定められる場合が多い。このような場合を例
として、ホログラム５は以下υように作成される。
こυような条件下では、上記（ｌバ２） （３）式中、
α１、鳥、αＣ％Ｒ１，およびＲ１ａ＋ΔＲで妖わされ
るＲＩＭは既知量となる。ま九、再生光Ｑ波長λｃ４既
知であり、記録光λ０も選択υ範囲は限られるからμも
既知量として取扱ってよい。従って、未知量Ｒｏ、ａｏ
％ＲＲ１αｋＬＯうち、１つを与えれば他は上記３式か
ら決定されることとなる。
α１、鳥、αＣ％Ｒ１，およびＲ１ａ＋ΔＲで妖わされ
るＲＩＭは既知量となる。ま九、再生光Ｑ波長λｃ４既
知であり、記録光λ０も選択υ範囲は限られるからμも
既知量として取扱ってよい。従って、未知量Ｒｏ、ａｏ
％ＲＲ１αｋＬＯうち、１つを与えれば他は上記３式か
ら決定されることとなる。
例えば上記未知量中、αＲをある値に設定すれば（３）
式から ａＰｓｌｎ （ｓｉｎαＢ＋−（ｓｉｎα１−８ｉｎ
αＣ） ） 曲−（５）μ （１）式蓼）式から （１）式から が得られ、物体光源０、参照元源Ｒの位置が決定される
〇 上記（５） （６バ７）式は、未知量中αＢを設定した
と仮定して導かれた式であるが、同様に絢、α０あるμ
はｇＢをある値に設定して他り未知量を算出する式を導
いて賜よいことは説明するまでもない＠また、再生照明
光を平行光に変換する場合はＲｃを無限大に、発散球面
波にする場合は負０値にすればよい。
式から ａＰｓｌｎ （ｓｉｎαＢ＋−（ｓｉｎα１−８ｉｎ
αＣ） ） 曲−（５）μ （１）式蓼）式から （１）式から が得られ、物体光源０、参照元源Ｒの位置が決定される
〇 上記（５） （６バ７）式は、未知量中αＢを設定した
と仮定して導かれた式であるが、同様に絢、α０あるμ
はｇＢをある値に設定して他り未知量を算出する式を導
いて賜よいことは説明するまでもない＠また、再生照明
光を平行光に変換する場合はＲｃを無限大に、発散球面
波にする場合は負０値にすればよい。
上記のようなホログラムの作製・再生２）１例を具体的
に示せば次のようである。
に示せば次のようである。
用いるヘテロ接合半導体レーザは、発振波長７８０ ｎ
ｍで、非点隔差ΔＲは５０ 、ｇｊｍとする〇再生時の
配置は第６図υとおりとし、殉＄は３箇従ってＲｖは３
．０５■となる。α１は３０Ｒｃは一４鱈、αｃＵＯと
する０記録光としてＡｒ レーザを用いることとじλ
０は４８８ ｍｍとし、αＲとしてＯを与えるにの場合
には （４］式から αｏ＝ １ ＆ ２３（５）式
から Ｒｏ” ］、７８９■（６）式から
Ｒｆ−５１５４ｍｍが得られる。
ｍで、非点隔差ΔＲは５０ 、ｇｊｍとする〇再生時の
配置は第６図υとおりとし、殉＄は３箇従ってＲｖは３
．０５■となる。α１は３０Ｒｃは一４鱈、αｃＵＯと
する０記録光としてＡｒ レーザを用いることとじλ
０は４８８ ｍｍとし、αＲとしてＯを与えるにの場合
には （４］式から αｏ＝ １ ＆ ２３（５）式
から Ｒｏ” ］、７８９■（６）式から
Ｒｆ−５１５４ｍｍが得られる。
この結果に従い、第７図に示す配置によってλｏ−４８
８ｎｍ ２）Ａｒレーザでホログラム記録材料にホログ
ラムを記録する。図中υホログラム記録材料４は通常υ
ようにガラス基板５を有するガえばホトレジスト、重ク
ロム酸ゼラチン等でよい。こυようにして得られたホロ
グラムを第７図のように、記録時と反対側から上記の特
注を持つ半導体レーザで照明すれば、ホログラムから４
■の０点にビームが集中する。
８ｎｍ ２）Ａｒレーザでホログラム記録材料にホログ
ラムを記録する。図中υホログラム記録材料４は通常υ
ようにガラス基板５を有するガえばホトレジスト、重ク
ロム酸ゼラチン等でよい。こυようにして得られたホロ
グラムを第７図のように、記録時と反対側から上記の特
注を持つ半導体レーザで照明すれば、ホログラムから４
■の０点にビームが集中する。
以上のように、この発明によれば、光源の特注に合わせ
たホログラムを１枚用いるだけで。
たホログラムを１枚用いるだけで。
非点隔差υある光源からのビームを球面波あるいは平面
波に変換出来るので、変換光学系を極めて簡単で小型θ
ものとして構成出来る◎
波に変換出来るので、変換光学系を極めて簡単で小型θ
ものとして構成出来る◎
第１図ｔｉへテロ接合半導体レーザＤビーム放射状況り
説明図、第２ｔｊＩＪ、嬉３図はホログラムの記録書再
生時の光学配置図、＠４図は再生時の光学配置の斜視図
、＠５図は非点隔差υある半導体レーザによる再生時Ｏ
光学配置図、第６図、第７図はこの発明のホログラムの
記録時・再生時の配置の１例を示す光学配置図である◎
ｌ：半導体レーＶ素子 ３：活性層 ４：ホログラム記
録材料 ５：ホログラム 第４図 第５図 第６図 −４：
説明図、第２ｔｊＩＪ、嬉３図はホログラムの記録書再
生時の光学配置図、＠４図は再生時の光学配置の斜視図
、＠５図は非点隔差υある半導体レーザによる再生時Ｏ
光学配置図、第６図、第７図はこの発明のホログラムの
記録時・再生時の配置の１例を示す光学配置図である◎
ｌ：半導体レーＶ素子 ３：活性層 ４：ホログラム記
録材料 ５：ホログラム 第４図 第５図 第６図 −４：
Claims (1)
- 接合部に平行方向■ビーム発散原点と接合部に喬直方向
υビーム発敗原点とが異なる半導体レーザからの出射光
を、平面波あるいは球面波に変換するためのホログラム
であって、ホログラム作製時υ紀録光の波長が上記レー
ザυＩＩＬ長と相違するか、記録時の光学配置が再生時
と相違することにより、回折光に非点−差を生じ、該非
点隔差が上記半導体レーザυ発散原点７）隔差と同じで
あることを特徴とする半導体レーザυ非点隔差を補正す
るホログラム
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16992181A JPS5871686A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 半導体レ−ザの非点隔差を補正するホログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16992181A JPS5871686A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 半導体レ−ザの非点隔差を補正するホログラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871686A true JPS5871686A (ja) | 1983-04-28 |
Family
ID=15895416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16992181A Pending JPS5871686A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 半導体レ−ザの非点隔差を補正するホログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5871686A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0708509A1 (fr) * | 1994-10-19 | 1996-04-24 | Thomson-Csf | Dispositif d'émission mono-longueur d'onde |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP16992181A patent/JPS5871686A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0708509A1 (fr) * | 1994-10-19 | 1996-04-24 | Thomson-Csf | Dispositif d'émission mono-longueur d'onde |
| FR2726132A1 (fr) * | 1994-10-19 | 1996-04-26 | Thomson Csf | Dispositif d'emission mono-longueur d'onde |
| US5818614A (en) * | 1994-10-19 | 1998-10-06 | Thomas-Csf | Single-wavelength emission device |
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