JPS6063519A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- JPS6063519A JPS6063519A JP16785184A JP16785184A JPS6063519A JP S6063519 A JPS6063519 A JP S6063519A JP 16785184 A JP16785184 A JP 16785184A JP 16785184 A JP16785184 A JP 16785184A JP S6063519 A JPS6063519 A JP S6063519A
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- JP
- Japan
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- semiconductor laser
- astigmatism
- parallel
- plane
- axis
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
- G02B19/0009—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only
- G02B19/0014—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only at least one surface having optical power
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
- G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
- G02B19/0052—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、光デイスク装置やレーザプリンタ装置の光源
として用いて好適な半導体レーザの非点収差を補正した
半導体レーザ装置に関する。
として用いて好適な半導体レーザの非点収差を補正した
半導体レーザ装置に関する。
半導体レーザは最近、横モードの安定化、長寿命化、可
視化など大幅な改善がなされ、光通信へ（１） の応用分野だけでなく、積置光学系を必要とする光デイ
スク装置、レーザプリンタ装置などへの適用も盛んに考
えられている。半導体レーザは小型、 ・高効率、高速
かつ直接変調可能などのすぐれた特長を有するが、その
共振器の構造からして、ビームウェスト位置が接合面に
垂直方向と、平行な方向とで、一般に光軸方向にずれて
いるすなわち、非点隔差を有するため、理想的な点光源
がつくる無収差波面に比べて、波面即ち等位相面に歪み
をもたらすという問題を有する。即ち、半導体レーザに
非点隔差がある場合、接合面に垂直な方向のビームウェ
スト位置が共振器の端面側に平行な方向のビームウェス
ト位置が端面より奥にある。第１図はこのような非点隔
差を持つ光源の結像関係の一例を示す図である０図にお
いて、１は基準３面体Ｏｘｙｚの軸Ｏｚに沿って光ビー
ムを放出する光源、Ｘは接合面に平行な軸ｏｘ力方向ビ
ームウェスト位置、Ｙは垂直な軸０２方向のビームウェ
スト位置を示し、距離ＸＹが非点隔差である。また破線
Ωは軸Ｏｘ方向の光線、実線ｍは軸Ｏア方向（２） の光線を示す Ｘ／、ｙ／は結像光学系２によるＸ、Ｙ
の像位置である。第１図に示したような非点隔差を持つ
光源からの光線は、水平面ＸＯＺ内に含まれる光線ｍと
で、収束する位置のずれΔＳをもたらす。この像位置ず
れΔＳを非点収差という。
視化など大幅な改善がなされ、光通信へ（１） の応用分野だけでなく、積置光学系を必要とする光デイ
スク装置、レーザプリンタ装置などへの適用も盛んに考
えられている。半導体レーザは小型、 ・高効率、高速
かつ直接変調可能などのすぐれた特長を有するが、その
共振器の構造からして、ビームウェスト位置が接合面に
垂直方向と、平行な方向とで、一般に光軸方向にずれて
いるすなわち、非点隔差を有するため、理想的な点光源
がつくる無収差波面に比べて、波面即ち等位相面に歪み
をもたらすという問題を有する。即ち、半導体レーザに
非点隔差がある場合、接合面に垂直な方向のビームウェ
スト位置が共振器の端面側に平行な方向のビームウェス
ト位置が端面より奥にある。第１図はこのような非点隔
差を持つ光源の結像関係の一例を示す図である０図にお
いて、１は基準３面体Ｏｘｙｚの軸Ｏｚに沿って光ビー
ムを放出する光源、Ｘは接合面に平行な軸ｏｘ力方向ビ
ームウェスト位置、Ｙは垂直な軸０２方向のビームウェ
スト位置を示し、距離ＸＹが非点隔差である。また破線
Ωは軸Ｏｘ方向の光線、実線ｍは軸Ｏア方向（２） の光線を示す Ｘ／、ｙ／は結像光学系２によるＸ、Ｙ
の像位置である。第１図に示したような非点隔差を持つ
光源からの光線は、水平面ＸＯＺ内に含まれる光線ｍと
で、収束する位置のずれΔＳをもたらす。この像位置ず
れΔＳを非点収差という。
このような収差が存在すると、半導体レーザを、光デイ
スク装置、レーザプリンタ装置などの精密光学系の光源
として使用する場合、レンズ、ミラーなどの光源以外の
光学系が無収差となっていても、いわゆる回折限界の系
を得ることはできない。
スク装置、レーザプリンタ装置などの精密光学系の光源
として使用する場合、レンズ、ミラーなどの光源以外の
光学系が無収差となっていても、いわゆる回折限界の系
を得ることはできない。
したがって、光学系の解像度を充分保証し、かつ光源の
光利用効率を向上させるためには、半導体レーザ自身の
もつ収差を補正することが必要である。
光利用効率を向上させるためには、半導体レーザ自身の
もつ収差を補正することが必要である。
従来から、半導体レーザの非点収差を補正するためシリ
ンドリカルレンズを利用したものがある。
ンドリカルレンズを利用したものがある。
しかし、シリンドリカルレンズは光軸に対し、回転対称
となっていないため、調整が極めて困難であった。しか
も、シリンドリカルレンズの焦点距離は固有であるため
、光源の収差量にバラツキが（３） ある場合には、個々の光源の特性に応じたシリンドリカ
ルレンズの設計、１１作が必要である等の欠点が−あつ
−た−１ 〔発明の目的〕 本発明は、上記の欠点に鑑みてなされたもので、光源の
有する非点収差を補正し、かつその値にバラツキがあっ
ても単一の光学素子の配置を調整することによってみの
補正し得る小型で安価な半導体レーザ装置を提供するこ
とを目的とする。
となっていないため、調整が極めて困難であった。しか
も、シリンドリカルレンズの焦点距離は固有であるため
、光源の収差量にバラツキが（３） ある場合には、個々の光源の特性に応じたシリンドリカ
ルレンズの設計、１１作が必要である等の欠点が−あつ
−た−１ 〔発明の目的〕 本発明は、上記の欠点に鑑みてなされたもので、光源の
有する非点収差を補正し、かつその値にバラツキがあっ
ても単一の光学素子の配置を調整することによってみの
補正し得る小型で安価な半導体レーザ装置を提供するこ
とを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、設計・製作の簡
単で、かつ安価な平行平面板を用いたことを特徴とする
。一般に、平行平面板を結像光学系に挿入したとき、該
平行平面板の厚み、屈折率及び光線の入射角度に応じて
非点収差が生じる現象はよく知られている１本発明は、
この現象を逆に利用し、光源とその結像位置との間の光
路上に所定の平行平面板を配置することによって、光源
の非点収差を補正するものである。平行平面板に非点収
差が存在することは従来知られている事で（４） あるが、平行平面板が光源の非点収差の補正に極めて有
用である事、即ち、光源の非点収差にバラツキがあって
も、平行平面板の光軸に対する回転角を調整することに
より容易に補正できる事を見出した点が本発明の特徴で
あることを強調しておきたい。
単で、かつ安価な平行平面板を用いたことを特徴とする
。一般に、平行平面板を結像光学系に挿入したとき、該
平行平面板の厚み、屈折率及び光線の入射角度に応じて
非点収差が生じる現象はよく知られている１本発明は、
この現象を逆に利用し、光源とその結像位置との間の光
路上に所定の平行平面板を配置することによって、光源
の非点収差を補正するものである。平行平面板に非点収
差が存在することは従来知られている事で（４） あるが、平行平面板が光源の非点収差の補正に極めて有
用である事、即ち、光源の非点収差にバラツキがあって
も、平行平面板の光軸に対する回転角を調整することに
より容易に補正できる事を見出した点が本発明の特徴で
あることを強調しておきたい。
以下、本発明の実施例を用いて詳細に説明する。
第２図は本発明の一実施例を示す図であり、第１図と同
じ機能を果たす要素には同一符号を記しである。図にお
いて、３は厚みｄ、屈折率ｎの平行平面板であり、軸Ｏ
ｘと平行に、かっ軸０．と角度θをなして配置されてい
る。４は軸ｏ２に垂直な平面で、半導体レーザ１からの
光束が集束されるべき基準平面である。例えば光ディス
クでは、この基準平面４の渦状トラックの凹凸のような
一連の回折素子の形に情報が記録されている。今、半導
体レーザ１からの光線束のうち最外側の光線ｍと、平行
平面板３の法線ｐとのなす角をｌとすれば、この平行平
面板によって生じる非点隔差Δ（５） ＋ ＝ｇｉｎ−’ （−） で与えられる。さらに、θを変えればｉが変わることに
なるから、任意のΔを得ることができる。
じ機能を果たす要素には同一符号を記しである。図にお
いて、３は厚みｄ、屈折率ｎの平行平面板であり、軸Ｏ
ｘと平行に、かっ軸０．と角度θをなして配置されてい
る。４は軸ｏ２に垂直な平面で、半導体レーザ１からの
光束が集束されるべき基準平面である。例えば光ディス
クでは、この基準平面４の渦状トラックの凹凸のような
一連の回折素子の形に情報が記録されている。今、半導
体レーザ１からの光線束のうち最外側の光線ｍと、平行
平面板３の法線ｐとのなす角をｌとすれば、この平行平
面板によって生じる非点隔差Δ（５） ＋ ＝ｇｉｎ−’ （−） で与えられる。さらに、θを変えればｉが変わることに
なるから、任意のΔを得ることができる。
この事は逆に、半導体レーザのもつ非点収差の補正を、
任意の非点隔差につき行うことが可能であることを意味
する。第３図は一例としてｎ＝１．５とした場合のｉと
Δとの関係をｄをパラメータとして図示したものである
。例えば、厚さ０．５ｍｍ、屈折率１．５の平行平面板
を使用すれば、入射角２０°で非点収差２２−μｍの補
正が可能である。
任意の非点隔差につき行うことが可能であることを意味
する。第３図は一例としてｎ＝１．５とした場合のｉと
Δとの関係をｄをパラメータとして図示したものである
。例えば、厚さ０．５ｍｍ、屈折率１．５の平行平面板
を使用すれば、入射角２０°で非点収差２２−μｍの補
正が可能である。
したがって、第２図に示す如く構成することによって、
半導体レーザ１がら光束Ω２ｍを基準平面４に正確に集
束することが可能でなる。
半導体レーザ１がら光束Ω２ｍを基準平面４に正確に集
束することが可能でなる。
また、第２図に示した実施例では、光学系の途中に平行
平面板を挿入し、半導体レーザの非点収（６） 差を補正したものであるが、本発明の第２の実施例とし
て、第４図に示すように、半導体レーザ１−ど平行子−
面板３を同一のマウント５上に配置し。
平面板を挿入し、半導体レーザの非点収（６） 差を補正したものであるが、本発明の第２の実施例とし
て、第４図に示すように、半導体レーザ１−ど平行子−
面板３を同一のマウント５上に配置し。
角度調整板６を矢印の如く移動することにより、平行平
面板３の角度を調整した後これを固定すれば、非点収差
の補正された光源を得ることができ、半導体レーザの持
つ、超小型、低コストなコヒーレント光源としての特徴
を生かすことが可能となる。
面板３の角度を調整した後これを固定すれば、非点収差
の補正された光源を得ることができ、半導体レーザの持
つ、超小型、低コストなコヒーレント光源としての特徴
を生かすことが可能となる。
以上の如く本発明によれば、非点収差が補正されるため
、回折限界の光スポットを得ることができ、かつ光源の
光利用効率を向上させることができる。しかも非点収差
を補正する光学素子が平行平面板であるため、その面形
成は容易であるうえ位置調整も極めて容易である。また
、非点収差にバラツキがあっても、平行平面板の角度調
整のみでたり簡単に補正できる。
、回折限界の光スポットを得ることができ、かつ光源の
光利用効率を向上させることができる。しかも非点収差
を補正する光学素子が平行平面板であるため、その面形
成は容易であるうえ位置調整も極めて容易である。また
、非点収差にバラツキがあっても、平行平面板の角度調
整のみでたり簡単に補正できる。
第１図は非点収差を持つ光源の結像関係を示す（７）
図、第２図は本発明の一実施例の構成を示す図、第３図
は本発明の詳細な説明する図、第４図は本発明の他の実
施例の要部を示す図である。 １・・・半導体レーザ、２・・・結像光学系、３・・・
平行平面板、４・・・基準平面、Ｘ・・・接合面に平行
な方向のビームウェスト位置、Ｙ・・・接合面に垂直な
方向の（８） す１１ 才２図 牙３圀 ｌ 蕾 λＪＨ％ ｒ ｄｅＩｒｅｅ ）ｉ
は本発明の詳細な説明する図、第４図は本発明の他の実
施例の要部を示す図である。 １・・・半導体レーザ、２・・・結像光学系、３・・・
平行平面板、４・・・基準平面、Ｘ・・・接合面に平行
な方向のビームウェスト位置、Ｙ・・・接合面に垂直な
方向の（８） す１１ 才２図 牙３圀 ｌ 蕾 λＪＨ％ ｒ ｄｅＩｒｅｅ ）ｉ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザ素子と、上記半導体レーザがら送出さ
れる光束を所定面に集束する光学系とからなる半導体レ
ーザ装置において、上記光束の光路中に平行平面板を配
置したことを特徴とする半導体レーザ装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ装置にお
いて、上記半導体レーザ素子と上記平行平面板を一体化
したことを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16785184A JPS6063519A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16785184A JPS6063519A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 半導体レ−ザ装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61213950A Division JPS6290990A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6063519A true JPS6063519A (ja) | 1985-04-11 |
Family
ID=15857262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16785184A Pending JPS6063519A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6063519A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5242741A (en) * | 1975-09-29 | 1977-04-02 | Western Electric Co | Lens system for converting laser radiation to spherical wave end and laser machining device utilizing same |
| JPS5439101A (en) * | 1977-08-30 | 1979-03-26 | Olympus Optical Co Ltd | Automatic focusing method |
-
1984
- 1984-08-13 JP JP16785184A patent/JPS6063519A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5242741A (en) * | 1975-09-29 | 1977-04-02 | Western Electric Co | Lens system for converting laser radiation to spherical wave end and laser machining device utilizing same |
| JPS5439101A (en) * | 1977-08-30 | 1979-03-26 | Olympus Optical Co Ltd | Automatic focusing method |
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