JPS61283186A - 半導体レ−ザ−素子 - Google Patents
半導体レ−ザ−素子Info
- Publication number
- JPS61283186A JPS61283186A JP60123516A JP12351685A JPS61283186A JP S61283186 A JPS61283186 A JP S61283186A JP 60123516 A JP60123516 A JP 60123516A JP 12351685 A JP12351685 A JP 12351685A JP S61283186 A JPS61283186 A JP S61283186A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractive index
- semiconductor
- semiconductor laser
- lens
- plane
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0225—Out-coupling of light
- H01S5/02253—Out-coupling of light using lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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】
本発明は、発光ビームの形状を調整した半導体レーザー
素子に関するものである。光通信やレーザーディスクの
光源として最近頻繁に使用されるようになった半導体レ
ーザーは、通常半導体の接合面に対して平行な方向と垂
直な方向とで発光面の大きさが異なり、平行方向のビー
ム半径は３〜６μｍであるが、垂直方向のビーム半径は
０．５〜０．８μｍの値をとる。またビームの拡がり角
も前記接合面に対して平行な方向より垂直な方向の方が
一般に大きく、前者が１０〜２０°の拡がり角を示すの
に対して後者は２０〜４０’にも達する。このため、ビ
ーム形状は楕円状となり、このことがビームを集光して
光ファイバーに挿入する時の不整合の原因になることが
ある。
素子に関するものである。光通信やレーザーディスクの
光源として最近頻繁に使用されるようになった半導体レ
ーザーは、通常半導体の接合面に対して平行な方向と垂
直な方向とで発光面の大きさが異なり、平行方向のビー
ム半径は３〜６μｍであるが、垂直方向のビーム半径は
０．５〜０．８μｍの値をとる。またビームの拡がり角
も前記接合面に対して平行な方向より垂直な方向の方が
一般に大きく、前者が１０〜２０°の拡がり角を示すの
に対して後者は２０〜４０’にも達する。このため、ビ
ーム形状は楕円状となり、このことがビームを集光して
光ファイバーに挿入する時の不整合の原因になることが
ある。
垂直方向に大きいビームの拡がり角を修正して上記のよ
うな不整合を解消するために、従来は第１図に示すよう
に、半導体レーザー１の接合面５より発したビームを屈
折率分布型のロッドレンズ２を介して、光ファイバー３
に挿入するに際し、半導体１とロッドレンズ２の間に円
柱状レンズ４を介在させて、接合面５と垂直な方向のビ
ームの拡がり角を補正する方法がとられていた。従って
、この方法の実施には円柱状レンズ４として半径３〜５
μｍと極めて小さな円柱レンズが必要となるが、そうし
たレンズの製造は必ずしも容易ではなく、加えてレンズ
の設置方法や設置位置に関して厳しい要求が課せられる
面倒がある。
うな不整合を解消するために、従来は第１図に示すよう
に、半導体レーザー１の接合面５より発したビームを屈
折率分布型のロッドレンズ２を介して、光ファイバー３
に挿入するに際し、半導体１とロッドレンズ２の間に円
柱状レンズ４を介在させて、接合面５と垂直な方向のビ
ームの拡がり角を補正する方法がとられていた。従って
、この方法の実施には円柱状レンズ４として半径３〜５
μｍと極めて小さな円柱レンズが必要となるが、そうし
たレンズの製造は必ずしも容易ではなく、加えてレンズ
の設置方法や設置位置に関して厳しい要求が課せられる
面倒がある。
一方、気密型の半導体レーザー素子としては、第２図に
示す如くプレート７で支持されたパッケージ１０の内部
に半導体レーザー１を収め、パッケージの開口部をカバ
ーしているガラス６を通して半導体からの光をとり出す
構造が知られている。
示す如くプレート７で支持されたパッケージ１０の内部
に半導体レーザー１を収め、パッケージの開口部をカバ
ーしているガラス６を通して半導体からの光をとり出す
構造が知られている。
そこで本発明の目的は、一方向にのみ屈折率分布を有す
るスラブ状レンズにて、カバーガラスの光通過域を構成
させるという簡単な構造で、ビームの形状を整え得るよ
うにした半導体レーザー素子を提供することにある。
るスラブ状レンズにて、カバーガラスの光通過域を構成
させるという簡単な構造で、ビームの形状を整え得るよ
うにした半導体レーザー素子を提供することにある。
この目的を達成するためには、例えば特願昭５９−１４
６９１３号の発明で提案されているような一方向にのみ
屈折率分布を有するスラブ状レンズを使用することがで
きる。
６９１３号の発明で提案されているような一方向にのみ
屈折率分布を有するスラブ状レンズを使用することがで
きる。
以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第３図は本発明でカバーガラスとして用いるガラス板８
の斜視図であり、第４図及び第５図はそれぞれ第３図に
示すガラス板のｙ−ｚ平面並びにＸ−Ｚ平面に於ける断
面図と屈折率分布を示す図である。斜線部９で示される
屈折率分布領域では、屈折率がＸ方向にのみｙ−ｚ平面
に関して対称的に第４図の如く変化し、Ｘ方向の屈折率
は第５図に示す如く変化しない。つまり、本発明のカバ
ーガラスは透明板状体のほぼ中央部に、スラブ状屈折率
分布型レンズを一体に組込んだものとみなすことができ
るものであって、そのレンズ部分はその表面（ｘ−１平
面）に直交するＸ−Ｚ平面に関して対称的に、屈折率が
レンズ表面からその厚さ方向に漸減し、Ｘ方向には屈折
率が一様で変化しな℃）特性を備えている。
の斜視図であり、第４図及び第５図はそれぞれ第３図に
示すガラス板のｙ−ｚ平面並びにＸ−Ｚ平面に於ける断
面図と屈折率分布を示す図である。斜線部９で示される
屈折率分布領域では、屈折率がＸ方向にのみｙ−ｚ平面
に関して対称的に第４図の如く変化し、Ｘ方向の屈折率
は第５図に示す如く変化しない。つまり、本発明のカバ
ーガラスは透明板状体のほぼ中央部に、スラブ状屈折率
分布型レンズを一体に組込んだものとみなすことができ
るものであって、そのレンズ部分はその表面（ｘ−１平
面）に直交するＸ−Ｚ平面に関して対称的に、屈折率が
レンズ表面からその厚さ方向に漸減し、Ｘ方向には屈折
率が一様で変化しな℃）特性を備えている。
第６図は本発明に係る半導体レーザー素子の構成を示す
側面図であって、図示の通り、半導体１を収めたパッケ
ージ１０の開口部は、第３〜第５図に示されるようなス
ラブ状屈折率分布型レンズ９を組込んだガラス８でカバ
ーされている。第６図に示す態様では、スラブ状屈折率
分布型レンズ９内で屈折率が最大なＸ−Ｚ平面と、半導
体１の接合面とを一致させているので（従って半導体の
発光点は前記のＸ−Ｚ平面上にある）。半導体１から発
せられたビームは、カバーガラスの屈折率分布領域を通
過することによって垂直方向の拡がり角が絞られ、その
結果してビーム形状を楕円状から真円度の高い円形ビー
ムに整えることができるのである。
側面図であって、図示の通り、半導体１を収めたパッケ
ージ１０の開口部は、第３〜第５図に示されるようなス
ラブ状屈折率分布型レンズ９を組込んだガラス８でカバ
ーされている。第６図に示す態様では、スラブ状屈折率
分布型レンズ９内で屈折率が最大なＸ−Ｚ平面と、半導
体１の接合面とを一致させているので（従って半導体の
発光点は前記のＸ−Ｚ平面上にある）。半導体１から発
せられたビームは、カバーガラスの屈折率分布領域を通
過することによって垂直方向の拡がり角が絞られ、その
結果してビーム形状を楕円状から真円度の高い円形ビー
ムに整えることができるのである。
第７図は本発明の別の実施態様に示し、この例は第３〜
５図に示されるようなスラブ状屈折率分布型レンズ９を
それぞれ組込んだ２枚のガラス板８を、各レンズのＸ−
Ｚ平面が直交するよう重ねてカバーガラスとしたもので
あり、２枚のガラス板の重ね合せ状態は第８図に示され
る。第７図に示す態様では各レンズのＸ−Ｚ平面が交差
する直線上に、半導体の発光点が位置せしめられている
ので、半導体レーザービームの最大拡がり角および最小
拡がり角方向に合せてガラス板の厚さ又は屈折率の変化
度合を調整することによって、半導体レーザー素子から
出射する光線を平行光にすることができる。
５図に示されるようなスラブ状屈折率分布型レンズ９を
それぞれ組込んだ２枚のガラス板８を、各レンズのＸ−
Ｚ平面が直交するよう重ねてカバーガラスとしたもので
あり、２枚のガラス板の重ね合せ状態は第８図に示され
る。第７図に示す態様では各レンズのＸ−Ｚ平面が交差
する直線上に、半導体の発光点が位置せしめられている
ので、半導体レーザービームの最大拡がり角および最小
拡がり角方向に合せてガラス板の厚さ又は屈折率の変化
度合を調整することによって、半導体レーザー素子から
出射する光線を平行光にすることができる。
以上述べたように本発明によれば、半導体レーザー素子
に必要な保護カバーガラスに一方向にのみ屈折率分布を
有するスラブ状レンズを組込むことによって、球レンズ
や屈折率分布型ロッドレンズなどの付加的な光学素手を
用いることなく、ビーム形状が整ったレーザー光を発す
る半導体レーザー素子を得ることができる。
に必要な保護カバーガラスに一方向にのみ屈折率分布を
有するスラブ状レンズを組込むことによって、球レンズ
や屈折率分布型ロッドレンズなどの付加的な光学素手を
用いることなく、ビーム形状が整ったレーザー光を発す
る半導体レーザー素子を得ることができる。
第１図は従来の半導体レーザービーム制御手段の説明図
、第２図は従来の気密型半導体レーザー素子の平面図、
第３図は本発明による半導体レーザー用カバーガラス板
の斜視図、第４図及び第５図はそれぞれ第３図に示すカ
バーガラス板のｙ−２平面並びにＸ−Ｚ平面に於ける断
面図とそのガラス板の屈折率特性を示す図、第６図は本
発明の一実施態様を示す半導体レーザー素子の側面図、
第７図は本発明の別の実施態様を示す半導体レーザー素
子の側面図、第８図はカバーガラス板の重ね合せ状態を
示す説明図である。 １・・・半導体、２・・・屈折率分布型ロッドレンズ、
３・・・光ファイバー、４・・・円柱レンズ、５・・・
半導体接合面、６・・・保護用カバーガラス、７・・・
支持プレート、８・・・一方向性屈折率分布領域を有す
るガラス板、９・・・一方向性屈折率分布領域（スラブ
状屈折率分布型レンズ）、１０・・・パッケージ。 出 願 人 ホーヤ株式会社 代 理 人 朝 倉 正 幸第１図 第２図 第３図 ■ 第４図 第８図 手続補正書 昭和６０年 ７月１６日
、第２図は従来の気密型半導体レーザー素子の平面図、
第３図は本発明による半導体レーザー用カバーガラス板
の斜視図、第４図及び第５図はそれぞれ第３図に示すカ
バーガラス板のｙ−２平面並びにＸ−Ｚ平面に於ける断
面図とそのガラス板の屈折率特性を示す図、第６図は本
発明の一実施態様を示す半導体レーザー素子の側面図、
第７図は本発明の別の実施態様を示す半導体レーザー素
子の側面図、第８図はカバーガラス板の重ね合せ状態を
示す説明図である。 １・・・半導体、２・・・屈折率分布型ロッドレンズ、
３・・・光ファイバー、４・・・円柱レンズ、５・・・
半導体接合面、６・・・保護用カバーガラス、７・・・
支持プレート、８・・・一方向性屈折率分布領域を有す
るガラス板、９・・・一方向性屈折率分布領域（スラブ
状屈折率分布型レンズ）、１０・・・パッケージ。 出 願 人 ホーヤ株式会社 代 理 人 朝 倉 正 幸第１図 第２図 第３図 ■ 第４図 第８図 手続補正書 昭和６０年 ７月１６日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガラス板でカバーされた開口部を有するパッケージ
内に半導体レーザーを収容し、半導体の光放出面をカバ
ーガラスに対向させた半導体レーザー素子に於て、透明
板状体の表面（ｘ−ｙ面）に直交する平面（ｘ−ｚ面）
に関して対称に、屈折率が板状体の表面（ｘ−ｙ面）か
ら厚さ方向に漸減し、ｘ方向には屈折率が一様なスラブ
状屈折率分布型レンズを、そのｘ−ｚ面上に前記半導体
の発光点が位置するよう前記カバーガラスに組込んだこ
とを特徴とする半導体レーザー素子。 ２ 前記したスラブ状屈折率分布型レンズを２枚各レン
ズのｘ方向が直交するよう積層させ、各レンズのｘ−ｚ
面が交差する直線上に前記半導体の発光点が位置するよ
う上記２枚のレンズを前記カバーガラスに組込んだこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ
ー素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60123516A JPS61283186A (ja) | 1985-06-08 | 1985-06-08 | 半導体レ−ザ−素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60123516A JPS61283186A (ja) | 1985-06-08 | 1985-06-08 | 半導体レ−ザ−素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61283186A true JPS61283186A (ja) | 1986-12-13 |
Family
ID=14862544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60123516A Pending JPS61283186A (ja) | 1985-06-08 | 1985-06-08 | 半導体レ−ザ−素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61283186A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0298348A (ja) * | 1988-10-04 | 1990-04-10 | Nidek Co Ltd | レーザ治療装置 |
| WO2002025253A1 (en) * | 2000-09-25 | 2002-03-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Device for chromatographic quantitative measurement |
| JP2002098631A (ja) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 小型試料濃度測定装置 |
-
1985
- 1985-06-08 JP JP60123516A patent/JPS61283186A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0298348A (ja) * | 1988-10-04 | 1990-04-10 | Nidek Co Ltd | レーザ治療装置 |
| WO2002025253A1 (en) * | 2000-09-25 | 2002-03-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Device for chromatographic quantitative measurement |
| JP2002098631A (ja) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 小型試料濃度測定装置 |
| US7678566B2 (en) | 2000-09-25 | 2010-03-16 | Panasonic Corporation | Device for chromatographic quantitative measurement |
| US8722424B2 (en) | 2000-09-25 | 2014-05-13 | Panasonic Corporation | Chromatography quantitative measuring apparatus |
| US8722425B2 (en) | 2000-09-25 | 2014-05-13 | Panasonic Corporation | Chromatography quantitative measuring apparatus |
| US8778698B2 (en) | 2000-09-25 | 2014-07-15 | Panasonic Healthcare Co., Ltd. | Chromatography quantitative measuring apparatus |
| US8822230B2 (en) | 2000-09-25 | 2014-09-02 | Panasonic Healthcare Co., Ltd. | Chromatography quantitative measuring apparatus |
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