JPS62109021A

JPS62109021A - 光学素子

Info

Publication number: JPS62109021A
Application number: JP24932485A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Wakana; 伸一若菜; Yasuo Furukawa; 古川　泰男
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1985-11-07
Filing date: 1985-11-07
Publication date: 1987-05-20

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕レンズ作用を有する光学媒体を具えた光学素子において
、該光学媒体がその光軸を含むハーフミラ−を内設してな
ることにより、近接する２光源から発生する光波の干渉を容易化し、広
い領域に渡って均一な干渉を可能ならしめたものである
。

〔産業上の利用分野〕

本発明はレンズ作用を具えた光学素子、特に近接する２
光源からの光波を干渉させるに使用する光学素子の構成
に関する。

半導体レーザの発振光強度を増加させる方策として、複
数個の半導体レーザを同時に発振させその出力光を重畳
することが一般に行われている。

そして、該出力光の観測には干渉光学系と干渉縞の検出
器を利用しているが、検出器の受光面の大きざに比べて
干渉縞の間隔が狭いため、干渉光強度の時間的変動を測
定することが困難である。

〔従来の技術〕

従来、２光源から発生する光波を干渉させる光学素子に
は、干渉縞間隔より狭いスリットを利用する方法と、ハ
ーフミラ−を透過した一方の光波と該ハーフミラ−で反
射された他方の光波とを干渉させる方法が、一般に行わ
れている。

第４図はスリットを利用する従来例を説明するための原
理図、第５図はハーフミラ−を利用する従来例を説明す
るための原理図である。

第４図において、１．２は点光源、３は受光器（検出器
）の受光面、４は受光面３に近く配没し点光′ａ、■、
２と対向するスリット、５は点光源ｌからの出射光、６
は点光源２からの出射光である。

そこで、点光ａＵ、２と受光面３との間隔をり１点光源
ｌと２の間隔をｌ、出射光５．６の波長をλとしたとき
、出射光５と６の重畳域に配設するスリット４のスリッ
ト幅Ｗば、ＷＳ２・Ｌ／６でなくてはならない。

従って、間隔Ｌ−１０ｍｍ、間隔ｊ！　＝３００　μｍ
、λ＝１．３μｍとすると、スリット幅Ｗは約４０μｍ
以下になる。

第４図と共通部分に同一符号を使用した第５図において
、７は点光源１に対向し出射光５を平行光線５ａにする
コリメータレンズ、８は点光源２に対向し出射光６を平
行光綿６ａにするコリメータレンズ、９は反射鏡、１０
ばハーフミラ−（半透明膜）、１１は光検出器であり、
反射鏡９に反射されハーフミラ−１０を透過した平行光
綿５ａの一部と、ハーフミラ−１０に反射された平行光
線６ａの一部とが干渉することになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上説明したように、２光波を干渉させるには干渉用ス
リット、または２光波の一方の一部を透過し他方の一部
を反射させるハーフミラ−が必要である。

しかし、スリットを使用した光学系は、該スリットによ
って干渉領域が狭められ検出すべき光強度が微弱となり
、ハーフミラ−を使用した光学系ば、２光波の光路調整
が非常に難しく熟練を要するという問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点の除去を目的とした本発明は、光軸を含む面
に半透明膜（２３，３３，４３）を内設しレンズ作用を
有する光学媒体が、組み込んでなることを特徴とし、ざらには、前記光学媒体が球形レンズ（２１）であるこ
と、前記光学媒体が凸レンズ（３１）であること、前記レン
ズ作用を有する光学媒体が屈折率分布型の光学媒体（４
１）であることを特徴とした光学素子である。

〔作用〕

上記手段によれば、２光波に対向するレンズとその干渉
用半透明膜とが一体的に構成されるため、検出すべき光
強度を微弱にしたり、困難な光路調整が不要となり、干
渉光の検出が高性能かつ容易になる。

〔実施例〕

以下に、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の第１の実施例になる光学素子に係わる
光学媒体の構成と機能を説明するための側面図、第２図
は本発明の第２の実施例になる光学素子に係わる光学媒
体の構成と機能を説明するための側面図、第３図は本発
明の第３の実施例になる光学素子に係わる光学媒体の構
成と機能を説明するための側面図である。

第１図において、球形レンズである光学媒体２１は、光
学ガラスを半球形状に形成した一対の半球体２２を光学
接着剤で接合し球形にしたものであり、一方の半球体２
２は他方の半球体２２との接合面に半透明膜２３、例え
ば弗化マグネシュウム（ＭｇＦｚ）等の誘電体の膜を多
層に被着し透過率５０％の半透明膜２３が被着されてい
る。

そこで、一対の半導体レーザ２４と２６の並設中心に対
向し、かつ、その並設方向と直角方向に半透明膜２３が
一敗するように光学媒体２１を配設し、半導体レーザ２
４と２６よりレーザ光２５．２７を出射させる。すると
、第１の半導体レーザ２４から放射状に出射し光学媒体
２１に入射したレーザ光２５は、一部２５ａが半透明膜
２３と無関係に光学媒体２１から出射し、他の一部２５
ｂが半透明膜２３を透過して出射し、さらに他の一部２
５ｃが半透明膜２３で反射し出射するようになる。

他方、第２の半導体レーザ２６から放射状に出射し光学
媒体２１に入射したレーザ光２７は、一部２７ａが半透
明膜２３と無関係に光学媒体２１から出射し、他の一部
２７ｂが半透明膜２３を透過して出射し、さらに他の一
部２７ｃが半透明膜２３で反射し出射するようになる。

その結果、図中に斜線を付した２つの領域、即ら出射光
２５ｂと２７ｃとが重畳し出射光２７ａの重畳しない領
域Ａと、出射光２５ｃ、と２７ｂとが重畳し出射光２５
ａの重畳しない領域Ｂとは、２つのレーザ光２５ｂと２
７ｃまたは２５ｃと２７ｂの干渉領域となる。

従って、干渉領域Ａ、Ｂに図示しない光検出器を配設し
、干渉光の検出が可能となる。

第１図と共通部分に同一符号を使用した第２図において
、左方を凸の半球形に形成しその右方が円筒形をした凸
レンズである光学媒体３１は、二酸化シリコン（Ｓｉ（
ｈ）やアルミナ（Ａｌ（ｈ）の誘電体の膜を多層に被着
してなる等の半透明膜３３を介し、光学ガラスを同一形
状に形成した一対の分割媒体３２を光学接着剤で接合し
たものである。

光学媒体３１の光軸を通る半透明膜３３は、透過率が５
０％である。

そこで、一対の半導体レーザ２４と２６の並設方向と直
角、かつ並設中心に半透明膜３３が一致するように光学
媒体３１・を配設し、半導体レーザ２４と２６よリレー
ザ光２５．２７を出射させる。すると、第１の半導体レ
ーザ２４から放射状に出射し光学媒体３１に入射したレ
ーザ光２５は、一部２５ａが半透明膜３３と無関係に光
学媒体３１から出射し、他の一部２５ｂが半透明膜３３
を透過して出射し、ざらに他の一部２５Ｃが半透明膜３
３で反射し出射するようになる。

他方、第２の半導体レーザ２６から放射状に出射し光学
媒体３１に入射したレーザ光２７は、一部２７ａが半透
明膜３３と無関係に光学媒体３１から出射し、他の一部
２７ｂが半透明膜３３を透過して出射し、さらに他の一
部２７ｃが半透明膜３３で反射し出射するようになる。

その結果、光学媒体３１から右方へ適宜量だけ離れた位
置における幅を示す２つの領域、即ち出射光２５ｂと２
７ｃとが重畳し出射光２７ａの重畳しない領域Ｃと、出
射光２５ｃと２７ｂとが重畳し出射光２５ａの重畳しな
い領域りとは、２つのレーザ光２５ｂと２７ｃまたは２
５ｃと２７ｂの干渉領域となる。従って、干渉領域Ｃ，
Ｄに図示しない光検出器を配設し、干渉光の検出が可能
となる。

第１図と共通部分に同一符号を使用した第３図において
、円筒形レンズである光学媒体４１は、弗化マグネシュ
ウム（ＭｇＦｚ）等の８Ａ電体１１ｕを多層に被着して
なる等の半透明膜４３を介し、光学ガラスを半円筒の同
一形状に形成し、た一対の分割媒体４２を光学接着剤で
接合したものである。　光学媒体４１の屈折率は、円筒
中心軸と同心かつ半径方向に増加する分布型であり、透
過率が５０％である半透明膜４３は、該円筒中心軸を含
む平面である。

そこで、一対の半導体レーザ２４と２６の並設中心に対
向し、かつ、その並設方向と直角方向に半透明膜４３が
一致するように光学媒体４１を配設し、半導体レーザ２
４と２６よりレーザ光２５．２７を出射させる。すると
、第１の半導体レーザ２４から放射状に出射し光学媒体
４１に入射したレーザ光２５は、一部２５ａが半透明膜
４３と無関係に光学媒体４１から出射し、他の一部２５
ｂが半透明１！４３を透過して出射し、さらに他の一部
２５ｃが半透明膜４３で反射し出射するようになる。

他方、第２の半導イ本レーザ２６から放射状に出射し光
学媒体４１に入射したレーザ光２７は、一部（２７ａ）
が半透明膜４３と無関係に光学媒体４１から出射し、他
の一部２７ｂが半透明膜４３を透過して出射し、さらに
他の一部２７ｃが半透明膜４３で反射し出射するように
なる。

その結果、光学媒体４１から右方へ適宜量だけ離れた位
置における幅を示す２つの領域、即ち出射光２５ｂと２
７ｃとが重畳し出射光（２７ａ）の重畳しない領域Ｅと
、出射光２５ｃと２７ｂとが重畳し出射光２５ａの重畳
しない領域Ｆとは、２つのレーザ光２５ｂと２７ｃまた
は２５ｃと２７ｂの干渉領域となる。従って、干渉領域
Ｅ、Ｆに図示しない光検出器を配設し、干渉光の検出が
可能となる。

なお、上記実施例において半透明膜２３．３３．４３は
、透過率が５０％のものを使用している。しかし、−最
に半透明膜の透過５反射率は目的に応じ設定される値で
あり、透過率５０％に限定されないことを付記する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明になる光学素子は、２光波を
干渉させるに際しスリットを使用せず、干渉させる２光
波に対向する干渉用レンズ系が半透明膜を含み一体的に
構成されている。そのため、検出すべき光強度を微弱化
することな（、かつ、困難な調整作業なしに干渉光の検
出を可能とじた効果が顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例になる光学素子に係わる
光学媒体の構成と機能を説明するための側面図、第２図は本発明の第２の実施例になる光学素子に係わる
光学媒体の構成と機能を説明するための側面図、第３図は本発明の第３の実施例になる光学素子に係わる
光学媒体の構成と機能を説明するための側面図、第４図はスリットを利用する従来例を説明するための原
理図、第５図はハーフミラ−を利用する従来例を説明するため
の原理図、である。図中において、２１．３１．４１は光学媒体（レンズ）、２３．３３．
４３は半透明膜、を示す。、〉しご９４日月ｆＩ″４２司プビｋａ乞クリ（とイ季
ｈｓＡこ亡ｒ博イ水、ｎオ酢ρ９と、Ａ夕七能茅２　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光軸を含む面に半透明膜（２３、３３、４３）を
内設しレンズ作用を有する光学媒体が、組み込んでなる
ことを特徴とする光学素子。
（２）前記光学媒体が、球形レンズ（２１）であること
を特徴とする、前記特許請求の範囲第１項記載の光学素
子。
（３）前記光学媒体が凸レンズ（３１）であることを特
徴とする、前記特許請求の範囲第１項記載の光学素子。
（４）前記レンズ作用を有する光学媒体が、屈折率分布
型の光学媒体（４１）であることを特徴とする、前記特
許請求の範囲第１項記載の光学素子。