JPS62198184A - Method for detecting semiconductor laser mode hopping - Google Patents

Method for detecting semiconductor laser mode hopping

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JPS62198184A
JPS62198184A JP61040058A JP4005886A JPS62198184A JP S62198184 A JPS62198184 A JP S62198184A JP 61040058 A JP61040058 A JP 61040058A JP 4005886 A JP4005886 A JP 4005886A JP S62198184 A JPS62198184 A JP S62198184A
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JP
Japan
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light emitting
emitting point
mode hopping
point position
semiconductor laser
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JP61040058A
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Japanese (ja)
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Masaru Noguchi
勝 野口
Ichiro Miyagawa
一郎 宮川
Kazuo Horikawa
堀川 一夫
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
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    • H01S5/06837Stabilising otherwise than by an applied electric field or current, e.g. by controlling the temperature

Abstract

PURPOSE:To readily detect a mode hopping by observing the light emitting point position of a semiconductor laser by a suitable method, and detecting at least one of longitudinal and lateral movements of the light emitting point position. CONSTITUTION:A mode hopping detector 32 has a half mirror 34 for branching a laser beam 16, a focusing lens 36 for focusing a laser beam branched by the mirror 34 at a predetermined position, and a 2-dimensional position detector 38 disposed at the focusing position. According to this detector 32, the moving state (moving distance and direction) of lateral directions (X, Y direction) of the light emitting point position in a semiconductor laser 10 can be detected, and information regarding the moving state is input to a semiconductor laser 2-dimensional position controller 42 for forming a light emitting point position correcting unit 40 in combination with the detector 32. The controller 42 finely moves the laser 10 in a direction for cancelling the movement of the light emitting point position due to mode hopping based on information from the detector 32.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の分野) 本発明は、半導体レーザにおけるモードホッピングを検
出する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting mode hopping in a semiconductor laser.

(発明の技術的前11jよび従来技術)光ビームを記録
媒体上に走査させて該記録媒体に画像情報等の各種情報
を記録したり、あるいは該記録媒体に記録されている各
種情報を読み取ったりする光走査においては、その走査
用光ビームとして、半導体レーザから出射されるレーザ
ビームを用いる場合がある。
(Technical Preparation of the Invention 11j and Prior Art) Recording various information such as image information on a recording medium by scanning a light beam on the recording medium, or reading various information recorded on the recording medium. In optical scanning, a laser beam emitted from a semiconductor laser may be used as the scanning light beam.

しかしながら、半導体レーザはその駆動条件によってモ
ードホッピングを生じることが知られている。即ち、半
導体レーザにおいては、ある特定の駆動条件(所定の温
度と光量との組合せ)のときに異なるモード(レーザ波
長)が競合し、その駆動条件の下ではその異なるモード
のうちの一方から他方へあるいは他方から一方へのモー
ドホッピングが往復的に繰り返される現象が生じる。第
5図はこのモードホッピングが発生する駆動条件の−例
を示す概念図であり、図中点々を付した部分に該当する
駆動条件の下でモードホッピングが生じる。
However, it is known that semiconductor lasers cause mode hopping depending on their driving conditions. In other words, in a semiconductor laser, different modes (laser wavelengths) compete under certain driving conditions (predetermined combination of temperature and light intensity), and under that driving condition, one of the different modes will be forced to move from one to the other. A phenomenon occurs in which mode hopping from one mode to another or from the other to one is repeated in a reciprocating manner. FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of driving conditions under which this mode hopping occurs, and mode hopping occurs under the driving conditions corresponding to the dotted portions in the figure.

また、上記モードホッピングが生じると、レーザビーム
の光量が変動し、モードホッピングノイズが発生するこ
とも知られている。このモードホッピングによるレーザ
ビーム光量変動の大きさは通常1%程度、大きいときは
2〜3%程度にまで達することがある。従って、もしレ
ーザビームを用いて行なおうとする光走査が、例えば一
般的にレーザビーム光量の最大変動が約0.2%程度以
下であることが要求される連続Rf的な画像情報を取扱
うものである場合には、その光走査中に上記の如きモー
ドホッピングが発生すると読み取ったりあるいは記録し
た連続l@調内的画像情報ムラが生じることとなり、好
ましくないという問題がある。
It is also known that when the mode hopping occurs, the amount of light of the laser beam fluctuates, causing mode hopping noise. The magnitude of the laser beam light amount fluctuation due to this mode hopping is usually about 1%, and when it is large, it can reach about 2 to 3%. Therefore, if the optical scanning to be performed using a laser beam is, for example, one that handles continuous Rf image information, which generally requires the maximum variation in the laser beam light amount to be approximately 0.2% or less, In this case, if mode hopping as described above occurs during the optical scanning, unevenness in the read or recorded continuous l@tonal image information will occur, which is undesirable.

しかるに、本発明者らは、上記半導体レーザのモードポ
ツピングについて鋭意研究を重ねた結果、モードポツピ
ングが発生すると、上記レーザビーム光量のみでなく半
導体レーザの発光点位置(ビームウェスト位置)も変化
する、即ち発光点位置がレーザビーム出射方向である縦
方向および咳縦方向に直角な横方向に移動することを発
見した。
However, as a result of intensive research into the mode popping of the semiconductor laser, the inventors of the present invention found that when mode popping occurs, not only the amount of the laser beam but also the light emitting point position (beam waist position) of the semiconductor laser changes. It was discovered that the light emitting point position moves in the vertical direction, which is the laser beam emission direction, and in the horizontal direction perpendicular to the longitudinal direction.

この発光点位置の移動は、光走査においてジッタやピッ
チムラを招来するので好ましくない。
This movement of the light emitting point position is undesirable because it causes jitter and pitch unevenness in optical scanning.

上述の如く、半導体レーザにはモードホッピングという
現象が存在し、このモードホッピングはレーザビーム光
量の変化や発光点位置の変化等の光走査に好ましくない
レーザビーム出射状態の変化を招来する。
As described above, a phenomenon called mode hopping exists in semiconductor lasers, and this mode hopping causes changes in the laser beam emission state that are unfavorable for optical scanning, such as changes in the amount of laser beam light and changes in the position of the light emitting point.

従うで、半導体レーザで光走査を行なう場合には、−モ
ードホッピングが発生したら該モードホッピングを0避
するJim!を講じたり、あるいはモードホッピングに
起因するレーザビーム光量の変化や発光点位置の変化等
のレーザビーム出射状態の変化を何らかの方法により適
宜補正する等の措置を講じることが望ましく、そのため
には、前提条件として、半導体レーザに発生したモード
ホッピングを検出する(ここでいうモードホッピングの
検出とは、モードホッピングが発生していることの検出
もしくはモードホッピングに起因するレーザビーム出射
状態の変化の検出を意味する)ことが必要である。
Accordingly, when performing optical scanning with a semiconductor laser, if -mode hopping occurs, the mode hopping is avoided by zero. It is desirable to take measures such as taking appropriate measures to correct changes in the laser beam emission state such as changes in the laser beam light intensity or changes in the light emitting point position due to mode hopping by some method. The condition is to detect mode hopping that occurs in the semiconductor laser (detection of mode hopping here means detection of the occurrence of mode hopping or detection of a change in the laser beam emission state due to mode hopping). It is necessary to.

(発゛明の目的) 本発明の目的は、上記事情に鑑み、半導体レーザにおけ
るモードホッピングを容易に検出することができる半導
体レーザモードホッピング検出方法を提供することにあ
る。
(Object of the Invention) In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a semiconductor laser mode hopping detection method that can easily detect mode hopping in a semiconductor laser.

(発明の構成) 本発明に係る半導体レーザモードホッピング検出方法は
、上記目的を達成するため、半導体レーザの発光点位置
を適当な方法でvA察し、該発光点位置の前記縦方向の
移動および横方向の移動のうち少なくとも一方を検出す
ることによって該半導体レーザのモードホッピングを検
出することを特徴とする。
(Structure of the Invention) In order to achieve the above object, the semiconductor laser mode hopping detection method according to the present invention detects the light emitting point position of the semiconductor laser by an appropriate method, and moves the light emitting point position in the vertical direction and horizontally. The present invention is characterized in that mode hopping of the semiconductor laser is detected by detecting at least one of the directional movements.

上記発光点位置の移動検出は、単に発光点が移動したこ
とのみの検出であっても良いし、あるいは発光点の移動
状態(移動方向や移動量等)までも検出するものであっ
ても良い。
The above-mentioned movement detection of the light emitting point position may be simply detecting that the light emitting point has moved, or may also detect the movement state (moving direction, amount of movement, etc.) of the light emitting point. .

単なる移動のみの検出の場合における上記モードホッピ
ングの検出とは、モードホッピングの発生あるいは発生
していることの検出という意味である。また、移動状態
までも含んだ検出の場合における上記モードポツピング
の検出とは、モードホッピングの発生検出のみにとどま
らず、さらにモードホッピングに起因するレーザビーム
の出射状態の変化をも含んだ検出ということになる。
Detection of mode hopping in the case of detection of mere movement means detection of occurrence or occurrence of mode hopping. Furthermore, in the case of detection that includes the moving state, the above-mentioned detection of mode hopping is not limited to detecting the occurrence of mode hopping, but also includes detection of changes in the emission state of the laser beam due to mode hopping. It turns out.

(発明の効果) 本発明に係る半導体レーザモード小ツピング検出方法は
、上記の如く、半導体レーザの発光点位置の移動を検出
するものである。
(Effects of the Invention) As described above, the semiconductor laser mode small popping detection method according to the present invention detects the movement of the light emitting point position of the semiconductor laser.

前述の如く、本発明者らは、半導体レーザにおいてモー
ドホッピングが生じるとレーザビーム発光点の位置が移
動することを発見した。
As described above, the present inventors discovered that when mode hopping occurs in a semiconductor laser, the position of the laser beam emission point moves.

従って、本発明の如く半導体レーデの発光点位置の移動
を検出すれば、それによって容易にモードホッピングの
発生を検出することができる。
Therefore, by detecting the movement of the light emitting point position of the semiconductor radar as in the present invention, it is possible to easily detect the occurrence of mode hopping.

また、発光点位置の移動検出にあたって移動状態までも
検出すれば、それによってモードホッピングに起因する
レーデビーム出射状態の変化に関する情報も入手するこ
とができる。即ち、レーザビーム出射状態の変化のうち
発光点位置移動に関する情報は勿論のこと、その他のレ
ーザビーム出射状態の変化、例えばレーザビーム光量の
変化等と上記発光虚位W1移動との相関関係を予め調べ
ておけば、その発光点位置移動情報によって他のいろい
ろなレーザビーム出射状態の変化に関する情報を入手す
ることができる。
Furthermore, if the movement state is also detected when detecting the movement of the light emitting point position, information regarding changes in the Radhe beam emission state caused by mode hopping can also be obtained. That is, in addition to information regarding the movement of the light emitting point position among changes in the laser beam emission state, the correlation between other changes in the laser beam emission state, such as changes in the amount of laser beam light, and the movement of the light emission imaginary W1 is determined in advance. If investigated, it is possible to obtain information regarding various other changes in the laser beam emission state based on the light emitting point position movement information.

そして、その様にモードホッピングの発生や該モードホ
ッピングに起因する各種のレーザビーム出射状態の変化
に関する情報を入手することにより、それらの情報に基
づいてモードホッピングによる不都合を排除するための
各種の措置を講じることが可能である。
By obtaining information regarding the occurrence of mode hopping and changes in various laser beam emission states caused by mode hopping, we will take various measures to eliminate inconveniences caused by mode hopping based on that information. It is possible to take the following steps.

(実m態様) 以下、図面を参照しながら本発明の実施態様について詳
細に説明する。
(Actual Embodiment) Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は半導体レーザを示す斜視図である。図示の如く
、半導体レーザ10はその活性@12の発光領域即ち発
光点14からレーザビーム16を出射する。
FIG. 1 is a perspective view showing a semiconductor laser. As shown, the semiconductor laser 10 emits a laser beam 16 from its active @ 12 light emitting region, ie, a light emitting point 14 .

そして、この発光点14は、前述の如くモードホッピン
グにJ:ってレーザビーム16の出射方向(Z方向)で
ある縦方向と咳縦方向に直角な横方向(X。
As described above, this light emitting point 14 is caused by mode hopping in the vertical direction (J), which is the emission direction (Z direction) of the laser beam 16, and in the horizontal direction (X), which is perpendicular to the vertical direction.

Y方向)に移動する。発光点14は縦方向と横方向に同
時に移動し、いずれかの方向にのみ移動するという現象
は見い出されていない。
(Y direction). A phenomenon in which the light emitting point 14 moves simultaneously in the vertical and horizontal directions, but only in either direction, has not been found.

第2図は本発明に係る方法の一実施態様を実施するため
のモードホッピング検出装置を具備して成る記録用光走
査装置を示ず概念図である。この装置は、半導体レーザ
10から発せられるレーザビーム1GをAOM等の光変
調器18で変調し、その変調されたレーザビームを光偏
向器である回転多面1iJ120によって記録媒体22
上に走査させるものであり、24はコリメータレンズ、
2Gはfθレンズ、28゜30はシリンドリカルレンズ
であり、該1対のシリンドリカルレンズ28.30は回
転多面#A20の而倒れ補正用として機能するものであ
る。
FIG. 2 is a conceptual diagram (not shown) of a recording optical scanning device equipped with a mode hopping detection device for carrying out an embodiment of the method according to the present invention. This device modulates a laser beam 1G emitted from a semiconductor laser 10 with an optical modulator 18 such as an AOM, and directs the modulated laser beam onto a recording medium 22 using a rotating polygon 1iJ120, which is an optical deflector.
24 is a collimator lens,
2G is an fθ lens, 28.degree. 30 is a cylindrical lens, and the pair of cylindrical lenses 28 and 30 function to correct the tilt of the rotating polygon #A20.

また、この装置は本発明の一実施態様、即ち半導体レー
ザ発光点位置の横方向(X、Y方向)移動状態を検出す
る方法を実施するためのモードホッピング検出装置32
を具備して成る。
Additionally, this device is a mode hopping detection device 32 for implementing an embodiment of the present invention, that is, a method for detecting the lateral direction (X, Y direction) movement state of the semiconductor laser light emitting point position.
It is equipped with the following.

このモードホッピング検出器@32は、レーザビーム1
6を分岐させるビームスプリッタとしてのハーフミラ−
34と、該ハーフミラ−34によって分岐されたレーザ
ビームを所定位置に結像さぜる結像レンズ3Gと、その
結像位置に配置された2次元位置検出器38とから成る
。この2次元位置検出器38としては、例えば連続的位
置検出ホトダイオード、4分割ホトダイオード、ホトダ
イオードアレイ、ビジコン等の光ビームの2次元位置を
検出できるものであればどの様なものを使用しても良い
This mode hopping detector @32 is a laser beam 1
Half mirror as a beam splitter that branches 6
34, an imaging lens 3G that images the laser beam split by the half mirror 34 at a predetermined position, and a two-dimensional position detector 38 disposed at the imaging position. As the two-dimensional position detector 38, any device that can detect the two-dimensional position of the light beam may be used, such as a continuous position detection photodiode, a four-part photodiode, a photodiode array, and a vidicon. .

このモードホッピング検出器@32によれば半導体レー
ザ10における発光点位置の横方向(X、 Y方向)の
移動状・ffl!(移動量、移動方向等〉を検出するこ
とができ、この移動状態に関する情報はこのモードホッ
ピング検出装置32と組合されて発光点位置補正装置4
0を構成する半導体レーザ2次元位置制御装置42に入
力される。
According to this mode hopping detector @32, the movement state of the light emitting point position in the semiconductor laser 10 in the lateral direction (X, Y direction) ffl! (Amount of movement, direction of movement, etc.) can be detected, and information regarding this movement state is collected by the light emitting point position correction device 4 in combination with this mode hopping detection device 32.
0 is input to the semiconductor laser two-dimensional position control device 42 .

該2次元位ra制御装r142は、半導体レーザ10を
横方向(X、Y方向)に微小量移動させ得る装置であり
、上記モードホッピング検出装置32からの情報に堪づ
いてモードホッピングによる発光点位置の移動をキャン
セルする方向に半導体レーザ10を移動させる、例えば
発光点が図中上方向くY方向上)に6だけ移動したとき
は半導体レーザ10を図中下方向(Y方向下)にδだけ
移動させるように作動する。
The two-dimensional position RA control device r142 is a device that can move the semiconductor laser 10 by a minute amount in the lateral direction (X, Y direction), and detects the light emitting point by mode hopping based on the information from the mode hopping detection device 32. To move the semiconductor laser 10 in a direction that cancels the positional movement, for example, when the light emitting point moves by 6 in the upward direction in the figure (upward in the Y direction), move the semiconductor laser 10 downward in the figure (downward in the Y direction) by δ. It operates to move only.

なお、本発明者らのl1itlllによると、この発光
点位置の移sitδ(この移動は、Y方向のみ、Y方向
のみ、x、■合成方向と様々な方向をとる)は、モード
ホッピングがどのモードからどのモードに移るものであ
るかによって異なるが、大きい場合でろ=0.1μm程
度である。この移allδによる走査媒体22の走査面
上におけるレーデビーム位置変8吊Δを計算してみると
、 八−δx(f2/f、) ただし、「1 :コリメータレンズ24の焦点距離f2
 :rθレンズ2Gの焦点距離 によって計算され、かつレーザプリンタの典型的な場合
においては通常f□=3.5〜10am、 f 2−2
50〜500Mであるので、 Δ麿2.5〜15μm 程度となる。この移動量Δは、画素サイズ80μmとす
ると大きい場合的0.19画素分の画素ずれ、即ちジッ
タやピッチムラに該当する。
According to l1itllll of the present inventors, this shift δ of the light emitting point position (this movement takes various directions such as Y direction only, Y direction only, x, composite direction) depends on which mode mode hopping is Although it depends on which mode the mode is to be transferred from, the maximum value is approximately 0.1 μm. Calculating the change Δ in the Radhe beam position on the scanning surface of the scanning medium 22 due to this shift all δ, we get: 8−δx(f2/f,) However, “1: Focal length f2 of the collimator lens 24
: Calculated by the focal length of the rθ lens 2G, and in the typical case of a laser printer, usually f = 3.5 ~ 10 am, f 2-2
Since it is 50 to 500M, the Δmaro is about 2.5 to 15 μm. If the pixel size is 80 μm, this movement amount Δ corresponds to a pixel shift of 0.19 pixels, that is, jitter or pitch unevenness.

また、発光点位置の変化は、上記ジッタやピッチムラ以
外の不都合も招来する。即ち、発光点位置がδ−1,5
μm移動すると、第2図に示す様にコリメータレンズ2
4を通過侵レーザビーム16が偏向し、該レンズの焦点
距離r t −4mとするとAOM18に入射するレー
ザビーム16の角度が約5.2“ずれることとなり、そ
の結果若干ではあるがブラッグ条件からはずれ、AOM
18の回折効率が低下するという不都合が生じる。
Furthermore, a change in the light emitting point position also causes problems other than the jitter and pitch unevenness described above. That is, the light emitting point position is δ-1,5
When moving by μm, the collimator lens 2
If the laser beam 16 passing through the AOM 18 is deflected and the focal length of the lens is r t -4 m, the angle of the laser beam 16 incident on the AOM 18 will be shifted by about 5.2", and as a result, the angle of incidence on the AOM 18 will be slightly different from the Bragg condition. Off, AOM
This results in a disadvantage that the diffraction efficiency of 18 is reduced.

なお、上記モードホッピング検出装置32においては、
2次元位置検出器38上におけるレーザビーム結像位置
の移動量が半導体レーザ10上における発光点位置移動
量の約10倍以上になるように拡大することが望ましい
。そのためには、例えば[3/「五≧10(ただし、「
3は結像レンズ36の焦点距離〉とすれば良い。上記位
置検出器38の分解能は0.1〜0.2μm程度であり
、その様に移動量を10倍ぐらいに拡大しておかないと
正確な発光点位置移vJ!1を検出し得ない恐れがある
からである。
Note that in the mode hopping detection device 32,
It is desirable to expand the amount of movement of the laser beam imaging position on the two-dimensional position detector 38 to be about 10 times or more the amount of movement of the light emitting point position on the semiconductor laser 10. For that purpose, for example, [3/"5≧10 (however, "
3 may be the focal length of the imaging lens 36>. The resolution of the position detector 38 is about 0.1 to 0.2 μm, and unless the amount of movement is expanded by about 10 times, the light emitting point position can be accurately moved vJ! This is because there is a possibility that 1 cannot be detected.

第3図は本発明に係る方法の他の実施態様を実施するた
めのモードホッピング検出装置144を具備して成る記
録用光走査装置を示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a recording optical scanning device comprising a mode hopping detection device 144 for carrying out another embodiment of the method according to the present invention.

この光走査装置は、上記他の実tSS様を実施するため
のモードポツピング検出器fi44を含む発光点位置補
正装置4Gが第2図に示すものと異なるのみであり、両
者に共通する構成要素には同じ番号が付されている。
This optical scanning device differs from the one shown in FIG. 2 only in a light emitting point position correction device 4G including a mode popping detector fi44 for implementing the above-mentioned other actual tSS, and the components common to both are the same. have the same number.

本モードホッピング検出装置44は、他の実施態様、即
ち半導体レーザ発光点位置の縦方向(2方向)移動状態
を検出する方法を実施するための装置であり、コリメー
タレンズ24と、ハーフミラ−34と、該ハーフミラ−
34によって分岐されたレーザビームを受けて発光点の
縦方向移動状態を検出する縦方向移動検出器@4Bとで
構成されている。
This mode hopping detection device 44 is a device for implementing another embodiment, that is, a method for detecting the vertical (two-direction) movement state of the semiconductor laser light emitting point position, and includes a collimator lens 24 and a half mirror 34. , the half mirror
A vertical movement detector @4B receives the laser beam branched by 34 and detects the vertical movement state of the light emitting point.

該縦方向移動検出装置48の具体例が第4図(a)、(
b)、(0)に示されている。これらの具体例はいずれ
も、発光点位置が縦方向に変化するとコリメータレンズ
24通過後のレーザビーム16の平行度が変化すること
を利用するものである。
A specific example of the vertical movement detection device 48 is shown in FIG.
b), shown in (0). All of these specific examples utilize the fact that when the light emitting point position changes in the vertical direction, the parallelism of the laser beam 16 after passing through the collimator lens 24 changes.

第4図・(a )に示す縦方向移動検出装置48は、ハ
ーフミラ−34で分岐されたレーザビームを集光させる
集光レンズ50と、該集光シン150通過後のレーザビ
ームの一部を通過させる開口52aを有する開口部材5
2と、該開口52aを通過したレーザビームの光量を検
出する光検出器54とから成つている。
The vertical movement detection device 48 shown in FIG. Opening member 5 having an opening 52a for passing through
2, and a photodetector 54 that detects the amount of laser beam that has passed through the aperture 52a.

前述の如く、発光点位置が縦方向に変化すればコリメー
タレンズ24を通過した後のレーザビームの平行度は変
化し、例えば発光点位置が図中左側に移動した場合には
コリメータレンズ24通過後のレーザビーム1Gは収束
気味となり、従って集光レンズ50を通った分岐レーザ
ビームは本来の集光点Aよりも上方のAlに集光するこ
ととなり、そうすると間口52aを通過する光量が増加
する。また、発光点位置が図中右側に移動した場合には
反対に集光点がより下方のAtになり、その結果開口5
2aを通過する光量が減少する。従って、光検出器54
によって受出されるレーザビーム光量の変化によって、
発光点位置の縦方向移動を検出することができる。
As mentioned above, if the light emitting point position changes in the vertical direction, the parallelism of the laser beam after passing through the collimator lens 24 will change. For example, if the light emitting point position moves to the left in the figure, the parallelism of the laser beam after passing through the collimator lens 24 will change. The laser beam 1G tends to converge, and therefore the branched laser beam that passes through the condenser lens 50 is condensed onto Al above the original condensing point A, thereby increasing the amount of light passing through the opening 52a. In addition, when the light emitting point position moves to the right side in the figure, the condensing point becomes lower, At, and as a result, the aperture 5
The amount of light passing through 2a decreases. Therefore, the photodetector 54
By changing the amount of laser beam received by
Vertical movement of the light emitting point position can be detected.

第4図(b)に示す装置48は、第4図(a)の具体例
から集光レンズ50を除いたものである。この場合も、
第4図(a)の場合で説明した原理により、開口52a
を通過する分岐レーザビームの光量を光検出器54で検
出し、その受光量の変化により発光点位置の縦方向移動
を検出するものである。
A device 48 shown in FIG. 4(b) is obtained by removing the condenser lens 50 from the specific example shown in FIG. 4(a). In this case too,
According to the principle explained in the case of FIG. 4(a), the opening 52a
The amount of light of the branched laser beam passing through is detected by a photodetector 54, and the vertical movement of the light emitting point position is detected based on the change in the amount of received light.

なお、この具体例゛においては集光レンズ50が存在し
ないので1.第4図(a )の場合に比べて発光点位置
変化量に対する受光量変化の割合は小さくなる。
Note that in this specific example, there is no condenser lens 50, so 1. Compared to the case of FIG. 4(a), the ratio of the change in the amount of received light to the amount of change in the position of the light emitting point is smaller.

第4図(C)に示す装置48は、図示の如く中央部分5
6aと該部分に所定の間隙を置、いて設けられた外周部
分56bとから成る2分割円形光検出器56によって構
成したものである。この具体例においては、発光点位置
が縦方向に変化してレーザビーム1Gの平行度が変化す
ると、それによって上記中央部分56aと外周部分56
bとが受けるレーザビームの受光量比が異なるので、そ
の受光量比の変化によって発光点位置の縦方向移動を検
出するものである。
The device 48 shown in FIG. 4(C) has a central portion 5 as shown.
6a and an outer peripheral portion 56b provided with a predetermined gap between the two portions of the circular photodetector 56. In this specific example, when the light emitting point position changes in the vertical direction and the parallelism of the laser beam 1G changes, this causes the central portion 56a and the outer peripheral portion 56 to change.
Since the ratio of the amount of light received by the laser beams b and B is different, the vertical movement of the light emitting point position is detected based on the change in the ratio of the amount of received light.

上記第4図(a)、(b)における受光量の変化方向、
即ら受光量の増減および第4図(C)における受光量比
の変化方向、即ち受光量比の増減はいずれも発光点位置
の縦方向移動の方向、即ら図中の右方向移動か左方向移
動に対応し、かつ上記受光量や受光量比の変化割合は発
光点位置変化量に対応するので、該受光量や受光m比の
変化方向および変化割合から発光点位置の移動方向およ
び移!1lfftを検出することができる。
The direction of change in the amount of received light in FIGS. 4(a) and (b) above,
That is, the increase/decrease in the amount of received light and the direction of change in the ratio of received light amounts in FIG. This corresponds to the direction movement, and the rate of change in the amount of received light and the ratio of received light amounts corresponds to the amount of change in the position of the light emitting point. ! 1lfft can be detected.

なお、前述の如くモードホッピングによってレーザビー
ム光量は数%程度変化するので、上記縦方向移動検出装
N4Bにおいては発光点位置の縦方向移動によるレーザ
ビーム光量変化がその数%程度の変化幅を、越える様に
設定する必要がある。そのためには、例えば第4図(a
 )の場合においてコリメータレンズ24と集光レンズ
50との焦点距離比を適当に選定すれば良い。なお、第
4図<a >の場合にはその様な配慮を行なう必要はな
い。
Note that, as mentioned above, the amount of laser beam light changes by several percent due to mode hopping, so in the vertically moving detection device N4B, the change in the amount of laser beam light due to the vertical movement of the light emitting point position has a variation width of about several percent. You need to set it so that it exceeds it. For this purpose, for example, Figure 4 (a)
), the focal length ratio between the collimator lens 24 and the condensing lens 50 may be appropriately selected. In addition, in the case of FIG. 4 <a>, there is no need to take such consideration.

上記第3図におけるモードホッピング検出装置44は半
導体レーザ縦方向位置v4御装置5Bとで前述の発光点
位置補正装置46を構成し、該モードホッピング検出装
[44の出力は咳縦方向位置制御!装置58に入力せし
められる。該縦方向位置制御@flsBは、半導体レー
ザ10を縦方向(2方向)に微小量移動させ得る装置で
あり、上記モードホッピング検出装@44からの出力(
Fe光点の縦方向移動に関する情報)に槙づいてモード
ホッピングによる発光点の縦方向移動をキャンセルする
方向に半導体レーザを移動させる、例えば発光点が図中
右方向にδだけ移動したときは半導体レーザ10を図中
左方向にδだけ移動させるように作動する。
The mode hopping detecting device 44 in FIG. 3 constitutes the above-mentioned light emitting point position correcting device 46 together with the semiconductor laser vertical position v4 control device 5B, and the output of the mode hopping detecting device [44 is for controlling the vertical position! The information is input to the device 58. The vertical position control @flsB is a device that can move the semiconductor laser 10 by a minute amount in the vertical direction (two directions), and the output from the mode hopping detection device @44 (
The semiconductor laser is moved in a direction that cancels the vertical movement of the light emitting point due to mode hopping based on the information (information regarding the vertical movement of the Fe light point). For example, when the light emitting point moves by δ to the right in the figure, the semiconductor laser It operates to move the laser 10 by δ in the left direction in the figure.

上記第2図および第3図において説明した実施態様はそ
れぞれ発光点位置の横方向移動のみおよび縦方向移動の
みを検出するものであったが、本発明に係る方法はその
両方向の移動を同時に検出するものであっても良い。そ
の様な方法は、例えば第2図および第3図に示す双方の
モードホッピング検出装fi32.44を同時に具備す
ることによって実施され1qる。また、その様な両方向
の移動を同時に検出する方法の利用例としては、例えば
該方法によって検出された発光点の両方向の移動情報に
詰づいて該発光点の両方向の移動をキャンセルすべく半
導体レーザ10を両方向に移動させることが考えられる
The embodiments described in FIGS. 2 and 3 above detect only the horizontal movement and the vertical movement of the light emitting point position, respectively, but the method according to the present invention detects movement in both directions simultaneously. It may be something that you do. Such a method can be implemented, for example, by simultaneously providing both mode hopping detection devices fi 32.44 shown in FIGS. 2 and 3. Further, as an example of the use of such a method of simultaneously detecting movement in both directions, for example, a semiconductor laser is used to cancel the movement of the light emitting point in both directions based on the movement information of the light emitting point detected by this method It is conceivable to move 10 in both directions.

本発明に係る方法は、−1述の如くモードホッピングが
生じると発光点位置が縦方向および横方向に移動するこ
との発見に基づいて構成されたものであり、該発光点位
置の移動を検出し、それによって半導体レーザのモード
ホッピングを検出するものである。
The method according to the present invention is constructed based on the discovery that when mode hopping occurs as described in -1, the light emitting point position moves in the vertical and horizontal directions, and the movement of the light emitting point position is detected. The mode hopping of the semiconductor laser is thereby detected.

該発光点位置の移動検出は、前述した実施態様における
発光点位置の移動状態まで検出する場合に限らず、IQ
なる発光点位置の移動ということのみを検出するもので
あっても良く、その場合におけるモードホッピングの検
出とはモードホッピングの発生の検出であり、この様な
場合の本発明に係る方法は、代表的には半導体レーザの
駆動条件を変化せしめてモードポツピングを回避するた
めに利用し得るが、勿論他の種々の目的にも利用できる
ものである。
Detection of the movement of the light emitting point position is not limited to detecting the moving state of the light emitting point position in the above-described embodiment;
Detection of mode hopping in this case means detection of occurrence of mode hopping, and the method according to the present invention in such a case is a typical one. Specifically, it can be used to change the driving conditions of a semiconductor laser to avoid mode popping, but it can of course also be used for various other purposes.

また、発光点位置の移動検出が前述した実t!M態様の
如く発光点位置の移動状態まで検出するものである場合
における上記モードホッピングの検出とはモードホッピ
ングに起因するレーザビーム出射状態の変化の検出であ
り、この場合の本発明に係る方法も種々の目的に利用で
きるものである。
In addition, the movement detection of the light emitting point position is performed as described above! In the case where the movement state of the light emitting point position is detected as in the M mode, the detection of mode hopping is the detection of a change in the laser beam emission state due to mode hopping, and the method according to the present invention in this case also It can be used for various purposes.

その目的の代表的な例としては前述の発光点位置移動状
態に関する情報をそのまま利用して該発光点位置移動を
キャンセルすべく半導体レーザを移動せしめるものであ
るが、その他にも例えば記録媒体を移動させて該発光点
位置移動をキャンセルする目的に利用しても良いし、ま
た該発光点位置移動と発光点位置移動以外のレーザビー
ム出射状層変化、例えばレーザビーム光量変化との相関
関係を予め調べておいてそのレーザビーム出射状態変化
をキャンセルする目的に利用しても良い。この様な利用
法としては、例えば発光点位置移動状態に応じて、レー
ザビーム光量変化をキャンセルすべく該レーザビームの
光量を変化させるように半導体レーザの駆動条件を変化
せしめたり、あるいは記録された情報を読み出す際に読
み出し信号に適当な補正を加える等が考えられる。
A typical example of the purpose is to move the semiconductor laser in order to cancel the movement of the light emitting point position by directly using the information regarding the state of movement of the light emitting point position described above, but there are also other methods, such as moving the recording medium. It may be used for the purpose of canceling the movement of the light emitting point position, or the correlation between the movement of the light emitting point position and a change in the laser beam output layer other than the movement of the light emitting point position, such as a change in the amount of laser beam light, may be determined in advance. It may be used for the purpose of canceling the change in the laser beam emission state after checking. Examples of such usage include, for example, changing the driving conditions of the semiconductor laser so as to change the light intensity of the laser beam in order to cancel changes in the laser beam light intensity depending on the state of movement of the light emitting point position, or It is conceivable to add appropriate correction to the read signal when reading information.

また、本発明に係る方法は、前記した記録用光走査のみ
に限らず、読取用光走査にも同様に利用できるものであ
る。
Furthermore, the method according to the present invention can be used not only for the above-mentioned optical scanning for recording, but also for optical scanning for reading.

本発明に係る方法は、その要旨を越えない範囲において
種々の変更態様を取り得、上記実施態様に限定されもの
ではない。
The method according to the present invention can be modified in various ways without departing from the gist thereof, and is not limited to the embodiments described above.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は半導体レーザを示ず斜視図、 第2図および第3図はそれぞれ本発明に係る実施態様を
実施するための装置を具備した光走査装置を示す概念図
、 第4図(a)、(b)、(C)はそれぞれ第3図におけ
る縦方向移動検出装置の具体例を示す図、第5図はモー
ドホッピング発生駆動条件の一例を示す概念図である。 10・・・半導体レーザ    14・・・発光点位置
16・・・レーザビーム
FIG. 1 is a perspective view without showing a semiconductor laser; FIGS. 2 and 3 are conceptual diagrams showing an optical scanning device equipped with a device for implementing an embodiment of the present invention; FIG. 4(a) , (b) and (C) are diagrams each showing a specific example of the vertical movement detection device in FIG. 3, and FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of mode hopping generation drive conditions. 10... Semiconductor laser 14... Light emitting point position 16... Laser beam

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 半導体レーザの発光点位置のレーザビーム出射方向であ
る縦方向の移動および該縦方向に直角な横方向の移動の
うち少なくとも一方を検出することによつて該半導体レ
ーザにおけるモードホッピングを検出することを特徴と
する半導体レーザモードホッピング検出方法。
Detecting mode hopping in the semiconductor laser by detecting at least one of the vertical movement of the light emitting point position of the semiconductor laser in the laser beam emission direction and the horizontal movement perpendicular to the vertical direction. Features a semiconductor laser mode hopping detection method.
JP61040058A 1986-02-24 1986-02-25 Method for detecting semiconductor laser mode hopping Pending JPS62198184A (en)

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US07/017,403 US4807992A (en) 1986-02-24 1987-02-24 Method of detecting semiconductor laser mode hopping and semiconductor laser beam source apparatus

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03105368A (en) * 1989-09-19 1991-05-02 Canon Inc Semiconductor laser driving device and laser recorder using the same
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DE102018200844A1 (en) 2017-01-24 2018-07-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle floor structure

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