JPS62277783A - レ−ザ光源装置 - Google Patents
レ−ザ光源装置Info
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- JPS62277783A JPS62277783A JP61120783A JP12078386A JPS62277783A JP S62277783 A JPS62277783 A JP S62277783A JP 61120783 A JP61120783 A JP 61120783A JP 12078386 A JP12078386 A JP 12078386A JP S62277783 A JPS62277783 A JP S62277783A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 15
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
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- 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
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- 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
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-
- H—ELECTRICITY
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- 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
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- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
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- H01S5/02415—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element
-
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- 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
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- H01S5/024—Arrangements for thermal management
- H01S5/02438—Characterized by cooling of elements other than the laser chip, e.g. an optical element being part of an external cavity or a collimating lens
- H01S5/02446—Cooling being separate from the laser chip cooling
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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】
３、発明の詳細な説明
本発明はレーザ光源装置に関し、一層詳細には、例えば
、半導体レーザからのビーム光をコリメートするための
コリメータレンズのレンズマウントに温度調整機構を設
け、この温度調整機構によってコリメータレンズを温度
制御して常時屈折率等に変化のない、従って、安定した
コリメー゛トビームを得ることを可能としたレーザ光源
装置に関する。
、半導体レーザからのビーム光をコリメートするための
コリメータレンズのレンズマウントに温度調整機構を設
け、この温度調整機構によってコリメータレンズを温度
制御して常時屈折率等に変化のない、従って、安定した
コリメー゛トビームを得ることを可能としたレーザ光源
装置に関する。
半導体レーザから出力されるレーザビームをコリメート
すべく、従来からコリメータレンズが利用されている。
すべく、従来からコリメータレンズが利用されている。
コリメータレンズは、一般的に、凸レンズと凹レンズと
の種々の組み合わせからなり、その焦点距離が極めて小
さい。例えば、その焦点距離は５乃至８鰭である。従っ
て、この半導体レーザとコリメータレンズとは互いに極
めて接近した位置に配置されている。
の種々の組み合わせからなり、その焦点距離が極めて小
さい。例えば、その焦点距離は５乃至８鰭である。従っ
て、この半導体レーザとコリメータレンズとは互いに極
めて接近した位置に配置されている。
結局、半導体レーザの駆動温度の変化等に形容を受は易
い配置状態が採用されている。
い配置状態が採用されている。
一方、外部雰囲気の温度変化等によって当該コリメータ
レンズ自体に熱膨張等を惹起することもあり、これらミ
よる半導体レーザとコリイータレンズとの相対距離の変
化、あるいはコリメータレンズの屈折率の変化により好
適なコリメートビームを得ることが出来ない等の欠点を
露呈する。しかも、該る外部雰囲気の変化はコリメータ
レンズを保持するレンズマウントにも影響を与え、当該
レンズマウントが熱膨張すれば、前記と同様に所期のコ
リメート特性が失われるという欠点が顕在化している。
レンズ自体に熱膨張等を惹起することもあり、これらミ
よる半導体レーザとコリイータレンズとの相対距離の変
化、あるいはコリメータレンズの屈折率の変化により好
適なコリメートビームを得ることが出来ない等の欠点を
露呈する。しかも、該る外部雰囲気の変化はコリメータ
レンズを保持するレンズマウントにも影響を与え、当該
レンズマウントが熱膨張すれば、前記と同様に所期のコ
リメート特性が失われるという欠点が顕在化している。
本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、コリメータレンズを保持するレンズマウントに
温度調整機構を設け、外部雰囲気の温度変化に基づくレ
ンズマウントの熱膨張を防止すると共に、レンズ自身の
温度を一定にするように制御し、これによって、コリメ
ータレンズと半導体レーザとの距離の変化あるいはレン
ズの屈折率の変化を防止して安定したレーザビームを得
ることが可能なレーザ光源装置を提供することを目的と
する。
あって、コリメータレンズを保持するレンズマウントに
温度調整機構を設け、外部雰囲気の温度変化に基づくレ
ンズマウントの熱膨張を防止すると共に、レンズ自身の
温度を一定にするように制御し、これによって、コリメ
ータレンズと半導体レーザとの距離の変化あるいはレン
ズの屈折率の変化を防止して安定したレーザビームを得
ることが可能なレーザ光源装置を提供することを目的と
する。
前記の目的を達成するために、本発明はレーザ光源に臨
むコリメータレンズをレンズマウントによって保持し、
前記レンズマウントの少なくとも一部に温度調整機構を
設け、温度検出センサの温度検出作用下に前記温度調整
機構を温度制御回路により付勢して前記レンズマウント
を一定温度に維持するよう構成することを特徴とする。
むコリメータレンズをレンズマウントによって保持し、
前記レンズマウントの少なくとも一部に温度調整機構を
設け、温度検出センサの温度検出作用下に前記温度調整
機構を温度制御回路により付勢して前記レンズマウント
を一定温度に維持するよう構成することを特徴とする。
次に、本発明に係るレーザ光源装置について、好適な実
ｉＢ様として光走査記録装置を例示して、以下詳細に説
明する。
ｉＢ様として光走査記録装置を例示して、以下詳細に説
明する。
第１図において、参照符号１０は後述するように半導体
レーザ４０およびコリメータレンズ３８を含むレーザ光
源装置を示し、このレーザ光源装置１０に対しては、駆
動回路１２が電気的に接続されている。一方、光学的に
は前記レーザ光源装置１０から出射されたレーザビーム
Ｌの光路中に当該レーザビームＬを画像信号に基づいて
変調するＡＯＭ （音響光学光変調器）等の光変調器１
４が設けられ、さらに、光変調器１４により変調された
レーザビームＬの光路中には後述する回転多面鏡１８の
面倒れ捕止甫の第１のシリンドリカルレンズ１６と、壱
の次段辷向転多面鏡１８が設けられている。前記回転多
面鏡１８により反射偏向されたレーザビームＬａ１ｄ上
にはｆθレンズ２０が設けられ、このｆθレンズ２０に
は、さらに、回転多面鏡１８の面倒れ補止用の第２のシ
リンドリカルレンズ２２が対設されている。前記ｆθレ
ンズ２０および第２シリンドリカルレンズ２２によるレ
ーザビームＬの収束位置には画像記録媒体２４が配置さ
れる。
レーザ４０およびコリメータレンズ３８を含むレーザ光
源装置を示し、このレーザ光源装置１０に対しては、駆
動回路１２が電気的に接続されている。一方、光学的に
は前記レーザ光源装置１０から出射されたレーザビーム
Ｌの光路中に当該レーザビームＬを画像信号に基づいて
変調するＡＯＭ （音響光学光変調器）等の光変調器１
４が設けられ、さらに、光変調器１４により変調された
レーザビームＬの光路中には後述する回転多面鏡１８の
面倒れ捕止甫の第１のシリンドリカルレンズ１６と、壱
の次段辷向転多面鏡１８が設けられている。前記回転多
面鏡１８により反射偏向されたレーザビームＬａ１ｄ上
にはｆθレンズ２０が設けられ、このｆθレンズ２０に
は、さらに、回転多面鏡１８の面倒れ補止用の第２のシ
リンドリカルレンズ２２が対設されている。前記ｆθレ
ンズ２０および第２シリンドリカルレンズ２２によるレ
ーザビームＬの収束位置には画像記録媒体２４が配置さ
れる。
そこで、第２図並びに第３図に本発明に係るレーザ光源
袋−１０を示す。レーザ光源装置１０は円筒状のレンズ
マウント３０と前記レンズマウント３０に画成されてい
る円柱状め丸部３′２を閉塞するカバ一部材３４と、さ
らに、レンズマウント３０の軸線方向に延在す志孔部３
６に嵌合するコリメータレンズ３８とから一本的に構成
される。
袋−１０を示す。レーザ光源装置１０は円筒状のレンズ
マウント３０と前記レンズマウント３０に画成されてい
る円柱状め丸部３′２を閉塞するカバ一部材３４と、さ
らに、レンズマウント３０の軸線方向に延在す志孔部３
６に嵌合するコリメータレンズ３８とから一本的に構成
される。
孔部３２の内部には、半導体レーザ４０が配設され、こ
の半導体レーザ４０のレーザビーム射出部４２は前記孔
部３２および孔部３６を介してコリメータレンズ３８の
軸線方向に臨む。レンズマウント３０の周囲には、円筒
状の温度調整機構５０が外嵌し、さらに、この温度調整
□機構５０にはこれを電気的に制御するための温度制御
回路５２が接続されている。温度制御回路５２の入力側
には、例えば、温度検知用センサとしてサーミスタ５４
が前記レンズマウント３０に埋設され且つ温度制御回路
５２の出力側は前記温度調整機構５０に接続されそいる
。この温度調整機構５０は、実質的には、ヒータ５６を
含み、例えば、去のヒータとして好適にはニクロム線、
与バーヒータ、ペルチヱ素子等を利用することが出来る
。
の半導体レーザ４０のレーザビーム射出部４２は前記孔
部３２および孔部３６を介してコリメータレンズ３８の
軸線方向に臨む。レンズマウント３０の周囲には、円筒
状の温度調整機構５０が外嵌し、さらに、この温度調整
□機構５０にはこれを電気的に制御するための温度制御
回路５２が接続されている。温度制御回路５２の入力側
には、例えば、温度検知用センサとしてサーミスタ５４
が前記レンズマウント３０に埋設され且つ温度制御回路
５２の出力側は前記温度調整機構５０に接続されそいる
。この温度調整機構５０は、実質的には、ヒータ５６を
含み、例えば、去のヒータとして好適にはニクロム線、
与バーヒータ、ペルチヱ素子等を利用することが出来る
。
本実施態様に係るし一ザ光源装置を組み込んだ光走査記
録装置は基本的には以上のように構成されるものであり
、次にその作用並びに効果ｔこついて説明する。
録装置は基本的には以上のように構成されるものであり
、次にその作用並びに効果ｔこついて説明する。
先ず、駆動回路１２を駆動してレーザ光源装置１０を構
成する半導体レーザ４０を付勢する。この半導体レーザ
４０の射出部４２から構成される装置ザビームしはコリ
メータレンズ３８に導入されて平行光としてこのレーザ
光源装置１０から出射され、光変調器１４に到達する。
成する半導体レーザ４０を付勢する。この半導体レーザ
４０の射出部４２から構成される装置ザビームしはコリ
メータレンズ３８に導入されて平行光としてこのレーザ
光源装置１０から出射され、光変調器１４に到達する。
このコリメートされたレーザビームしは前記光変調器１
４で所定の画像信号に基づいて変調され、当該変調され
たレーザビームしは回転多面鏡１８の面倒れ補正用の第
１のシリンドリカルレンズ１６に入射せしめられ、回転
多面鏡１８の反射面に線像として入射する。回転多面鏡
１８は第１図の矢印Ａに示すような方向に回転されてい
るために、前記レーザビームしはこれによって矢印Ｂ方
向に反射偏向された後、ｒθレンズ２０および第２シリ
ンドリカルレンズ２２により画像記録媒体２４上に収束
せしめられ画像記録媒体２４に変調されたレーザビーム
しに基づく画像を走査記録することになる。
４で所定の画像信号に基づいて変調され、当該変調され
たレーザビームしは回転多面鏡１８の面倒れ補正用の第
１のシリンドリカルレンズ１６に入射せしめられ、回転
多面鏡１８の反射面に線像として入射する。回転多面鏡
１８は第１図の矢印Ａに示すような方向に回転されてい
るために、前記レーザビームしはこれによって矢印Ｂ方
向に反射偏向された後、ｒθレンズ２０および第２シリ
ンドリカルレンズ２２により画像記録媒体２４上に収束
せしめられ画像記録媒体２４に変調されたレーザビーム
しに基づく画像を走査記録することになる。
このような動作期間中において、サーミスタ５４は、常
時、レンズマウント３０の温度を検出している。そこで
、サーミスタ５４はレンズマウント３０が所定の温度以
下であるとの温度検出を行った場合、温度制御回路５２
はその基準温度との偏差に応じた電流を温度調整機構５
０に送る。温度調整機構５０は、実質的に、ヒータ５６
で構成されているために、このヒータ５６は当８亥通電
される電流に応じて発熱し、前記レンズマウン）３０を
加温する。この結果、レンズマウント３０は所定の温度
に到達する。
時、レンズマウント３０の温度を検出している。そこで
、サーミスタ５４はレンズマウント３０が所定の温度以
下であるとの温度検出を行った場合、温度制御回路５２
はその基準温度との偏差に応じた電流を温度調整機構５
０に送る。温度調整機構５０は、実質的に、ヒータ５６
で構成されているために、このヒータ５６は当８亥通電
される電流に応じて発熱し、前記レンズマウン）３０を
加温する。この結果、レンズマウント３０は所定の温度
に到達する。
レンズマウント３０が前記のようにサーミスタ５４の温
度検知作用下に、常時一定の温度が保持されると、この
レンズマウント３０によって保持されているコリメータ
レンズ３８は所期のコリメート特性を呈する。すなわち
、温度制御回路５２は前記コリメータレンズ３８が熱膨
張等によってその屈折率を変化することなく、また、レ
ンズマウント３０の温度変化によりコリメータレンズ３
８の半導体レーザ４０からの距離が変化することのない
ように制御することになり、この結果、当該コリメータ
レンズ３８は半導体レーザ４０からのレーザビームＬを
所望するようにコリメートすることになる。
度検知作用下に、常時一定の温度が保持されると、この
レンズマウント３０によって保持されているコリメータ
レンズ３８は所期のコリメート特性を呈する。すなわち
、温度制御回路５２は前記コリメータレンズ３８が熱膨
張等によってその屈折率を変化することなく、また、レ
ンズマウント３０の温度変化によりコリメータレンズ３
８の半導体レーザ４０からの距離が変化することのない
ように制御することになり、この結果、当該コリメータ
レンズ３８は半導体レーザ４０からのレーザビームＬを
所望するようにコリメートすることになる。
なお、温度調整機構５０は本実施態様においては、実質
的にヒータ５６で構成しているが、例えば、この半導体
レーザ４０を用いたレーザ光源装置１０が常時所定温度
以上の高い温度雰囲気の中に設置される場合、この温度
調整機構５０自体を冷却用素子で置き換えることが可能
なことは勿論である。これによっても同様にコリメータ
レンズ３８を常に安定した屈折率でレーザビームを平行
光とすることが出来るという機能が達成される。
的にヒータ５６で構成しているが、例えば、この半導体
レーザ４０を用いたレーザ光源装置１０が常時所定温度
以上の高い温度雰囲気の中に設置される場合、この温度
調整機構５０自体を冷却用素子で置き換えることが可能
なことは勿論である。これによっても同様にコリメータ
レンズ３８を常に安定した屈折率でレーザビームを平行
光とすることが出来るという機能が達成される。
なお、本発明者の知見したところによれば、例えば、コ
リメータレンズ３８を４８℃の温度に保つように温度制
御回路５２を設定しておけば、環境温度の変化が１０℃
〜４０℃のように３０℃におよぶ温度変化であってもそ
の熱膨張によって約０．４μｍ位の焦点距離の変動しか
確認されなかった。従って、これによって精度の高い画
像記録がなされるという効果が得られる。
リメータレンズ３８を４８℃の温度に保つように温度制
御回路５２を設定しておけば、環境温度の変化が１０℃
〜４０℃のように３０℃におよぶ温度変化であってもそ
の熱膨張によって約０．４μｍ位の焦点距離の変動しか
確認されなかった。従って、これによって精度の高い画
像記録がなされるという効果が得られる。
以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
例えば、温度調整機構を構成す・るヒータ若しくは冷却
素子はレンズマウントの一部に設けても同様の効果が得
られる等、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の改良並びに設計の変更が可能であることは勿論である
。
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
例えば、温度調整機構を構成す・るヒータ若しくは冷却
素子はレンズマウントの一部に設けても同様の効果が得
られる等、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の改良並びに設計の変更が可能であることは勿論である
。
第１図は本発明に係るレーザ光源装置を組み込む光走査
記録装置のブロック説明図、第２図は本発明に係るレー
ザ光源装置の概略縦断説明図、 第３図は第２図に示すレーザ光源装置の分解斜視説明図
である。 １０・・・レーザ光源装置 １２・・・駆動回路１
４・・・光変調器
記録装置のブロック説明図、第２図は本発明に係るレー
ザ光源装置の概略縦断説明図、 第３図は第２図に示すレーザ光源装置の分解斜視説明図
である。 １０・・・レーザ光源装置 １２・・・駆動回路１
４・・・光変調器
Claims (3)
- （１）レーザ光源に臨むコリメータレンズをレンズマウ
ントによって保持し、前記レンズマウントの少なくとも
一部に温度調整機構を設け、温度検出センサの温度検出
作用下に前記温度調整機構を温度制御回路により付勢し
て前記レンズマウントを一定温度に維持するよう構成す
ることを特徴とするレーザ光源装置。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、温度
調整機構はレンズマウントに外装されるヒータからなる
レーザ光源装置。 - （３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の装置に
おいて、温度検出センサはレンズマウントに埋設された
サーミスタからなるレーザ光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61120783A JPS62277783A (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | レ−ザ光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61120783A JPS62277783A (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | レ−ザ光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62277783A true JPS62277783A (ja) | 1987-12-02 |
Family
ID=14794891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61120783A Pending JPS62277783A (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | レ−ザ光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62277783A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004296877A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Olympus Corp | 半導体レーザ装置 |
| JP2009092817A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Casio Comput Co Ltd | プロジェクタ及びプロジェクタ用の投影ユニット |
| CN102540364A (zh) * | 2011-12-31 | 2012-07-04 | 北京航空航天大学 | 一种光纤传感用同轴封装光收发一体模块 |
| JP2016173524A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-29 | 日本電信電話株式会社 | 光集積素子 |
-
1986
- 1986-05-26 JP JP61120783A patent/JPS62277783A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004296877A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Olympus Corp | 半導体レーザ装置 |
| JP2009092817A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Casio Comput Co Ltd | プロジェクタ及びプロジェクタ用の投影ユニット |
| CN102540364A (zh) * | 2011-12-31 | 2012-07-04 | 北京航空航天大学 | 一种光纤传感用同轴封装光收发一体模块 |
| JP2016173524A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-29 | 日本電信電話株式会社 | 光集積素子 |
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