JPS6290990A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS6290990A JPS6290990A JP61213950A JP21395086A JPS6290990A JP S6290990 A JPS6290990 A JP S6290990A JP 61213950 A JP61213950 A JP 61213950A JP 21395086 A JP21395086 A JP 21395086A JP S6290990 A JPS6290990 A JP S6290990A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- astigmatism
- plates
- laser
- semiconductor laser
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- 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
- H01S5/02257—Out-coupling of light using windows, e.g. specially adapted for back-reflecting light to a detector inside the housing
-
- 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
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装置、特に半導体レー
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装置、特に半導体レー
ザの非点収差を補正した半導体レーザ装置に関する。
［発明の背景］
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、光通信への応用分野だけ
でなく、精密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。
視化など大幅な改善がなされ、光通信への応用分野だけ
でなく、精密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。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
。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、又は接合面に平行な軸０８
方向のビームウェスト位置、Ｙは垂直な軸０７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。
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。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
。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、又は接合面に平行な軸０８
方向のビームウェスト位置、Ｙは垂直な軸０７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Ｑは軸０８方向の光線、実線ｍは軸０７方向の
光線を示す。ｘ’ 、ｙ’は結像光学系２によるＸ。
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Ｑ
と、これに垂直な平面ｙｏｚ内に含まれる光線ｍとで、
収束する位置ずれΔＳをもたらす。
つ光源からの光線は、水平面ＸＯＺ内に含まれる光線Ｑ
と、これに垂直な平面ｙｏｚ内に含まれる光線ｍとで、
収束する位置ずれ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。
保
したがって、光学系の解像度を充分補記し、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。すな
わち、シリンドリカルレンズは収束パワーが方向によっ
て異なるため、光軸に対する角度位置μ他、光軸方向に
おける位置、非点収差に対するパワーの方向性の位置を
調整する必要があり５位置調整が困難であるという欠点
があった。
となっていないため、調整が極めて困難であった。すな
わち、シリンドリカルレンズは収束パワーが方向によっ
て異なるため、光軸に対する角度位置μ他、光軸方向に
おける位置、非点収差に対するパワーの方向性の位置を
調整する必要があり５位置調整が困難であるという欠点
があった。
また、半導体レーザの収差量にバラツキがある場合には
、個々の半導体レーザの特性に応じたシリンドリカルレ
ンズの設計・製作が必要である等の欠点も参妾噂あり、
しかも半導体レーザと一体化して取扱うことは不可能で
あった。
、個々の半導体レーザの特性に応じたシリンドリカルレ
ンズの設計・製作が必要である等の欠点も参妾噂あり、
しかも半導体レーザと一体化して取扱うことは不可能で
あった。
［発明の目的コ
本発明の目的は、半導体レーザの有する非点収差を、設
計・製作が簡単でかつ安価な光学素子でもって補正する
ことができ、しかも半導体レーザと一体化して非点収差
の補正された光源として取扱うことができる小型で安価
な半導体レーザ装置を提供することである。
計・製作が簡単でかつ安価な光学素子でもって補正する
ことができ、しかも半導体レーザと一体化して非点収差
の補正された光源として取扱うことができる小型で安価
な半導体レーザ装置を提供することである。
［発明の概要コ
本発明は、かかる目的を達成するために、設計製作が簡
単でかつ安価な平行平面板を用い、この平面平面板を半
導体レーザから送出される光束中に傾けて配置するとと
もに、半導体レーザと平行平面板を一体化して非点収差
の補正された光源とすることを特徴とする。
単でかつ安価な平行平面板を用い、この平面平面板を半
導体レーザから送出される光束中に傾けて配置するとと
もに、半導体レーザと平行平面板を一体化して非点収差
の補正された光源とすることを特徴とする。
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（例えば、久保
田広著「光学」合波書店、１９６４年、第１２８頁〜第
１３１頁）。本発明は、この現象を逆に利用し、半導体
レーザから送出される非点収差をもった光束中に平行平
面板を傾けて配置することによって、光源自体の非点収
差を補正するものである。収束光束が傾けられた平行平
面板を通過するとき、非点収差が発生することは従来か
ら知られていることであるが、これは非点収差が全くな
い点光源からの光束が平行平面板を通過するとどれくら
いの非点収差が発生するかを示したものであり、非点収
差のない点光源の場合を扱ったものである。これに対し
本発明は。
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（例えば、久保
田広著「光学」合波書店、１９６４年、第１２８頁〜第
１３１頁）。本発明は、この現象を逆に利用し、半導体
レーザから送出される非点収差をもった光束中に平行平
面板を傾けて配置することによって、光源自体の非点収
差を補正するものである。収束光束が傾けられた平行平
面板を通過するとき、非点収差が発生することは従来か
ら知られていることであるが、これは非点収差が全くな
い点光源からの光束が平行平面板を通過するとどれくら
いの非点収差が発生するかを示したものであり、非点収
差のない点光源の場合を扱ったものである。これに対し
本発明は。
半導体レーザ自身の有する非点収差つまり光源自身の非
点収差を問題としており、平行平面板が光源自体の非点
収差の補正に極めて有用であることを見出し、半導体レ
ーザから送出される非点収差をもった光束中に平行平面
板を傾けて配置するとともに、半導体レーザと平行平面
板を一体化することによって、非点収差をもつ半導体レ
ーザを光デイスク装置やレーザプリンタ装置などの光源
として使用するに際して、非点収差による悪影響のない
点光源として扱えるようにした点に本発明の特徴がある
。
点収差を問題としており、平行平面板が光源自体の非点
収差の補正に極めて有用であることを見出し、半導体レ
ーザから送出される非点収差をもった光束中に平行平面
板を傾けて配置するとともに、半導体レーザと平行平面
板を一体化することによって、非点収差をもつ半導体レ
ーザを光デイスク装置やレーザプリンタ装置などの光源
として使用するに際して、非点収差による悪影響のない
点光源として扱えるようにした点に本発明の特徴がある
。
［発明の実施例］
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る。図において
、１は半導体レーザであり、この半導体レーザ１からは
、第１図に示したように接合面に平行な方向とこれに垂
直な方向とでは収束点が異なる非点収差をもつ光ビーム
が放出される。３は厚みｄ、屈折率ｎの平行平面板であ
り、半導体レーザ１から送出される光ビーム中に傾けて
配置されている。この平行平面板によって生じる非点隔
差Δは、前述の久保田広著「光学」 （合波書店、１９
６４年）第１３１頁によれば、 で与えられる。但し、ｉは入射角（傾き角）、ｉ′は屈
折角であり、ｉ ’ ＝ｓｉｎ １（−）である。この
式にもとづいて、平行平面板の厚さｄ。
、１は半導体レーザであり、この半導体レーザ１からは
、第１図に示したように接合面に平行な方向とこれに垂
直な方向とでは収束点が異なる非点収差をもつ光ビーム
が放出される。３は厚みｄ、屈折率ｎの平行平面板であ
り、半導体レーザ１から送出される光ビーム中に傾けて
配置されている。この平行平面板によって生じる非点隔
差Δは、前述の久保田広著「光学」 （合波書店、１９
６４年）第１３１頁によれば、 で与えられる。但し、ｉは入射角（傾き角）、ｉ′は屈
折角であり、ｉ ’ ＝ｓｉｎ １（−）である。この
式にもとづいて、平行平面板の厚さｄ。
屈折率ｎ、入射角（傾き角）ｉを選定することにより、
半導体レーザーで生じる非点収差を補正することかでき
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。
半導体レーザーで生じる非点収差を補正することかでき
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（傾き角）２０°で非点収差２２μ
ｍの補正が可能である。また、本実施例では、半導体レ
ーザーと平行平面板３を同一のマウント５上に配置し、
角度調整板６／ｌ矢印の如く移動することにより。
使用すれば、入射角（傾き角）２０°で非点収差２２μ
ｍの補正が可能である。また、本実施例では、半導体レ
ーザーと平行平面板３を同一のマウント５上に配置し、
角度調整板６／ｌ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、半
導体レーザ１と平行平面板３を一体化して非点収差の補
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
かすことができる。
導体レーザ１と平行平面板３を一体化して非点収差の補
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
かすことができる。
［発明の効果コ
以上の如く本発明によれば、半導体レーザの有する非点
収差を、設計・製作が簡単でかつ安価な平行平面板でも
って補正することができ、しかも半導体レーザと平行平
面板を一体化して非点収差の補正された光源とするので
、光デイスク装置やレーザプリンタ装置などの光源とし
て用いることにより、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。
収差を、設計・製作が簡単でかつ安価な平行平面板でも
って補正することができ、しかも半導体レーザと平行平
面板を一体化して非点収差の補正された光源とするので
、光デイスク装置やレーザプリンタ装置などの光源とし
て用いることにより、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。
このように本発明によれば、非点収差のある半導体レー
ザを用いるにもかかわらず、この非点収差を十分低レベ
ルに抑えた点光源として扱える小型で安価な半導体レー
ザ〃光源を得ることができる。
ザを用いるにもかかわらず、この非点収差を十分低レベ
ルに抑えた点光源として扱える小型で安価な半導体レー
ザ〃光源を得ることができる。
第１図は非点収差を持つ光源の結像関係を示す図、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である。 １・・・半導体レーザ、２・・・結像光学系、３・・・
平行平面板、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ビームウェス
ト位置。 弁）回
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である。 １・・・半導体レーザ、２・・・結像光学系、３・・・
平行平面板、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ビームウェス
ト位置。 弁）回
Claims (1)
- １、接合面に平行な方向とこれに垂直な方向とでは収束
点が異なる非点収差をもつ光束を送出する半導体レーザ
を用い、該半導体レーザから送出される光束中に、該光
束の非点収差を補正するよう平行平面板を傾けて挿入す
るとともに、該半導体レーザと該平行平面板を一体化し
て非点収差の補正された光源とする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 |
|---|---|---|---|
| JP61213950A JPS6290990A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61213950A JPS6290990A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 半導体レ−ザ装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16785184A Division 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 |
|---|---|---|---|
| JP3234422A Division JPH0722219B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 半導体レーザ光源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6290990A true JPS6290990A (ja) | 1987-04-25 |
| JPH0552071B2 JPH0552071B2 (ja) | 1993-08-04 |
Family
ID=16647732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61213950A Granted JPS6290990A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6290990A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04363084A (ja) * | 1991-09-13 | 1992-12-15 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ光源 |
| EP1691458A1 (en) * | 2003-12-03 | 2006-08-16 | Sony Corporation | External resonator type semiconductor laser |
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 |
-
1986
- 1986-09-12 JP JP61213950A patent/JPS6290990A/ja active Granted
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 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04363084A (ja) * | 1991-09-13 | 1992-12-15 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ光源 |
| EP1691458A1 (en) * | 2003-12-03 | 2006-08-16 | Sony Corporation | External resonator type semiconductor laser |
| EP1691458A4 (en) * | 2003-12-03 | 2007-09-05 | Sony Corp | SEMI-CONDUCTOR LASER OF EXTERNAL RESONATOR TYPE |
| US7729400B2 (en) | 2003-12-03 | 2010-06-01 | Sony Corporation | External cavity type semiconductor laser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0552071B2 (ja) | 1993-08-04 |
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