JPS6313390A - 安定化光源装置 - Google Patents
安定化光源装置Info
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- JPS6313390A JPS6313390A JP15765886A JP15765886A JPS6313390A JP S6313390 A JPS6313390 A JP S6313390A JP 15765886 A JP15765886 A JP 15765886A JP 15765886 A JP15765886 A JP 15765886A JP S6313390 A JPS6313390 A JP S6313390A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 36
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 206010041662 Splinter Diseases 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
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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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
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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】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、光源として半導体レーザを使用した光源装
置に関連し、殊にこの発明は、レーザ出力光の強度を安
定化した安定化光源装置に関する。
置に関連し、殊にこの発明は、レーザ出力光の強度を安
定化した安定化光源装置に関する。
〈従来の技術〉
従来のこの種光源装置は、第２閏に示す如く、半導体レ
ーザ１と、レーザ出力光をコリメートする光学系２と、
半導体レーザ１に駆動電流を与えるＡ Ｐ Ｃ（Ａｕｔ
ｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路と呼ばれる自動
出力制御回路３とから構成されている。前記半導体レー
ザ１は、通常そのパッケージ内に出力光の強度をモニタ
するだめのフォトダイオード（図示せず）を内蔵してお
り、このフォト・ダイオードはモニタし１こ光をその光
強度に応じた電気信号（以下、「光強度信号」という）
に変換する。この光強度信号は前記自動出力制御回路３
に出力され、この自動出力制御回路３は前記フォトダイ
オードの出力が一定となるよう半導体レーザ１の駆動電
流を制御するものである。
ーザ１と、レーザ出力光をコリメートする光学系２と、
半導体レーザ１に駆動電流を与えるＡ Ｐ Ｃ（Ａｕｔ
ｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路と呼ばれる自動
出力制御回路３とから構成されている。前記半導体レー
ザ１は、通常そのパッケージ内に出力光の強度をモニタ
するだめのフォトダイオード（図示せず）を内蔵してお
り、このフォト・ダイオードはモニタし１こ光をその光
強度に応じた電気信号（以下、「光強度信号」という）
に変換する。この光強度信号は前記自動出力制御回路３
に出力され、この自動出力制御回路３は前記フォトダイ
オードの出力が一定となるよう半導体レーザ１の駆動電
流を制御するものである。
〈発明が解決しようとする問題点〉
ところが前記のフォトダイオードは、レーザ出力光とし
て外部に投射される光（これを「フロント光」という）
を直接モニタするのではなく、このフロント光とは反対
方向へ送出される光（これを「リア光」という）を受光
するようになっている。しかもこのフォトダイオードは
半導体レーザチップへの光の戻りを防止する必要性から
、光軸よりずれた位置に配置しであるため、リア光の全
てを受光しておらず、限られた受光面に入射する光のみ
を受光している。
て外部に投射される光（これを「フロント光」という）
を直接モニタするのではなく、このフロント光とは反対
方向へ送出される光（これを「リア光」という）を受光
するようになっている。しかもこのフォトダイオードは
半導体レーザチップへの光の戻りを防止する必要性から
、光軸よりずれた位置に配置しであるため、リア光の全
てを受光しておらず、限られた受光面に入射する光のみ
を受光している。
従ってこのリア光の受光量の変化と前記フロント光の強
度変化とは常に対応関係にあるとは限らず、例えば周囲
温度の変化、半導体レーザの駆動電流の変化、半導体レ
ーザの経時変化等の原因で、フロント光とリア光のアン
バランスやビーム断面強度分布の変化等が生じると、フ
ロント光の光出力強度が変動してしまうという問題があ
る。
度変化とは常に対応関係にあるとは限らず、例えば周囲
温度の変化、半導体レーザの駆動電流の変化、半導体レ
ーザの経時変化等の原因で、フロント光とリア光のアン
バランスやビーム断面強度分布の変化等が生じると、フ
ロント光の光出力強度が変動してしまうという問題があ
る。
この発明は、かかる実情に鑑み、前記フロント光を直接
モニタする方式を採用することによって、光出力強度を
安定化した新規な安定化光源装置を提供することを目的
とする。
モニタする方式を採用することによって、光出力強度を
安定化した新規な安定化光源装置を提供することを目的
とする。
く問題点を解決するための手段〉 。
上記目的を達成するためのこの発明の構成を、一実施例
に対応する第１図を用いて説明すると、この発明の安定
化光源装置では、半導体レーザ１の出力光（フロント光
）が投射される前方向ムこビームスプリンタ４を配備し
、このビームスプリッタ４への入射光の一部を分岐させ
てその分岐光をモニタ用フォトダイオード５で受光する
ようにする。そしてこのフォトダイオード５でその受光
量に応じた光強度信号を生成してこれを自動出力制御回
路３へ出力し、この自動比カ制’ｔｌ１１回路３にて光
強度信号が一定となるよう半導体レーザ１に与える駆動
電流を自動制御Ｂするようにしている。
に対応する第１図を用いて説明すると、この発明の安定
化光源装置では、半導体レーザ１の出力光（フロント光
）が投射される前方向ムこビームスプリンタ４を配備し
、このビームスプリッタ４への入射光の一部を分岐させ
てその分岐光をモニタ用フォトダイオード５で受光する
ようにする。そしてこのフォトダイオード５でその受光
量に応じた光強度信号を生成してこれを自動出力制御回
路３へ出力し、この自動比カ制’ｔｌ１１回路３にて光
強度信号が一定となるよう半導体レーザ１に与える駆動
電流を自動制御Ｂするようにしている。
〈作用〉
半導体レーザ１の出力光（フロント光）は、その一部が
ビームスプリンタ４で反射され、その反射光はモニタ用
フォトダイオード５で受光される。
ビームスプリンタ４で反射され、その反射光はモニタ用
フォトダイオード５で受光される。
もし前記のフロント光が、周囲温度の変化。
半導体レーザの駆動電流の変化、半導体レーザの経時変
化等の原因で変動すると、前記ビームスプリンタ４での
反射光もこれに対応して変動することになり、モニタ用
フォト、ダイオード５はその受光量に応じた光強度信号
を生成する。
化等の原因で変動すると、前記ビームスプリンタ４での
反射光もこれに対応して変動することになり、モニタ用
フォト、ダイオード５はその受光量に応じた光強度信号
を生成する。
従って自動出力制御回路３はこの光強度信号を一定にす
べく半導体レーザｌの駆動電流を自動制御し、これによ
り光出力強度を安定化させる。
べく半導体レーザｌの駆動電流を自動制御し、これによ
り光出力強度を安定化させる。
〈実施例〉
第１図は、この発明の一実施例にかかる安定化光源装置
を示す。
を示す。
図示例の装置は、半導体レーザ１と、この半導体レーザ
１に駆動電流を与えてその出力を制御する自動出力制御
回路３と、レーザ出力光（フロント光）の投射前方へ光
軸に沿って配備される光学系２．偏光子６および、ビー
ムスプリッタ４と、前記光軸と直角をなす方向に配備さ
れるモニタ用フォトダイオード５とから構成されている
。
１に駆動電流を与えてその出力を制御する自動出力制御
回路３と、レーザ出力光（フロント光）の投射前方へ光
軸に沿って配備される光学系２．偏光子６および、ビー
ムスプリッタ４と、前記光軸と直角をなす方向に配備さ
れるモニタ用フォトダイオード５とから構成されている
。
前記光学系２は例えばコリメートレンズであって、レー
ザ出力光をコリメートして平行光に生成する。ビームス
プリンタ４はその入射光の一部を分岐（反Ｊｔ）させ、
その分岐光をモニタ用フォトダイオード５へ送るための
もので、光軸に対し所定の方向かつ所定の角度に傾けて
配備しである。モニタ用フォトダイオード５は前記分岐
光を受光してその受光量に応じた光強度信号を出力する
。
ザ出力光をコリメートして平行光に生成する。ビームス
プリンタ４はその入射光の一部を分岐（反Ｊｔ）させ、
その分岐光をモニタ用フォトダイオード５へ送るための
もので、光軸に対し所定の方向かつ所定の角度に傾けて
配備しである。モニタ用フォトダイオード５は前記分岐
光を受光してその受光量に応じた光強度信号を出力する
。
ところで半導体レーザ１の出力光はほぼ直線偏光（平面
偏光）となっている。いまこの直線偏光の電界ベクトル
方向が紙面に平行であると仮定すると、図示例の場合、
この偏光は電界ベクトル方向がビームスプリッタ４への
入射面に平行なＰＲ光と呼ばれる状態となっている。
偏光）となっている。いまこの直線偏光の電界ベクトル
方向が紙面に平行であると仮定すると、図示例の場合、
この偏光は電界ベクトル方向がビームスプリッタ４への
入射面に平行なＰＲ光と呼ばれる状態となっている。
これに対し電界ベクトル方向がビームスプリッタ４への
入射面に垂直な偏光はＳ偏光と呼ばれているが、一般に
Ｐ偏光の方がＳＸ光より反射率が小さく、入射角が４５
度でも反射率は１％以下である。
入射面に垂直な偏光はＳ偏光と呼ばれているが、一般に
Ｐ偏光の方がＳＸ光より反射率が小さく、入射角が４５
度でも反射率は１％以下である。
従って前記ビームスプリッタ４をＰ偏光分岐となるよう
設置すれば、ビームスプリッタ４を挿入したことによる
光出力強度の損失を最小に設定できる利点がある。この
方法は半導体レーザ１の出力強度が十分に大きく、１％
以下の分岐光量でも自動出力制御回路３が安定動作する
場合に有効である。
設置すれば、ビームスプリッタ４を挿入したことによる
光出力強度の損失を最小に設定できる利点がある。この
方法は半導体レーザ１の出力強度が十分に大きく、１％
以下の分岐光量でも自動出力制御回路３が安定動作する
場合に有効である。
一方前記ビームスプリノタ４をＳ偏光分岐となるよう設
置すれば、ビームスプリッタ４を挿入したことによる光
出力強度の損失は大きくなるが、分岐光量はＰ偏光の場
合の１０倍程度になる。これによりモニタ用フォトダイ
オード５の出力信号のＳ ／ Ｎ比が大きくなり、自動
出力制御回路３を高精度に動作させることができるもの
で、この方法はより積置に光強度を安定化したい場合に
有効である。
置すれば、ビームスプリッタ４を挿入したことによる光
出力強度の損失は大きくなるが、分岐光量はＰ偏光の場
合の１０倍程度になる。これによりモニタ用フォトダイ
オード５の出力信号のＳ ／ Ｎ比が大きくなり、自動
出力制御回路３を高精度に動作させることができるもの
で、この方法はより積置に光強度を安定化したい場合に
有効である。
この実施例の場合、ビームスプリンタ４をＰ偏光分岐と
なるよう設置すると共に、ビームスブリック４の手前位
置にＳ偏光成分を除去するだめの偏光子６が配備しであ
る。
なるよう設置すると共に、ビームスブリック４の手前位
置にＳ偏光成分を除去するだめの偏光子６が配備しであ
る。
通常半導体レーザ１の出力光は、主な偏光方向と直交す
る偏光成分をも含むものであり、Ｐ偏光分岐の場合は、
この偏光成分を選択的に反射してしまう。この偏光成分
はレーザ発振ではない自然放出光に由来するもので、こ
れに基づき半導体レーザ１の出力光を制御すると、却っ
て主要偏光成分の光強度が変動し易くなる。そこでＰ［
光分岐の場合は、前記偏光子６を挿入することで、半導
体レーザ１の光強度を安定化するものである。
る偏光成分をも含むものであり、Ｐ偏光分岐の場合は、
この偏光成分を選択的に反射してしまう。この偏光成分
はレーザ発振ではない自然放出光に由来するもので、こ
れに基づき半導体レーザ１の出力光を制御すると、却っ
て主要偏光成分の光強度が変動し易くなる。そこでＰ［
光分岐の場合は、前記偏光子６を挿入することで、半導
体レーザ１の光強度を安定化するものである。
なおＳ偏光分岐の場合は、偏光子がなくてもかなり高精
度に光出力を安定化できるが、偏光子を用いればより高
精度に光出力を安定化し得ることは勿論である。
度に光出力を安定化できるが、偏光子を用いればより高
精度に光出力を安定化し得ることは勿論である。
しかして半導体レーザ１を駆動させると、その出力光は
光学系２によりコリメートされて平行光となり、この光
は偏光子６を通過して、ビームスプリッタ４に到達する
。半導体レーザ１の出力光は電界ベクトル方向がビーム
スプリッタ４への入射面に平行なＰ偏光と呼ばれる状態
となっているため、前記偏光子６によりＳ偏光成分が除
去されて純粋な直線偏光となる。
光学系２によりコリメートされて平行光となり、この光
は偏光子６を通過して、ビームスプリッタ４に到達する
。半導体レーザ１の出力光は電界ベクトル方向がビーム
スプリッタ４への入射面に平行なＰ偏光と呼ばれる状態
となっているため、前記偏光子６によりＳ偏光成分が除
去されて純粋な直線偏光となる。
偏光子６の通過光はその大部分がビームスプリッタ４を
透過するが、そのごく一部がビームスプリンタ４で反射
されてその反射光がモニタ用フォトダイオード５で受光
される。このフォトダイオード５では、その受光９４こ
応じた光強度信号を生成してこれを自動出力制御回路３
へ出力し、この自動出力制御回路３は光強度信号が一定
となるよう半導体レーザ１に与える駆動電流を自動制御
する。
透過するが、そのごく一部がビームスプリンタ４で反射
されてその反射光がモニタ用フォトダイオード５で受光
される。このフォトダイオード５では、その受光９４こ
応じた光強度信号を生成してこれを自動出力制御回路３
へ出力し、この自動出力制御回路３は光強度信号が一定
となるよう半導体レーザ１に与える駆動電流を自動制御
する。
いまもし半導体レーザ１の出力光（フロント光）が、周
囲温度の変化、半導体レーザの駆動電流の変化、半導体
レーザの経時変化等の原因で変動すると、前記ビームス
プリッタ４での反射光もこれに対応して変動することに
なる。従ってモニタ用フォト、ダイオード５はその受光
量に応じた光強度信号を生成するから、自動出力制御回
路３はこの光強度信号入力を一定にすべく半導体レーザ
１の駆動電流を自動制御して、光出力強度を安定化する
ものである。
囲温度の変化、半導体レーザの駆動電流の変化、半導体
レーザの経時変化等の原因で変動すると、前記ビームス
プリッタ４での反射光もこれに対応して変動することに
なる。従ってモニタ用フォト、ダイオード５はその受光
量に応じた光強度信号を生成するから、自動出力制御回
路３はこの光強度信号入力を一定にすべく半導体レーザ
１の駆動電流を自動制御して、光出力強度を安定化する
ものである。
〈発明の効果〉
この発明は上記の如く、半導体レーザの出力光のうちフ
ロント光を直接モニタして光出力強度を制御するように
したから、リア光をモニタしていた従来方式に比較して
光出力強度を一層安定化できる等、発明目的を達成した
顕著な効果を奏する。
ロント光を直接モニタして光出力強度を制御するように
したから、リア光をモニタしていた従来方式に比較して
光出力強度を一層安定化できる等、発明目的を達成した
顕著な効果を奏する。
第１図はこの発明の一実施例にかかる安定化光源装置の
構成を示す説明図、第２図は従来例の構成を示す説明図
である。 １・・・・半導体レーザ ３・・・・自動出力制御回路 ４・・・・ビームスプリッタ ５・・・・モニタ用フォトダイオード 特許 出願人 立石電機株式会社 ギフト２）シ２ ｔ；ｉ４イ！・１の才糞Ｍ元を
説明ロ／−４４４４ｂ−グ・ ２−・−１５ｈｔ上／フルＪ仕２１辺跡ｌ−−−σ−Ａ
スフ０す、／
構成を示す説明図、第２図は従来例の構成を示す説明図
である。 １・・・・半導体レーザ ３・・・・自動出力制御回路 ４・・・・ビームスプリッタ ５・・・・モニタ用フォトダイオード 特許 出願人 立石電機株式会社 ギフト２）シ２ ｔ；ｉ４イ！・１の才糞Ｍ元を
説明ロ／−４４４４ｂ−グ・ ２−・−１５ｈｔ上／フルＪ仕２１辺跡ｌ−−−σ−Ａ
スフ０す、／
Claims (4)
- （１）半導体レーザを光源とする装置であって、レーザ
出力光の投射前方に配備されて入射光の一部を分岐させ
るビームスプリッタと、 このビームスプリッタの分岐光を受光してその受光量に
応じた光強度信号を出力するモニタ用フォトダイオード
と、 このモニタ用フォトダイオードからの光強度信号を得て
半導体レーザに与える駆動電流を自動制御する自動出力
制御回路とを具備して成る安定化光源装置。 - （２）前記ビームスプリッタは、レーザ出力光がＰ偏光
の状態で入射するよう設置されている特許請求の範囲第
１項記載の安定化光源装置。 - （３）前記ビームスプリッタの手前位置に、Ｓ偏光成分
を除去するための偏光子が配備されている特許請求の範
囲第１項または第２項記載の安定化光源装置。 - （４）前記ビームスプリッタは、レーザ出力光がＳ偏光
の状態で入射するよう設置されている特許請求の範囲第
１項記載の安定化電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15765886A JPS6313390A (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 安定化光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15765886A JPS6313390A (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 安定化光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6313390A true JPS6313390A (ja) | 1988-01-20 |
Family
ID=15654540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15765886A Pending JPS6313390A (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 安定化光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6313390A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63271225A (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-09 | Sharp Corp | 光出力安定化方法および該方法に使用する光検出器 |
| JPH02192693A (ja) * | 1988-12-06 | 1990-07-30 | Anritsu Corp | 安定化光源装置 |
| WO2002080316A3 (en) * | 2001-03-30 | 2004-02-19 | Asah Medico As | Optical feedback system |
| JP2010286448A (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-24 | Nippon Signal Co Ltd:The | 光測距装置 |
| JP2014220401A (ja) * | 2013-05-09 | 2014-11-20 | 株式会社リコー | 光デバイス、光走査装置及び画像形成装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS558006A (en) * | 1978-06-30 | 1980-01-21 | Hitachi Ltd | Semi-conductor laser output stabilizing method and device therefore |
| JPS5534436A (en) * | 1978-08-31 | 1980-03-11 | Fujitsu Ltd | Semiconductor luminous device |
| JPS60257190A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-18 | Sharp Corp | 光情報装置 |
-
1986
- 1986-07-03 JP JP15765886A patent/JPS6313390A/ja active Pending
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