JPS63317935A - 波長変動制御光学装置 - Google Patents
波長変動制御光学装置Info
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- JPS63317935A JPS63317935A JP62153298A JP15329887A JPS63317935A JP S63317935 A JPS63317935 A JP S63317935A JP 62153298 A JP62153298 A JP 62153298A JP 15329887 A JP15329887 A JP 15329887A JP S63317935 A JPS63317935 A JP S63317935A
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- JP
- Japan
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- laser
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- semiconductor laser
- control optical
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 36
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract description 8
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 235000006732 Torreya nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000111306 Torreya nucifera Species 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
- H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser
-
- 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
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0262—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices
- H01S5/0264—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices for monitoring the laser-output
-
- 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
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4031—Edge-emitting structures
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〕
本発明は半導体レーザを用いた光学装置に係り、特に半
導体レーザの波長が不変であることが望ましい光ディス
ク、ホログラムスキャナを用いたレーザプリンタ等に用
いて好適な波長変動制御光学装置に関する。
導体レーザの波長が不変であることが望ましい光ディス
ク、ホログラムスキャナを用いたレーザプリンタ等に用
いて好適な波長変動制御光学装置に関する。
従来の光記録、再生兼用光ディスク装置は日立評論１９
８３年６５巻、Ｎα１０，２３頁〜２８頁に記載のよう
に記録、再生は１個の半導体レーザで行ない、たとえば
記録時には出力２０ｍＷでパルス発振させ、再生時には
４ｍＷで連続発振させる。したがって、この装置におい
ては光記録時と光再生時においては半導体レーザ発光部
の主に熱損失に起因する温度上昇の程度が異なり、その
結果として光記録時と光再生時においてレーザ光波長が
変化する。光波長の変化は光学系の色収差を発生させる
ために光学系においては色収差補正の必要が生じる。し
かし１色収差補正を光学系で行なうにはレンズが大きく
、高価なものとなる欠点があった。
８３年６５巻、Ｎα１０，２３頁〜２８頁に記載のよう
に記録、再生は１個の半導体レーザで行ない、たとえば
記録時には出力２０ｍＷでパルス発振させ、再生時には
４ｍＷで連続発振させる。したがって、この装置におい
ては光記録時と光再生時においては半導体レーザ発光部
の主に熱損失に起因する温度上昇の程度が異なり、その
結果として光記録時と光再生時においてレーザ光波長が
変化する。光波長の変化は光学系の色収差を発生させる
ために光学系においては色収差補正の必要が生じる。し
かし１色収差補正を光学系で行なうにはレンズが大きく
、高価なものとなる欠点があった。
本発明の目的は半導体レーザの還境温度の変化および注
入電流の変化等に起因する波長変動を制御することによ
り光学レンズ等の光学素子の色収差補正を無しですます
ことを目的とする。
入電流の変化等に起因する波長変動を制御することによ
り光学レンズ等の光学素子の色収差補正を無しですます
ことを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明では、レーザ発振す
るｐｎ接合部をもつ半導体レーザの近接した場所に、モ
ノリシックに配置したｐｎ接合部に電流を印加すること
により、該半導体レーザの波長変動を制御する。
るｐｎ接合部をもつ半導体レーザの近接した場所に、モ
ノリシックに配置したｐｎ接合部に電流を印加すること
により、該半導体レーザの波長変動を制御する。
第２図は、モノリシックに作成した３素子からなるレー
ザアレイを示している。中央にある素子はレーザ動作を
行なうが、両端の素子は本来レーザであったが、レーザ
光出射端面に傷を付ける、あるいは一時的に過度に電流
を流し劣化させて、レーザとして動作せず、単なるＰＮ
接合ダイオードとしてのみ動作するようにしておく。両
端の素子、すなわちＰＮ接合ダイオード部に電流を流す
と、素子内部に熱が発生し、この熱は熱伝導で中央の素
子に伝わり、中央の素子の温度を変化させる。このため
、中央の素子に電流が流れ、レーザ光が出射している時
、もし中央の素子の電流の変動および環境の温度により
レーザ光の波長が変わっても、両端の素子に流す電流を
制御することでレーザ光の波長を不変にできる。図中１
は、中央のレーザのｐ側電極、２はｎ側電極、３，４は
ＰＮ接合部で活性層ともいわれる。
ザアレイを示している。中央にある素子はレーザ動作を
行なうが、両端の素子は本来レーザであったが、レーザ
光出射端面に傷を付ける、あるいは一時的に過度に電流
を流し劣化させて、レーザとして動作せず、単なるＰＮ
接合ダイオードとしてのみ動作するようにしておく。両
端の素子、すなわちＰＮ接合ダイオード部に電流を流す
と、素子内部に熱が発生し、この熱は熱伝導で中央の素
子に伝わり、中央の素子の温度を変化させる。このため
、中央の素子に電流が流れ、レーザ光が出射している時
、もし中央の素子の電流の変動および環境の温度により
レーザ光の波長が変わっても、両端の素子に流す電流を
制御することでレーザ光の波長を不変にできる。図中１
は、中央のレーザのｐ側電極、２はｎ側電極、３，４は
ＰＮ接合部で活性層ともいわれる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。２３
は２個のｐｎ接合部を七ノリシックに配置した素子で、
素子３はレーザとして、素子４はレーザ発振せず制御用
素子として働く。この実施例では素子３から出射するレ
ーザ光の波長は環境温度、素子３に注入する電流によら
ず一定にできる。素子３から出射するレーザ光５は、レ
ンズ６によりコリメートされ、分散素子として使用する
グレーティング７に入射する。グレーティング７から回
折するレーザ光の回折角はレーザ光の波長に比例してお
り、第１図（ｂ）に示すように２分割光検知器８の中央
１１に位置するように調整しておく。このように調整し
ておくと、もし何かの原因でレーザ波長が変化し２分割
光検知器に入射するレーザ光が１２の位置になると、２
分割光検知器からの電気信号は異なる出力電圧となる。
は２個のｐｎ接合部を七ノリシックに配置した素子で、
素子３はレーザとして、素子４はレーザ発振せず制御用
素子として働く。この実施例では素子３から出射するレ
ーザ光の波長は環境温度、素子３に注入する電流によら
ず一定にできる。素子３から出射するレーザ光５は、レ
ンズ６によりコリメートされ、分散素子として使用する
グレーティング７に入射する。グレーティング７から回
折するレーザ光の回折角はレーザ光の波長に比例してお
り、第１図（ｂ）に示すように２分割光検知器８の中央
１１に位置するように調整しておく。このように調整し
ておくと、もし何かの原因でレーザ波長が変化し２分割
光検知器に入射するレーザ光が１２の位置になると、２
分割光検知器からの電気信号は異なる出力電圧となる。
この差信号は、差動増幅器９で増幅され、制御用電流と
してｐｎ接合４をもつ素子に印加される。以上の原理で
２分割光検知器に入射するレーザ光位置１２から１１−
の場所に制御されることになり、この結果レーザ光波長
も一定に保持されることになる。
してｐｎ接合４をもつ素子に印加される。以上の原理で
２分割光検知器に入射するレーザ光位置１２から１１−
の場所に制御されることになり、この結果レーザ光波長
も一定に保持されることになる。
第３図（ａ）はホログラム光走査器を用いたレーザプリ
ンタに本発明を適用した例を示す。半導体レーザ３には
文字発生信号器１３からの電気信号（第２図（ｂ）に示
す）が印加され、半導体レーザ３から出射するレーザ光
を光変調する。第３図（ｂ）は電気信号を示す。１９は
ホログラム光走査器１６上の複数のホログラムが光走査
する間のブランキング区間であり、２０は光走査してい
る区間を示し、印字する文字情報に対応する電気信号が
印加されている。制御用ＰＮ接合に印加する電流は、ブ
ランキング区間１９で出射するレーザ光の波長を２分割
光検知器８で検知することにより定められる。光走査区
間ではその制御用電流はサンプルホール素子１４により
保持されるように設定する。図中、１５はビーム分割器
、３５は増幅器、１８は感光ドラムを示し、１７は文字
信号発生器１３により発生された電気信号により光走査
時に印加された情報を示している。
ンタに本発明を適用した例を示す。半導体レーザ３には
文字発生信号器１３からの電気信号（第２図（ｂ）に示
す）が印加され、半導体レーザ３から出射するレーザ光
を光変調する。第３図（ｂ）は電気信号を示す。１９は
ホログラム光走査器１６上の複数のホログラムが光走査
する間のブランキング区間であり、２０は光走査してい
る区間を示し、印字する文字情報に対応する電気信号が
印加されている。制御用ＰＮ接合に印加する電流は、ブ
ランキング区間１９で出射するレーザ光の波長を２分割
光検知器８で検知することにより定められる。光走査区
間ではその制御用電流はサンプルホール素子１４により
保持されるように設定する。図中、１５はビーム分割器
、３５は増幅器、１８は感光ドラムを示し、１７は文字
信号発生器１３により発生された電気信号により光走査
時に印加された情報を示している。
第４図は光記録、光再生両用の光ディスク装置を示して
いる。レーザ光は信号発生器２９からの電気信号（第５
図（ａ）に示す）により光変調される。第５図（、）は
レーザ素子に印加される電流を示している。ディスク装
置が光ディスク２６の情報を再生する再生区間では、レ
ーザ素子から出射するレーザ光は弱くても良いため、小
さい電流２１をレーザ素子に印加する。光記録時間には
２２に示すように大電流のパルスがレーザ素子に印加さ
れる。レーザ素子に以上説明したように２種類の電流が
印加されることになるため、レーザ素子から出射するレ
ーザ光の波長は変動する。このため、レンズ２４．２５
は通常色収差補正されたものを用いられるため大きなも
亡となるが、本発明ではレーザ波長が変動しないように
するため色収差補正の必要はなくなる。第５図（ｂ）に
制御用ｐｎ接合部に印加する電流信号を示す。再生時間
には大きな電流、光記録時間には小さな電流を印加する
。このように設定するとレーザ光の再生時間にはレーザ
素子自身に注入される電流は小さいのでこれによるレー
ザ素子部の発熱は小さくなるが、一方隣りにある制御用
素子としてのｐｎ接合部に流される電流は大きいので制
御用素子の温度上昇が大きく、熱伝導でレーザ素子部の
温度もまた上昇させる。光記録時間には光記録パルス電
流が大きくレーザ素子部の発熱が大きいが、制御用素子
に流される電流は小さくされている。以上の結果として
レーザ素子部の温度変化は再生時間でも記録時間でも小
さく抑えられ、したがって、波長変化も小さく抑えられ
る結果となる。
いる。レーザ光は信号発生器２９からの電気信号（第５
図（ａ）に示す）により光変調される。第５図（、）は
レーザ素子に印加される電流を示している。ディスク装
置が光ディスク２６の情報を再生する再生区間では、レ
ーザ素子から出射するレーザ光は弱くても良いため、小
さい電流２１をレーザ素子に印加する。光記録時間には
２２に示すように大電流のパルスがレーザ素子に印加さ
れる。レーザ素子に以上説明したように２種類の電流が
印加されることになるため、レーザ素子から出射するレ
ーザ光の波長は変動する。このため、レンズ２４．２５
は通常色収差補正されたものを用いられるため大きなも
亡となるが、本発明ではレーザ波長が変動しないように
するため色収差補正の必要はなくなる。第５図（ｂ）に
制御用ｐｎ接合部に印加する電流信号を示す。再生時間
には大きな電流、光記録時間には小さな電流を印加する
。このように設定するとレーザ光の再生時間にはレーザ
素子自身に注入される電流は小さいのでこれによるレー
ザ素子部の発熱は小さくなるが、一方隣りにある制御用
素子としてのｐｎ接合部に流される電流は大きいので制
御用素子の温度上昇が大きく、熱伝導でレーザ素子部の
温度もまた上昇させる。光記録時間には光記録パルス電
流が大きくレーザ素子部の発熱が大きいが、制御用素子
に流される電流は小さくされている。以上の結果として
レーザ素子部の温度変化は再生時間でも記録時間でも小
さく抑えられ、したがって、波長変化も小さく抑えられ
る結果となる。
いままで述べた実施例は、レーザ素子から出射するレー
ザ光の波長を変化させないようにすることで説明したが
、本発明は光学装置に要求される仕様として意図的に波
長を所定量だけ大きく変化させる場合にも有効に用いら
れることは当然である。
ザ光の波長を変化させないようにすることで説明したが
、本発明は光学装置に要求される仕様として意図的に波
長を所定量だけ大きく変化させる場合にも有効に用いら
れることは当然である。
第１図は本発明の波長変動制御光学装置を示す図、第２
図は本発明に用いるモノリシックに作成したｐｎ接合の
アレイの一例を示す図、第３図は本発明の装置をレーザ
プリンタに適用した例を示す図、第４図は光ディスク装
置に適用した例を示す図、第５図はその信号波形を示す
図である。 茅 ２図 穿３図
図は本発明に用いるモノリシックに作成したｐｎ接合の
アレイの一例を示す図、第３図は本発明の装置をレーザ
プリンタに適用した例を示す図、第４図は光ディスク装
置に適用した例を示す図、第５図はその信号波形を示す
図である。 茅 ２図 穿３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、レーザ発振するｐｎ接合部をもつ半導体レーザの近
接した場所にモノリシックに配置したｐｎ接合部に電流
を印加することにより該半導体レーザの波長変動を制御
することを特徴とする波長変動制御光学装置。 ２、上記半導体レーザに注入する電流の変化に同期して
上記近接した場所に配置したｐｎ接合部に注入する電流
を変化させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の波長変動制御光学装置。 ３、上記半導体レーザからの光の波長変動を分散素子お
よび光検知器で検知し、その検知信号に応じて上記近接
した場所に配置したｐｎ接合部に電流を印加することに
より波長変動を制御することを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の波長変動制御光学装置。 ４、ホログラムスキャナ装置に適用したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の波長変動制御光学装置。 ５、光ディスク装置に適用したことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の波長変動制御光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62153298A JPS63317935A (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 波長変動制御光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62153298A JPS63317935A (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 波長変動制御光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63317935A true JPS63317935A (ja) | 1988-12-26 |
Family
ID=15559415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62153298A Pending JPS63317935A (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 波長変動制御光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63317935A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1320156A1 (en) * | 2001-12-13 | 2003-06-18 | Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) | Control loop apparatus and method therefor |
| EP1322006A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-06-25 | Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) | Apparatus for detecting wavelength drift and method therefor |
-
1987
- 1987-06-22 JP JP62153298A patent/JPS63317935A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1320156A1 (en) * | 2001-12-13 | 2003-06-18 | Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) | Control loop apparatus and method therefor |
| EP1322006A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-06-25 | Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) | Apparatus for detecting wavelength drift and method therefor |
| US6919963B2 (en) | 2001-12-21 | 2005-07-19 | Agilent Technologies, Inc. | Apparatus for detecting wavelength drift and method therefor |
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