JP2005242033A - 球状体積型位相格子とその製造方法及びそれを用いた光モジュール及び半導体レーザモジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透光性材料を用い周期的な屈折率変化をもたせた位相格子を球状に構成し、レンズと回折光によるフィルタリング機能を付加し、複合機能化する。それと光学素子または半導体レーザとをファイバにより接続し、光モジュール及び半導体レーザモジュールを実現する。
【選択図】図1
Description
Λ(mask)=2×Λ(FBG)
の関係にある。
λb=2×n×Λ(FBG)
n:ファイバコアの実効屈折率
で示される。
n0×sinθ0=n×sinθ1となり
位相格子用基板10内での角度θ1は入射する角度をθ0とするとスネルの法則から
θ1=sin―1{sinθ0/n}
n:位相格子用基板の屈折率
n0:空気の屈折率(=1)となる。
Cm=Cuv/n となり
Cm=f×λm、Cuv=f×λuvより
λm=λuv/n となる。
2A×[cos{(2×π×Y×sinθ1)/λm}]=0
A:各平面波の振幅
Y:Y軸の位置
Y(k)={(2×k+1)×λm}/(4×sinθ1)
(kは、任意の整数)
で示される直線群になる。
P=Y(k+1)−Y(k)
P=λm/{2×sinθ1}
で示され、その一定周期のラインが露光される。
r≦8×ε×(n―1)3/[n×{1−(n−1)2}×NA3]
を満足することを特徴とする光モジュール。
θ=tan―1{sinα/(n―cosα)}(5°≦α≦25°)
を満足することを特徴とする。
θ1=sin―1(λm×sinθr/λb)
λm=λuv/n
図2(a)の透光型の実施形態で、X軸に格子面が平行になるように球状体積型位相格子1を設置し、X軸に対し角度θrで光を入射する。その場合、光軸方向の波長λbの光は、内部に構成された位相格子2により回折、角度θrで反射、それ以外の光(λa)はそのまま回折せず透過する。
f=n×r/{2×(n―1)}
又、収差円直径2εは
2ε={n/(n−1)2―1}×f×NA3/4となり開口数NAは
NA=sinα(空気中)
(f>r)
で示される。
1×10―5(m)>2ε
の関係を満足することが望ましい。
D=2r=16×ε×(n―1)3/[n×{1−(n−1)2}×NA3
NA=sinα(5°≦α≦25°)
ε<5×10―6
n=1.4〜1.8
を満足する。
θ=tan―1{sinα/(n−cosα)}(5°≦α≦25°)
となる。
2:位相格子
3:位相格子面
4:光学素子
5:光ファイバ
6:ホルダ
7:球レンズ
8:ペルチエ素子
9:光アイソレータ
10:位相格子用基板
11:記録光
12:位相マスク
13:FBG
14:入射光
15:透過光
16:回折光
17:半導体レーザ
18:体積型位相格子
19:入射面
20:端面反射光
21:多面体
22:切断面
n:透光性材料の屈折率
P:位相格子間隔
D:球状レンズの外径
λa:透過光の波長
λb:回折光の波長
λuv:記録光の波長
Λ(mask):位相格子間隔
Λ(FBG):位相格子間隔
Cm:位相格子用基板内での記録光速度
Cuv:空気中での記録光速度
α:入射光角度
ε:収差円半径
θr:回折角
f:焦点距離
r:球状レンズ半径
α:開口角
Claims (7)
- 透光性材料からなる球状レンズ内部に周期的な屈折率変化を有する位相格子を有することを特徴とする球状体積型位相格子。
- 上記球状レンズがSiO2ガラスを主成分とし、Ag、Ge、Sb、Snの少なくともいずれか一つを添加した透光性材料からなることを特徴とする請求項1に記載の球状体積型位相格子。
- 請求項1〜2のいずれかに記載の球状体積型位相格子と、該球状体積型位相格子に光を入射する光源からなり、上記球状レンズの半径をr、球状レンズに入射する光源の開口角をα(5°≦α≦25°)、開口数をNA=sinα、収差円半径をε<5×10―6、屈折率をn(1.4≦n≦1.8)としたとき、
r≦8×ε×(n―1)3/[n×{1−(n−1)2}×NA3]
を満足することを特徴とする光モジュール。 - 上記球レンズ内の入出射光の屈折角をθとしたとき、
θ=tan―1{sinα/(n―cosα)}(5°≦α≦25°)
を満足することを特徴とする請求項3記載の光モジュール。 - 上記球状体積型位相格子を筒状ホルダ内またはV溝を有する基板上に設置したことを特徴とする請求項4記載の光モジュール。
- 上記光源として半導体レーザーを用いたことを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の光モジュール。
- 透光性材料にレーザ光を照射することによって上記透光性材料の内部に周期的な屈折率変化を有する位相格子を生じさせる工程、上記位相格子を有する部分を透光性材料から切り出す工程、上記切り出した部分を精密研磨して球状レンズとする工程を順次行うことを特徴とする球状体積型位相格子の製造方法。
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JP2004052542A JP4462960B2 (ja) | 2004-02-26 | 2004-02-26 | 外部共振器、半導体レーザモジュール並びに球状体積型位相格子の製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012073681A1 (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-07 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | レーザ光源、干渉計および分光器 |
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2004
- 2004-02-26 JP JP2004052542A patent/JP4462960B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2012073681A1 (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-07 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | レーザ光源、干渉計および分光器 |
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