JP7170177B2 - 光源測定装置 - Google Patents

光源測定装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7170177B2
JP7170177B2 JP2018242267A JP2018242267A JP7170177B2 JP 7170177 B2 JP7170177 B2 JP 7170177B2 JP 2018242267 A JP2018242267 A JP 2018242267A JP 2018242267 A JP2018242267 A JP 2018242267A JP 7170177 B2 JP7170177 B2 JP 7170177B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light emitting
axis
image
emitting point
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.)
Active
Application number
JP2018242267A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020106285A (ja
Inventor
重之 森
浩司 船見
正裕 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2018242267A priority Critical patent/JP7170177B2/ja
Priority to US16/712,841 priority patent/US11456572B2/en
Priority to DE102019219875.9A priority patent/DE102019219875A1/de
Publication of JP2020106285A publication Critical patent/JP2020106285A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7170177B2 publication Critical patent/JP7170177B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • G01B11/272Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/0014Measuring characteristics or properties thereof
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0019Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors)
    • G02B19/0023Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors) at least one surface having optical power
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0052Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode
    • G02B19/0057Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode in the form of a laser diode array, e.g. laser diode bar

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Description

本開示は、光源測定装置、特に複数の発光点を有する光源の測定装置に関するものである。
半導体レーザ(LD)を直接光源として使用するダイレクトダイオードレーザ(DDL)において、各LDからのビームをファイバーに集光させるために、そのビーム特性を正しく把握することは非常に重要である。LDのビーム特性として、FAST方向とSLOW方向のそれぞれの発光点のサイズとビーム拡がり角がある。発光点のサイズを評価する方法にはニア・フィールド・パターン(NFP)の測定がある。また、ビーム拡がり角を評価する方法としては、ファー・フィールド・パターン(FFP)の測定がある。特許文献1に記載の光源位置調整装置では、発光点位置の所定の基準位置からの変位量を計測する際、位置ずれ計測用撮像素子にてNFPを計測しており、また、光源の光放射方向の軸ずれ角度を計測する際にも、角度ずれ計測用撮像素子にてFFPを計測している。
特許第3594706号
近年、加工用の高出力DDLの光源などに利用される、複数の発光点を有する光源が開発されている。例えば、LDバーと呼ばれるLD光源である。一般的なCANタイプのLDは1個につき発光点が1つ存在しているが、LDバーの場合、複数の発光点がリニアアレイ状に高密度に配置されている。
そこで本開示は、上記のような複数の発光点を有する光源に対して、各発光点を測定することのできる光源測定装置を提供する。
本開示の光源測定装置は、複数の発光点を有する光源から発光される光を入射させる対物レンズと、前記対物レンズから出射した光を通過させる第1反射型減衰フィルタと、前記第1反射型減衰フィルタを透過した光を通過させる第2反射型減衰フィルタと、前記第2反射型減衰フィルタを透過した光を入射させる集光レンズと、前記集光レンズで集光された光の集光位置に配される空間フィルタと、を含み、前記第1反射型減衰フィルタと、前記第2反射型減衰フィルタとは、偏光方向が直交するよう配置され、前記空間フィルタは、前記複数の発光点のうち計測対象である発光点のFAST方向に一致する方向が、前記計測対象である発光点のSLOW方向に一致する方向より長いスリット部を有し、前記スリット部を通過した光を分岐させる分岐光学系と、前記分岐光学系によって分岐された一方の光の画像に基づき、前記計測対象である発光点のNFPを測定するNFP測定部と、前記分岐光学系によって分岐された他方の光の画像に基づき、前記計測対象である発光点のFFPを測定するFFP測定部と、を有する。
以上のように、本開示に係る光源測定装置によれば、複数の発光点を有する光源に対して、各発光点を測定することが可能になる。
実施の形態における、LDバーの概略図 実施の形態における、ビーム評価装置の外観模式図 実施の形態における、第1反射型減衰フィルタおよび第2反射型減衰フィルタの配置の模式図 実施の形態における、空間フィルタの模式図 実施の形態における、NFP測定画像の模式図 実施の形態における、FFP測定画像の模式図 実施の形態における、SMILE測定画像の模式図 実施の形態における、修正後のSMILE像の模式図 実施の形態における、測定フロー図
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
<複数の発光点を有する光源>
複数の発光点を有する光源の一例として、LDバーを挙げる。図1に、LDバー15の概略図を示す。
図1(a)は、LDバー15の概略斜視図である。図1(a)に示すように、LDバー15において、発光素子35がSLOW方向にリニアアレイ状に並んでいる。ここで、SLOW方向とは図1におけるX軸方向、FAST方向とは図1におけるY方向を表す。
図1(b)は、発光素子の拡大模式図である。図1(b)に示すように、発光素子35に含まれる発光点36は、図1におけるY方向の幅であるFAST方向発光点幅37、図1におけるX方向の幅であるSLOW方向発光点幅38を有する。
図1(c)は、ひとつの発光点からビームを発光させた場合の概略図である。図1(c)に示すように、発光点から照射されたビームは、FAST方向拡がり角39、SLOW方向拡がり角40をもって拡散する。
これらの各発光点36におけるビーム特性の計測と、SMILEと呼ばれる各発光点の位置的なばらつきを測定したい。ここで、ビーム特性とは、例えば発光点のサイズやビーム拡がり角である。
各発光点のビーム特性を測定することで、LDバー全体だけでなく発光点ごとに合わせた光学設計を行うことができ、より高精度な光学設計が実現できる。また、SMILEの位置的なばらつきを測定することで、各発光点の理想配置でなくLDバーごとに即した各発光点の配置に合わせて光学設計を行うことができ、より高精度な光学設計が実現できる。
<ビーム評価装置>
図2に、ビーム評価装置の外観模式図を示す。
ビーム評価装置は、ステージ部28、パワー減衰・発光点選択部29、NFP測定部30、FFP測定部31、SMILE測定部32、に分かれる。
ステージ部28でのビームの動きを説明する。
多軸ステージ装置1の上に配置されたLDバー15から、ビームが発せられる。ビームは、パワー減衰・発光点選択部29へ向かう。
パワー減衰・発光点選択部29でのビームの動きを説明する。
まず、LDの発光点の位置から焦点距離の分だけ離れた位置に配置された対物レンズ5により、ビームは平行光になる。
その後、ビームは第1反射型減衰フィルタ16および第2反射型減衰フィルタ17を通過する。
第1反射型減衰フィルタ16で反射された反射光は、ビームダンパー18によって吸収される。第1反射型減衰フィルタ16を通過した平行光は、第2反射型減衰フィルタ17へ入射される。
第2反射型減衰フィルタ17で反射された反射光は、SMILE測定部32に向かう。第2反射型減衰フィルタ17を通過した平行光は、第1集光レンズ19によって集光される。
第1集光レンズ19による集光位置には、後述する形状を有する空間フィルタ21が配置される。
空間フィルタ21が有するスリットによって、LDバー15から発せられたビームのうち一つの発光点からのビームが選択される。選択されたビームは、集光後発散しながら第2集光レンズ20を通過し、平行光に戻る。選択されなかったビームは、空間フィルタ21によって遮られる。ここで、第2集光レンズ20は、ビームの焦点距離分だけ空間フィルタ21から離して配置される。
平行光になったビームは、透過率と反射率の等しいハーフミラー6によって2本に分岐され、一方はNFP測定部30へ、もう一方はFFP測定部31へ向かう。
NFP測定部30でのビームの動きを説明する。
NFP測定部30へ進んだビームは、結像レンズ22によって結像される。そして、結像位置に配置されたNFP用撮像素子23によって、ビームの結像画像が取得される。
FFP測定部31でのビームの動きを説明する。
FFP測定部31へ進んだビームは、フィールドレンズ8、リレーレンズ9を通過する。その後、結像位置に配置されたFFP用撮像素子24によって、ビームの結像画像が取得される。
演算機27は、FFP用撮像素子24によって取得された結像画像を、XY座標系から角度座標系に変換する。フィールドレンズ8、リレーレンズ9の組合せ倍率をMとすると、FAST方向、SLOW方向それぞれの換算式は、
Y=M×F1×sinθy
X=M×F1×sinθx
で表される。
SMILE測定部32でのビームの動きを説明する。
SMILE測定部32へ進んだビームは、SMILE測定用結像レンズ25によって結像される。そして、結像位置に配置されたSMILE測定用撮像素子26によって、ビームの結像画像が取得される。
演算機27は、後述するように、取得されたSMILE画像を補正する。
<反射型減衰フィルタ>
第1反射型減衰フィルタ16および第2反射型減衰フィルタ17の配置の模式図を図3に示す。
LDバー15は出力が大きいため、各発光点のビーム特性を計測するためには減光手段が必要になる。しかし、吸収型の減光フィルタを使用すると、フィルタが大半のエネルギを吸収するため、熱ダメージの危険が伴う。また、反射型の減光フィルタであれば熱ダメージは抑制できるが、光源の偏光によって反射率が異なるので、反射型偏光フィルタの透過前後でビーム特性が変わってしまい、ビーム特性を正しく計測できない。
そこで、本実施の形態におけるビーム評価装置では、2枚の反射型減衰フィルタを用いて、ビームの出力を減衰させる。
第1反射型減衰フィルタ16および第2反射型減衰フィルタ17は、偏光方向が直交するように配置される。
図3において、透過されたビームを矢印、反射されたビームを格子柄の矢印で、それぞれ示している。ビームの進行方向をZ方向としたとき、第1反射型減衰フィルタ16は、反射光がX方向、透過光がZ方向に進むように配置する。一方、第2反射型減衰フィルタ17は、反射光がY方向、透過光がZ方向に進むように配置する。すなわち、2枚の反射型減衰フィルタは、X軸、Y軸、Z軸の3軸のうち、ビームの進行方向と一致する1軸が、透過光の進む方向と一致する軸となるよう、それぞれ配置される。さらに、1枚の反射型減衰フィルタは、ビームの進行方向と一致しない2軸のうち片方が、もう1枚の反射型減衰フィルタは、ビームの進行方向と一致しない2軸のうちもう片方が、反射光の進む方向と一致する軸となるよう、それぞれ配置される。
こうすることによって、偏光成分によって異なる反射率の影響を相互にキャンセルする形となり、ビームの偏光特性を変化させることなくビーム出力を減衰することができる。
<空間フィルタ>
空間フィルタ21の概略図を図4に示す。
発光点同士が近接しているため、LDバー15の各発光点のNFP・FFPを測定するためには、1つの発光点からの光だけを取り出す必要がある。
そこで、本実施の形態におけるビーム評価装置では、空間フィルタ21を用いて、1つの発光点からの光を取り出す。
空間フィルタ21は、遮光部33および通過部34を有する。通過部34はスリットとも称することができる。一般的な空間フィルタ21の通過部34の形状は円形であるが、今回は適さない。LDバー15の発光点の素子サイズおよび拡がり角が、FAST方向・SLOW方向によって異なるからである。発光点幅はFAST方向よりSLOW方向の方が大きい。そのため、集光位置におけるNFP像はSLOW方向に細長い形状をしている。一方、拡がり角はSLOW方向よりFAST方向の方が大きく、集光位置におけるFFP像はFAST方向に細長い。
したがって、空間フィルタ21の通過部34は、発光点のFAST方向に一致する方向が、発光点のSLOW方向に一致する方向より長い。
より具体的には、計測対象である発光点の発光素子のFAST方向の寸法をLf、SLOW方向の寸法をLs、対物レンズ5の焦点距離をF1、集光レンズ19の焦点距離をF2とすると、空間フィルタ21の透過部のFAST方向寸法は、
(1.3×Lf×F2)/F1
か、
0.2×F1
のうち値の大きい方の±10%の範囲で規定すればよい。
また、SLOW方向寸法は、
(1.3×Ls×F2)/F1
か、
F1
のうち値の大きい方の±10%の範囲で規定すればよい。
通過部34は、図4上では簡易的に長方形の形状であるが、楕円形、多角形などの形状でも良い。
ここで、対物レンズ5と集光レンズ19との焦点距離の関係は、
F1>F2
である。すなわち、対物レンズ5は、集光レンズ19より倍率が大きい。
このような焦点距離の関係を有する対物レンズ5と集光レンズ19とは、倍率関係が異なる。そのため、集光位置では、LDバー15の持つ複数の発光点から発せられたビームが空間的に離れて集光される。したがって、空間フィルタ21により、任意の一つの発光点だけを通過させ、他の発光点からのビームを遮光することができる。
<NFP測定>
NFP用撮像素子23によって取得されたNFP測定画像の模式図を図5に示す。
NFP測定画像では、ひとつの発光点における、NFP発光点像41が得られる。SLOW方向発光点幅38がX軸に、FAST方向発光点幅37がY軸に、NFP発光点像41の幅としてそれぞれ表示される。
<FFP測定>
演算機27によって角度座標系に変換されたFFP測定画像の模式図を図6に示す。
FFP測定画像では、ひとつの発光点における、FFP発光点像44が得られる。SLOW方向拡がり角40がθ軸に、FAST方向拡がり角39がθ軸に、FFP発光点像44の幅としてそれぞれ表示される。
また、画像の中心は、対物レンズ5に対し、FAST方向、SLOW方向共に垂直な方向を示しており、これを発光点の基準方向としている。FFP像の中心位置から画像中心位置までの差分は、発光点の基準方向に対する照射角度ずれを示す。すなわち、θ軸の差分はSLOW方向角度ずれ43、θ軸のずれはFAST方向角度ずれ42を表す。
<SMILE測定>
SMILE測定画像の模式図を図7に示す。
LDバー15全体の発光像を結像して撮影した画像が、SMILE測定画像である。この各発光点の位置的なばらつきをSMILE像と呼ぶ。LDバー15、各発光点共に理想的な状態である場合、SMILE像は各発光点像が一直線上に並ぶように配置される。しかし、例えばLDバー15の製造時の各発光点の位置的な誤差が存在したり、LDバー15に反りが発生していたりする場合、各発光点が一直線ではなくカーブを描く。このような、実際に各発光点がどの程度ばらついているのかは、同機種のLDバー15同士でも異なるものである。そのため、実際の各発光点のばらつきを、SMILE像を得ることによって把握する。
図7は、SMILE測定用撮像素子26によって取得された修正前SMILE像45の模式図である。修正前SMILE像45には、発光点の位置のばらつきのほかに、発光点の照射角度ずれも反映されている可能性がある。したがって、発光点の位置のばらつきのみの情報が得られていない可能性がある。
そこで、演算部27は、得られた修正前SMILE像45に対して補正を行う。具体的には、FFP測定部31で得られた発光点ごとのSLOW方向角度ずれ43およびFAST方向角度ずれ42の数値に基づき、各発光点の照射角度ずれによる位置のばらつきを補正する。
結像レンズ25の焦点距離をF3、ひとつの発光点におけるSLOW方向角度ずれ43をΔθx、FAST方向角度ずれ42をΔθyとする。修正前SMILE像45のうちひとつの発光点における、照射角度ずれに起因する位置ずれ量は、X軸方向は、
F2/F1×sinΔθx、
Y軸方向は、
F2/F1×sinΔθy
と表せる。
演算機27は、上記演算処理を、修正前SMILE像45に含まれるすべての発光点に対して行う。このことで、それぞれの発光点における、照射角度ずれに起因する位置ずれ量を算出する。
次に、演算機27は、修正前SMILE像45のうちひとつの発光点について、算出した照射角度ずれを補正するよう、修正前SMILE像45中の発光点の座標を移動させる画像処理を行う。
演算機27は、修正前SMILE像45に含まれるすべての発光点について上記画像処理を行う。そして、図8のような、修正後SMILE像46を出力する。
<測定フロー>
本開示の測定フローについて、図9および図2を参照して説明する。図9は実施の形態1における測定フロー図である。
まず、LDバー15を発光させ、NFP画像を見ながらX、Y、Z、ステージを調整し、基準となる発光点の像が画面の中心に来るように調整する。
その後、FFP画像を確認しながら、θx、θyステージを調整し、発光点の像が画面の中心に来るように調整する。
その後、空間フィルタ21を集光レンズ19の集光位置に挿入する。この状態で、NFP画像およびFFP画像に計測する発光点以外のビームが映っていないことを確認した上で、NFP、FFP計測を行い、FAST方向、SLOW方向のそれぞれの発光点幅と拡がり角を計測する。
基準となる発光点を計測したのち、設計値上の発光点間隔だけXステージを移動させ、別の発光点像がNFP画面の中心に来るようにX、Y、Zステージを微調整し、調整後にNFP、FFPの計測を行う。この時、FFP測定画像よりFAST方向、SLOW方向の角度ずれ量も計測する。
Xステージの移動と位置の微調整、NFP、FFP計測を繰り返してすべての発光点の計測を行う。
その後、SMILE画像の取得に移行する。すべての発光点がSMILE測定用撮像素子26に撮像されるようにXステージを調整する。その後SMILE画像を取得する。
事前に測定した各発光点の照射角度ずれによるSMILE画像の各発光点の位置ずれを演算機27によって計算し、角度ずれ分だけデータを補正した、修正後のSMILE画像を取得する。
本開示は、特に1mm以下の短い間隔で複数の発光点を有する光源に対して効果的である。
<実施の形態の作用効果>
以上の光源測定装置について、以下、その作用効果を説明する。
本実施の形態による光源測定装置は、複数の発光点を有する光源から発光される光を入射させる対物レンズと、対物レンズから出射した光を通過させる第1反射型減衰フィルタと、第1反射型減衰フィルタを透過した光を通過させる第2反射型減衰フィルタと、第2反射型減衰フィルタを透過した光を入射させる集光レンズと、集光レンズで集光された光の集光位置に配される空間フィルタと、を含み、第1反射型減衰フィルタと、第2反射型減衰フィルタとは、偏光方向が直交するよう配置され、空間フィルタは、複数の発光点のうち計測対象である発光点のFAST方向に一致する方向が、計測対象である発光点のSLOW方向に一致する方向より長いスリット部を有する。
このような光源測定装置は、複数の発光点を有する光源に対して、2枚の反射型減衰フィルタによってビーム特性への影響を低減しつつエネルギを減衰させ、空間フィルタによって複数の発光点のうちひとつの発光点を選択することができる。
したがって、複数の発光点を有する光源に対して、各発光点を測定することができる。
また、X軸、Y軸、Z軸の3軸のうち、対物レンズから反射された光の進行方向と一致する軸をA軸、その他の軸をそれぞれB軸、C軸としたとき、第1反射型減衰フィルタは、透過光の進む方向がA軸となり、反射光の進む方向がB軸となるよう配置され、第2反射型減衰フィルタは、透過光の進む方向がA軸となり、反射光の進む方向がC軸となるよう配置される。
このように配置された2枚の反射型減衰フィルタは、透過前後のビーム特性への影響を低減させることができる。
したがって、より精度良く発光点を測定することができる。
また、対物レンズは、集光レンズよりも倍率が大きい。
このことで、対物レンズの集光位置では、複数の発光点から発せられたビームが空間的に離れて集光される。
したがって、複数の発光点のうちひとつの発光点だけを空間フィルタから通過させ、他の発光点からのビームを遮光することができる。
また、計測対象である発光点の発光素子のFAST方向の寸法をLf、対物レンズの焦点距離をF1、集光レンズの焦点距離をF2としたとき、
空間フィルタのスリット部のFAST方向寸法は、(1.3×Lf×F2)/F1、もしくは0.2×F1のうち値の大きい方から±10%の範囲である。
このような空間フィルタは、複数の発光点のうちひとつの発光点をスリット部から通過させやすくなる。
また、計測対象である発光点の発光素子のSLOW方向の寸法をLsとしたとき、空間フィルタのスリット部のSLOW方向寸法は、(1.3×Ls×F2)/F1、もしくはF1のうち値の大きい方から±10%の範囲である。
このような空間フィルタは、複数の発光点のうちひとつの発光点をスリット部から通過させやすくなる。
また、光源測定装置は、スリット部を通過した光を分岐させる分岐光学系と、分岐光学系によって分岐された一方の光の画像に基づき、計測対象である発光点のNFPを測定するNFP測定部と、分岐光学系によって分岐された他方の光の画像に基づき、計測対象である発光点のFFPを測定するFFP測定部と、をさらに有する。
このような光源測定装置は、複数の発光点を有する光源に対して、各発光点のビーム特性を測定することができる。
また、光源測定装置は、複数の発光点のすべてを含む画像を撮影する発光点測定部と、演算部と、をさらに有し、演算部は、FFP測定部での画像に基づき、計測対象である発光点の照射角度のずれ量を算出し、ずれ量を補正するよう、発光点測定部での画像の画像処理を行う。
このような光源測定装置は、発光点ごとの位置のばらつきを測定することができる。
本開示にかかるビーム評価装置及びビーム評価方法は、LDバーのビーム特性としてNFPとFFPを個々の発光点において計測することができ、さらにSMILEも測定できるので、測定結果をもとにビーム特性に合わせた光学系を設計することで、高性能なDDLの開発を実現することができる。
1 多軸ステージ装置
5 対物レンズ
6 ハーフミラー
8 フィールドレンズ
9 リレーレンズ
15 LDバー
16 第1反射型減衰フィルタ
17 第2反射型減衰フィルタ
18 ビームダンパー
19 第1集光レンズ
20 第2集光レンズ
21 空間フィルタ
22 結像レンズ
23 NFP用撮像素子
24 FFP用撮像素子
25 SMILE測定用結像レンズ
26 SMILE測定用撮像素子
27 演算機
28 ステージ部
29 パワー減衰・発光点選択部
30 NFP測定部
31 FFP測定部
32 SMILE測定部
33 遮光部
34 通過部
35 発光素子
36 発光点
37 FAST方向発光点幅
38 SLOW方向発光点幅
39 FAST方向拡がり角
40 SLOW方向拡がり角
41 NFP発光点像
42 FAST方向角度ずれ
43 SLOW方向角度ずれ
44 FFP発光点像
45 修正前SMILE像
46 修正後SMILE像

Claims (6)

  1. 複数の発光点を有する光源から発光される光を入射させる対物レンズと、
    前記対物レンズから出射した光を通過させる第1反射型減衰フィルタと、
    前記第1反射型減衰フィルタを透過した光を通過させる第2反射型減衰フィルタと、
    前記第2反射型減衰フィルタを透過した光を入射させる集光レンズと、
    前記集光レンズで集光された光の集光位置に配される空間フィルタと、
    を含み、
    前記第1反射型減衰フィルタと、前記第2反射型減衰フィルタとは、偏光方向が直交するよう配置され、
    前記空間フィルタは、前記複数の発光点のうち計測対象である発光点のFAST方向に一致する方向が、前記計測対象である発光点のSLOW方向に一致する方向より長いスリット部を有し、
    前記スリット部を通過した光を分岐させる分岐光学系と、
    前記分岐光学系によって分岐された一方の光の画像に基づき、前記計測対象である発光点のNFPを測定するNFP測定部と、
    前記分岐光学系によって分岐された他方の光の画像に基づき、前記計測対象である発光点のFFPを測定するFFP測定部と、を有する、
    光源測定装置。
  2. X軸、Y軸、Z軸の3軸のうち、前記対物レンズから出射した光の進行方向と一致する軸をA軸、その他の軸をそれぞれB軸、C軸としたとき、
    前記第1反射型減衰フィルタは、透過光の進む方向がA軸となり、反射光の進む方向がB軸となるよう配置され、
    前記第2反射型減衰フィルタは、透過光の進む方向がA軸となり、反射光の進む方向がC軸となるよう配置される、
    請求項1に記載の光源測定装置。
  3. 前記対物レンズは、前記集光レンズよりも倍率が大きい、
    請求項1または2に記載の光源測定装置。
  4. 前記計測対象である発光点の発光素子のFAST方向の寸法をLf、前記対物レンズの焦点距離をF1、前記集光レンズの焦点距離をF2としたとき、
    前記空間フィルタのスリット部のFAST方向寸法は、(1.3×Lf×F2)/F1、
    もしくは0.2×F1のうち値の大きい方から±10%の範囲である、
    請求項1~3のいずれかに記載の光源測定装置。
  5. 前記発光素子のSLOW方向の寸法をLsとしたとき、
    前記空間フィルタのスリット部のSLOW方向寸法は、(1.3×Ls×F2)/F1、
    もしくはF1のうち値の大きい方から±10%の範囲である、
    請求項4に記載の光源測定装置。
  6. 前記複数の発光点のすべてを含む画像を撮影する発光点測定部と、
    演算部と、
    をさらに有し、
    前記演算部は、
    前記FFP測定部での画像に基づき、前記計測対象である発光点の照射角度のずれ量を算出し、
    前記ずれ量を補正するよう、前記発光点測定部での画像の画像処理を行う、
    請求項1に記載の光源測定装置。
JP2018242267A 2018-12-26 2018-12-26 光源測定装置 Active JP7170177B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018242267A JP7170177B2 (ja) 2018-12-26 2018-12-26 光源測定装置
US16/712,841 US11456572B2 (en) 2018-12-26 2019-12-12 Light source measurement apparatus
DE102019219875.9A DE102019219875A1 (de) 2018-12-26 2019-12-17 Lichtquellenmessvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018242267A JP7170177B2 (ja) 2018-12-26 2018-12-26 光源測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020106285A JP2020106285A (ja) 2020-07-09
JP7170177B2 true JP7170177B2 (ja) 2022-11-14

Family

ID=71079873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018242267A Active JP7170177B2 (ja) 2018-12-26 2018-12-26 光源測定装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11456572B2 (ja)
JP (1) JP7170177B2 (ja)
DE (1) DE102019219875A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4015994A1 (en) * 2020-12-21 2022-06-22 Leica Geosystems AG Laser-based levelling system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014115249A (ja) 2012-12-12 2014-06-26 Hitachi Ltd 光導波路素子評価装置および光導波路素子評価方法
JP2016125920A (ja) 2015-01-05 2016-07-11 シナジーオプトシステムズ株式会社 光学素子、照射光学系、集光光学系および光導波路検査装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS594706B2 (ja) 1977-02-16 1984-01-31 株式会社日立製作所 印字パタ−ン発生装置
JPS594706A (ja) 1982-06-29 1984-01-11 日本道路技研株式会社 アスフアルト廃材の再生装置
JPH03264837A (ja) * 1990-02-23 1991-11-26 Ricoh Co Ltd 発光アレイの光強度分布測定装置
JPH0474934A (ja) * 1990-07-17 1992-03-10 Canon Inc ビーム特性測定装置
JP3594706B2 (ja) 1995-08-22 2004-12-02 浜松ホトニクス株式会社 光源位置調整装置
US6219146B1 (en) * 1999-07-09 2001-04-17 Etec Systems, Inc. Laser reflector alignment
JP2002043673A (ja) 2000-07-28 2002-02-08 Furukawa Electric Co Ltd:The 光モジュール組立方法及び組立装置
US7256879B2 (en) * 2003-12-11 2007-08-14 Corning Incorporated Semiconductor array tester
JP5331586B2 (ja) 2009-06-18 2013-10-30 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検査装置および検査方法
JP5809498B2 (ja) 2010-10-19 2015-11-11 キヤノン株式会社 光源ユニットの調整装置及び製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014115249A (ja) 2012-12-12 2014-06-26 Hitachi Ltd 光導波路素子評価装置および光導波路素子評価方法
JP2016125920A (ja) 2015-01-05 2016-07-11 シナジーオプトシステムズ株式会社 光学素子、照射光学系、集光光学系および光導波路検査装置

Also Published As

Publication number Publication date
US11456572B2 (en) 2022-09-27
US20200212647A1 (en) 2020-07-02
JP2020106285A (ja) 2020-07-09
DE102019219875A1 (de) 2020-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6103179B2 (ja) 距離測定装置
TWI668469B (zh) 用於使用光源配置之改進的聚焦追蹤的系統和方法
JP5882674B2 (ja) 多波長干渉計、計測装置および計測方法
JP2013202658A (ja) レーザの光軸アライメント方法およびそれを用いたレーザ加工装置
CN107505121A (zh) 电光晶体通光面法线与晶体光轴的夹角测量装置和方法
JP7170177B2 (ja) 光源測定装置
KR20170119639A (ko) 레이저 장치
JP2008089356A (ja) 非球面測定用素子、該非球面測定用素子を用いた光波干渉測定装置と方法、非球面の形状補正方法、およびシステム誤差補正方法
KR100769214B1 (ko) 광빔 측정장치
JP2014115144A (ja) 形状測定装置、光学装置、形状測定装置の製造方法、構造物製造システム、及び構造物製造方法
JP6029429B2 (ja) 波面収差測定方法、波面収差測定装置、及び光学系の製造方法
JP6547514B2 (ja) 計測装置
KR101611342B1 (ko) 실시간 정렬이 가능한 레이저 빔 결합 방법
CN105737758A (zh) 一种长程面形测量仪
JP5358898B2 (ja) 光学面の形状測定方法および装置および記録媒体
KR101611347B1 (ko) 실시간 정렬이 가능한 레이저 빔 결합 장치
JP2022166647A (ja) 光学測定装置、実装基板の組立装置、および、実装基板の組立方法
US10436636B2 (en) Optical measuring device
JP6904872B2 (ja) 波面計測装置、波面計測方法、及び光学系の製造方法
JP2008543094A (ja) アルカリ原子の偏極のための光照射装置および希ガスの超偏極のための装置
RU2447468C2 (ru) Способ автоматической фокусировки рабочего излучения на 3d оптическую поверхность
TWI843228B (zh) 測量系統和方法
JP7379765B2 (ja) ビーム形状計測用光学系およびビーム形状計測装置
JP7289780B2 (ja) 偏芯計測方法および偏芯計測装置
KR100903264B1 (ko) 파면 수차 측정 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20190124

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210730

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220617

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220712

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220830

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220906

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220919

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7170177

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151