JPH02216881A

JPH02216881A - 外部共振型半導体レーザ装置

Info

Publication number: JPH02216881A
Application number: JP3628989A
Authority: JP
Inventors: Masakuni Yamamoto; 昌邦山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-02-17
Filing date: 1989-02-17
Publication date: 1990-08-29

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は色収差の大きなコリメータレンズなどをその光
学系に含む外部共振型の半導体レーデ装置に関するもの
である。

（従来の技術）この種の半導体レーザ装置では環境温度や、注入電流の
変化などによプ１発振波長が変化するという問題がある
。このような波長の変化を抑制するために、従来、温度
変化に対応する調整手段を設は九り、ＤＦＢレーデ（分
布帰還型レーザ）のように、半導体レーザに特別な構造
を採用したシしている。

また、最近では平板マイクロフレネルレンズを半導体レ
ーデの外囲器内に一体的に設けたコリメート半導体レー
ザ装置（第４８回状期店用物理学会予稿集１９　ａ　−
Ｚ　Ｇ　−６オｊヒｌ　８　ｐ　−ＺＸ−７（１９８７
）参照）が提案されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述のように調整手段を設けたシ、ＤＦ
Ｂレーデのような特別な構造を採用すると、半導体レー
ザ装置として複雑なものとなシ、コスト高を招くおそれ
がある。

また、コリメート半導体レーザ装置ではコリメータレン
ズとして平板マイクロフレネルレンズを用いるために、
半導体レーザに波長変動が生じると射出される光束が平
行光束でなくなるという欠点を有している。

（発明の目的）本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、色収差
の大きなコリメート手段の設計値に波長選択性をもたせ
て、波長の安定化をはかった外部共振型半導体レーザ装
置を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段）そこで、本発明では光の射出方向く関して背面側に反射
面を設けた半導体レーデと、核半導体レーザからの発散
光を平行光束とするコリメート手段と、上記平行光束の
一部を垂直反射する反射面を持った光学素子とを具備し
ている。

（作用）したがって、半導体レーザから発した光束の一部は上記
半導体レーザの反射面と光学素子の反射面との間で共振
されるがここではコリメート手段における色収差により
て平行光束からずれる波長の光は発散光、収束光となっ
て、除外されるので、上記コリメート手段における設計
値で決められた波長に、発振波長が安定されることにな
る。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。第１図において符号１は半導体レーザであや、射出
した発散光は反射防止面５を介してコリメータレンズ２
に向けられる。このコリメータレンズ２では、上記発散
光の波長が上記コリメート手段、ｅ２の設計値による波
長に一致していれば平行光束となって光学素子としての
ハーフミラ−３に対してその反射面６に垂直入射される
。

この反射面６では、ある割合いの光束が透過し、他が一
部、反射される。反射した平行光束は、再び上記コリメ
ータレンズ２を介して半導体レーザ１の活性層に戻され
る。これによって、半導体レーザ１の背面に設けた反射
面４とハーフミラ−３の反射面６との間で共振される。

一方、フリメータレンズ２に入射した半導体レーザから
の光束のうち、その波長がコリメータレンズ２の設計値
とは異なる場合、コリメータレンズ２０色収差により変
換される光束は平行光束からずれて、発散光あるいは収
束光となりハーフミラ゛−３に向けて射出される。この
ような平行光でない光は反射面６で反射される時コリメ
ータレンズ２に対してはそれぞれ発散光、収束光として
入射するから、この場合半導体レーザの活性層へ戻る光
は急減される。換言すれば、第１図のような構成の外部
共振型半導体レーザ装置では発振波長はコリメータレン
ズなどのコリメート手段の設計値によりて決められ、波
長が安定化される。

第２図および第３図に示す実施例では、コリメート手段
と、反射面を有する光学素子とが一体化されている。第
２因では平行透明平板７の一面にはフレネルレンズなど
のコリメータレンズ９が形成され、反対面には反射面１
０が形成される。ここでは上記コリメータレンズ９は色
収差が大きく、他の収差が充分小さいものを採用する。

これにより、コンノ々クト代、コストダウンがはかれる
。そして、前述同様、本実施例でもコリメータレンズ９
の設計値によって、発振装置が決められ、波長の安定化
が行なわれる。なお、第２図ではコリメータレンズ９は
平行平板７の一面に形成された２レネルレンズであるが
、第３図では円曲面１２であり、光学素子１１Ｆｉ上記
円曲面１２と一体でありて、背面に半透光性の反射面１
３を具備している。この場合の円曲面１２により構成さ
れるコリメートレンズの色収差は大きく、他の収差は充
分小さいものとする。こ０時の発振波長は上記原曲面１
２による。

第４図に示す実施例は外囲器２１を用いて、外部共振型
半導体レーザ装置を一体的に組込んだ状態のものである
。ここでは半導体レーザ１４の背面にはほとんどの光を
反射する反射効率の良い反射面１５があ夛、その後には
、上記反射面１５を透過し九極＜一部の光を受ける出カ
ッ４ワーのモニタ用検出器２０がある。また、半導体レ
ーｒ１４の正面には反射防止膜１６が設けられ、外囲器
２１の容部には、平行平板１７が設けられる。この平行
平板１７の内側には、フレネルレンズよシなるコリメー
ト手段、ｆ１８が一体的に設けられており、外側には、
半透光性の反射面１９が設けられている。そして、検出
器２０によって出カッ譬ワーが検知されると、この検知
信号に従った注入電流が半導体レーザ１４に加えられ、
出力制御がなされる。

このような構成にすると、半導体レーデ装置としては従
来と同等の大きさでありて、しかも、波長の安定化、パ
ワーの安定化が簡単に実現できる。

第５図に示す実施例では、更に光学素子に別の機能を組
合わせている。すなわち、回折格子をのコリメートレン
ズ２３を備えた平行平板２２の外側面に、成る割合いの
光を反射する反射層２４を設けており、その外側に、透
過軸の方向が出射した直線偏光の偏光方向とほぼ合って
いる偏光子２５、直線偏光を４５°回転する、ファラデ
ー素子２６、上記偏光子２５に対して透過軸を４５・回
転させて配置した偏光子２７の順でこれらを装備してい
る。なお図中、符号２８はファラデー素子用の磁石であ
る。

このような構成では、偏光子２フを射出した平行光が外
部の光学系の反射面で反射され楕円偏光の平行光として
戻って来ても、偏光子２７の吸収軸方向の偏光成分が偏
光子２７で吸収され、また、透過した直線偏光も、ファ
ラデー素子２６で更に４５°偏光を回転され、これによ
りて偏光子２５の吸収軸と一致され、したがって上記偏
光子２５で吸収されるから、半導体レーザ１４へは戻ら
ないことになる。かくして、この実施例では先述のよう
な波長の安定化、ノ４ワーの安定化の上に、戻シ光の影
響を回避できるという効果も得られる。

なお、第４図、第５図の実施例では、外圧器２１によっ
てノ譬ツケージ化された場合の熱による各部の膨脹が、
影響を及ぼすことが考えられる。

しかし、この場合、外部共振器を構成する上記各部材を
熱膨脹の少々い１つの部材上に配設するか、または、膨
脹によシ半導体レーザとコリメータレンズの距離が伸び
ると、これに対応してコリメータレンズも熱により半径
方向に膨脹して焦点距離が伸びるような材質選択を行う
かすればよい、換言すれば、各部材は、極力、熱による
変化の少ない材質にし、また、熱による変化を打ち消し
合うような構成にする工夫で、熱膨脹の影響を防ぐので
ある。

（発明の効果）本発明は以上詳述したようになり、色収差の大きなコリ
メート手段を持って、外部共振型半導体レーザ装置を構
成することで、発振波長の選択性をコリメート手段の設
計値によってもたせることができるから、簡単な構成で
、波長の安定化が実現できる。

【図面の簡単な説明】第１図ないし第３図は本発明の各実施例を示す構成図、
第４図および第５図は外囲器によシ一体化した具体例を
それぞれ示す構成図である。１・・・半導体レーデ、２・・・コリメートレンズ、６
゜１０．１３・・・反射面、４・・・反射面、５・・・
反射防止面、７・・・平行平板（光学素子）。代理人　弁理士　山　下　穣　平第図第図第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

光の射出方向に関して背面側に反射面を設けた半導体レ
ーザと、該半導体レーザからの発散光を平行光束とする
コリメート手段と、上記平行光束の一部を垂直反射する
反射面を持った光学素子とを具備したことを特徴とする
外部共振型半導体レーザ装置。