JPH03276134A - 発光装置 - Google Patents
発光装置Info
- Publication number
- JPH03276134A JPH03276134A JP7559890A JP7559890A JPH03276134A JP H03276134 A JPH03276134 A JP H03276134A JP 7559890 A JP7559890 A JP 7559890A JP 7559890 A JP7559890 A JP 7559890A JP H03276134 A JPH03276134 A JP H03276134A
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- Japan
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- semiconductor laser
- light
- conversion element
- emitting device
- wavelength conversion
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- 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.)
- Pending
Links
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 23
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
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】
技術分野
この発明は1半導体レーザを光源とし、この半導体レー
ザの出力レーザ光よりも短波長のレーザ光を出射する発
光装置に関する。
ザの出力レーザ光よりも短波長のレーザ光を出射する発
光装置に関する。
従来技術とその問題点
青〜緑域の短波長で発振する半導体レーザは今のところ
実現されていない。そこで、このような短波長のレーザ
光を発振させることを目的として、近赤外の発振波長を
もつ半導体レーザと非線形光学結晶(KTPなど)を組
合せ、内部共振させて出力する試みや半導体レーザとチ
ャネル型先導波路(L i N b Osなど)を組合
せる試みが行なわれている。たとえば、梅垣「非線形光
学素子とその材料」1高分子、第39巻、7月号(19
87年)pp 498−501 、 L、かじながら
、前者の試みでは装置か大型化してしまうという問題が
あり、後者の試みでは出力光パターンが複雑でコリメー
ト光を出力させることが困難であるという問題がある。
実現されていない。そこで、このような短波長のレーザ
光を発振させることを目的として、近赤外の発振波長を
もつ半導体レーザと非線形光学結晶(KTPなど)を組
合せ、内部共振させて出力する試みや半導体レーザとチ
ャネル型先導波路(L i N b Osなど)を組合
せる試みが行なわれている。たとえば、梅垣「非線形光
学素子とその材料」1高分子、第39巻、7月号(19
87年)pp 498−501 、 L、かじながら
、前者の試みでは装置か大型化してしまうという問題が
あり、後者の試みでは出力光パターンが複雑でコリメー
ト光を出力させることが困難であるという問題がある。
発明の目的
この発明は、コリメートされた短波長レーザ光を出力さ
せることができるとともに小型化された発光装置を提供
するものである。
せることができるとともに小型化された発光装置を提供
するものである。
発明の構成9作用および効果
この発明による発光装置は、半導体レーザ、この半導体
レーザの出射光を集光する集光レンズ系、この集光レン
ズ系によって集光されたレーザ光が入射し、このレーザ
光の1/2の波長をもつ第2高調波を発生するファイバ
型波長変換素子。
レーザの出射光を集光する集光レンズ系、この集光レン
ズ系によって集光されたレーザ光が入射し、このレーザ
光の1/2の波長をもつ第2高調波を発生するファイバ
型波長変換素子。
この波長変換素子から出射する2次高調波をコリメート
するコリメート・レンズ、ならびに上記半導体レーザ、
集光レンズ系、波長変換素子およびコリメート・レンズ
を集積的に収めたパッケージを備えていることを特徴と
する。
するコリメート・レンズ、ならびに上記半導体レーザ、
集光レンズ系、波長変換素子およびコリメート・レンズ
を集積的に収めたパッケージを備えていることを特徴と
する。
半導体レーザの出射光は集光レンズ系で集光されてファ
イバ型波長変換素子に入射する。波長変換素子で入射レ
ーザ光の2次高調波が発生し、この2次高調波がコリメ
ート・レンズでコリメートされて出射する。
イバ型波長変換素子に入射する。波長変換素子で入射レ
ーザ光の2次高調波が発生し、この2次高調波がコリメ
ート・レンズでコリメートされて出射する。
半導体レーザとして近赤外または赤色のレーザ光を発生
するものを用いても、波長変換素子でその波長が1/2
になるので、青〜紫外域の波長の光を得ることができる
。そして、ファイバ型波長変換素子を用いているので、
光パワー密度が向上し高効率な短波長光を出力できる。
するものを用いても、波長変換素子でその波長が1/2
になるので、青〜紫外域の波長の光を得ることができる
。そして、ファイバ型波長変換素子を用いているので、
光パワー密度が向上し高効率な短波長光を出力できる。
また、2次高調波出カバターンがファイバ軸を中心とし
た対称形であるため簡単な光学系でコリメート光を出力
できる。コリメート光が出力されるので、外部にコリメ
ート光学系が不要である。さらに、半導体レーザ、集光
レンズ系、波長変換素子およびコリメート・レンズが集
積的にパッケージ化されているので小型化が可能であり
使いやすい。
た対称形であるため簡単な光学系でコリメート光を出力
できる。コリメート光が出力されるので、外部にコリメ
ート光学系が不要である。さらに、半導体レーザ、集光
レンズ系、波長変換素子およびコリメート・レンズが集
積的にパッケージ化されているので小型化が可能であり
使いやすい。
実施例の説明
第1図はこの発明の実施例による発光装置を示している
。
。
発光装置のステム11にはヒート・シンク12を介して
半導体レーザ21が固定されている。この半導体レーザ
21の出射光軸上に光軸をあわせて、2個のフォーカシ
ング・レンズ22.23.ファイバ型波長変換素子24
およびコリメート・レンズ25が配置され、ステム11
に固定された取付部材13.14.15にそれぞれ紫外
線硬化樹脂等で接着されて固定されている。さらに、こ
れらの半導体レーザ21. レンズ22.23.波長
変換素子24およびレンズ25を内部に収納するように
キャップ10が設けられ、このキャップ10はステム1
1に固定されている。キヤ・ツブlOの前面には出射光
を通すための窓10aがあけられている。この窓10a
には必要ならばガラス等の透明板が設けられる。ステム
11には、さらに半導体レーザ21の端子に接続された
外部端子16が絶縁されて設けられている。
半導体レーザ21が固定されている。この半導体レーザ
21の出射光軸上に光軸をあわせて、2個のフォーカシ
ング・レンズ22.23.ファイバ型波長変換素子24
およびコリメート・レンズ25が配置され、ステム11
に固定された取付部材13.14.15にそれぞれ紫外
線硬化樹脂等で接着されて固定されている。さらに、こ
れらの半導体レーザ21. レンズ22.23.波長
変換素子24およびレンズ25を内部に収納するように
キャップ10が設けられ、このキャップ10はステム1
1に固定されている。キヤ・ツブlOの前面には出射光
を通すための窓10aがあけられている。この窓10a
には必要ならばガラス等の透明板が設けられる。ステム
11には、さらに半導体レーザ21の端子に接続された
外部端子16が絶縁されて設けられている。
第2図は、ファイバ型波長変換素子24の概略構成図で
あり、この波長変換素子24は中心のコア部31とその
周囲をとり囲むクラッド層32とからなる。クラッド層
32はたとえば鉛ガラスで構成され、コア部31は、非
線形光学効果を示す非線形光学材料の単結晶で構成され
ている。
あり、この波長変換素子24は中心のコア部31とその
周囲をとり囲むクラッド層32とからなる。クラッド層
32はたとえば鉛ガラスで構成され、コア部31は、非
線形光学効果を示す非線形光学材料の単結晶で構成され
ている。
非線形光学材料には、2−メチル−4−ニトロアニリン
(MNA)、4−ジメチルアミノ−3−アセトアミドニ
トロベンゼン(DAN)、2− (α−メチルベンジル
アミノ)−5−ニトロピリジン(MBANP) 、 N
−(5−ニトロ−2−ピリジル)(S)−プロリノール
(P N P)等を挙げることができる。これらの材料
のうち、 MBANPとPNPは青色光に対する吸収が
少なく青色透過性がよいので、青色のレーザ光を出射す
る発光装置に好適に用いられる。
(MNA)、4−ジメチルアミノ−3−アセトアミドニ
トロベンゼン(DAN)、2− (α−メチルベンジル
アミノ)−5−ニトロピリジン(MBANP) 、 N
−(5−ニトロ−2−ピリジル)(S)−プロリノール
(P N P)等を挙げることができる。これらの材料
のうち、 MBANPとPNPは青色光に対する吸収が
少なく青色透過性がよいので、青色のレーザ光を出射す
る発光装置に好適に用いられる。
第1図において、半導体レーザ21から出射したレーザ
光はフォーカシング・レンズ22.23で集光され、フ
ァイバ型波長変換素子24のコア部に入射する。ファイ
バ型波長変換素子24に入射したレーザ光は、二次の非
線形光学効果により第2高調波(SHG)を発生し、チ
ェレンコフ放射により出力側のクラッド部からリング状
の第2高調波レーザ光が出射する。また波長変換素子2
4のコア部からは、入射した基本波がそのまま出力され
る。ファイバ型波長変換素子24から出射するレーザ光
のうち、コア部より出力する基本波を吸収するようにコ
リメート・レンズ25の中心部の表面に吸収部を設ける
ことが好ましい。これによりコリメート・レンズ25に
よって第2高調波のみをコリメートさせて出力すること
ができる。基本波の吸収部は窓10aに設ける透明板に
備えるようにしてもよい。
光はフォーカシング・レンズ22.23で集光され、フ
ァイバ型波長変換素子24のコア部に入射する。ファイ
バ型波長変換素子24に入射したレーザ光は、二次の非
線形光学効果により第2高調波(SHG)を発生し、チ
ェレンコフ放射により出力側のクラッド部からリング状
の第2高調波レーザ光が出射する。また波長変換素子2
4のコア部からは、入射した基本波がそのまま出力され
る。ファイバ型波長変換素子24から出射するレーザ光
のうち、コア部より出力する基本波を吸収するようにコ
リメート・レンズ25の中心部の表面に吸収部を設ける
ことが好ましい。これによりコリメート・レンズ25に
よって第2高調波のみをコリメートさせて出力すること
ができる。基本波の吸収部は窓10aに設ける透明板に
備えるようにしてもよい。
コリメート・レンズ25としてはアキシコンレンズが一
般に用いられるが、第3図に示すように。
般に用いられるが、第3図に示すように。
同周期グレーティング・レンズ(鋸歯状断面フレネル・
レンズ)26を用いることもできる。第3図において、
他の構成は第1図に示すものと同じである。
レンズ)26を用いることもできる。第3図において、
他の構成は第1図に示すものと同じである。
次に具体例を挙げておく。
(1)第1図の構成において2発振波長980 nm、
出力40a+Wの半導体レーザ21.MNAの単結晶が
コア部に充填された波長変換素子24.アキシコンレン
ズ25を用いた場合、全体の大きさが直径9mm、長さ
6 mmの発光装置が得られた。この発光装置は、波長
490 rv、出力4IIWのレーザ光を出力する。
出力40a+Wの半導体レーザ21.MNAの単結晶が
コア部に充填された波長変換素子24.アキシコンレン
ズ25を用いた場合、全体の大きさが直径9mm、長さ
6 mmの発光装置が得られた。この発光装置は、波長
490 rv、出力4IIWのレーザ光を出力する。
(2)第1図の構成において1発振波長860 nta
の半導体レーザ21. MBANPの単結晶をコア部に
もつ波長変換素子24を用いると、波長430 nmの
コリメートされた青色レーザ光が得られる。このときの
光出力は約3mWであり、高出力な青色レーザ光が得ら
れた。
の半導体レーザ21. MBANPの単結晶をコア部に
もつ波長変換素子24を用いると、波長430 nmの
コリメートされた青色レーザ光が得られる。このときの
光出力は約3mWであり、高出力な青色レーザ光が得ら
れた。
(3)第3図の構成において1発振波長980 nm、
出力40mWの半導体レーザ21.DANの単結晶がコ
ア部に充填された波長変換素子24.フレネル・レンズ
26を用いた場合、全体の大きさが直径9關2長さ6
amの発光装置が得られた。この発光装置は、波長49
0n園、出力4a+Vのレーザ光を出力する。
出力40mWの半導体レーザ21.DANの単結晶がコ
ア部に充填された波長変換素子24.フレネル・レンズ
26を用いた場合、全体の大きさが直径9關2長さ6
amの発光装置が得られた。この発光装置は、波長49
0n園、出力4a+Vのレーザ光を出力する。
第1図はこの発明の実施例の発光装置を示す一部切欠斜
視図である。 第2図はファイバ型波長変換素子の構成を示す斜視図で
ある。 第3図は発光装置の他の実施例を示す一部切欠斜視図で
ある。 10・・・キャップ。 10a・・・出射光窓。 11・・・ステム。 21・・・半導体レーザ。 22、23・・・フォーカシング中レンズ。 24・・・ファイバ型波長変換素子。 25・・・コリメート・レンズ。 以 上
視図である。 第2図はファイバ型波長変換素子の構成を示す斜視図で
ある。 第3図は発光装置の他の実施例を示す一部切欠斜視図で
ある。 10・・・キャップ。 10a・・・出射光窓。 11・・・ステム。 21・・・半導体レーザ。 22、23・・・フォーカシング中レンズ。 24・・・ファイバ型波長変換素子。 25・・・コリメート・レンズ。 以 上
Claims (1)
- 半導体レーザ、この半導体レーザの出射光を集光する集
光レンズ系、この集光レンズ系によって集光されたレー
ザ光が入射し、このレーザ光の1/2の波長をもつ第2
高調波を発生するファイバ型波長変換素子、この波長変
換素子から出射する2次高調波をコリメートするコリメ
ート・レンズ、ならびに上記半導体レーザ、集光レンズ
系、波長変換素子およびコリメート・レンズを集積的に
収めたパッケージ、を備えた発光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7559890A JPH03276134A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7559890A JPH03276134A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 発光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03276134A true JPH03276134A (ja) | 1991-12-06 |
Family
ID=13580802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7559890A Pending JPH03276134A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 発光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03276134A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005250390A (ja) * | 2004-03-08 | 2005-09-15 | Noritsu Koki Co Ltd | 光源装置 |
JP2005274880A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Noritsu Koki Co Ltd | 光源装置 |
JP2009099664A (ja) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Nichia Corp | 発光装置 |
JP2016092268A (ja) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | 三菱電機株式会社 | 光源装置 |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP7559890A patent/JPH03276134A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005250390A (ja) * | 2004-03-08 | 2005-09-15 | Noritsu Koki Co Ltd | 光源装置 |
JP2005274880A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Noritsu Koki Co Ltd | 光源装置 |
JP2009099664A (ja) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Nichia Corp | 発光装置 |
JP2016092268A (ja) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | 三菱電機株式会社 | 光源装置 |
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