JPH04343285A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光産業で用いられる安
価，高性能，高効率な光源である半導体レーザ装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の半導体レーザ装置を説明す
る図である。従来の半導体レーザ装置においては、半導
体レーザの出射ビーム径が数μｍ以下と非常に小さいた
め、回折によりそのビーム径は数１０度の角度で発散す
る。このため、半導体レーザからの出射光を有効に利用
するには、その光を平行光或いは集束光に変換するため
の別個のレンズを必要としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザ装
置は、他のレンズを用いて半導体レーザからの出射光の
有効利用を図っているため、装置の小型軽量化には不向
きであるという問題があった。したがって本発明は、半
導体レーザからの出射光が数１０度の角度で発散すると
いう課題を解決し、平行光或いは集束光を出射できる半
導体レーザを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の問題を解決するた
め本発明は、半導体レーザ部を構成する半導体基板上の
レンズ部をその膜厚方向に屈折率分布を持たせるか、ま
たは半導体基板と平行な方向に曲線形状を持たせるよう
にするとともに、容器に取り付けられたレーザ光出射窓
を半導体基板と垂直な方向に屈折率分布を持たせるか、
またはこの方向に曲線形状を持たせるようにしたもので
ある。

【０００５】

【作用】半導体レーザから出射される発散光は、半導体
基板上に設けられた分布屈折率膜からなるレンズと、レ
ーザ光出射窓に設けられたレンズとにより平行光或いは
集束光に変換される。

【０００６】

【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は、本発明に係る半導体レーザ装置の一実施例
を示す構成図である。この半導体レーザ装置は、集束光
を出射する半導体レーザ装置である。同図において、容
器２に取り付けられた半導体レーザ部１から出射された
レーザ光は、レンズ部４へ入射する。このレンズ部４は
、（ｂ）の上面図に示すように曲線形状を有しており、
これにより発散するレーザ光を半導体レーザ基板と平行
な方向の集束光に変換する。また、このレンズ部４は、
（ａ）の側面図に示すように、膜厚方向に屈折率分布を
有している。しかし、レンズ部４は、薄膜からなるため
開口が小さく、焦点距離を膜厚の２乗程度にすることは
できない。したがって、レーザ光出射窓３の外側で焦点
を結ばせるためには、このレンズ部４により発散するレ
ーザ光を半導体レーザ基板と垂直な方向に一旦平行光と
して変換する。そして、レンズ部４を通過したレーザ光
はレーザ光出射窓３に入射し、半導体レーザ基板に垂直
な方向の曲率により集束光に変換される。

【０００７】図２は、本発明の半導体レーザ装置の第２
の実施例を示す構成図であり、半導体レーザ基板に平行
な方向には集束し、垂直な方向には平行なレーザ光を出
射する半導体レーザ装置である。容器２に取り付けられ
た半導体レーザ部１から出射されたレーザ光は、レンズ
部４へ入射する。このレンズ部４は、（ｂ）の上面図に
示すように曲線形状を有しており、これにより発散する
レーザ光を半導体レーザ基板と平行な方向の集束光に変
換する。また、このレンズ部４は、（ａ）の側面図に示
すように、膜厚方向に屈折率分布を有しており、これに
より発散するレーザ光を半導体レーザ基板と垂直な方向
の集束光に変換する。しかし、レンズ部４は薄膜からな
り、開口が小さく焦点距離が短いため、再び発散光とな
る。 この発散レーザ光はレーザ光出射窓３に入射し、半導体
レーザ基板に垂直な方向の曲率により、より幅の広い平
行光に変換される。

【０００８】図３は、本発明の半導体レーザ装置の第３
の実施例を示す構成図であり、集束光を出射する半導体
レーザ装置である。容器２に取り付けられた半導体レー
ザ部１から出射されたレーザ光は、レンズ部４へ入射す
る。このレンズ部４は、（ｂ）の上面図に示すように、
曲線形状を有しており、これにより発散するレーザ光を
半導体レーザ基板に平行な方向のみ集束光に変換する。 そして、半導体レーザ基板に垂直な方向には機能しない
ため、発散光のままである。このレーザ光は、レーザ光
出射窓３に入射し、半導体レーザ基板の垂直な方向の曲
率により集束光に変換される。

【０００９】なお、以上の実施例においては、レーザ光
出射窓３が分布屈折率レンズ或いは回折レンズであって
も上記と同等の機能を有する。また、半導体レーザ部１
からの出射光が水平方向に十分広くほぼ平行光とみなす
ことができるので、レンズ部４が半導体基板に平行な方
向に曲線形状を有さず、垂直方向の屈折率分布のみを有
し、レーザ光出射窓３で基板に垂直な方向の曲率により
平行光に変換する構成もある。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体レー
ザ装置は、その出射光が平行光或いは集束光であるため
、他にレンズを必要とせず、したがって光学装置全体の
大幅な小型軽量化を図ることができる。したがって、半
導体レーザの光センサ，光通信及び光情報処理等への応
用範囲が拡大し産業上の利点が極めて大となる効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体レーザ装置の一実施例を示
す構成図であり、（ａ）はその断面図、（ｂ）はその上
面図である。

【図２】上記半導体レーザ装置の第２の実施例を示す構
成図であり、（ａ）はその断面図、（ｂ）はその上面図
である。

【図３】上記半導体レーザ装置の第３の実施例を示す構
成図であり、（ａ）はその断面図、（ｂ）はその上面図
である。

【図４】従来の半導体レーザ装置の構成図である。

【符号の説明】

１　　　　半導体レーザ部 ２　　　　容器 ３　　　　レーザ光出射窓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　半導体基板と活性層及び該活性層を挟
   むクラッド層対からなる半導体レーザ部と、該半導体基
   板上に形成された透明薄膜からなるレンズ部と、該半導
   体基板を固定しかつ封止する容器と、該容器に取り付け
   られたレーザ光出射窓からなる半導体レーザ装置におい
   て、前記レンズ部が膜厚方向に屈折率分布を有するかま
   たは前記半導体基板と平行な方向に曲線形状を有すると
   ともに、前記レーザ光出射窓が半導体基板と垂直な方向
   に度を有するようにしたことを特徴とする半導体レーザ
   装置。