JPS6136985A - レ−ザ装置 - Google Patents
レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS6136985A JPS6136985A JP15821284A JP15821284A JPS6136985A JP S6136985 A JPS6136985 A JP S6136985A JP 15821284 A JP15821284 A JP 15821284A JP 15821284 A JP15821284 A JP 15821284A JP S6136985 A JPS6136985 A JP S6136985A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- wave
- laser
- plate
- becomes
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/14—External cavity lasers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- 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】
（１）発明の技術分野
本発明はレーザ装置に係り、特に半導体レーザを偏光変
化部材に導いて双安定動作が行えるようにしたレーザ装
置に関する。
化部材に導いて双安定動作が行えるようにしたレーザ装
置に関する。
（２）技術の背景
レーザ装置、特に半導体レーザは近時、出力。
寿命等の性能向」二が著しくその応用も一般化し。
レーザプリンタや光ディスクなどに利用されている。半
導体レーザでは気体レーザと異なり、ファーフィールド
パターンは非対称な形状をしていて。
導体レーザでは気体レーザと異なり、ファーフィールド
パターンは非対称な形状をしていて。
レーザ半導体の活性層（プレーナ）方向に垂直な方向の
出射角度は２０〜４０°となる場合があり、指向性のよ
い光とするためにコリメートレンズ等を用いた補正が行
われている。又横モードは半導体レーザのファーフィー
ルドパターンの半値角でプレーナの接合面に平行な方向
で８〜２０°を有している。現在ではこのような非対称
のファーフィールドパターンを持つ半導体レーザがほと
んどである。また偏光特性について考えると、その偏光
方向は１つに限定され、多くは半導体レーザのプレーナ
接合面（活性層）に平行な直線偏向（以下ＴＥ波と記す
）をしている。半導体レーザの出力が３〜５ｍＷではＴ
Ｅ波との直交成分（以下ＴＭ波と記す）の光量比は５０
：１〜１００ ： １の値である。
出射角度は２０〜４０°となる場合があり、指向性のよ
い光とするためにコリメートレンズ等を用いた補正が行
われている。又横モードは半導体レーザのファーフィー
ルドパターンの半値角でプレーナの接合面に平行な方向
で８〜２０°を有している。現在ではこのような非対称
のファーフィールドパターンを持つ半導体レーザがほと
んどである。また偏光特性について考えると、その偏光
方向は１つに限定され、多くは半導体レーザのプレーナ
接合面（活性層）に平行な直線偏向（以下ＴＥ波と記す
）をしている。半導体レーザの出力が３〜５ｍＷではＴ
Ｅ波との直交成分（以下ＴＭ波と記す）の光量比は５０
：１〜１００ ： １の値である。
（３）従来技術と問題点
上記したような非対称なファーフィールドパターンを持
っている半導体レーザを光ビデオディスクやＰＣＭ （
パルスコード変調）オーディオディスクに用いる場合に
光学ピンクアンプとしては第５図に示すように構成され
ている。すなわち第５図において１は半導体レーザ、２
は２波長板、３は偏光ビーＪいスビリソタ、４は半導体
レーザからの光を平行にするためのレンズ、５はレーザ
光を光デイスク６表面上で光の波長程度のスポットに集
光するためのレンズ、６は光ディスクでその表面にピン
トの形で情報を有するもので半導体レーザからの光は、
偏光ビームスプリッタ３並に×波し板２とレンズ４，５
を通じて光デイスク６上にスポットを集光させる。光デ
ィスク６で反射された光はレンズ５，４偏光ビームスプ
リツタ３で反射され、シリンドカルレンズ１５を通して
検出器１６に加えられて、光ディスク６のビットの有無
を検出する。本発明で゛は騒波長板を半導体レーザの外
部共振器内に設けて半導体レーザの出力光から２つの双
安定出力光を（Ｍるようにしたレーザ装置を得ようとす
るものであってＡ波長板を用いる点では第５図に示すも
のと同様であるがその目的とするところが異なるもので
ある。
っている半導体レーザを光ビデオディスクやＰＣＭ （
パルスコード変調）オーディオディスクに用いる場合に
光学ピンクアンプとしては第５図に示すように構成され
ている。すなわち第５図において１は半導体レーザ、２
は２波長板、３は偏光ビーＪいスビリソタ、４は半導体
レーザからの光を平行にするためのレンズ、５はレーザ
光を光デイスク６表面上で光の波長程度のスポットに集
光するためのレンズ、６は光ディスクでその表面にピン
トの形で情報を有するもので半導体レーザからの光は、
偏光ビームスプリッタ３並に×波し板２とレンズ４，５
を通じて光デイスク６上にスポットを集光させる。光デ
ィスク６で反射された光はレンズ５，４偏光ビームスプ
リツタ３で反射され、シリンドカルレンズ１５を通して
検出器１６に加えられて、光ディスク６のビットの有無
を検出する。本発明で゛は騒波長板を半導体レーザの外
部共振器内に設けて半導体レーザの出力光から２つの双
安定出力光を（Ｍるようにしたレーザ装置を得ようとす
るものであってＡ波長板を用いる点では第５図に示すも
のと同様であるがその目的とするところが異なるもので
ある。
（４）発明の目的
本発明は叙上のごとく半導体レーザからの出射光を２つ
の異なる偏光出力となるように縦モード等を変化させて
双安定出力の得られるレーザ装置を得ることを目的とす
るものである。
の異なる偏光出力となるように縦モード等を変化させて
双安定出力の得られるレーザ装置を得ることを目的とす
るものである。
（５）発明の構成
そして、上記目的は本発明によれば、外部共振器を有す
る半導体レーザの一方の反射部材の前に偏光状態を変化
させる偏光変化部材を配設してなることを特徴とするレ
ーザ装置を提供することで達成される。
る半導体レーザの一方の反射部材の前に偏光状態を変化
させる偏光変化部材を配設してなることを特徴とするレ
ーザ装置を提供することで達成される。
（６）発明の実施例
以下本発明の一実施例を第１図乃至第４図について詳記
する。
する。
第１図は本発明のレーザ装置の双安定光出力を得るため
の光学的構成図、第２図は第１図の偏光状態を説明する
ための状態図、第３図は本発明のレーザ装置の出力光偏
光状態を示す偏光状態図。
の光学的構成図、第２図は第１図の偏光状態を説明する
ための状態図、第３図は本発明のレーザ装置の出力光偏
光状態を示す偏光状態図。
第４図は本発明の他の実施例を示す光学的構成図である
。第１図において、７はレーザダイオード等の利得媒質
であり、ｐｎ接合にバイアスを加えて電子注入し、電流
を増して誘導放出させ電子とホールを再結合し、増幅さ
せる。１０．１１．はハーフミラ−等からなる反射用ミ
ラーでレーザダイオードからの少なくとも９０％のレー
ザを反射させる。９はＡ波長板または４５°フアラデ一
回転子等からなる偏光変化部材であり、８は外部共振器
で通常はレーザダイオード７と２枚の反射用ミラーで構
成されている。１２は偏光分離素子である。
。第１図において、７はレーザダイオード等の利得媒質
であり、ｐｎ接合にバイアスを加えて電子注入し、電流
を増して誘導放出させ電子とホールを再結合し、増幅さ
せる。１０．１１．はハーフミラ−等からなる反射用ミ
ラーでレーザダイオードからの少なくとも９０％のレー
ザを反射させる。９はＡ波長板または４５°フアラデ一
回転子等からなる偏光変化部材であり、８は外部共振器
で通常はレーザダイオード７と２枚の反射用ミラーで構
成されている。１２は偏光分離素子である。
本発明では外部共振器８内に第１図に示すようにレーザ
ダイオード７の後部７ｂよりの放出光と後部のハーフミ
ラ−１０間に偏光変化部材９を配設する。また第４図に
示すようにレーザダイオード７の全部７ｆよりの放出光
と前部のハーフミラ−１１との間に偏光変化部材である
Ａ波長板または４５°フアラデ一回転子を置き、その配
置方向はレーザダイオードの活性層に対し２波長板の主
軸は４５°の角度をなすように配設する。
ダイオード７の後部７ｂよりの放出光と後部のハーフミ
ラ−１０間に偏光変化部材９を配設する。また第４図に
示すようにレーザダイオード７の全部７ｆよりの放出光
と前部のハーフミラ−１１との間に偏光変化部材である
Ａ波長板または４５°フアラデ一回転子を置き、その配
置方向はレーザダイオードの活性層に対し２波長板の主
軸は４５°の角度をなすように配設する。
上記構成における動作を第１図乃至第３１！ｌを用いて
説明する。レーザダイオード７からの発振モードはＴＥ
または７Ｍモードの両方があるが１例えば第１図でレー
ザダイオードの後部７ｂより第２図のごと＜ Ｔ Ｅ＋
モードの光が放出されて％波長板９に入射すると該Ａ波
長板からの出射光は円偏光ＣＦ＋となり後部ミラー１０
で反射された円偏光ＣＦ２は再びＡ波長板８に後方から
入射してＴ Ｍ ｒ波で出射され、レーザダイオード７
を通って、前方のハーフミラ−１１で反射されたＴＭｌ
波は再びレーザダイオード７を通ってＡ波長板８を通過
して１円偏光ＣＦ３となり、後方の反射ミラー１０で反
射したＣＦ３は再び区波長板８に入射してＴＥ２波とな
りレーザダイオード７を通って前方のミラー１１から放
出される。すなわちレーザダイオードから出たＴＥ波は
Ａ波長板９を往６一 復すると、ＴＭ波となり２往復で１周期のレーザとなり
１往復で互いに直交する偏光状態となる。
説明する。レーザダイオード７からの発振モードはＴＥ
または７Ｍモードの両方があるが１例えば第１図でレー
ザダイオードの後部７ｂより第２図のごと＜ Ｔ Ｅ＋
モードの光が放出されて％波長板９に入射すると該Ａ波
長板からの出射光は円偏光ＣＦ＋となり後部ミラー１０
で反射された円偏光ＣＦ２は再びＡ波長板８に後方から
入射してＴ Ｍ ｒ波で出射され、レーザダイオード７
を通って、前方のハーフミラ−１１で反射されたＴＭｌ
波は再びレーザダイオード７を通ってＡ波長板８を通過
して１円偏光ＣＦ３となり、後方の反射ミラー１０で反
射したＣＦ３は再び区波長板８に入射してＴＥ２波とな
りレーザダイオード７を通って前方のミラー１１から放
出される。すなわちレーザダイオードから出たＴＥ波は
Ａ波長板９を往６一 復すると、ＴＭ波となり２往復で１周期のレーザとなり
１往復で互いに直交する偏光状態となる。
今、第１図で前方のミラー１１から上記ＴＥ及びＴＭ波
をみると、ＴＥ及びＴＭの２つのモードがあり、その時
のＴＥ及びＴＭ波の位相関係はＴＭ波とＴＥ波が同相で
あれば、第３図＋ａ＋に示すような正の４５°方曲直線
偏光の光出力１３となり。
をみると、ＴＥ及びＴＭの２つのモードがあり、その時
のＴＥ及びＴＭ波の位相関係はＴＭ波とＴＥ波が同相で
あれば、第３図＋ａ＋に示すような正の４５°方曲直線
偏光の光出力１３となり。
逆相であれば第３図（ｂ）に示すように負の４５°方向
直線偏光の光出力１４となる。すなわち光出力１３．１
４はＴＥ波とＴＭ波の合成となる。これは、この光共振
器の固有偏光状態と一致するものである。上記レーザ装
置のレーザ電流、光注入時の光強度、外部共振器長等の
種々のパラメータの１つを変化させ２例えばミラー１０
または１１の位置を変化させると光出力の縦モードのホ
ッピングにヒステリシスがあるために、かりにＴＥモー
ドで安定化していたＴＥ波は７Ｍモートに安定化する。
直線偏光の光出力１４となる。すなわち光出力１３．１
４はＴＥ波とＴＭ波の合成となる。これは、この光共振
器の固有偏光状態と一致するものである。上記レーザ装
置のレーザ電流、光注入時の光強度、外部共振器長等の
種々のパラメータの１つを変化させ２例えばミラー１０
または１１の位置を変化させると光出力の縦モードのホ
ッピングにヒステリシスがあるために、かりにＴＥモー
ドで安定化していたＴＥ波は７Ｍモートに安定化する。
このために、いずれかのモードの出力を偏光子等の偏光
分離素子１２に与えてやれば、光出力１３或いは１４の
いずれかを安定に取り出すことが可能となる。 。
分離素子１２に与えてやれば、光出力１３或いは１４の
いずれかを安定に取り出すことが可能となる。 。
（７）発明の効果
本発明は叙上のごとく構成したので単にＡ波長板のごと
き偏光変化部材を外部共振器に挿入するだけで２つのモ
ードの光出力を１つの半導体レーザより安定に取り出す
ことが可能で種々の光回路に利用できるレーザ装置が１
与られる。
き偏光変化部材を外部共振器に挿入するだけで２つのモ
ードの光出力を１つの半導体レーザより安定に取り出す
ことが可能で種々の光回路に利用できるレーザ装置が１
与られる。
第１図は本発明のレーザ装置の光学系と共振器を示す構
成図、第２図は第１図の偏光状態を説明するための状態
図、第３図は本発明のレーザ装置の出力光偏光状態を示
す偏光状態図、第４図は本発明の双安定光出力を得るた
めの他の実施例を示す光学的構成図、第５図は従来のＡ
波長板を用いた光学系の模式図である。 １・・・半導体レーザ、２．８・・・２波長板、
３・・・偏光ビームスプリッタ。 ６・・・光ディスク、７・・・レーザダイオード。 ８・・・外部共振器、 １０．１１・・・ミラ
ー、 １２・・・偏光分離素子。 １３．１４・・・光出力、 １５・・・シリンドカ
ルレンズ、 １６・・・検出器。 第３図 第５図
成図、第２図は第１図の偏光状態を説明するための状態
図、第３図は本発明のレーザ装置の出力光偏光状態を示
す偏光状態図、第４図は本発明の双安定光出力を得るた
めの他の実施例を示す光学的構成図、第５図は従来のＡ
波長板を用いた光学系の模式図である。 １・・・半導体レーザ、２．８・・・２波長板、
３・・・偏光ビームスプリッタ。 ６・・・光ディスク、７・・・レーザダイオード。 ８・・・外部共振器、 １０．１１・・・ミラ
ー、 １２・・・偏光分離素子。 １３．１４・・・光出力、 １５・・・シリンドカ
ルレンズ、 １６・・・検出器。 第３図 第５図
Claims (4)
- （１）外部共振器を有する半導体レーザの一方の反射部
材の前に偏光状態を変化させる偏光変化部材を配設して
なることを特徴とするレーザ装置。 - （２）前記偏光変化部材が１／４波長板であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザ装置。 - （３）前記偏光変化部材が４５度フアラデー回転子であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザ
装置。 - （４）前記偏光変化部材の１／４波長板の主軸が半導体
レーザの活性層と４５°の角度をなしていることを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載のレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15821284A JPS6136985A (ja) | 1984-07-28 | 1984-07-28 | レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15821284A JPS6136985A (ja) | 1984-07-28 | 1984-07-28 | レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6136985A true JPS6136985A (ja) | 1986-02-21 |
Family
ID=15666729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15821284A Pending JPS6136985A (ja) | 1984-07-28 | 1984-07-28 | レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6136985A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03145174A (ja) * | 1989-10-31 | 1991-06-20 | Canon Inc | 外部共振器型レーザ |
| AT408589B (de) * | 1999-07-07 | 2002-01-25 | Femtolasers Produktions Gmbh | Laservorrichtung |
| JP2015513792A (ja) * | 2012-02-14 | 2015-05-14 | テラダイオード，インコーポレーテッド | 二次元マルチビームのスタビライザーおよびコンバイニングシステムおよび方法 |
-
1984
- 1984-07-28 JP JP15821284A patent/JPS6136985A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03145174A (ja) * | 1989-10-31 | 1991-06-20 | Canon Inc | 外部共振器型レーザ |
| AT408589B (de) * | 1999-07-07 | 2002-01-25 | Femtolasers Produktions Gmbh | Laservorrichtung |
| US6807198B1 (en) | 1999-07-07 | 2004-10-19 | Femtolasers Produktions Gmbh | Laser device |
| JP2015513792A (ja) * | 2012-02-14 | 2015-05-14 | テラダイオード，インコーポレーテッド | 二次元マルチビームのスタビライザーおよびコンバイニングシステムおよび方法 |
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