JPS6298320A - フエ−ズドアレ−半導体レ−ザ光学系 - Google Patents
フエ−ズドアレ−半導体レ−ザ光学系Info
- Publication number
- JPS6298320A JPS6298320A JP60237280A JP23728085A JPS6298320A JP S6298320 A JPS6298320 A JP S6298320A JP 60237280 A JP60237280 A JP 60237280A JP 23728085 A JP23728085 A JP 23728085A JP S6298320 A JPS6298320 A JP S6298320A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- splitter
- optical system
- array semiconductor
- semiconductor laser
- phase
- Prior art date
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- Pending
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、フェーズドアレー半導体レーザのビームを集
光し、かつ媒体上に絞り込むのみ好適な光学系に関する
ものである。
光し、かつ媒体上に絞り込むのみ好適な光学系に関する
ものである。
フェーズドアレー半導体レーザは、第１図のようにおよ
ぞ１０ケの半導体レーザをモノリシックに一列に並べ、
隣接距離を短かくすることにより、フェーズをカップル
させ、全部が互いにコヒーレントに発振させようとする
ものである。ところが、例えば１０ケの発光点よりなる
場合、１０種の発振モードがある。これらのモードのう
ち、最も立ちやすいのは第２図に示すような１８ｏ°ア
ウトオブフエーズ（ｏｕｔ ｏｆ ｐｌｅａｓｅ ）す
なわち、ファーフィールド（Ｆ ｏｒ Ｆｉｅｌｄ）で
は二つのピークを有するダブルローブのモード（第３図
）であることはよく知られている。このようなダブルロ
ーブのレーザ光を記録媒体上に絞り込んだ場合レーザの
波長と光学系のＮＡ（開口数）で決まる回折限界のスポ
ットを得ることはできず、高い解像度をもつ光学系は実
現できない 〔発明の目的〕 本発明の目的は上述の欠点を克服し、フェーズドアレー
半導体レーザを用いても記録媒体上に回折限界のスポッ
トを得ることができる光学系を提供することにある。
ぞ１０ケの半導体レーザをモノリシックに一列に並べ、
隣接距離を短かくすることにより、フェーズをカップル
させ、全部が互いにコヒーレントに発振させようとする
ものである。ところが、例えば１０ケの発光点よりなる
場合、１０種の発振モードがある。これらのモードのう
ち、最も立ちやすいのは第２図に示すような１８ｏ°ア
ウトオブフエーズ（ｏｕｔ ｏｆ ｐｌｅａｓｅ ）す
なわち、ファーフィールド（Ｆ ｏｒ Ｆｉｅｌｄ）で
は二つのピークを有するダブルローブのモード（第３図
）であることはよく知られている。このようなダブルロ
ーブのレーザ光を記録媒体上に絞り込んだ場合レーザの
波長と光学系のＮＡ（開口数）で決まる回折限界のスポ
ットを得ることはできず、高い解像度をもつ光学系は実
現できない 〔発明の目的〕 本発明の目的は上述の欠点を克服し、フェーズドアレー
半導体レーザを用いても記録媒体上に回折限界のスポッ
トを得ることができる光学系を提供することにある。
すなわち、本発明は、アウトオブフェーズ（ｏｕｔｏｆ
ｐｈａｓｅ）で発振しているフェーズロックアレー半
導体レーザからのビームを集光し、波音板と、偏光ビー
ムスプリッタ−とを組合せた光学系により、ファーフィ
ールド（Ｆ ｏｒ Ｆｊｅｌｄ）で昨−ローブとなるよ
うにし、最終的に回折限界の絞り込みスポットを得んと
するものである。
ｐｈａｓｅ）で発振しているフェーズロックアレー半
導体レーザからのビームを集光し、波音板と、偏光ビー
ムスプリッタ−とを組合せた光学系により、ファーフィ
ールド（Ｆ ｏｒ Ｆｊｅｌｄ）で昨−ローブとなるよ
うにし、最終的に回折限界の絞り込みスポットを得んと
するものである。
以下、本発明の一実施例を第４図により説明する。フェ
ーズロックアレー半導体レーザ１から発散するビームを
カップリングレンズ３で受は集光して平行化する。先述
のように、フェーズロックアレー半導体レーザ１からの
ビームのファーフィールドパタンは３および３′の二つ
のローブに分かれている。これらのうち一方のビーム３
は全反射ミラー４で反射され偏光ビームスプリッタ−５
にいたる。この時、ビーム３および３′の偏光面は、い
ずれも紙面内すなわち反射ミラー４、偏光ビームスプリ
ッタ５に対しＰ偏光となっている。
ーズロックアレー半導体レーザ１から発散するビームを
カップリングレンズ３で受は集光して平行化する。先述
のように、フェーズロックアレー半導体レーザ１からの
ビームのファーフィールドパタンは３および３′の二つ
のローブに分かれている。これらのうち一方のビーム３
は全反射ミラー４で反射され偏光ビームスプリッタ−５
にいたる。この時、ビーム３および３′の偏光面は、い
ずれも紙面内すなわち反射ミラー４、偏光ビームスプリ
ッタ５に対しＰ偏光となっている。
従って、ビーム３は、偏光ビームスプリッタ−５を透過
することになる６一方、ビーム３′は、１７２波長板６
を透過してＳ偏光ビーム７となり、偏光ビームスプリン
ター５で反射されて、ビーム３による透過ビームと光軸
を共有し、一つの合成されたビームとなる。本実施例で
は、反射ミラー４、波長板６及び偏光ビームスプリッタ
−５は密着されて一体化されている。
することになる６一方、ビーム３′は、１７２波長板６
を透過してＳ偏光ビーム７となり、偏光ビームスプリン
ター５で反射されて、ビーム３による透過ビームと光軸
を共有し、一つの合成されたビームとなる。本実施例で
は、反射ミラー４、波長板６及び偏光ビームスプリッタ
−５は密着されて一体化されている。
プリズム９は、偏光ビームスプリンター５からのビーム
が楕円形状をしているため、これを円形に整形するため
のものである。図では１ケであるが、２コ以上のプリズ
ムの組合せでもかまわない。
が楕円形状をしているため、これを円形に整形するため
のものである。図では１ケであるが、２コ以上のプリズ
ムの組合せでもかまわない。
このようにして得られた、合成ビーム１０を絞り込みレ
ンズ１１にいたたらしめ、例えば光ディスク、あるいは
レーザプリンタ用感光ドラム、あるいは、液晶などの記
録媒体１；３上にスポットとして結像する。
ンズ１１にいたたらしめ、例えば光ディスク、あるいは
レーザプリンタ用感光ドラム、あるいは、液晶などの記
録媒体１；３上にスポットとして結像する。
第５図は本発明の第２の実施例を示すものである。ビー
ムの合成の方法は第一の実施例と全く同じであるが、楕
円形状をしたビームの整形方法として、シリンダレンズ
１４．１５の組を用いるところが異なる。楕円形状ビー
ムの長短軸の比をｒとした時、シリンダレンズ１４．１
５の焦点距離の比をｒとするものである。ここで注意を
必要とするのは、一般にゲインガイド型のフェーズロッ
クアレー半導体レーザでは、位相のずれの他に、位相の
曲りも同時に生じている。これは非点収差と呼ばれてい
るものであるが、水弟２の実施例によれば、二つのシリ
ンダレンズの相対位置を、光源の非点隔差を相殺する分
だけずらして設定すれ。
ムの合成の方法は第一の実施例と全く同じであるが、楕
円形状をしたビームの整形方法として、シリンダレンズ
１４．１５の組を用いるところが異なる。楕円形状ビー
ムの長短軸の比をｒとした時、シリンダレンズ１４．１
５の焦点距離の比をｒとするものである。ここで注意を
必要とするのは、一般にゲインガイド型のフェーズロッ
クアレー半導体レーザでは、位相のずれの他に、位相の
曲りも同時に生じている。これは非点収差と呼ばれてい
るものであるが、水弟２の実施例によれば、二つのシリ
ンダレンズの相対位置を、光源の非点隔差を相殺する分
だけずらして設定すれ。
ば、同時に該非点収差の補正も行える。
本発明によれば、位相が１８０’ずれたモードで発振し
ているフェーズアレー半導体レーザをファーフィールド
で合成して単一ビームとし、絞り込みレンズにいたらし
めるため、常に半導体レーザ波長、および絞り込みレン
ズのＮＡで決る回折限界のスポットが得られることにな
る。さらに、互いに位相が１８０°ずれたビーム３およ
び３′は合成された後で互いに偏光面が垂直となるので
、干渉効果は生じず、強度のスカラー和として合成され
ることは本発明のもう一つの効果である。
ているフェーズアレー半導体レーザをファーフィールド
で合成して単一ビームとし、絞り込みレンズにいたらし
めるため、常に半導体レーザ波長、および絞り込みレン
ズのＮＡで決る回折限界のスポットが得られることにな
る。さらに、互いに位相が１８０°ずれたビーム３およ
び３′は合成された後で互いに偏光面が垂直となるので
、干渉効果は生じず、強度のスカラー和として合成され
ることは本発明のもう一つの効果である。
以上述べた本発明を、光デイスク記録光学系、レーザビ
ームプリンタ、画像スキャナー、あるいは液晶ディスプ
レー用光学系などに適用すれば、より高速でかつ高解像
度の光学系を実現できることになる。
ームプリンタ、画像スキャナー、あるいは液晶ディスプ
レー用光学系などに適用すれば、より高速でかつ高解像
度の光学系を実現できることになる。
第１図はフェーズロックアレー半導体レーザの概念図、
第２図はその発振モードを示す図、第３図はフェーズロ
ックアレー半導体レーザのファーフィールドバタンを示
す図、第４図は本発明による光学系の第１の実施例の平
面図、第５図は本発明の第２の実施例の平面図である。 １・・・フェーズロックアレー半導体レーザ、２・・・
結合レンズ、３・・・ビーム、３′・・・ビーム、４・
・・全反射ミラー、５・・・偏光ビームスプリッタ、６
・・・１／２波長板、７・・・Ｓ偏光ビーム、８・・・
合成ビーム、９・・・プリズム、１０・・・整形ビーム
、１１・・・絞り込みレンズ、１２・・・スポット、１
３・・・記録媒体（光ディスク）、１４・・・シリンダ
レンズ、１５・・・シリンダレンズ、１６・・・記録媒
体（感光ドラム）。 多１囚 茅２凪 嬰３囚 壕４０ 茅５０
第２図はその発振モードを示す図、第３図はフェーズロ
ックアレー半導体レーザのファーフィールドバタンを示
す図、第４図は本発明による光学系の第１の実施例の平
面図、第５図は本発明の第２の実施例の平面図である。 １・・・フェーズロックアレー半導体レーザ、２・・・
結合レンズ、３・・・ビーム、３′・・・ビーム、４・
・・全反射ミラー、５・・・偏光ビームスプリッタ、６
・・・１／２波長板、７・・・Ｓ偏光ビーム、８・・・
合成ビーム、９・・・プリズム、１０・・・整形ビーム
、１１・・・絞り込みレンズ、１２・・・スポット、１
３・・・記録媒体（光ディスク）、１４・・・シリンダ
レンズ、１５・・・シリンダレンズ、１６・・・記録媒
体（感光ドラム）。 多１囚 茅２凪 嬰３囚 壕４０ 茅５０
Claims (1)
- フエーズドアレー型半導体レーザと、該レーザからの互
いに位相が異なる光束を受ける集光レンズと、該集光レ
ンズによつて集光された光束を媒体上に絞り込む結像レ
ンズとからなる光学系において、該光学系の光路中に、
反射ミラー、液長板、偏光ビームスプリッタを配置し、
上記互いに位相が異なる光束を１つの光束に合成するこ
とを特徴とするフエーズドアレー半導体レーザ光学系。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237280A JPS6298320A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | フエ−ズドアレ−半導体レ−ザ光学系 |
| GB8625309A GB2182168B (en) | 1985-10-25 | 1986-10-22 | Phased-array semiconductor laser apparatus |
| US06/922,673 US4791650A (en) | 1985-10-25 | 1986-10-24 | Phased-array semiconductor laser apparatus |
| DE19863636336 DE3636336A1 (de) | 1985-10-25 | 1986-10-24 | Halbleiterlaser-vorrichtung mit phasengesteuerter anordnung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237280A JPS6298320A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | フエ−ズドアレ−半導体レ−ザ光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6298320A true JPS6298320A (ja) | 1987-05-07 |
Family
ID=17013049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60237280A Pending JPS6298320A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | フエ−ズドアレ−半導体レ−ザ光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6298320A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01287527A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-11-20 | Konica Corp | レーザビーム結像光学系及びそれを用いた放射線画像撮影装置 |
| US4971412A (en) * | 1988-05-31 | 1990-11-20 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Laser optical system having a phase correction for controlling intensity distribution |
| US5185290A (en) * | 1989-08-17 | 1993-02-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of coating facet of semiconductor optical element |
| US5581403A (en) * | 1992-10-01 | 1996-12-03 | Olympus Optical Co., Ltd. | Beam shaping and beam splitting device and optical head comprising the same |
-
1985
- 1985-10-25 JP JP60237280A patent/JPS6298320A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01287527A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-11-20 | Konica Corp | レーザビーム結像光学系及びそれを用いた放射線画像撮影装置 |
| US4971412A (en) * | 1988-05-31 | 1990-11-20 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Laser optical system having a phase correction for controlling intensity distribution |
| US5185290A (en) * | 1989-08-17 | 1993-02-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of coating facet of semiconductor optical element |
| US5581403A (en) * | 1992-10-01 | 1996-12-03 | Olympus Optical Co., Ltd. | Beam shaping and beam splitting device and optical head comprising the same |
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