JPH07109652B2 - レ−ザ装置 - Google Patents
レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPH07109652B2 JPH07109652B2 JP62062843A JP6284387A JPH07109652B2 JP H07109652 B2 JPH07109652 B2 JP H07109652B2 JP 62062843 A JP62062843 A JP 62062843A JP 6284387 A JP6284387 A JP 6284387A JP H07109652 B2 JPH07109652 B2 JP H07109652B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- hologram
- laser
- plane wave
- recording means
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Optical Head (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は半導体レーザ光源等のコヒーレントな光源から
の出射光を集光する際に生じる非点収差を除去したレー
ザ装置に関する。
の出射光を集光する際に生じる非点収差を除去したレー
ザ装置に関する。
〈従来の技術〉 半導体レーザ光源等から出射する光は光束の断面が楕円
状となっており，この様な光を集光すると大きな非点収
差が生じる。この非点収差は平行ビームを作る場合や単
一モード光ファイバに光を入射するような場合の障害と
なる。従来，この非点収差を除去する手段としてプリズ
ムを用いたビームコンバータ（アナモリフィック・プリ
ズム・ペア）やシリンドリカルレンズを用いたビームコ
ンバータ（アナモリフィック・ビームコンバータ）が知
られている。
状となっており，この様な光を集光すると大きな非点収
差が生じる。この非点収差は平行ビームを作る場合や単
一モード光ファイバに光を入射するような場合の障害と
なる。従来，この非点収差を除去する手段としてプリズ
ムを用いたビームコンバータ（アナモリフィック・プリ
ズム・ペア）やシリンドリカルレンズを用いたビームコ
ンバータ（アナモリフィック・ビームコンバータ）が知
られている。
第４図（ａ），（ｂ），（ｃ）はプリズムを用いたビー
ムコンバータの原理説明図で（ａ）はプリズムＰに入射
した楕円断面の光束イが円形断面の光束ロとなって出射
している様子を示す斜視図，（ｂ）はプリズムの上方か
ら見た光路図で，紙面内の光束はプリズムＰにより屈折
して幅が広がるが紙面と垂直方向の光束は広がらず，屈
折によって光路が折れ曲がっている状態を示す平面図，
（ｃ）はプリズムを２個使用することによって光路の折
れ曲りを元に戻している状態を示す平面図である（但し
光の進行方向は横方向へシフトしている）。
ムコンバータの原理説明図で（ａ）はプリズムＰに入射
した楕円断面の光束イが円形断面の光束ロとなって出射
している様子を示す斜視図，（ｂ）はプリズムの上方か
ら見た光路図で，紙面内の光束はプリズムＰにより屈折
して幅が広がるが紙面と垂直方向の光束は広がらず，屈
折によって光路が折れ曲がっている状態を示す平面図，
（ｃ）はプリズムを２個使用することによって光路の折
れ曲りを元に戻している状態を示す平面図である（但し
光の進行方向は横方向へシフトしている）。
第５図は２つのシリンドリカル・レンズＣを用いたビー
ムコンバータの斜視図を示すもので，楕円形の光束イの
１方向を拡大または縮小することにより円形の光束ロを
得ている状態を示している。
ムコンバータの斜視図を示すもので，楕円形の光束イの
１方向を拡大または縮小することにより円形の光束ロを
得ている状態を示している。
第６図は半導体光源（LD）からの光をコリメータレンズ
20,プリズムペア21,エキスパンダ22およびフォーカスレ
ンズ23を用いて集光している状態を示している。
20,プリズムペア21,エキスパンダ22およびフォーカスレ
ンズ23を用いて集光している状態を示している。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら，上記従来例においては，光学系の設計が
面倒であり，多くの光学部品を必要とし，また，振動等
によって光軸のずれが発生し易いという問題があった。
面倒であり，多くの光学部品を必要とし，また，振動等
によって光軸のずれが発生し易いという問題があった。
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みて成されたもの
で，正確な平面波の再現をはかるとともに光学部品の減
少をはかったレーザ装置を提供することを目的とする。
で，正確な平面波の再現をはかるとともに光学部品の減
少をはかったレーザ装置を提供することを目的とする。
〈問題点を解決するための手段〉 上記問題点を解決するための本発明の構成は，レーザ光
源と，この光源の光を受光するとともに他の光源からの
任意の波面を有する光を受光するホログラフィ用記録手
段と，スペイシャルフィルタを用いて，前記レーザ光と
任意の波面を有する光の２光束干渉じまのパターン（ホ
ログラム）を前記ホログラフィ用記録手段に記録し，次
に前記任意の波面を有する光を除去し，前記レーザ光を
前記ホログラフィ用記録手段に照射することにより前記
任意の波面を再現するように構成したことを特徴とする
ものである。
源と，この光源の光を受光するとともに他の光源からの
任意の波面を有する光を受光するホログラフィ用記録手
段と，スペイシャルフィルタを用いて，前記レーザ光と
任意の波面を有する光の２光束干渉じまのパターン（ホ
ログラム）を前記ホログラフィ用記録手段に記録し，次
に前記任意の波面を有する光を除去し，前記レーザ光を
前記ホログラフィ用記録手段に照射することにより前記
任意の波面を再現するように構成したことを特徴とする
ものである。
〈実施例〉 はじめに２光束干渉じまのパターン（以下，単にホログ
ラムという）を用いて非点収差を除去するための原理を
第２図（ａ），（ｂ）を用いて説明する。（ａ）図にお
いて１はホログラフィ用写真乾板（以下単に乾板とい
う）であり，この乾板の表面に平面波R1と，歪みＤを伴
った光束DR2（この実施例では任意の波面を有する光を
平面波R1とし，レーザ光源からの光を歪みを伴った光束
DR2として説明する）を所定の角度から同時に照射す
る。このとき乾板に記録されるホログラムは次式で表わ
すことが出来る。
ラムという）を用いて非点収差を除去するための原理を
第２図（ａ），（ｂ）を用いて説明する。（ａ）図にお
いて１はホログラフィ用写真乾板（以下単に乾板とい
う）であり，この乾板の表面に平面波R1と，歪みＤを伴
った光束DR2（この実施例では任意の波面を有する光を
平面波R1とし，レーザ光源からの光を歪みを伴った光束
DR2として説明する）を所定の角度から同時に照射す
る。このとき乾板に記録されるホログラムは次式で表わ
すことが出来る。
＊は複素共役を表わす。
次に，上記により作成した乾板に対して第２図（ｂ）の
ように歪みR2を伴った平面波DR2のみを照射すると，こ
の時乾板で回折される光は式の右辺の３項,4項（下線
を付した部分）にDR2を乗じたものとなる。
ように歪みR2を伴った平面波DR2のみを照射すると，こ
の時乾板で回折される光は式の右辺の３項,4項（下線
を付した部分）にDR2を乗じたものとなる。
即ち回析光Ａは となる。
ここで|D|２と｜R2｜２は光の強さに関する項なので|D|
２＝1,|R2｜２＝１と仮定してよいから式のうち１項
はノイズ成分,2項は平面波となる。
２＝1,|R2｜２＝１と仮定してよいから式のうち１項
はノイズ成分,2項は平面波となる。
第３図（ａ），（ｂ）は半導体レーザからの出射光と別
に設けた平面波を出射する光源からの光のホログラムを
乾板に記録し，次に平面波を再生する手順を示す概念構
成図である。（ａ）図において，半導体レーザからの出
射光を非点収差を有する光DR2とし，任意の波面を有す
る光を平面波R1としてホログラムを作成し，そのホログ
ラムを乾板に露光する。
に設けた平面波を出射する光源からの光のホログラムを
乾板に記録し，次に平面波を再生する手順を示す概念構
成図である。（ａ）図において，半導体レーザからの出
射光を非点収差を有する光DR2とし，任意の波面を有す
る光を平面波R1としてホログラムを作成し，そのホログ
ラムを乾板に露光する。
次に（ｂ）図に示すように平面波R1を取去り，半導体レ
ーザからの光DR2のみを乾板１に照射すれば回折光とし
ての平面波R1を得ることが出来る（なお,b図において点
線で示す矢印は上記式１項のノイズ成分を示してい
る）。
ーザからの光DR2のみを乾板１に照射すれば回折光とし
ての平面波R1を得ることが出来る（なお,b図において点
線で示す矢印は上記式１項のノイズ成分を示してい
る）。
第１図は本発明の一実施例を示す要部構成図である。図
において,5は半導体レーザでケース６に収納され，駆動
回路７により駆動されてレーザ光を出射する。８はレー
ザ発振強度が周囲の温度変化に影響されないようにする
ために半導体レーザを一定の温度に制御するための温度
制御部である。１は乾板でレーザ光の前面に一定の距離
と所定の角度を保って配置され，そのレーザ光（DR2）
と別の光源により作成された平面波（R1）を受光する。
９は乾板１の後段の平面波の光路に配置されたスペイシ
ャルフィルタで，ピンホールを有する板体10とこの板体
を挟む２枚の凸レンズで形成されている。12はスペイシ
ャルフィルタの後段に配置された光アイソレータであ
る。
において,5は半導体レーザでケース６に収納され，駆動
回路７により駆動されてレーザ光を出射する。８はレー
ザ発振強度が周囲の温度変化に影響されないようにする
ために半導体レーザを一定の温度に制御するための温度
制御部である。１は乾板でレーザ光の前面に一定の距離
と所定の角度を保って配置され，そのレーザ光（DR2）
と別の光源により作成された平面波（R1）を受光する。
９は乾板１の後段の平面波の光路に配置されたスペイシ
ャルフィルタで，ピンホールを有する板体10とこの板体
を挟む２枚の凸レンズで形成されている。12はスペイシ
ャルフィルタの後段に配置された光アイソレータであ
る。
上記構成において，乾板１にレーザ光（DR2）と平面波
（R1）を同時に照射し，乾板に現れたホログラムを露光
する。乾板を通過した平面波は，スペイシャルフィルタ
９を通って光アイソレータに達する。なお，光アイソレ
ータ12は半導体レーザへの戻り光を阻止するためのもの
で（戻り光はレーザの発振を不安定にする），戻り光が
ないか，または極めて微小な場合は不要である。
（R1）を同時に照射し，乾板に現れたホログラムを露光
する。乾板を通過した平面波は，スペイシャルフィルタ
９を通って光アイソレータに達する。なお，光アイソレ
ータ12は半導体レーザへの戻り光を阻止するためのもの
で（戻り光はレーザの発振を不安定にする），戻り光が
ないか，または極めて微小な場合は不要である。
次に平面波を取除きレーザ光のみを照射すると第２図で
説明したように取除いた平面波（R1）を再生することが
出来る。即ち，スペイシャスフィルタ９はレーザ光中の
散乱や反射によって波面が乱れている光（ノイズ成分）
を取り除くためのもので，凸レンズを通った光が焦点を
結ぶ位置に回折光の主ローブの幅に等しいピンホールを
設けることにより光軸に平行に入射した光束だけを通過
させる様にしたものである。ここでは図１に示すように
乾板１を通過したレーザ光を凸レンズで絞り，その焦点
距離に上記ピンホールを有する板体10を配置し更にその
後段に平行光とするための凸レンズを配置している。こ
の様に構成することにより式で示す回折光Ａのノイズ
成分（R1D2R2 2）を除去することが出来る。
説明したように取除いた平面波（R1）を再生することが
出来る。即ち，スペイシャスフィルタ９はレーザ光中の
散乱や反射によって波面が乱れている光（ノイズ成分）
を取り除くためのもので，凸レンズを通った光が焦点を
結ぶ位置に回折光の主ローブの幅に等しいピンホールを
設けることにより光軸に平行に入射した光束だけを通過
させる様にしたものである。ここでは図１に示すように
乾板１を通過したレーザ光を凸レンズで絞り，その焦点
距離に上記ピンホールを有する板体10を配置し更にその
後段に平行光とするための凸レンズを配置している。こ
の様に構成することにより式で示す回折光Ａのノイズ
成分（R1D2R2 2）を除去することが出来る。
なお，本実施例では任意の波面を有する光として平面波
R1を用いて説明したが，平面波に限ることなく種々の波
面を有する光であってもよい。
R1を用いて説明したが，平面波に限ることなく種々の波
面を有する光であってもよい。
また，本実施例ではホログラフィの記録手段としてホロ
グラフィ用写真乾板を用いて説明したが，例えば，BaTi
O3単結晶,BSO（Bi12SiO20）単結晶等の光学結晶を用い
てもよい。
グラフィ用写真乾板を用いて説明したが，例えば，BaTi
O3単結晶,BSO（Bi12SiO20）単結晶等の光学結晶を用い
てもよい。
〈発明の効果〉 以上，実施例とともに具体的に説明したように本発明に
よれば，半導体レーザ等の非点収差を有する光と任意の
波面（平面波）を有する光のホログラムをホログラフィ
用乾板に露光し，平面波を取除いた状態でレーザ光のみ
を照射して平面波を得られるようにしたので，光学系が
簡単になり，振動に強いレーザ装置を実現することが出
来る。
よれば，半導体レーザ等の非点収差を有する光と任意の
波面（平面波）を有する光のホログラムをホログラフィ
用乾板に露光し，平面波を取除いた状態でレーザ光のみ
を照射して平面波を得られるようにしたので，光学系が
簡単になり，振動に強いレーザ装置を実現することが出
来る。
第１図は本発明の一実施例を示す要部構成説明図，第２
図はホログラムを用いて非点収差を除去するための原理
を説明するための説明図，第３図は平面波を再生する手
順を示す概念構成図，第４図〜第６図はビームコンバー
タの従来例を示す説明図である。 １……ホログラフィ用写真乾板,5……半導体レーザ,6…
…ケース,7……駆動回路,8……温度制御装置,9……スペ
イシャルフィルタ。
図はホログラムを用いて非点収差を除去するための原理
を説明するための説明図，第３図は平面波を再生する手
順を示す概念構成図，第４図〜第６図はビームコンバー
タの従来例を示す説明図である。 １……ホログラフィ用写真乾板,5……半導体レーザ,6…
…ケース,7……駆動回路,8……温度制御装置,9……スペ
イシャルフィルタ。
Claims (1)
- 【請求項１】レーザ光と他の光源からの任意の波面を有
する光を干渉させた２光束干渉じまのパターン（ホログ
ラム）を記録したホログラフィ用記録手段と，前記ホロ
グラムが記録された記録手段に前記レーザ光を照射する
手段と，前記ホログラムが記録された記録手段の後段に
配置された２つの凸レンズと該凸レンズの互いの焦点距
離間に配置したピンホールを有する板体とで構成された
スペイシャルフィルタからなり，前記レーザ光を前記ホ
ログラムが記録された記録手段に照射して前記スペイシ
ャルフィルタを透過させることにより前記任意の波面を
有する光を再現するように構成したことを特徴とするレ
ーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62062843A JPH07109652B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62062843A JPH07109652B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63228430A JPS63228430A (ja) | 1988-09-22 |
| JPH07109652B2 true JPH07109652B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=13211991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62062843A Expired - Lifetime JPH07109652B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07109652B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61123032A (ja) * | 1984-11-20 | 1986-06-10 | Fujitsu Ltd | 光ピツクアツプ |
-
1987
- 1987-03-18 JP JP62062843A patent/JPH07109652B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63228430A (ja) | 1988-09-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |