(57)【要約】【課題】温度変化によって、フィルタの透過率曲腺の特性が変化しても、一定の出力を得ることができる半導体レーザモジュール。【解決手段】蛍光体の励起光源として用いられる半導体レーザモジュールであって、レーザ光を出射する半導体レーザ１と、半導体レーザ１から出射されたレーザ光を整形するビーム整形光学系２と、ビーム整形光学系２で整形されたレーザ光の波長を通過させるショートパスフィルタ３と、ショートパスフィルタ３で通過されたレーザ光を分岐するビームスプリッタ４と、ビームスプリッタ４で分岐されたレーザ光を受光するフォトダイオード５と、フォトダイオード５で受光されたレーザ光に基づく受光信号が所定値になるように半導体レーザ１の電流を制御するＡＰＣ回路６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体の励起光源として用いられる半導体レーザモジュールであって、
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射されたレーザ光を整形する整形レンズと、
前記整形レンズで整形されたレーザ光の波長を通過させるフィルタと、
前記フィルタで通過されたレーザ光を分岐するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタで分岐されたレーザ光を受光する受光素子と、
前記受光素子で受光されたレーザ光に基づく受光信号が所定値になるように前記半導体レーザの電流を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする半導体レーザモジュール。
【請求項２】
前記フィルタは、短波長側を通過させ、長波長側を遮断するショートパスフィルタからなり、前記ショートパスフィルタは、カットオフ周波数が前記半導体レーザのレーザ光の波長付近となるように調整されていることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザモジュール。
【請求項３】
前記ショートパスフィルタは、入射面が前記半導体レーザの電場方向に対して平行であることを特徴とする請求項２記載の半導体レーザモジュール。
【請求項４】
前記ショートパスフィルタは、入射面が前記半導体レーザの磁場方向に対して平行であることを特徴とする請求項２記載の半導体レーザモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体の励起光源として用いられる半導体レーザモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体レーザモジュールで蛍光体を励起し、蛍光体の蛍光を検出する光検出型電気泳動装置が記載されている。
【０００３】
この場合、励起光源としての半導体レーザモジュールのレーザ光の発振波長と蛍光体の発光波長が近接することがある。この場合、半導体レーザから出射されるＬＥＤ発光スペクトルによって、蛍光体の発光波長帯のＳＮ（信号対雑音比）が悪くなる。
【０００４】
このため、半導体レーザモジュールのレーザ出射側にフィルタを配置して、蛍光体の発光波長帯のスペクトルを減衰させることで、蛍光体の発光波長帯のＳＮの悪化を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−９４６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、半導体レーザモジュールのレーザ光の発振波長と蛍光体の発光波長が近接しているので、フィルタのカットオフ周波数をレーザ光の発振波長付近となるように調整する必要がある。
【０００７】
このため、フィルタの透過率曲腺が半導体レーザモジュールのレーザ光の発振波長と近接することになる。このため、温度変化によって、フィルタの透過率曲腺の特性が変化すると、フィルタの出力が変動してしまう。
【０００８】
本発明の課題は、温度変化によって、フィルタの透過率曲腺の特性が変化しても、一定の出力を得ることができる半導体レーザモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、蛍光体の励起光源として用いられる半導体レーザモジュールであって、レーザ光を出射する半導体レーザと、前記半導体レーザから出射されたレーザ光を整形する整形レンズと、前記整形レンズで整形されたレーザ光の波長を通過させるフィルタと、前記フィルタで通過されたレーザ光を分岐するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタで分岐されたレーザ光を受光する受光素子と、前記受光素子で受光されたレーザ光に基づく受光信号が所定値になるように前記半導体レーザの電流を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明では、前記フィルタは、短波長側を通過させ、長波長側を遮断するショートパスフィルタからなり、前記ショートパスフィルタは、カットオフ周波数が前記半導体レーザのレーザ光の波長付近となるように調整されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明では、前記ショートパスフィルタは、入射面が前記半導体レーザの電場方向に対して平行であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明では、前記ショートパスフィルタは、入射面が前記半導体レーザの磁場方向に対して平行であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、温度変化によって、フィルタの透過率曲腺の特性が変化しても、制御部は、受光素子で受光されたレーザ光に基づく受光信号が所定値になるように半導体レーザの電流を制御するので、一定の出力を得ることができる。その結果、環境温度の変化の影響を受けない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の半導体レーザモジュールの構成を示す図である。
【図２】実施例１の半導体レーザモジュールに設けられるショートパスフィルタの透過率特性を示す図である。
【図３】図２に示すショートパスフィルタの透過率特性の５１５ｎｍ付近の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の半導体レーザモジュールの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１は、実施例１の半導体レーザモジュールの構成を示す図である。半導体レーザモジュールは、蛍光体の励起光源として用いられる半導体レーザモジュールであって、半導体レーザ１、ビーム整形光学系２、ショートパスフィルタ３、ビームスプリッタ４、フォトダイオード（ＰＤ）５、ＡＰＣ回路（Auto Power Control）６、窓７を備えている。
【００１７】
半導体レーザ１は、蛍光体を励起する励起用レーザであり、励起用のレーザ光を出射する。半導体レーザ１の発振波長は、４８８ｎｍ、５０５ｎｍ、５１５ｎｍのレーザダイオードが用いられる。
【００１８】
ビーム整形光学系２は、整形レンズからなり、半導体レーザ１から出射されたレーザ光を所望のビーム形状に整形して窓７を介して出射側に空間伝搬させる。
【００１９】
ショートパスフィルタ３は、ビーム整形光学系２で整形されたレーザ光の波長を通過させる。ショートパスフィルタ３は、短波長側を通過させ、長波長側を遮断する機能を有した誘電体多層膜フィルタからなり、透過帯から透過阻止帯への移行が急峻になるように誘電体多層膜が形成されている。
【００２０】
また、ショートパスフィルタ３の入射面が半導体レーザ１の磁場方向に対して平行になるように設置されている。さらに、ショートパスフィルタ３への入射角が５〜１５°となるように角度を調整することで、カットオフ周波数が各半導体レーザ１のロットのばらつきの上限値付近となる。ここで、カットオフ周波数ｆｃとは、ショートパスフィルタ３の透過率が５０％となる周波数である。
【００２１】
例えば、半導体レーザ１の発振波長が５０５ｎｍである場合、カットオフ周波数が５０７ｎｍ付近となるようにする入射角を調整する。
【００２２】
即ち、ショートパスフィルタ３は、カットオフ周波数が半導体レーザ１のレーザ光の波長付近となるように調整される。
【００２３】
その結果、図２、図３に示すような透過率特性となり、５１５ｎｍ以上の波長域に対しては、透過率は０．１％以下となる。図３からもわかるように、５１５ｎｍでは、透過率は０．０７％となる。
【００２４】
ビームスプリッタ４は、ショートパスフィルタ３で通過されたレーザ光を２分岐し、一方のレーザ光をフォトダイオード５に導光し、他方のレーザ光を窓７を介して外部に出射する。
【００２５】
フォトダイオード５は、本発明の受光素子に対応し、ビームスプリッタ４で分岐されたレーザ光を受光し、受光光信号を電気信号に変換する。ＡＰＣ回路６は、本発明の制御部に対応し、フォトダイオード５からの電気信号が所定値になるように半導体レーザ１の電流を制御する。ビームスプリッタ４の分岐率が変化しない場合には、窓７から出射した光の出力は、一定値となる。
【００２６】
このように、実施例１の半導体レーザモジュールによれば、温度変化によって、ショートパスフィルタ３の透過率曲腺の特性が変化しても、ＡＰＣ回路６は、フォトダイオード５で受光されたレーザ光に基づく受光信号が所定値になるように半導体レーザ１の電流を制御するので、一定の出力を得ることができる。その結果、環境温度の変化の影響を受けない。
【００２７】
また、ショートパスフィルタ３の膜質が多孔質である場合、ショートパスフィルタ３の複屈折性に起因して、レーザ光の偏光方向が回転してしまう。
【００２８】
これに対して、ショートパスフィルタ３の入射面を半導体レーザ１の磁場方向に対して平行になるように調整することで、レーザ光の偏光方向を回転しないようにすることができる。
【００２９】
また、ショートパスフィルタ３入射面を半導体レーザ１の電場方向に対して平行になるように調整することで、レーザ光の偏光方向を回転しないようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係る半導体レーザモジュールは、励起光源に適用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１  半導体レーザ
２  ビーム整形光学系
３  ショートパスフィルタ
４  ビームスプリッタ
５  フォトダイオード
６  ＡＰＣ回路
７  窓
【図１】
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【図２】
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【図３】
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