(57)【要約】【課題】簡単な構成で且つコストを低減することができる半導体レーザ装置。【解決手段】レーザ光を発生する半導体レーザ１と、半導体レーザ１のレーザ光を受けるレンズ２と、反射部材４と、レンズ２を介する半導体レーザ１からのレーザ光を入射して複数の回折光を発生し、複数の回折光の内の一部の回折光を反射部材４に出射し、反射部材４で反射された反射光を入射して再び複数の回折光を発生し、反射光の複数の回折光の一部の反射光の回折光を半導体レーザ１に戻す回折格子３ａとを備え、回折格子３ａは、半導体レーザ１から出射される楕円ビームが略円ビームになるように所定の溝本数を設定した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を発生する半導体レーザと、
前記半導体レーザのレーザ光を受けるレンズと、
反射部材と、
前記レンズを介する前記半導体レーザからのレーザ光を入射して複数の回折光を発生し、前記複数の回折光の内の一部の回折光を前記反射部材に出射し、前記反射部材で反射された反射光を入射して再び複数の回折光を発生し、前記反射光の複数の回折光の一部の反射光の回折光を前記半導体レーザに戻す回折格子とを備え、
前記回折格子は、前記半導体レーザから出射される楕円ビームが略円ビームになるように所定の溝本数を設定したことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記回折格子は、前記半導体レーザから出射される楕円ビームから略円ビームの０次回折光と１次回折光とが発生するように前記半導体レーザに対して配置され、略円ビームの１次回折光を前記反射部材に出射し、
前記反射部材は、前記回折格子が前記反射素子からの反射光から楕円ビームの反射光の０次回折光と反射光の１次回折光とを発生し且つ楕円ビームの反射光の１次回折光を前記半導体レーザに戻すように、前記回折格子に対して配置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装置。
【請求項３】
前記反射素子は、回折格子からなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リットマン型外部共振器の半導体レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザを狭線幅化するために、回折格子を用いた外部共振器の半導体レーザ装置が利用されている。この外部共振器の半導体レーザ装置には、リットマン型とリトロ型とが知られている。
【０００３】
図３は、従来のリットマン型外部共振器の半導体レーザ装置の構成図である（特許文献１）。図３に示すリットマン型外部共振器では、半導体レーザ１からの光をコリメートレンズ２でコリメートして回折格子３に入射させ、０次回折光と１次回折光を発生させる。
【０００４】
回折格子３は、１次回折光をミラー４に出射し、出射された１次回折光は、ミラー４により反射され、反射光は回折格子３に再び入射される。そして、回折格子３により再び反射光の０次回折光と反射光の１次回折光が発生し、反射光の一次回折光は、半導体レーザ１に戻される。即ち、半導体レーザ１とミラー４との間で共振器を形成する。整形光学系５は、反射光の０次回折光を整形する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３２２８１３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、図３に示す端面発光型の半導体レーザ１では、図４に示すように、出射断面方向においてビーム広がりが異なり、即ち、ビームが早く広がるファスト軸（ｆａｓｔ軸）とビームがゆっくり広がるスロー軸（ｓｌｏｗ軸）とで構成される楕円ビームから構成されている。なお、ファスト軸とスロー軸とは互いに直交している。
【０００７】
このため、半導体レーザ１から出射される楕円ビームを円ビームに整形するために、複雑なコリメートレンズを用いたり、あるいは、整形光学系５によりビーム整形が行われる。このため、装置が大型化し、コストが高くなっていた。
【０００８】
本発明の課題は、簡単な構成で且つコストを低減することができる半導体レーザ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明に係る半導体レーザ装置は、レーザ光を発生する半導体レーザと、前記半導体レーザのレーザ光を受けるレンズと、反射部材と、前記レンズを介する前記半導体レーザからのレーザ光を入射して複数の回折光を発生し、前記複数の回折光の内の一部の回折光を前記反射部材に出射し、前記反射部材で反射された反射光を入射して再び複数の回折光を発生し、前記反射光の複数の回折光の一部の反射光の回折光を前記半導体レーザに戻す回折格子とを備え、前記回折格子は、前記半導体レーザから出射される楕円ビームが略円ビームになるように所定の溝本数を設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る半導体レーザ装置によれば、回折格子に設定された所定の溝本数により半導体レーザから出射される楕円ビームが略円ビームになるので、簡単な構成で且つコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係る半導体レーザ装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す半導体レーザ装置内の回折格子の溝本数を説明するための図である。
【図３】従来のリットマン型外部共振器の半導体レーザ装置を示す構成図である。
【図４】半導体レーザから出射される楕円ビームを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の半導体レーザ装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１に係る半導体レーザ装置の構成を示すブロック図である。この半導体レーザ装置は、図１に示すように、半導体レーザ１、コリメートレンズ２、回折格子３ａ、ミラー又は回折格子４ａを備えている。
【００１４】
半導体レーザ１は、レーザ光を発生し、ビーム広がりが大きいファスト軸Ｗｘとビーム広がりが小さいスロー軸Ｗｙとで構成される楕円ビームを出射する。コリメートレンズ２は、半導体レーザ１から出射されたレーザ光を平行光にして回折格子３ａに導く。
【００１５】
回折格子３ａは、半導体レーザ１から出射される楕円ビームが略円ビームになるように所定の溝本数を設定している。即ち、楕円ビームのビーム広がりが大きいファスト軸Ｗｘのビーム径とビーム広がりが小さいスロー軸Ｗｙのビーム径とを略等しくして略円形ビームとなるように、回折格子３ａには、所定の溝本数が設定されている。
【００１６】
図２は、図１に示す半導体レーザ装置内の回折格子３ａの溝本数を説明するための図である。図２に示すように、回折格子３ａには、１ｍｍ当たりにｎ個の溝本数が設けられている。ｎ個の溝本数を設定することにより、回折格子３ａは、半導体レーザ１から出射される楕円ビームから略円ビームの０次回折光と１次回折光とを発生し、略円ビームの１次回折光をミラー又は回折格子４ａに出射し、０次回折光を出力する。
【００１７】
図１において、０次回折光は、Ｗｘ（θ）＝Ｗｘ／ｔａｎθ≒Ｗｙである。即ち、ファスト軸とスロー軸とが略等しく円ビームとなる。ここで、半導体レーザ１からの出射光が回折格子３ａに入射される点をＯとし、回折格子３ａの点Ｏに対する法線方向をＢとし、回折格子３ａのミラー又は回折格子４ａ側の表面をＡとすると、角度∠ＢＯＡ＝θである。
【００１８】
また、回折格子３ａは、半導体レーザ１から出射される楕円ビームから略円ビームの０次回折光と１次回折光とが発生するように半導体レーザ１に対して所定の角度をなすように配置されている。具体的には、半導体レーザ１から出射されるファスト軸Ｗｘのビームが回折格子３ａに垂直に入射されるように配置されている。
【００１９】
ミラー又は回折格子４ａは、回折格子３ａからの略円ビームの１次回折光を反射して、回折格子３ａに出射する。回折格子３ａは、ミラー又は回折格子４ａからの反射光から楕円ビームの反射光の０次回折光と反射光の１次回折光とを発生して、楕円ビームの反射光の１次回折光を半導体レーザ１に戻す。
【００２０】
ミラー又は回折格子４ａは、回折格子３ａがミラー又は回折格子４ａからの反射光から楕円ビームの反射光の０次回折光と反射光の１次回折光とを発生し且つ楕円ビームの反射光の１次回折光を半導体レーザ１に戻すように、回折格子４ａに対して所定の角度をなすように配置されている。
【００２１】
次にこのように構成された実施例１の半導体レーザ装置の動作を図１を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
まず、半導体レーザ１からビーム広がりの大きいファスト軸Ｗｘとビーム広がりの小さいスロー軸からなる楕円ビームが出射される。この楕円ビームは、コリメートレンズ２を介して回折格子３ａに入射される。
【００２３】
回折格子３ａでは、１ｍｍ当たり所定の溝本数ｎが設定されているので、半導体レーザ１から出射される楕円ビームが略円ビームになるように回折される。即ち、ビーム広がりが大きいファスト軸Ｗｘのビーム径とビーム広がりが小さいスロー軸Ｗｙのビーム径とを略等しくして略円形ビームとなる。
【００２４】
このため、回折格子３ａにより、半導体レーザ１から出射される楕円ビームから略円ビームの０次回折光と１次回折光とが発生し、略円ビームの１次回折光は、ミラー又は回折格子４ａに出射される。
【００２５】
さらに、ミラー又は回折格子４ａにより、回折格子３ａからの略円ビームの１次回折光は反射され、回折格子３ａに出射される。回折格子３ａは、ミラー又は回折格子４ａからの反射光から楕円ビームの反射光の０次回折光と反射光の１次回折光とを発生する。楕円ビームの反射光の１次回折光は、半導体レーザ１に戻される。
【００２６】
このように実施例１の半導体レーザ装置によれば、回折格子３ａに設定された所定の溝本数により半導体レーザ１から出射される楕円ビームが略円ビームになるので、複雑なコリメートレンズ等が不要となり、簡単な構成で且つコストを低減することができる。
【００２７】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではない。実施例１では、１つの半導体レーザ１を設けたが、例えば、複数の半導体１をアレイ状に配置しても良い。  
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、外部共振器型半導体レーザ装置に利用できる。
【符号の説明】
【００２９】
１  半導体レーザ
２  コリメートレンズ
３，３ａ  回折格子
４  ミラー
４ａ  ミラー又は回折格子
５  整形光学系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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