(57)【要約】【課題】簡単な構成で安価に、２波長発振レーザ半導体から発せられる２つの異なる波長のレーザ光の伝搬方向を一致させることが可能な、２波長半導体レーザ光の平行伝搬変換装置を提供する。【解決手段】２波長発振レーザ半導体10から発せられた第一の波長λ１のレーザ光と第二の波長λ２のレーザ光を平行光にする対物レンズ11と、４５度直角プリズム12とを備えた。４５度直角プリズム12は、第一の波長λ１の平行光と第二の波長λ２の平行光が斜面13から入射して直角を挟む２面のうちの一方の面14から出射するとともに、第一の波長λ１の平行光と第二の波長λ２の平行光の出射角θＯ１，θＯ２が同一になるように配置された。【選択図】図１
2015141723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２波長発振レーザ半導体から発せられた第一の波長のレーザ光と第二の波長のレーザ光を平行光にする対物レンズと、４５度直角プリズムとを備え、前記４５度直角プリズムは、前記第一の波長の平行光と前記第二の波長の平行光が斜面から入射して直角を挟む２面のうちの一方の面から出射するとともに、前記第一の波長の平行光と前記第二の波長の平行光の出射角が同一になるように配置されたことを特徴とする２波長半導体レーザ光の平行伝搬変換装置。
【請求項２】
前記４５度直角プリズムは、前記斜面と前記直角を挟む２面とに平行な軸を中心に回転可能に構成されたことを特徴とする請求項１記載の２波長半導体レーザ光の平行伝搬変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２波長発振レーザ半導体を用いた光ピックアップ装置、測定範囲を拡大するために２波長発振レーザ半導体を用いたレーザ干渉計などに用いられる、２波長半導体レーザ光の平行伝搬変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ光ディスクの読み込みや書き込みのために用いられる光ピックアップ装置には、２波長発振レーザ半導体が使用されている。
【０００３】
ここで、この２波長発振レーザ半導体は、２つの異なる波長のレーザ光にそれぞれ対応した２つの発光点を有しており、この２つの発光点は１００μｍ程度離れている。このため、対物レンズを用いて２つのレーザ光をそれぞれ平行光にしようとすると、２つのレーザ光の伝搬方向が異なってしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、従来の光ピックアップ装置においては、２つのレーザ光の伝搬方向を同じにするため、片面に波長選択性膜が蒸着されたプリズムが用いられていた（特許文献１）。しかし、このプリズムは高価であるという欠点があった。
【０００５】
また、２波長発振レーザ半導体を光源として２波長レーザ干渉計を構成する場合においても、ＤＶＤ光ディスクの光ピックアップ装置と同様に、２つの異なる波長の光を伝搬方向が等しい平行光とする必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２０７１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、簡単な構成で安価に、２波長発振レーザ半導体から発せられる２つの異なる波長のレーザ光の伝搬方向を一致させることが可能な、２波長半導体レーザ光の平行伝搬変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の２波長半導体レーザ光の平行伝搬変換装置は、２波長発振レーザ半導体から発せられた第一の波長のレーザ光と第二の波長のレーザ光を平行光にする対物レンズと、４５度直角プリズムとを備え、前記４５度直角プリズムは、前記第一の波長の平行光と前記第二の波長の平行光が斜面から入射して直角を挟む２面のうちの一方の面から出射するとともに、前記第一の波長の平行光と前記第二の波長の平行光の出射角が同一になるように配置されたことを特徴とする。
【０００９】
また、前記４５度直角プリズムは、前記斜面と前記直角を挟む２面とに平行な軸を中心に回転可能に構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の２波長半導体レーザ光の平行伝搬変換装置によれば、４５度直角プリズムを用いることで、簡単な構成で安価に、２波長発振レーザ半導体から発せられる２つの異なる波長のレーザ光の伝搬方向を一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の２波長半導体レーザ光の平行伝搬変換装置の一実施例を示す模式図である。
【図２】プリズム回転角と伝搬方向角度差の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の２波長半導体レーザ光の平行伝搬変換装置の実施例について、添付した図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。
【実施例１】
【００１３】
本実施例の２波長半導体レーザ光の平行伝搬変換装置を示す図１において、10は２波長発振レーザ半導体、11は対物レンズ、12は４５度直角プリズムであり、２波長発振レーザ半導体10、対物レンズ11、４５度直角プリズム12の順に配置されている。そして、２波長発振レーザ半導体10から発せられたレーザ光は、対物レンズ11を通過して平行光になった後、４５度直角プリズム12の斜面13に入射し、直角を挟む２面のうちの一方の面14から出射するようになっている。また、４５度直角プリズム12は、斜面13と面14の双方に平行な軸（図示せず）を中心に回転可能に構成されている。
【００１４】
つぎに、作用について説明する。
【００１５】
２波長発振レーザ半導体10では２つの波長の発光点の間隔が１００μｍ程度あるため、２波長発振レーザ半導体10から発せられた第一の波長λ１のレーザ光と第二の波長λ２のレーザ光を対物レンズ11で平行光にした場合、図１に示すように、波長λ１の平行光の伝搬方向21と波長λ２の平行光の伝搬方向22は、異なったものとなる。波長λ１と波長λ２の平行光の伝搬方向は、４５度直角プリズム12の斜面13に入射すると屈折によって変化し、４５度直角プリズム12の中ではそれぞれ伝搬方向31，32となる。また、４５度直角プリズム12の中の波長λ１の平行光の伝搬方向31と波長λ２の平行光の伝搬方向32は、４５度直角プリズム12の面14から出射すると屈折によって変化し、４５度直角プリズム12の外ではそれぞれ伝搬方向41，42となる。
【００１６】
ここで、斜面13に入射する平行光の伝搬方向と斜面13の法線方向とのなす角を入射角θＩとし、４５度直角プリズム12の中での平行光の伝搬方向と斜面13の法線方向とのなす角を屈折角θＰとする。４５度直角プリズム12の屈折率をｎとすると、ｓｉｎθＩ＝ｎｓｉｎθＰの関係が成り立っている。また、４５度直角プリズム12の面14から出射する平行光の伝搬方向と面14の法線方向とのなす角を出射角θＯとすると、ｎｓｉｎ（４５−θＰ）＝ｓｉｎθＯの関係が成り立っている。
【００１７】
そして、４５度直角プリズム12の屈折率ｎは光の波長に応じて異なる値になるため、波長λ１の平行光の入射角θＩ１と波長λ２の平行光の入射角θＩ２が異なっている場合に、波長λ１の平行光の出射角θＯ１と波長λ２の平行光の出射角θＯ２を等しくする波長λ１の平行光の入射角θＩ１と波長λ２の平行光の入射角θＩ２が存在する。この特性を用いれば、４５度直角プリズム12を回転させて波長λ１の平行光の入射角θＩ１と波長λ２の平行光の入射角θＩ２を調整することで、波長λ１の平行光の出射角θＯ１と波長λ２の平行光の出射角θＯ２を等しくすることができる。その結果、波長λ１の平行光の伝搬方向41と波長λ２の平行光の伝搬方向42を同じにすることができる。
【００１８】
以上のように、本実施例の２波長半導体レーザ光の平行伝搬変換装置は、２波長発振レーザ半導体10から発せられた第一の波長λ１のレーザ光と第二の波長λ２のレーザ光を平行光にする対物レンズ11と、４５度直角プリズム12とを備え、前記４５度直角プリズム12は、前記第一の波長λ１の平行光と前記第二の波長λ２の平行光が斜面13から入射して直角を挟む２面のうちの一方の面14から出射するとともに、前記第一の波長λ１の平行光と前記第二の波長λ２の平行光の出射角θＯ１，θＯ２が同一になるように配置されたものであり、４５度直角プリズム12を用いることで、簡単な構成で安価に、２波長発振レーザ半導体10から発せられる２つの異なる波長λ１，λ２のレーザ光の伝搬方向41，42を一致させることができる。
【００１９】
また、前記４５度直角プリズム12は、前記斜面13と前記直角を挟む２面14とに平行な軸を中心に回転可能に構成されたものであり、４５度直角プリズム12を回転されることによって、２波長発振レーザ半導体10から発せられる２つの異なる波長λ１，λ２のレーザ光の伝搬方向41，42を容易に一致させることができる。
【実施例２】
【００２０】
実際に実施例１の２波長半導体レーザ光の平行伝搬変換装置を用いて、４５度直角プリズム12の回転角と、波長λ１の平行光の伝搬方向41と波長λ２の平行光の伝搬方向42の角度差の関係について検討した。
【００２１】
２波長発振レーザ半導体10の２つの波長λ１，λ２の発光点の間隔は１１０μｍであり、対物レンズ11の焦点距離は９ｍｍであった。また、波長λ１，λ２の値は、それぞれ６５５ｎｍ，７８５ｎｍであり、それらに対応する４５度直角プリズム12の屈折率ｎ１，ｎ２は、それぞれ１．５１４４２，１．５１１５９であった。
【００２２】
２波長発振レーザ半導体10から発せられる波長λ１のレーザ光と波長λ２のレーザ光を対物レンズ11で平行光に変換すると、波長λ１の平行光の伝搬方向21と波長λ２の平行光の伝搬方向22は、０．７度異なっていた。
【００２３】
これらの条件で、波長λ１，λ２の平行光の伝搬方向41，42が等しくなる入射角θＩ１，θＩ２を計算で求めると、それぞれ８０．７度，８０．０度となる。また、出射角θＯ１，θＯ２は、ともに６．５７度となる。
【００２４】
つぎに、波長λ１の入射角を８０．７度から２．０度だけ大きくしたときの出射角θＯ１，θＯ２を計算で求めると、それぞれ６．１９度，６．１６度となり、波長λ１の平行光の伝搬方向41と波長λ２の平行光の伝搬方向42の角度差は、０．０３度となる。一方、波長λ１の入射角を８０．７度から２．０度だけ小さくしたときの出射角θＯ１，θＯ２は、それぞれ７．０５度および７．０８度となり、波長λ１の平行光の伝搬方向41と波長λ２の平行光の伝搬方向42の角度差は、０．０３度となる。
【００２５】
実際に上記の条件で実験を行った結果を図２に示す。なお、波長λ１の平行光の入射角θＩ１を正確に測定することは困難であるので、８１度付近で４５度直角プリズム12を僅かに回転させて、波長λ１の平行光の伝搬方向41と波長λ２の平行光の伝搬方向42が等しくなったときの４５度直角プリズムの回転位置を求め、このときのプリズム回転角を０度とした。そして、４５度直角プリズム12を１度ずつ回転させて、波長λ１の平行光の伝搬方向41と波長λ２の平行光の伝搬方向42の角度差を測定し、伝搬方向角度差とした。
【００２６】
この実験結果は、上記の計算結果とほぼ一致した。以上のことから、４５度直角プリズム12を回転させることによって、波長λ１の平行光の伝搬方向41と波長λ２の平行光の伝搬方向42を等しくできることが実証された。
【符号の説明】
【００２７】
10  ２波長発振レーザ半導体
11  対物レンズ
12  ４５度直角プリズム
13  斜面
14  面
λ１  第一の波長
λ２  第二の波長
θＯ１，θＯ２  出射角
【図１】
2015141723.tif 000003
【図２】
2015141723.tif 000004