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JP2007049051A - Semiconductor laser light source - Google Patents

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JP2007049051A
JP2007049051A JP2005233867A JP2005233867A JP2007049051A JP 2007049051 A JP2007049051 A JP 2007049051A JP 2005233867 A JP2005233867 A JP 2005233867A JP 2005233867 A JP2005233867 A JP 2005233867A JP 2007049051 A JP2007049051 A JP 2007049051A
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Japan
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laser light
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semiconductor
semiconductor laser
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JP2005233867A
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Japanese (ja)
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Shigeaki Miura
栄朗 三浦
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Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a variation of a light output created when high frequency overlay-driving in a semiconductor laser light source which has a plurality of semiconductor lasers and combines laser beams emitted from there. <P>SOLUTION: In the semiconductor laser beam source which combines laser beams B1, B2, B3, and B4 emitted from a plurality of semiconductor lasers LD1, LD2, LD3, and LD4 into one laser beam B, high frequency currents RF1, RF2 having common frequency are overlaid on driving currents Id1, Id2, Id3, Id4 of a plurality of semiconductor lasers, in a state that phases are different each other among each groups where the plurality of semiconductor lasers are divided into N groups (2≤N). The means performing such an overlapping is composed of, e.g., a high frequency oscillator 50 to produce the high frequency current RF1, and a phase inverter 51 which inverts the phase of the high frequency current RF1 to change to the high frequency current RF2. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は半導体レーザ光源、特に詳細には、複数の半導体レーザを備え、それらから出射したレーザ光を合波するようにした半導体レーザ光源に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor laser light source, and more particularly to a semiconductor laser light source that includes a plurality of semiconductor lasers and multiplexes laser beams emitted from them.

従来、半導体レーザが多くの分野において実用に供されており、特許文献1には、複数の半導体レーザを備え、それらから出射したレーザ光を合波して高出力のレーザを得るようにした合波レーザ光源が示されている。   Conventionally, semiconductor lasers have been put to practical use in many fields, and Patent Document 1 discloses a combination of a plurality of semiconductor lasers, and a laser beam emitted from them is combined to obtain a high-power laser. A wave laser source is shown.

ところで、半導体レーザにおいては、周囲温度の変化等によって発振波長が変動する、いわゆるモードホッピングという現象が生じることがある。このモードホッピングが生じると、半導体レーザの光出力が変動する。したがって、例えば半導体レーザから出射したレーザ光を利用して画像露光を行う装置においてこのモードホッピングが生じると、露光画像に濃度ムラが生じる等の問題が発生する。   By the way, in a semiconductor laser, a so-called mode hopping phenomenon in which the oscillation wavelength fluctuates due to a change in ambient temperature or the like may occur. When this mode hopping occurs, the optical output of the semiconductor laser fluctuates. Therefore, for example, when this mode hopping occurs in an apparatus that performs image exposure using laser light emitted from a semiconductor laser, problems such as density unevenness occur in the exposed image.

従来、このモードホッピングの発生を抑制するために、例えば特許文献2に示されているように、半導体レーザの駆動電流に高周波電流を重畳させる手法が知られている。このように半導体レーザの駆動電流に高周波電流を重畳させると、半導体レーザが多重縦モード発振するので、モードホッピングの発生が防止される。
特開2004−77779号公報 特開平5−167169号公報
Conventionally, in order to suppress the occurrence of this mode hopping, for example, as disclosed in Patent Document 2, a method of superposing a high-frequency current on a driving current of a semiconductor laser is known. When the high-frequency current is superimposed on the driving current of the semiconductor laser in this way, the semiconductor laser oscillates in multiple longitudinal modes, so that mode hopping is prevented from occurring.
JP 2004-77779 A Japanese Patent Laid-Open No. 5-167169

ところが、上述のように半導体レーザを高周波重畳駆動すると、半導体レーザが発するレーザ光が高周波により変調されるので、その光出力が変動することになる。この光出力変動は高周波であるため、特に問題にならないことも多いが、例えば半導体レーザからのレーザ光を用いて極めて高精細の画像を露光する等の場合には、露光画像の画質を損なうといった問題を招くことがある。   However, when the semiconductor laser is driven at a high frequency as described above, the laser light emitted from the semiconductor laser is modulated by the high frequency, so that the light output fluctuates. Since this light output fluctuation is a high frequency, there is often no particular problem. However, for example, in the case of exposing a very high-definition image using laser light from a semiconductor laser, the image quality of the exposed image is impaired. May cause problems.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、高周波重畳による光出力変動の影響を防止することができる半導体レーザ光源を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a semiconductor laser light source capable of preventing the influence of fluctuations in light output due to high frequency superposition.

本発明による半導体レーザ光源は、特に複数のレーザ光を前述のように合波する構成に着目し、合波前の複数のレーザ光間で互いに高周波変調の位相がずれるようにして、この変調による光出力変動を合波によって相互に打ち消し合うようにしたものである。   The semiconductor laser light source according to the present invention pays particular attention to the configuration in which a plurality of laser beams are combined as described above, and the phase of the high-frequency modulation is shifted between the plurality of laser beams before combining. Optical output fluctuations cancel each other out by multiplexing.

すなわち、より具体的に本発明による半導体レーザ光源は、
複数の半導体レーザと、
これらの半導体レーザから出射したレーザ光を合波する合波光学系とを備えてなる半導体レーザ光源において、
前記複数の半導体レーザの駆動電流に、該複数の半導体レーザをN群(2≦N)に分けて各群の間で互いに位相が異なる状態にして、周期が共通の高周波電流を重畳する高周波重畳手段が設けられたことを特徴とするものである。
That is, more specifically, the semiconductor laser light source according to the present invention is:
A plurality of semiconductor lasers;
In a semiconductor laser light source comprising a multiplexing optical system that combines laser beams emitted from these semiconductor lasers,
High-frequency superposition in which the plurality of semiconductor lasers are divided into N groups (2 ≦ N) and the phases are different from each other, and high-frequency currents having a common period are superimposed on the drive currents of the plurality of semiconductor lasers Means is provided.

ここで、上記構成を有する本発明の半導体レーザ光源においては、前記N群の間で、高周波電流の位相が順次2π/Nずつずれていることが特に望ましい。その場合、Nの値は半導体レーザの個数と一致していることが好ましい。   Here, in the semiconductor laser light source of the present invention having the above configuration, it is particularly desirable that the phase of the high-frequency current is sequentially shifted by 2π / N between the N groups. In that case, the value of N preferably matches the number of semiconductor lasers.

また上記の群をなす半導体レーザの数は、各群間で一致していることが望ましい。   Further, it is desirable that the number of semiconductor lasers forming the above group be the same among the groups.

またなお上記の高周波重畳手段は、例えば、単一の高周波発振器、この高周波発振器から発せられた高周波電流をN系統に分岐してN群の半導体レーザの駆動電流にそれぞれ重畳させる手段、および、分岐された高周波に対して互いに分岐系統毎に異なる量の遅延を与える遅延回路から構成することができる。   The high-frequency superimposing means includes, for example, a single high-frequency oscillator, a means for branching a high-frequency current generated from the high-frequency oscillator into N systems and superimposing them on the driving currents of the N group semiconductor lasers, A delay circuit that gives different amounts of delay to each branch system with respect to the generated high frequency can be configured.

あるいは、特にN=2とするのであれば上記高周波重畳手段は、単一の高周波発振器、この高周波発振器から発せられた高周波電流を2系統に分岐して2群の半導体レーザの駆動電流にそれぞれ重畳させる手段、および、分岐された一方の高周波を逆位相に変換する手段から構成することもできる。   Alternatively, in particular, if N = 2, the high frequency superimposing means splits the high frequency current generated from the single high frequency oscillator into two systems and superimposes them on the driving currents of the two groups of semiconductor lasers. And means for converting one of the branched high frequencies into an opposite phase.

本発明による半導体レーザ光源においては、合波されるレーザ光を発する複数の半導体レーザの駆動電流に、該複数の半導体レーザをN群(2≦N)に分けて各群の間で互いに位相が異なる状態にして、周期が共通の高周波電流を重畳する高周波重畳手段が設けられているので、合波後のレーザ光において、上記各群の半導体レーザからのレーザ光の高周波変調成分が互いに打ち消し合うようになり、よって出力変動の少ない安定した合波レーザ光が得られるようになる。   In the semiconductor laser light source according to the present invention, the plurality of semiconductor lasers are divided into N groups (2 ≦ N) and the phases between the groups are mutually different for the drive currents of the plurality of semiconductor lasers that emit the combined laser beams. Since high-frequency superimposing means for superposing high-frequency currents having a common period in different states is provided, the high-frequency modulation components of the laser light from each group of semiconductor lasers cancel each other in the combined laser light Therefore, a stable combined laser beam with little output fluctuation can be obtained.

なお上記N群の間で、高周波電流の位相が順次2π/Nずつずれている場合には、各群の半導体レーザからのレーザ光の高周波変調による光出力変動がより良好に打ち消し合うので、出力変動が極めて少ない合波レーザ光が得られる。その場合、特に上記Nの数が半導体レーザの数と一致しているならば、レーザ光を合波した際に高周波電流による変調成分が複数互いに同位相で重畳することを回避できるから、合波レーザ光の出力ピーク値が低く抑えられるようになる。   When the phase of the high-frequency current is sequentially shifted by 2π / N between the N groups, the optical output fluctuations due to the high-frequency modulation of the laser light from the semiconductor lasers of each group cancel each other better, so that the output A combined laser beam with very little fluctuation can be obtained. In this case, particularly when the number of N matches the number of semiconductor lasers, it is possible to avoid multiple modulation components due to high-frequency currents from being superimposed in the same phase when the laser beams are combined. The output peak value of the laser light can be kept low.

また上記の群をなす半導体レーザの数が、各群間で一致している場合にも、各群の半導体レーザからのレーザ光の高周波変調による光出力変動がより良好に打ち消し合うので、出力変動が極めて少ない合波レーザ光が得られる。   In addition, even when the number of semiconductor lasers forming the above group is the same among the groups, the fluctuations in output due to the high frequency modulation of the laser light from the semiconductor lasers in each group cancel each other better. Thus, a combined laser beam with very little can be obtained.

特に、N群の間で高周波電流の位相が順次2π/Nずつずれていて、しかも各群間で半導体レーザの数が一致している場合には、原理上、各群の半導体レーザからのレーザ光の高周波変調による光出力変動が完全に打ち消し合うので、出力変動が極限まで抑制された合波レーザ光を得ることができる。   In particular, when the phase of the high-frequency current is sequentially shifted by 2π / N among the N groups and the number of semiconductor lasers is the same between the groups, in principle, lasers from the semiconductor lasers of the groups Since optical output fluctuations due to high frequency modulation of light cancel each other out, it is possible to obtain a combined laser beam in which output fluctuations are suppressed to the limit.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態による半導体レーザ光源を示す概略平面図である。図示の通りこの半導体レーザ光源は、一例として4個のチップ状レーザダイオード(半導体レーザ)LD1,LD2,LD3およびLD4と、これらのレーザダイオードLD1,LD2,LD3およびLD4をそれぞれ固定したサブマウント11,12,13および14と、これらのサブマウント11〜14を固定して所定温度に温度調節されるヒートブロック10と、各レーザダイオードLD1,LD2,LD3およびLD4から発散光状態で発せられたレーザ光B1,B2,B3およびB4を平行光化するコリメーターレンズ21,22,23および24と、以上の要素を内部に収容した気密パッケージ30とを有している。   FIG. 1 is a schematic plan view showing a semiconductor laser light source according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, this semiconductor laser light source includes four chip-shaped laser diodes (semiconductor lasers) LD1, LD2, LD3, and LD4 as an example, and a submount 11 that fixes these laser diodes LD1, LD2, LD3, and LD4, respectively. 12, 13 and 14, the heat block 10 in which these submounts 11 to 14 are fixed and the temperature is adjusted to a predetermined temperature, and laser light emitted from each of the laser diodes LD1, LD2, LD3 and LD4 in a divergent light state It has collimator lenses 21, 22, 23 and 24 for collimating B1, B2, B3 and B4, and an airtight package 30 in which the above elements are accommodated.

上記パッケージ30には、平行光化されたレーザ光B1〜B4を透過させる透明な窓ガラス31が設けられている。またこのパッケージ30の外には、窓ガラス31を透過したレーザ光B1〜B4を集光する集光レンズ32と、光ファイバ33とが設けられている。この光ファイバ33は、入射端面となるその一端面33aが、集光レンズ32によるレーザ光B1〜B4の収束位置に有る状態に配されている。   The package 30 is provided with a transparent window glass 31 that transmits the collimated laser beams B1 to B4. A condensing lens 32 for condensing the laser beams B1 to B4 transmitted through the window glass 31 and an optical fiber 33 are provided outside the package 30. The optical fiber 33 is arranged in a state where one end surface 33a serving as an incident end surface is at a convergence position of the laser beams B1 to B4 by the condenser lens 32.

上記光ファイバ33の他端面(出射端面)33bからは、後述の通りにしてレーザ光B1〜B4が1本に合波されてなるレーザ光Bが発散光状態で出射するが、このレーザ光Bが入射する位置には該レーザ光Bを平行光化するコリメーターレンズ34が配設されている。そしてさらに、平行光となったレーザ光Bの一部を分岐させるハーフミラー35および、このハーフミラー35で反射した一部のレーザ光Bを検出する光検出器36が設けられている。   From the other end face (outgoing end face) 33b of the optical fiber 33, laser light B, which is a combination of laser lights B1 to B4, is emitted in a divergent light state as described later. A collimator lens 34 that collimates the laser beam B is disposed at a position where the laser beam is incident. Further, a half mirror 35 that branches a part of the laser beam B that has become parallel light and a photodetector 36 that detects a part of the laser beam B reflected by the half mirror 35 are provided.

次に、上記構成の半導体レーザ光源の作用について説明する。4個のレーザダイオードLD1〜LD4は後述のようにして駆動され、それらから発せられたレーザ光B1〜B4はコリメーターレンズ21〜24により平行光化されて、窓ガラス31から気密パッケージ30外に出射する。これらのレーザ光B1〜B4は集光レンズ32により、光ファイバ33の入射端面33a上で収束するように集光され、該端面33aから光ファイバ33のコア33c内に入射し、そこを導波して1本のレーザ光Bに合波される。   Next, the operation of the semiconductor laser light source having the above configuration will be described. The four laser diodes LD1 to LD4 are driven as will be described later, and the laser beams B1 to B4 emitted therefrom are collimated by collimator lenses 21 to 24, and are emitted from the window glass 31 to the outside of the hermetic package 30. Exit. These laser beams B1 to B4 are condensed by the condenser lens 32 so as to converge on the incident end face 33a of the optical fiber 33, enter the core 33c of the optical fiber 33 from the end face 33a, and are guided there. Then, it is multiplexed into one laser beam B.

合波されたレーザ光Bは、光ファイバ33の出射端面33bから発散光状態で出射した後、コリメーターレンズ34によって平行光化され、所定の用途に使用される。このとき、平行光化されたレーザ光Bの一部がハーフミラー35において反射して分岐され、この分岐された一部のレーザ光Bが光検出器36によって検出される。   The combined laser beam B is emitted in a divergent light state from the emission end face 33b of the optical fiber 33, and then is collimated by the collimator lens 34 and used for a predetermined application. At this time, a part of the collimated laser beam B is reflected by the half mirror 35 and branched, and the branched laser beam B is detected by the photodetector 36.

次に図2を参照して、レーザダイオードLD1〜LD4の駆動について説明する。図2は、レーザダイオードLD1〜LD4を駆動する電気回路を示すものであり、図示の通りレーザダイオードLD1,LD2,LD3およびLD4は、それぞれ定電流源41,42,43および44から供給される駆動電流Id1,Id2,Id3およびId4によって駆動される。なお本実施形態では、合波後のレーザ光Bの一部が光検出器36によって検出され、該レーザ光Bの光出力を示す光検出器36の出力信号S1がAPC(Automatic Power Control)回路40に入力される。APC回路40はこの信号S1に基づいて定電流源41,42,43および44の作動を制御し、それにより駆動電流Id1,Id2,Id3およびId4の値が増減されて、レーザ光Bの出力が所定の目標値に維持される。   Next, driving of the laser diodes LD1 to LD4 will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows an electric circuit for driving the laser diodes LD1 to LD4. As shown, the laser diodes LD1, LD2, LD3, and LD4 are driven by constant current sources 41, 42, 43, and 44, respectively. Driven by currents Id1, Id2, Id3 and Id4. In this embodiment, a part of the combined laser beam B is detected by the photodetector 36, and the output signal S1 of the photodetector 36 indicating the optical output of the laser beam B is an APC (Automatic Power Control) circuit. Entered in 40. The APC circuit 40 controls the operation of the constant current sources 41, 42, 43 and 44 based on this signal S1, thereby increasing or decreasing the values of the drive currents Id1, Id2, Id3 and Id4, and the output of the laser beam B is increased. It is maintained at a predetermined target value.

ここで上記駆動電流Id1およびId3には、高周波発振器50から発せられた高周波電流RF1が重畳されるとともに、駆動電流Id2およびId4には、高周波発振器50から発せられた後に位相反転部51で位相が反転された高周波電流RF2が重畳される。このようにレーザダイオードLD1〜LD4の駆動電流Id1〜Id4に高周波電流を重畳することにより、レーザダイオードLD1〜LD4が多重縦モード発振するので、それらにおけるモードホッピングの発生が防止される。   Here, the driving currents Id1 and Id3 are superimposed with the high-frequency current RF1 emitted from the high-frequency oscillator 50, and the driving currents Id2 and Id4 are phase-shifted by the phase inverter 51 after being emitted from the high-frequency oscillator 50. The inverted high frequency current RF2 is superimposed. By superimposing the high-frequency current on the drive currents Id1 to Id4 of the laser diodes LD1 to LD4 in this way, the laser diodes LD1 to LD4 oscillate in multiple longitudinal modes, so that mode hopping in them is prevented from occurring.

また本実施形態では、上述の通り高周波電流RF1およびRF2は互いに位相が反転したものとなっているので、高周波重畳後の駆動電流Id1およびId3と、駆動電流Id2およびId4とは、前者の波形を図3の(A)に、後者の波形を同図の(B)に示す通り、変調の位相が互いに2π/2=πだけずれたものとなっている。したがって、レーザダイオードLD1およびLD3から発せられたレーザ光B1およびB3と、レーザダイオードLD2およびLD4から発せられたレーザ光B2およびB4も、高周波重畳による変調の位相が互いに同様にずれたものとなる。そこでこれら4本のレーザ光B1〜B4を合波したレーザ光Bにおいては、レーザ光B1およびB3と、レーザ光B2およびB4との間で、高周波重畳による変調成分が互いに打ち消し合って、高周波重畳による微細な光出力変動が抑制される。   In the present embodiment, since the high-frequency currents RF1 and RF2 are inverted in phase as described above, the drive currents Id1 and Id3 and the drive currents Id2 and Id4 after the high-frequency superposition have the former waveforms. FIG. 3A shows the latter waveform as shown in FIG. 3B, in which the modulation phases are shifted from each other by 2π / 2 = π. Therefore, the laser beams B1 and B3 emitted from the laser diodes LD1 and LD3 and the laser beams B2 and B4 emitted from the laser diodes LD2 and LD4 are also similarly shifted in the phase of modulation due to high-frequency superposition. Therefore, in the laser beam B obtained by combining these four laser beams B1 to B4, the modulation components due to the high-frequency superimposition cancel each other between the laser beams B1 and B3 and the laser beams B2 and B4. The fine fluctuation of light output due to is suppressed.

以上のようにして、合波レーザ光Bにおいて高周波重畳による微細な光出力変動が抑制されるのであれば、従来考慮されて来たように、この光出力変動を目立たなくするために、高周波電流の周波数を極めて高く設定することは不要となる。具体的に従来装置では、高周波電流の周波数はおおよそ100MHz以上に設定されているが、本発明の半導体レーザ光源においては、1〜100MHz程度の周波数の高周波電流を適用することも十分可能である。   As described above, in the combined laser beam B, if a fine light output fluctuation due to high frequency superposition is suppressed, as has been considered in the past, in order to make this light output fluctuation inconspicuous, It is not necessary to set a very high frequency. Specifically, in the conventional apparatus, the frequency of the high-frequency current is set to approximately 100 MHz or more. However, in the semiconductor laser light source of the present invention, it is possible to apply a high-frequency current having a frequency of about 1 to 100 MHz.

なお本実施形態では、4個のレーザダイオードLD1〜LD4を2個ずつ2群(N=2)に分けて、2群のレーザダイオードの駆動電流に重畳する各高周波電流RF1およびRF2を、互いに位相が2π/2=πだけずれたものとしているが、4個のレーザダイオードLD1〜LD4を1個ずつ4群(N=4)に分けて、4群のレーザダイオードの駆動電流に重畳する各高周波電流を、互いに位相が順次2π/4=π/2ずつずれたものとしてもよい。   In the present embodiment, the four laser diodes LD1 to LD4 are divided into two groups (N = 2), and the high-frequency currents RF1 and RF2 superimposed on the drive currents of the two groups of laser diodes are phase-shifted with each other. Is shifted by 2π / 2 = π, but the four laser diodes LD1 to LD4 are divided into four groups (N = 4) one by one and each high frequency superimposed on the drive current of the four groups of laser diodes. The currents may be sequentially shifted in phase by 2π / 4 = π / 2.

4個のレーザダイオードLD1〜LD3を2群に分けても、あるいは4群に分けても、合波されたレーザ光Bの平均光出力は共通となる。しかし2群に分けた場合は、合波レーザ光Bにおいて、高周波電流による変調成分が2つ互いに同位相で重畳するので、合波レーザ光の出力ピーク値が高くなるが、4群に分けた場合はそのようなことがなく、合波レーザ光の出力ピーク値を低く抑える上で有利である。   Even if the four laser diodes LD1 to LD3 are divided into two groups or divided into four groups, the average light output of the combined laser beams B is common. However, when divided into two groups, in the combined laser beam B, two modulated components due to the high-frequency current are superimposed on each other in the same phase, so that the output peak value of the combined laser beam becomes high, but divided into four groups. In such a case, this is not the case, and it is advantageous for keeping the output peak value of the combined laser beam low.

また上記実施形態は、4個のレーザダイオードLD1〜LD4をAPC駆動する半導体レーザ光源に本発明を適用したものであるが、本発明は、このようなAPC駆動は行わない半導体レーザ光源に適用することも勿論可能である。ただし、APC駆動を行う場合に本発明を適用すれば、高周波重畳に起因する合波レーザ光の光出力変動を防止できることから、APC用の光検出器36として、高速応答可能なものを適用可能となる。それに対して、合波レーザ光に高周波重畳に起因する光出力変動が残っている場合は、この光出力変動を拾わないように、APC用の光検出器36として応答が遅いものを使用せざるを得ない。   In the above embodiment, the present invention is applied to a semiconductor laser light source that performs APC driving of the four laser diodes LD1 to LD4. However, the present invention is applied to a semiconductor laser light source that does not perform such APC driving. Of course it is also possible. However, if the present invention is applied when APC driving is performed, it is possible to prevent the optical output fluctuation of the combined laser beam due to the high frequency superimposition, so that an APC photodetector 36 capable of high-speed response can be applied. It becomes. On the other hand, when the optical output fluctuation caused by the high frequency superposition remains in the combined laser beam, the APC photodetector 36 having a slow response must be used so as not to pick up the optical output fluctuation. I do not get.

さらに上記実施形態では、位相反転部51を用いて高周波電流RF1の位相を反転させることにより、それとは位相がπだけずれた高周波電流RF2を生成しているが、このような位相反転部51を用いる代わりに、高周波電流RF1に遅延を与える遅延回路を用いることにより、該高周波電流RF1とは位相がπだけずれた高周波電流RF2を生成することも可能である。   Furthermore, in the above-described embodiment, the phase inversion unit 51 is used to invert the phase of the high-frequency current RF1, thereby generating the high-frequency current RF2 whose phase is shifted by π. Instead of using it, it is possible to generate a high-frequency current RF2 having a phase shifted by π from the high-frequency current RF1 by using a delay circuit that delays the high-frequency current RF1.

また上記実施形態では、正弦波状の高周波電流RF1およびRF2をレーザダイオード駆動電流に重畳するようにしているが、図4の(A)、(B)および(C)に示すように、レーザダイオードを高周波パルス状の駆動電流で駆動する場合は、その駆動電流自体を互いに位相がずれたものとしておけばよい。例えばこの図4の例ならば、3種の高周波パルス状の駆動電流を、互いに位相が2π/3ずつずれたものとすればよい。   In the above-described embodiment, the sinusoidal high-frequency currents RF1 and RF2 are superimposed on the laser diode drive current. However, as shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C, the laser diode is When driving with a high-frequency pulsed drive current, the drive currents themselves may be set out of phase with each other. For example, in the example of FIG. 4, the three types of high-frequency pulsed drive currents may be shifted in phase by 2π / 3 from each other.

なお以上は、N個の各群における半導体レーザの数が各群間で一致している場合について説明したが、本発明の半導体レーザ光源においては、N個の各群における半導体レーザの数が互いに異なっていても、高周波重畳に起因する合波レーザ光の光出力変動を抑えることができる。しかし、半導体レーザの数が各群間で一致している場合には、各群の半導体レーザからのレーザ光の高周波変調による光出力変動がより良好に打ち消し合うので、出力変動が極めて少ない合波レーザ光を得ることができる。   In the above description, the number of semiconductor lasers in each of the N groups is the same between the groups. However, in the semiconductor laser light source of the present invention, the number of semiconductor lasers in each of the N groups is mutually different. Even if they are different from each other, fluctuations in the optical output of the combined laser beam due to high frequency superposition can be suppressed. However, when the number of semiconductor lasers is the same among the groups, optical output fluctuations due to high-frequency modulation of the laser light from the semiconductor lasers of each group cancel each other better, so that the output fluctuations are extremely small. Laser light can be obtained.

また、N群の間における高周波電流の位相ずれ量を2π/Nとすることは必ずしも必要ではなく、それ以外の位相ずれ量としても、高周波重畳に起因する合波レーザ光の光出力変動を抑える効果を得ることができる。しかし、N群の間における高周波電流の位相ずれ量が2π/Nとなっている場合には、各群の半導体レーザからのレーザ光の高周波変調による光出力変動がより良好に打ち消し合うので、出力変動が極めて少ない合波レーザ光を得ることができる。   In addition, it is not always necessary to set the phase shift amount of the high-frequency current between the N groups to 2π / N, and the optical output fluctuation of the combined laser beam caused by the high-frequency superposition is suppressed even if the phase shift amount is other than that. An effect can be obtained. However, when the amount of phase shift of the high-frequency current between the N groups is 2π / N, the fluctuations in the optical output due to the high-frequency modulation of the laser light from the semiconductor lasers of each group cancel each other better. A combined laser beam with very little fluctuation can be obtained.

さらに、本発明の半導体レーザ光源において使用する半導体レーザの数も、以上例示した数に限られるものではなく、その他の数の半導体レーザを用いる場合にも本発明は適用可能で、その場合にもレーザ光の高周波変調による光出力変動を抑制することができる。   Further, the number of semiconductor lasers used in the semiconductor laser light source of the present invention is not limited to the number exemplified above, and the present invention can be applied even when other numbers of semiconductor lasers are used. Light output fluctuation due to high frequency modulation of laser light can be suppressed.

本発明の一実施形態による半導体レーザ光源を示す概略平面図1 is a schematic plan view showing a semiconductor laser light source according to an embodiment of the present invention. 図1の半導体レーザ光源の電気的構成を示すブロック図1 is a block diagram showing the electrical configuration of the semiconductor laser light source of FIG. 図1の半導体レーザ光源における高周波電流の波形を示すグラフGraph showing the waveform of the high-frequency current in the semiconductor laser light source of FIG. 本発明において適用され得る、別の高周波電流の波形を示すグラフThe graph which shows the waveform of another high frequency current which can be applied in this invention

符号の説明Explanation of symbols

LD1〜LD4 レーザダイオード(半導体レーザ)
B1〜B4 レーザ光
B 合波後のレーザ光
21,22,23,24 コリメーターレンズ
32 集光レンズ
33 光ファイバ
35 ハーフミラー
36 光検出器
40 APC回路
41,42,43,44 定電流源
50 高周波発振器
51 位相反転部
LD1 to LD4 Laser diode (semiconductor laser)
B1 to B4 Laser light B Laser light after combining
21, 22, 23, 24 Collimator lens
32 condenser lens
33 Optical fiber
35 half mirror
36 photodetectors
40 APC circuit
41, 42, 43, 44 Constant current source
50 high frequency oscillator
51 Phase inversion section

Claims (6)

複数の半導体レーザと、
これらの半導体レーザから出射したレーザ光を合波する合波光学系とを備えてなる半導体レーザ光源において、
前記複数の半導体レーザの駆動電流に、該複数の半導体レーザをN群(2≦N)に分けて各群の間で互いに位相が異なる状態にして、周期が共通の高周波電流を重畳する高周波重畳手段が設けられたことを特徴とする半導体レーザ光源。
A plurality of semiconductor lasers;
In a semiconductor laser light source comprising a multiplexing optical system that combines laser beams emitted from these semiconductor lasers,
High-frequency superposition in which the plurality of semiconductor lasers are divided into N groups (2 ≦ N) and the phases of the groups are different from each other, and high-frequency currents having a common period are superimposed on the drive currents of the plurality of semiconductor lasers A semiconductor laser light source provided with means.
前記N群の間で、前記高周波電流の位相が順次2π/Nずつず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光源。   2. The semiconductor laser light source according to claim 1, wherein the phase of the high-frequency current is sequentially shifted by 2π / N between the N groups. 前記Nの値が半導体レーザの個数と一致していることを特徴とする請求項2記載の半導体レーザ光源。   3. The semiconductor laser light source according to claim 2, wherein the value of N coincides with the number of semiconductor lasers. 前記群をなす半導体レーザの数が、各群間で一致していることを特徴とする請求項1から3いずれか1項記載の半導体レーザ光源。   4. The semiconductor laser light source according to claim 1, wherein the number of semiconductor lasers forming the group is the same among the groups. 前記高周波重畳手段が、単一の高周波発振器、この高周波発振器から発せられた高周波電流をN系統に分岐してN群の半導体レーザの駆動電流にそれぞれ重畳させる手段、および、分岐された高周波に対して互いに分岐系統毎に異なる量の遅延を与える遅延回路から構成されていることを特徴とする請求項1から4いずれか1項記載の半導体レーザ光源。   The high-frequency superimposing means includes a single high-frequency oscillator, a means for branching a high-frequency current generated from the high-frequency oscillator into N systems and superimposing them on the driving currents of the N group semiconductor lasers, and 5. The semiconductor laser light source according to claim 1, wherein the semiconductor laser light source comprises a delay circuit that gives different amounts of delay for each branch system. 前記高周波重畳手段が、単一の高周波発振器、この高周波発振器から発せられた高周波電流を2系統に分岐して2群の半導体レーザの駆動電流にそれぞれ重畳させる手段、および、分岐された一方の高周波を逆位相に変換する手段から構成されていることを特徴とする請求項1から4いずれか1項記載の半導体レーザ光源。   The high-frequency superimposing means includes a single high-frequency oscillator, means for branching a high-frequency current generated from the high-frequency oscillator into two systems and superimposing them on the driving currents of the two groups of semiconductor lasers, and one of the branched high-frequency oscillators 5. The semiconductor laser light source according to claim 1, wherein the semiconductor laser light source is constituted by means for converting the light into an opposite phase.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015201587A (en) * 2014-04-10 2015-11-12 株式会社島津製作所 semiconductor laser drive circuit
JP2017059603A (en) * 2015-09-15 2017-03-23 株式会社島津製作所 Semiconductor laser device
JP2017188702A (en) * 2017-07-18 2017-10-12 株式会社島津製作所 Semiconductor laser drive circuit
WO2020241592A1 (en) * 2019-05-28 2020-12-03 三菱電機株式会社 Laser light generation device, and laser processing apparatus comprising same
JP2021150539A (en) * 2020-03-19 2021-09-27 株式会社フジクラ Light source device and laser device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015201587A (en) * 2014-04-10 2015-11-12 株式会社島津製作所 semiconductor laser drive circuit
JP2017059603A (en) * 2015-09-15 2017-03-23 株式会社島津製作所 Semiconductor laser device
JP2017188702A (en) * 2017-07-18 2017-10-12 株式会社島津製作所 Semiconductor laser drive circuit
WO2020241592A1 (en) * 2019-05-28 2020-12-03 三菱電機株式会社 Laser light generation device, and laser processing apparatus comprising same
JPWO2020241592A1 (en) * 2019-05-28 2020-12-03
JP7258132B2 (en) 2019-05-28 2023-04-14 三菱電機株式会社 LASER BEHAVIOR AND LASER PROCESSING DEVICE INCLUDING THE SAME
JP2021150539A (en) * 2020-03-19 2021-09-27 株式会社フジクラ Light source device and laser device
JP7474088B2 (en) 2020-03-19 2024-04-24 株式会社フジクラ Light source device and laser device

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