專利名稱：相干光源及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有半導(dǎo)體激光器和光波導(dǎo)器件，并將其固定在管殼內(nèi)的相干光源及其制造方法。
背景技術(shù)：
作為小型短波長(zhǎng)光源，利用半導(dǎo)體激光器和偽相位匹配(以下稱「QPM」)方式光波導(dǎo)型第二諧波發(fā)生(以下稱「SHG」)器件(光波導(dǎo)型QPM-SHG器件)的相干光源引起了人們的注意(參照山本等的optics Letters Vol.16，No.15，1156(1991))。
圖12是使用光波導(dǎo)型QPM-SHG器件的SHG藍(lán)色光源結(jié)構(gòu)概略圖。
如圖12所示，在該SHG藍(lán)色光源中，作為半導(dǎo)體激光器使用了具有分布布拉格反射器(以下稱「DBR」)區(qū)的波長(zhǎng)可變DBR半導(dǎo)體激光器54。波長(zhǎng)可變DBR半導(dǎo)體激光器54是0.85μm帶的100mW級(jí)AlGaAs系列波長(zhǎng)可變DBR半導(dǎo)體激光器，具有活性層區(qū)56和相位調(diào)整區(qū)57以及DBR區(qū)58。通過(guò)同時(shí)改變流向相位調(diào)整區(qū)57和DBR58的注入電流來(lái)連續(xù)地改變振蕩波長(zhǎng)。
作為波長(zhǎng)變換元件的光波導(dǎo)型QPM-SHG器件55由形成在0.5mm厚的X板MgO摻雜LiNbO3襯底59上的光波導(dǎo)60和周期性分極反轉(zhuǎn)區(qū)61構(gòu)成。光波導(dǎo)60是通過(guò)在焦磷酸中進(jìn)行質(zhì)子交換而形成的。另外，周期性的分極反轉(zhuǎn)區(qū)61是通過(guò)在X板MgO摻雜LiNbO3襯底59上形成梳子型電極后施加電場(chǎng)而制成的。
在上述結(jié)構(gòu)的SHG藍(lán)色光源中，安裝在Si底座62上的波長(zhǎng)可變DBR半導(dǎo)體激光器54和光波導(dǎo)型QPM-SHG器件55，使光源對(duì)100mW的激光輸出有60mW的激光與光波導(dǎo)60結(jié)合。其次，通過(guò)控制流向波長(zhǎng)可變DBR半導(dǎo)體激光器54的相位調(diào)整區(qū)57和DBR區(qū)58的注入電流將振蕩波長(zhǎng)固定在光波導(dǎo)型QPM-SHG器件(波長(zhǎng)變換器件)55的相位匹配波長(zhǎng)的允許范圍內(nèi)。利用該SHG藍(lán)色光源能夠獲得425nm波長(zhǎng)、10mV左右的藍(lán)光，該藍(lán)光的橫振蕩模為TE00振蕩模時(shí)具有衍射界限的集光特性，噪聲特性中的相對(duì)噪聲強(qiáng)度也很小，在-140dB/Hz以下。
通常，在半導(dǎo)體激光器中，對(duì)于從光盤等外部反射回來(lái)的光會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)噪聲增加的反回光噪聲?？墒窃赟HG藍(lán)色光源中，由于藍(lán)色光通過(guò)波長(zhǎng)變換被引到了外部，所以不產(chǎn)生該反回光噪聲。而作為基本波的半導(dǎo)體激光卻因反回光而噪聲增大，所以需要減小射向半導(dǎo)體激光器的反回光。即，要減小來(lái)自光波導(dǎo)型QPM-SHG器件的反回光。
為了減小來(lái)自光波導(dǎo)型QPM-SHG器件的反回光，有人提出了通過(guò)將器件的射出端面切成斜面的方法(特開(kāi)2000-171653)。通過(guò)將射出端面斜切成6°，可將反回光量減小到幾百分之一左右，這樣就會(huì)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的輸出工作和噪聲的降低。
在這種斜切的光波導(dǎo)型QPM-SHG器件和半導(dǎo)體激光器構(gòu)成的SHG藍(lán)色光源中，從射出端面獲得的光束會(huì)因斯涅爾定律而向斜方向彎曲。將該SHG藍(lán)色光源用于光盤裝置等時(shí)，需要進(jìn)行控制，使射出的光束垂直于管殼的射出端面即射出窗。通常，在射出端面上裝有射出窗(透明玻璃等)，若射出的光不與射出窗垂直，則在對(duì)該光進(jìn)行聚光時(shí)會(huì)產(chǎn)生像散差。即，需要高精度地控制射出角和發(fā)光位置。其次，若這樣高精度地控制射出角和發(fā)光位置，還可以提高光的傳播效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而實(shí)施的，目的是提供一種能夠高精度地控制射出角和發(fā)光位置的相干光源及其制造方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明相干光源第一結(jié)構(gòu)的特征為，至少將半導(dǎo)體激光器和光波導(dǎo)器件裝在底座上，并將上述底座固定在管殼內(nèi)，在上述管殼的底座固定面上形成固定上述底座時(shí)的基準(zhǔn)標(biāo)記。該相干光源的第一結(jié)構(gòu)高精度地形成基準(zhǔn)標(biāo)記，以形成在管殼底座固定面上的基準(zhǔn)標(biāo)記為基準(zhǔn)來(lái)固定底座，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度地調(diào)整射出角和發(fā)光位置的相干光源。
另外，在上述本發(fā)明的相干光源的第一結(jié)構(gòu)中，最好是在固定上述底座時(shí)，使上述光波導(dǎo)器件的射出面與由上述基準(zhǔn)標(biāo)記檢測(cè)出的基準(zhǔn)線或由連接兩個(gè)以上基準(zhǔn)點(diǎn)的線決定的假想基準(zhǔn)線大致平行。
另外，在上述本發(fā)明相干光源的第一結(jié)構(gòu)中，最好是在上述光波導(dǎo)器件上的以光波導(dǎo)為中心在波導(dǎo)方向?qū)ΨQ的位置上，形成調(diào)整標(biāo)記。這種理想結(jié)構(gòu)可以通過(guò)求出兩個(gè)調(diào)整標(biāo)記之間的中線來(lái)檢測(cè)出光波導(dǎo)的位置。另外，此時(shí)，最好是上述調(diào)整標(biāo)記為平行地形成在上述光波導(dǎo)兩側(cè)的條形標(biāo)記，上述光波導(dǎo)位置為上述兩個(gè)條形標(biāo)記的中線。因?yàn)檫@種理想結(jié)構(gòu)不論光波導(dǎo)器件射出端面的位置如何，調(diào)整標(biāo)記總是在射出端面的兩側(cè)，所以能夠高精度地檢測(cè)出光波導(dǎo)位置。
本發(fā)明相干光源的第二結(jié)構(gòu)的特征為，至少將半導(dǎo)體激光器和光波導(dǎo)器件裝在底座上，并將上述底座固定在管殼內(nèi)，且上述光波導(dǎo)器件上的光波導(dǎo)與上述光波導(dǎo)器件的射出端面構(gòu)成的角θ(＜90°)、上述光波導(dǎo)的有效折射率n、以及上述管殼的射出端面或射出窗的法線與上述基準(zhǔn)線構(gòu)成的角θ3大致滿足以下的(式10)～(式12)的關(guān)系。
(式10)θ1＝90°-θ(式11)θ2＝sin-1(n×sinθ1)(式12)θ3＝90°-θ2該相干光源的第二結(jié)構(gòu)能夠?qū)⑸涑龅墓馐刂频门c管殼的射出端面垂直。
另外在上述本發(fā)明相干光源的第二結(jié)構(gòu)中，最好是在上述光波導(dǎo)器件上的以光波導(dǎo)為中心在波導(dǎo)方向?qū)ΨQ的位置上形成調(diào)整標(biāo)記。另外，此時(shí)最好是上述調(diào)整標(biāo)記為平行地形成在上述光波導(dǎo)兩側(cè)的條型標(biāo)記，上述光波導(dǎo)位置為上述兩個(gè)條形標(biāo)記的中線。另外，此時(shí)最好是由上述調(diào)整標(biāo)記檢測(cè)出的上述光波導(dǎo)和上述光波導(dǎo)器件射出端面構(gòu)成的角θ在87°以下。另外，此時(shí)固定上述底座時(shí)，最好是使由上述調(diào)整標(biāo)記檢測(cè)出的上述光波導(dǎo)與上述光波導(dǎo)器件射出端面的交點(diǎn)，大致位于經(jīng)過(guò)由上述基準(zhǔn)標(biāo)記檢測(cè)出的基準(zhǔn)點(diǎn)或由兩個(gè)以上的基準(zhǔn)點(diǎn)決定的假想點(diǎn)的上述底座固定面的法線上。另外，此時(shí)最好是上述基準(zhǔn)點(diǎn)形成在相對(duì)于上述管殼的光的射出方向左右不對(duì)稱的位置上。若在左右對(duì)稱的位置上形成基準(zhǔn)點(diǎn)，管殼的一側(cè)會(huì)剩余空間，難以制造小型管殼。
另外，在上述本發(fā)明相干光源的第二結(jié)構(gòu)中，上述光波導(dǎo)器件最好是利用產(chǎn)生第二諧波的波長(zhǎng)變換器件。
另外，在上述本發(fā)明相干光源的第二結(jié)構(gòu)中，最好上述光波導(dǎo)器件是利用產(chǎn)生第二諧波的波長(zhǎng)變換器件，上述有效折射率n是對(duì)上述第二諧波光的有效折射率。這是因?yàn)椋趶墓軞ど涑龅墓庵?，所利用的光是諧波光，而諧波光需要垂直于管殼射出端面的緣故。
另外，在本發(fā)明相干光源的第一或第二結(jié)構(gòu)中，上述管殼最好是由金屬、塑料、或陶瓷中的至少一種制成。
另外，在本發(fā)明相干光源的第一或第二結(jié)構(gòu)中，上述基準(zhǔn)標(biāo)記最好是形成在上述管殼的底座固定面上的凹凸。
另外，在本發(fā)明相干光源的第一或第二結(jié)構(gòu)中，上述基準(zhǔn)標(biāo)記最好是形成在上述管殼的底座固定面上的反射體或光吸收體。這是因?yàn)椋盟芰匣蛱沾勺鳛楣軞げ牧蠒r(shí)，凹凸的反差小，難以檢測(cè)的緣故。另外，作為反射體，可以使用Au等蒸鍍膜。另外，在整個(gè)管殼上鍍金，只留出基準(zhǔn)標(biāo)記部分，也可以起到光吸收體的作用。這樣就可以高精度地檢測(cè)基準(zhǔn)標(biāo)記。
另外，在本發(fā)明相干光源的第一結(jié)構(gòu)中，最好是在上述管殼的射出端面上形成用于透光的射出窗，且上述基準(zhǔn)標(biāo)記為經(jīng)過(guò)上述射出窗中心的上述射出窗的法線。這種理想結(jié)構(gòu)能夠?qū)軞じ呔鹊卣{(diào)整發(fā)光點(diǎn)位置，而且以管殼外側(cè)的面作為基準(zhǔn)面時(shí)，也能控制發(fā)光點(diǎn)位置，所以將其固定在使用相干光源的裝置上時(shí)十分方便。另外，此時(shí)最好是能從上述射出窗中檢測(cè)出上述基準(zhǔn)標(biāo)記。用手操作固定了光波導(dǎo)器件的底座時(shí)，有時(shí)會(huì)遮擋從上面檢測(cè)，但該理想結(jié)構(gòu)可以從射出窗觀察，所以不需要手操作，固而十分方便。
本發(fā)明相干光源的第三結(jié)構(gòu)的特征為，至少將半導(dǎo)體激光器和光波導(dǎo)器件裝在底座上，并將上述底座固定在管殼內(nèi)，在上述管殼的射出端面上形成用于透光的射出窗，且形成在左右不對(duì)稱的位置上。若在左右對(duì)稱的位置上形成射出窗，則在管殼的一側(cè)會(huì)有剩余空間，難以制造小型管殼。
本發(fā)明相干光源的第四結(jié)構(gòu)的特征為，至少將半導(dǎo)體激光器和光波導(dǎo)器件裝在底座上，并將上述底座固定在管殼內(nèi)，上述光波導(dǎo)器件上的光波導(dǎo)和上述管殼的側(cè)面大致平行，同時(shí)在上述管殼的射出端面上形成用于透光的射出窗，且上述管殼側(cè)面與上述射出窗不垂直，上述光波導(dǎo)與上述光波導(dǎo)器件射出端面構(gòu)成的角θ(＜90°)、上述光波導(dǎo)有效折射率n、以及上述管殼的上述射出窗法線與上述光波導(dǎo)器件的射出端面構(gòu)成的角θ3大致滿足以下(式13)～(式～15)的關(guān)系。
(式13)θ1＝90°-θ(式14)θ2＝sin-1(n×sinθ1)(式15)θ3＝90°-θ2本相干光源的第四結(jié)構(gòu)將底座固定在管殼內(nèi)時(shí)，可以使半導(dǎo)體激光器與安裝了光波導(dǎo)器件的底座，即光波導(dǎo)與管殼側(cè)面平行，所以可以使管殼變窄，體積變小。
本發(fā)明相干光源的第五結(jié)構(gòu)的特征為，至少將半導(dǎo)體激光器和光波導(dǎo)器件裝在底座上，并將上述底座固定在管殼內(nèi)，在上述管殼的一部分形成固定上述底座時(shí)的基準(zhǔn)面。本相干光源的第五結(jié)構(gòu)通過(guò)將光波導(dǎo)器件的射出端面碰接在基準(zhǔn)面上的簡(jiǎn)單操作就可以高精度地控制出射角和發(fā)光位置。
另外，在上述本發(fā)明相干光源的第五結(jié)構(gòu)中，上述光波導(dǎo)器件的射出端面最好是與上述基準(zhǔn)面接觸。
另外，本發(fā)明相干光源的制造方法的特征為，至少將半導(dǎo)體激光器和光波導(dǎo)器件裝在底座上，并將上述底座固定在管殼內(nèi)，以形成在上述管殼的底座固定面上的基準(zhǔn)標(biāo)記或由兩個(gè)以上的基準(zhǔn)點(diǎn)決定的假想基準(zhǔn)線或假想基準(zhǔn)點(diǎn)為基準(zhǔn)，固定上述底座。
另外，在上述本發(fā)明相干光源的制造方法中，最好是在固定上述底座時(shí)，使上述光波導(dǎo)器件的射出面與由上述基準(zhǔn)標(biāo)記檢測(cè)出的基準(zhǔn)線大致平行。
另外，在上述本發(fā)明相干光源的制造方法中，最好是在以上述光波導(dǎo)器件上的以光波導(dǎo)為中心在波導(dǎo)方向?qū)ΨQ的位置上形成調(diào)整標(biāo)記，由上述調(diào)整標(biāo)記檢測(cè)出的上述光波導(dǎo)與上述光波導(dǎo)器件的射出端面構(gòu)成的角度θ(＜90°)、上述光波導(dǎo)的有效折射率n、以及上述管殼的射出端面或射出窗與上述基準(zhǔn)線構(gòu)成的角θ3大致滿足以下(式16)～(式18)的關(guān)系。
(式16)θ1＝90°-θ(式17)
θ2＝sin-1(n×sinθ1)(式18)θ3＝90°-θ2另外，此時(shí)最好是利用位于上述底座固定面法線方向上的圖象處理裝置，測(cè)量上述光波導(dǎo)與上述光波導(dǎo)器件的射出端面構(gòu)成的角θ后，利用上述(數(shù)16)、(數(shù)17)求出θ2，調(diào)整上述基準(zhǔn)線與上述光波導(dǎo)器件的射出端面構(gòu)成的角，使其成為所需的值。這種理想方法可以在加工光波導(dǎo)器件的射出端面時(shí)修正角度偏差。
另外，此時(shí)在固定上述底座時(shí)，最好是使由上述調(diào)整標(biāo)記檢測(cè)出的上述光波導(dǎo)與上述光波導(dǎo)器件射出端面的交點(diǎn)大致位于經(jīng)過(guò)由上述基準(zhǔn)標(biāo)記檢測(cè)出的基準(zhǔn)點(diǎn)或由兩個(gè)以上基準(zhǔn)點(diǎn)決定的假想基準(zhǔn)點(diǎn)的上述底座固定面的法線上。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方案的相干光源(沒(méi)有管殼)結(jié)構(gòu)略圖；圖2是構(gòu)成本發(fā)明第一實(shí)施方案相干光源的光波導(dǎo)器件的平面圖；圖3是本發(fā)明第一實(shí)施方案的管殼剖面圖；圖4是本發(fā)明第一實(shí)施方案的管殼的其它實(shí)例剖面圖(圖4A中有兩條假想基準(zhǔn)線，圖4B中有一條假想基準(zhǔn)線)；圖5是本發(fā)明第一實(shí)施方案的加工光波導(dǎo)射出端面時(shí)角度偏差修正方法的結(jié)構(gòu)略圖；圖6是表示在本發(fā)明第一實(shí)施方案中將射出窗設(shè)在管殼的左右對(duì)稱位置上的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)略圖；圖7是表示在本發(fā)明第一實(shí)施方案中固定在管殼上的相干光源的結(jié)構(gòu)略圖；圖8A是表示在本發(fā)明第一實(shí)施方案中固定在管殼上的相干光源的其它實(shí)例的剖面圖，圖8B是其管殼的剖面圖；圖9A是本發(fā)明第一實(shí)施方案管殼的另一實(shí)例的剖面圖，圖9B是檢測(cè)出的圖象模型圖；圖10是本發(fā)明第二實(shí)施方案相干光源的結(jié)構(gòu)略圖；圖11是本發(fā)明第三實(shí)施方案相干光源管殼的結(jié)構(gòu)略圖(圖11A是剖面圖，圖11B是端面圖)；
圖12是利用光波導(dǎo)型QPM-SHG器件的SHG藍(lán)色光源結(jié)構(gòu)略圖。
優(yōu)選實(shí)施方案下面利用實(shí)施方案進(jìn)一步具體說(shuō)明本發(fā)明。
第一實(shí)施方案圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方案相干光源的結(jié)構(gòu)略圖。
如圖1所示，在本發(fā)明實(shí)施方案中，作為基本波的半導(dǎo)體激光，由具有分布布拉格反射器(以下稱「DBR」)區(qū)8和相位調(diào)整區(qū)9以及活性區(qū)10的0.85μm帶100mW級(jí)AlGaAs系列波長(zhǎng)可變DBR半導(dǎo)體激光器1來(lái)產(chǎn)生。該波長(zhǎng)可變半導(dǎo)體激光器1可以通過(guò)同時(shí)改變流向相位調(diào)整區(qū)9和DBR區(qū)8的注入電流來(lái)連續(xù)地改變振蕩波長(zhǎng)。另外，作為光波導(dǎo)器件使用了偽相位匹配(以下稱「QPM」)方式的光波導(dǎo)型第二諧波發(fā)生(以下稱「SGH」)器件(光波導(dǎo)型QPM-SHG器件)2。該光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2由形成在0.5mm厚的X板MgO摻雜LiNbO3襯底3上的光波導(dǎo)4和與其正交的周期性的分極反轉(zhuǎn)區(qū)5構(gòu)成。光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2可以利用大的非線性光學(xué)常數(shù)，而且是光波導(dǎo)型，可以作為長(zhǎng)的相互作用長(zhǎng)度，所以能夠?qū)崿F(xiàn)高變換效率。另外，如圖2所示，在光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2上的以光波導(dǎo)4為中心在波導(dǎo)方向?qū)ΨQ的位置上形成了調(diào)整標(biāo)記6。即，該調(diào)整標(biāo)記6在光波導(dǎo)4的兩側(cè)與光波導(dǎo)4平行。
如上所述，本實(shí)施方案的相干光源是由波長(zhǎng)可變DBR半導(dǎo)體激光器1和光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2構(gòu)成的SHG藍(lán)色光源。波長(zhǎng)可變DBR半導(dǎo)體激光器1和光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2固定在Si底座7的上表面上，前者的活性層面與后者的光波導(dǎo)的形成面對(duì)置。
下面說(shuō)明光波導(dǎo)型QPM-SHG器件的制作方法。
如上所述，光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2由形成在0.5mm厚的X板MgO摻雜LiNbO3襯底3上的光波導(dǎo)4和與其正交的周期性的分級(jí)反轉(zhuǎn)區(qū)5構(gòu)成(參照?qǐng)D1、圖2)。周期性的分級(jí)反轉(zhuǎn)區(qū)5是通過(guò)在X板MgO摻雜LiNbO3襯底上形成梳子形電極后施加電場(chǎng)而形成的。光波導(dǎo)4形成在與周期性的分極反轉(zhuǎn)區(qū)5正交的方向，此時(shí)，調(diào)整標(biāo)記6也同時(shí)形成。即，在X板MgO摻雜LiNbO3襯底3上蒸鍍Ta膜，通過(guò)曝光工序和干刻工序同時(shí)形成用于形成光波導(dǎo)4的5μm寬的條形掩膜和調(diào)整標(biāo)記6。然后，通過(guò)在焦磷酸(200℃，7分鐘)中進(jìn)行質(zhì)子交換、退火處理(330℃，200分鐘)形成光波導(dǎo)4。然后，用抗蝕層掩蓋調(diào)整標(biāo)記，通過(guò)濕刻去除Ta膜。最后，通過(guò)形成SiO2保護(hù)膜來(lái)制作出形成了調(diào)整標(biāo)記6的光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2。
如圖2所示，本實(shí)施方案的光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面被切成了斜面。光波導(dǎo)4與光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面構(gòu)成的角θ最好在87°以下，在本實(shí)施方案中設(shè)定θ＝84°。這樣，反回波長(zhǎng)可變DBR半導(dǎo)體激光器1的光量會(huì)減小到千分之一左右。另外，為了實(shí)現(xiàn)與波長(zhǎng)可變DBR半導(dǎo)體激光器1的高效率光耦合，使光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面垂直于光波導(dǎo)4。另外，在光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面上形成了對(duì)藍(lán)色光的無(wú)反射涂層。
在本實(shí)施方案中，作為調(diào)整標(biāo)記6使用了條形標(biāo)記。即，在兩個(gè)條形標(biāo)記的中線上形成了光波導(dǎo)4。條形標(biāo)記不論光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2射出端面的位置如何，總是在射出端面的兩側(cè)，所以其形狀適合于高精度地檢測(cè)光波導(dǎo)4的位置。調(diào)整標(biāo)記6是在形成光波導(dǎo)4時(shí)留下Ta掩膜而形成的，所以其精度取決于形成Ta掩膜時(shí)光掩膜的制作精度，因而能夠高精度地形成。因此，調(diào)整標(biāo)記6與光波導(dǎo)4平行，通過(guò)測(cè)量調(diào)整標(biāo)記6與光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面構(gòu)成的角度能夠求出光波導(dǎo)4與光波導(dǎo)型QPM-SRG器件2的射出端面構(gòu)成的角θ。在本實(shí)施方案中，θ＝84.2°。
通過(guò)測(cè)量出的光波導(dǎo)4與光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面構(gòu)成的角θ求出在管殼的安裝角度，將安裝了波長(zhǎng)可變DBR半導(dǎo)體激光器1和光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的Si底座7固定在管殼上。
圖3是用于本實(shí)施方案的管殼的剖面圖。
如圖3所示，在管殼11的Si底座固定面上形成了基準(zhǔn)標(biāo)記(基準(zhǔn)線A)?；鶞?zhǔn)線A與光波導(dǎo)4和光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面的設(shè)定角θ＝84°對(duì)應(yīng)。在X板MgO摻雜LiNbO3襯底3上的質(zhì)子交換光波導(dǎo)4中，對(duì)諧波光(藍(lán)色光)的有效折射率n為2.32。
在此，使用對(duì)諧波光(藍(lán)色光)的有效折射率是因?yàn)?，從管?1射出的光中被利用的光是諧波光，而射出的諧波光需要垂直于管殼11的射出端面即射出窗的緣故。因此，在圖2中，光波導(dǎo)4與光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面構(gòu)成的角θ＝84°(＜90°)時(shí)，藍(lán)色光沿滿足以下(式19)、(式20)的θ2的方向從端面射出。
(式19)θ1＝90°-θ(式20)θ2＝sin-1(n×sinθ1)另外，基準(zhǔn)線A與管殼11的射出端面的法線構(gòu)成的角θ3由以下的(式21)決定。另外，在本實(shí)施方案中，管殼射出端面與用于透光的射出窗平行。
(式21)θ3＝90°-θ2將具體數(shù)字代入上述(式19)～(式21)中可求出基準(zhǔn)線A與管殼11的射出端面的法線構(gòu)成的角θ3為75.97°。
如圖3所示，在管殼11的射出端面上設(shè)置了用于透光的射出窗12。在管殼11的Si底座固定面上形成了基準(zhǔn)標(biāo)記(基準(zhǔn)線A和基準(zhǔn)線B)。在此，基準(zhǔn)線B為射出窗12的法線。
利用位于管殼11的SHG藍(lán)色光源安裝面的法線方向的圖象處理裝置來(lái)調(diào)整光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2，使其射出端面與管殼11的基準(zhǔn)線A平行。另外，將SHG藍(lán)色光源的發(fā)光點(diǎn)D(參照?qǐng)D2)調(diào)到指定位置上。如圖2所示，在本實(shí)施方案中，光波導(dǎo)4位于兩個(gè)條形標(biāo)記(調(diào)整標(biāo)記6)的中線上，因此，該中線與光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面的交點(diǎn)為發(fā)光點(diǎn)D。另外，基準(zhǔn)線A與基準(zhǔn)線B的交點(diǎn)為用于調(diào)整發(fā)光點(diǎn)D的基準(zhǔn)點(diǎn)C，該基準(zhǔn)點(diǎn)C設(shè)置在對(duì)管殼11的光射出方向左右不對(duì)稱的位置上。利用圖象處理裝置調(diào)整發(fā)光點(diǎn)D和基準(zhǔn)點(diǎn)C，使兩者一致，然后用粘合劑將SHG藍(lán)色光源的Si底座7固定在管殼11上。即，固定Si底座7時(shí)，使由調(diào)整標(biāo)記6檢測(cè)出的光波導(dǎo)4和光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面的交點(diǎn)(發(fā)光點(diǎn)D)位于經(jīng)過(guò)基準(zhǔn)線A和基準(zhǔn)線B的交點(diǎn)(基準(zhǔn)點(diǎn)C)的Si底座固定面的法線上。
另外，在本實(shí)施方案中，以基準(zhǔn)線A與基準(zhǔn)線B的交點(diǎn)作為用于調(diào)整發(fā)光點(diǎn)D的基準(zhǔn)點(diǎn)C，但是也可以不形成基準(zhǔn)線A與基準(zhǔn)線B，而是在形成兩個(gè)以上的基準(zhǔn)標(biāo)記(基準(zhǔn)點(diǎn))時(shí)，把連接基準(zhǔn)標(biāo)記的假想線想象成基準(zhǔn)線A和基準(zhǔn)線B來(lái)求出用于調(diào)整發(fā)光點(diǎn)D的基準(zhǔn)點(diǎn)C。此時(shí)，也可以形成實(shí)際的基準(zhǔn)點(diǎn)C。
下面利用圖4說(shuō)明實(shí)際形成兩個(gè)以上的基準(zhǔn)標(biāo)記時(shí)，求出假想基準(zhǔn)線A’、B’的結(jié)構(gòu)和方法。
在圖4所示的管殼11中，作為連接兩個(gè)以上基準(zhǔn)點(diǎn)而決定的假想基準(zhǔn)線，利用了從兩個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記(基準(zhǔn)點(diǎn)E和基準(zhǔn)點(diǎn)F)得出的假想基準(zhǔn)線A’和從兩個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記(基準(zhǔn)點(diǎn)G和基準(zhǔn)點(diǎn)H)得出的假想基準(zhǔn)線B’。另外，從假想基準(zhǔn)線A’和假想基準(zhǔn)線B’可得出假想基準(zhǔn)點(diǎn)C’。然后，通過(guò)調(diào)整使假想基準(zhǔn)線A’和光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2(參照?qǐng)D2)的射出端面平行，且使發(fā)光點(diǎn)D(參照?qǐng)D2)與假想基準(zhǔn)點(diǎn)C’一致，從而能夠高精度地調(diào)整從光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2射出的諧波光對(duì)管殼11的發(fā)光點(diǎn)D和發(fā)光方向。
圖4A所示的基準(zhǔn)標(biāo)記為形成在管殼11側(cè)面的三角形突起。此時(shí)，可以以三角的頂點(diǎn)作為基準(zhǔn)，所以能夠獲得高精度的假想基準(zhǔn)線。另外，因?yàn)閷HG藍(lán)色光源的Si底座7(參照?qǐng)D1)固定在管殼11后，也能檢測(cè)出假想基準(zhǔn)線A’，所以，固定Si底座7后，檢查也容易進(jìn)行。
在圖4B所示的管殼11中，作為連接兩個(gè)以上基準(zhǔn)點(diǎn)而決定的假想基準(zhǔn)線，利用了從兩個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記(基準(zhǔn)點(diǎn)E和基準(zhǔn)點(diǎn)F)得出的假想基準(zhǔn)線A’。另外，從形成在管殼11的Si底座固定面上的基準(zhǔn)點(diǎn)I能夠得出基準(zhǔn)點(diǎn)C’。然后，通過(guò)調(diào)整使假想基準(zhǔn)線A’和光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2(參照?qǐng)D2)的射出端面平行，且使發(fā)光點(diǎn)D(參照?qǐng)D2)與假想基準(zhǔn)點(diǎn)C’一致，從而能夠高精度地調(diào)整從光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2射出的諧波光對(duì)管殼11的發(fā)光點(diǎn)D和發(fā)光方向。
作為管殼11的材料可以使用金屬、塑料、陶瓷等。
另外，基準(zhǔn)線A、B等基準(zhǔn)標(biāo)記，例如可以通過(guò)將管殼11的Si底座固定面加工成凹凸?fàn)顏?lái)形成。另外，作為基準(zhǔn)標(biāo)記，也可以使用反射體和光吸收體。這是因?yàn)橛盟芰匣蛱沾勺鳛楣軞?1的材料時(shí)，凹凸的反差小，不易檢測(cè)的緣故。另外，反射體可以用Au等蒸鍍膜。例如，可以通過(guò)對(duì)整個(gè)管殼鍍金而只留出基準(zhǔn)標(biāo)記部分來(lái)起光吸收體的作用。然后，由此來(lái)高精度地檢測(cè)基準(zhǔn)標(biāo)記。
象本實(shí)施方案這樣，通過(guò)形成光波導(dǎo)4時(shí)留出Ta掩膜來(lái)形成調(diào)整標(biāo)記6時(shí)，由于能夠?qū)獠▽?dǎo)4高精度地形成調(diào)整標(biāo)記6，所以也能夠高精度地檢測(cè)出發(fā)光點(diǎn)D的位置。這樣，將SHG藍(lán)色光源的Si底座7固定在管殼11上時(shí)，不僅對(duì)射出角，還能對(duì)發(fā)光點(diǎn)D的位置進(jìn)行高精度地調(diào)整。
另外，在本實(shí)施方案中，調(diào)整標(biāo)記6使用了條形標(biāo)記，但只要中心對(duì)光波導(dǎo)4對(duì)稱，即便是角形、圓形、十字形等標(biāo)記也能獲得同樣效果。
象本實(shí)施方案這樣，可以通過(guò)使發(fā)光點(diǎn)D和基準(zhǔn)點(diǎn)C(或假想基準(zhǔn)點(diǎn)C’)一致來(lái)決定對(duì)SHG藍(lán)色光源管殼11的發(fā)光點(diǎn)位置。因?yàn)樵谟糜诠獗P等裝置時(shí)，可以簡(jiǎn)化瞄準(zhǔn)透鏡等光學(xué)系統(tǒng)的位置調(diào)整，所以，其作用很大。
在本實(shí)施方案中使用的光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2中，光波導(dǎo)4與光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面構(gòu)成的角θ，對(duì)于84°的設(shè)定，實(shí)際為84.2°。因此射出角θ2為13.56°。所以，藍(lán)色光對(duì)管殼11的射出窗12(或射出端面)以0.47°角射出。光盤裝置等所需的射出方向的允許誤差為±1°左右，因此該值滿足。
可是，光波導(dǎo)4與光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面構(gòu)成的角θ有時(shí)會(huì)因加工方法而產(chǎn)生偏差。下面說(shuō)明此時(shí)的調(diào)整方法和安裝方法。
首先，利用位于管殼11的SHG藍(lán)色光源安裝面的法線方向的圖象處理裝置來(lái)測(cè)量光波導(dǎo)4與光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面構(gòu)成的角θ。然后，用上述(式19)、(式20)求出射出角θ2。光波導(dǎo)4與光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面構(gòu)成的角θ為85°時(shí)，射出角θ2為11.67°。因此，將基準(zhǔn)線A與光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面構(gòu)成的角θ4調(diào)整為2.36°，就可以修正加工光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面時(shí)的角度偏差。修正加工光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面時(shí)的角度偏差后，利用圖象處理裝置調(diào)整光波導(dǎo)4的發(fā)光點(diǎn)D和管殼11的基準(zhǔn)點(diǎn)C，使兩者一致，然后利用粘合劑將SHG藍(lán)色光源的Si底座7固定在管殼11上。由此，將射出角θ2的偏差減小到了極限。
在本實(shí)施方案中，通過(guò)將光波導(dǎo)4與光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面構(gòu)成的角度設(shè)定成84°，將返回光量減小到500分之一，對(duì)于射出端面的無(wú)反射(AR)涂層的反射率0.5％，將返回光量減小到了0.001％。因此，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的波長(zhǎng)可變特性和噪聲光的減小。
將在底座上安裝半導(dǎo)體激光器和光波導(dǎo)器件而構(gòu)成的相干光源固定在管殼上時(shí)，使射出方向傾斜于底座的主要因素有以下幾項(xiàng)。
(1)半導(dǎo)體激光器的安裝角度(2)光波導(dǎo)器件入射端面的加工精度(3)光波導(dǎo)器件射出端面的傾斜角及其加工精度上述主要因素中的(1)和(2)可以象本實(shí)施方案那樣通過(guò)調(diào)整射出端面和管殼的基準(zhǔn)線來(lái)解決，所以本發(fā)明的實(shí)用效果很大。另外，上述主要因素(3)也可以通過(guò)測(cè)量光波導(dǎo)與射出端面構(gòu)成的角度，修正基準(zhǔn)線來(lái)解決，所以本發(fā)明的實(shí)用效果很大。
以底座為基準(zhǔn)將底座固定在管殼上時(shí)，因上述(1)～(3)的因素使發(fā)光點(diǎn)和射出角對(duì)于管殼出現(xiàn)偏差。象本實(shí)施方案那樣，通過(guò)在管殼上形成基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)點(diǎn)，在光波導(dǎo)型QPM-SHG器件上形成高精度的調(diào)整標(biāo)記，就可以調(diào)整對(duì)管殼的發(fā)光點(diǎn)和射出角。這樣，通過(guò)減小對(duì)管殼的發(fā)光點(diǎn)和射出角的偏差來(lái)減小用于光盤裝置等時(shí)的光利用效率的偏差，從而可以減小在考慮成品率時(shí)所需的光輸出，其實(shí)用效果很大。
通常，在半導(dǎo)體激光器中會(huì)有因從外部返回的光而使噪聲增大的現(xiàn)象。另外，在光盤裝置等中，需要噪聲小的相干光源。由半導(dǎo)體激光器和光波導(dǎo)器件(波長(zhǎng)變換器件)構(gòu)成的SHG光源，由于使用波長(zhǎng)變換的諧波，所以從外部返回的光不會(huì)使半導(dǎo)體激光器的噪聲增大。可是，若有從波長(zhǎng)變換器件返回的光，就會(huì)產(chǎn)生同樣的噪聲增大現(xiàn)象。如特開(kāi)2000-171653所公開(kāi)的那樣，可以通過(guò)將光波導(dǎo)型波長(zhǎng)變換器件的射出端面切成斜面來(lái)減小從波長(zhǎng)變換器件的射出端面返回的光。將波長(zhǎng)變換器件的射出端面切成斜面的結(jié)構(gòu)尤其對(duì)利用了第二諧波發(fā)生(SHG)的波長(zhǎng)變換器件有效，由此可以實(shí)現(xiàn)低噪聲的短波光源。象本實(shí)施方案那樣，通過(guò)在形成了基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)點(diǎn)的管殼上，安裝由半導(dǎo)體激光器和將射出端面切成斜面的光波導(dǎo)型波長(zhǎng)變換器件構(gòu)成的SHG光源，可以減小對(duì)管殼的發(fā)光點(diǎn)和射出角的偏差，其效果很大。
在本實(shí)施方案中，光波導(dǎo)器件的光波導(dǎo)和射出端面構(gòu)成的角度為84°。由此，實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)變換特性穩(wěn)定、噪聲小的諧波光的產(chǎn)生。以現(xiàn)有的技術(shù)，能將AR涂層的反射率控制在0.1％左右。光波導(dǎo)與射出端面構(gòu)成的角度為86°時(shí)，返回光可減小到百分之一左右。因此，象本實(shí)施方案那樣，由于可以將返回光減小到0.001％左右，所以能夠?qū)崿F(xiàn)波長(zhǎng)特性穩(wěn)定、噪聲小的諧波光的產(chǎn)生。
本實(shí)施方案的管殼特征為，射出窗不在對(duì)管殼的射出端面中心對(duì)稱(左右對(duì)稱)的位置上，基準(zhǔn)線B也不在中心對(duì)稱(左右對(duì)稱)的位置上。如圖6所示，基準(zhǔn)線B在中心對(duì)稱的位置上時(shí)，管殼11的一側(cè)(在圖6中為下部)會(huì)剩余空間，難以制作小型的管殼11。所以，作為用于由將射出端面切成斜面的光波導(dǎo)器件構(gòu)成的SHG光源的管殼，象本實(shí)施方案那樣設(shè)置左右不對(duì)稱的射出窗12，在實(shí)際運(yùn)用中更有效。
將相干光源用于光盤裝置等信息處理裝置上時(shí)，光的射出方向需要垂直于管殼的射出端面即垂直于射出窗。這是因?yàn)?，若在發(fā)散光的光路中插入透明的板，聚光時(shí)會(huì)產(chǎn)生像散差的緣故。
在圖7所示的相干光源中，射出窗12垂直于管殼11的側(cè)面，可以獲得平行于管殼11的射出光?？墒?，通過(guò)將管殼11的射出端面或射出窗12設(shè)計(jì)成斜面(通過(guò)使管殼11的側(cè)面不垂直于管殼11的射出端面或射出窗12)可以進(jìn)一步減小體積。圖8示出了該結(jié)構(gòu)。利用圖2來(lái)說(shuō)明藍(lán)色光的射出方向。
在圖2中，當(dāng)光波導(dǎo)4與光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面構(gòu)成的角θ＝84°(＜90°)時(shí)，藍(lán)色光從端面以滿足以下(式22)、(式23)的角θ2的方向射出。
(式22)θ1＝90°-θ(式23)θ2＝sin-1(n×sinθ1)另外，基準(zhǔn)線A與管殼11的射出端面或射出窗12的法線構(gòu)成的角θ3由以下(式24)決定。
(式24)θ3＝90°-θ2將具體數(shù)字代入上述(式22)～(式24)中可以求出基準(zhǔn)線A和管殼11的射出端面的法線構(gòu)成的角θ3為75.97°。
如圖8所示，在管殼11的射出端面上設(shè)置了用于透光的射出窗12，管殼11的射出端面(射出窗12)的傾斜角θ5由以下(式25)決定。
(式25)θ5＝90°-θ3-θ1因?yàn)樵诒緦?shí)施方案中θ1＝6°，所以θ3＝75.97°，由上述(式25)可得出θ5＝8.03°。
利用圖8所示的結(jié)構(gòu)，將Si底座7固定在管殼11內(nèi)時(shí)，可以使安裝了波長(zhǎng)可變DBR半導(dǎo)體激光器1和光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的Si底座7即光波導(dǎo)與管殼11的側(cè)面平行，所以可以使管殼變窄，實(shí)現(xiàn)小型化。
另外，在圖8所示的結(jié)構(gòu)中，管殼11的射出端面與用于透光的射出窗12平行，但是將管殼11的剖面設(shè)計(jì)成長(zhǎng)方形也能夠獲得同樣效果。此時(shí)，使基準(zhǔn)線A與射出窗12的法線構(gòu)成的角成為θ3即可。
在圖8所示的結(jié)構(gòu)中，也可以通過(guò)調(diào)整使基準(zhǔn)線A與光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面平行，再使基準(zhǔn)點(diǎn)C與發(fā)光點(diǎn)D(參照?qǐng)D2)一致，由此可以高精度地調(diào)整對(duì)管殼11的光的發(fā)光點(diǎn)D和發(fā)光角。所以，在安裝在光盤裝置等光信息處理裝置上時(shí)，可以減小光利用效率的偏差，從而在考慮成品率時(shí)可以減小光輸出，其實(shí)用效果大。
另外，在圖9所示的相干光源中，求出連接形成在管殼11內(nèi)部的基準(zhǔn)點(diǎn)的假想基準(zhǔn)線A’和假想基準(zhǔn)線B’，以此為基準(zhǔn)來(lái)調(diào)整并固定安裝了波長(zhǎng)可變DBR半導(dǎo)體激光器1和光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的Si底座7。此時(shí)，以某個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)為基準(zhǔn)在檢測(cè)圖象內(nèi)得出基準(zhǔn)線，并以此作為由連接兩個(gè)以上基準(zhǔn)點(diǎn)的線決定的假想基準(zhǔn)線，也能夠高精度地控制射出角和射出位置。
圖9A表示了在側(cè)面形成了基準(zhǔn)點(diǎn)的管殼的大致結(jié)構(gòu)。如圖9A所示，從基準(zhǔn)點(diǎn)J和基準(zhǔn)點(diǎn)K中可以得出假想基準(zhǔn)點(diǎn)B’。圖9B表示檢測(cè)出的圖象。如圖9B所示，圖象上事先形成了基準(zhǔn)線A、基準(zhǔn)線B、和基準(zhǔn)點(diǎn)L(基準(zhǔn)線A與基準(zhǔn)線B的交點(diǎn)為M)。
因?yàn)榛鶞?zhǔn)線A和基準(zhǔn)線B事先以某個(gè)角度θ3形成在檢測(cè)圖象上，所以，只要調(diào)整管殼11使假想基準(zhǔn)線B’和基準(zhǔn)線B、基準(zhǔn)點(diǎn)J和基準(zhǔn)點(diǎn)M一致，就可以決定假想基準(zhǔn)線A’。只要調(diào)整Si底座使光波導(dǎo)型QPM-SHG器件的射出端面與基準(zhǔn)線A一致，使發(fā)光點(diǎn)D(參照?qǐng)D2)與基準(zhǔn)點(diǎn)C一致，就可以控制對(duì)管殼11的射出窗12的發(fā)光點(diǎn)D和發(fā)光角。
此時(shí)也和圖8所示的結(jié)構(gòu)一樣，安裝在光盤裝置等光信息處理裝置上時(shí)，可以減小光利用效率的偏差，所以，可以減小在考慮成品率時(shí)所需的光輸出，其實(shí)用效果大。
第二實(shí)施方案圖10是本發(fā)明第二實(shí)施方案的相干光源的結(jié)構(gòu)略圖。
如圖10所示，本實(shí)施方案的相干光源也和上述第一實(shí)施方案一樣，是由波長(zhǎng)可變DBR半導(dǎo)體激光器1和光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2構(gòu)成的SHG藍(lán)色光源，波長(zhǎng)可變DBR半導(dǎo)體激光器1和光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2固定在Si底座上7的上面，分別與活性層面和光波導(dǎo)的形成面對(duì)置。另外，與上述第一實(shí)施方案一樣，光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面被切成斜面。
在管殼11中設(shè)置基準(zhǔn)面14時(shí)，使垂直于Si底座固定面13的內(nèi)側(cè)端面傾斜于管殼的長(zhǎng)邊方向。該基準(zhǔn)面14平行于上述第一實(shí)施方案中的基準(zhǔn)線A。其次，將安裝了波長(zhǎng)可變DBR半導(dǎo)體激光器1和光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的Si底座7固定在管殼內(nèi)的Si底座固定面13上時(shí)，可以通過(guò)使光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的切成斜面的射出端面與基準(zhǔn)面14接觸，來(lái)將光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2固定在管殼11內(nèi)所需的位置上。
本實(shí)施方案不用調(diào)整圖象，通過(guò)使光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的射出端面與基準(zhǔn)面14接觸的簡(jiǎn)單操作就可以決定位置，所以可以減少安裝時(shí)所需的時(shí)間。
另外，基準(zhǔn)線B等其它部分與上述第一實(shí)施方案相同，不再作說(shuō)明。
第三實(shí)施方案圖11是本發(fā)明第三實(shí)施方案的相干光源的管殼結(jié)構(gòu)略圖(圖11A是剖面圖，圖11B是斷面圖)。
如圖11所示，在本實(shí)施方案相干光源管殼11射出端面的左右非對(duì)稱的位置上設(shè)置了用于透光的射出窗12。另外，通過(guò)在管殼11的Si底座固定面上形成凹陷溝來(lái)設(shè)置了基準(zhǔn)標(biāo)記(基準(zhǔn)線B)，該基準(zhǔn)線B為經(jīng)過(guò)射出窗12中心的射出窗12的法線。用手操作固定了光波導(dǎo)型QPM-SHG器件2的Si底座，有時(shí)會(huì)從上面遮擋檢測(cè)，而將基準(zhǔn)線B設(shè)計(jì)成上述那樣，就可以從射出窗12觀察基準(zhǔn)線B，所以不用手操作，非常方便。
另外，基準(zhǔn)線A等其他部分與上述第一實(shí)施方案相同，不再作說(shuō)明。
工業(yè)實(shí)用性如上所述，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)能夠高精度地控制射出角和發(fā)光位置的相干光源。
權(quán)利要求
1.一種相干光源，其特征在于，在底座上至少安裝了半導(dǎo)體激光器和光波導(dǎo)器件，并將上述底座固定在管殼內(nèi)，在上述管殼的底座固定面上形成了固定上述底座時(shí)的基準(zhǔn)標(biāo)記。
2.如權(quán)利要求1所述的相干光源，其特征在于，固定上述底座時(shí)使上述光波導(dǎo)器件的射出端面大致平行于由上述基準(zhǔn)標(biāo)記檢測(cè)出的基準(zhǔn)線或連接兩個(gè)以上基準(zhǔn)點(diǎn)而決定的假想基準(zhǔn)線。
3.如權(quán)利要求1或2所述的相干光源，其特征在于，在上述光波導(dǎo)器件的以光波導(dǎo)為中心在波導(dǎo)方向?qū)ΨQ的位置上形成了調(diào)整標(biāo)記。
4.如權(quán)利要求3所述的相干光源，其特征在于，上述調(diào)整標(biāo)記為平行地形成在上述光波導(dǎo)兩側(cè)的條形標(biāo)記，上述光波導(dǎo)位于上述兩個(gè)條形標(biāo)記的中線上。
5.一種相干光源，其特征在于，在底座上至少安裝了半導(dǎo)體激光器和光波導(dǎo)器件，并將上述底座固定在管殼內(nèi)，且上述光波導(dǎo)器件上的光波導(dǎo)與上述光波導(dǎo)器件射出端面構(gòu)成的角θ(＜90°)、上述光波導(dǎo)的有效折射率n、以及上述管殼的射出端面或射出窗的法線與上述基準(zhǔn)線構(gòu)成的角θ3之間大致滿足以下(式1)～(式3)的關(guān)系。(式1)θ1＝90°-θ(式2)θ2＝sin-1(n×sinθ1)(式3)θ3＝90°-θ2
6.如權(quán)利要求5所述的相干光源，其特征在于，在上述光波導(dǎo)器件的以光波導(dǎo)為中心在波導(dǎo)方向?qū)ΨQ的位置上形成了調(diào)整標(biāo)記。
7.如權(quán)利要求6所述的相干光源，其特征在于，上述調(diào)整標(biāo)記是平行地形成在上述光波導(dǎo)兩側(cè)的條形標(biāo)記，上述光波導(dǎo)位于上述兩個(gè)條形標(biāo)記的中線上。
8.如權(quán)利要求6所述的相干光源，其特征在于，由上述調(diào)整標(biāo)記檢測(cè)出的光波導(dǎo)和上述光波導(dǎo)器件的射出端面構(gòu)成的角θ在87°以下。
9.如權(quán)利要求6所述的相干光源，其特征在于，固定上述底座時(shí)，使由上述調(diào)整標(biāo)記檢測(cè)出的上述光波導(dǎo)與上述光波導(dǎo)器件的射出端面的交點(diǎn)大致位于經(jīng)過(guò)由上述基準(zhǔn)標(biāo)記檢測(cè)出的基準(zhǔn)點(diǎn)或由兩個(gè)以上基準(zhǔn)點(diǎn)決定的假想基準(zhǔn)點(diǎn)的上述底座固定面的法線上。
10.如權(quán)利要求9所述的相干光源，其特征在于，上述基準(zhǔn)點(diǎn)形成在對(duì)上述管殼的光射出方向左右不對(duì)稱的位置上。
11.如權(quán)利要求5所述的相干光源，其特征在于，上述光波導(dǎo)器件為利用第二諧波發(fā)生的波長(zhǎng)變換器件。
12.如權(quán)利要求5所述的相干光源，其特征在于，上述光波導(dǎo)器件為利用第二諧波發(fā)生的波長(zhǎng)變換器件，上述有效折射率n是對(duì)上述第二諧波光的有效折射率。
13.如權(quán)利要求1～12之一所述的相干光源，其特征在于，上述管殼是由金屬、塑料、以及陶瓷中的至少一種制成。
14.如權(quán)利要求1～12之一所述的相干光源，其特征在于，上述基準(zhǔn)標(biāo)記為形成在上述管殼的底座固定面上的凹凸。
15.如權(quán)利要求1～12之一所述的相干光源，其特征在于，上述基準(zhǔn)標(biāo)記為形成在上述管殼的底座固定面上的反射體或吸收體。
16.如權(quán)利要求1所述的相干光源，其特征在于，在上述管殼的射出端面上形成了用于透光的射出窗，上述基準(zhǔn)標(biāo)記為經(jīng)過(guò)上述射出窗中心的上述射出窗的法線。
17.如權(quán)利要求16所述的相干光源，其特征在于，能夠從上述射出窗檢測(cè)出上述基準(zhǔn)標(biāo)記。
18.一種相干光源，其特征在于，在底座上至少安裝了半導(dǎo)體激光器和光波導(dǎo)器件，并將上述底座固定在管殼內(nèi)，在上述管殼的射出端面上形成了用于透光的射出窗，上述射出窗形成在上述管殼射出端面的左右不對(duì)稱的位置上。
19.一種相干光源，其特征在于，在底座上至少安裝了半導(dǎo)體激光器和光波導(dǎo)器件，并將上述底座固定在管殼內(nèi)，上述光波導(dǎo)器件上的光波導(dǎo)與上述管殼的側(cè)面大致平行，同時(shí)在上述管殼的射出端面上形成用于透光的射出窗，且上述管殼的側(cè)面不垂直于上述射出窗，上述光波導(dǎo)與上述光波導(dǎo)器件的射出端面構(gòu)成的角θ(＜90°)、上述光波導(dǎo)的有效折射率n、以及上述管殼的上述射出窗法線與上述光波導(dǎo)器件的射出端面構(gòu)成的角θ3大致滿足以下(式4)～(式6)的關(guān)系。(式4)θ1＝90°-θ(式5)θ2＝sin-1(n×sinθ1)(式6)θ3＝90°-θ2
20.一種相干光源，其特征在于，在底座上至少安裝了半導(dǎo)體激光器和光波導(dǎo)器件，并將上述底座固定在管殼內(nèi)，在上述管殼的一部分中形成了固定上述底座時(shí)的基準(zhǔn)面。
21，如權(quán)利要求20所述的相干光源，其特征在于，上述光波導(dǎo)器件的射出端面與上述基準(zhǔn)面接觸。
22.一種相干光源的制造方法，其特征在于，在底座上至少安裝半導(dǎo)體激光器和光波導(dǎo)器件，并將上述底座固定在管殼內(nèi)，以形成在上述管殼的底座固定面上的基準(zhǔn)標(biāo)記或由兩個(gè)以上基準(zhǔn)點(diǎn)決定的假想基準(zhǔn)線或假想基準(zhǔn)點(diǎn)為基準(zhǔn)固定上述底座。
23.如權(quán)利要求22所述的相干光源的制造方法，其特征在于，固定上述底座時(shí)，使上述光波導(dǎo)器件的射出端面大致平行于由上述基準(zhǔn)標(biāo)記檢測(cè)出的基準(zhǔn)線。
24.如權(quán)利要求22所述的相干光源的制造方法，其特征在于，由上述調(diào)整標(biāo)記檢測(cè)出的上述光波導(dǎo)與上述光波導(dǎo)器件的射出端面構(gòu)成的角θ(＜90°)、上述光波導(dǎo)的有效折射率n、以及上述管殼的射出端面或射出窗的法線與上述基準(zhǔn)線構(gòu)成的角θ3大致滿足以下(式7)～(式9)的關(guān)系。(式7)θ1＝90°-θ(式8)θ2＝sin-1(n×sinθ1)(式9)θ3＝90°-θ2
25.如權(quán)利要求24所述的相干光源的制造方法，其特征在于，利用位于上述底座固定面的法線方向的圖象處理裝置測(cè)量上述光波導(dǎo)與上述光波導(dǎo)器件的射出端面構(gòu)成的角θ后，用上述(式7)、(式8)求出θ2，將上述基準(zhǔn)線與上述光波導(dǎo)器件的射出端面構(gòu)成的角調(diào)整成所需的值。
26.如權(quán)利要求24或25所述的相干光源的制造方法，其特征在于，固定上述底座時(shí)，使由上述調(diào)整標(biāo)記檢測(cè)出的上述光波導(dǎo)與上述光波導(dǎo)器件的射出端面的交點(diǎn)大致位于經(jīng)過(guò)由上述基準(zhǔn)標(biāo)記檢測(cè)出的基準(zhǔn)點(diǎn)或由兩個(gè)以上基準(zhǔn)點(diǎn)決定的假想基準(zhǔn)點(diǎn)的上述底座固定面的法線上。
全文摘要
一種高精度地控制射出角和發(fā)光位置的相干光源，將波長(zhǎng)可變的DBR半導(dǎo)體激光器(1)和光波導(dǎo)型QPM－SHG器件(2)安裝在Si底座(7)上，并將Si底座(7)固定在管殼(11)內(nèi)來(lái)作為相干光源。管殼(11)的底座固定面上形成了作為固定Si底座(7)時(shí)的基準(zhǔn)標(biāo)記的基準(zhǔn)線(A)、(B)。
文檔編號(hào)H01S5/00GK1476657SQ02803070
公開(kāi)日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2002年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月30日
發(fā)明者北岡康夫, 水內(nèi)公典, 山本和久, 瀧川信一, 一, 久, 典 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社