[发明专利]光纤输出型激光装置

说明书

本发明提供一种光纤输出型激光装置，可使在阈值电流附近进行驱动时的光纤输出稳定、并使光学噪声下降、且抑制图像的画质下降。此光纤输出型激光装置具备：激光二极管，射出激光光束；第一透镜，使从激光二极管射出的激光光束成形；单模光纤，具有光纤芯；第一套圈，用以保持单模光纤的一侧的端面而被穿孔，并固定在光纤芯的射入侧；以及第二透镜，以位于第一透镜与第一套圈之间且与光纤芯耦合的方式而配置在光轴上；其中，第一透镜或第二透镜通过在光轴方向上仅散焦规定距离，来使单模光纤的射入端面上的光束的区域比不实施散焦时的光束的区域扩大。

技术领域

本发明涉及一种光纤输出型激光装置，利用透镜使来自激光源的激光聚光并与光纤耦合。

背景技术

可输出光的三原色(红R、绿G、蓝B)的激光二极管已为人所知。一面使R、G、B的三个激光二极管的光束通过透镜或镜子等光学元件、且高速地对R、G、B的三个激光二极管进行调变，一面通过微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)镜子等来使激光光束进行扫描。由此，可作为激光投影机来显示图像(专利文献1)。

另外，使R、G、B的三个激光二极管的光束与单模光纤耦合的R、G、B光纤输出型激光装置已为人所知。此R、G、B光纤输出型激光装置由于横模变成单模，因此焦点深度深。

进而，激光光束中所含有的不需要的成分通过单模光纤来去除，因此斑点噪声(speckle noise)变小。因此，可将R、G、B光纤输出型激光装置用于免对焦的小型投影机用激光源等。

为了调整R、G、B各色的输出平衡，可直接控制各激光二极管的驱动电流，来调整R、G、B各色的强度。

此处，已知：激光二极管的为了获得固定的输出所需要的驱动电流，因动作温度而敏感地变化。通常，光纤输出型激光装置是以使输出的一部分反馈至光电二极管(photodiode)等的光接收元件中，来获得稳定的输出的方式而构成。

作为激光二极管元件的特性，已知：若小于开始激光振荡的阈值电流，则作为发光二极管(Light Emitting Diode，LED)进行发光，若为阈值电流以上，则作为激光二极管进行发光。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2016-103575号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

但是，在阈值电流附近，由于是作为LED及激光二极管的特性的边界，因此，元件的特性在本质上不稳定。阈值电流附近的激光光束的光学噪声的值大，光束轮廓的形状不稳定。

在使用激光二极管的投影机中，考虑了显示暗的图像的情况。激光二极管是电流驱动型的元件，因此，必须在阈值电流附近驱动激光二极管。

但是，由于激光特性不稳定，因此，输出的变动大。例如，在通过MEMS镜子来使激光光束进行扫描的激光投影机中，产生粗糙，且画质下降。

在使用单模光纤的RGB激光模块中，只有可在光纤内传播的单模成分作为输出而获得。如上所述，在阈值电流附近，发光状态为LED或激光二极管，且光束品质大不相同。

LED光的光束品质比激光二极管差，因此，对于单模光纤的耦合效率低。激光二极管光由于光束品质优异，因此，对于单模光纤的耦合效率高。如此，在阈值电流附近，耦合效率变动变大。因此，作为激光投影机所投影的图像的画质下降的影响变大。

本发明的课题是提供一种光纤输出型激光装置，可使在阈值电流附近进行驱动时的光纤输出稳定、并使光学噪声下降、且抑制图像的画质下降。

[解决问题的技术手段]