KR100200847B1 - Optics power device with monitoring detector - Google Patents
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Abstract
기판과, 이 기판 상에 집적되고 광을 생성 출사하는 광원과, 이 광원에서 출사되는 광량의 일부를 수광하도록 그 주위에 마련된 모니터용 광검출수단을 구비한 모니터용 광검출기를 채용한 광출력장치가 개시되어 있다.An optical output device employing a monitor photodetector comprising a substrate, a light source integrated on the substrate and generating and emitting light, and a monitor photodetection means provided around the apparatus so as to receive a part of the amount of light emitted from the light source. Is disclosed.
이 개시된 광출력장치는 광검출수단으로 광원에서 출사되는 광을 적어도 세 개의 광으로 회절시키도록 출사광의 광축상에 위치하는 회절수단과, 이 회절수단에서 회절된 광중 일부 광을 수광하는 모니터용 광검출기를 구비한 것을 특징으로 한다. 따라서, 광원에서 출사되는 광의 특성과 정밀한 광량 제어가 가능하다.The disclosed optical output device includes diffraction means positioned on the optical axis of the emitted light to diffract light emitted from the light source into at least three light as the light detection means, and light for the monitor which receives some of the light diffracted by the diffraction means. And a detector. Therefore, the characteristics of the light emitted from the light source and precise light amount control are possible.
Description
제1도는 종래의 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치의 일 형태에 따른 개략적인 사시도.1 is a schematic perspective view of one embodiment of an optical output device employing a conventional photodetector for a monitor.
제2도는 종래의 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치의 다른 형태에 따른 개략적인 사시도.2 is a schematic perspective view of another type of optical output device employing a conventional photodetector for a monitor.
제3도는 본 발명에 따른 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치의 제1실시예를 나타낸 측단면도.3 is a side sectional view showing a first embodiment of an optical output device employing a photodetector for a monitor according to the present invention;
제4도는 본 발명에 따른 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치의 제2실시예를 나타낸 측단면도.4 is a side sectional view showing a second embodiment of an optical output device employing a photodetector for a monitor according to the present invention;
제5도는 본 발명에 따른 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치의 제3실시예를 나타낸 측단면도.Fig. 5 is a side sectional view showing a third embodiment of an optical output device employing a photodetector for a monitor according to the present invention.
제6도는 본 발명에 따른 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치의 제4실시예를 나타낸 측단면도.6 is a side sectional view showing a fourth embodiment of an optical output device employing a photodetector for a monitor according to the present invention;
제7도는 본 발명에 따른 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치의 제5실시예를 나타낸 측단면도.7 is a side sectional view showing a fifth embodiment of an optical output device employing a photodetector for a monitor according to the present invention;
제8도는 본 발명에 따른 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치의 제6실시예를 나타낸 측단면도.8 is a side sectional view showing a sixth embodiment of an optical output device employing a photodetector for a monitor according to the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
20 : 기판 20, 40 : 광원20: substrate 20, 40: light source
24, 25 : 회절수단 26 : 모니터용 광검출기24, 25: diffraction means 26: monitor photodetector
27 : 투사창 28 : 하우징27: projection window 28: housing
30 : 반사경30: reflector
본 발명은 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 광원에서 출사되는 광량의 일부를 수광하도록 모니터용 광검출수단을 개선한 에리저 다이오드로 된 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical output device employing a monitor photodetector, and more particularly, to a monitor photodetector made of an edger diode in which a monitor photodetector is improved to receive a part of the amount of light emitted from a light source. An optical output device.
일반적으로 모서리 발광 레이저를 광원으로 채용한 광출력 장치는 광원에서 양합향으로 출사되는 광중 일방향으로 출사되는 광은 그 본래의 기능을 위하여 사용되고, 그 다른 방향으로 출사되는 광을 수광하여 광원에서 출사되는 출사광량의 조절수단으로 이용하였다. 이 경우 광원에서 양방향으로 출사되는 광량은 반드시 비례하지 않고, 온도변화 등에 의해서 광출력이 변동하는 문제점이 있었다.In general, an optical output device employing an edge-emitting laser as a light source is one of the light emitted from the light source in the bidirectional direction used for its original function, and receives the light emitted in the other direction is emitted from the light source It was used as a means of controlling the amount of emitted light. In this case, the amount of light emitted in both directions from the light source is not necessarily proportional, and there is a problem in that the light output changes due to temperature change.
또한, 광출력 장치로 표면광 레이저(SEL : surface emitting laser)를 광원으로 채용한 경우는 모서리 발광 레이저를 이용한 광원과는 다르게 반도체 물질의 적층된 스택에 대하여 수직 방향으로 광을 출사하는 특성이 있다. 이와 같이 수직 방향으로 출사하는 광은 원형광에 가깝고, 높은 광밀도를 가진다. 이 표면광 레이저를 이용한 광원과, 이 광원에서 출사한 광을 이용하여 검출된 광신호중 에러신호에 대한 정보 검출수단인 광검출기를 동일 기판상에 집적 가능하므로, 광음향 기기, 컴퓨터 통신기기등 광응용 분야에서 관심을 끌고 있다. 그러나 이 표면광 레이저를 이용한 광원은 종래의 모서리 발광 레이저를 이용한 광원과는 다르게 광이 기판에 수직 방향으로 광이 출사되고, 그 출사하는 면중 일면이 반도체 기판 상에 결합되어 있으므로, 모니터용 광검출기를 설치하기 위한 대응 방안이 모색되어야 한다.In addition, when a surface light laser (SEL) is used as a light source as a light output device, unlike a light source using an edge emitting laser, light is emitted in a vertical direction with respect to the stacked stack of semiconductor materials. . The light emitted in the vertical direction is close to circular light and has a high light density. Since the light source using this surface light laser and the photodetector which is an information detection means for the error signal among the optical signals detected using the light emitted from this light source can be integrated on the same board | substrate, it can be used for optical, such as an optoacoustic apparatus and a computer communication apparatus. It is attracting attention in the field of application. However, the light source using the surface light laser is different from the conventional light source using the edge-emitting laser light, the light is emitted in a direction perpendicular to the substrate, and one surface of the light emitting surface is coupled to the semiconductor substrate, so the photodetector for the monitor Countermeasures for the installation should be sought.
제1도는 종래의 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치의 일 형태에 따른 개략적인 사시도이다. 이 도면을 참조하여 그 구조와 동작 원리를 설명하면, 다음과 같다.1 is a schematic perspective view of one embodiment of an optical output device employing a conventional photodetector for a monitor. The structure and principle of operation will be described with reference to this figure.
이 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치는 반도체 기판(1)과, 이 기판(1)상에 집적되어 광을 발산하도록 순방향 바이어스 전압의 인가등 전기적 수단을 포함한 표면광 레이저로 된 광원(3)과, 이 광원(3)의 측면으로 발산하는 자발광을 흡수하도록 상기 광원 주변은 고리형상이고 역방향 바이어스 전압 또는 전압이 인가되지 않는 전기수단을 포함하는 표면광 레이저로 된 모니터용 광검출기(5)로 이루어져 있다.An optical output device employing the monitor photodetector includes a semiconductor light source (3) and a light source (3) which is a surface light laser including electrical means such as application of a forward bias voltage to emit light integrated on the substrate (1). And a photodetector for monitor 5 comprising a surface light laser comprising an annular shape and an electrical means to which a reverse bias voltage or voltage is not applied so as to absorb the self-emission emitted from the side of the light source 3. )
상기 광검출기(5)는 상기 광원(3)에서 발산되는 차발광을 흡수한 후 전기적 신호로 변환하여 상기 광원(3)을 이루는 전극에 피드백(feed back)하여 인가함으로써 광량을 제어할 수 있는 장점이 있지만, 그 측면으로 방출되는 자발광과 수직으로 발산되는 광량의 관계가 온도에 따라 변할 뿐 아니라 수직 발산광에 비하여 그 출사량이 현저히 적고, 발산된 자발광의 광검출기를 통한 측면 자발광의 흡수율이 좋지 않으므로, 수직 발산 광량을 제어하기위한 신호로 사용하는데 어려움이 있다.The photodetector 5 absorbs the differential light emitted from the light source 3, converts the light into an electrical signal, and feeds back to the electrode constituting the light source 3 to control the amount of light. However, the relationship between the self-emission emitted to the side and the amount of light emitted vertically varies not only with temperature, but also the emission amount is significantly smaller than that of the vertical emitted light, and the absorption rate of the side self-emission through the photodetector of the emitted self-emission Since this is not good, there is a difficulty in using it as a signal for controlling the amount of vertical divergent light.
제2도는 종래의 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치의 다른형태에 따른 개략적인 사시도이다.2 is a schematic perspective view of another embodiment of an optical output device employing a conventional photodetector for a monitor.
이 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치는 반도체 기판(11)과, 이 기판(11)상에 형성된 표면광 레이저로 된 광원(13)과, 이 광원(13)의 상면에 위치되어 이 광원(13)에서 출사되는 광량을 모니터하는 모니터용 광검출기(15)로 이루어져 있다. 상기 광검출기(15)는 상기 광원(13)의 상면에 소정의 두께로 마련되어 있어 입사되는 일부 광은 흡수하고 나머지 광은 투과하도록 되어 있다. 이때 흡수되는 광을 이용하여 모니터용 광을 검출한다. 이 경우 모니터용으로 검출되는 광량은 충분하여 그 기능을 수행하는데 문제가 없으나 그 모니터를 투과하여 광기록 재생 매체에 입사되는 광량이 감소될 뿐 아니라 외부에서 재입사되는 광에 의해 잡음이 발생한다는 문제가 있었다.The optical output device employing the photodetector for the monitor includes a semiconductor substrate 11, a light source 13 made of a surface light laser formed on the substrate 11, and an upper surface of the light source 13. It consists of the monitor photodetector 15 which monitors the quantity of light emitted from (13). The photodetector 15 is provided on the upper surface of the light source 13 in a predetermined thickness so as to absorb some incident light and transmit the remaining light. At this time, the light for the monitor is detected using the absorbed light. In this case, the amount of light detected for the monitor is sufficient, and there is no problem in performing its function. However, the amount of light that passes through the monitor and enters the optical recording / reproducing medium is reduced, and noise is generated by light that is reincident from the outside. There was.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 단점들을 극복하기 위하여 안출된 것으로서 모니터용 광검출기를 통하여 수광하는 광의 효율을 높임과 본래의 기능을 위하여 출사되는 광의 특성 및 효율을 향상하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to improve the efficiency and the efficiency of the light emitted for the original function, and to improve the efficiency of the light received through the monitor photodetector to overcome the disadvantages as described above.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above object,
기판과, 이 기판 상에 집적되고 광을 생성 출사하는 광원과, 이 광원에서 출사되는 광량의 일부를 수광하도록 그 주위에 마련된 모니터용 광검출수단을 구비한 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치에 있어서,An optical output device employing a monitor photodetector comprising a substrate, a light source integrated on the substrate and generating and outputting light, and a monitor photodetection means provided therein so as to receive a portion of the amount of light emitted from the light source. To
상기 광검출수단은 상기 광원에서 출사되는 광을 적어도 세 개의 광으로 회절시키도록 출사광의 광축상에 위치하는 회절수단과, 이 회절수단에서 회절된 광중 일부 광을 수광하는 모니터용 광검출기를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.The light detecting means includes diffraction means positioned on an optical axis of the emitted light so as to diffract the light emitted from the light source into at least three lights, and a photodetector for monitor that receives some of the light diffracted by the diffraction means. It is characterized by.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention;
제3도는 본 발명에 따른 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치의 제1실시예를 나타낸 측단면도이다.3 is a side sectional view showing a first embodiment of an optical output device employing a photodetector for a monitor according to the present invention.
도시한 바와 같이 광출력 장치는 기판(20)과, 이 기판(20) 상에 위치되는 광원(22)과, 이 광원(22)에서 출사된 광을 회절시키는 회절수단(24)과, 이 회절수단(24)에서 회절된 광의 일부를 수광하는 광검출기(26)로 대별된다.As shown, the light output device includes a substrate 20, a light source 22 positioned on the substrate 20, diffraction means 24 for diffracting the light emitted from the light source 22, and the diffraction. It is roughly classified as a photodetector 26 which receives a portion of the light diffracted in the means 24.
상기 광원(22)은 모서리 발광 레이저로 이를 기판(20) 상에 고정시키고, 히트싱크의 역할을 하는 마운트(21)에 고정되어 있다. 이 광원(22)에서 양 모서리 방향으로 출사되는 광(22a, 22b) 중 상부로 출사되는 광(22a)의 일부를 주사장치의 광픽업 장치 등에 이용하고, 그 광의 나머지 일부를 수광하여 광원에서 출사되는 광량을 조절한다.The light source 22 is fixed to the mount 21, which is fixed to the substrate 20 by a corner emission laser, and serves as a heat sink. A part of the light 22a which is emitted upward from the light 22a and 22b emitted from both light sources 22 is used by an optical pickup device of the scanning device, etc., and receives the remaining part of the light to be emitted from the light source. Adjust the amount of light
상기 회절수단(24)은 상기 광원(22)의 광축상에 배열되어 있으며, 입사되는 광(22a)을 0차회절광과, ±1차회절광 등 적어도 세 개의 광으로 회절시킨다. 이 회절된 광 중 0차광은 그 본래의 기능을 위하여 사용하고, 회전돈 ±1차광은 모니터용으로 사용된다. 여기서, 상기 회절수단(24)은 적어도 일면에 소정 회절패턴이 형성된 회절격자(Diffraction Grating)등으로 구성된다. 상기 회절수단(24) 그 자체는 광응용분야에서 통상적인 것으로, 그 구체적인 설명은 『HECHT OPTICS(2nd Edition)』의 424쪽~434쪽 등에 잘 나타나 있다.The diffraction means 24 is arranged on the optical axis of the light source 22, and diffracts the incident light 22a into at least three lights, such as zero order diffracted light and ± first order diffracted light. Of the diffracted light, zero-order light is used for its original function, and rotational ± 1-order light is used for the monitor. Here, the diffraction means 24 is composed of a diffraction grating having a predetermined diffraction pattern formed on at least one surface thereof. The diffraction means 24 itself is conventional in the field of optical applications, and the detailed description thereof is well illustrated in pages 424 to 434 of HECHT OPTICS (2nd Edition).
상기 광원(22)과 회절수단(24)은 광출사면 상부에 광이 투과할 수 있도록 된 하우징(28)에 감싸여 있다.The light source 22 and the diffraction means 24 are enclosed in a housing 28 through which light can pass through the light exit surface.
상기 광검출기(26)는 상기 하우징(28)의 투사창(27) 주변 내측벽에 형성되어 상기 광원(22)에서 출사되어 상기 회절수단(24)에서 회절된 회절광을 수광한다. 이 모니터용 광검출기(26)는 두 개 구비되고 각각 상기 투사창의 양쪽에 배치되어 상기 회절수단(24)에서 회절된 +1차회절광과 -1차회절광을 각각 수광하는 것이 바람직하다. 상기 모니터용 광검출기(26)는 입사광을 수광하고 이를 광전변환하여 출력하는 통상의 광검출기이다. 이 모니터용 광검출기(26) 자체는 광응용분야에서 널리 알려진 것으로, 전자부품 1989년 11월호의 205쪽~210쪽에 걸쳐 잘 나타나 있다.The photodetector 26 is formed on the inner wall around the projection window 27 of the housing 28 to receive the diffracted light emitted from the light source 22 and diffracted by the diffraction means 24. It is preferable that two monitor photodetectors 26 are provided and disposed on both sides of the projection window, respectively, to receive the + 1st diffraction light and the -1st diffraction light diffracted by the diffraction means 24, respectively. The monitor photodetector 26 is a conventional photodetector that receives incident light and photoelectrically converts the incident light. The monitor photodetector 26 itself is well known in the field of optical applications, and is well represented on pages 205 to 210 of the November 1989 issue of electronic components.
이와 같이 모니터용 광검출기(26)를 통하여 상기 광원(22)에서 그 본래의 기능을 위해 쓰이는 광에 비례하는 광을 수광함으로써 상기 광원(22)의 광출력을 정확히 제어할 수 있다. 물론, 상기 광검출기(26)와 광원(22)사이에는 광출력 제어회로(미도시)가 구비되어 있다.In this way, the light output of the light source 22 can be accurately controlled by receiving light proportional to the light used for its original function in the light source 22 through the monitor photodetector 26. Of course, a light output control circuit (not shown) is provided between the photodetector 26 and the light source 22.
상기 투시창(27)은 입사되는 광에 대하여 직진 투과 및 회절 투과시키는 모든 소재를 총칭한다. 즉, 유리, 투명 플라스틱 등의 소재로 이루어질 수 있다.The see-through window 27 is a general name for all materials that are transmitted in a straight line and diffraction-transmitted with respect to incident light. That is, it may be made of a material such as glass, transparent plastic.
특히, 상기 광원에서 출사되는 광의 방향과 그 외부 쪽에서 반사되어 입사하는 광의 투과 방향을 달리하도록 된 홀로그램소자일 수 있다. 이 홀로그램소자를 채용한 경우는 반사된 광이 상기 광원으로 되돌아오는 것을 방지할 수 있으므로, 상기 광원에서 출사되는 광이 상기 반사광에 의해 영향을 받지 않는다. 또한, 빔스프리터를 채용하지 않고, 상기 홀로그램소자에서 회절된 광을 수광하여 오차신호를 검출할 수 있다.In particular, the hologram device may be a hologram device configured to vary a direction of light emitted from the light source and a transmission direction of light reflected and incident from the outside thereof. When the hologram element is employed, the reflected light can be prevented from being returned to the light source, so that the light emitted from the light source is not affected by the reflected light. In addition, an error signal can be detected by receiving light diffracted by the hologram element without employing a beam splitter.
제4도는 본 발명에 따른 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치의 제2실시예를 나타낸 측단면도이다.4 is a side sectional view showing a second embodiment of an optical output device employing a photodetector for a monitor according to the present invention.
제1실시예를 통하여 언급한 바와 같이 이 광출력 장치는 기판(20)과, 이 기판(20)상에 고정되고 양 모서리 방향으로 광을 출사하는 광원(22)과, 이 광원(22)에서 출사된 광을 회절시키는 회절수단(24)과, 상기 광원(22)과 회절수단(24)을 감싸도록 되고 상기 광원(22)에서 출사된 광(22a)의 일부를 투과시키도록 된 투사창(27)을 가지는 하우징(28)과, 상기 하우징(28)의 내부에 형성된 모니터용 광검출기(26)로 이루어져 있다. 여기서, 제1실시예에서 언급한 부재들과 같은 기능을 하는 부재들은 각각 제3도에 도시한 부호와 동일 부호를 사용하였다.As mentioned through the first embodiment, the optical output device includes a substrate 20, a light source 22 fixed on the substrate 20 and emitting light in both corner directions, and in this light source 22 Diffraction means 24 for diffracting the emitted light, and a projection window which surrounds the light source 22 and the diffraction means 24 and transmits a part of the light 22a emitted from the light source 22 ( And a housing 28 having a 27, and a photodetector 26 for a monitor formed inside the housing 28. Here, the members having the same function as those mentioned in the first embodiment used the same reference numerals as those shown in FIG.
도시한 바와 같이 상기 광검출기(26)는 상기 광원(22)과 동일 기판(20) 상에 형성되어 있으며, 이 광검출기(26)로 상기 회절수단(24)에 의하여 회절된 광의 일부를 수광하기 위하여 상기 하우징의 내측면 소정 위치에 반사경(30)을 형성하였다. 이 반사경(30)으로 평면경을 사용할 수 있으며, 상기 광검출기(26)에 광을 모아주도록 된 오목면경을 사용할 수도 있다.As shown, the photodetector 26 is formed on the same substrate 20 as the light source 22, and the photodetector 26 receives a portion of the light diffracted by the diffraction means 24. In order to form the reflector 30 at a predetermined position on the inner surface of the housing. A planar mirror may be used as the reflector 30, and a concave mirror configured to collect light to the photodetector 26 may be used.
이와 같이 광검출기(26)를 상기 기판(20) 상에 형성하는 경우, 상기 광원(22)과 광검출기(26) 사이에 형성되는 광출력제어회로(미도시)의 설계가 용이하다.When the photodetector 26 is formed on the substrate 20 as described above, the design of the light output control circuit (not shown) formed between the light source 22 and the photodetector 26 is easy.
물론, 상기 투사창(27)은 상술한 바와 같이 홀로그램소자일 수 있다.Of course, the projection window 27 may be a hologram element as described above.
제5도는 본 발명에 따른 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치의 제3실시예를 나타낸 측단면도이다.5 is a side sectional view showing a third embodiment of an optical output device employing a monitor photodetector according to the present invention.
도시한 바와 같이 기판(20) 상에 집적된 표면광 레이저로 된 광원(40)과, 이 광원(40)에 출사된 광(40a)을 회절시키는 회절수단(24)과, 상기 회절수단(24)에서 회절된 광을 수광하는 모니터용 광검출기(26)로 대별된다. 또한, 상기 광원(40), 회절수단(24) 및 광검출기(26)는 투사창(27)을 가지는 하우징(28)에 감싸여 있다.As shown in the figure, a light source 40 made of a surface light laser integrated on the substrate 20, diffraction means 24 for diffracting the light 40a emitted from the light source 40, and the diffraction means 24 ) Is roughly classified into a photodetector for monitor 26 that receives light diffracted by The light source 40, diffraction means 24 and photodetector 26 are also enclosed in a housing 28 having a projection window 27.
상기 광원(40)은 적어도 하나의 P형 반사기층(43)과 N형 반사기층(47)을 포함하며, 이 반사기층(43, 47)을 사이에 활성 영역(47)이 형성되어 있으며, 그 양단에는 p형 또는 n형금속층으로 된 제1전극층(41)과, 이 제1전극층(41)과 다른 형의 금속층으로 된 제2전극층(49)이 형성되어 있다. 이 광원(40)의 제1 및 제2전극층(41,49)에는 순방향 바이어스 전압이 인가되어 구동된다. 이와 같이 인가되는 전압에 의해 수직방향으로 원형광에 가까운 고밀도의 레이저 광이 출사된다. 출사되는 대부분의 광이 상면으로 출사되도록 상기 P형 반사기층(43)의 반사율을 상기 N형 반사기층(47)의 반사율 보다 낮게 설계하였다.The light source 40 includes at least one P-type reflector layer 43 and an N-type reflector layer 47, and an active region 47 is formed between the reflector layers 43 and 47. At both ends, a first electrode layer 41 made of a p-type or n-type metal layer and a second electrode layer 49 made of a metal layer of a different type from the first electrode layer 41 are formed. The forward bias voltage is applied to the first and second electrode layers 41 and 49 of the light source 40 to be driven. The high-density laser light close to circular light is emitted in the vertical direction by the voltage applied in this way. The reflectance of the P-type reflector layer 43 is designed to be lower than that of the N-type reflector layer 47 so that most of the emitted light is emitted to the upper surface.
상기 하우징(28)은 상기 광원(40)에서 수직 방향으로 출사되는 것을 외부로 향하도록 하는 투사창(27)이 상기 광원(40)과 마주하는 부분에 형성되어 있다. 이 투사창(27)은 입사되는 광에 대하여 직진 투과 및 회절 투과시키는 모든 소재를 총칭한다. 즉, 유리, 투명 플라스틱 등의 소재로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 광원(40)에서 출사되는 광의 방향과 그 외부쪽에서 반사되어 입사하는 광의 투과 방향을 달리하도록 된 홀로그램소자일 수 있다. 이 홀로그램소자를 채용한 경우는 반사된 광이 상기 광원(40)으로 되돌아오는 것을 방지할 수 있으므로, 상기 광원(40)에서 출사되는 광이 상기 반사광에 의해 영향을 받지 않는다.The housing 28 is formed in a portion in which the projection window 27 facing the light source 40 to direct the light emitted from the light source 40 in the vertical direction to the outside. This projection window 27 is a generic term for all materials which are subjected to straight transmission and diffraction transmission with respect to incident light. That is, it may be made of a material such as glass, transparent plastic. In particular, the hologram device may be a hologram device configured to vary a direction of light emitted from the light source 40 and a transmission direction of light reflected and reflected from the outside thereof. When the hologram element is employed, the reflected light can be prevented from being returned to the light source 40, so that the light emitted from the light source 40 is not affected by the reflected light.
상기 회절수단(24)은 상기 광원(40)에서 출사되는 광을 적어도 0차 및 ±1차회절광으로 회절시키도록 상기 광원(40)과 하우징(28) 사이의 광축상에 배열되어 있다. 이 회절수단(28)을 통하여 회절된 0차회절광은 그 본래의 기능을 위하여 사용되고, 회절된 ±1차회절광은 광검출기로 향하여 상기 광원(40)의 광출력 조절에 사용된다.The diffraction means 24 are arranged on the optical axis between the light source 40 and the housing 28 to diffract the light emitted from the light source 40 into at least zero order and ± first order diffracted light. The zero-order diffracted light diffracted through this diffraction means 28 is used for its original function, and the diffracted ± first-order diffracted light is used to adjust the light output of the light source 40 toward the photodetector.
상기 광검출기(26)는 상기 하우징(28)의 투사창(27) 주변 내측에 형성되어 있으며, 상기 회절수단(24)에서 회절된 +1차회절광과 -1차회절광중 적어도 어느 한 회절광을 수광하도록 되어 있다. 바람직하게는 상기 광검출기(26)는 한 쌍 구비되어 각각 +1차회절광과 -1차회절광을 수광하여 모니터용으로 사용한다.The photodetector 26 is formed inside the periphery of the projection window 27 of the housing 28 and includes at least one of diffraction light and +1 order diffraction light diffracted by the diffraction means 24. It is supposed to receive light. Preferably, the photodetectors 26 are provided in pairs to receive + 1st diffraction light and -1st diffraction light, respectively, for use in monitors.
따라서, 표면광 레이저를 광원으로 채용한 경우 그 광출력에 비례하는 광을 수광하여 광출력을 조절함으로써 출사광의 광특성을 향상시킬 수 있다.Therefore, when the surface light laser is used as the light source, the light characteristics of the emitted light can be improved by receiving light proportional to the light output and adjusting the light output.
제6도는 본 발명에 따른 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치의 제4실시예를 타나낸 측단면도이다.6 is a side sectional view showing a fourth embodiment of an optical output device employing a photodetector for a monitor according to the present invention.
제3실시예를 통하여 언급한 바와 같이, 표면광 레이저로 된 광원(40)과, 이 광원(40)에서 출사되는 광을 적어도 3개의 광으로 회절시키도록 상기 광원(40)에서 출사되는 출사광(40a)의 광축상에 배치된 회절수단(24)과, 이 회절수단(24)에 의해 회절된 광을 수광하는 모니터용 광검출기(26)과, 상기 광원(40)과 회절수단(24)과 광검출기(26)를 감싸도록 되고 투사창(27)을 가지는 하우징(28)으로 이루어져 있다.As mentioned through the third embodiment, the light source 40 of the surface light laser and the light emitted from the light source 40 to diffract the light emitted from the light source 40 into at least three lights Diffraction means 24 disposed on the optical axis of 40a, a monitor photodetector 26 for receiving light diffracted by the diffraction means 24, the light source 40 and diffraction means 24; And a housing 28 enclosing the photodetector 26 and having a projection window 27.
상기 모니터용 광검출기(26)는 상기 광원(40)과 동일 기판(20) 상에 위치하고, 상기 하우징(28)의 투사창(27) 주위의 내측면 소정 위치에 상기 회절수단(24)에서 회절된 광을 상기 모니터용 광검출기(26)로 향하도록 하는 반사경(30)을 더 구비하였다. 이 반사경(30)은 통상적으로는 평면경 일 수 있으며, 상기 회절수단(24)에서 회절된 ±1차회절광을 상기 광검출기(26)에 집속시키도록 된 오목면경일 수도 있다.The monitor photodetector 26 is located on the same substrate 20 as the light source 40 and is diffracted by the diffraction means 24 at a predetermined position on the inner surface around the projection window 27 of the housing 28. It was further provided with a reflector 30 for directing the light to the monitor photodetector 26. The reflector 30 may be a planar mirror, or may be a concave mirror configured to focus the ± diffraction light diffracted by the diffraction means 24 on the photodetector 26.
상기 모니터용 광검출기(26)는 무게 구비될 수 있으며, 각각 +1차회절광과 -1차회절광을 수광한다. 이 수광되는 광은 상기 투사창(27)을 투과하는 광량에 비례한다.The monitor photodetector 26 may be provided with a weight, and receives + 1st diffraction light and -1st diffraction light, respectively. This received light is proportional to the amount of light passing through the projection window 27.
상기 광검출기(26)는 전형적인 수광소자를 사용할 수 있으나, 표면광 레이저로 된 것이 바람직하다. 이 표면광 레이저를 채용한 경우 상면과 하면에 형성된 전극층에 역방향 바이어스 전압의 인가하거나, 전압을 인가하지 않는 전기적 수단을 구비하여 광을 수광한다.The photodetector 26 may be a conventional light receiving element, but preferably a surface light laser. In the case of employing this surface light laser, light is received by providing reverse bias voltages to the electrode layers formed on the upper and lower surfaces, or by electrical means for applying no voltage.
이와 같이 모니터용 광검출기를 동일 기판에 마련하는 경우, 상기 광검출기에서 수광된 정보로부터 상기 광원을 제어하는 광출력제어회로의 배치가 용이하다.When the monitor photodetector is provided on the same substrate as described above, the arrangement of the light output control circuit for controlling the light source from the information received by the photodetector is easy.
제7도는 본 발명에 따른 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치의 제5실시예를 나타낸 측단면도이다.7 is a side sectional view showing a fifth embodiment of an optical output device employing a photodetector for a monitor according to the present invention.
도시한 바와 같이 광원(40), 하우징(28), 광검출기(26) 그리고 회절수단(24)으로 이루어져 있다. 상기 광원(40), 하우징(28), 광검출기(26)는 제5도를 통하여 언급한 제4실시예를 따른다.As shown, it is composed of a light source 40, a housing 28, a photodetector 26 and a diffraction means 24. The light source 40, the housing 28, and the photodetector 26 follow the fourth embodiment mentioned through FIG. 5.
상기 회절수단(24)은 상기 광원(40)의 광출사면에 형성되어 있다. 즉, 회절패턴을 형성하여 별도 부재로 채용되는 회절수단(24)을 대체하였다.The diffraction means 24 is formed on the light exit surface of the light source 40. That is, the diffraction pattern was formed to replace the diffraction means 24 employed as a separate member.
상기 회절패턴은 상기 표면광 레이저의 광출사면에 식각 또는 증착을 통하여 형성된다. 특히, 증착을 통하여 회절패턴을 형성하는 경우 SiO2등의 산화막 증착을 하는 것이 바람직하다.The diffraction pattern is formed through etching or deposition on the light exit surface of the surface light laser. In particular, when forming a diffraction pattern through vapor deposition, it is preferable to deposit an oxide film such as SiO 2 .
따라서, 모니터용 광검출기(26)를 채용한 광출력 장치의 구조를 간단히 할 수 있고, 광원(40)에서 출사되는 광량을 정확히 모니터링 할 수 있는 등 매우 유용하다.Therefore, the structure of the optical output device employing the monitor photodetector 26 can be simplified, and the amount of light emitted from the light source 40 can be accurately monitored.
제8도는 본 발명에 따른 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치의 제6실시예를 나타낸 측단면도이다.8 is a side sectional view showing a sixth embodiment of an optical output device employing a monitor photodetector according to the present invention.
도시한 바와 같이 광원(40), 하우징(28), 광검출기(26) 그리고 회절수단(24)으로 이루어져 있다. 상기 광원(40), 하우징(28), 광검출기(26)는 제6도를 통하여 언급한 제5실시예를 따른다.As shown, it is composed of a light source 40, a housing 28, a photodetector 26 and a diffraction means 24. The light source 40, the housing 28, and the photodetector 26 follow the fifth embodiment mentioned through FIG. 6.
상기 회절수단(24)은 상기 광원(40)의 광출사면에 형성되어 있다. 즉, 회절패턴(30)을 형성하여 별도 부재로 채용되는 회절수단(24)을 대체하였다.The diffraction means 24 is formed on the light exit surface of the light source 40. That is, the diffraction pattern 30 was formed to replace the diffraction means 24 employed as a separate member.
상기 회절패턴은 상기 표면광 레이저의 광출사면에 식각 또는 증착을 통하여 형성된다.The diffraction pattern is formed through etching or deposition on the light exit surface of the surface light laser.
따라서, 광검출기와 광원 사이에 마련된 광출력 제어회로의 배치를 용이하게 할 수 있고, 상기 회절수단을 일체형으로 형성함으로써 그 구조를 간단히 할 수 있는 등 매우 유용하다.Therefore, the arrangement of the light output control circuit provided between the photodetector and the light source can be facilitated, and the structure thereof can be simplified by forming the diffraction means integrally.
이와 같이 이루어진 모니터용 광검출기를 채용한 광출력 장치는 출사되는 광의 특성과 정밀한 광량 제어가 가능하므로 광 기록/재생장치와, 광통신, 컴퓨터 시스템 등 많은 광응용 분야에 다양하게 적용 가능한 매우 유용한 발명이다.The optical output device employing the photodetector for the monitor made in this way is a very useful invention that can be applied to various optical applications such as optical recording / reproducing apparatus, optical communication, computer system, etc., because the characteristics of the emitted light and precise light quantity control are possible. .
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