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光耦合用透鏡以及光源的製作方法

2023-05-27 18:32:26


專利名稱::光耦合用透鏡以及光源的製作方法
技術領域:
:本發明涉及光耦合用透鏡以及搭載了該光耦合用透鏡的光源模件,其中,光耦合用透鏡使得從光源射出的光,聚光於形成光傳送路的光導波路、光纖或SHG元件等。技術背景使得從半導體雷射光源射出的雷射,通過聚光光學系,聚光於形成光傳送路的光導波路、光纖或SHG元件等端面的半導體光源模件技術,已經有所公開。作為一個例子,以往有如圖1所示的光源模件,其中,來自於雷射二極體1的光2,介過第1透鏡3以及第2透鏡4,聚光於二次諧波發生(SHG)元件5的光導波路入射端5a,將光導波於光導波路,從光導波路的另一端,輸出二次諧波光。這種來自於光源的光通過光導波路後進行輸出的光源模件,其中,要求將來自於光源的光聚光於光導波路的入射端,將光束有效地耦合於光導波路。但是,準線(passivealignment)組裝中,由於組裝的誤差,入射端5a上的聚光斑點出現偏離,引起耦合效率降低或完全不耦合。例如,單模式纖維中,芯徑或模式纖維徑為10)am以下,即使是多模式纖維,也只不過在50)um左右,而SHG元件等的光導波路有的只有數iam。因為有必要使光入射到如此微小的區域上,所以,半導體雷射或透鏡或導波路等光學要素的調整也必須在上述水準進行。為此,難於通過準線達成耦合性能,且存在出成率差之問題。為了解決上述問題,在透鏡3、4上搭載移動透鏡的機構,調整透鏡3、4的位置,從而使聚光斑點入射到入射端5a,以完善耦合效率。專利文獻l中的發明記載了一種結構,其形式相當於在上述第l透鏡3和第2透鏡4之間配置弱透鏡,使設置的弱透鏡在光軸方向移動。根據所述的發明,耦合效率的變化量相對弱透鏡的移動量來說較小,所以,緩和了調整精度,並容易進行調整。另外,專利文獻2中公開的技術,是在使從半導體雷射照射的雷射通過聚光光學系聚光於光纖等端面時,檢測來自於端面的反射光或正在穿過光傳送路的光,在光軸垂直方向驅動聚光光學系統,使斑點確切聚光於光纖等端面。專利文獻1:(日本)特開2005-222049號公報專利文獻2:(日本)特開2003-338795號公報
發明內容專利文獻1記載的發明,為了緩和調整精度而必須增加1個弱透鏡,所以透鏡數增多,結構也複雜化大型化,且成本提高。另外,專利文獻2記載的發明,由傳動裝置移動透鏡,該結構中,驅動透鏡進行調整時產生的像差引起耦合劣化,有時還會引起透鏡的驅動調整感度增大。為了避免上述現象,可以考慮用2個以上的透鏡構成光學系統,將來自於光源的光束聚光於光纖端面或SHG元件的導波路等。移動多個透鏡時,只要能夠使各透鏡作3維空間變位,便能夠理想地調整光束的聚光位置,但是要使各透鏡作3維空間變位,驅動裝置的結構變得複雜大型。因此,要求例如限制透鏡的驅動方向,儘量簡化驅動裝置的結構。在此,對斑點偏離的方向和耦合效率的關係進4亍檢討。圖2是圖1光學系統中聚光斑點的形式半徑以及SHG導波路的形式半徑分別為2.5mm時,光軸方向(圖1中Z軸方向)以及光軸垂直方向(圖1中X,Y軸方向)的斑點偏離所對應的耦合效率的變化示意曲線。從圖示曲線可知,光軸方向偏離所對應的耦合效率變化,相對光軸垂直方向偏離所對應的耦合效率變化來說緩和。根據上述現象,可以考慮僅在光軸垂直方向修正透鏡的位置,不採用在光軸方向移動透鏡的機構,由此簡化模件。由於z軸方向的調整精度不嚴,所以可以在高精度組裝後,只要對x軸和y軸方向調整透鏡位置,便可構成向光導波路的高耦合效率模件。但是,不管怎樣在Z軸方向進行高精度組裝,一旦在光軸垂直方向調整透鏡位置,則聚光斑點不僅在光軸垂直方向,而且在光軸方向也發生偏離。造成耦合效率降低。在此,在僅光軸垂直方向移動透鏡對透鏡進行位置調整而光軸方向不移動透鏡的結構中,要求抑制透鏡在光軸垂直方向移動所伴隨的光軸方向的斑點偏離。同樣如專利文獻2記載的發明,由傳動裝置移動透鏡,該構成中,由例如對光源進行準直的透鏡和將準直光耦合到導波路的透鏡之2個透鏡,構成將來自於光源的光束聚光於光纖端面或SHG元件的導波路等上的光學系統,檢討用傳動裝置,分別在垂直於光軸的X方向和垂直於光軸以及X方向的Y方向,驅動修正2個構成透鏡。根據這種驅動,能夠修正X方向和Y方向的斑點偏離。但是,一旦使透鏡在X方向或Y方向變位,則由於像面彎曲而焦點位置在光軸方向發生移動。然而為了簡化驅動裝置而在光軸方向不驅動透鏡時,則不能調整由於像面彎曲引起的焦點位置,所以,斑點徑變大而不能抑制,這樣的話,斑點將逸出微小的SHG元件導波路或光纖端面,結果降低耦合效率,成為問題。作為更具體的例子,觀察並考慮使半導體雷射側的第1透鏡在X方向變位,使SHG元件側的第2透鏡在Y方向變位進行修正的情況,因為僅第2透鏡進行Y方向的變位,所以半導體雷射、第1透鏡、SHG元件產生Y方向的準線誤差。此時,即使使第2透鏡在Y方向變位進行修正,第2透鏡仍然殘留Y方向偏心誤差。有偏心誤差殘留的狀態時,由於光學系統中產生像差,耦合效率劣化,製造出成率降低。本發明鑑於上述以往技術中的問題,課題在於提供一種光耦合用透鏡以及搭載了該光耦合用透鏡的光源模件,其中,光耦合用透鏡中,抑制了透鏡光軸垂直方向移動而引起的光軸方向斑點偏離,光源模件結構簡單,且向光導波路、光纖或SHG元件高效率耦合。另外,以提供一種光耦合用透鏡以及搭載了該光耦合用透鏡的光源模件為課題,其中,優選即使殘留偏心誤差也能夠抑制耦合效率的劣化。本發明涉及的構成是一種將從光源射出的光聚光於入射開口的光耦合用透鏡,其特徵在於,所述光耦合用透鏡的3次像散係數滿足一定關係。本發明涉及的另一種結構是光源模件,其特徵在於,包括光源、光導波路、光學元件單元,光學元件單元中備有1個以上的光耦合用透鏡,其將從所述光源射出的光聚光於所述光導波路,上述至少1個的光耦合用透鏡的3次像散係數滿足一定關係。圖l:本發明以往技術的光源模件基本結構圖。圖2:對於光軸方向以及光軸垂直方向斑點偏離,耦合效率變化示意曲線。圖3:第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡B時,與第1透鏡L1X軸方向透鏡位移相應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。圖4:第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡B時,與第1透鏡L1Y軸方向透鏡位移相應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。圖5:第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A2時,與第1透鏡L1X軸方向透鏡位移相應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。圖6:第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A2時,與第1透鏡L1Y軸方向透鏡位移相應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。圖7:第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A3時,與第1透鏡L1X軸方向透鏡位移相應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。圖8:第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A3時,與第1透鏡L1Y軸方向透鏡位移相應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。圖9:第1透鏡L1採用透鏡A6,第2透鏡L2採用透鏡A5時,與第1透鏡L1X軸方向透鏡位移相應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。圖10:第1透鏡L1採用透鏡A6,第2透鏡L2採用透鏡A5時,與第1透鏡L1Y軸方向透鏡位移相應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。圖11:第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡B時,兩透鏡在X軸方向相對位移之透鏡位移所對應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。圖12:第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡B時,兩透鏡在Y軸方向相對位移之透鏡位移所對應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。圖13:第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A2時,兩透鏡在X軸方向相對位移之透鏡位移所對應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。圖14:第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A2時,兩透鏡在Y軸方向相對位移之透鏡位移所對應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。圖15:第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用速鏡A3時,兩透鏡在X軸方向相對位移之透鏡位移所對應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。圖16:第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A3時,兩透鏡在Y軸方向相對位移之透鏡位移所對應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。圖17:第1透鏡L1採用透鏡A6,第2透鏡L2採用透鏡A5時,兩透鏡在X軸方向相對位移之透鏡位移所對應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。圖18:第1透鏡L1採用透鏡A6,第2透鏡L2採用透鏡A5時,兩透鏡在Y軸方向相對位移之透鏡位移所對應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。圖19:對各透鏡A1~A6以及透鏡B,將第1透鏡L1在X軸方向位移+0.05(mm)所對應的像面到光束腰的距離變化量標繪曲線。圖20:對各透鏡A1~A6以及透鏡B,將第1透鏡L1以及第2透鏡L2在X軸方向位移士0.05(隨)所對應的像面到光束腰的距離變化量標繪曲線。圖21:本發明的一實施方式涉及的驅動透鏡的驅動裝置立體圖。圖22:本發明的一實施方式涉及的積層型壓電傳動裝置的立體圖。圖23:本發明的一實施方式涉及的驅動電壓脈衝波形示意圖(a)、(b)。圖24:透鏡截面模式示意圖。圖25:本實施方式涉及的半導體光源模件的概略結構圖。圖26:二次諧波發生裝置H2立體圖。圖27:SHG元件耦合效率例子示意曲線。圖28:受光元件PD的受光面概略示意圖。圖29:橫軸取共軛距離短側光學面的離光軸高度,縱軸取Asag,就比較例以及實施例1~4,至hsa,fbxNA狐xi.3+0.10(mm)標繪的曲線。圖30:橫軸取共軛距離短側光學面的離光軸高度,縱軸取A^,就比較例以及實施例1~4,至hsa,fbxNASll(;xi.3+0.12(mm)標糹會的曲線。具體實施方式為了解決以上課題,第T項記載的發明,是將從光源射出的光聚光於入射開口的光耦合用透鏡,當以所述光耦合用透鏡的3次像散係數為III時,光耦合用透鏡滿足以下關係0,04<III)3}j2=--"77(Ii3sin0+n(iVitano;)i2sin20ta詣)lRsi續("。上式Ay、Az表示在以y、z為像平面坐標系且在y方向取像高的光學系中,因3次像差而像面上從理想像點的偏離。在此用極坐標(R、c]))表示物體側主平面上的光線位置,以主光線與物體側主平面的交點作為原點。另外,co為半視角,表示從軸外物點向物體側主點的入射角度,N,表示物空間折射率。cx,k在以像面折射率為Nk時,NkOC,k表示數值孔徑。另外,I、II、III、IV、V分別表示球面像差、普形像差、像散、弧矢像場彎曲、畸變的像差係數,是與R、4)、tanco無關的常數。根據本發明,通過使透鏡的3次像散係數III在特定範圍,其結果能夠得到一種光耦合用透鏡以及搭載了該光耦合用透鏡的結構簡單的向光導波路的高耦合效率光源模件,其中,抑制了透鏡在光軸垂直方向移動所伴隨的光軸方向的^a點偏離。第2項記載的光耦合用透鏡,是第1項記載的光耦合用透鏡,其被設置在射出一定波長光束的光源與細微入射開口之間,將從所述光源射出的光束聚光於所述入射開口,光耦合用透鏡的特徵在於,具有配置在所述光源側的第1透鏡和配置在所述入射開口側的第2透鏡,所述第l透鏡以及所述第l透^i中的至少一個的共軛距離短側的光學面具有非球面形狀,當以所述非球面形狀和與其光軸位置一致的所定軸上局部半徑給出的球面形狀,在光軸高度hsag的差為A^時,滿足下列關係式6.5(jam)<Asag<30(Mm)(1)hsae=fbxNA狐xi.3+0.10(mm)(2)NASllt=oc/f(3)其中,fb:所述一個透鏡的後焦點a:入射光束的1/e2強度對所述一個透鏡的光軸高度f:所述一個透鏡的焦點距離。圖24是透鏡的截面模式示意圖。其中,以透鏡L的共軛距離長側的光學面為Sl,共軛距離短側的光學面為S2。用虛線假設表示軸上局部半徑r給出的球面形狀。在此,當以非球面形狀光學面S2和球面形狀在光軸高度h^的差為A^時,通過使差A^大於式(1)的下限,則能夠使透鏡即使殘留偏心誤差,也能夠抑制耦合效率的劣化,而小於式(l)的上限,則能夠確保弧矢面與子午面的像面平衡。本說明書中,在來自於光源的光束截面為橢圓形狀時,取其長軸側為"光軸高度"。並且,優選差A^滿足下式8.0jam<Asag<27|am(l,)。並且,若以第l透鏡的焦點距離為f1,第2透鏡的焦點距離為f2,光源1/e2強度輸出的數值孔徑為NALD,則可以得到以下關係NA狐=f1/f2xNALD(7)。第3項記載的光耦合用透鏡是第1項記載的光耦合用透鏡,其被設置在射出一定波長光束的光源與細微入射開口之間,將從所述光源射出的光束聚光於所述入射開口,光耦合用透鏡的特徵在於,具有配置在所述光源側的第1透鏡和配置在所述入射開口側的第2透鏡,所述第l透鏡以及所述第2透鏡中的至少一個的共軛距離短側的光學面具有非球面形狀,當以所述非球面形狀和與其光軸位置一致的所定軸上局部半徑給出的球面形狀,在光軸高度hsag的差為Asag時,滿足下列關係式8(jam)<Asas<40(jam)(4)hsas=fbxNASIICxl,3+0.12(mm)(5)NAS1IC=a/f(6)其中,fb:所述一個透鏡的後焦點cc:入射光束的1/e2強度對所述一個透鏡的光軸高度f:所述一個透鏡的焦點距離。根據本發明,通過使差A^大於式(4)的下限,則能夠使透鏡即使殘留偏心誤差,也能夠抑制耦合效率的劣化,而小於式(4)的上限,則能夠確保弧矢面與子午面的像面平^f。並且在求得光軸高度h^的(1)、H)式中,最後一項(偏離光軸方向的公差範圍)是規格不同透鏡之光軸偏離所對應的公差,其不同點在於是0.l隱還是0.12mm的不同,從不同位置規定差As3go並且,優選差Asag滿足以下公式12jum<Asag<37|im(4,)。第4項記載的光耦合用透鏡,是第1~3的任何一項中記載的光耦合用透鏡,其特徵在於,所述光學元件單元被用於二次諧波發生裝置。作為二次諧波發生裝置,採用分極反轉元件。第5項記載的光學元件單元,是第1~3的任何一項中記載的光耦合用透鏡,其特徵在於,所述光學元件單元被用於光信息接送裝置。所謂光信息接送收裝置是例如採用光纖進行光接送的裝置,包括單傳送或單接受的裝置。第6項記載的發明是一種光源模件,包括光源、光導波路、光學元件單以上的光耦合用透鏡,當以至少1個的所述光耦合用透鏡的3次像散係數為III時,滿足以下關係0.04<III<0.30(8)。第7項記載的發明是第6項記載的光源模件,其中備有傳動裝置,其為了調整向所述光導波路的耦合效率,使滿足以下關係的所述光耦合用透鏡移動,0.04<III<0.30(8)且所述傳動裝置使所述光耦合用透鏡的移動方向,限定在與光軸垂直的方向。第8項記載的發明,是第6項或第7項中記載的光源模件,其特徵在於,滿足0.04<III<0.30關係的所述光耦合用透鏡中的至少1個,其共軛距離短側的光學面具有非球面形狀,當以所述非球面形狀和與其光軸位置一致的所定軸上局部半徑給出的球面形狀,在光軸高度h^的差為A^時,滿足下列關係式formulaseeoriginaldocumentpage13其中,fb:所述光耦合用透鏡的後焦點a:入射光束的1/e2強度對所述光耦合用透鏡的光軸高度f:所述光耦合用透鏡的焦點距離。並且,優選差A^滿足下式8.0jjm<Asag<27Mm(l')。並且,若以第1透鏡的焦點距離為f1,第2透鏡的焦點距離為f2,光源的1/e2強度輸出的數值孔徑為NALD,則可以得到以下關係NA弧=fl/f2xNALD(7)。第9項記載的光源模件,是第6項或第7項中記載的光源模件,其特徵在於,滿足0.04<III<0.30關係的所述光耦合用透鏡中的至少1個,其共軛距離短側的光學面具有非球面形狀,當以所述非^^面形狀和與其光軸位置一致的所定軸上局部半徑給出的球面形狀,在光軸高度hsag的差為A^時,滿足下列關係式formulaseeoriginaldocumentpage13)其中,fb:所述光耦合用透鏡的後焦點cc:入射光束的1/e2強度對所述光耦合用透鏡的光軸高度f:所述光耦合用透鏡的焦點距離。根據本發明,通過使差△sag夭於式(4)的下限,則能夠使透鏡即使殘留偏心誤差,也能夠抑制耦合效率的劣化,而小於式(4)的上限,則能夠確保弧矢面與子午面的像面平衡。並且,在求得光軸高度hw的(1)、H)式中,最後一項(偏移光軸方向的公差範圍)是規格不同透鏡之光軸偏離所對應的公差,與第1項發明的不同點在於是0.lmm還是0.12mm的不同,從不同位置規定差Asag。並且,優選差A^滿足下式12Mm<"<37jjm(4')。第10項記載的發明,是第6-9的任何一項記載的光源模件,其中,所述光學元件單元所備有的所述光耦合用透鏡的數目為2個。通過採用多個透鏡,能夠防止驅動調整透鏡時產生的像差所引起的耦合劣化,減小透鏡驅動調整敏感度。第ll項記載的發明,是第610的任何一項中記載的光源模件,其中,所述光學元件單元所備有的所述光耦合用透鏡中的至少一個是準直透鏡。由此能夠良好確保透鏡的偏心公差。第12項記載的發明,是第6~11的任何一項中記載的光源模件,其中,所述光學元件單元所備有的所述光耦合用透鏡是玻璃透鏡。使用玻璃透鏡能夠抑制溫度引起的焦點位移。因此,即使溫度發生變化,也沒有必要為了修正而在光軸方向變位,能夠簡化光源模件的結構。第13項記載的發明,是第6~12的任何一項中記載的光源模件,其中,所述光學元件單元所備有的所述光耦合用透鏡中,對著所述光源的透鏡和對著所述光導波路的透鏡,是具有相同光學面的透鏡。此時由式(7)可得NASIIG=NALD。所謂相同光學面,是指透鏡的曲率半徑、厚度以及非球面係數相同,或有效徑內透鏡形狀相等。該情況下透鏡面可以顛倒使用。第14項記載的發明,是第6-13的任何一項中記載的光源模件,其中備有驅動裝置,其在光軸垂直方向驅動所述光耦合用透鏡中的至少一個。第15項記載的發明,是第6-14的任何一項中記載的光源模件,其特徵在於,所述光導波路是二次諧波發生元件或光纖。以下,參照附圖,對本發明的實施方式進行說明。圖25是含有本實施方式涉及的光學元件單元的半導體光源模件的一例概略結構圖。圖25中,底座BS上固定配置著作為半導體光,的半導體雷射LD、具有正折射力的半導體雷射LD側的透鏡Ll、形成有光導波路的二次諧波發生(SHG)裝置H2、僅反射一部分光透過其餘光的半面鏡MR、接受來自於半面鏡MR的反射光且相應於受光量向控制迴路CNT發送信號的受光元件PD。另外,底座BS上設有驅動機構(又稱之為驅動手段)DR,其根據控制迴路CNT的信號,在光軸垂直方向的X或Y軸方向,移動二次諧波發生裝置H2側的透鏡L2和孔徑光圈S進行調整,以提高向光導波路的耦合效率。傳動裝置移動透鏡L2的移動方向,限定在垂直於光軸Z的X、Y方向,不具備在光軸Z方向移動透鏡Ll、L2的傳動裝置。並且,透鏡L1和透鏡L2構成光學元件單元。圖25出示了以Z軸為光軸的3維直角坐標X-Y-Z。X軸延伸在垂直於紙面的方向。X軸傳動裝置以及Y軸傳動裝置的構成是任意的,只要在X軸以及Y軸方向能夠調整光導波路入射端5a上的斑點位置即可。即以第1透鏡Ll僅可在X軸方向移動,第2透鏡L2僅可在Y軸方向移動,或^f吏第l透鏡Ll以及第2透鏡L2分別能夠在X、Y軸方向移動,或以第1透鏡L1以及第2透鏡L2中的任意一個為固定,而使另一個能夠在X、Y軸方向移動等,可以採用任意的結構。另外,X軸傳動裝置的可動方向和Y軸傳動裝置的可動方向,也可以不一定是垂直。例如,可以在透鏡L1、L2上附設作為傳動裝置的驅動機構。傳動裝置移動透鏡L1、L2的移動方向,限定在與光軸Z垂直的方向X、Y,沒有在光軸Z方向移動透鏡的傳動裝置。由上述傳動裝置在X、Y軸方向移動透鏡L1、L2,進行調整,實現向光導波路的高耦合效率。本實施方式中,光耦合用透鏡採用玻璃透鏡。本實施方式中,光耦合用透鏡的數目為2個,將相同的準直透鏡反轉,用作對著雷射二極體LD的第〗透鏡Ll和對著光導波路的第2透鏡L2。以本實施方式中應用的光耦合用透鏡的3次像散係數為III時,具有關係0.04<III<0.30。通過限制在上述範圍,能夠抑制光軸垂直方向的透鏡位置移動所伴隨的光軸方向的斑點偏離。因此,即使是在沒有Z軸方向使透鏡移動之機構的簡單結構中,也能夠將X、Y軸方向的透鏡位置調整所伴隨的Z軸方向的斑點偏離為抑制較小,只要作X、Y方向的透鏡位置調整,便能夠達成高耦合效率。這裡,透鏡1的半導體雷射U)側的光學面和透鏡L2的二次諧波發生裝置H2側的光學面也可以是相同的非球面形狀。在此,當以該非球面形狀和與其光軸位置一致的所定軸上局部半徑給出的球面形狀,在光軸高度hsag的差為A^時,優選滿足下列關係式6.5(Mm)<Asas<30(jum)(1)hsag=fbxNASHCxl.3+0.10(mm)(2)NASIIC=a/f(3)其中,fb:所述一個透4竟的後焦點oc:入射光束的1/e2強度對所述一個透鏡的光軸高度f:所述一個透^^的焦點距離。或當以透鏡L1、L2的非球面形狀和與其光軸位置一致的所定軸上局部半徑給出的球面形狀,在光軸高度h^的差為A^時,優選滿足下列關係式8(|am)<Asag<40(|im)(4)hsas=fbxNAmxi.3+0.12(mm)(5)NA弧=cc/f(6)其中,fb:所述一個透4竟的後焦點a:入射光束的1/e2強度對所述一個透鏡來說光軸高度f:所述一個透l^的焦點距離。圖26是二次諧波發生裝置H2的立體圖。如圖26所示,二次諧波發生裝置H2包括裝在底座BS上的熱電冷卻裝置HC;光導波路型SHG元件HS,生成由透鏡L2聚光入射到光導波路(又稱光傳送路)HT—端的雷射的二次諧波;支撐光導波路型SHG元件HS的支撐體HD;外蓋HV,覆蓋支撐著光導波路型SHG元件HS狀態的支撐體HD。支撐體HD上形成槽HG,用來載置光導波路型SHG元件HS。光導波路型SHG元件HS具有以下特性,即採用非線性光學結晶,將穿過光導波路HT的光變換成二次諧波進行輸出,在特開2003-338795中有所記載,為周知技術,故在此不作詳細說明。光導波路HT的入射開口徑在1wm以上15m以下。圖27是斑點偏離光軸方向與SHG元件耦合效率的關係示意曲線。一般雷射光束的光量具有其中心為最大的高斯成像分布。因此,若雷射光束的主光線與SHG元件的光傳送路中心不一致,則耦合效率降低。以雷射光束與SHG元件的光傳送路中心一致狀態下耦合效率為100%,—旦從上述狀態斑點偏離光軸方向,則如圖27所示耦合效率降低。但是,耦合效率的降低因光傳送^各入射開口的尺寸不同而不同,入射開口為5iamx5)am時,斑點的光軸偏離為10jum的話,耦合效率只不過降^J)j93%,而入射開口為5jumx2jum時,斑點的光軸偏離為10;jm的話,耦合效率降低到50%,進一步入射開口為2jumx2jum時,斑點的光軸偏離為10nm的話,耦合效率將降低至26%。因此,有必要充分抑制斑點偏離光軸方向。對本實施方式中涉及的半導體光源模件的動作作說明。從半導體雷射LD射出波長入的雷射,該雷射經第1透鏡Ll被變換成略平行光束,穿過孔徑光圈S,經第2透鏡L2聚光,入射到二次諧波發生裝置H2。在其中被變換成二次諧波,即波長為一半(X/2)的變換光束從二次諧波發生裝置H2射出,該變換光束的一部分在半面鏡MR被反射,而其餘向外部輸出。經半面鏡MR反射的變換光束入射到受光元件PD的受光面。受光元件PD的受光面中央與光傳送路的中心對應。因此,入射光束的主光線穿過光傳送路的中心時,在受光面上成像的斑點光SB,其中心與受光面的中心一致,耦合效率為最大。反之,若入射光束的主光線不穿過光傳送路的中心,則如圖28所示,處於斑點光SB的中心與受光面的中心不一致的狀態。在此,驅動透鏡L2,使入射光束主光線的光軸彎折或平行移動,致使斑點光SB的中心與受光面的中心成為一致。對更具體的控制形態作說明,如圖28所示的狀態中,可以知道受光部PDa的受光量最高,因此控制迴路CNT驅動驅動裝置DR,在X軸方向驅動透鏡L2。這樣的話,與此相應地斑點光SB的光線強度最高值區域LMX發生移動,受光部PDb的受光量變高。在受光部PDa的受光量與受光部PDb的受光量幾乎相等時,停止驅動裝置DR的驅動,使透鏡L2靜止。此狀態下,若受光部PDc的受光量與受光部PDd的受光量有差的話,則在Y軸方向驅動透鏡L2,使兩個受光量幾乎相等。這樣,與此相應地斑點光SB的光線強度最高值區域LMX發生移動,當受光部PDa的受光量與受光部PDb的受光量幾乎相等,且受光部PDc的受光量與受光部PDd的受光量幾乎相等的話,則能夠判斷斑點光SB的光線強度最高值區域LMX與受光面的中心成為一致。並且為了提高檢出精度,優選在受光元件PD進行受光量檢出時,不作透鏡L2驅動。此時,透鏡L2在光軸垂直方向的變位引起光束腰的位置變化,焦點位置從變位前的狀態偏離光軸方向。但是如上所述,因為透鏡L1、L2的至少一個滿足(8)式,所以能夠抑制光軸垂直方向的透鏡位置移動所伴隨的光軸方向的斑點偏離。透鏡Ll、L2中滿足(8)式的透^:並且滿足(1)式或(4)式時,即使殘留偏心誤差,也能夠抑制耦合效率的劣化。接下去對傳動裝置的構成例進行說明。圖21是驅動裝置DR的立體圖。透鏡L2和孔徑光圈S由透鏡鏡架DH支架,兩者能夠一體移動。為可動部件的透鏡鏡架DH備有接受驅動力的連結部DHa。連結部DHa上開有方槽DHb,方槽DHb的形狀與四方柱狀的X軸驅動軸XDS相應,且方槽DHb與X軸驅動軸XDS相接,方槽DHb還裝有板彈簧XSG,板彈簧XSG與方槽DHb的中間夾著X軸驅動軸XDS。夾在連結部DHa與板彈簧XSG中間的X軸驅動軸XDS,作為驅動部件,延伸在透鏡L2光軸的垂直方向(X軸方向),被板彈簧XSG的作用力適當按壓。X軸驅動軸XDS的一端為自由端,另一端與電機變換元件的X軸壓電傳動裝置XPZ連接。X軸壓電傳動裝置XPZ備有連結部PZa。連結部PZa上開有方槽PZb,方槽PZb的形狀與四方柱狀的Y軸驅動軸YDS相應,且方槽PZb與Y軸驅動軸YDS相接,方槽PZb還裝有板彈簧YSG,板彈簧YSG與方槽PZb的中間夾著Y軸驅動軸YDS。夾在連結部PZa與板彈簧YSG中間的y軸驅動軸YDS,作為驅動部件,延伸在透鏡L2光軸及X軸方向的垂直方向,^皮^1彈簧YSG的作用力適當按壓。Y軸驅動軸YDS的一端為自由端,另一端與電機變換元件的Y軸壓電傳動裝置YPZ連接。Y軸壓電傳動裝置YPZ裝在底座BS上。壓電傳動裝置XPZ、YPZ和驅動軸XDS、YDS和連結部DHa、PZa以及板彈簧XSG、YSG,構成驅動裝置DR。'壓電傳動裝置XPZ、YPZ是由PZT(鋯石、鈦酸鉛)等形成的壓電陶瓷積層而成。壓電陶瓷的晶體點陣內正電荷重心與負電荷重心不一致,其自身形成分極,一旦在其分極方向施加電壓,則出現伸長特性。但是壓電陶瓷向該方向的變形很微小,用該變形f驅動被驅動部件是困難的,所以,如圖5所示,提供一種積層型壓電傳動裝置作為能夠實用的,其結構是堆積多個壓電陶tPE,在其間並列連接電極C。本實施方式中,採用這種積層型壓電傳動裝置PZ作為驅動源。.接下去對透鏡L2的驅動方法進行說明。一般來說,積層型壓電傳動裝置在施加電壓時的變位量較小,但發生力大應答性敏感。但是,若對壓電傳動裝置XPZ施加如圖26(a)所示的上升銳利下降緩慢的略鋸齒狀波形脈沖電壓的話,則壓電傳動裝置XPZ在脈沖上升時急劇伸長,而下降時較慢地緩慢收縮。因此,壓電傳動裝置XPZ伸長時,由於其衝擊力,X軸驅動軸XDS被向圖21的跟前推出,但支架透鏡L2的透鏡鏡架DH的連結部DHa和板彈簧XSG由於慣性,不隨X軸驅動軸XDS—起移動,與X軸驅動軸XDS之間產生滑動,停留在原來位置(也有發生僅微小移動的情況)。反之,脈衝下降時,與上升時相比,X軸驅動軸XDS緩慢地縮回,所以,連結部DHa和板彈簧XSG相對X軸驅動軸XDS不滑動,而是與X軸驅動軸XDS—體地向圖21的裡側移動。即,通過施加頻率設定在數百至數萬赫的脈衝,能夠使支架透鏡L2和孔徑光圈S的透鏡鏡架DH,在X軸方向以所望速度作連續移動。並且#4居上述說明可以知道,若施加如圖26(b)所示的上升緩慢下降急劇的脈沖電壓,便能夠使透鏡鏡架DH向相反方向作移動。本實施方式中,X軸驅動軸XDS設計成四方柱狀(防止旋轉結構),這樣起到防止透鏡鏡架DH旋轉的功能,抑制了透鏡L2的俯仰,所以沒有必要另設導向軸。同樣,若對壓電傳動裝置YPZ施加如圖26(a)所示的上升銳利下降緩慢的略鋸齒狀波形脈衝電壓的話,則壓電傳動裝置YPZ在脈沖上升時急劇伸長,而下降時較慢地緩慢收縮。因此,壓電傳動裝置YPZ伸長時,由於其衝擊力,Y軸驅動軸YDS被向圖21的上側推出,但壓電傳動裝置XPZ的連結部PZa和板彈簧YSG由於慣性,不隨Y軸驅動軸YDS—起移動,與Y軸驅動軸YDS之間產生滑動停留在原來位置(也有發生僅微小移動的情況)。反之,脈沖下降時,與上升時相比,Y軸驅動軸YDS緩慢地縮回,所以,連結部PZa和板彈簧YSG相對Y軸驅動軸YDS不滑動,而是與Y軸驅動軸YDS—體地向圖21的下側移動。即,通過施加頻率設定在數百至數萬赫的脈衝,能夠使壓電傳動裝置XPZ和透鏡鏡架DH—起,在Y軸方向以所望速度,考連緣移動。並且根據上述說明可以知道,如果施加如圖26(b)所示的上升緩慢下降急劇的脈沖電壓,則能夠使壓電傳動裝置XPZ和透鏡鏡架DH—起,向相反方向作移動。本實施方式中,Y軸驅動軸YDS設計成四方柱狀(防止旋轉結構),這樣起到防止壓電傳動裝置XPZ旋轉的功能,抑制了透鏡L2的傾斜,所以沒有必要另設導向軸。實施例接下去,與比較例對比,敘述實施例。且以下(包括表中的透鏡數居)記述中,10的乘方數(例如2.5xl0—3)用E(例如2.5E3)來表示。本發明的實施例以及比較例的光耦合用透鏡,採用由透鏡A1~A6以及透鏡B的任意透鏡構成的光學元件。各光學元件的透鏡數據出示在表2~7。實施例涉及的光學系的光學面,分別形成為繞光軸軸對稱的非球面,該非球面由表中所示係數代入式(10)的數式規定。formulaseeoriginaldocumentpage20(10)其中,Z(h):非球面形狀(從非球面的面頂點沿著光軸方向的距離,以光的4亍進方向為正)h:光軸垂直方向的高度(以h=(x2+y2)1/2。x和y分別表示離開光軸的距離,在光軸垂直面內相互垂直方向上^f又x和y)r:曲率半徑(軸上局部半徑)k:圓錐係數A2i:非球面係數能夠用於圖25實施方式的比較例的透鏡數據,出示在表2,實施例1的透鏡數據出示在表3,實施例2的透鏡數據出示在表4,實施例3的透鏡數據出示在表5,實施例4的透鏡數據出示在表6,實施例5的透鏡數據出示在表7。另外,實施例1~4以及比較例所示數值,分別以透鏡A1~A4、透鏡B的任何一個作為第1透鏡Ll以及第2透鏡L2,實施例5是以透鏡A6作為第1透鏡L1,以透鏡A5作為第2透鏡的計算結果。表2~7中的公差,表示用透鏡L1在光軸垂直方向分別位移X、Y來修正SHG元件的光軸垂直方向的偏離X或Y時,耦合效率不低於最適當耦合效率的90°/。未滿所相應的SHG元件的X或Y方向的位移誤差的最大值。另外,A,表示共軛距離長側光學面之具有非球面形狀的第2面、第6面,和與非球面光軸位置一致的、以非球面的軸上局部半徑(與式10的r對應)為半徑的球面形狀,在光軸高度hsag(與式(2)、(5)對應)的差。表l中出示6個透鏡A1~A6以及1個透鏡B的3次像散係數III值。如表1所示,6個透鏡A1—A6的III值在0.04<III<0.30範圍。l個透鏡B的III值不在0.04<III<0.30範圍。表1tableseeoriginaldocumentpage21圖19是對實施例1~5和比較例標繪的、第1透鏡L1在X軸方向位移+0.05(讓)所對應的像面到光束腰的距離變化量曲線。圖20是對實施例1~5和比較例標繪的、第1透鏡L1以及第2透鏡L2在X軸方向分別位移+0.05(mm)、-0.05(mm)所對應的^^面到光束腰的距離變化量曲線。圖19以及圖20中,橫軸為3次像散係數ni,與實施例15和比較例對應的III值上,標上了各透鏡A1~A6以及透鏡B的符號。圖29是橫軸取共軛距離短側光學面離光軸的高度,縱軸取A,就比較例以及實施例2-5,至hsa,fbxNA弧xi.3+0.10(mm)標繪的曲線。有關實施例2~5,在離光軸的高度為hw時,在6.5(mm)<Asas<30(jum)範圍,而比較例的情況則△sag=5)jm,不在範圍。圖30是橫軸取共軛距離短側光學面離光軸的高度,縱軸取A^,就比較例以及實施例2~5,至hsag=fbxNAsGxi.3+0.12(mm)標繪的曲線。有關實施例2~5,在離光軸的高度為hsag時,在8(Mm)<Asas<40(jam)範圍,而比較例的情況則△sas=7)am,不在範圍。且實施例2~5中,hsag=fbxNA訓;xl.3+0.10(mm)時的Asag滿足6.5(ym)<Asag<30(jum),且hsag=fbxNAsm;xl.3+0.12(mm)時的Asag滿足8(nm)<Asag<40(um),但只要是至少滿足這些條件的任何一個之結構,便可以增大半導體雷射、SHG元件、透鏡定位的公差。例如,在所含透鏡的光學面小於實施例1~4的光學元件單元中,只要hsas=fbxNA弧x1.3+0.10(mm)時的A^滿足6.5(jjm)<Asag<30(|jm)即可。(比較例1)第1透鏡L1以及第2透鏡L2用透鏡B,計算第1透鏡L1的X軸、Y軸方向位移所相應的像面倒光束腰的距離變化。作為計算對象結構的詳細內容記載於表2。圖3表示第1透鏡Ll以及第2透鏡L2採用透鏡B時,與第1透鏡L1X軸方向透鏡位移所相應的像面到光束腰的距離變化曲線。圖4表示第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡B時,與第1透鏡L1Y軸方向透鏡位移所相應的像面到光束腰的距離變化曲線。如圖3、圖4所示,隨X軸方向透鏡B的位移量增大,像面到光束腰的距離,是X軸方向的光束腰和Y軸方向的光束腰都以拋物線狀增大。這樣的話,傳動裝置在X、Y軸方向調整透鏡位置,將引起Z軸方向較大的斑點偏離,不能達成高耦合效率。圖11表示第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡B時,兩透鏡在X軸方向相對位移之透鏡位移所對應的像面到光束腰的距離變化曲線。圖12表示第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡B時,兩透鏡在Y軸方向相對位移之透鏡位移所對應的像面到光束腰的距離變化曲線。如圖11、圖12所示,隨X軸方向透鏡B的位移量增大,像面到光束腰的距離,是X軸方向的光束腰和Y軸方向的光束腰都以拋物線狀增大。這樣的話,傳動裝置在X、Y軸方向調整,將引起Z軸方向較大的斑點偏離,不能達成高耦合效率。tableseeoriginaldocumentpage24(實施例1,第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A1,計算第1透鏡L1的X軸、Y軸方向位移所相應的像面倒光束腰的距離變化。作為計算對象結構的詳細內容記載於表3。如圖19、圖20所示,在0.04<III<0.30範圍的透鏡A1,與該範圍外的透鏡B相比,明顯地光束腰的變位被抑制。因此,根據透鏡A1,X、Y軸方向的透鏡位置調整所伴隨的Z軸方向的斑點偏移被抑制為較小,通過X、Y軸方向的透鏡位置調整能夠達成高耦合效率。表3透鏡近軸數據tableseeoriginaldocumentpage26非球面係數tableseeoriginaldocumentpage26焦點距離(mm)tableseeoriginaldocumentpage26光源波長(Mm)tableseeoriginaldocumentpage26公差波型濾波器半徑(Wn)tableseeoriginaldocumentpage26III值tableseeoriginaldocumentpage26(實施例2)第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A2,計算第1透鏡L1的X軸、Y軸方向位移所相應的像面倒光束腰的距離變化。'作為計算對象結構的詳細內容記載於表4。如圖19、圖20所示,在0.04<III<0.30範圍的透鏡A2,與該範圍外的透鏡B相比,明顯抑制光束腰的變位。因此,根據透鏡A2,X、Y軸方向的透鏡位置調整所伴隨的Z軸方向的斑點偏移被抑制為較小,通過X、Y軸方向的透鏡位置調整,能夠達成高耦合效率。圖5表示第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A2時,與第1透鏡L1的X軸方向透鏡位移相應的像面到光束腰的距離變化曲線。圖6表示第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A2時,與第1透鏡L1的Y軸方向透鏡位移相應的像面到光束腰的距離變化曲線。比較例中,使透鏡L1在X方向位移的場合,位移量為O.05mm時X方向的光束腰位置為O.009mm,使透鏡L1在Y方向位移的場合,位移量為O.05mm時Y方向的光束腰位置為0.009mm,不聚焦量過大。對此,實施例2中,使透鏡L1在X方向位移的場合,位移量為0.05mm時X方向的光束腰位置最大也只不過在O.003mm以下,使透鏡L1在Y方向位移的場合,位移量為O.05mm時Y方向的光束腰位置最大也只不過在O.003mm以下,能夠充分確保光軸方向偏離的允許公差。如圖5、圖6所示,根據透鏡A2,尤其在透鏡位移0.00~0.10(mm)範圍,顯著地抑制了光束腰變位。因此,根據透鏡A2,X、Y軸方向的透鏡位置調整所伴隨的Z軸方向的斑點偏離被抑制為較小,通過X、Y軸方向的透鏡位置調整,能夠達成高耦合效率。圖13表示第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A2日於,兩透鏡在X軸方向相對位移之透鏡位移所對應的像面到光束腰的距離變化曲線。圖14表示第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A2時,兩透鏡在Y軸方向相對位移之透鏡位移所對應的像面到光束腰的距離變化曲線。比較例中,使透鏡L1、L2在X方向作反向位移的場合,位移量為0.05mm時X方向的光束腰位置為0.011mm,使透鏡L1在Y方向位移的場合,位移量為O.05mm時Y方向的光束腰位置為0.011mm,不聚焦量過大。對此,實施例1~5中,使透鏡L1、L2在X方向作反向位移的場合,位移量為O.05mm時X方向的光束腰位置最大也只不過在O.004mm以下,使透鏡't1、i:2在Y方向向反向位移的場合,位移量為O.05mm時Y方向的光束腰位置最大也只不過在O.004mm以下,能夠充分確保光軸方向偏離的允許公差。如圖13、圖14所示,根據透鏡A2,尤其在透鏡位移0.00-0.10(隱)範圍,顯著地抑制了光束腰變位。因此,根據透鏡A2,X、Y軸方向的透鏡位置調整所伴隨的Z軸方向的斑點偏離被抑制為較小,通過X、Y軸方向的透鏡位置調整,能夠達成高耦合效率。表4tableseeoriginaldocumentpage29(實施例3)第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A3,計算第1透鏡L1的X軸、Y軸方向位移所相應的像面倒光束腰的距離變化。作為計算對象結構的詳細內容記載於表5。如圖19、圖20所示,在0.04<III<0.30範圍的透鏡A3,與該範圍外的透鏡B相比,明顯地光束腰的變位被抑制。因此,根據透鏡A3,X、Y軸方向的透鏡位置調整所伴隨的Z軸方向的斑點偏離被抑制為較小,通過X、Y軸方向的透鏡位置調整,能夠達成高耦合效率。圖7表示第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A3時,與第1透鏡L1X軸方向透鏡位移相應的像面到光束腰的距離變化曲線。圖8表示第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A3時,與第1透鏡L1Y軸方向透鏡位移相應的像面到光束腰的距離變化示意曲線。如圖7、圖8所示,根據透鏡A3,尤其在透鏡位移0.00~0.10(mm)範圍,也顯著地抑制了光束腰變位。因此,根據透鏡A3,X、Y軸方向的透鏡位置調整所伴隨的Z軸方向的斑點偏離被抑制為較小,通過X、Y軸方向的透鏡位置調整,能夠達成高耦合效率。圖7所示相對透鏡位移的X腰變化曲線,在透鏡位移0.05~0.10(誦)範圍趨向極小,是與圖3相比的較大特徵。另外,圖8所示相對透鏡位移的Y腰變化曲線,也在透鏡位移0.05~0.10(鵬)範圍趨向極小,是與圖4相比的較大特徵。圖15表示第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透4竟A3時,兩透鏡在X軸方向相對位移之透鏡位移所對應的像面到光束腰的距離變化曲線。圖16表示第1透鏡Ll以及第2透鏡L2採用透鏡A3時,兩透鏡在Y軸方向相對位移之透鏡位移所對應的像面到光束腰的距離變化曲線。如圖15、圖16所示,根據透鏡A3,尤其在透鏡位移0.00~0.IO(,)範圍,也顯著地抑制了光束腰變位。因此,根據透鏡A3,X、Y軸方向的透鏡位置調整所伴隨的Z軸方向的斑點偏移被抑制為較小,通過X、Y軸方向的透鏡位置調整,能夠達成高耦合效率。圖15所示相對透鏡位移的X腰變化曲線,在透鏡位移0.05(隱)附近趨向極小,是與圖9相比的較大特徵。另外,圖16所示相對透鏡位移的Y腰變化曲線,也在透鏡位移O.05~0.10(隱)範圍呈現趨向極小,是與圖IO相比的較大特徵。表5tableseeoriginaldocumentpage32(實施例4)第1透鏡L1以及第2透鏡L2採用透鏡A4,計算第1透鏡L1的X軸、Y軸方向位移所相應的像面倒光束腰的距離變化。作為計算對象結構的詳細內容^己載於表6。如圖19、圖20所示,在0.04<III<0.30範圍的透鏡A4,與該範圍外的透鏡B相比,明顯地光束腰的變位被抑制。因此,根據透鏡A4,X、Y軸方向的透鏡位置調整所伴隨的Z軸方向的斑點偏離被抑制為較小,通過X、Y軸方向的透鏡位置調整能夠達成高耦合效率。表6tableseeoriginaldocumentpage34(實施例5)第1透鏡L1採用透鏡A6,第2透鏡L2採用透鏡A5,計算第1透鏡L1的X軸、Y軸方向位移所相應的像面倒光束腰的距離變化。作為計算對象結構的詳細內容記載於表7。如圖19、圖20所示,在0.04<III<0.30範圍的透鏡A5、A6,與該範圍外的透鏡B相比,明顯地光束腰的變位被抑制。因此,根據透鏡A5、A6,X、Y軸方向的透鏡位置調整所伴隨的Z軸方向的斑點偏離被抑制為較小,通過X、Y軸方向的透鏡位置調整,能夠達成高耦合效率。圖9表示第1透鏡L1採用透鏡A6,第2透鏡L2採用透鏡A5時,與第1透鏡L1X軸方向透鏡位移相應的像面到光束腰的距離變化曲線。圖IO表示第1透鏡L1採用透鏡A6,第2透鏡L2採用透鏡A5時,與第1透鏡L1Y軸方向透鏡位移相應的像面到光束腰的距離變化曲線。如圖9、圖10所示,根據透鏡A2,尤其在透鏡位移0.00~0.10(mm)範圍,顯著地抑制了光束腰變位。因此,根據透鏡A5、A6,X、Y軸方向的透鏡位置調整所伴隨的Z軸方向的斑點偏離被抑制為較小,通過X、Y軸方向的透鏡位置調整,能夠達成高耦合效率。圖17表示第1透鏡L1採用透鏡A6,第2透鏡L2採用透鏡A5時,兩透鏡在X軸方向相對位移之透鏡位移所對應的像面到光束腰的距離變化曲線。圖18表示第1透鏡L1採用透鏡A6,第2透鏡L2採用透鏡A5時,兩透鏡在Y軸方向相對位移之透鏡位移所對應的像面到光束腰的距離變化曲線。如圖17、圖18所示,根據透鏡A5、A6,尤其在透鏡位移0.00~0.10(ran)範圍,顯著地抑制了光束腰變位。因此,根據透鏡A5、A6,X、Y軸方向的透鏡位置調整所伴隨的Z軸方向的斑點偏離被抑制為較小,通過X、Y軸方向的透鏡位置調整,能夠達成高耦合效率。圖17所示相對透鏡位移的X腰變化曲線,在透鏡位移O.05~0.10(mm)附近趨向極小,是與圖11相比的較大特徵。另外,圖18所示相對透鏡位移的Y腰變化曲線,也在透鏡位移0.05~0.10(咖)範圍呈現趨向極小,是與圖12相比的較大特徵。表7tableseeoriginaldocumentpage37如圖19、圖20所示,比較例中,使透鏡L1在X方向位移的情況,位移量為O.05mm時X方向的光束腰位置為0.009mm,使透鏡L1在Y方向位移的情況,位移量為0.05mm時Y方向的光束腰位置為0.0'09mm,不'聚焦量過大。對此,實施例1~5中,使透鏡L1在X方向位移的場合,位移量為O.05mm時X方向的光束腰位置最大也只不過在0.003mm以下,使透鏡L1在Y方向位移的場合,位移量為0.05mm時Y方向的光束腰位置最大也只不過在O.003mm以下,能夠充分確保光軸方向偏離的允許公差。如圖19、圖20所示,比較例中,使透鏡L1、L2在X方向作反向位移的場合,位移量為O.05mm時X方向的光束腰位置為0.01lmm,使透鏡L1在Y方向位移的場合,位移量為O,05mm時Y方向的光束腰位置為0.004mm,不聚焦量過大。對此,實施例1~5中,使透鏡L1、L2在X方向作反向位移的場合,位移量為0.05mm時X方向的光束腰位置最大在O.004mm以下,使透鏡L1、L2在Y方向向反向位移的場合,位移量為O.05mm時Y方向的光束腰位置最大在O.004mm以下,能夠充分確保光軸方向偏離的允許7>差。如上所述,在0.04<III<0.30範圍的透鏡A1~A6,與該範圍外的透鏡B相比,明顯地光束腰的變位被抑制。因此,通過以光耦合用透鏡的3次像散係數III為0.04<III<0.30範圍,優選0.05<III<0.25範圍,抑制X、Y軸方向的透鏡位置調整所伴隨的Z軸方向的斑點偏離為較小,通過X、Y軸方向的透鏡位置調整,能夠達成高耦合效率。表8、9中出示了比較例和實施例2的對比結果。比較例中,如表8所示,欲通過在光軸垂直方向位移透鏡L1來修正透鏡L2的光軸方向偏離時,耦合效率不^^於90。/。未滿的極限值是X方向為66iam,Y方向為75um。反之,欲通過在光軸垂直方向位移透鏡Ll來修正半導體雷射與SHG元件入射開口的軸偏離時,耦合效率不低於90。/。未滿的極限值是X方向為87ym,Y方向為81jum。tableseeoriginaldocumentpage39對於上述,實施例2中,如表9所示,想通過在光軸垂直方向位移透鏡Ll來修正透鏡L2的光軸方向偏移時,耦合效率不低於90y。未滿的極限值是X方向為129jum,Y方向為153pm。反之,想通過在光軸垂直方向4立移透鏡Ll來修正半導體雷射與SHG元件入射開口的軸偏離時,耦合效率不低於90%未滿的極限值是X方向為114jum,Y方向為162jum。才艮據上述明確可知,實施例2透鏡的場合,能夠放寬半導體雷射、SHG元件、透鏡的定位公差,能夠提供一種組裝性優異的半導體模件。透鏡L1、L2中,滿足(8)式的透鏡進一步滿足(1)式或(4)式時,即使殘留偏心誤差,也能夠抑制耦合效率的劣化。以上參照實施方式對本發明作了說明,^旦本發明不局限於上述實施方式,可以進行適當變更和改良。例如,也可以採用光纖來取代使用二次諧波發生裝置H2。此時,光纖的端面為入射開口,其內部為光傳送路。並且,上述實施方式中是使光學元件變位,但也可以是使半導體光源、光學元件、光傳送路的任何一個以上作相對性變位。另外,受光元件檢出的光,可以是沒有被SHG元件波長變換地從光導波路射出(與半導體雷射相同波長)的光,也可以是被SHG元件波長變換(例如半導體光源波長的1/2波長)的光。另外,上述實施例中,用2個玻璃透鏡構成光耦合用透鏡,但是透鏡的個數和材質不局限於此。只要使用一般用於光學透鏡的樹脂和玻璃等材料,形成1個或2個以上的光耦合用透鏡,便能夠充分得到本發明的效果。並且不拘禁與上述實施方式,對形成光導波路的元件沒有特別局限,除了SHG元件之外,光纖等也適用。權利要求1.一種將從光源射出的光聚光於入射口的光耦合用透鏡,當以所述光耦合用透鏡的3次像散係數為III時,光耦合用透鏡滿足關係0.04<III<0.30。2.權利要求1中記載的光耦合用透鏡,其特徵在於,共軛距離,短側的光學面具有非球面形狀,當以所述非球面形狀和與其光軸位置一致的所定軸上局部半徑給出的球面形狀,在光軸高度hsag的差為Asag時,滿足以下各式6.5(Mm)<30(jum)(1)hsag=fbxNA狐xi.3+0.10(mm)(2)NA狐=cc/f(3)其中,fb:所述光耦合用透鏡的後焦點,oc:入射光束的1/e2強度對所述光耦合用透鏡來的光軸高度,f:所述光耦合用透鏡的焦點距離。3.權利要求1中記載的光耦合用透鏡,其特徵在於,共軛距離短側的光學面具有非球面形狀,當以所述非球面形狀和與其光軸位置一致的所定軸上局部半徑給出的球面形狀,在光軸高度h^的差為Asag時,滿足以下各式8(nm)<Asag<40(|am)(4)hsag=fbxNA狐xi.3+0.12(mm)(5)NASIIC=a/f(6)其中,fb:所述光耦合用透鏡的後焦點a:入射光束的1/e2強度對所述光耦合用透鏡的光軸高度f:所述光耦合用透鏡的焦點距離。4.權利要求1~3的任何一項中記載的光耦合用透鏡,其特徵在於,所述光耦合用透鏡被用於二次諧波發生裝置。5.權利要求1~3的任何一項中記載的光耦合用透鏡,其特徵在於,所述光耦合用透鏡被用於光信息接送裝置。6.—種光源模件,包括光源、光導波路、光學元件單元,光學元件單透鏡,當以至少l個的所述光耦合用透鏡的3次像散係數為III時,滿足關係0.04<III<0.30。7.權利要求6中記載的光源模件,備有傳動裝置,其為了調整向所述光導波路的耦合效率,使滿足0.04<III<0.30關係的所述光耦合用透鏡中的至少l個移動,所述傳動裝置使所述光耦合用透鏡移動的方向,限定在與光軸垂直的方向。8.權利要求6或7中記載的光源模件,其特徵在於,滿足0.04<III<0.30關係的所述光耦合用透鏡中的至少1個,其共軛距離短側的光學面具有非球面形狀,當以所述非球面形狀和與其光軸位置一致的所定軸上局部半徑給出的球面形狀,在光軸高度hw的差為Asag時,滿足以下各式formulaseeoriginaldocumentpage3其中,fb:所述光耦合用透鏡的後焦點a:入射光束的1/e2強度對所述光耦合用透鏡的光軸高度f:所述光耦合用透鏡的焦點距離。9.權利要求6或7中記載的光源模件,其特徵在於,滿足0.04<III<0.30關係的所述光耦合用透鏡中的至少1個,其共軛距離短側的光學面具有非球面形狀,當以所述非球面形狀和與其光軸位置一致的所定軸上局部半徑給出的球面形狀,在光軸高度h^的差為A^時,滿足以下各式formulaseeoriginaldocumentpage3其中,fb:所述光耦合用透鏡的後焦點cc:入射光束的1/e2強度對所述光耦合用透鏡的光軸高度f:所述光耦合用透鏡的焦點距離。10.權利要求6~9的任何一項中記載的光源模件,其中,所述光學元件單元所備有的所述光耦合用透鏡的數目為2個。11.權利要求610的任何一項中記載的光源模件,其中,所述光學元件單元所備有的所述光耦合用透鏡中的至少一個^L準直透鏡。12.權利要求6~11的任何一項中記載的光源模件,其中,所述光學元件單元所備有的各光耦合用透鏡是玻璃透鏡。13.權利要求612的任何一項中記載的光源模件,其中,所述光學元件單元所備有的所述光耦合用透鏡中,對著所述光源的透鏡和對著所述光導波路的透鏡,是具有相同形狀的透鏡。14.權利要求613的任何一項中記載的光源模件,備有驅動裝置,其在光軸垂直方向驅動所述光耦合用透鏡中的至少一個。15.權利要求6~14的任何一項中記載的光源模件,其中,所述光導波路是二次諧波發生元件或光纖。全文摘要本發明涉及光耦合用透鏡以及搭載了該光耦合用透鏡的光源模塊,其中,光耦合用透鏡使得從光源射出的光,聚光於形成光傳送路的光導波路、光纖或SHG元件等。本發明涉及的光耦合用透鏡,是一種將從光源射出的光聚光於入射口的光耦合用透鏡,所述光耦合用透鏡的3次像散係數滿足一定關係。另外,本發明涉及的光源模件,包括光源、光導波路、光學元件單元,光學元件單元中含有將從所述光源射出的光聚光於所述光導波路的上述光耦合用透鏡。文檔編號H01S5/00GK101246241SQ20081007423公開日2008年8月20日申請日期2008年2月13日優先權日2007年2月13日發明者森伸芳,長井史生申請人:柯尼卡美能達精密光學株式會社

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