HeNeレーザーでは、数mm径の円形のビーム形状を保ったまま伝搬するが、半導体レーザー場合は楕円錐状に拡がっていく(ビームの断面は円錐形)。

半導体レーザーのビームの形状は半導体レーザーの出力端近傍と、出力端から数 cm 離れた場所で異なる。出力端近傍のビームのパターンをNFP(Near Field Pattern)と呼び、離れた場所のビームパターをFFP(Far Field Pattern)と呼ぶ。下図はNFPとFFPを示している(Patternの代わりにModeが使われているが、本質的には同じである)。

NFPとFFP

NFPとFFP
引用:SPIE Digital Library:Modeling the near-field and far-field modes of single spatical mode laser diode

半導体レーザー端面近傍では、活性層の面の方向(x軸)に横長の楕円であるが、FFPでは、活性層の面の方向に垂直になる(y軸)。これは、これは、y軸方向は出口が狭いため(活性層の厚さが小さいため)、x軸方向に出て来る光より大きく回折してしまうためである。下記の動画は回折について分かりやすく説明している。

FFP

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