激光光源模块的制作方法

专利名称：激光光源模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备振荡基波激光的固体激光器、以及对从该固体激光器振荡出的基 波激光进行波长变换的波长变换元件的激光光源模块。
背景技术：
近年来，可以通过利用了具有周期极化反转(Periodically Poled)结构的非线性 光学(NLO=Non-Linear Optical)晶体中的准相位匹配的NLO波长变换元件，高效地进行波 长变换。例如，通过NLO波长变换元件对从固体激光器元件振荡出的红外激光进行波长变 换来产生第2高次谐波，从而可以得到振荡可见激光的激光光源模块。此时，作为固体激光 器元件的激励光源，例如使用半导体激光器元件。所述NLO波长变换元件在满足了相位匹配条件时高效地进行波长变换。例如在 产生第2高次谐波时，在通过所入射的基波激光而强制激励的非线性极化波的相位速度与 通过非线性极化而产生的第2高次谐波的相位速度一致时，在元件内的各位置处产生的光 波成为同一相位而分别被相干相加，而得到高的变换效率。但是，NLO波长变换元件具有温 度依赖性，波长分散特性根据动作温度而变化，所以为了防止相位匹配条件崩溃，需要将该 NLO波长变换元件的动作温度保持为恒定。同样地，在半导体激光器元件的输出光强度以及振荡波长中也有温度依赖性。在 温度比最佳动作温度还高的环境下，来自半导体激光器元件的振荡波长变长。例如在作为 使用了如钒酸钇(YVO4)那样吸收光谱急剧的激光介质的固体激光器元件的激励光源而使 用了半导体激光器的情况下，半导体激光器元件的振荡波长的变化成为使固体激光器元件 的输出降低的要因。因此，从提高使用了半导体激光器元件、固体激光器以及NLO波长变换元件的激 光光源模块的光输出的观点来看，优选将半导体激光器元件以及NLO波长变换元件分别保 持为规定的温度。当然，如果使用在1个元件中排列了多个半导体激光振荡器的半导体激 光器阵列对固体激光器元件进行激励，则虽然可以提高激光光源模块的光输出，但在该情 况下，从提高该激光光源模块的光输出这样的观点来看，也优选将半导体激光器阵列全体 保持为均勻且恒定的温度，并且将NLO波长变换元件全体保持为均勻且恒定的温度。例如在专利文献1记载的高次谐波发生装置中，在1个基板上配置2个珀耳帖元 件，在一个珀耳帖元件上搭载半导体激光器元件，在另一个珀耳帖元件上搭载固定于保持 部件的NLO波长变换元件，通过各个珀耳帖元件对半导体激光器元件以及NLO波长变换元 件各自的温度独立地进行控制。半导体激光器元件的温度控制是根据该半导体激光器元 件中配置的热敏电阻的测定温度而进行的，NLO波长变换元件的温度控制是根据固定了该 NLO波长变换元件的保持部件中配置的热敏电阻的测定温度而进行的。另外，在专利文献2中，记载了如下的半导体激光器装置在模块的壳体外侧配置 珀耳帖元件、风扇等冷却部件，在壳体的内侧配置2个热传递部件，并在一个热传递部件上 隔着加热器搭载了半导体激光器元件，在另一个热传递部件上隔着加热器而搭载了电场吸收型半导体光调制器元件。在该半导体激光器装置中，根据直接安装于半导体激光器元件 的温度传感器的探测温度来进行半导体激光器元件的温度控制，根据直接安装于电场吸收 型半导体光调制器元件的温度传感器的探测温度来进行电场吸收型光调制器元件的温度 控制。专利文献1 日本特开平7-43759号公报专利文献2 日本特开2000-228556号公报

发明内容
但是，在专利文献1记载的高次谐波发生装置、专利文献2记载的半导体激光器装 置中，由于在装置内设置了冷却部件，所以难以实现小型化。另外，由于将半导体激光器元 件和波长变换元件配置于同一基板或者部件，所以难以提高这些元件的位置精度、特别是 所述基材或者部件在厚度方向上的位置精度。例如，在使用振荡激励光的半导体激光器元件、振荡基波激光的固体激光器元件、 以及对基波激光进行波长变换的波长变换元件来构成激光光源模块时，如果这些元件的位 置精度较低，则激光光源模块的光输出降低。特别是，从提高作为固体激光器元件的激光振 荡部以及NLO波长变换元件分别使用了波导路型部件的类型的激光光源模块、作为激励光 源使用了半导体激光器阵列的类型的激光光源模块中的光输出的观点来看，理想的是提高 所述位置精度来抑制激励光的连接损失以及基波激光的连接损失。本发明是鉴于所述事情而完成的，目的在于提供一种具备半导体激光器元件、固 体激光器元件以及波长变换元件，小型且各元件的位置精度较高的激光光源模块。为了达成所述目的，本发明的激光光源模块的特征在于，具备散热器，搭载了振 荡出基波激光的固体激光器元件、对该固体激光器元件进行激励的激励光源、以及对固体 激光器元件振荡出的基波激光进行波长变换的波长变换元件；以及晶体管管座，支撑该散 热器，其中，散热器被分成如下三个块第1块，在上表面搭载了振荡出基波激光的固体激 光器元件用的激光振荡部；第2块，在上表面搭载了射出激光振荡部用的激励光的半导体 激光器元件和第1温度传感器，并在规定的面搭载了第1加热器；以及第3块，在上表面搭 载了对激光振荡部振荡出的基波激光进行波长变换的波长变换元件和第2温度传感器，并 在规定的面搭载了第2加热器，仅有第2块利用该第2块的侧面或者底面而固定于晶体管 管座，在第2块的另一个侧面固定了第1块，在第1块的侧面固定了第3块。在本发明的激光光源模块中，仅将搭载了固体激光器元件用的激光振荡部的第1 块、搭载了半导体激光器元件的第2块、以及搭载了波长变换元件的第3块中的第2块固定 到晶体管管座，所以容易调整其他块相对第2块的相对位置。因此，可以得到固体激光器元 件、半导体激光器元件、以及波长变换元件各自的位置精度较高的结构。另外，第2块以及第3块具有第1加热器或者第2加热器，并且第1 第3块分别 构成散热器，所以即使在模块内没有配置冷却元件，也可以通过在模块的外部配置的冷却 装置和第1 第2加热器对半导体激光器元件、激光振荡部、以及波长变换元件各自的温度 进行控制。因此，根据本发明，容易得到一种具备半导体激光器元件、固体激光器元件以及 波长变换元件，小型且各元件的位置精度较高的激光光源模块。


图1是概略地示出本发明的激光光源模块的一个例子的侧面图。图2是概略地示出图1所示的激光光源模块的俯视图。图3是概略地示出图1以及图2所示的激光光源模块的使用方式的一个例子的立 体图。图4是示出构成图1以及图2所示的激光光源模块的各部件与图3所示的冷却装 置之间的热传输路径的概略图。图5是概略地示出在本发明的激光光源模块中在第3块的下表面搭载了第2加热 器的结构的一个例子的侧面图。图6是概略地示出图5所示的激光光源模块的俯视图。附图标记说明1 第1块；Ia 第1块的上表面；3 激光振荡部；10 第2块；IOa 第2块的上表 面；IOb 第2块的下表面；12 子固定架(sub-mount) ；13 激励光源(半导体激光器元件)； 14 第1温度传感器；15 第1加热器；20、120 第3块；20a、120a 第3块的上表面；120b 第3块的下表面；22、122 基板；23 热扩散板；24 波长变换元件；24a 光波导路(波长变 换部)；25 第2温度传感器；26a、26b、126 第2加热器；30、130 散热器；40 晶体管管座 (stem) ；50、150 激光光源模块；60 冷却装置(珀耳帖元件)；SL 固体激光器元件；LB 激 光。
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明的激光光源模块的实施方式进行详细说明。另外，本发 明不限于下述实施方式。实施方式1.图1是概略地示出本发明的激光光源模块的一个例子的侧面图，图2是概略地示 出图1所示的激光光源模块的俯视图。这些图中示出的激光光源模块50具备被分割成第 1块1、第2块10以及第3块20这3个块的散热器30、和支撑散热器30的晶体管管座40。在所述第1块1的上表面la，通过接合材料(未图示)固定了子固定架2，在子固 定架2上，通过接合材料(未图示)固定了激光振荡部3。作为所述各接合材料，适宜使用 焊锡、导电性粘接剂、非导电性粘接剂等所希望的材料(以下同样)。第1块1是具有与激 光振荡部3的光轴正交的2个侧面的平板状的部件，利用例如像铜、铜钨等铜类材料那样热 传导率较高的金属材料、合金材料来制作。固定于第1块1的子固定架2对激光振荡部3形成规定图案的热分布，通过该热 分布呈现透镜效应而抑制激光振荡部3内的光扩散。因此，作为该子固定架2，使用在激光 振荡部3侧具有多个接合面的梳子形状的部件。激光振荡部3是固体激光器元件中使用的波导路型的部件，具有振荡基波激光的 多个光波导路。图1示出1个光波导路3a。在激光光源模块50是振荡绿色的激光的部件 情况下，通过例如NchYVO3(掺钕的钒酸钇)等激光介质形成了各光波导路。该激光振荡部 3与后述的激光谐振器一起构成固体激光器元件SL。在第2块10的上表面10a，通过接合材料(未图示)固定了子固定架12，在子固定架12上，通过接合材料(未图示)固定而搭载了半导体激光器元件13和第1温度传感 器14。另外，在第2块10的下表面10b，通过接合材料(未图示)固定而搭载了第1加热 器15 (参照图1)。该第2块10是与第1块1同样地利用热传导率较高的金属材料、合金材 料而制作的平板状的部件，具有与半导体激光器元件13的光轴正交的2个侧面。固定于第2块10的子固定架12是通过电气绝缘材料来制作的，用于缓和在半导 体激光器元件13动作时由于第2块10与半导体激光器元件13的线膨胀系数差而在这些 第2块10与半导体激光器元件13之间产生的热应力。在该子固定架12中形成有与半导 体激光器元件13以及温度传感器14连接的驱动电路图案(未图示)。半导体激光器元件13是具有多个半导体激光振荡器的半导体激光器阵列，与省 略了图示的外部电路连接，作为射出固体激光器元件SL的激励光的激励光源而发挥功能。 在激光振荡部3中的各光波导路由Nd: YVO3形成的情况下，作为所述半导体激光振荡器，分 别使用例如振荡出波长为SOOnm带的近红外激光的器件。作为第1温度传感器14，例如使 用热敏电阻。第1温度传感器14探测半导体激光器元件13附近的温度，第1加热器15经 由第2块10以及子固定架12对半导体激光器元件13进行加热。这些半导体激光器元件 13、第1温度传感器14、以及第1加热器15在安装激光光源模块50时分别与外部电路连 接。在第3块20的上表面20a，通过接合材料(未图示)固定了基板22，在基板22上， 通过接合材料(未图示)固定了均热板23，在均热板23上，通过接合材料(未图示)固定 而搭载了波长变换元件24。另外，在基板22上，通过接合材料(未图示)还固定而搭载了 第2温度传感器25和2个第2加热器26a、26b (关于第2加热器26b，参照图2)。该第3块 20是与第1块1同样地利用热传导率较高的金属材料、合金材料而制作的平板状的部件，具 有与波长变换元件24的光轴正交的2个侧面。固定于第3块20的基板22是由如玻璃、陶瓷等热传导率比较高的电气绝缘材料 形成的平板状的部件，在该基板22中分别形成有第2温度传感器25的驱动电路图案以及 各第2加热器26a、26b的驱动电路图案。均热板23是由例如铜、铝等热传导性良好的金属 材料或者合金材料形成的，对波长变换元件24中的温度分布进行均勻化。波长变换元件24是具有由具有例如周期极化反转结构的非线性光学晶体(铌酸 钾(KNbO3)、铌酸锂(LiNbO3)等)形成的多个光波导路的波导路型的元件，所述各光波导路 作为波长变换部而发挥功能。图1示出1个光波导路24a。由于在波长变换元件24中的波 长变换效率中存在温度依赖性，所以在激光光源模块50动作时，该波长变换元件24被保持 为规定的温度。第2温度传感器25探测波长变换元件24附近的温度，各第2加热器26a、 26b经由基板22以及均热板23对波长变换元件24进行加热。例如使用热敏电阻作为第2 温度传感器25，各第2加热器26a、26b是通过例如涂覆电气电阻器糊剂并焙烧而形成的。 这些第2温度传感器25以及各第2加热器26a、26b在安装激光光源模块50时分别与外部 电路连接。晶体管管座40支撑所述第1 第3块1、10、20。在激光光源模块50中，在晶体管 管座40的主面40a上，通过接合材料(未图示)仅固定了第2块10，第1块1被固定于第 2块10，另外第3块20被固定于第1块1。具体而言，各个块1、10、20被固定成使上表面la、lla、21a朝向相同的方向，使从半导体激光器元件13射出的激励光入射到激光振荡部3的光波导路，并且使由激光振荡部 3振荡出的基波激光入射到波长变换元件24的光波导路。第2块10的侧面中的与半导体 激光器元件13的光轴正交的2个侧面中的一个通过接合材料(未图示)接合到晶体管管 座40的主面40a，另一个侧面通过接合材料(未图示)接合由第1块1的侧面中的与激光 振荡部3的光轴正交的2个侧面中的一个。另外，在第1块1的侧面中的与激光振荡部3 的光轴正交的2个侧面中的另一个上，通过接合材料(未图示)固定了第3块20的侧面中 的与波长变换元件24的光轴正交的2个侧面中的一个。在半导体激光器元件13与激光振 荡部3之间设置了例如几十μ m程度的间隙，在激光振荡部3与波长变换元件24之间也设 置了例如几十μ m程度的间隙。另外，激光振荡部3的光轴是指该激光振荡部3中形成的各光波导路3a的光轴， 波长变换元件24的光轴是指该波长变换元件24中形成的各光波导路24a的光轴。半导体 激光器元件13的光射出端在激光振荡部3侧，激光振荡部3的光射出端在波长变换元件24 侧。在具有这样的结构的激光光源模块50中，在激光振荡部3中的各光波导路3a的 光入射端以及波长变换元件24中的各光波导路24a的光入射端，设置有作为谐振器反射镜 而发挥功能的光学薄膜(未图示)，由这些光学薄膜形成激光谐振器。由该激光谐振器与激 光振荡部3中的各光波导路构成固体激光器元件SL。如果通过半导体激光器元件13中的 各激光振荡器振荡了激励光，则这些激励光入射到激光振荡部3的各光波导路3a，从各个 光波导路3a振荡出基波激光。这些基波激光在激光谐振器内反复反射而被放大，各个基波 激光的一部分入射到波长变换元件24的规定的光波导路24a而进行波长变换，例如成为第 2高次谐波而从波长变换元件24射出。在图2中，用双点划线描绘了从激光光源模块50振 荡的激光LB。当然，在使用激光光源模块50时，半导体激光器元件13、第1加热器15以及各第 2加热器26a、26b与外部电路连接。在作为第1温度传感器14以及第2温度传感器25分 别使用了热敏电阻的情况下，这些第1温度传感器14以及第2温度传感器25也分别与外 部电路连接。因此，在晶体管管座40中安装有规定数的引脚(lead pin)，将这些引脚与子 固定架12中形成的驱动电路图案、第1加热器15、基板22中形成的驱动电路图案、以及各 第2加热器26a、26b进行连接。并且，在晶体管管座40的外部配置了珀耳帖元件、导热管 (heat pipe)、风扇等冷却装置。图3是概略地示出图1以及图2所示的激光光源模块的使用方式的一个例子的 立体图。在图示的例子中，在晶体管管座40中安装了 4个引脚IiVLP2、LP3、LP4，这些引脚 IiV LP2、LP3、LP4和子固定架12中形成的驱动电路图案(未图示)的规定部位通过金属带 (metal ribbon)RpHR4而相互连接。另外，所述驱动电路图案和半导体激光器元件13 通过多个金属细线W而相互连接。虽然省略了图示，但在晶体管管座40中除了所述引脚IiV LP2> LP3、LP4以外还安 装有多个引脚。在这些引脚上连接有第1温度传感器14的驱动电路图案(未图示)、第1 加热器15 (参照图1)、第2温度传感器25的驱动电路图案(未图示)、以及各第2加热器 26a、26b的驱动电路图案(未图示)。另外，在晶体管管座40的背面40b、即与固定有第2块10的主面40a相反一侧的主面，作为冷却装置固定有珀耳帖元件60，在珀耳帖元件60的附近，配置有对该珀耳帖元 件60的元件温度进行探测的第3温度传感器65。安装在晶体管管座40上的各引脚、珀耳 帖元件60以及第3温度传感器65分别与规定的外部电路(未图示)连接。激光光源模块 50在通过珀耳帖元件60对晶体管管座40以及散热器30进行冷却、通过第1加热器15对 半导体激光器元件13进行加热、并通过各第2加热器26a、26b对波长变换元件24进行了 加热的状态下进行动作，振荡出所述激光LB(参照图2)。在这样使用的激光光源模块50中，由于只有第1块1、第2块10以及第3块20合 计3个块中的第2块10被固定在晶体管管座40上，所以与将各块1、10、20直接固定到晶 体管管座40上的情况相比，分别容易调整第1块1相对第2块10的相对位置、以及第3块 20相对第2块10的相对位置。另外，容易抑制由温度变化引起的各块1、10、20之间的相对 位置的偏差。由此，在激光光源模块50中，激光振荡部3、半导体激光器元件13以及波长变 换元件24各自的位置精度较高，容易使这些光轴的对准(alignment)精度较高。另外，第2块10以及第3块20具有第1加热器15或者第2加热器26a、26b，第 1 第3块1、10、20分别构成散热器30，所以即使在模块内不配置冷却装置，也可以通过第 1加热器15、各第2加热器26a、26b、以及在模块的外部配置的冷却装置(珀耳帖元件60)， 来控制激光振荡部3、半导体激光器元件13以及波长变换元件24各自的温度。因此，在该 激光光源模块50中也易于实现小型化。并且，第1加热器15以外的部件配置在第1 第3块1、10、20的上表面la、10a、 20a，所以在制造激光光源模块50时换批调整的劳力和时间较少也可以，并且部件之间的 布线作业、块间的布线作业容易。因此，在该激光光源模块50中容易提高其生产性。从提高激光光源模块50的光输出这样的观点来看，优选使半导体激光器元件13 以及波长变换元件24的元件温度分别成为最佳动作温度而使该激光光源模块50进行动 作。半导体激光器元件13的最佳动作温度根据该半导体激光器元件13的振荡波长、输出强 度等而预先被大致固定，可以变更的余地较少，但关于波长变换元件24的最佳动作温度， 由于通过具有周期极化反转结构的非线性光学晶体形成了该波长变换元件24的波长变换 部(各光波导路24a，参照图1)，所以可以通过适宜地设计所述周期极化反转结构，比较自 由地进行变更。因此，在激光光源模块50中，优选考虑构成该激光光源模块50的各部件与珀耳帖 元件60等冷却装置之间的热传输路径中的热电阻来选定波长变换元件24的最佳动作温 度，并使用该最佳动作温度的波长变换元件24。以下，参照图4，对波长变换元件24的最佳 动作温度的选定方法进行具体说明。图4是示出构成激光光源模块的各部件与图3所示的冷却装置(珀耳帖元件)之 间的热传输路径的概略图。在该图中，省略了激光光源模块50中使用的各接合材料的热电 阻。对于图4所示的构成要素中的与图3所示的构成要素共同的部分，附加与图3中使用 的参照符号相同的参照符号而省略其说明。另外，图4中的参照符号“R/’表示第1块1的 热电阻，“IV’表示第2块10的热电阻，"R2tl”表示第3块20的热电阻，“R4(l”表示晶体管管 座40的热电阻。另外，参照符号“R12”表示子固定架12的热电阻，"R22”表示基板22的热 电阻，"R23”表示均热板23的热电阻。从图4可知，在无视激光光源模块50中使用的各接合材料的热电阻的情况下，第1加热器15不进行动作时的从半导体激光器元件13到珀耳帖元件60为止的热传输路径 的热电阻值Ra可以由下式(I)来表示。此时，如果将半导体激光器元件13的发热量设为 Pa、将珀耳帖元件60的元件温度设为Tc，则可以利用下式(II)来表示半导体激光器元件1 的元件温度Ta。Ra[K/ff] = R12+R1(1+R4。......(I)Ta[°C ] = Tc+RaXPa......(II)另一方面，在无视激光光源模块50中使用的各接合材料的热电阻的情况下，第1 加热器15以及各第2加热器26a、26b分别不进行动作时的从波长变换元件24到珀耳帖元 件60为止的热传输路径的热电阻值Rb可以由下式(III)来表示。此时，如果将波长变换 元件24的发热量设为Pb、将珀耳帖元件60的元件温度设为Tc，则可以利用下式(IV)来表 示波长变换元件24的元件温度Tb。Rb [K/W] = R2JR2JR2t^R1+R1(i+R4(i......(Ill)Tb[°C ] = Tc+RbXPb......(IV)根据所述(II)式以及(IV)式，第1加热器15以及各第2加热器26a、26b分别不 进行动作时的波长变换元件24的元件温度Tb不依赖于外气温，而可以利用下式(V)来表不。Tb[°C ] = Ta-RaXPa+RbXPb......(V)因此，如果将所述(V)式中的“Ta”设为半导体激光器元件13的最佳动作温度时 在利用该式(V)求出的“Tb”的值的附近，以使得成为比该“Tb”还低的温度的方式来选定 波长变换元件24的相位匹配温度即最佳动作温度，并将该最佳动作温度的波长变换元件 24用于激光光源模块50，则容易将波长变换元件24保持为最佳动作温度。关于使波长变 换元件24的相位匹配温度从所述温度“Tb”偏移何种程度，考虑激光光源模块50中使用的 各第2加热器26a、26b的性能、激光光源模块50中要求的输出强度、激光光源模块50中允 许的功耗等来适宜选定。在对半导体激光器元件13以及波长变换元件24各自的温度进行控制时，考虑第1 温度传感器14以及第2温度传感器25各自的探测结果、配置在珀耳帖元件60的附近而对 该珀耳帖元件60的温度进行探测的第3温度传感器65 (参照图3)的探测结果、以及所述 各热电阻，来选定第1加热器15、各第2加热器26a、26b、以及珀耳帖元件60各自的动作条 件。如果如上所述选定波长变换元件24的最佳动作温度，则即使作为各第2加热器26a、26b 而使用了小输出的器件，另外即使在波长变换元件24的附近没有设置专用的冷却装置，也 可以容易地将半导体激光器元件13以及波长变换元件24分别保持为最佳动作温度。可以 抑制使用激光光源模块50时的功耗。实施方式2.在本发明的激光光源模块中，还可以在搭载了波长变换元件的第3块的下表面， 搭载对波长变换元件进行加热的第2加热器。该情况下的第2加热器的总数可以设为1个 以上的期望数。图5是概略地示出在第3块的下表面搭载了第2加热器的激光光源模块的一个例 子的侧面图，图6是概略地示出图5所示的激光光源模块的俯视图。这些图中所示的激光 光源模块150除了代替图1或者图2所示的第3块20而具备具有第3块120的散热器130这样的点以外，具有与图1或者图2所示的激光光源模块50相同的结构。关于图5或者图 6所示的构成要素中的与图1或者图2所示的构成要素共同的部分，附加与图1或者图2中 使用的参照符号相同的参照符号并省略其说明。在图示的激光光源模块150中，在第3块120的下表面120b搭载了 1个第2加热 器126。在第3块120的上表面120a没有搭载加热器，因此，该第3块120与图1或者图 2所示的第3块20相比更小型化。关于在第3块120的上表面120a固定的基板122也相 同。波长变换元件24经由第3块120、基板122、以及均热板23通过第2加热器126进行 加热。这样构成的激光光源模块150起到与实施方式1中说明的激光光源模块50同样 的技术效果。另外，与实施方式1中说明的激光光源模块50相比，可以进一步实现小型化。以上，举出实施方式来说明了本发明的激光光源模块，但如上所述，本发明不限于 所述方式。例如，对半导体激光器元件进行加热的第1加热器也可以搭载在第1块的上表 面。如果将第1加热器搭载到第1块的上表面，则可以从同一方向安装搭载到第1 第3块 上的所有部件，安装性提高。但是，由于需要在第1块的上表面确保用于搭载第1加热器的 面积，所以与将第1加热器搭载到第1块的下表面的情况相比，激光光源模块变得大型化。对于晶体管管座，可以根据需要附加作为散热器的功能。例如通过在晶体管管座 中形成散热器形成用的贯通孔，并在该贯通孔中压入铜类材料等热传导率较高的金属材 料、合金材料，可以得到附加了作为散热器的功能的晶体管管座。另外，关于构成散热器的第1块中的第2块侧的侧面、以及第2块中的第1块侧的 侧面，只要容易使第1块的上表面与第2块的上表面位于同一平面上或者相互平行，就可以 不与激光振荡部的光轴或者半导体激光器元件的光轴正交而以规定的角度倾斜。同样地， 关于第1块中的第3块侧的侧面、以及第3块中的第1块侧的侧面，只要容易使第1块的上 表面与第3块的上表面位于同一平面上或者相互平行，就可以不与激光振荡部的光轴或者 波长变换元件的光轴正交而以规定的角度倾斜。在使晶体管管座支撑散热器时，也可以将第2块以该第2块的底面固定于晶体管 管座，在第2块的侧面固定第1块，在该第1块的侧面固定第3块。关于本发明的激光光源 模块，除了所述部分以外，还可以进行各种变形、修饰、以及组合等。产业上的可利用性本发明的激光光源模块可以用作构成激光电视等显示装置、激光打印机等印刷装 置等的光源的模块。
权利要求
一种激光光源模块，其特征在于，具备散热器，搭载了振荡出基波激光的固体激光器元件、对该固体激光器元件进行激励的激励光源、以及对所述固体激光器元件振荡出的基波激光进行波长变换的波长变换元件；以及晶体管管座，支撑该散热器，所述散热器被分成如下三个块第1块，在上表面搭载了振荡出基波激光的固体激光器元件用的激光振荡部；第2块，在上表面搭载了射出所述激光振荡部用的激励光的半导体激光器元件和第1温度传感器，并在规定的面搭载了第1加热器；以及第3块，在上表面搭载了对所述激光振荡部振荡出的基波激光进行波长变换的波长变换元件和第2温度传感器，并在规定的面搭载了第2加热器，仅有所述第2块利用该第2块的侧面或者底面而固定于所述晶体管管座，在所述第2块的另一个侧面固定了所述第1块，在该第1块的侧面固定了所述第3块。
2.根据权利要求1所述的激光光源模块，其特征在于，所述半导体激光器元件搭载于在所述第2块的上表面固定的子固定架， 所述第1温度传感器搭载于所述子固定架。
3.根据权利要求1所述的激光光源模块，其特征在于， 所述第1加热器搭载在所述第2块的下表面。
4.根据权利要求1所述的激光光源模块，其特征在于，所述波长变换元件经由热扩散板而搭载于在所述第3块的上表面固定的基板上， 所述第2温度传感器以及所述第2加热器搭载于所述基板。
5.根据权利要求1所述的激光光源模块，其特征在于， 所述第2加热器搭载在所述第3块的下表面。
6.根据权利要求1所述的激光光源模块，其特征在于，所述波长变换元件具有波长变换部，该波长变换部由具有周期极化结构的非线性光学 材料形成，在将所述半导体激光器元件的最佳动作温度设为Ta、将发热量设为Pa、将所述波长变 换元件的发热量设为Pb、将从所述半导体激光器元件到达所述晶体管管座的背面的热传递 路径中的热电阻设为Ra、将从所述波长变换元件到达所述晶体管管座的背面的热传输路径 中的热电阻设为Rb时，所述波长变换元件的相位匹配温度在由下式(i)示出的温度Tb的 附近，被设定为比该温度Tb低的温度，Tb[°C ] = Ta-RaXPa+RbXPb ......(i)。
全文摘要
在构成具备搭载了固体激光器元件、激励光源和波长变换元件的散热器、以及支撑散热器的晶体管管座的激光光源模块时，将散热器分割成3个块、即在上表面搭载了固体激光器元件用的激光振荡部的第1块、在上表面搭载了射出激光振荡部用的激励光的半导体激光器元件和第1温度传感器并在规定的面搭载了第1加热器的第2块、以及在上表面搭载了对激光振荡部振荡出的基波激光进行波长变换的波长变换元件和第2温度传感器并在规定的面搭载了第2加热器的第3块，仅将第2块利用该第2块的侧面或者底面而固定到晶体管管座，在第2块的另一个侧面固定第1块，在第1块的侧面固定第3块，从而实现小型化以及各元件的位置精度的提高。
文档编号H01S3/042GK101971441SQ200880128079
公开日2011年2月9日 申请日期2008年3月18日 优先权日2008年3月18日
发明者中村聪, 冈村将光, 川上学, 玉谷基亮, 福田圭一, 船冈幸治, 难波织世 申请人:三菱电机株式会社