光源模块的制作方法

文档序号:32744681发布日期:2022-12-30 21:27阅读:48来源:国知局
光源模块的制作方法

1.本公开涉及光源模块。


背景技术:

2.在专利文献1中公开了一种具有半导体激光元件的光源模块,该光源模块对从该半导体激光元件射出的激光进行合束。
3.图49是示出以往的光源模块1z的构成的透视图。
4.以往的光源模块1z具备被安装在多个基座50z的每一个的上方的半导体激光元件11z。并且,多个基座50z的每一个被分别配置在多级基底5z的每一个上,多级基底5z以台阶状分为多个级被设置在外壳2z。
5.在多级基底5z的多个级的每一个上固定有半导体激光元件11z、透镜320z、透镜350z、以及反射镜370z。多个半导体激光元件11z的每一个射出的激光通过透镜320z而纵轴方向被校准,通过透镜350z而横轴方向被校准。
6.从多个半导体激光元件11z的每一个射出的激光由被设置在多级基底5z的各个级上的反射镜370z被合束,由透镜380z而被聚光在光纤4z的端面部。
7.在以往技术中,由于激光的纵轴方向的光束宽度变窄并且同时成为平行光,因此作为第1准直光学元件的透镜320z和半导体激光元件11z的激光的发光点60z彼此需要被配置在正确的位置且需要彼此临近。
8.但是,要想将半导体激光元件11z的发光点60z的位置完全固定在预先规定的位置且误差在几微米或亚微米单位以下是困难的。
9.因此,将透镜320z或350z等光学部件的位置相对于半导体激光元件11z的发光点60z进行高精度地调整,并以紫外线固化粘合剂等树脂类的粘合剂来固定。
10.另外,在以往的光源模块1z中,多个半导体激光元件11z在外壳2z内采用被气密密封(hermetic seal)的构造。然而,在以往的光源模块1z中,透镜320z、350z和380z、以及反射镜370z等光学部件也被密封。即在外壳2z内,多个半导体激光元件11z相对于聚光光学系统的多个光学部件而言是外露的。
11.现有技术文献
12.专利文献
13.专利文献1:日本特开2013-235943号公报


技术实现要素:

14.发明所要解决的课题
15.在这种情况下,由于多个光学部件的表面面积增大,多个光学部件的表面的污垢等则容易成为外壳2z内的异物。并且,为了固定多个光学部件而采用了树脂类的粘合剂的情况下,树脂中的杂质等会析出到外壳2z的空气中。上述的多个光学部件的表面的污垢以及树脂中的杂质会作为异物而附着在半导体激光元件11z。当半导体激光元件11z附着有异
物时,则会有半导体激光元件11z的性能劣化的可能性。因此,在以往技术中要想实现半导体激光元件的劣化得到抑制、而且在对象物中的激光的结合效率高、并且小型紧凑的光源模块是困难的。
16.于是,本公开的目的在于提供一种既能够抑制半导体激光元件的劣化、又能够实现在对象物中的激光的结合效率高、且小型紧凑的光源模块。
17.用于解决课题的手段
18.为了实现上述目的,本公开的一个形态所涉及的光源模块具有:第1半导体激光模块,该第1半导体激光模块具有被气密密封的第1半导体激光元件、以及由从所述第1半导体激光元件射出的第1激光束入射的第1光学元件;第2光学元件,由透过所述第1光学元件的所述第1激光束入射;第2半导体激光模块,该第2半导体激光模块具有被气密密封的第2半导体激光元件、以及由从所述第2半导体激光元件射出的第2激光束入射的第3光学元件;以及第4光学元件,由透过所述第3光学元件的所述第2激光束入射,透过所述第2光学元件的所述第1激光束、与透过所述第4光学元件的所述第2激光束被合束,在从所述第1半导体激光元件至所述第2光学元件的光轴即第1光轴上,将所述第1激光束的行进方向设为第1方向,所述第1激光束具有与所述第1方向垂直的第2光轴、以及与所述第1方向和所述第2光轴垂直的第3光轴,所述第1光学元件在所述第2光轴上的光焦度比在所述第3光轴上的光焦度大,到达所述第1光学元件为止的所述第1激光束具有第1发散角θfd1和第2发散角θsd1,所述第1发散角θfd1是所述第2光轴的方向上的发散角,所述第2发散角θsd1是所述第3光轴的方向上的发散角,所述第1发散角θfd1以及所述第2发散角θsd1满足90
°
>θfd1>θsd1>0,从所述第1光学元件射出的所述第1激光束的所述第2光轴的方向上的发散角即第3发散角θfd12,从所述第1发散角θfd1开始减小,从所述第2光学元件射出的所述第1激光束的所述第2光轴的方向上的成分被校准,在从所述第2半导体激光元件至所述第4光学元件的光轴即第4光轴上,将所述第2激光束的行进方向设为第2方向,所述第2激光束具有与所述第2方向垂直的第5光轴、以及与所述第2方向和所述第5光轴垂直的第6光轴,所述第3光学元件在所述第5光轴上的光焦度比在所述第6光轴上的光焦度大,到达所述第3光学元件为止的所述第2激光束具有第4发散角θfd2以及第5发散角θsd2,所述第4发散角θfd2是所述第5光轴的方向上的发散角,所述第5发散角θsd2是所述第6光轴的方向上的发散角,所述第4发散角θfd2以及所述第5发散角θsd2满足90
°
>θfd2>θsd2>0,从所述第3光学元件射出的所述第2激光束的所述第5光轴的方向上的发散角即第6发散角θfd22,从所述第4发散角θfd2开始减小,从所述第4光学元件射出的所述第2激光束的所述第5光轴的方向上的成分被校准。
19.并且,本公开的一个形态所涉及的光源模块具有:半导体激光模块,该半导体激光模块具有:被气密密封的第1半导体激光元件、被气密密封的第2半导体激光元件、由从所述第1半导体激光元件射出的第1激光束入射的第1光学元件、以及由从所述第2半导体激光元件射出的第2激光束入射的第3光学元件;第2光学元件,由透过所述第1光学元件的所述第1激光束入射;以及第4光学元件,由透过所述第3光学元件的所述第2激光束入射,透过所述第2光学元件的所述第1激光束、与透过所述第4光学元件的所述第2激光束被合束,在从所述第1半导体激光元件至所述第2光学元件的光轴即第1光轴上,将所述第1激光束的行进方向设为第1方向,所述第1激光束具有与所述第1方向垂直的第2光轴、以及与所述第1方向和所述第2光轴垂直的第3光轴,所述第1光学元件在所述第2光轴上的光焦度比在所述第3光
轴上的光焦度大,到达所述第1光学元件为止的所述第1激光束具有第1发散角θfd1和第2发散角θsd1,所述第1发散角θfd1是所述第2光轴的方向上的发散角,所述第2发散角θsd1是所述第3光轴的方向上的发散角,所述第1发散角θfd1以及所述第2发散角θsd1满足90
°
>θfd1>θsd1>0,从所述第1光学元件射出的所述第1激光束的所述第2光轴的方向上的发散角即第3发散角θfd12,从所述第1发散角θfd1开始减小,从所述第2光学元件射出的所述第1激光束的所述第2光轴的方向上的成分被校准,在从所述第2半导体激光元件至所述第4光学元件的光轴即第4光轴上,将所述第2激光束的行进方向设为第2方向,所述第2激光束具有与所述第2方向垂直的第5光轴、以及与所述第2方向和所述第5光轴垂直的第6光轴,所述第3光学元件在所述第5光轴上的光焦度比在所述第6光轴上的光焦度大,到达所述第3光学元件为止的所述第2激光束具有第4发散角θfd2以及第5发散角θsd2,所述第4发散角θfd2是所述第5光轴的方向上的发散角,所述第5发散角θsd2是所述第6光轴的方向上的发散角,所述第4发散角θfd2以及所述第5发散角θsd2满足90
°
>θfd2>θsd2>0,从所述第3光学元件射出的所述第2激光束的所述第5光轴的方向上的发散角即第6发散角θfd22,从所述第4发散角θfd2开始减小,从所述第4光学元件射出的所述第2激光束的所述第5光轴的方向上的成分被校准。
20.发明的效果
21.通过本公开,既能够抑制半导体激光元件的劣化、又能够实现在对象物中的激光的结合效率高、且小型紧凑的光源模块。
附图说明
22.图1是示出第1实施方式所涉及的光源模块的构成的透视图。
23.图2是示出第1实施方式所涉及的第1半导体激光模块的构成的透视图。
24.图3是示出第1实施方式所涉及的第1半导体激光模块的构成的剖视图。
25.图4a是示出第1实施方式所涉及的第1半导体激光模块的光学系统的模式图。
26.图4b是示出第1实施方式所涉及的第1半导体激光模块附近的光学系统的放大图。
27.图4c是示出第1实施方式所涉及的第2半导体激光模块附近的光学系统的放大图。
28.图5是示出第1实施方式所涉及的第1半导体激光模块的制造方法的工序的模式图。
29.图6是示出第1实施方式所涉及的第1半导体激光模块的构成部件的分解图。
30.图7是用于说明第1实施方式所涉及的第2光学元件以及第5光学元件的位置调整的方法的透视图。
31.图8a是示出第1实施方式所涉及的第1半导体激光模块的周围的剖视图。
32.图8b是示出第1实施方式的其他的第1例所涉及的第1半导体激光模块的周围的剖视图。
33.图8c是示出第1实施方式的其他的第2例所涉及的第1半导体激光模块的周围的剖视图。
34.图9a是示出第1比较例所涉及的第1半导体激光模块的周围的剖视图。
35.图9b是示出第2比较例所涉及的第1半导体激光模块的周围的剖视图。
36.图10a是示出第1实施方式所涉及的光纤的周围的模式图。
37.图10b是示出第1比较例所涉及的光纤的周围的模式图。
38.图11是示出第2实施方式所涉及的光源模块的构成的透视图。
39.图12a是示出第2实施方式所涉及的第1半导体激光模块的光学系统的模式图。
40.图12b是用于说明第2实施方式所涉及的会聚角的模式图。
41.图13是用于说明第2实施方式所涉及的光源模块所具有的第1半导体激光模块的构成的分解透视图。
42.图14是用于说明第2实施方式所涉及的第2光学元件以及第5光学元件的位置调整的方法的透视图。
43.图15示出了从第1以及第2实施方式所涉及的第7光学元件射出且到达第12光学元件之前的激光的入射光量分布。
44.图16示出了第2实施方式的第1变形例所涉及的光源模块所具有的第1半导体激光模块的构成的剖视图。
45.图17是示出第2实施方式的第1变形例所涉及的第1半导体激光模块的构成及其制造方法的模式图。
46.图18是示出第2实施方式的第2变形例所涉及的光源模块所具有的第1半导体激光模块的构成的剖视图。
47.图19是示出第2实施方式的第2变形例所涉及的第1半导体激光模块的制造方法的模式图。
48.图20是示出第2实施方式的第3变形例所涉及的光源模块所具有的第1半导体激光模块的光学系统的模式图。
49.图21a是示出第2实施方式的第3变形例所涉及的第1半导体激光模块的制造方法的一个例子的模式图。
50.图21b是示出第2实施方式的第3变形例所涉及的第1半导体激光模块的制造方法的另一个例子的模式图。
51.图22是示出第2实施方式的第4变形例所涉及的光源模块所具有的第1半导体激光模块的光学系统的模式图。
52.图23是示出第2实施方式的第5变形例所涉及的光源模块所具有的第1半导体激光模块的光学系统的剖视图。
53.图24是示出第2实施方式的第6变形例所涉及的光源模块所具有的第1半导体激光模块的光学系统的模式图。
54.图25是示出第2实施方式的第7变形例所涉及的光源模块所具有的第1半导体激光模块的光学系统的模式图。
55.图26是示出第2实施方式的第8变形例所涉及的光源模块所具有的第1半导体激光模块的光学系统的模式图。
56.图27是示出第2实施方式的第9变形例所涉及的光源模块所具有的第1半导体激光模块的光学系统的模式图。
57.图28是示出第2实施方式的第10变形例所涉及的光源模块所具有的第1半导体激光模块的光学系统的模式图。
58.图29是示出第3实施方式所涉及的光源模块的光学系统的透视图。
59.图30是示出图29的xxx-xxx线上的第3实施方式所涉及的光源模块的光学系统的剖切面的剖视图。
60.图31是示出第3实施方式所涉及的光源模块所具有的一个半导体激光模块的构成的透视图。
61.图32a是示出第3实施方式的第1变形例所涉及的光源模块所具有的一个半导体激光模块的构成的透视图。
62.图32b是在模式上示出第3实施方式的第1变形例所涉及的一个半导体激光模块所具有的一个半导体激光元件的周边的构成的剖视图。
63.图33示出了第3实施方式的第2变形例所涉及的光源模块所具有的一个半导体激光模块的构成。
64.图34是示出第4实施方式所涉及的光源模块的构成的透视图。
65.图35a是示出第4实施方式所涉及的光源模块的光学系统的一个例子的透视图。
66.图35b是示出第4实施方式所涉及的第1半导体激光模块的周围的构成的透视图。
67.图36是示出第4实施方式所涉及的光源模块的光学系统的模式图。
68.图37a是示出第4实施方式所涉及的第1半导体激光模块的配置的透视图。
69.图37b是示出第4实施方式所涉及的半导体激光模块单元被固定的样子的透视图。
70.图37c是用于说明第4实施方式所涉及的第2光学元件以及第5光学元件的位置调整的方法的透视图。
71.图38是示出第4实施方式的第1变形例所涉及的第1半导体激光模块的周围的构成的透视图。
72.图39是示出第4实施方式的第2变形例所涉及的光源模块的光学系统的模式图。
73.图40是示出第4实施方式的第2变形例所涉及的第1半导体激光模块的周围的构成的透视图。
74.图41是示出第5实施方式所涉及的光源模块的构成的透视图。
75.图42是示出第5实施方式的第1变形例所涉及的光源模块的构成的透视图。
76.图43是示出第6实施方式所涉及的第1半导体激光模块的构成的透视图。
77.图44是示出第6实施方式所涉及的第1半导体激光模块的制造方法的模式图。
78.图45是示出第7实施方式所涉及的第1半导体激光模块的构成的透视图。
79.图46是示出第8实施方式所涉及的第1半导体激光模块的构成的透视图。
80.图47是示出第8实施方式所涉及的光源模块的光学系统的模式图。
81.图48是示出第9实施方式所涉及的第1半导体激光模块101x的构成的透视图。
82.图49是示出以往的光源模块的构成的透视图。
具体实施方式
83.以下利用附图对本公开的实施方式所涉及的光源模块进行详细说明。另外,以下将要说明的实施方式均为本公开的一个具体例子。因此,以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接方式、步骤、步骤的顺序等均为一个例子,其主旨并非是对本公开进行限定。
84.并且,各个图为模式图,并非是严谨的图示。因此,例如各个图中的比例尺等并非
必须一致。并且,在各个图中对于实质上相同的构成赋予相同的符号,并省略或简化重复的说明。
85.并且在本说明书中,表示等同的要素间关系的表述、以及表示板形状或曲面形状等要素的形状的表述、另外还有数值范围并非仅是严谨的表现,而且包括实质上等同的范围,例如可以是包括百分之几左右的差异。
86.并且本说明书中的“上方”以及“下方”这种表述并非是指绝对空间识别中的上方向(铅直上方)以及下方向(铅直下方),而是基于层叠构成中的层叠顺序,由相对的位置关系来规定的表述。并且,“上方”以及“下方”这种表述不仅适用于两个构成要素相互空出间隔来配置,两个构成要素之间存在其他的构成要素的情况,而且还适用于两个构成要素彼此紧密相接来配置的两个构成要素相接触的情况。
87.并且在本说明书以及附图中,关于从第1半导体激光元件射出且到达对象物的第1激光束,如以下所述。将从第1半导体激光元件至第1光学元件、第2光学元件、第5光学元件以及第7光学元件的光轴设为第1光轴,将在第1光轴上,第1激光束沿着第1光轴行进的方向设为第1方向。并且,将第1激光束的快轴设为第2光轴,将第1激光束的慢轴设为第3光轴。并且,第1方向与第2光轴垂直,第3光轴与第1方向以及第2光轴垂直。
88.并且,关于从第2半导体激光元件射出且到达对象物的第2激光束,如以下所述。将从第2半导体激光元件至第3光学元件、第4光学元件、第6光学元件以及第7光学元件的光轴设为第4光轴,将在第4光轴上,第2激光束的行进方向设为第2方向,将第2激光束的快轴设为第5光轴,将第2激光束的慢轴设为第6光轴。并且,第2方向与第5光轴垂直,第6光轴与第2方向以及第5光轴垂直。
89.并且,x轴、y轴以及z轴表示关于第1半导体激光元件的三维正交坐标系的三个轴,x方向、y方向以及z方向表示沿着上述的x轴、y轴以及z轴的正的方向。
90.并且,ξ轴、η轴以及ζ轴表示关于第1半导体激光模块的三维正交坐标系的三个轴,ξ方向、η方向以及ζ方向表示沿着上述的ξ轴、η轴以及ζ轴的正的方向。
91.在各个实施方式以及各个变形例中,将沿着刚从第1半导体激光元件射出的第1激光束的光轴的行进方向设为z方向,将与刚从第1半导体激光元件射出的第1激光束的第2光轴平行的方向设为x方向、与第3光轴平行的方向设为y方向。
92.并且有如下记载的情况:将沿着刚从第1半导体激光模块射出的第1激光束的光轴的行进方向设为ζ方向,将与刚从第1半导体激光模块射出的第1激光束的第2光轴平行的方向设为ξ方向、与第3光轴平行的方向设为η方向。(另外,在不记载ξ方向、η方向、ζ方向的情况下,ξ方向、η方向、ζ方向分别与x方向、y方向、z方向一致。)
93.因此,关于第1至第6方向,由于激光透过光学元件或反射从而行进方向、快轴以及慢轴发生偏转时,第1至第6方向与空间的方向(x方向等和ξ方向等)的对应关系发生变化。
94.在以下将要说明的实施方式中,有将x以及ξ方向记载为上方、将与x以及ξ方向相反的方向记载为下方的情况。并且有将上方一侧的面记载为上表面、下方一侧的面记载为下表面的情况。并且在本说明书中,“俯视”是指从x以及ξ方向来看光源模块的情况,将此时的图称为平面图。
95.(第1实施方式)
96.[构成]
[0097]
首先,利用图1、图2、图3以及图6,对第1实施方式所涉及的光源模块的构成进行说明。
[0098]
图1是示出第1实施方式所涉及的光源模块1的构成的透视图。更具体而言,图1的(a)是示出光源模块1的全体构成的透视图。图1的(b)是多个半导体激光模块100被放大的透视图。图2是示出第1半导体激光模块101的构成的透视图。图3是示出第1半导体激光模块101的构成的剖视图。图6是示出第1半导体激光模块101的构成部件的分解图。在图1中为了便于说明,而没有对侧壁3的一部分以及第1封装体21的一部分等进行图示。
[0099]
另外,本说明书以及附图中,关于第1激光束以及第2激光束会有进行如下的记载的情况。
[0100]
具体而言,关于第1激光束进行如下的记载:在从第1半导体激光元件射出且到达第1光学元件为止的激光束记作第1激光束l11,到达透光窗为止的激光束记作第1激光束l12,到达第2光学元件为止的激光束记作第1激光束l13,到达第5光学元件为止的激光束记作第1激光束l14,到达第7光学元件为止的激光束记作第1激光束l15,到达第12光学元件为止的激光束记作第1激光束l16,从第7光学元件射出且透过第12光学元件的情况下记作第1激光束l17。
[0101]
并且关于第2激光束,具体而言进行如下的记载:在从第2半导体激光元件射出且到达第3光学元件为止的激光束记作第2激光束l21,到达透光窗为止的激光束记作第2激光束l22,到达第4光学元件为止的激光束记作第2激光束l23,到达第6光学元件为止的激光束记作第2激光束l24,到达第7光学元件为止的激光束记作第2激光束l25,到达第12光学元件为止的激光束记作第2激光束l26,从第7光学元件射出且透过第12光学元件的情况下记作第2激光束l27。
[0102]
另外,关于第1激光束,有记作光轴a1、第1方向d1、第2光轴f1以及第3光轴s1的情况,关于第2激光束,有记作光轴a2、第2方向d2、第5光轴f2以及第6光轴s2的情况。
[0103]
如图1所示,光源模块1具有:外壳2、由多个快轴准直透镜(fac透镜)和多个慢轴准直透镜(sac透镜)以及多个反射镜构成的第7光学元件370、作为聚光透镜的第12光学元件380、光纤4、以及多个半导体激光模块100。另外在本实施方式中,fac透镜是第2光学元件320以及第4光学元件340,sac透镜是第5光学元件350以及第6光学元件360。
[0104]
光源模块1是能够使从多个半导体激光模块100的每一个射出的激光,通过光学系统在空间中进行合束并射出的模块。
[0105]
外壳2具有基底6、侧壁3、以及盖子(未图示)。
[0106]
侧壁3以相对于外壳2的基底6垂直的方式而被配置。并且,侧壁3被配置成围着多个半导体激光模块100等。并且在侧壁3形成有未图示的多个端子,对外壳2的外部与内部进行电连接。侧壁3例如由cu、cu合金、fe-ni-co合金或al构成。并且,基底6例如由cu、cu合金、al、具有高的热传导率的陶瓷(例如,aln或beo)等构成。盖子是覆盖外壳2的上方的部件。
[0107]
在外壳2内设置有多级基底5,该多级基底5的多个级被设置成台阶状。多个半导体激光模块100的每一个分别设置在多级基底5的每个级上。
[0108]
多个半导体激光模块100的每一个是对被输入的电力进行转换,并射出激光的模块。在本实施方式中,设置了6个半导体激光模块100。为了便于识别,有记作第1~第6半导体激光模块的情况。多个半导体激光模块100的每一个在第3光轴s1的方向上排列配置。在
此,作为多个半导体激光模块100的一个例子,对第1半导体激光模块101进行说明。
[0109]
第1半导体激光模块101至少由第1封装体21、盖部件110、第1半导体激光元件11、透光窗317、第1光学元件310构成。以下首先对第1半导体激光模块101的构成部件进行详细说明。
[0110]
<第1封装体>
[0111]
如图1、图2、图3以及图6所示,第1封装体21具有:框体120、底部130、以及被形成在框体120的供电部件。在第1封装体21中,框体120层叠在底部130而被固定。在第1封装体21中,将从底部130朝向框体120的方向设为上方,从上方来看第1封装体21时的表面为上表面。
[0112]
底部130是由热传导率高的无机的材料构成的板状的部件。底部130例如可以由cu或cu合金等金属等构成,也可以由aln、sic或金刚石等陶瓷或多晶体等构成。框体120主要仅位于底部130的周边部分,在进行俯视时,是被设置了中央具有开口的开口部1201(第1开口部)的框状的部件。开口部1201在平面图中的形状为矩形。框体120是主要材料由氧化铝陶瓷或aln陶瓷等无机的绝缘材料构成的部件。底部130的中央部分附近的没有由框体120覆盖的部分的上表面为半导体激光元件搭载面130a。
[0113]
框体120具有供电部件,该供电部件位于框体120的内部以及表面。供电部件由以被图案化的金属布线构成的阳极取出电极131、阴极取出电极134、阳极电极132以及阴极电极135等构成。
[0114]
如图6所示,在第1封装体21的一方的侧面形成有与开口部1201连接的开口部170(第2开口部),在其周边形成有例如由ni、pt或au等金属多层膜构成的第2接合预备膜152。即开口部170是对开口部1201与第1半导体激光模块101的外部在空间上进行连接的开口部。并且,在框体120的上表面以围着开口部1201的周边的方式形成有例如由无机材料(ni、pt、au等金属)构成的第1接合预备膜151。
[0115]
阳极取出电极131是对阳极电极132与第1半导体激光模块101的外部进行连接的电极,阴极取出电极134是对阴极电极135与第1半导体激光模块101的外部进行连接的电极。阳极取出电极131和阴极取出电极134被形成在框体120的上表面,并且与后述的透光窗317隔着开口部1201而相对。也就是说,阳极取出电极131和阴极取出电极134被配置的位置是,与第1封装体21的配置了透光窗317的位置隔着开口部1201处于相反一侧。阳极取出电极131和阴极取出电极134被形成在比半导体激光元件搭载面130a靠近上方的第1封装体21的上表面(即框体120的上表面)。
[0116]
阳极电极132和阴极电极135是对开口部1201内与第1半导体激光模块101的外部进行电连接的电极。在开口部1201内设置有用于设置阳极电极132的平台部、以及用于设置阴极电极135的平台部。两个平台部位于矩形的开口部1201的相对的边上,两个平台部都不位于设置有开口部170的边上。换而言之,在开口部1201内部,平台部被分别设置在与从开口部170朝向阳极取出电极131的方向正交的方向上,在其中一个平台部上形成阳极电极132、另一个平台部上形成阴极电极135。于是,阳极取出电极131以及阴极取出电极134被构成为,通过金属布线以及通孔电极等,分别与阳极电极132以及阴极电极135电连接。并且,阳极电极132、阴极电极135、以及底部130这三方彼此电绝缘。
[0117]
<盖部件>
[0118]
盖部件110由金属或陶瓷材料等无机材料构成,且其表面的一部分或全部形成有au等未图示的接合预备膜。并且,盖部件110覆盖开口部1201的上方。
[0119]
<第1半导体激光元件>
[0120]
第1半导体激光元件11是在半导体基板上形成有半导体层叠膜和光波导的激光元件。第1半导体激光元件11将从外部输入到光波导的电力转换为激光等受激发射光,并使其从光波导的一端即发光点射出。此时,作为激光的快轴的第2光轴f1是第1半导体激光元件11的半导体层叠膜的层叠方向上的轴,作为与快轴正交的慢轴的第3光轴s1是与半导体层叠膜的层叠面平行的轴。第1半导体激光元件11能够通过构成的半导体材料,来改变射出的第1激光束的波长。例如,通过将第1半导体激光元件11采用以al、ga、in等氮化物为主要成分的氮化物类半导体激光元件,从而第1半导体激光元件11能够射出例如在波长350nm至550nm之间具有峰值波长的第1激光束。并且,例如通过将第1半导体激光元件11采用以al、ga、in、as、p构成的半导体为主要成分的半导体激光元件,从而第1半导体激光元件11能够射出例如在波长600nm至1600nm之间具有峰值波长的第1激光束。另外,第1半导体激光元件11并非受上述的半导体材料构成的半导体激光元件所限,并且从第1半导体激光元件11射出的第1激光束的波长也并非受上述的波长所限。
[0121]
第1半导体激光元件11在光波导的波导方向上呈细长的矩形形状。并且,光波导的宽度例如是5μm至300μm,长度例如是500μm至5mm。第1半导体激光元件11是第1激光束在慢轴为多模的多横模激光。
[0122]
并且在本实施方式中,第1半导体激光元件11虽然是在光波导的两个端部形成有法布里-佩罗镜(fabry

p
é
rot mirror)的激光元件,但是并非受此所限。例如,第1半导体激光元件11也可以是在光波导的发光点侧没有形成镜子,可以是所谓的超辐射发光二极管(super luminescent diode)。并且,第1半导体激光元件11也可以是在光波导的发光点侧不形成镜子,而是在出射光的射出方向一侧配置与第1半导体激光元件11为不同的部件的用于谐振的镜子,来进行激光振荡的所谓的外腔式半导体激光器用的元件。
[0123]
并且在本实施方式中,第1半导体激光元件11在开口部1201内与基座50一起配置。
[0124]
<基座(submount)>
[0125]
在本实施方式中,第1半导体激光元件11被固定在基座50上。基座50例如是由aln或sic等结晶或陶瓷等绝缘材料构成的台座形状,在该台座形状的上表面配置了图案形成的彼此绝缘的第1金属膜137和第2金属膜138。在第1金属膜137上配置第2接合部件142。第1金属膜137以及第2金属膜138例如由ni、cu、pt以及au等中的一个或多个金属膜构成。第2接合部件142例如由ausn或snagcu等焊接材料等无机材料构成。在本实施方式中,基座50虽然与第1封装体21为不同的部件,不过也可以作为第1封装体21的一部分而被形成为一体。
[0126]
<第1光学元件>
[0127]
第1光学元件310是由第1半导体激光元件11射出的第1激光束入射的光学部件,由一个或多个光学元件构成。在本实施方式中,第1光学元件310由一个光学部件构成。
[0128]
第1光学元件310是第2光轴f1上的光焦度(focal power)比第3光轴s1上的光焦度大的光学部件。作为一个例子,第1光学元件310是具有光学功能轴(power axis)和非光学功能轴(non-power axis)的柱面透镜(cylindrical lens)。并且被配置成,该光学功能轴与该非光学功能轴为垂直的关系,该光学功能轴与第2光轴f1平行。第1光学元件310具有在
该光学功能轴上的呈凸状曲面的圆柱面,即具有凸状的圆柱表面。
[0129]
第1光学元件310由玻璃等无机透明材料构成,在第1激光束的入射面和出射面形成与激光的波长相符的抗反射涂层膜。在本实施方式中,作为一个例子,第1光学元件310是第1激光束的入射面为平面、出射面为凸状的平凸型的柱面透镜。这种第1光学元件310能够使第2光轴f1上的发散角变窄。
[0130]
<透光窗>
[0131]
透光窗317被固定在第1封装体21,是由从第1光学元件310射出的第1激光束透过的光学部件。透光窗317与第1光学元件310的一部分也有被形成为一体的情况。并且,透光窗317也有由边框等被固定了光学元件的复合部件构成的情况。在本实施方式中,透光窗317是矩形的无机玻璃板,并且是在入射面和出射面形成有抗反射涂层膜的光学部件。
[0132]
<半导体激光模块>
[0133]
接着,对第1半导体激光模块101的构成进行说明。图2是用于说明第1半导体激光模块101的构成的透视图,示出了盖部件110从第1封装体21的上方被取下的样子。
[0134]
第1半导体激光元件11被配置在基座50的上表面。此时,第1半导体激光元件11的光波导被配置在基座50一侧。即第1半导体激光元件11以所谓的结朝下的方式被安装固定。如图2所示,第1激光束l11从第1半导体激光元件11的未图示的发光点向第1光学元件310以及透光窗317放射并行进,从透光窗317射出第1激光束l13。
[0135]
第1激光束也是第1半导体激光模块101射出的光。即在本实施方式中,第1半导体激光模块101射出的光行进的方向与从第1半导体激光元件11刚刚射出的第1激光束l11的方向相同。因此,第2光轴f1是与第1封装体21的底部130和框体120的层叠方向平行的方向。第3光轴s1成为与底部130的半导体激光元件搭载面130a平行的方向。
[0136]
如图3所示,第1金属膜137以及第2接合部件142被依次配置在基座50与第1半导体激光元件11之间。此时,基座50的第1金属膜137从基座50与第1半导体激光元件11之间,以朝向阳极电极132的方向延伸的方式而露出在基座50上。第2金属膜138被配置在第1半导体激光元件11的阴极电极135一侧。
[0137]
基座50经由第5接合部件145而被配置在底部130的上方并被固定。第5接合部件145例如由厚度为1μm以上50μm以下的无机材料(作为一个例子为ausn等焊接材料或au等金属)构成。
[0138]
第1光学元件310是具有凸状的圆柱表面的平凸型柱面透镜,被配置成光学功能轴相对于第1激光束的第2光轴f1平行,非光学功能轴与第3光轴s1平行。因此,第1光学元件310成为仅针对入射光的快轴具有光焦度的透镜,作为fa透镜发挥作用。fa透镜能够对激光的快轴上的发散角进行控制。
[0139]
第1光学元件310被设置在第1支承部件161的上方。
[0140]
第1支承部件161是用于支承第1光学元件310的部件,由玻璃块等构成。更具体而言,第1支承部件161经由金属膜50f和第3接合部件143而被设置在基座50的ζ方向一侧的侧面。第3接合部件143例如由无机材料(作为一个例子为snsb等)构成。
[0141]
透光窗317通过由无机材料构成的接合部件(以下称为第4接合部件144)而被固定在第1封装体21。更具体而言,透光窗317在框体120的ζ方向一侧的侧面,经由第4接合部件144和第2接合预备膜152而被固定。换而言之,透光窗317构成了第1封装体21的窗部。透光
窗317是对第1封装体21进行气密密封的窗部,并且是使第1激光束透过,将从第1半导体激光元件11射出的第1激光束取出到第1半导体激光模块101的外部的窗口。透光窗317以覆盖开口部170的方式而被设置在框体120的外侧。并且,第4接合部件144例如由无机材料(作为一个例子为ausn等焊接材料)构成。并且,第2接合预备膜152例如由无机材料(作为一个例子为ni、pt或au等金属)构成。
[0142]
盖部件110经由第1接合部件141以及第1接合预备膜151覆盖在开口部1201,而与框体120的上表面(ξ方向的面)连接。第1接合部件141例如由snau、snagcu或in等焊接材料等无机材料构成。此时,盖部件110覆盖被形成在框体120的上表面的阳极取出电极131和阴极取出电极134。
[0143]
第1半导体激光模块101进一步具备金属导线190、191以及192,第1半导体激光元件11与框体120的供电部件电连接。
[0144]
具体而言,金属导线190对第1半导体激光元件11的半导体基板侧的表面与基座50的第2金属膜138进行连接。第1半导体激光元件11的光波导侧的表面通过第2接合部件142而与第1金属膜137电连接。
[0145]
金属导线191对基座50的第1金属膜137与第1封装体21的阳极电极132进行电连接。因此,阳极电极132经由金属导线191、第1金属膜137、第2接合部件142而与第1半导体激光元件11电连接。
[0146]
金属导线192对基座50的第2金属膜138与第1封装体21的阴极电极135进行电连接。因此,阴极电极135经由金属导线192、第2金属膜138、金属导线190而与第1半导体激光元件11电连接。
[0147]
通过上述的构成,第1半导体激光元件11通过由阳极取出电极131和阴极取出电极134等构成的供电部件,能够与第1封装体21的外部连接。
[0148]
通过上述的构成,在本实施方式的第1半导体激光模块101中,如图3所示,第1光学元件310以及第1半导体激光元件11被气密密封在由第1封装体21、盖部件110、以及透光窗317构成的构造内。
[0149]
据此,第1半导体激光元件11既能够接受来自第1封装体21外部的供电,又能够避开来自第1封装体21的外侧的有机物等杂质的影响。因此,在第1半导体激光元件11工作中,能够抑制因有机物等杂质附着在第1半导体激光元件11的发光点等而导致的第1半导体激光元件11的劣化。
[0150]
并且,在第1封装体21中,各构成要素通过由金属等无机材料构成的接合部件固定。因此,有机物等杂质不容易析出到第1半导体激光元件11的周边。据此,能够抑制有机物等杂质的附着而导致的第1半导体激光元件11的劣化。
[0151]
并且通过上述的构成,在本实施方式中,在框体120的第1方向d1的侧面设置了透光窗317,朝向透光窗317设置了第1光学元件310和第1半导体激光元件11。通过这种构成,能够将从第1半导体激光元件11射出的第1激光束输出到外部。并且,从第1半导体激光元件11射出的第1激光束以规定的高度射出,通过作为fa透镜的第1光学元件310,从而能够使第2光轴f1(快轴)上的发散角减小了的第1激光束射出。
[0152]
在上述的构成中,阳极电极132与阴极电极135在第1激光束的射出方向即第1方向d1的方向上长,能够使其相对于基座50相邻地配置在与第1方向d1正交的方向的位置。通过
这种构成,如图2所示,能够容易地形成多条金属导线190、191、192。因此,能够从第1封装体21外部向第1半导体激光元件11提供更多的电力。因此,能够使第1半导体激光模块101射出光输出更大的激光。
[0153]
在上述的构成中,第1封装体21可以是在第1激光束的射出方向即第1方向d1的方向上长的矩形形状。于是,阳极取出电极131和阴极取出电极134能够被配置在第1封装体21的与配置了透光窗317的位置夹着开口部1201的相反一侧的位置。通过这种构成,能够在第1半导体激光模块101的第1激光束的射出部附近配置透光窗317和第1光学元件310。因此,能够容易地构成第1半导体激光模块101,并且能够更自由地进行第1半导体激光模块101的光学设计。
[0154]
另外,关于多个半导体激光模块100中的第2~第6半导体激光模块,具有与第1半导体激光模块101相同的构成,因此能够发挥相同的效果。
[0155]
例如,在第2半导体激光模块102中,第2半导体激光元件12经由基座50而被固定在第2封装体22的开口部内。第2半导体激光元件12由第2封装体22、透光窗337、以及盖部件110被气密密封。在第2封装体22的内部还固定有第3光学元件330。因此,从第2半导体激光元件12射出的第2激光束入射到第3光学元件330,能够成为在第2光轴f1(快轴)上减小了发散角的第2激光束,从透光窗337射出到外部。
[0156]
并且,第2封装体22具有:框体120、底部130、以及被形成在框体120的供电部件。供电部件是对第2封装体22的内部与外部进行电连接的布线,在第2封装体22上表面(即框体120的上表面)形成有阳极取出电极1312和阴极取出电极1342。阳极取出电极1312和阴极取出电极1342被形成在相对于半导体激光元件搭载位置,与透光窗317的安装位置相反一侧的第2封装体22的位置上。
[0157]
如图1所示,在光源模块1中,第1半导体激光模块101的阴极取出电极134通过金属导线193,与相邻配置的第2半导体激光模块102的阳极取出电极1312电连接。第2半导体激光模块102的阴极取出电极1342通过金属导线1931,与相邻配置的第3半导体激光模块103的阳极取出电极1313电连接。这样,在光源模块1内能够容易地对相邻的半导体激光模块100进行串联的电连接。
[0158]
在本实施方式中,第1半导体激光模块101以及第2半导体激光模块102在多级基底5排列配置。
[0159]
于是,第1激光束l11与第2激光束l21从第1半导体激光元件11与第2半导体激光元件12射出的方向一致。此时,第1半导体激光模块101以及第2半导体激光模块102是在第1激光束l11的方向以及第2激光束l21的方向上长的矩形形状。因此,能够将第1半导体激光模块以及第2半导体激光模块相邻配置,从而能够实现光源模块的小型化。
[0160]
同样,由于在光源模块1内能够紧凑地配置第1~第6半导体激光模块,因此能够实现光源模块1的小型化。并且,在第1~第6半导体激光模块中,在第1~第6激光束的射出方向相反一侧形成有阳极取出电极以及阴极取出电极,且该阳极取出电极以及阴极取出电极被形成在第1~第6封装体的比半导体激光元件搭载位置更靠上方的上表面。因此,能够通过金属导线等容易地对第1~第6半导体激光模块进行串联的电连接。因此,能够容易地构成光源模块1内的电布线。
[0161]
接着利用图1,对多个fac透镜等光源模块1的光学构成和功能进行说明。
[0162]
在多个半导体激光模块100的每一个的激光射出方向(第1方向d1等)上,分别配置fac透镜和sac透镜,且按照fac透镜、sac透镜的顺序来配置。即fac透镜和sac透镜在光源模块1内配置的数量与半导体激光模块100的数量相对应。
[0163]
fac透镜的一个例子是,被配置在第1半导体激光模块101的激光射出方向的第2光学元件320、以及被配置在第2半导体激光模块102的激光射出方向的第4光学元件340。透过第1光学元件310的第1激光束入射到第2光学元件320,透过第3光学元件330的第2激光束入射到第4光学元件340。
[0164]
fac透镜是具有凸状的圆柱表面的透镜。作为fac透镜的一个例子,由在表面形成有抗反射涂层膜的玻璃构成,激光的入射侧为平面,射出侧为凸形状,是平凸型的柱面透镜。
[0165]
第2光学元件320具有在光学功能轴上呈凸状曲面的圆柱面,即具有凸状的圆柱表面。第2光学元件320具有与光学功能轴正交的方向上的非光学功能轴。第4光学元件340具有在光学功能轴上呈凸状曲面的圆柱面,即具有凸状的圆柱表面。第4光学元件340具有与光学功能轴正交方向上的非光学功能轴。
[0166]
第2光学元件320被配置成,光学功能轴与第1激光的第2光轴f1平行,非光学功能轴与第3光轴s1平行。第4光学元件340也是同样,被配置成光学功能轴与第2激光的第5光轴f2平行,非光学功能轴与第6光轴s2平行。
[0167]
也就是说,第2光学元件320和第4光学元件340以成为在激光的快轴上具有光焦度的透镜的方式而被配置。多个fac透镜对分别入射的激光的快轴方向的成分进行校准。
[0168]
sac透镜的一个例子是,被配置在第1半导体激光模块101的激光的射出方向的第5光学元件350、以及被配置在第2半导体激光模块102的激光的射出方向的第6光学元件360。即在本实施方式中,在第1光学元件310与第5光学元件350之间配置第2光学元件320,在第3光学元件330与第6光学元件360之间配置第4光学元件340。
[0169]
sac透镜是具有凸状的圆柱表面的透镜。作为sac透镜的一个例子,由在表面形成有抗反射涂层膜的玻璃构成,是平凸型的柱面透镜。
[0170]
第5光学元件350具有在光学功能轴上呈凸状曲面的圆柱面,即具有凸状的圆柱表面。第5光学元件350具有与光学功能轴正交方向上的非光学功能轴。第6光学元件360具有在光学功能轴上呈凸状曲面的圆柱面,即具有凸状的圆柱表面。第6光学元件360具有与光学功能轴正交方向上的非光学功能轴。
[0171]
第5光学元件350被配置成,光学功能轴与第1激光的第3光轴s1平行,非光学功能轴与第2光轴f1平行。第6光学元件360也是同样,被配置成光学功能轴与第2激光的第6光轴s2平行,非光学功能轴与第5光轴f2平行。也就是说,第5光学元件350和第6光学元件360是在激光的慢轴上具有光焦度的透镜。多个sac透镜对分别入射的激光的慢轴方向的成分进行校准。
[0172]
通过上述构成,从多个半导体激光模块100射出并透过多个sac透镜的激光成为快轴和慢轴都被校准的出射光来行进。
[0173]
并且,在多个半导体激光模块100的每一个的激光的射出方向(例如,在第1半导体激光模块101为第1方向d1),配置作为多个反射镜的第7光学元件370。
[0174]
第7光学元件370是由透过第5光学元件350的第1激光束、以及透过第6光学元件
360的第2激光束入射的光学部件。第7光学元件370的多个反射镜对由上述的多个fac透镜以及多个sac透镜校准的激光分别进行反射,并将激光的方向偏转90
°
。由第7光学元件370反射的激光以快轴成为同一光轴的方式在空间被合束,并到达被固定在基底6的第12光学元件380。
[0175]
第12光学元件380是由透过第2光学元件320和第5光学元件350的第1激光束、以及透过第4光学元件340和第6光学元件360的第2激光束入射的光学部件。而且,第12光学元件380是由在第7光学元件370反射的第1激光束和第2激光束入射的光学部件。在本实施方式中,第12光学元件380是聚光透镜,对到达的第1激光束以及第2激光束(即多个半导体激光模块100的每一个的激光)进行聚光。通过第7光学元件370,成为快轴为同一光轴的平行的激光入射到第12光学元件380。进一步,由第12光学元件380聚光的第1激光束以及第2激光束入射到作为对象物的一个例子的光纤4的端面部。通过这样被设置的第12光学元件380,从而第1激光束以及第2激光束能够高效地被聚光到作为对象物的光纤4的端面部。
[0176]
光纤4被设置成贯通侧壁3。由第7光学元件370聚光的多个半导体激光模块100的每一个的激光汇聚在光纤4。
[0177]
另外,上述的针对多个半导体激光模块100的每一个的多个fac透镜、多个sac透镜以及多个第7光学元件370能够全部采用相同的形状。
[0178]
[激光的动作]
[0179]
进一步对从多个半导体激光模块100射出的激光进行说明。在此作为一个例子,虽然对第1半导体激光模块101进行说明,其他的半导体激光模块100也是同样的动作。
[0180]
图4a是示出第1半导体激光模块101的光学系统的模式图。具体而言,图4a的(a)是平面图,图4a的(b)是示出图4a的(a)的b-b线上的剖切面的剖视图。在此,在图4a中将第1封装体21和盖部件110以示意的方式作为第1封装体21来记载,第1半导体激光元件11由第1封装体21和透光窗317被气密密封。并且,为了便于对第1半导体激光模块101进行说明,以光波导61成为上表面的所谓的结朝上的构成来记载。
[0181]
图4b是示出图4a的第1半导体激光模块101附近的光学系统的放大图。图4b的(a)是对图4a的(a)进行了放大的图,图4b的(b)是对图4a的(b)进行了放大的图。
[0182]
另外,图4a的(b)以及图4b的(b)虽然是剖视图,但是为了便于了解第1激光束的动作,没有对第1光学元件310、透光窗317、第5光学元件350以及第7光学元件370附加影线。在以后的图中也有同样省略影线的情况。
[0183]
如图4a所示,从第1半导体激光元件11所具有的光波导61的发光点60射出的第1激光束l11是具有规定的发散角的光。此时,第1激光束l11的光强与出射角的依赖关系为,出射角为0度附近的光强最强,即具有近似的单峰性分布。并且在图4a中,在第1激光束的光强成为峰值的1/(e2)的值的位置用虚线示出,其表示第1激光束的发散。
[0184]
在本实施方式中,激光的发散角是光强成为峰值的1/(e2)的值的光线与光轴a1所成的角度。在此,将激光的快轴上的发散角记作θfd、将慢轴上的发散角记作θsd。
[0185]
在本实施方式中,到达第1光学元件310为止的第1激光束l11具有在第2光轴f1上的第1发散角θfd1、以及在第3光轴s1上第2发散角θsd1。而且,透过第1光学元件310以及透光窗317的第1激光束l12以及l13在第2光轴f1具有第3发散角θfd12。
[0186]
并且,利用图4b对发散角进一步进行详细说明。图4b的(a)是对图4a的(a)的第1半
导体激光元件11的发光点60附近进行放大的后图,图4b的(b)是对图4a的(b)的第1半导体激光元件11的发光点60附近进行放大后的图。
[0187]
首先示出第1激光束的动作。
[0188]
第1发散角θfd1以及第2发散角θsd1满足90
°
>θfd1>θsd1>0。具体而言,第1发散角θfd1在18
°
至27
°
之间,第2发散角θsd1在3
°
至10
°
之间。于是,透过第1光学元件310的第1激光束l12以及l13的第2光轴f1方向上的发散角即第3发散角θfd12,从第1发散角θfd1减小。具体而言,第3发散角θfd12在9
°
至20
°
之间。
[0189]
第2激光束也具有同样的作用。在此,利用图4c来示出第2半导体激光模块102中的第2半导体激光元件所射出的第2激光束。图4c是示出第2半导体激光模块102附近的光学系统的放大图。更具体而言,图4c的(a)相当于图4b的(a)、图4c的(b)相当于图4b的(b)。
[0190]
即,从第2半导体激光元件射出的第2激光束l21的第5光轴f2上的第4发散角θfd2、以及第6光轴s2上的第5发散角θsd2满足90
°
>θfd2>θsd2>0。具体而言,第4发散角θfd2在18
°
至27
°
之间,第5发散角θsd2在3
°
至10
°
之间。于是,透过第3光学元件330的第2激光束l22和l23的第5光轴f2方向上的发散角即第6发散角θfd22,从第4发散角θfd2减小。具体而言,第6发散角θfd22在9
°
至20
°
之间。
[0191]
进一步对第1激光束进行说明。
[0192]
接着,透过第1光学元件310的第1激光束l13入射到第2光学元件320。于是,透过第2光学元件320的第1激光束l14的第2光轴f1的成分被校准。透过第5光学元件350的第1激光束l15的第3光轴s1的成分被校准。
[0193]
同样,透过第3光学元件330的第2激光束l23入射到第4光学元件340。于是,透过第4光学元件340的第2激光束l24的第5光轴f2的成分被校准。透过第6光学元件360的第2激光束的第6光轴s2的成分被校准。
[0194]
此时,关于从第5光学元件350射出并传播的第1激光束l15的光强分布,在将光强成为峰值的1/(e2)的值的分布的宽度设为光束宽度时,以第2光轴f1上的光束宽度bfw比第3光轴s1上的光束宽度bsw窄的方式来进行光学设计。
[0195]
于是,在第2光轴f1以及第3光轴s1这双方被校准的第1激光束l17到达第12光学元件380并被聚光,进而到达光纤4的端面部。
[0196]
如以上所述,第1光学元件310被设置在第1封装体21内的第1半导体激光元件11的附近。因此,在第1激光束的光束宽度在第2光轴f1上大幅度地扩散之前,第1激光束的发散角从第1发散角θfd1减小到第3发散角θfd12。为此,能够使在入射到第2光学元件320时的第2光轴f1上的第1激光束l14的光束宽度变窄。因此,能够使第2光学元件320的尺寸变小。并且,由于能够使第2光轴f1上的透过第5光学元件350的第1激光束l15的光束宽度bfw变窄,因此能够使来自其他的半导体激光模块100的激光的光束在第2光轴f1方向上排列。因此,能够使第12光学元件380的尺寸变小。也就是说,能够使光源模块1的光学系统的尺寸变小。
[0197]
并且,在将多个半导体激光模块100配置在光源模块1内的情况下,若半导体激光元件被安装到半导体激光模块100时的位置和方向发生偏离,则半导体激光模块100被安装到光源模块1时的位置和方向也存在偏离。因此,从多个半导体激光模块100射出的各激光的位置和方向在安装精度范围内会参差不齐。为此,为了将各激光聚光到规定的位置,则需要对各激光的聚光位置进行个别调整。第2光学元件320等多个fac透镜由于在第1封装体21
等外部,因此能够容易地对多个fac透镜的位置进行个别调整。因此,第1激光束l17能够高效地聚光到作为对象物的光纤4的端面部的规定的位置。
[0198]
并且,第5光学元件350等多个sac透镜也在第1封装体21等外部。因此,能够容易地对多个sac透镜的位置进行调整。据此,第1激光束l17能够更高效地聚光到作为对象物的光纤4的端面部的规定的位置。
[0199]
另外,关于多个半导体激光模块100中的第2~第6半导体激光模块也是同样,与第1半导体激光模块101的构成相同,能够发挥相同的效果。
[0200]
[半导体激光模块的制造方法]
[0201]
进一步利用图2、图5以及图6,对多个半导体激光模块100的制造方法的一个例子进行说明。在此作为一个例子虽然利用第1半导体激光模块101进行了说明,其他的半导体激光模块100也以同样的方法制造。
[0202]
图5以及图6是第1半导体激光模块101的制造方法的工序的模式图。另外,在以下示出制造方法的附图中,会有设置的方向等由虚线箭头来表示的情况。
[0203]
第1半导体激光模块101如图5以及图6所示,以如下的顺序来制造。
[0204]
如图5所示,首先层叠底部130和框体120,然后对底部130和框体120进行固定,来制造第1封装体21。更具体而言,框体120由第1框部121、第2框部122、以及第3框部123层叠而成。
[0205]
另外,第1框部121是在内侧形成有矩形的开口部1211的陶瓷板。
[0206]
并且,第2框部122是在朝向第1方向d1的方向上形成有向外侧开口的开口部1221的陶瓷板。开口部1221被构成为具有与开口部1211形状相同的开口部,并且在朝向第1方向d1的方向上形成有缺口。另外,缺口成为第1封装体21的开口部170。在第2框部122中配置阳极电极132和阴极电极135。更具体而言,通过成膜,从而以被图案化的金属布线来构成的阳极电极132被配置在开口部1221的η方向上的一端,阴极电极135被配置在开口部1221的η方向上的另一端。
[0207]
并且,在第3框部123通过成膜,从而以被图案化的金属布线来构成的阳极取出电极131和阴极取出电极134在η方向上彼此相离配置。第3框部123是在内侧形成有矩形的开口部1231的陶瓷板。开口部1231在η方向上的宽度,比开口部1221在η方向的宽度大,开口部1231在ζ方向上的宽度,与开口部1221在ζ方向上的宽度相等。在层叠时,以使开口部1211与开口部1221能够被正确重叠的方式,第2框部122被层叠到第1框部121。并且在层叠时,以阳极电极132和阴极电极135在开口部1231内露出的方式,第3框部123被层叠到第2框部122。并且,以底部130、第1框部121、第2框部122、以及第3框部123的各自的第1方向d1的侧面相互一致的方式,来层叠底部130和框体120。通过这种构成,在框体120形成由开口部1211、1221以及1231构成的开口部1201,在开口部1201中,从第1封装体21上表面一直连接到底部130,并且底部130的表面露出。
[0208]
进一步,在第3框部123,通孔电极133以及136以从第3框部123的上表面贯通到下表面的方式而被形成。通过通孔电极133以及136,从而阳极取出电极131以及阴极取出电极134与阳极电极132以及阴极电极135电连接。
[0209]
底部130、第1框部121、第2框部122以及第3框部123例如在以陶瓷的生片(green sheet)被成形后,层叠到底部130上,通过加热烧结而被固定在底部130。于是,通过化学镀
等,在底部130和各电极的露出面形成au膜。并且在开口部170的周边,通过真空镀膜等形成第2接合预备膜152。
[0210]
通过上述的方法,来制造形成有开口部170以及开口部1201,且在内部形成有半导体激光元件搭载面130a的第1封装体21。
[0211]
接着,如图6所示,在第1封装体21安装第1半导体激光元件11等部件。
[0212]
首先,在基座50的上方安装第1半导体激光元件11。此时,在基座50的第2接合部件142上配置第1半导体激光元件11,一边加热一边按压来进行固定。
[0213]
接着,进行用于对第1半导体激光元件11和基座50的第2金属膜138进行电连接的金属导线190的布线。
[0214]
另外,在第1封装体21的开口部170固定透光窗317。此时,在透光窗317的周边部分形成第2接合预备膜152和第4接合部件144,通过一边加热第1封装体21,一边按压透光窗317,来固定透光窗317。
[0215]
接着,安装了第1半导体激光元件11的基座50通过第5接合部件145,而被安装在开口部1201中露出的底部130的半导体激光元件搭载面130a。
[0216]
接着,利用第1支承部件161,将第1光学元件310固定在相对于第1半导体激光元件11为规定的高度以及距离的位置。另外,此时在本实施方式的光源模块1,通过被配置在第1半导体激光模块101的外部的fac透镜和sac透镜,光轴a1被调整。因此,在本工序中不需要采用第1光学元件310进行主动校准这种高精度的位置调整以及固定技术。具体而言,采用光学接触、激光焊接或焊料固定,将第1光学元件310固定到第1支承部件161的规定的位置。此时,在第1支承部件161的半导体激光元件侧,形成有未图示的金属膜和第3接合部件143。于是,一边对安装了基座50的第1封装体21进行加热,一边对第1支承部件161进行位置调整,来安装到基座50的金属膜50f,并通过冷却,将第1支承部件161固定在基座50。通过这种构成,从而能够容易地制造在内部配置了第1光学元件310的第1半导体激光模块101。
[0217]
进一步如图2所示,基座50以及被设置在框体120的阳极电极132和阴极电极135,分别由金属导线191以及192电连接。
[0218]
于是,在第1半导体激光元件11上方配置盖部件110。在盖部件110的周边部分形成有第1接合部件141,该第1接合部件141沿着形成在第1封装体21的开口部1201的周边的第1接合预备膜151而被形成。将第1封装体21加热到规定的温度,在规定的位置配置盖部件110,进一步通过按压,第1封装体21的上方的开口部1201由盖部件110覆盖。通过这种构成以及制造方法,第1半导体激光元件11被气密密封在第1封装体21内。
[0219]
此时,如图3所示,第1半导体激光元件11、第1光学元件310以及透光窗317等光学部件全部由以无机材料构成的接合部件来固定。
[0220]
此时,在制造工序的前半部分使用的第2接合部件142、第4接合部件144、第5接合部件145采用例如熔点为270℃至300℃之间的高熔点的ausn焊料,在下一个工序中,用于固定第1光学元件310的第3接合部件143采用例如熔点为220℃至250℃之间的熔点较低的snsb焊料,用于以盖部件110来密封第1封装体21的第1接合部件141采用例如熔点为210℃至220℃之间的熔点更低的snagcu焊料。通过这种构成,能够抑制在前工序固定的部件在下一个工序的加热固定时发生位置的变化。
[0221]
[fac透镜以及sac透镜的位置的调整方法]
[0222]
接着,借用光源模块1的制造方法,来对多个fac透镜以及多个sac透镜的位置调整的方法进行说明。
[0223]
首先,对在外壳2设置第1半导体激光模块101等的制造方法进行说明。如图1所示,第1半导体激光模块101通过焊料等被固定在多级基底5的一个级上。接着,在外壳2中,光纤4被固定在侧壁3的规定的位置,第12光学元件380被固定在基底6,作为一个反射镜的第7光学元件370被固定在多级基底5的一个级上。
[0224]
接着,第2光学元件320以及第5光学元件350相对于第1半导体激光模块101的位置被调整并被固定。
[0225]
此时,利用图7对第2光学元件320以及第5光学元件350的位置调整的方法进行说明。
[0226]
图7是用于说明第2光学元件320以及第5光学元件350的位置调整的方法的透视图。
[0227]
在多级基底5的一个级的规定的位置上涂覆紫外线固化树脂(未图示),在紫外线固化树脂上配置第2光学元件320以及第5光学元件350。接着,使第1半导体激光模块101工作,射出规定的光量的第1激光束。此时,第1激光束的一部分透过第2光学元件320以及第5光学元件350,由作为一反射镜的第7光学元件370以及第12光学元件380被聚光到光纤4的端面部。
[0228]
此时,一边监视从光纤4的端面部的另一方射出的第1激光束的光强,一边调整第2光学元件320以及第5光学元件350的位置。具体而言,第2光学元件320的位置在与光轴a1平行的方向(方向+a或方向-a)或与第2光轴f1平行的方向(方向+f或方向-f)上被稍微移动,第5光学元件350的位置在与光轴a1平行的方向(方向+a或-a)或与第3光轴s1平行的方向(方向+s或-s)上被稍微移动。此时,以从光纤4的端面部的另一方射出的第1激光束的光强成为最大的方式,来调整第2光学元件320以及第5光学元件350的位置,即进行所谓的主动校准。在此之后通过对紫外线固化树脂照射紫外线,第2光学元件320以及第5光学元件350被固定在多级基底5的一个级。并且,在图7中示出了此时的第1激光束的形状。
[0229]
另外,在此虽然对第1半导体激光模块101进行了说明,不过也可以如图1所示,在设置了多个半导体激光模块100的情况下如以下所示。
[0230]
首先,利用焊料等将多个半导体激光模块100排列固定在多级基底5的各个级上。接着,通过对多个半导体激光模块100的每一个的阳极取出电极(例如,阳极取出电极1312)和阴极取出电极(例如,阴极取出电极134)用金属导线(例如,金属导线193)来连接,多个半导体激光模块100则以串联的方式电连接。
[0231]
接着,作为多个反射镜的第7光学元件370、第12光学元件380、以及光纤4等的位置被调整,由紫外线固化树脂或焊料等而被固定。
[0232]
此时,从多个半导体激光模块100的每一个射出的激光的射出位置以及射出方向在慢轴方向以及快轴方向上,与规定的射出位置以及射出方向不一致。
[0233]
接着,针对多个半导体激光模块100的每一个,设置多个fac透镜(例如,第2光学元件320以及第4光学元件340)、和多个sac透镜(例如,第5光学元件350以及第6光学元件360)。从光纤4的另一方射出的激光的光强被监视,与此同时,这些多个fac透镜以及多个sac透镜的位置被调整,在此之后被固定。据此,多个半导体激光模块100的各自的激光被高
效地聚光到一个光纤4的端面部的规定的位置。
[0234]
[fa透镜以及fac透镜的设计例]
[0235]
在此,利用图8a~图8c,对本实施方式中的更好的fa透镜以及多个fac透镜的例子进行说明。另外,利用作为fa透镜的一个例子的第1光学元件310、以及作为多个fac透镜的一个例子的第2光学元件320进行说明。
[0236]
图8a是示出第1半导体激光模块101的周围的剖视图。图8b是示出第1实施方式的其他的第1例所涉及的第1半导体激光模块1011的周围的剖视图。图8c是示出第1实施方式的其他的第2例所涉及的第1半导体激光模块1012的周围的剖视图。
[0237]
图8a中示出了作为更好的设计的第1半导体激光模块101。具体而言,第3发散角θfd12是恰当的范围内的值(9度以上20度以下)。
[0238]
在图8b所示的第1半导体激光模块1011,设置在第2光轴f1上的光焦度比第1光学元件310大的第1光学元件3101。据此,能够减小通过第2光学元件3201被校准的第1激光束的第2光轴f1方向上的光束宽度bfw。
[0239]
然而,第3发散角θfd121比第1半导体激光模块101的第3发散角θfd12小很多。在这种情况下,作为第2光学元件3201,而需要焦距非常长的透镜。因此,用于调整具有第3发散角θfd121的第1激光束的校准性以及行进方向的第2光学元件3201的移动范围非常大,调整变得困难。
[0240]
在图8c所示的第1半导体激光模块1012中,设置在第2光轴f1上的光焦度比第1光学元件310小的第1光学元件3102。据此,第3发散角θfd122比第1半导体激光模块101的第3发散角θfd12大。在这种情况下,由于第2光学元件3202的焦距短,因此能够缩小第2光学元件3202的位置的移动范围。
[0241]
然而,即使将第2光学元件3202接近于第1半导体激光模块101,但是由于第1激光束的第3发散角θfd122大,因此由第2光学元件3202校准的第1激光束的第2光轴f1方向上的光束宽度bfw增大。这样,第2例所涉及的光源模块的光学系统的尺寸就会增大。
[0242]
并且,关于作为第2光学元件320的多个fac透镜的焦距f2以及作为第5光学元件350的多个sac透镜的焦距f3,只要是f2<f3即可。f2越短,则越能够使第2光轴f1方向上的光束宽度bfw变小,因此能够抑制光源模块1中的光学系统的增大。
[0243]
[比较例]
[0244]
在此,利用图9a~图10b对光源模块1的优越性进行说明。
[0245]
图9a是示出第1比较例所涉及的第1半导体激光模块1013的周围的剖视图。在第1比较例所涉及的第1半导体激光模块1013中,第1光学元件3103是在第1半导体激光元件11射出的第1激光束的第2光轴f1具有能够进行校准的光焦度的透镜。于是,在第1半导体激光模块1013的外部,不必配置在第2光轴f1具有光焦度的光学元件。
[0246]
图9b是示出第2比较例所涉及的第1半导体激光模块1014的周围的剖视图。在第2比较例所涉及的第1半导体激光模块1014中,在第1半导体激光元件11射出的第1激光束的第2光轴f1具有进行校准的光焦度的透镜不配置在第1封装体的内部。于是,在第1半导体激光模块1013的外部的透光窗317的附近,配置在第2光轴f1具有光焦度的第2光学元件3204。
[0247]
图10a是示出第1实施方式所涉及的光源模块1的光纤4的周围的模式图。图10b是示出第1比较例所涉及的光源模块的光纤43的周围的模式图。
[0248]
以下利用图10a和图10b,对在第12光学元件380以及3803附近的激光的动作、以及在作为对象物的光纤4以及43的端面部的激光的结合效率进行说明。图10a的(a)和图10b的(a)是示出光纤4以及43的周围的模式图,图10a的(b)和图10b的(b)是示出分别入射到光纤4以及43的激光的第2光轴f1中的光强的分布图。
[0249]
另外,在图10a和图10b中为了便于说明,利用多个半导体激光模块100中的从第1半导体激光模块101、第2半导体激光模块102以及第3半导体激光模块分别射出的激光进行说明。
[0250]
在此,在图10a中,将从第1半导体激光模块101、第2半导体激光模块102以及第3半导体激光模块分别射出且到达第12光学元件380激光,设为第1激光束l16、第2激光束l26以及第3激光束l36。于是,将透过第12光学元件380的激光的每一个设为第1激光束l17、第2激光束l27以及第3激光束l37。并且,在图10b中,将从第1半导体激光模块1013、第2半导体激光模块以及第3半导体激光模块分别射出并到达第12光学元件3803的激光,设为第1激光束l16、第2激光束l26以及第3激光束l36。于是,将透过第12光学元件3803的激光的每一个设为第1激光束l17、第2激光束l27以及第3激光束l37。另外,在图10a以及图10b中,在第1激光束l16以及l17、第2激光束l26以及l27、第3激光束l36以及l37中附加点状阴影。
[0251]
如图10a所示,在本实施方式中,从多个半导体激光模块100的每一个射出的激光由多个fac透镜(例如第2光学元件320以及第4光学元件340)和多个sac透镜(第5光学元件350以及第6光学元件360)校准,并入射到第12光学元件380。另外,此时在第1激光束和第2激光束中,第1方向d1和第2方向d2一致。
[0252]
如以上所述,多个fac透镜以及多个sac透镜的位置能够容易地被调整。
[0253]
因此,从多个半导体激光模块100的每一个射出的激光,即第1激光束l17、第2激光束l27以及第3激光束l37成为快轴重合在同一光轴且相互平行的在空间上被合束的激光,入射到第12光学元件380。另外,此时在第1激光束l16、第2激光束l26以及第3激光束l36,慢轴不重合在同一光轴。入射到第12光学元件380的激光被有效地聚光到光纤4的端面部的规定的位置。如图10a的(b)中的光纤4中的光强的分布图所示,得到单峰性的、峰值强度大的、光分布的宽度小的被合束后的光分布。即从多个半导体激光模块100的每一个射出的激光以高的结合效率入射到光纤4的端面部。
[0254]
另外,第1比较例所涉及的光源模块主要除了没有配置第2光学元件320、以及第1光学元件3103针对快轴方向进行第1激光束的校准之处以外,其构成与光源模块1相同。
[0255]
在图10b所示的第1比较例所涉及的光源模块中,从多个半导体激光模块射出的激光由半导体激光元件附近的多个fac透镜(例如、第1光学元件3103),在快轴方向上被校准。在这种情况下,能够使第1激光束的快轴的光束宽度变窄。然而,能够对从多个半导体激光模块射出的各激光的行进方向进行调整的第1光学元件3103,被气密密封在第1封装体内。为此,对第1光学元件3103的位置进行调整,并对激光的行进方向进行调整是困难的。并且,相当于第2光学元件320的光学元件没有配置在第1半导体激光模块1013的外部。因此,在第1比较例所涉及的光源模块被制造时,要想在构筑了光源模块的光学系统之后调整关于快轴方向上的第1激光束的行进方向是困难的。在这种情况下,第1光学元件3103等多个fac透镜的位置相对于从半导体激光元件到对象物的光轴a1没有得到精密地调整。因此,在第1比较例中,要想将从多个半导体激光模块分别射出的激光聚光到规定的位置是困难的。因此,
第1比较例所涉及的第1激光束l17、第2激光束l27以及第3激光束l37全都高效地入射到光纤43的端面部是困难的。
[0256]
例如,在入射到图10b的第12光学元件3803之前,第1激光束l17的行进方向与第2激光束l27的行进方向从彼此平行的状态变成微小的倾斜。因此,第1激光束l17到达的位置与光纤43的端面部的规定的位置偏离。并且,第3激光束l37的校准性相对于第2激光束l27的校准性发生微小的偏离。因此,如图10b的(b)的光强的分布图所示,得到具有分散的多个峰值的光分布。因此,在第1比较例中成为与光纤43的端面部的结合效率低的光源模块。
[0257]
并且,第2比较例所涉及的光源模块与光源模块1不同的构成是,在半导体激光模块的内部没有配置第1光学元件310,第2光学元件3204被配置在透光窗317附近。
[0258]
在这种情况下能够调整第2光学元件3204的位置。然而,如图9b所示,由于第1激光束的快轴方向的发散角大,因此在入射到第2光学元件3204时,快轴方向的光束宽度已经扩大。因此,快轴方向的光束宽度bfw增大。在使这种大的光束宽度的激光在空间进行结合时,需要比本实施方式所涉及的第12光学元件380的尺寸大的光学元件,或者需要在进行结合时减少激光的光束数量。例如,在采用与第1实施方式相同大小的第12光学元件380时,则能够结合的激光的光束少。
[0259]
[效果等]
[0260]
如以上所述,本实施方式所涉及的光源模块1具有:第1半导体激光模块101、第2光学元件320、第2半导体激光模块102、以及第4光学元件340,第1半导体激光模块101具有被气密密封的第1半导体激光元件11、以及第1光学元件310,第2半导体激光模块102具有被气密密封的第2半导体激光元件12、以及第3光学元件330。透过第2光学元件320的第1激光束与透过第4光学元件340的第2激光束被合束。在从第1半导体激光元件11至第2光学元件320的光轴a1即第1光轴上,将第1激光束的行进方向设为第1方向d1。第1激光束具有与第1方向d1垂直的第2光轴f1、以及与第1方向d1和第2光轴f1垂直的第3光轴s1。第1光学元件310在第2光轴f1上的光焦度比在第3光轴s1上的光焦度大。到达第1光学元件310为止的第1激光束l11具有第1发散角θfd1和第2发散角θsd1,第1发散角θfd1是第2光轴f1的方向上的发散角,第2发散角θsd1是第3光轴s1的方向上的发散角。第1发散角θfd1以及第2发散角θsd1满足90
°
>θfd1>θsd1>0。从第1光学元件310射出的第1激光束l12的第2光轴f1的方向上的发散角即第3发散角θfd12,从第1发散角θfd1开始减小。从第2光学元件320射出的第1激光束l14的第2光轴f1的方向上的成分被校准。在从第2半导体激光元件12至第4光学元件340的光轴a2即第4光轴上,将第2激光束的行进方向设为第2方向d2。第2激光束具有与第2方向d2垂直的第5光轴f2、以及与第2方向d2和第5光轴f2垂直的第6光轴s2。第3光学元件330在第5光轴f2上的光焦度比在第6光轴s2上的光焦度大。到达第3光学元件330为止的第2激光束l21具有第4发散角θfd2和第5发散角θsd2,第4发散角θfd2是第5光轴f1的方向上的发散角,第5发散角θsd2是第6光轴s2的方向上的发散角。第4发散角θfd2以及第5发散角θsd2满足90
°
>θfd2>θsd2>0。从第3光学元件330射出的第2激光束l22的第5光轴f2的方向上的发散角即第6发散角θfd22,从第4发散角θfd2开始减小。从第4光学元件340射出的第2激光束l24的第5光轴f2的方向上的成分被校准。
[0261]
据此,能够保护第1半导体激光元件11不受有机物等杂质的影响。因此在第1半导体激光元件11的工作中能够抑制有机物等杂质附着在第1半导体激光元件11的发光点,而
导致第1半导体激光元件11的劣化。第2半导体激光元件12也是同样。
[0262]
并且,例如在第1激光束的光束宽度在第2光轴f1大幅度地增大之前,第1激光束的发散角从第1发散角θfd1减小到第3发散角θfd12。因此,能够使在入射到第2光学元件320时的第2光轴f1上的第1激光束l14的光束宽度变窄。因此,能够使第2光学元件320的尺寸变小。也就是说,能够使光源模块1的光学系统的尺寸变小。在第2半导体激光元件12也是同样。
[0263]
并且如以上所述,多个fac透镜的位置容易地被调整。因此,经由多个fac透镜射出的第1激光以及第2激光例如透过第12光学元件380,被高效地聚光到光纤4的端面部的规定的位置。也就是说,从多个半导体激光模块100的每一个射出的激光能够以更高的结合效率入射到对象物(光纤4的端面部)。
[0264]
对以上进行总结,既抑制了第1半导体激光元件11以及第2半导体激光元件12的劣化,又实现了激光在对象物上的结合效率高且小型紧凑的光源模块1。
[0265]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,在被合束的第1激光束和第2激光束中,第1方向d1与第2方向d2一致,第2光轴f1与第5光轴f2一致。
[0266]
据此,从多个半导体激光模块100的每一个射出的激光,即第1激光束以及第2激光束作为快轴重合在同一光轴的彼此平行的被空间上被合束的激光行进。因此,第1激光束以及第2激光束能够以更高的结合效率入射到对象物(光纤4的端面部)。
[0267]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,第1半导体激光模块101具有透光窗317、第1封装体21、以及盖部件110,透光窗317用于使第1激光束透过,并将第1激光束取出到第1半导体激光模块101的外部,第1封装体21具有板状的底部130、以及中央设置有开口部1201(第1开口部)的框体120。第1半导体激光元件11被配置在开口部1201内,盖部件110覆盖开口部1201的上方,第1半导体激光元件11由透光窗317、第1封装体21、以及盖部件110被气密密封。
[0268]
据此,第1半导体激光元件11既能够接受从第1封装体21外部的供电,又不会受到来自第1封装体21的外侧的有机物等杂质的影响。因此,在第1半导体激光元件11的工作中,能够抑制因有机物等杂质附着到第1半导体激光元件11的发光点等而导致第1半导体激光元件11的劣化。另外,第2半导体激光元件12也是同样。
[0269]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,在框体120设置对开口部1201与第1半导体激光模块101的外部在空间上进行连接的开口部170(第2开口部),透光窗317覆盖开口部170。
[0270]
据此,第1半导体激光元件11能够向覆盖开口部170(第2开口部)的透光窗317射出第1激光束。
[0271]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,框体120具有对开口部1201内部与第1半导体激光模块101的外部进行电连接的阳极电极132和阴极电极135。框体120的至少一部分由绝缘体构成。阳极电极132、阴极电极135、以及底部130彼此电绝缘。
[0272]
通过在框体120内设置阳极电极132以及阴极电极135,从而能够提高第1半导体激光模块101的设计自由度。
[0273]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,框体120具有对阳极电极132与第1半导体激光模块101的外部进行连接的阳极取出电极131、以及对阴极电极135与第1半导
体激光模块101的外部进行连接的阴极取出电极134。阳极取出电极131与阴极取出电极134被配置在框体120的上表面。
[0274]
据此,由于在上述位置设置了阳极取出电极131以及阴极取出电极134,因此能够提高第1半导体激光模块101的设计自由度。
[0275]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,阳极取出电极131和阴极取出电极134被配置在隔着开口部1201而与透光窗317相对的位置。
[0276]
据此,由于在上述的位置设置了阳极取出电极131以及阴极取出电极134,因此能够提高第1半导体激光模块101的设计自由度。
[0277]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,第1半导体激光模块101与第2半导体激光模块102在第3光轴s1的方向上排列配置。
[0278]
据此,能够提高第1半导体激光模块101与第2半导体激光模块102的配置的设计自由度。
[0279]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,第1半导体激光模块101所具有的阴极取出电极134与第2半导体激光模块102所具有的阳极取出电极1312由金属导线193电连接。
[0280]
据此,在光源模块1内能够容易地对相邻的半导体激光模块100进行串联地电连接。
[0281]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,第1光学元件310的至少一部分与第3光学元件330的至少一部分,分别由以无机材料构成的接合部件来固定。
[0282]
据此,有机物等杂质难于在第1半导体激光元件11的周边析出。因此,能够抑制因有机物等杂质的附着而导致的第1半导体激光元件11的劣化。第2半导体激光元件12也是同样。
[0283]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,第2光学元件320是具有光学功能轴和与该光学功能轴垂直方向上的非光学功能轴的透镜,并且在该光学功能轴上具有凸状的圆柱表面,该光学功能轴被配置成与第2光轴f1平行。第4光学元件是具有光学功能轴和与该光学功能轴垂直方向上的非光学功能轴的透镜,并且在该光学功能轴上具有凸状的圆柱表面,该光学功能轴被配置成与第5光轴f2平行。
[0284]
据此,第2光学元件320以及第4光学元件340(多个fac透镜)能够容易地对分别入射的激光的快轴方向的成分进行校准。
[0285]
并且,例如本实施方式所涉及的光源模块1具有第5光学元件350和第6光学元件360。透过第5光学元件350的第1激光束l15的第3光轴s1的方向上的成分被校准。透过第6光学元件360的第2激光束l25的第6光轴s2的方向上的成分被校准。透过第5光学元件350的第1激光束l15和透过第6光学元件360的第2激光束l25入射到对象物(光纤4的端面部)。
[0286]
据此,第5光学元件350由于位于第1封装体21的外部,因此能够容易地调整第5光学元件350的位置。因此,第1激光束能够以更高的效率聚光到作为对象物的光纤4的端面部的规定的位置。并且,第2激光束也是同样,因此第1激光束以及第2激光束能够以更高的结合效率入射到对象物(光纤4的端面部)。
[0287]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,透过第2光学元件320的第1激光束l14的第2光轴f1上的光束宽度,比透过第5光学元件350的第1激光束l15的第3光轴s1上
的光束宽度窄。透过第4光学元件340的第2激光束l24的第5光轴f2上的光束宽度,比透过第6光学元件360的第2激光束l25的第6光轴s2上的光束宽度窄。
[0288]
据此,能够使第2光轴f1上的透过第5光学元件350的第1激光束l15的光束宽度bfw变窄,因此能够使来自其他的半导体激光模块100的激光的光束在第2光轴f1方向上排列。因此,能够使由透过第5光学元件350的第1激光束l15入射的光学部件(例如,第12光学元件380)的尺寸变小。第2激光束也是同样。也就是说,能够使光源模块1的光学系统的尺寸变小。
[0289]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,第1光学元件310具备如下的透镜,该透镜具有光学功能轴和垂直于该光学功能轴的方向上的非光学功能轴,并且在该光学功能轴上具有凸状或凹状的圆柱表面。该光学功能轴被配置成与第2光轴f1平行。第3光学元件330具备如下的透镜,该透镜具有光学功能轴和垂直于该光学功能轴的方向上的非光学功能轴,并且在该光学功能轴上具有凸状或凹状的圆柱表面。该光学功能轴被配置成与第5光轴f2平行。
[0290]
据此,第1光学元件310能够使第2光轴f1上的发散角变窄。第3光学元件330也是同样。
[0291]
并且,例如本实施方式所涉及的光源模块1具有第7光学元件370,该第7光学元件370由透过第5光学元件350的第1激光束l15、和透过第6光学元件360的第2激光束l25入射。
[0292]
据此,能够对第1激光束和第2激光束一起进行控制。因此,第1激光束与第2激光束容易被合束,第1激光束以及第2激光束能够以更高的结合效率入射到对象物(光纤4的端面部)。
[0293]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,第5光学元件350是具有光学功能轴和垂直于该光学功能轴的方向上的非光学功能轴的透镜,并且在该光学功能轴上具有凸状的圆柱表面。该光学功能轴被配置成与第3光轴s1平行。第6光学元件360是具有光学功能轴和垂直于该光学功能轴的方向上的非光学功能轴的透镜,并且在该光学功能轴上具有凸状的圆柱表面。该光学功能轴被配置成与第6光轴s2平行。
[0294]
据此,第5光学元件350以及第6光学元件360(多个sac透镜)能够容易地对分别入射的激光的慢轴方向上的成分进行校准。
[0295]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,在第1光学元件310与第5光学元件350之间配置第2光学元件320,在第3光学元件330与第6光学元件360之间配置第4光学元件340。
[0296]
据此,由于能够使第1激光束以及第2激光束的快轴上的光束宽度变得更窄,因此能够使光源模块1的光学系统变小。因此,能够实现小型紧凑的光源模块1。
[0297]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,第7光学元件370由多个反射镜构成。
[0298]
据此,能够对由多个fac透镜以及多个sac透镜校准的激光分别进行反射,能够使激光的方向偏转90
°

[0299]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,第1激光束和第2激光束经由第7光学元件370射出后成为相互平行的光,第2光轴f1与第5光轴f2重合,第3光轴s1与第6光轴s2重合。
[0300]
由于第1激光束与第2激光束成为平行的光、且第2光轴f1与第5光轴f2重合,因此第1激光束以及第2激光束能够以更高的结合效率入射到对象物(光纤4的端面部)。
[0301]
并且,例如本实施方式所涉及的光源模块1具有第12光学元件380,该第12光学元件380由通过第7光学元件370反射的第1激光束l17和第2激光束l27入射。透过第12光学元件380的第1激光束以及第2激光束被聚光到对象物(光纤4的端面部)。
[0302]
通过设置这样的第12光学元件380,第1激光束以及第2激光束能够以更高的结合效率入射到对象物(光纤4的端面部)。
[0303]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,对象物是光纤4的端面部。
[0304]
据此,由于能够使对象物的尺寸变小,从而实现小型紧凑的光源模块1。
[0305]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1中,第1半导体激光元件11是氮化物类半导体激光元件,第2半导体激光元件12是氮化物类半导体激光元件。
[0306]
一般而言,氮化物半导体激光元件会因有机物等杂质的附着而容易劣化。然而通过上述的构成,在作为第1半导体激光元件11以及第2半导体激光元件12而采用了氮化物半导体激光元件的光源模块1中,能够抑制第1半导体激光元件11以及第2半导体激光元件12的劣化。
[0307]
(第2实施方式)
[0308]
接着对第2实施方式进行说明。以下以与第1实施方式的不同之处为中心进行说明,并省略或简化共同之处的说明。
[0309]
[构成]
[0310]
首先利用图11以及图13,对第2实施方式所涉及的光源模块以及半导体激光模块的构成进行说明。
[0311]
图11是示出第2实施方式所涉及的光源模块1a的构成的透视图。更具体而言,图11的(a)是示出光源模块1a的全体构成的透视图。图11的(b)是半导体激光模块100a被放大的透视图。在图11中为了便于说明而省略了侧壁3的一部分的图示。图13是用于说明光源模块1a所具有的第1半导体激光模块101a的构成的分解透视图。
[0312]
在光源模块1a中主要除了以下两点以外,具有与第1实施方式所涉及的光源模块1相同的构成。具体而言,上述的两点是:搭载在光源模块1a的半导体激光模块100a的构成;以及对从半导体激光模块100a射出的激光的快轴的成分进行校准的fac透镜的构成。
[0313]
在本实施方式中与第1实施方式相同,设置了6个半导体激光模块100a。为了便于识别,有记载为第1~第6半导体激光模块的情况下,进一步,将第1半导体激光模块以及第2半导体激光模块分别记载为101a以及102a。另外,多个半导体激光模块100a之中,第2~第6半导体激光模块具有与第1半导体激光模块101a相同的构成。在此,利用第1半导体激光模块101a进行说明。
[0314]
具体而言,第1半导体激光模块101a的第1光学元件310a由第8光学元件318a和第9光学元件319a构成。第2半导体激光模块102a的第3光学元件330a由第10光学元件338a和第11光学元件339a构成。在本实施方式中,第9光学元件319a与第1半导体激光模块101a的透光窗317被形成为一体。换而言之,第9光学元件319a具有将第1激光束取出到第1半导体激光模块101a的外部的透光窗的功能。并且,第11光学元件339a与第2半导体激光模块102a的透光窗337被形成为一体。换而言之,第11光学元件339a具有将第2激光束取出到第2半导体
激光模块102a的外部的透光窗的功能。并且,从第1半导体激光模块101a以及第2半导体激光模块102a射出的激光的快轴方向上的发散角为负值的出射光被射出,即射出会聚的激光束。
[0315]
于是,第2光学元件320a以及第4光学元件340a对在快轴方向会聚的激光的快轴方向进行校准。
[0316]
以下进行更具体的说明。
[0317]
半导体激光模块100a的第1封装体21a虽然由底部130和框体120a构成,但是框体120a与第1实施方式不同。框体120a由第1框部121a和第2框部122a构成。第1框部121a具有由绝缘材料构成的、对第1半导体激光模块101a的外部与内部进行空间上的连接的开口部。并且,该开口部由第1方向d1上的缺口构成。于是,在第1框部121a的上表面形成如下的金属膜,即:分别构成阳极电极132和阳极取出电极131的金属膜、以及分别构成阴极电极135和阴极取出电极134的金属膜。于是,第2框部122a以阳极电极132和阴极电极135配置在自身的内部、阳极取出电极131和阴极取出电极134被配置在自身的外部的方式,被安装在第1框部121a的金属膜一侧。通过这种构造,第1封装体21a就可以不需要通孔电极等这种对不同的框部(例如,第1实施方式中的第2框部122以及第3框部123)进行连接的电极。并且,第1框部121a的缺口通过第1框部121a由底部130和第2框部122a夹持,从而构成了侧面的开口部170。通过上述的构成,第1封装体21a与第1封装体21相比,能够更简单地构成封装体。
[0318]
于是,构成作为fa透镜的第1光学元件310a的第8光学元件318a和第9光学元件319a均为具有凸状的圆柱表面的透镜。作为一个例子,是由无机玻璃构成的一方为平面、相反一侧的面为凸面的平凸型的柱面透镜,并且在入射面和出射面形成有抗反射涂层膜。此时,在第1半导体激光模块101a内被配置成,第8光学元件318a的凸面为激光射出侧,第9光学元件319a的凸面为激光入射侧。于是被配置成,第8光学元件318a和第9光学元件319a的光学功能轴与第1激光束的第2光轴f1平行,非光学功能轴与第3光轴s1平行。第8光学元件318a以及第9光学元件319a具有在光学功能轴呈凸状曲面的圆柱面,即具有凸状的圆柱表面。第3光学元件330a也是同样,由具有凸状的圆柱表面的透镜即第10光学元件338a和第11光学元件339a构成,被配置在第2半导体激光模块102a。
[0319]
第9光学元件319a和第11光学元件339a分别与第1半导体激光模块101a以及第2半导体激光模块102a的透光窗形成为一体。并且,第9光学元件319a在边框171被安装了低熔点玻璃等之后,覆盖第1半导体激光模块101a的第1封装体21a的开口部170。并且,盖部件110以覆盖第1封装体21a的第2框部122a的开口部的方式而被安装。此时,边框171以及盖部件110能够采用陶瓷或金属等不透明的材料。因此,第1半导体激光元件11能够由第9光学元件319a、边框171、以及盖部件110而被简单地气密密封。作为多个fac透镜的第2光学元件320a以及第4光学元件340a是表面具有凹状的圆柱表面的透镜。作为一个例子,是由无机玻璃构成的一方为平面、相反一侧的面为凹面的平凹型柱面透镜,在入射面和出射面形成有抗反射涂层膜。第2光学元件320a被配置成,光学功能轴与第1激光束的第2光轴f1平行,非光学功能轴与第3光轴s1平行。第2光学元件320a以及第4光学元件340a具有在光学功能轴呈凹状的曲面的圆柱面,即具有凹状的圆柱表面。而且,第12光学元件380a与第1实施方式相同,是聚光透镜。
[0320]
[激光的动作]
[0321]
接着,对从多个半导体激光模块100a射出的激光进行说明。在此,以第1半导体激光模块101a为例进行说明,其他的半导体激光模块100a也进行相同的激光的动作。
[0322]
在本实施方式中,透过fa透镜(例如第1光学元件310a)的激光的快轴方向上的发散角θfd为负的值,即成为进行会聚的激光。因此,激光的快轴方向示出以θfc=-θfd来表示的会聚角θfc进行会聚。
[0323]
图12a是示出第1半导体激光模块101a的光学系统的模式图。具体而言,图12a的(a)是平面图,图12a的(b)是示出图12a的(a)的b-b线上的剖切面的剖视图。
[0324]
图12b是用于说明第2实施方式所涉及的会聚角的模式图。第1激光束的会聚角与发散角的情况相同,是光强成为峰值的1/(e2)的值的虚线与光轴a1所成的角度。图12b的(a)示出了第1半导体激光元件11,图12b的(b)示出了第2半导体激光元件12。
[0325]
到达第1光学元件310a的第1激光束l11作为在第2光轴f1方向上具有第1发散角θfd1,在第3光轴s1方向上具有第2发散角θsd1的激光,从第1半导体激光元件11的发光点射出。此时,第1发散角θfd1与第2发散角θsd1的值与第1实施方式相同。于是,第1激光束l11通过透过第1光学元件310a,从而在第2光轴f1方向上,第3发散角θfd12减小到负的值,成为以θfc1=-θfd12>0来表示的第1会聚角θfc1来会聚的激光行进。另外关于第1激光束l11的第3光轴s1方向,由于第1光学元件310a不具有光焦度,因此与入射前相同,以第2发散角θsd1一边发散一边行进。
[0326]
此时,第1光学元件310a由第8光学元件318a以及第9光学元件319a这2个透镜构成,分别具有光焦度。因此,采用光焦度小的2个透镜,能够容易地使第3发散角θfd12大幅度地减小。此时更优选为,为了容易进行透镜的设计,使第1激光束l11的第2光轴f1方向的发散角成为通过第8光学元件318a而平行、通过第9光学元件319a而会聚的角度。
[0327]
接着,第1激光束l13透过第2光学元件320a,第1激光束被校准。因此,透过第2光学元件320a的第1激光束l14能够成为快轴方向的光束宽度bfwa窄的激光。具体而言,例如本实施方式所涉及的第1激光束与第1实施方式相比,成为快轴方向的光束宽度窄的激光。
[0328]
进一步,在本实施方式中以满足θfd1>θfc1>0的方式而被设计。即被设计成,与从第1半导体激光元件11射出的第1激光束的发散角的绝对值相比,透过第1光学元件310a后的激光的会聚角(发散角)的绝对值变小。
[0329]
据此,通过使第1会聚角θfc1的绝对值变小,即使第2光学元件320a以及第5光学元件350的位置被调整,第1激光束的聚光位置也不会过于敏感地变动。换而言之,能够使第2光学元件320a以及第5光学元件350的位置调整的灵敏度减弱。即第2光学元件320a以及第5光学元件350的位置能够容易地调整。
[0330]
如以上所述,第2光学元件320a是具有凹状的圆柱表面的透镜。因此,从第9光学元件319a射出的第1激光束以在第2光轴f1方向上会聚的状态,入射到第2光学元件320a,据此能够使透过第2光学元件320a的第1激光束的第2光轴f1方向的成分平行。因此,在将从第9光学元件319a射出的第1激光束成为第2光轴f1成分会聚的光的情况下,作为第1光学元件310a(第8光学元件318a以及第9光学元件319a)可以采用焦距长的透镜,或者可以使第2光学元件320a与第1封装体21a之间的距离短。因此,能够实现小型紧凑的光源模块1a。
[0331]
并且,第1激光束入射到第7光学元件370。
[0332]
[半导体激光模块以及光源模块的制造方法]
[0333]
进一步,利用图11、图13以及图14对半导体激光模块100a以及光源模块1a的制造方法进行说明。图14是用于说明第2光学元件320a以及第5光学元件350的位置调整的方法的透视图。在此,以第1半导体激光模块101a为例进行说明,其他的半导体激光模块100a的制造方法也是同样。并且,对于与第1实施方式所涉及的第1半导体激光模块101的制造方法重复的部分将省略说明。并且,关于第1半导体激光模块101a内的金属导线也是同样,将省略重复的说明。
[0334]
首先,在第1封装体21a的开口部内的半导体激光元件搭载面的规定的位置上固定安装有第1半导体激光元件11的基座50。并且,第8光学元件318a也同样被固定。于是,在由金属或陶瓷构成且具有框状的形状的边框171,通过低熔点无机玻璃等固定第9光学元件319a。于是,在第1封装体21a的开口部170固定安装了第9光学元件319a的边框171。于是,使用未图示的金属导线对第1半导体激光元件11与第1封装体21a的布线进行布线后,将盖部件110固定在第2框部122a来进行气密密封,据此来制造第1半导体激光模块101a。此时,边框171以及盖部件110与第1实施方式中相同,由形成在第1封装体21a的接合预备膜和接合部件来密封。
[0335]
于是如图11所示,第1半导体激光模块101a被安装在光源模块1a,通过未图示的金属导线对阳极取出电极131与阴极取出电极134进行电连接,从而能够向半导体激光元件供电。于是如图14所示,与第1实施方式相同,对第2光学元件320a和第5光学元件350进行位置调整并固定。此时,第2光学元件320a虽然是具有凹状的圆柱表面的透镜,但是位置调整方法与第1实施方式相同。
[0336]
[相对于第1实施方式的优越性]
[0337]
在此,利用图7、图14以及图15,对本实施方式所涉及的光源模块1a的优越性进行说明。
[0338]
图15示出了从第1以及第2实施方式所涉及的第7光学元件370以及370a射出,并到达第12光学元件380以及380a之前的激光的入射光量分布。更具体而言,图15的(a)示出了图7的光学系统所示的第1实施方式中的入射光量分布,图15的(b)示出了图14中的第2实施方式所涉及的入射光量分布。
[0339]
在此如图15的(a)所示,将入射到第1实施方式所涉及的第12光学元件380的激光之中的、从第1~6半导体激光模块的每一个射出的激光分别设为第1~第6激光束,即分别为l16、l26、l36、l46、l56、l66。同样如图15的(b)所示,将入射到第2实施方式所涉及的第12光学元件380a的激光之中的、从第1~6半导体激光模块的每一个射出的激光分别设为第1~第6激光束,即分别为l16a、l26a、l36a、l46a、l56a、l66a。此时,对于激光慢轴方向上的光学系统也进行同样的设计。
[0340]
如以上所述,与第1实施方式相比,从本实施方式所涉及的第1半导体激光模块101a射出的第1激光束成为快轴方向的光束宽度bfwa比第1实施方式的光束宽度bfw窄的激光,射向第12光学元件380a。因此,从多个半导体激光模块100a的每一个射出的激光也是同样。
[0341]
因此如图15的(b)所示,通过使用于设置多个半导体激光模块100a的多级基底5的各个级的高度减小等,从而能够使第1~第6激光束l16a、l26a、l36a、l46a、l56a、l66a以更高的密度在快轴方向上被合束。因此,如图15的(a)与(b)的比较所示,在本实施方式中与第
1实施方式相比,能够采用尺寸小的第12光学元件380a。并且,即使采用这种第12光学元件380a,也能够对多个激光进行高效地结合。因此,实现了尤其是高度方向(第2光轴f1方向)上尺寸小的光源模块1a。
[0342]
[效果等]
[0343]
如以上所述,在本实施方式所涉及的光源模块1a中,第1光学元件310a的至少一部分(在此为第9光学元件319a)与透光窗317被形成为一体。
[0344]
据此,能够减少构成第1半导体激光模块101b的部件的数量。
[0345]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1a中,在透过第1光学元件310a的第1激光束中,第2光轴f1的成分向第2光学元件320a会聚。在透过第3光学元件330a的第2激光束中,第5光轴f2的成分向第4光学元件340a会聚。
[0346]
这样,由于透过第1光学元件310a的第1激光束会聚,因此即使第2光学元件320a以及第5光学元件350的位置被调整,第1激光束的聚光位置也不容易敏感地变动。即能够容易地调整第2光学元件320a以及第5光学元件350的位置。第2激光束也是同样。因此,从多个半导体激光模块100a的每一个射出的激光能够以更高的结合效率入射到对象物(光纤4的端面部)。
[0347]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1a中,在透过第1光学元件310a的第1激光束中,第2光轴f1的方向上的发散角即第3发散角θfd12,作为第1会聚角θfc1而满足θfc1=-θfd12>0。在透过第3光学元件330a的第2激光束中,第5光轴f2的方向上的发散角即第6发散角θfd22,作为第2会聚角θfc2而满足θfc2=-θfd22>0。第1发散角θfd1、第1会聚角θfc1、第4发散角θfd2、以及第2会聚角θfc2满足θfd1>θfc1>0且θfd2>θfc2>0。
[0348]
这样,通过使第1会聚角θfc1充分地变小,即使第2光学元件320a以及第5光学元件350的位置被调整,第1激光束的聚光位置也不容易敏感地变动。即能够容易地调整第2光学元件320a以及第5光学元件350的位置。第2激光束也是同样。因此,从多个半导体激光模块100a的每一个射出的激光能够以更高的结合效率入射到对象物(光纤4的端面部)。
[0349]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1a中,第2光学元件320a是具有光学功能轴和垂直于该光学功能轴的方向上的非光学功能轴的透镜,并且在该光学功能轴上具有凹状的圆柱表面。该光学功能轴被配置成与第2光轴f1平行。第4光学元件340a是具有光学功能轴和垂直于该光学功能轴的方向上的非光学功能轴的透镜,并且在该光学功能轴上具有凹状的圆柱表面。该光学功能轴被配置成与第5光轴f2平行。
[0350]
据此,由于从第1光学元件310a(在此为第9光学元件319a)射出的第1激光束以在第2光轴f1方向会聚的状态入射到第2光学元件320a,因此能够使透过第2光学元件320a的第1激光束的第2光轴f1方向的成分平行。第2激光束也是同样。因此,能够实现小型紧凑的光源模块1a。
[0351]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1a中,第1光学元件310a由第8光学元件318a和第9光学元件319a构成。第3光学元件330a由第10光学元件338a和第11光学元件339a构成。
[0352]
据此,例如通过对作为具有小的曲率的透镜的第8光学元件318a以及第9光学元件319a进行组合,从而能够得到与采用了一个具有大的曲率的凸透镜同样的效果。
[0353]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1a中,第8光学元件318a是具有光学功
能轴和垂直于该光学功能轴的方向上的非光学功能轴的透镜,并且在该光学功能轴上具有凸状的圆柱表面。该光学功能轴被配置成与第2光轴f1平行。第9光学元件319a是具有光学功能轴和垂直于该光学功能轴的方向上的非光学功能轴的透镜,并且在该光学功能轴上具有凸状的圆柱表面。该光学功能轴被配置成与第2光轴f1平行。第10光学元件338a是具有光学功能轴和垂直于该光学功能轴的方向上的非光学功能轴的透镜,并且在该光学功能轴上具有凸状的圆柱表面。该光学功能轴被配置成与第3光轴s1平行。第11光学元件339a是具有光学功能轴和垂直于该光学功能轴的方向上的非光学功能轴的透镜,并且在该光学功能轴上具有凸状的圆柱表面。该光学功能轴被配置成与第3光轴s1平行。
[0354]
据此,第1光学元件310a由第8光学元件318a以及第9光学元件319a这2个透镜构成,分别具有光焦度。因此,采用光焦度小的2个透镜,能够使第3发散角θfd12大幅度地减小。在第3光学元件330a也是同样。
[0355]
以下对第2实施方式的第1~第10变形例进行说明。以下将以与第2实施方式等不同之处为中心进行说明,并省略或简化共同之处的说明。
[0356]
(第2实施方式的第1变形例)
[0357]
图16是示出第2实施方式的第1变形例所涉及的光源模块所具有的第1半导体激光模块101b的构成的剖视图。
[0358]
在第2实施方式的第1变形例所涉及的光源模块中,除了以下一点以外,其余的构成与第2实施方式所涉及的光源模块1a相同。具体而言,作为第1光学元件310b的一部分的第9光学元件319b与第2实施方式所示的边框171为一体这一点不同。
[0359]
据此,能够减少构成第1半导体激光模块101b的部件的数量。
[0360]
图17是示出第2实施方式的第1变形例所涉及的第1半导体激光模块101b的构成和制造方法的模式图。
[0361]
在本变形例中,第1封装体21与第1实施方式的情况相同。并且,第9光学元件319b虽然是平凸型的柱面透镜,第9光学元件319b的凸部也可以仅形成在第9光学元件319b的中央部分,周边部分可以被形成为平坦的区域。于是,在第9光学元件319b的周边部分形成未图示的基底金属膜、以及例如ausn等作为焊料的第4接合部件144。于是,第9光学元件319b被按压在框体120的开口部170,并通过加热而能够容易地被固定。
[0362]
(第2实施方式的第2变形例)
[0363]
图18是示出第2实施方式的第2变形例所涉及的光源模块所具有的第1半导体激光模块101c的构成的剖视图。
[0364]
在第2实施方式的第2变形例所涉及的光源模块中,主要除以下两点以外,其余的构成与第2实施方式所涉及的光源模块1a相同。具体而言,上述的两点是,作为第1光学元件310c的一部分的第9光学元件319c被气密密封在第1封装体21c内、以及为了堵塞开口部170而设置了透光窗317。
[0365]
第9光学元件319c被设置在第2支承部件162的上方。第9光学元件319c与第2实施方式所涉及的第9光学元件319a相同,是具有凸状的圆柱表面的透镜,被配置成光学功能轴与第2光轴f1平行。第2支承部件162被设置在底部130的上方,用于调整第9光学元件319c相对于第1激光束的位置。透光窗317的构成与第1实施方式的透光窗317相同。
[0366]
据此,能够提高构成第1半导体激光模块101c的光学系统的设计的自由度。
[0367]
图19是示出第2实施方式的第2变形例所涉及的第1半导体激光模块101c的制造方法的模式图。
[0368]
在本变形例中,在第8光学元件318a被固定后,第9光学元件319c以相对于第1半导体激光元件11成为规定的高度以及距离的方式,利用第2支承部件162而被固定。于是,在框体120的开口部170固定透光窗317。
[0369]
(第2实施方式的第3变形例)
[0370]
图20是示出第2实施方式的第3变形例所涉及的光源模块1d所具有的第1半导体激光模块101d的光学系统的模式图。具体而言,图20的(a)是平面图,图20的(b)是示出图20的(a)的b-b线上的剖切面的剖视图。
[0371]
在第2实施方式的第3变形例所涉及的光源模块1d中,主要除了以下一点以外,其余的构成与第2实施方式的第2变形例所涉及的光源模块相同。具体而言,设置了第2实施方式的第2变形例所涉及的第8光学元件318a以及第9光学元件319c为一体的第1光学元件310d这一点不同。
[0372]
据此,能够减少构成第1半导体激光模块101d的部件的数量。
[0373]
图21a是示出第2实施方式的第3变形例所涉及的第1半导体激光模块101d的制造方法的一个例子的模式图。图21b是示出第2实施方式的第3变形例所涉及的第1半导体激光模块101d的制造方法的另一个例子的模式图。更具体而言,图21b的(a)是框体120和底部130的制造工序,图21b的(b)是第1半导体激光模块101d被制造的工序。
[0374]
在基座50的表面形成有第1金属膜137和第2接合部件142,而没有形成第2金属膜。取而代之,在第1半导体激光元件11的基板侧连接的金属导线190d,直接与第1封装体21d的阴极电极135连接。
[0375]
第1封装体21d与第1封装体21的构造不同。具体而言,第1封装体21d被构成为,第1封装体21中的第1框部121a和底部130成为一体。在第1封装体21d中,在底部130、第2框部122b、以及第3框部123c围住的部分形成开口部170。
[0376]
(第2实施方式的第4变形例)
[0377]
图22是示出第2实施方式的第4变形例所涉及的光源模块1e所具有的第1半导体激光模块101e的光学系统的模式图。具体而言,图22的(a)是平面图,图22的(b)是示出图22的(a)的b-b线上的剖切面的剖视图。
[0378]
在光源模块1e中主要除以下一点以外,其余的构成与第2实施方式所涉及的光源模块1a相同。具体而言,设置了第2实施方式所涉及的第8光学元件318a以及第9光学元件319a成为一体的第1光学元件310e之处不同。
[0379]
如图22所示,第1光学元件310e是具有凸状的圆柱表面的透镜,被配置成光学功能轴与第2光轴f1平行。并且,第1光学元件310e与透光窗317被形成为一体。并且,第1光学元件310e的一部分被气密密封在第1封装体21内。更具体而言,第1光学元件310e的一部分是第1光学元件310e上的第1激光束的入射面。
[0380]
(第2实施方式的第5变形例)
[0381]
图23是示出第2实施方式的第5变形例所涉及的光源模块1f所具有的第1半导体激光模块101f的光学系统的剖视图。
[0382]
在光源模块1f中,主要除以下两点以外,其余的构成与第2实施方式所涉及的光源
模块1a相同。具体而言,不同的两点是,作为第1光学元件310f的一部分的第8光学元件318f具有呈凹面的镜面、以及作为第1光学元件310f的一部分的第9光学元件319f的凸面朝向第1封装体21的外侧。
[0383]
在本变形例中,第8光学元件318f具有反射型的呈凹面的镜面。并且,呈凹面的镜面例如是抛物面。第8光学元件318f被配置成与第1半导体激光元件11的发光点60相对。在第8光学元件318f使从发光点60以快轴方向的第1发散角θfd1射出的激光的方向偏转90
°
的同时,减小在第8光学元件318f反射的激光的快轴方向的发散角。在第8光学元件318f反射的激光入射到第9光学元件319f。
[0384]
据此,第1半导体激光模块101f的底部130的朝向与从第1半导体激光模块101f射出的激光的朝向的关系,例如和第1实施方式所涉及的第1半导体激光模块101的底部130的朝向与从第1半导体激光模块101射出的激光的朝向的关系不同。即第1半导体激光模块101f等多个半导体激光模块的配置的设计自由度提高。
[0385]
(第2实施方式的第6变形例)
[0386]
图24是示出第2实施方式的第6变形例所涉及的光源模块1g所具有的第1半导体激光模块101g的光学系统的模式图。具体而言,图24的(a)是平面图,图24的(b)是示出图24的(a)的b-b线上的剖切面的剖视图。
[0387]
在光源模块1g中,主要除以下一点以外,其余的构成与第2实施方式所涉及的光源模块1a相同。具体而言,作为第1光学元件310g的一部分的第9光学元件319g为旋转对称性的凸透镜。
[0388]
如图24所示,透过第9光学元件319g的第1激光束在第2光轴f1方向上以第1会聚角θfc1会聚。并且,透过第9光学元件319g的第1激光束在第3光轴s1方向上,在以会聚角θsc1会聚并结焦后,以发散角θsc1发散而入射到第5光学元件350。
[0389]
在这种情况下,由于第9光学元件319g是针对第3光轴s1方向也具有光焦度的凸透镜,因此使构成第1封装体21的窗部的第9光学元件319g与第5光学元件350的距离增长。因此,能够容易地设计第5光学元件350的位置。
[0390]
(第2实施方式的第7变形例)
[0391]
图25是示出第2实施方式的第7变形例所涉及的光源模块1h所具有的第1半导体激光模块101h的光学系统的模式图。具体而言,图25的(a)是平面图,图25的(b)是示出图25的(a)的b-b线上的剖切面的剖视图。
[0392]
在光源模块1h中,主要除了以下一点以外,其余的构成与第2实施方式所涉及的光源模块1a相同。具体而言,第2光学元件320h是在第2光轴f1方向上具有光焦度且具有凸状的圆柱表面的透镜这一点不同。
[0393]
如图25所示,透过第9光学元件319h的第1激光束在第2光轴f1上以第1会聚角θfc1会聚并结焦后,以发散角θfc1发散而入射到第2光学元件320h。在这种情况下,由于第2光学元件320h是在第2光轴f1方向上具有光焦度且具有凸面的圆柱表面的透镜,因此能够增长构成第1封装体21的窗部的第9光学元件319h与第2光学元件320h的距离。因此,第2光学元件320h的位置的设计变得容易。
[0394]
而且,由于第2光学元件320h被配置在第1激光束的会聚位置的附近,因此能够使第1激光束的快轴方向的光束宽度bfw变窄。
[0395]
(第2实施方式的第8变形例)
[0396]
图26是示出第2实施方式的第8变形例所涉及的光源模块1i所具有的第1半导体激光模块101i的光学系统的模式图。具体而言,图26的(a)是平面图,图26的(b)是示出图26的(a)的b-b线上的剖切面的剖视图。
[0397]
光源模块1i具有将第2实施方式的第3变形例所涉及的光源模块1d的第2光学元件320a替换为第2实施方式的第7变形例的第2光学元件320h的构成。
[0398]
(第2实施方式的第9变形例)
[0399]
图27是示出第2实施方式的第9变形例所涉及的光源模块1j所具有的第1半导体激光模块101j的光学系统的模式图。具体而言,图27的(a)是平面图,图27的(b)是示出图27的(a)的b-b线上的剖切面的剖视图。
[0400]
光源模块1j具有将第2实施方式的第4变形例所涉及的光源模块1e的第2光学元件320a,替换为第2实施方式的第7变形例的第2光学元件320h的构成。
[0401]
(第2实施方式的第10变形例)
[0402]
图28是示出第2实施方式的第10变形例所涉及的光源模块1k所具有的第1半导体激光模块101k的光学系统的模式图。具体而言,图28的(a)是平面图,图28的(b)是示出图28的(a)的b-b线上的剖切面的剖视图。
[0403]
光源模块1k具有将第2实施方式的第6变形例所涉及的光源模块1g的第2光学元件320a,替换为第2实施方式的第7变形例的第2光学元件320h的构成。
[0404]
(第3实施方式)
[0405]
接着对第3实施方式进行说明。在第3实施方式中,与第1以及第2实施方式的不同之处是,采用了多个半导体激光元件被配置成二维的半导体激光模块。以下以与第2实施方式的不同之处为中心进行说明,并省略或简化共同之处的说明。
[0406]
图29是示出第3实施方式所涉及的光源模块1m的光学系统的透视图。图30是示出图29的xxx-xxx线上的光源模块1m的光学系统的剖切面的剖视图。图31是示出光源模块1m的半导体激光模块100m的构成的透视图。
[0407]
如图29至图31所示,光源模块1m具备一个半导体激光模块100m、多个fac透镜、多个sac透镜、第7光学元件370m、第12光学元件380m、光纤4m。多个fac透镜由第2光学元件320m以及第4光学元件340m等构成。多个sac透镜由第5光学元件350m以及第6光学元件360m等构成。第7光学元件370m由多个第1反射镜371以及多个第2反射镜372构成。
[0408]
半导体激光模块100m具有第1封装体21m、多个半导体激光元件(例如,第1半导体激光元件11以及第2半导体激光元件12)、多个基座50、以及透镜阵列光学元件400。透镜阵列光学元件400是第1光学元件310m与第3光学元件330m形成为一体的光学元件。
[0409]
第1封装体21m具有底部130m、框体120m、以及多个支柱180。底部130m例如是由cu等热传导率高的材料构成的平板形状的部件。框体120呈框状,在中央形成有开口部,由科瓦铁镍钴合金(kovar)等构成,由银焊料等固定在底部130m。并且,在框体120m的一方的侧壁形成有作为多个引线插脚的阳极取出电极131m。在与形成阳极取出电极131m的框体120m的一方的侧壁相对的框体120m的侧壁上,形成作为多个引线插脚的阴极取出电极134m。阳极取出电极131m和阴极取出电极134m被设置成贯通框体120m,经由以绝缘性的无机玻璃等构成的绝缘环而被固定在框体120m。
[0410]
多个支柱180是由cu等热传导率高的材料构成的呈长方体状的部件。并且,多个支柱180在底部130m的表面(z轴正方向侧)沿着短轴方向(x方向)以规定的间隔排列配置。多个支柱180以银焊料等固定在底部130m。
[0411]
框体120m以垂直于底部130m的方式而被设置。并且,框体120m被配置成围着多个支柱180。多个半导体激光元件经由基座50,在多个支柱180各自的侧面,沿着长轴方向(y方向)排列而被安装。即多个半导体激光元件在框体120m的开口部被配置成二维。更具体而言,多个半导体激光元件在框体120m的开口部被配置成矩阵状。在本实施方式中虽然示出了多个半导体激光元件被配置成4行4列共16个的情况,不过并非受此所限。此时,多个半导体激光元件的每一个以及基座50的每一个通过ausn焊料等无机材料而被固定。进一步,被安装在一个支柱180的多个半导体激光元件由未图示的金属导线被串联电连接,而且,阳极取出电极131m与阴极取出电极134m连接。另外,为了便于识别,作为多个半导体激光元件的例子,有记载为第1半导体激光元件11、第2半导体激光元件12以及第3半导体激光元件13的情况。
[0412]
第1半导体激光元件11、第2半导体激光元件12以及第3半导体激光元件13作为一个例子,是照射第1激光束、第2激光束以及第3激光束的氮化物类半导体激光元件。第1激光束、第2激光束以及第3激光束从底部130m朝向框体120m的方向(ζ轴正方向、z方向)射出。第1激光束、第2激光束以及第3激光束的慢轴(第3光轴s1、第6光轴s2等)是支柱180的长轴方向(y方向),快轴(第2光轴f1、第5光轴f2等)是多个支柱180排列的方向(x方向)。第2半导体激光元件12相对于第1半导体激光元件11虽然被配置在不同的支柱180的侧面,但是排列在第2光轴f1方向上。第3半导体激光元件13相对于第1半导体激光元件11被配置在相同的支柱180的侧面,沿着第3光轴s1方向排列。
[0413]
透镜阵列光学元件400是由从第1半导体激光元件11、第2半导体激光元件12以及第3半导体激光元件13射出的第1激光束、第2激光束以及第3激光束入射的光学部件。透镜阵列光学元件400具有作为fa透镜来发挥作用的多个双凸型柱面透镜构造。在本实施方式中,如图29至图31所示,多个双凸型柱面透镜构造是在支柱180的长轴方向即第3光轴s1方向上,以相同的形状延伸的透镜构造。多个双凸型柱面透镜构造具有作为一个双凸柱面透镜构造的由第1激光束和第3激光束入射的第1光学元件310m、以及作为一个双凸柱面透镜的由第2激光束入射的第3光学元件330m,在x方向上排列。
[0414]
并且,透镜阵列光学元件400是覆盖被配置在框体120m的z轴正方向侧的框体120m的开口部的部件。即在本实施方式中,透镜阵列光学元件400是盖部件与透光窗形成为一体的光学部件。在透镜阵列光学元件400的周边部具有没有形成双凸柱面透镜构造的平坦的边缘部分,在框体120m的内侧的平坦的台阶部121m通过焊接材料等固定。因此,多个半导体激光元件由框体120m、透镜阵列光学元件400、以及底部130m而被气密密封在第1封装体21m内。通过上述的构成,利用透镜阵列光学元件400能够对第1半导体激光元件11进行气密密封。即能够减少构成光源模块1m的部件的数量。
[0415]
在半导体激光模块100m的激光射出方向上,由激光(第1激光束l13等)入射的多个fac透镜以与多个激光对应的方式,在第2光轴f1方向(ξ方向、x方向)和第3光轴s1方向(η方向、y方向)上排列配置成4行4列的矩阵状。多个fac透镜的每一个的构成与第2实施方式所涉及的第2光学元件320a相同。即第1激光束l13入射到第2光学元件320m。第2激光束l23入
射到第4光学元件340m。
[0416]
并且,经由多个fac透镜射出的激光(第1激光束l14等)入射的多个sac透镜也是同样,在第2光轴f1方向(ξ方向)和第3光轴s1方向(η方向)上排列配置成4行4列的矩阵状。多个sac透镜的每一个的构成与第2实施方式所涉及的第5光学元件350相同。即第1激光束l14入射到第5光学元件350m。第2激光束l24入射到第6光学元件360m。
[0417]
多个fac透镜以及多个sac透镜相对于从半导体激光模块100m射出的多个激光,分别被调整为最佳的位置,由紫外线固化粘合剂等固定。由于多个fac透镜以及多个sac透镜的作用,从多个激光元件射出的多个激光(例如、第1激光束l15以及第2激光束l25)的第2光轴f1方向的光束宽度变窄,成为彼此平行的校准光的激光而向第7光学元件370m行进。
[0418]
在图30中,透过作为sac透镜的第5光学元件350m的第1激光束l15的第2光轴f1(快轴)方向的光束宽度由bfw1来表示。同样,透过多个sac透镜的多个激光的全体的第2光轴f1(快轴)方向的光束宽度由bfw2来表示。经由多个sac透镜的多个激光的全体的光束宽度bfw2与多个半导体激光元件的间隔相对应,此时宽度较宽。
[0419]
透过多个sac透镜的多个激光由多个第1反射镜371反射,进一步由多个第2反射镜372反射。多个第1反射镜371与多个激光对应,被配置成4行4列共16个。并且,多个第1反射镜371相对于第1激光束的第1方向d1,以反射面倾斜45
°
的方式而被配置。
[0420]
于是,在从第1半导体激光元件11朝向第2半导体激光元件12的方向上,多个第1反射镜371的各自的反射面以光束宽度bfw1左右的间隔靠近半导体激光模块100m而依次配置。据此,从第1半导体激光元件11、以及在第1半导体激光元件11的第2光轴f1方向上排列的半导体激光元件(第2半导体激光元件12等)射出的激光(第1激光束l15以及第2激光束l25等)的快轴重合,成为被合束成光束间隔为一个激光的光束宽度左右的激光,向多个第2反射镜372的方向(x轴负方向)行进。
[0421]
并且在图30中也记载了与从第3半导体激光元件13射出的激光、以及从第3半导体激光元件13开始在第2光轴f1方向上排列的半导体激光元件射出的激光分别对应的多个第1反射镜371。
[0422]
与第3半导体激光元件13以及从第3半导体激光元件13开始在第2光轴f1方向上排列的半导体激光元件对应第1反射镜371,与对应于第1半导体激光元件11的第1反射镜371相比,被配置在离半导体激光模块100m远的位置。
[0423]
与从第3半导体激光元件13开始在第2光轴f1方向上排列的半导体激光元件对应的第1反射镜371也是同样,各个反射面以光束宽度bfw1左右的间隔,靠近半导体激光模块100m而依次配置。
[0424]
于是,与离第3半导体激光元件13最远的半导体激光元件对应的第1反射镜371、与对应于第1半导体激光元件11的反射镜,在第1方向d1以光束宽度bfw1左右的间隔而被配置。通过这种构成,从第3半导体激光元件13、以及排列在第3半导体激光元件13的第2光轴f1方向的半导体激光元件射出的激光的快轴重合,成为被合束成光束间隔为一个激光的光束宽度左右的激光,向多个第2反射镜372的方向(x轴负方向)行进。
[0425]
在此,首先对16个半导体激光元件中的8个半导体激光元件进行说明。在图30中,第3半导体激光元件13、从第3半导体激光元件13开始在第2光轴f1方向上排列的半导体激光元件、以及从这些半导体激光元件射出的激光,看上去分别与第1半导体激光元件11、第2
半导体激光元件12、以及第1和第2激光束重合,但是他们在第3光轴s1方向上的位置是偏离的。于是,从第1半导体激光元件11以及从第1半导体激光元件11开始在第2光轴f1方向上排列的半导体激光元件射出的激光、从第3半导体激光元件13以及从第3半导体激光元件13开始在第2光轴f1方向上排列的半导体激光元件射出的激光,由多个第1反射镜371反射后,在从第3光轴s1方向(y方向)来看时,在第2光轴f1方向(z方向)上以光束宽度bfw1左右的间隔来排列。这样,通过由多个第1反射镜371反射,从多个半导体激光元件射出的多个激光(在本实施方式中8束激光)的全体在第2光轴f1(快轴)方向上的合计光束宽度bfw3,与入射前的光束宽度bfw2相比,能够充分地变窄。
[0426]
另外,关于16个半导体激光元件之中的从剩余的8个半导体激光元件射出的激光,与上述的8个半导体激光元件的构成相同,上述的8个成为排列成2列的构成。
[0427]
进一步如图29所示,在多个第1反射镜371反射的多个激光,由多个第2反射镜372反射。此时,从在第2光轴f1方向上排列的半导体激光元件射出的激光由同一个第2反射镜372反射。于是,对从第1半导体激光元件11射出的激光以及从第1半导体激光元件11开始在第2光轴f1方向上排列的半导体激光元件射出的激光进行反射的第2反射镜372的反射面、与对从第3半导体激光元件13射出的激光以及从第3半导体激光元件13开始在第2光轴f1方向上排列的半导体激光元件射出的激光进行反射的第2反射镜372的反射面,在第3光轴s1方向上一致。因此,从第1半导体激光元件11射出的激光以及从第1半导体激光元件11开始在第2光轴f1方向上排列的半导体激光元件射出的激光、与从第3半导体激光元件13射出的激光以及从第3半导体激光元件13开始在第2光轴f1方向上排列的半导体激光元件射出的激光,成为在第2光轴f1(快轴)方向上一致的激光。因此,从半导体激光模块100m射出的多个激光在从多个第2反射镜372射出后,成为2行8列的激光群,向第12光学元件380m行进。因此,多个激光整体的第3光轴s1(慢轴)方向的光束宽度变窄。
[0428]
由多个第2反射镜372反射的多个激光到达第12光学元件380m。由第12光学元件380m聚光的多个激光入射到光纤4m。另外,第12光学元件380m是相当于第2实施方式的第12光学元件380a的光学部件。
[0429]
本实施方式所涉及的光源模块1m是能够使从一个半导体激光模块100m所具有的多个半导体激光元件的每一个射出的激光,通过光学系统在空间中进行合束并射出的模块。
[0430]
具体而言,在半导体激光模块100m中,多个fa透镜成为一体的光学元件相对于16个半导体激光元件的位置被调整并被固定。因此,针对各个半导体激光元件之间的位置不同,对应的fa透镜的位置没有被调整到最佳的位置。然而,在光源模块1m中,除了多个fa透镜成为一体的光学元件以外,准备了与各个半导体激光元件对应的多个fac透镜以及多个sac透镜。因此,多个fac透镜以及多个sac透镜的位置相对于来自半导体激光模块100m的多个激光被分别调整,从而能够射出彼此平行的被校准后的激光。因此,利用第7光学元件370m,能够容易地对多个激光进行空间上的合束。并且,从半导体激光模块100m射出的多个激光的快轴方向的成分的发散角,比从半导体激光元件射出的激光的发散角小。因此,能够容易地对多个fac透镜的位置进行调整。
[0431]
并且,通过本实施方式的构成,能够使多个激光整体的光束宽度在第2光轴f1方向以及第3光轴s1方向上均减小。因此,多个激光能够以高的结合效率入射到对象物(光纤4m
的端面部)。
[0432]
并且,本实施方式所涉及的半导体激光模块100m也可以说是第1半导体激光模块与第2半导体激光模块形成为一体的模块。
[0433]
以下对第3实施方式的第1以及第2变形例进行说明。以下以与第3实施方式等不同之处为中心进行说明,并省略或简化共同之处的说明。
[0434]
(第3实施方式的第1变形例)
[0435]
图32a是示出第3实施方式的第1变形例所涉及的光源模块1n所具有的一个半导体激光模块100n的构成的透视图。图32b是在模式上示出一个半导体激光模块100n所具有的第1半导体激光元件11的周边的构成的剖视图。
[0436]
在半导体激光模块100n中,主要除了以下三点以外,其余的构成与第3实施方式所涉及的光源模块1m相同。具体而言,三点不同之处是:设置了多个支柱180、多个半导体激光元件经由多个基座50被直接配置在底部130m、以及以与半导体激光元件的激光射出侧分别对应地设置了第13光学元件390。
[0437]
多个第13光学元件390位于与多个半导体激光元件分别对应的位置。作为一个例子,第13光学元件390是位于第1半导体激光元件11与第1光学元件310m之间的光学部件。第13光学元件390是相对于半导体激光元件的激光射出方向具有45
°
的反射面的立式镜元件。在本实施方式中,反射面虽然是平面镜,不过也可以是第2实施方式的第5变形例所涉及的第8光学元件318f那样,具有反射型的呈凹面的镜面。呈凹面的镜面例如是抛物面。
[0438]
多个第13光学元件是将多个半导体激光元件的每一个向与底部130m的表面平行的方向(z方向)放出的激光,从底部130m向框体120m的方向(ζ方向、x方向)偏转90
°
的光学元件。因此,第1激光束的第1方向d1偏转90
°

[0439]
在本变形例中由于设置了第13光学元件390,因此多个半导体激光元件能够经由多个基座50配置在底部130m。为此,在多个半导体激光元件产生的焦耳热高效地传递到底部130m,从而能够高效地散热。
[0440]
并且,能够将第3实施方式所涉及的光源模块1m的半导体激光模块100m替换为半导体激光模块100n。通过以从半导体激光模块100n射出的第1激光束的第1方向d1(ζ方向)、第2光轴f1方向(ξ方向)、以及第3光轴s1方向(η方向)与光源模块1m的第1激光束的第1方向d1(ζ方向)、第2光轴f1方向(ξ方向)、以及第3光轴s1方向(η方向)一致的方式来进行配置,从而,从半导体激光模块100n射出的从底部130m朝向框体120m方向(ζ方向)的多个激光示出的动作与光源模块1m相同。也就是说,即使在本变形例中也能够期待与第3实施方式相同的效果。具体而言,在制造半导体激光模块100n时,决定激光的光轴的多个半导体激光元件的发光点、多个第13光学元件390的反射面、以及透镜阵列光学元件400中的多个双凸型柱面透镜构造的位置,即使不是同时被高精度地调整来固定,也能够通过调整多个fac透镜、sac透镜的位置,高精度地对多个激光的行进和校准性进行调整,因此,能够使多个激光以高的结合效率入射到对象物(光纤的端面部)。
[0441]
(第3实施方式的第2变形例)
[0442]
图33示出了第3实施方式的第2变形例所涉及的光源模块所具有的一个半导体激光模块100p的构成。更具体而言,图33的(a)是从半导体激光模块100p的透镜阵列光学元件400p侧来看时的图,图33的(b)是示出图33的(a)的b-b线上的剖切面的剖视图,示出了光学
系统。
[0443]
在半导体激光模块100p中,主要除了以下两点以外,其余的构成与第3实施方式的第1变形例所涉及的光源模块1n相同。具体而言,不同的两点是:多个半导体激光元件与透镜阵列光学元件400p透镜被配置成三角格子状、以及被设置在透镜阵列光学元件400p的多个透镜与第13光学元件的反射面的形状不同。
[0444]
在本变形例中,多个半导体激光元件被配置成三角格子状。更具体而言,多个半导体激光元件以与三角格子状的三角形的顶点的位置对应的方式而被配置。并且,在半导体激光元件的射出侧分别配置的第8光学元件318p以及第10光学元件338p为反射镜,例如具有与第2实施方式的第5变形例中的第8光学元件318f相同的抛物面的呈凹面的反射镜面。并且,被形成在透镜阵列光学元件400p的第9光学元件319p以及第11光学元件339p与第2实施方式的第5变形例中的第9光学元件319f相同,为平凸型的透镜构造。因此,第8光学元件318p和第9光学元件319p的组合构成了第1光学元件310p。第1光学元件310p被设置在与多个半导体激光元件的每一个对应的位置,是作为fa透镜发挥作用的透镜。
[0445]
第8光学元件318p和第9光学元件319p的光轴a1被配置成与三角格子状的三角形的顶点的位置对应。于是如图33的(a)所示,第9光学元件319p以及第11光学元件339p各自的平面图中的界面形成为六边形。
[0446]
半导体激光模块100p的第1封装体21p具有底部130p、以及被固定在底部130p上的框体120p。于是,在框体120p的一方的侧壁形成作为多个引线插脚的阳极取出电极131p。并且,在与框体120p的一方的侧壁相对的侧壁形成作为多个引线插脚的阴极取出电极134p。阳极取出电极131p与阴极取出电极134p的各自的引线插脚被配置成彼此不同。第1半导体激光元件11和第2半导体激光元件12位于第1封装体21p的阳极取出电极131p一侧,在阳极取出电极131p的多个引线插脚的排列方向上排列。
[0447]
从第1半导体激光元件11和第2半导体激光元件12射出的第1激光束以及第2激光束在从半导体激光模块100p射出时与快轴(第2光轴f1以及第5光轴f2)重合来射出。第3半导体激光元件13相对于第1半导体激光元件11排列在第3光轴s1方向上。在第1半导体激光元件11与第3半导体激光元件13的电连接之间配置有第4半导体激光元件14。这样,在本变形例中,由于多个半导体激光元件被配置成三角格子状,因此能够提高半导体激光元件的安装密度。
[0448]
另外,多个半导体激光元件由多个金属导线190p而被串联电连接。在基座50的半导体激光元件侧具备第1金属膜和第2接合部件。多个金属导线190p对阳极取出电极131p、保持第1半导体激光元件11的基座50的第1金属膜、第1半导体激光元件11的基板侧表面、保持第4半导体激光元件14的基座50的第1金属膜、第4半导体激光元件14的基板侧表面、保持第3半导体激光元件13的基座50的第1金属膜、以及阴极取出电极134p进行连接。
[0449]
并且,也可以替代第3实施方式所涉及的光源模块1m所具有的半导体激光模块100m而使用半导体激光模块100p。
[0450]
(第4实施方式)
[0451]
以下对第4实施方式进行说明。在第4实施方式中,多个半导体激光模块分别配置成二维之处、以及第7光学元件由衍射光栅来构成且对多个激光以波长合束的方式进行合束之处与第2实施方式不同。以下以与第2实施方式不同之处为中心进行说明,并省略或简
化共同之处。
[0452]
[构成]
[0453]
首先利用图34以及图35a,对第4实施方式所涉及的光源模块的构成进行说明。
[0454]
图34是示出光源模块1q的构成的透视图。更具体而言,图34的(a)是示出1q的全体构成的透视图。图34的(b)是第4实施方式所涉及的多个半导体激光模块100a等被放大的透视图。
[0455]
图35a是示出光源模块1q的光学系统的一例的透视图。另外在图35a中以虚线箭头来示出具有代表性的激光的动作。
[0456]
如图34以及图35a所示,光源模块1q具有:外壳2q、多个半导体激光模块100a、多个fac透镜(例如,第2光学元件320a以及第4光学元件340a)、多个sac透镜(例如,第5光学元件350以及第6光学元件360)、第1反射镜375q、第2反射镜376q、第3反射镜377q、作为衍射光栅的第7光学元件370q、作为外部谐振用反射镜的第14光学元件391、作为聚光透镜的第12光学元件380a、以及光纤4。另外在图34中省略了第2反射镜376q、第3反射镜377q、第7光学元件370q、第14光学元件391、以及作为聚光透镜的第12光学元件380a。
[0457]
另外在本实施方式中,多个fac透镜(例如,第2光学元件320a以及第4光学元件340a)、多个sac透镜(例如,第5光学元件350以及第6光学元件360)、作为聚光透镜的第12光学元件380a、以及光纤4具有与第2实施方式相同的构成。多个半导体激光模块100a除了具有半导体激光元件以外,还具有与第2实施方式相同的构成。在本实施方式中,与第2实施方式的半导体激光元件的不同之处是,作为半导体激光元件(例如,第1半导体激光元件11)的出射面的端面涂层膜形成了无反射涂层膜。因此,在本实施方式的半导体激光元件中,在出射面与后端面之间没有形成光学谐振腔。
[0458]
在本实施方式也是同样,为了便于识别,作为多个半导体激光模块100a的一个例子,而有记载为第1半导体激光模块101a以及第2半导体激光模块102a的情况。
[0459]
另外在本实施方式中,多个半导体激光模块100a的每一个射出的激光的波长不同。换而言之,第1半导体激光模块101a射出的第1激光束的波长与第2半导体激光模块102a射出的第2激光束的波长不同,例如第1激光束的波长比第2激光束的波长短。
[0460]
多个半导体激光模块100a的每一个与第1以及第2实施方式不同,沿着圆弧而被设置。另外,多个半导体激光模块100a不是像第1实施方式所涉及的多级基底5那样的高度不同的基底,而是被配置成在基底上为同一平面。因此在本实施方式中,第1激光束以及第2激光束从第1半导体激光模块101a以及第2半导体激光模块102a射出的方向不一致。即第1方向d1与第2方向d2不一致,第3光轴s1与第6光轴s2不一致。另外,第1方向d1与第2方向d2存在于与第3光轴s1以及第6光轴s2平行的同一平面内。
[0461]
外壳2q相当于第1实施方式所涉及的外壳2。在外壳2q内设置多个半导体激光模块100a等,由盖子(未图示)来密封。外壳2q具有基底6q、侧壁3q、以及2个盖子(未图示)。基底6q具有第1面61q和第2面62q,第1面61q是呈平板形状的平面,第2面62q是与第1面61q相反一侧的平面。侧壁3q以在基底6q的周边圈围中央的方式而被配置成与第1面61q和第2面62q这双方的平面垂直。2个盖子(未图示)分别被配置在夹着基底6q而形成的侧壁3q的上方和下方。即在外壳2q中通过基底6q、侧壁3q、以及2个盖子(未图示)形成了2个空间。并且,基底6q在中央部附近具有开口部8q。通过开口部8q,外壳2q的2个空间在空间上连接。
[0462]
并且,在基底6q的第1面61q一侧的侧壁3q上形成有作为引线插脚的阳极引线插脚931以及阴极引线插脚934等多个电端子,对外部和内部进行电连接。并且,在基底6q的第2面62q一侧的侧壁3q形成有用于保持光纤4的光纤安装端子,能够将激光从外壳2q的内部取出到外部。
[0463]
在光源模块1q中构成的部件分别被分配到上述的2个空间。具体而言,多个半导体激光模块100a、多个fac透镜、多个sac透镜、第1反射镜375q、以及多个电端子被配置在基底6q的第1面61q一侧的空间。
[0464]
并且,第2反射镜376q、第3反射镜377q、作为衍射光栅的第7光学元件370q、第14光学元件391、第12光学元件380a、以及光纤4被配置在基底6q的第2面62q一侧的空间。于是,被固定在侧壁3q的多个电端子以及光纤4以外的部件在各个空间中被固定在基底6q。
[0465]
进一步在多个半导体激光模块100a的附近,用于向半导体激光模块100a供电的阳极布线块291以及阴极布线块294被固定在基底6q。阳极布线块291以及阴极布线块294是通过在氧化铝陶瓷等绝缘块的表面形成ni、au等金属膜而构成的。关于排列成圆弧的18个半导体激光模块100a的各自的阳极取出电极和阴极取出电极,彼此相邻的阴极取出电极与阳极取出电极由金属导线等而被串联电连接。于是,两端的半导体激光模块100a的阳极取出电极和阴极取出电极与阳极布线块291和阴极布线块294电连接。阳极布线块291以及阴极布线块294与外壳2q的阳极引线插脚931以及阴极引线插脚934分别通过金属导线电连接。例如,第1半导体激光模块101a的阳极取出电极131通过铝导线等金属导线194而与阳极布线块291电连接。第1半导体激光模块101a的阴极取出电极134通过金属导线193,与相邻的第2半导体激光模块102a的阳极取出电极1312电连接。第2半导体激光模块102a的阴极取出电极1342通过金属导线1931,与相邻的第3半导体激光模块的阳极取出电极电连接。这样,在光源模块1q中利用阳极引线插脚931和阴极引线插脚934,能够向内部的多个半导体激光模块供电。
[0466]
第1~第3反射镜375q、376q以及377q的每一个对从多个半导体激光模块100a的每一个射出的激光,以多个反射面进行反射。第1~第3反射镜375q、376q以及377q对多个激光进行合束,作为用于使激光从光纤4射出的功能,并非是必需的构成要素。然而,由于第1~第3反射镜375q、376q以及377q使多个激光的光路反射或返回、或者变更行进方向等,因而为了使光源模块1q小型化、薄型化而被配置。
[0467]
在本实施方式中,第7光学元件370q为衍射光栅,由从多个半导体激光模块100a的每一个射出的激光入射,并且通过波长合束来对激光进行合束,使其作为沿着同一光轴行进的激光射出。
[0468]
第14光学元件391是半反射镜(half-mirror),对从多个半导体激光模块100a的每一个射出的激光的一部分进行反射,并使其余的部分透过。在第14光学元件391反射的激光被反馈到射出该激光的半导体激光模块100a的半导体激光元件的发光点。例如,入射到第14光学元件391的第1激光束的一部分经由第14光学元件391射出,透过第5光学元件350和第2光学元件320a,入射到第1半导体激光元件11。因此,第14光学元件391起到在多个半导体激光元件的每一个的射出侧的用于谐振的镜子的作用。另外,在本实施方式中,第14光学元件391被配置在第7光学元件370q与第12光学元件380a之间的光轴上。
[0469]
第12光学元件380a是将从第14光学元件391射出的激光聚光到光纤4的聚光透镜。
[0470]
在此利用图35b,对作为多个半导体激光模块100a的一个例子的第1半导体激光模块101a的构成进行说明。另外,多个半导体激光模块100a中的除第1半导体激光模块101a以外的半导体激光模块的构成与第1半导体激光模块101a相同。并且,在本实施方式中,也将被固定在模块支承部件163的半导体激光模块100a用作半导体激光模块单元1000。
[0471]
图35b是示出第1半导体激光模块101a的周围的构成的透视图。模块支承部件163呈具有长方形的平板形状。并且,模块支承部件163为了使在第1半导体激光模块101a产生的热高效地散热到外壳2q,而可以由热传导率高的部件构成。模块支承部件163例如由cu的平板构成,在该平板的表面镀上ni或au。并且在模块支承部件163的呈长方形的平板形状的长轴方向上形成用于固定螺钉的两个开口部。第1半导体激光模块101a通过焊料等接合部件被固定在模块支承部件163的规定的位置。通过使用由这种被固定在模块支承部件163的半导体激光模块100a构成的半导体激光模块单元1000,从而能够容易地用螺钉等将半导体激光模块单元1000固定在外壳等保持部件。
[0472]
并且,第2光学元件320a和第5光学元件350被设置在模块支承部件163的一个面的规定位置上,并且是位于半导体激光模块100a的激光射出侧的位置。此时,第2光学元件320a由光学支承部件164支承,第2光学元件320a的位置被固定。
[0473]
[激光的动作]
[0474]
进一步利用图36对从多个半导体激光模块100a的每一个射出的激光进行说明。
[0475]
图36是示出光源模块1q的光学系统的模式图。另外在图36中,多个激光的每一个的光轴(光轴a1以及光轴a2等)以虚线箭头来表示。
[0476]
如图36所示,从排列呈圆弧状的多个半导体激光模块100a射出分别具有规定的波长的激光,并向第1反射镜375q行进。第1反射镜375q对由多个fac透镜以及多个sac透镜校准后的多个激光进行反射。第2反射镜376q对由第1反射镜375q反射的多个激光进行反射。
[0477]
第7光学元件370q对由第2反射镜376q反射的多个激光进行合束,并向第3反射镜377q射出。第3反射镜377q对从第7光学元件370q射出的多个激光进行反射。第14光学元件391使由第3反射镜377q反射的多个激光的一部分反射,使其余的部分透过。第12光学元件380a将从第14光学元件391射出的多个激光聚光到光纤4的入射端面。即第12光学元件380a将从第14光学元件391透过的其余部分的激光聚光到光纤4的入射端面。光纤4将入射到入射端面的激光引导到光源模块1q的外部。
[0478]
在此对作为衍射光栅的第7光学元件370q和作为半反射镜的第14光学元件391的动作进行更具体地说明。
[0479]
首先对第14光学元件391进行说明。由第14光学元件391反射的多个激光各自的一部分经由第3反射镜377q、第7光学元件370q、第2反射镜376q、以及第1反射镜375q分别返回到多个半导体激光模块100a。
[0480]
此时,在多个半导体激光模块100a所具有的多个半导体激光元件各自的后端面与第14光学元件391之间形成光学谐振腔。即在本实施方式中,多个半导体激光模块100a分别所具有的多个半导体激光元件是外腔半导体激光元件(ecld:external cavity lasers diode)。
[0481]
此时,从多个半导体激光模块100a的每一个射出的激光以互不相同的入射角度入射到第7光学元件370q。因此,相对于入射到第7光学元件370q的激光的入射角αi(例如在第
1半导体激光模块101a中为入射角αi(1)),若从第7光学元件370q射出并朝向第14光学元件391的衍射光即激光的出射角αo不设定为规定的角度,则不能作为外部谐振激光来振荡。
[0482]
另外,出射角αo由多个激光的各自的入射角αi、第7光学元件370q的衍射光栅的衍射光栅间距、以及入射的激光的波长来决定。
[0483]
因此,在决定构成外部谐振激光的半导体激光元件的激光振荡波长后,将半导体激光模块100a的位置以及激光的射出方向、第7光学元件370q的位置、朝向以及衍射光栅间距、第14光学元件391的位置以及朝向设定为规定的值,因此能够作为外部谐振激光来振荡。
[0484]
具体而言,例如针对第1半导体激光模块101a进行上述的设定,从而与第1半导体激光模块101a的激光的入射角αi(1)和出射角αo对应的振荡波长被决定,激光经由第14光学元件391射出并朝向第12光学元件380a行进。另外,在第7光学元件370q的衍射光栅中,以经由第7光学元件370q射出并向第14光学元件391行进的衍射光即激光的比例,比射出到其他的方向的衍射光大很多的方式,对衍射光栅深度和衍射光栅形状进行最佳化。
[0485]
在光源模块1q中,通过针对多个半导体激光模块100a全都决定成上述的条件能够成立的配置和振荡波长范围,从而多个半导体激光模块100a的每一个能够作为被决定了振荡波长的ecld发挥作用,从第7光学元件370q以相同的出射角αo、同一光轴来射出激光。
[0486]
对以上进行总结,本实施方式所涉及的光源模块1q是能够通过光学系统来对从多个半导体激光模块100a的每一个射出的激光进行波长合束并射出的模块。
[0487]
[fac透镜以及sac透镜的位置的调整方法]
[0488]
接着,针对本实施方式中的光源模块1q的制造方法,以fac透镜以及sac透镜的位置的调整方法为中心,利用图34、图37a~图37c进行说明。在此,对作为多个fac透镜的一个例子的第2光学元件320a、和作为多个sac透镜的一个例子的第5光学元件350进行说明。
[0489]
图37a是示出第4实施方式所涉及的第1半导体激光模块101a的配置的透视图。图37b是示出第4实施方式所涉及的半导体激光模块单元1000被固定的样子的透视图。图37c是用于说明第4实施方式所涉及的第2光学元件320a以及第5光学元件350的位置调整的方法的透视图。
[0490]
首先如图37a所示,在模块支承部件163的一个面上的规定的位置固定第1半导体激光模块101a,来制造半导体激光模块单元1000。此时,在模块支承部件163与第1半导体激光模块101a之间例如夹着snagcu等焊料膜,通过加压加热来固定。
[0491]
接着,将阳极布线块291和阴极布线块294固定在基底6q。接下来,将多个半导体激光模块单元1000固定在外壳2q的规定的位置。此时,在基底6q的第1面61q的规定的位置形成多个螺孔,如图37b所示,能够由螺钉166将半导体激光模块单元1000固定在基底6q。因此,能够容易地将多个第1半导体激光模块101a固定在外壳2q。接着,使用金属导线,对多个半导体激光模块100a、阳极布线块291、阴极布线块294、阳极取出电极131、以及阴极取出电极134进行电连接。
[0492]
接着,第12光学元件380a、第14光学元件391、第3反射镜377q、第7光学元件370q、第2反射镜376q通过紫外线固化粘合剂等,被固定在基底6q的第2面62q上。并且,第1反射镜375q通过紫外线固化粘合剂等,被固定在基底6q的第1面61q上。接下来安装光纤4,在从多个半导体激光模块100a射出激光时,以能够监视结合在光纤4的激光的光量的方式来安装。
[0493]
接下来,将多个fac透镜和多个sac透镜配置在模块支承部件163上的规定的位置,一边调整与多个半导体激光模块100a的位置一边进行固定。
[0494]
具体而言,如图37c所示,首先将光学支承部件164固定在模块支承部件163的一个面上的规定的位置。接着将第2光学元件320a和第5光学元件350配置在模块支承部件163的一个面上。此时,在第2光学元件320a与光学支承部件164之间、第5光学元件350与模块支承部件163之间配置固化前的紫外线固化粘合剂。并且向半导体激光元件提供电力,以使激光射出。于是,一边对来自光纤4的出射光的光量等进行监视,一边使第2光学元件320a的位置在与光轴a1平行的方向(方向+a或方向-a)或与第2光轴f1平行的方向(方向+f或方向-f)上细微地移动,并且使第5光学元件350的位置在与光轴a1平行的方向(方向+a或方向-a)或与第3光轴s1平行的方向(+s、-s)上细微地移动。于是,在最佳的位置照射紫外线,将第2光学元件320a、光学支承部件164、第5光学元件350固定在最佳的位置。即与第1实施方式相同,进行主动校准。
[0495]
另外,在本实施方式中,在半导体激光模块100a中,阳极取出电极131和阴极取出电极134被形成在上表面侧(即设置盖子一侧)。因此,能够利用探针等分别使半导体激光模块100a工作,从而能够高效地进行主动校准。
[0496]
[效果等]
[0497]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1q,第7光学元件370q为衍射光栅。
[0498]
据此,实现了能够以更高的效率对从多个半导体激光模块100a的每一个射出的激光进行合束的光源模块1q。
[0499]
如以上所述,在本实施方式所涉及的光源模块1q中,第1激光束的波长与第2激光束的波长不同。
[0500]
据此,本实施方式所涉及的光源模块1q能够通过光学系统,对从多个半导体激光模块100a的每一个射出的彼此波长不同的激光进行合束并使被合束后的激光射出。即实现了能够进行波长合束的光源模块1q。
[0501]
并且,例如本实施方式所涉及的光源模块1q具有第14光学元件391,该第14光学元件391由从第2光学元件320a和第5光学元件350透过的第1激光束入射。入射到第14光学元件391的第1激光束的一部分从第14光学元件391射出,透过第5光学元件350和第2光学元件320a入射到第1半导体激光元件11。
[0502]
据此,第14光学元件391作为在多个半导体激光元件的每一个的射出侧的用于谐振的镜子发挥作用。因此,能够在多个半导体激光模块100a所具有的多个半导体激光元件的每一个的后端面与第14光学元件391之间形成光学谐振腔。
[0503]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块1q中,第14光学元件391被配置在第7光学元件370q与第12光学元件380a之间的光轴上。
[0504]
据此,能够在多个半导体激光元件的每一个的后端面与第14光学元件391之间更高效地产生谐振。并且,通过在多个半导体激光元件的每一个的后端面与第14光学元件391之间配置第7光学元件370q,因此能够使各个半导体激光元件的振荡波长成为恰当的波长,使入射到第7光学元件370q并射出的各个出射光进行波长合束。因此,在第7光学元件370q能够更有效地进行波长合束。
[0505]
以下对第4实施方式的第1以及第2变形例进行说明。以下以与第4实施方式的不同
之处为中心进行说明,并省略或简化共同之处的说明。
[0506]
(第4实施方式的第1变形例)
[0507]
图38是示出第4实施方式的第1变形例所涉及的第1半导体激光模块101a的周围的构成的透视图。
[0508]
在第4实施方式的第1变形例所涉及的光源模块中,主要除了以下一点以外,其余的构成与第4实施方式所涉及的光源模块1q相同。具体而言,该不同之处是第5光学元件350被配置在第2光学元件320a与第9光学元件319a之间。
[0509]
并且,第2光学元件320a通过粘合剂167而被固定在从模块支承部件163凸出的2个光学元件保持部165。2个光学元件保持部165被构成为,在第3光轴s1方向上夹着第2光学元件320a。通过这种构成,在粘合剂167固化前,第2光学元件320a能够在光轴a1方向(+a,-a)以及第2光轴f1方向(+f、-f)上细微地移动。即第2光学元件320a向光轴a1方向以及第2光轴f1方向的位置调整变得容易。
[0510]
并且,通过这种构成,即使在本变形例中也能够与第4实施方式同样,实现能够进行波长合束的光源模块。
[0511]
另外,与第4实施方式同样,第2光学元件320a被配置在第5光学元件350与第9光学元件319a之间,也可以与第2光学元件320a相对应地配置光学元件保持部165。
[0512]
(第4实施方式的第2变形例)
[0513]
图39是示出第4实施方式的第2变形例所涉及的光源模块1r的光学系统的模式图。图40是示出第4实施方式的第2变形例所涉及的第1半导体激光模块101a的周围的构成的透视图。
[0514]
在光源模块1r中主要除了以下三点以外,其余的构成与第4实施方式所涉及的光源模块1q相同。具体而言,不同的三点是:作为在第5光学元件350与第1反射镜375q之间波长选择用的衍射光栅的激光分束元件210与各个半导体激光模块100a相对应地配置、第14光学元件391与激光分束元件210分别相对应地配置、以及第7光学元件370r是反射型的衍射光栅。
[0515]
在本变形例中,多个激光分束元件210的每一个被配置在多个sac透镜的每一个与第1反射镜375q之间。于是,作为在半导体激光元件的射出侧的用于谐振的镜子发挥作用的第14光学元件391以与激光分束元件210相对的方式而被配置在激光分束元件210附近。进一步如图40所示,激光分束元件210和第14光学元件391被固定在安装半导体激光模块100a的模块支承部件163,构成半导体激光模块单元1000。此时,在模块支承部件163固定作为旋转电动机的执行机构211,激光分束元件210被固定在执行机构211的旋转轴上。
[0516]
多个激光分束元件210是将第1激光束在第1光轴(光轴a1)上进行分束的光学部件。多个激光分束元件210例如是具有规定的衍射光栅间距的衍射光栅。例如图40所示,入射到一个激光分束元件210的第1激光束l15按照衍射光栅间距和第1激光束l15的入射角度,一部分的激光作为衍射光l151向第14光学元件391行进。即在激光分束元件210被分束的第1激光束入射到第14光学元件391。在第14光学元件391反射的激光被反馈到射出该激光的半导体激光模块100a的半导体激光元件的发光点。
[0517]
即在本变形例中,多个半导体激光元件在多个第14光学元件391的每一个与多个半导体激光元件的每一个的后端面之间形成光学谐振腔。即在本变形例中,多个半导体激
光元件与多个第14光学元件391构成ecld。
[0518]
从上述的半导体激光元件射出的激光的波长由激光分束元件210的衍射光栅间距和激光的入射角度来决定。并且,激光分束元件210被固定在使激光分束元件210旋转的执行机构211的旋转轴上。因此,通过使多个执行机构211以规定的角度旋转,从而多个激光束的入射角度发生变化,能够对从多个半导体激光模块100a射出的激光的振荡波长进行调整。
[0519]
如以上所述,在被决定了振荡波长的从半导体激光模块100a射出的激光中,大部分透过激光分束元件210并向第1反射镜375q射出。于是,由第2反射镜376q反射,并会聚到第7光学元件370r的规定的位置。
[0520]
第7光学元件370r是对从多个半导体激光模块100a的每一个射出的激光束进行反射并合束的光学元件。即使在反射型的衍射光栅也能够如第4实施方式中说明的那样,相对于入射到第7光学元件370r的激光的入射角βi(例如在第1半导体激光模块101a为入射角βi(1)),作为射出的衍射光的激光的出射角βo由激光的入射角度、衍射光栅间距、以及波长来决定。因此,为了按照半导体激光模块100a的位置和射出的激光的方向,来使从第7光学元件370r射出的激光合束,即多个激光的的每一个的射出方向一致,从而需要决定入射的激光的波长。
[0521]
在本变形例的半导体激光模块100a或半导体激光模块单元1000,能够事先决定射出的激光的波长。具体而言,例如通过驱动多个执行机构211旋转,从而能够控制透过多个激光分束元件210的多个激光的各自的波长。因此,向第7光学元件370r的入射角βi基于多个半导体激光模块100a的每一个的配置而被决定,并且通过对多个激光的每一个的波长进行控制,从而能够使多个激光的每一个的射出方向一致。
[0522]
并且在上述的构成中,多个fac透镜和多个sac透镜位于多个半导体激光模块100a的外部。因此,能够在对从多个半导体激光模块100a射出的多个激光的行进方向进行调整的同时,也对波长进行调整。于是,即使对射出的激光的行进方向以及波长进行调整的多个fac透镜、多个sac透镜、多个激光分束元件210、以及第14光学元件391例如使用紫外线固化粘合剂这种树脂来固定,由于半导体激光元件被气密密封在半导体激光模块100a的内部,因此能够抑制异物等附着而造成的劣化。
[0523]
对以上进行总结,通过这种构成,即使在本变形例中也能够与第4实施方式同样,实现能够进行波长合束的光源模块1r。
[0524]
(第5实施方式)
[0525]
以下对第5实施方式进行说明。以下将以与第2实施方式不同之处为中心进行说明,并省略或简化共同之处的说明。
[0526]
图41是示出第5实施方式所涉及的光源模块1s的构成的透视图。
[0527]
另外在图41中,为了简便说明,而没有记载第2实施方式中说明的边框171等。并且在图41中以虚线来表示半导体激光模块21s。
[0528]
在光源模块1s中,主要除以下一点以外,其余的构成与第2实施方式所涉及的光源模块1a相同。具体而言,该不同的一点是,多个半导体激光元件由半导体激光模块21s气密密封。
[0529]
并且在本实施方式中,多级基底5b被设置在基底6。
[0530]
在多级基底5b中设置了作为多个反射镜的第7光学元件370、具有凹状的圆柱表面的多个fac透镜(例如第2光学元件320a以及第4光学元件340a)、以及具有凸状的圆柱表面的多个sac透镜(例如第5光学元件350以及第6光学元件360)。
[0531]
多级基底5a被气密密封在半导体激光模块21s内。在多级基底5a的每一级上设置了多个半导体激光元件(例如第1半导体激光元件11以及第2半导体激光元件12)和第8光学元件318a以及第10光学元件338a。
[0532]
并且,作为第1光学元件310a的一部分的第9光学元件319a和作为第3光学元件330a的一部分的第11光学元件339a构成了半导体激光模块21s的透光窗。
[0533]
即在本实施方式中,第1半导体激光元件11、第2半导体激光元件12、作为第1光学元件310a的一部分的第9光学元件319a、以及作为第3光学元件330a的一部分的第11光学元件339a,由半导体激光模块21s、作为第1光学元件310a的一部分的第9光学元件319a以及作为第3光学元件330a的一部分的第11光学元件339a气密密封。
[0534]
并且通过这种构成,与第1实施方式相同,能够抑制第1半导体激光元件11以及第2半导体激光元件12的劣化,并且能够实现在第7光学元件370中的激光的结合效率高、且小型紧凑的光源模块1s。
[0535]
(第5实施方式的第1变形例)
[0536]
接着对第5实施方式的第1变形例进行说明。图42是示出光源模块1t的构成的透视图。
[0537]
在光源模块1t中,主要除以下一点以外,其构成与第5实施方式所涉及的光源模块1s相同。具体而言,该不同的一点是,作为多个fac透镜的第2光学元件320以及第4光学元件340是具有凸状的圆柱表面的透镜。
[0538]
并且即使在这种构成中,也与第5实施方式相同能够抑制第1半导体激光元件11以及第2半导体激光元件12的劣化,并且能够实现在对象物的激光的结合效率高、且小型紧凑的光源模块1t。
[0539]
(第6实施方式)
[0540]
接着对第6实施方式进行说明。
[0541]
[构成]
[0542]
利用图43,对第6实施方式所涉及的光源模块所具有的第1半导体激光模块的构成进行说明。
[0543]
图43是示出第6实施方式所涉及的第1半导体激光模块101u的构成的透视图。另外在图43用虚线来表示激光的光轴。
[0544]
在第6实施方式所涉及的光源模块中,主要除以下一点以外,其构成与第2实施方式的第1变形例所涉及的光源模块相同。具体而言,该不同的一点是,多个半导体激光元件由第1半导体激光模块101u的第1封装体21u等气密密封。
[0545]
如图43所示,作为多个半导体激光元件的一个例子,第1半导体激光元件11、第2半导体激光元件12以及第3半导体激光元件13,由第1封装体21u、被形成为一体的透光窗317、第9光学元件319b和第11光学元件339b、以及盖部件(未图示)被气密密封。多个半导体激光元件在与射出激光的方向垂直的方向上,以规定的间隔排列配置。
[0546]
在第1、第2以及第3激光束从第1、第2以及第3半导体激光元件11、12以及13照射的
方向上,设置作为第1光学元件310b的一部分的第8光学元件318a、和作为第1光学元件310b的一部分的第9光学元件319b。另外在本实施方式中,透光窗317、第9光学元件319b、以及第11光学元件339b被形成为一体,第8光学元件318a和第10光学元件338a被形成为一体。
[0547]
例如在上述的第5实施方式中,第1光学元件310a是与第1半导体激光元件11对应的光学部件,第3光学元件330a是与第2半导体激光元件12对应的光学部件。然而在本实施方式中,被形成为一体的第1光学元件310b和第3光学元件330b是与第1半导体激光元件11和第2半导体激光元件12对应的光学部件。并且,被形成为一体的第1光学元件310b以及第3光学元件330b是第2光轴f1上的光焦度比第3光轴s1上的光焦度大的光学部件。作为一个例子,构成第1光学元件310b的被形成为一体的第8光学元件318b和第10光学元件338b是具有光学功能轴和非光学功能轴的柱面透镜。更具体而言,被形成为一体的第8光学元件318b和第10光学元件338b是将第2实施方式的第1变形例的第8光学元件318a的非光学功能轴方向的长度,比多个半导体激光元件的间隔长的柱面透镜。并且,被形成为一体的第9光学元件319b和第11光学元件339b也是具有光学功能轴和非光学功能轴的柱面透镜。更具体而言,被形成为一体的第9光学元件319b和第11光学元件339b是将第2实施方式的第1变形例的第9光学元件319a的非光学功能轴方向的长度比多个半导体激光元件的间隔长的柱面透镜。通过这种构成,能够容易地实现具有多个半导体激光元件的第1半导体激光模块101u。
[0548]
在本实施方式中,第1半导体激光元件11、第2半导体激光元件12以及第3半导体激光元件13被隔开形成,这些半导体激光元件是单独被安装在一个基座50的结构,是所谓的混合激光阵列元件。于是,从第1半导体激光元件11射出的第1激光束l11的第2光轴f1、与从第2半导体激光元件12射出的第2激光束l21的第5光轴f2被配置成,与第8光学元件318b和第10光学元件338b的光学功能轴平行。并且,通过第1光学元件310b,第1激光束l11的第1发散角在第2光轴f1方向上减小。同样,第2激光束l21的第4发散角在第5光轴f2方向上减小。然而在这种情况下,半导体激光元件的发光点的位置以及激光的射出方向取决于安装到基座50上的安装精度。例如,在基座50上的安装精度参差不齐的情况下,半导体激光元件的发光点的位置也会各不相同。因此,要想使从多个半导体激光元件的每一个射出的激光的射出方向完全与规定的方向一致是困难的。因此,为了使从多个半导体激光元件的每一个射出的激光的射出方向一致,需要对激光进行分别调整。
[0549]
在采用了第1半导体激光模块101u的光源模块中,多个fac透镜(例如,第2光学元件320a以及第4光学元件340a)和多个sac透镜(例如,第5光学元件350以及第6光学元件360)被配置在第1半导体激光模块101u的外部的位置,并且是从第1半导体激光模块101u射出激光的射出方向上的位置。即使在这种情况下,也能够容易地对多个fac透镜和多个sac透镜的位置进行调整。因此,由于能够对第1、第2以及第3激光束的发散角和行进方向分别进行调整,因此能够使激光束以高的结合效率入射到对象物。
[0550]
在本实施方式中,即使在第1封装体21u配置混合激光阵列元件,也能够容易地进行电布线。具体而言,在基座50形成有彼此绝缘的第1金属膜137、第2金属膜138、第3金属膜1381、以及第4金属膜1382。于是,第1半导体激光元件11经由接合部件被安装在第1金属膜137,第2半导体激光元件12经由接合部件被安装在第2金属膜138,第3半导体激光元件13经由接合部件被安装在第3金属膜1381。于是,通过金属导线190、1901、1902、191以及192,多个半导体激光元件彼此串联电连接,而且,多个金属导线190p对阳极电极132和阴极电极
135进行连接。通过这种构成,能够利用被配置在外部的阳极取出电极131和阴极取出电极134,向被气密密封的多个半导体激光元件供电。
[0551]
[半导体激光模块的制造方法]
[0552]
在此,利用图44对第1半导体激光模块101u的制造方法进行说明。
[0553]
图44是示出第6实施方式所涉及的第1半导体激光模块101u的制造方法的模式图。
[0554]
首先,在基座50的上方安装第1半导体激光元件11、第2半导体激光元件12、以及第3半导体激光元件13,并利用金属导线来布线。接着,将安装了第1半导体激光元件11、第2半导体激光元件12、以及第3半导体激光元件13的基座50,配置到一个第1封装体21u的内部。
[0555]
接着,将第8光学元件318a相对于第1半导体激光元件11、第2半导体激光元件12、以及第3半导体激光元件13成为规定的高度以及距离的方式,利用第1支承部件161来固定。于是,以覆盖一个第1封装体21u的开口部170的方式,固定第9光学元件319b。于是,通过未图示的金属导线对基座50、阳极电极132、以及阴极电极135进行连接,并用未图示的盖部件来密封。
[0556]
通过这种构成以及制造方法,第1半导体激光元件11、第2半导体激光元件12、以及第3半导体激光元件13被气密密封在一个第1封装体21u内。
[0557]
[效果等]
[0558]
如以上所述,在本实施方式所涉及的光源模块中,第1光学元件310b和第3光学元件330b被形成为一体。
[0559]
据此,能够减少构成第1半导体激光模块101u的部件的数量。
[0560]
并且,例如在本实施方式所涉及的光源模块中,第1半导体激光元件11与第2半导体激光元件12隔开形成。
[0561]
即在本实施方式中实现了混合激光阵列元件。即使在这种情况下,也能够容易地对多个fac透镜(例如,第2光学元件320a以及第4光学元件340a)和多个sac透镜(例如,第5光学元件350以及第6光学元件360)的位置进行调整。因此,第1、第2以及第3激光束以高的结合效率入射到对象物。
[0562]
(第7实施方式)
[0563]
接着对第7实施方式进行说明。
[0564]
图45是示出第7实施方式所涉及的第1半导体激光模块101v的构成的透视图。
[0565]
第1半导体激光模块101v主要除以下两点以外,其构成与第2实施方式的第2变形例所涉及的光源模块相同。具体而言,不同的两点是:作为被形成为一体的第9光学元件319v和第11光学元件339v采用了透镜阵列光学元件、以及构成了第1半导体激光元件11和第2半导体激光元件12被形成在同一半导体基板上的半导体激光阵列元件10v。
[0566]
半导体激光阵列元件10v具有被形成在共同的半导体基板上的多个光波导61。各个光波导61相当于各个半导体激光元件。如图45所示,半导体激光阵列元件10v例如具有被设置成条状的3个光波导61。3个光波导61相当于第1半导体激光元件11、第2半导体激光元件12、第3半导体激光元件13,分别射出激光。由于是在共同的半导体基板上形成多个光波导61,因此能够使光波导61的间隔变窄(例如从100μm至1000μm),从而提高激光的光束密度。并且,由于是在共同的半导体基板上通过光刻等来形成多个光波导61的,因此能够使被形成在共同的半导体基板上的多个光波导61的间隔正确地保持一致,并且能够使被形成在
共同的半导体基板上的多个激光的射出方向正确地保持一致。
[0567]
在本实施方式中,第9光学元件319v和第11光学元件339v被形成为一体,第8光学元件318a和第10光学元件338a被形成为一体。同样,第2光学元件320a和第4光学元件340a被形成为一体,第5光学元件350v和第6光学元件360v被形成为一体。
[0568]
因此,第1光学元件310v以及第3光学元件330v被配置成,与从第1半导体激光元件11、第2半导体激光元件12、以及第3半导体激光元件13射出的多个激光对应。换而言之,为了与第1半导体激光元件11和第2半导体激光元件12对应而采用被形成为一体的第1光学元件310v和第3光学元件330v。同样,被形成为一体的第2光学元件320a以及第4光学元件340a、和被形成为一体的第5光学元件350v以及第6光学元件360v,被用于第1半导体激光元件11以及第2半导体激光元件12。
[0569]
被形成为一体的第2光学元件320a和第4光学元件340a的构成与第2实施方式所涉及的第2光学元件320a相同。
[0570]
第1光学元件310v以及第3光学元件330v是第2光轴f1上的光焦度比第3光轴s1上的光焦度大的光学部件。作为一个例子,被形成为一体的第1光学元件310v以及第3光学元件330v是具有光学功能轴和非光学功能轴的柱面透镜。
[0571]
被形成为一体的第9光学元件319v以及第11光学元件339v是透镜阵列光学元件。被形成为一体的第9光学元件319v以及第11光学元件339v与第3实施方式的第2变形例所涉及的透镜阵列元件相同,具有多个透镜,该多个透镜是具有凸面的透镜。另外,在该多个透镜中,凸面被设置在该多个透镜的透光窗317一侧。该多个透镜作为fa透镜发挥作用。于是,针对具有被形成在共同的半导体基板上的多个光波导的半导体激光阵列元件,通过采用上述的第1光学元件310v以及第3光学元件330v,从而能够使第1激光束l11的第2光轴f1方向上的发散角、和第2激光束l12的第5光轴f2方向上的发散角减小。
[0572]
并且,被形成为一体的第5光学元件350v以及第6光学元件360v是为了与从多个半导体激光元件射出的多个激光对应而具有多个(在此为3个)凸面的透镜阵列。
[0573]
在图45中,在从第1半导体激光模块101v射出激光的射出方向上,配置被形成为一体的第2光学元件320a以及第4光学元件340a、和被形成为一体的第5光学元件350v以及第6光学元件360v。在一个光源模块中能够使用多个第1半导体激光模块101v。在这种情况下,与从多个第1半导体激光模块101v射出多个激光的射出方向的每个方向相对应,配置被形成为一体的第2光学元件320a以及第4光学元件340a、和被形成为一体的第5光学元件350v以及第6光学元件360v。在这种光源模块的情况下,被安装在不同的第1半导体激光模块101v的半导体激光元件间的发光点的位置以及激光的射出方向,取决于第1半导体激光模块101v安装到光源模块的安装精度。例如在多个第1半导体激光模块101v的安装精度参差不齐的情况下,半导体激光元件的发光点的位置以及激光的射出方向也各不相同。因此,要想将从多个半导体激光元件射出多个激光的射出方向完全与规定的方向一致是困难的。因此,能够按照每个第1半导体激光模块101v来调整被形成为一体的第2光学元件320a以及第4光学元件340a、和被形成为一体的第5光学元件350v以及第6光学元件360v,从而能够使从多个第1半导体激光模块101v射出的激光的射出方向一致。
[0574]
(第8实施方式)
[0575]
接着对第8实施方式进行说明。利用图46以及图47,对第8实施方式所涉及的光源
模块所具有的第1半导体激光模块的构成进行说明。
[0576]
图46是示出第8实施方式所涉及的第1半导体激光模块101w的构成的透视图。图47是示出第8实施方式所涉及的光源模块1w的光学系统的模式图。
[0577]
在第1半导体激光模块101w中,主要除了以下一点以外,其构成与第7实施方式所涉及的第1半导体激光模块101v相同。具体而言,在第1光学元件310w与透光窗317之间配置了作为光束旋转(beam twister)元件的第15光学元件392之处不同。
[0578]
并且,在光源模块1w中,主要除了以下一点之外,其构成与第4实施方式所涉及的光源模块1q相同。具体而言,第1半导体激光元件11w射出多个第1激光束之处不同。
[0579]
另外,本实施方式所涉及的光源模块1w具有多个半导体激光模块100w。在本实施方式所涉及的多个半导体激光模块100w中,对于第1半导体激光模块101w以外的多个半导体激光模块100w,也具有与第1半导体激光模块101w相同的构成。并且在本实施方式中,从多个半导体激光模块100w的每一个射出的激光的波长不同。
[0580]
本实施方式所涉及的第1半导体激光元件11w与第7实施方式相同,具有多个光波导61,从多个光波导61的每一个射出第1激光束。
[0581]
在第1半导体激光元件11w的射出方向上依次配置第1光学元件310w、第15光学元件392以及透光窗317。
[0582]
第15光学元件392构成了光束旋转元件。更具体而言,第15光学元件392是柱面透镜阵列元件。第15光学元件392是具有柱面透镜的光学功能轴相对于快轴倾斜45度的构造的柱面透镜阵列元件。
[0583]
据此,从第1半导体激光元件11w射出的第1激光束以第1光轴(光轴a1)为中心旋转90度。即,第15光学元件392具有使从第1半导体激光元件11w射出的多个第1激光束的快轴和慢轴旋转90度的作用。因此,刚刚从第1半导体激光元件11w射出的多个第1激光束的快轴与x方向平行、慢轴与y方向平行,但是从光束旋转元件透过后,多个第1激光束的快轴与ξ方向平行、慢轴与η方向平行。
[0584]
并且在本实施方式中,采用了第5光学元件350和第2光学元件320w。如以上所述,由于快轴与慢轴的方向相互交替,因此,第5光学元件350作为sac透镜发挥作用,第2光学元件320w作为fac透镜发挥作用。第2光学元件320w是具有多个(3个)圆柱状的凸面的透镜阵列。第5光学元件350是具有圆柱状的凸面的透镜。
[0585]
如图47所示,与第4实施方式同样,在光源模块1w中,包括第1半导体激光模块101w以及第2半导体激光模块102w的多个半导体激光模块100w沿着圆弧状而被配置。
[0586]
通过以上的构成,能够期待得到与第4实施方式相同的效果。
[0587]
并且,本实施方式所涉及的第1半导体激光元件11w由于射出多个激光,因此在本实施方式所涉及的光源模块中,能够提高多个激光的光密度。
[0588]
(第9实施方式)
[0589]
接着对第9实施方式进行说明。利用图48对第9实施方式所涉及的光源模块所具有的第1半导体激光模块的构成进行说明。
[0590]
图48是示出第9实施方式所涉及的第1半导体激光模块101x的构成的透视图。
[0591]
在第9实施方式所涉及的第1半导体激光模块101x中,主要除了以下四点以外,其余的构成与第8实施方式所涉及的第1半导体激光模块101w相同。具体而言,不同的四点是:
设置了具有第1、第2以及第3半导体激光元件的半导体激光阵列元件10x、第1光学元件310x和第3光学元件330x被形成为一体、第2光学元件320x和第4光学元件340x被形成为一体、以及第5光学元件350x和第6光学元件360x被形成为一体。
[0592]
另外,被形成为一体的第1光学元件310x和第3光学元件330x的构成与第8实施方式所涉及的第1光学元件310w相同。被形成为一体的第2光学元件320x和第4光学元件340x的构成与第8实施方式所涉及的第2光学元件320w相同。被形成为一体的第5光学元件350x和第6光学元件360x的构成与第8实施方式所涉及的第5光学元件350相同。
[0593]
通过以上的构成,能够期待得到与第4实施方式相同的效果。
[0594]
(其他的实施方式)
[0595]
以上基于各实施方式以及各变形例对本公开所涉及的光源模块进行了说明,但是本公开并非受这些实施方式以及变形例所限。在不脱离本公开的主旨的范围内,将本领域技术人员所能够想到的各种变形执行于实施方式而得到的形态、对各实施方式以及各变形例中的一部分构成要素进行组合而构筑的其他的形态均包括在本公开的范围内。
[0596]
并且,上述的实施方式能够在权利要求书或与其等同的范围进行各种变更、替换、附加或省略等。
[0597]
另外,关于上述的实施方式中的具有凸面或凹面的圆柱表面的透镜,凸面或凹面可以是正圆的圆柱表面,也可以是与正圆有所不同的形状。通过采用与正圆有所不同的形状,能够降低像差。
[0598]
通过本公开,能够提供一种既能够抑制半导体激光元件的劣化、又能够使激光在对象物上的结合效率提高的小型紧凑的光源模块。
[0599]
符号说明
[0600]
1、1a、1d、1e、1f、1h、1i、1j、1k、1n、1q、1r、1s、1t、1w、1z 光源模块;2、2q、2z 外壳;3、3q 侧壁;4、4z、43 光纤;5、5a、5b、5z 多级基底;6、6q 基底;8q、1201、1211、1221、1231 开口部;10v、10x 半导体激光阵列元件;11、11w 第1半导体激光元件;11z 半导体激光元件;12 第2半导体激光元件;13 第3半导体激光元件;14 第4半导体激光元件;21、21a、21c、21d、21p、21u 第1封装体;22 第2封装体;50、50z 基座;50f 金属膜;60、60z 发光点;61 光波导;61q 第1面;62q 第2面;100、100a、100m、100n、100p、21s、100w 半导体激光模块;1000 半导体激光模块单元;101、101a、101b、101c、101d、101e、101f、101h、101i、101j、101k、101u、101v、101w、101x、1011、1012、1013、1014 第1半导体激光模块;102、102a、102w 第2半导体激光模块;103 第3半导体激光模块;110 盖部件;120、120a、120p 框体;121、121a 第1框部;122、122a、122b第2框部;123、123c 第3框部;130、130m、130p 底部;130a 半导体激光元件搭载面;131、131p、1312、1313 阳极取出电极;132 阳极电极;133 通孔电极;134、134p、1342 阴极取出电极;135 阴极电极;136 通孔电极;137 第1金属膜;138 第2金属膜;1381 第3金属膜;1382 第4金属膜;141 第1接合部件;142 第2接合部件;143 第3接合部件;144 第4接合部件;145第5接合部件;151 第1接合预备膜;152 第2接合预备膜;161 第1支承部件;162 第2支承部件;163模块支承部件;164 光学支承部件;165 光学元件保持部;166 螺钉;167 粘合剂;170 开口部;171 边框;180 支柱;190、190d、190p、191、192、193、194、1901、1902、1931金属导线;210 激光分束元件;211 执行机构;291 阳极布线块;294 阴极布线块;310、310a、310b、310c、310d、310e、310f、310p、310v、310w、310x、3101、3102、
3103 第1光学元件;317、337 透光窗;318a、318b、318f、318p 第8光学元件;319a、319b、319c、319f、319h、319p、319v 第9光学元件;320、320a、320h、320m、320w、320x、3201、3202、3204 第2光学元件;320z、350z、380z透镜;330、330a、330b、330v、330x 第3光学元件;338a、338b、338p 第10光学元件;339a、339b、339p、339v 第11光学元件;340、340a、340m、340x 第4光学元件;350、350m、350v、350x 第5光学元件;360、360m、360v、360x 第6光学元件;370、370q、370r 第7光学元件;370z 反射镜;371、375q 第1反射镜;372、376q 第2反射镜;377q 第3反射镜;380、380a、380m、3803 第12光学元件;390 第13光学元件;391 第14光学元件;392 第15光学元件;400、400p 透镜阵列光学元件;931 阳极引线插脚;934阴极引线插脚;l11、l12、l13、l14、l15、l16、l16a、l17 第1激光束;l21、l22、l23、l24、l25、l26、l26a、l27 第2激光束;l36、l36a、l37 第3激光束;l46、l46a 第4激光束;l56、l56a 第5激光束;l66、l66a 第6激光束。
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