半导体激光器装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体激光器装置，更详细地说，例如涉及来自多个半导体激光器阵列的激光入射到光纤的结构的半导体激光器装置。
【背景技术】
[0002]以往，作为半导体激光器装置的一种，周知有以下结构，将具有直线状排列的多个发光部的半导体激光器阵列作为激光光源，来自该半导体激光器阵列的激光被光纤导光而向外部射出(例如，参照专利文献I)。
[0003]在这种半导体激光器装置中，根据高输出化的要求，为了增大每一根光纤的光输出，提出了如下方案，即对I根光纤使用多个半导体激光器阵列，使来自这些多个半导体激光器阵列的激光尽可能密，并经由聚光透镜入射到光纤(例如，参照专利文献I)。
[0004]具体地说，例如如图8所示，周知有多个半导体激光器阵列Ila?Ilf在半导体激光器阵列Ila?Ilf的快轴方向上直线状排列地层叠配置而成的半导体激光器装置。
[0005]在该半导体激光器装置中，在多个半导体激光器阵列Ila?Ilf的光射出方向前方(图8中的右方)，设置有聚光透镜19。此外，多个半导体激光器阵列Ila?Ilf各自与聚光透镜19之间的接近该半导体激光器阵列I Ia?Ilf的位置，配置有由慢轴用准直透镜阵列17a及快轴用准直透镜阵列17b构成的准直构件。
[0006]在图8中，80是散热器，15是用于保持光纤14的光纤保持构件。
[0007]在这种半导体激光器装置中，半导体激光器阵列间的间隔狭小，因此无法得到足够的排热性，多个半导体激光器阵列Ila?Ilf都成为高温。并且，半导体激光器阵列Ila?Ilf 一般情况下随着温度升高，输出下降，且可靠性降低。因此，半导体激光器装置存在无法得到足够的输出及可靠性的问题。
[0008]并且，作为半导体激光器装置，如图9所示，提出了多个半导体激光器阵列Ila?Ilf在散热器50的表面上在快轴方向上以阶梯状排列地层叠配置而成的结构(例如，参照专利文献2)。
[0009]在这种半导体激光器装置中，能够设置成将彼此相邻的半导体激光器阵列大幅分离的状态，因此能够抑制多个半导体激光器阵列Ila?Ilf都成为高温。
[0010]但是，在这种半导体激光器装置中，无法有效利用来自多个半导体激光器阵列Ila?Ilf的激光的问题很明显。该问题是作为激光光源没有使用发光部为I个的单管半导体元件，而是使用了半导体激光器阵列而引起的。
[0011]具体说明的话，半导体激光器阵列Ila?Ilf中，多个发光部直线状排列，发光部间的间隔一般狭小到数十ym?一百数十ym左右，因此难以通过准直在慢轴方向上得到足够的平行状态。因此，通过准直构件得到的准直光一般在慢轴方向上具有数mrad?数十mrad的扩展。另外，在单管半导体元件中，将准直光看做大致平行光。因此，随着半导体激光器阵列Ila?Ilf与聚光透镜19之间的距离变长，聚光透镜19的配置位置处激光的慢轴方向的光线宽度(以下，还称为“慢轴方向光线宽度”)增大。在此，入射到聚光透镜19入射的激光(准直光)的慢轴方向光线宽度《I如下述的数式(I)所示，是在从准直构件射出的准直光的慢轴方向光线宽度wO上加上准直光的发散角Θ与准直光到达聚光透镜19为止的传播距离L之积而求得的值。并且，慢轴方向光线宽度大的激光的一部分不入射到聚光透镜19或光纤14，产生所谓的渐晕现象而损失，不会从光纤14向外部射出。因此，在半导体激光器装置中，光纤耦合效率减小。在此，“光纤耦合效率”是指，表示来自构成激光光源的多个半导体激光器阵列的激光中入射到光纤的激光的比例(强度)的值。
[0012]数式(I):
[0013]wI = wO+ Θ.L
[0014]并且，来自与聚光透镜19之间的分离距离最长的半导体激光器阵列Ila的激光(以下，还称为“最长激光”)与来自其他半导体激光器阵列Iib?Ilf的激光相比，聚光透镜19的配置位置处的慢轴方向光线宽度大。此外，最长激光经过聚光透镜19的光入射面19a上的周缘侧。S卩，如图10所示，来自多个半导体激光器阵列Ila?Ilf的激光在光入射面19a上并列地排列而入射，因此在来自该多个半导体激光器阵列Ila?Ilf的激光的光入射列31中，最长激光入射到最外侧。在此，光入射列31是来自多个半导体激光器阵列Ila?Ilf的各激光并列地排列而投影到光入射面19a上而形成的。在该光入射列31中，来自半导体激光器阵列Ila?Ilf的激光所形成的大致矩形状的光入射区域31a?31f并列地排列。其结果，慢轴方向光线宽度最大的最长激光入射到光纤14的由圆形状的一端面14a构成的光入射面的最靠周缘侧，因此其一部分容易不入射到光纤14而是损失。
[0015]在图9中，La?Lf分别表示来自半导体激光器阵列Ila?Ilf的激光的光路。
[0016]此外，在图10中，箭头F表示半导体激光器阵列Ila?Ilf的快轴方向，此外箭头S表示半导体激光器阵列Ila?Ilf的慢轴方向。
[0017]现有技术文献
[0018]专利文献
[0019]专利文献1:美国专利第5617492号说明书
[0020]专利文献2:日本特开2007-142439号公报
【发明内容】
[0021]发明要解决的课题
[0022]本发明是鉴于以上情况而做出的，其目的在于提供一种半导体激光器装置，即使在来自多个半导体激光器阵列的光的聚光透镜入射光路长度不同的情况下，也能够使来自这些多个半导体激光器阵列的光高效地入射到光纤，因此能够得到高光输出。
[0023]用于解决课题的方案
[0024]本发明的一种半导体激光器装置，具备多个半导体激光器阵列，该半导体激光器阵列具有直线状排列的多个发光部，在该半导体激光器装置中设置有:聚光透镜，来自该多个半导体激光器阵列的光经由准直构件入射到该聚光透镜；和光纤，来自该聚光透镜的光从该光纤的由大致圆形状的端面构成的光入射面入射到该光纤，上述半导体激光器装置的特征在于，在上述聚光透镜上，来自上述多个半导体激光器阵列的各光并列地排列而投影到该聚光透镜的光入射面，从而形成光入射列，上述多个半导体激光器阵列中的至少I个半导体激光器阵列的、来自该半导体激光器阵列的光到达上述聚光透镜为止的光路的长度即聚光透镜入射光路长度相对不同，来自聚光透镜入射光路长度最长的半导体激光器阵列的光入射到上述聚光透镜的光入射面上的光入射列中的除了最外侧以外的位置。
[0025]在本发明的半导体激光器装置中，优选的是，上述聚光透镜入射光路长度彼此不同的半导体激光器阵列中，来自聚光透镜入射光路长度长的半导体激光器阵列的光与来自聚光透镜入射光路长度短的半导体激光器阵列的光相比，更向上述聚光透镜的光入射面上的光入射列的中央侧入射。
[0026]在本发明的半导体激光器装置中，优选的是，具备3个以上的上述半导体激光器阵列，来自上述3个以上的半导体激光器阵列的光的聚光透镜入射光路长度不同，来自聚光透镜入射光路长度最长的半导体激光器阵列的光与来自其他半导体激光器阵列中的至少I个半导体激光器阵列的光相比，更向上述聚光透镜的光入射面上的光入射列的中央侧入射。
[0027]在本发明的半导体激光器装置中，优选的是，上述多个半导体激光器阵列被设置在以阶梯状具有多个元件设置面的阶梯状设置面上的该多个元件设置面各自上，从而成为上述聚光透镜入射光路长度彼此不同的状态。
[0028]在上述本发明的半导体激光器装置中，优选的是，上述阶梯状设置面由散热器的表面形成。
[0029]此外，在上述本发明的半导体激光器装置中，优选的是，上述半导体激光器阵列被设置在对置配置的两个阶梯状设置面中的多个元件设置面各自上，在这两个阶梯状设置面之间配置有折转镜，由该折转镜折转的来自多个半导体激光器阵列的光入射到上述聚光透镜。
[0030]发明效果
[0031]在本发明的半导体激光器装置中，即使在来自多个半导体激光器阵列的光的聚光透镜入射光路长度不同的情况下，聚光透镜入射光路长度最长的光在聚光透镜的光入射面上的入射位置得到控制。因此，能够使聚光透镜入射光路长度最长的光即慢轴方向的光线宽度最大的光入射到聚光透镜的光入射面的中央侧，进一步能够使其入射到光纤的大致圆形状的光入射面的中心侧。由此，能够抑制在聚光透镜及光纤各自上发生渐晕现象，因此光纤耦合效率增大。
[0032]因此，根据本发明的半导体激光器装置，能够使来自多个半导体激光器阵列的光高效地入射到光纤，因此能够得到高光输出。
【附图说明】
[0033]图1是表示本发明的半导体激光器装置的结构的一例的概要的说明图。
[0034]图2是从与多个发光部排列的方向垂直的方向表示本发明的半导体激光器装置中准直构件配置在接近半导体激光器阵列的接近位置处的情况下，激光从半导体激光器阵列的发光部朝向准直构件射出的状态的说明用投影图。
[0035]图3是从与多个发光部排列的方向垂直的方向表示本发明的半导体激光器装置中准直构件配置在大幅远离半导体激光器阵列的远方位置处的情况下，激光从半导体激光器阵列的发光部朝向准直构件射出的状态的说明用投影图。
[0036]图4是表示图1的半导体激光器装置中的聚光透镜的光入射面上所形成的光入射列的说明图。
[0037]图5是表示本发明的半导体激光器装置的结构的其他例子的概要的说明图。
[0038]图6是从该图5中的上方表示图5的半导体激光器装置的说明用投影图。
[0039]图7是表示本发明的半导体激光器装置的结构的其他例子的概要的说明图。
[0040]图8是表示现有的半导体激光器装置的结构的一例的概要的说明图。
[0041]图9是表示现有的半导体激光器装置的结构的其他例子的概要的说明图。
[0042]图10是表示图9的半导体激光器装置中的聚光透镜的光入射面上所形成的光入射列的说明图。
【具体实施方式】
[0043]以下，说明本发明的实施方式。
[0044](第I实施方式)
[0045]图1是表示本发明的半导体激光器装置的结构的一例的概要的说明图。
[0046]该半导体激光器装置10作为激光光源而具备具有直线状排列的多个发光部的多个半导体激光器阵列I Ia?I If，具有来自这些多个半导体激光器阵列I Ia?I If的激光经由光纤14向外部射出的结构。
[0047]多个半导体激光器阵列Ila?Ilf在例如由铜及铝等金属构成的散热器20的上表面(图1中的上表面)上配设成，半导体激光器阵列Ila?Ilc和半导体激光器阵列Ild?Ilf分别对置。在该多个半导体激光器阵列Ila?Ilf各自与散热器20之间，夹设有例如由铜鹤(CuW)、氮化销(AlN)等构成的子基板(Submount)构件(省略图示)。
[0048]此外，