半导体激光器装置的制造方法_3

文档序号:9240237阅读:来源:国知局
[0082]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I Ia?I If的激光引起的大致矩形状的光入射区域31a?31f并列地排列。多个光入射区域31a?31f在这些光入射区域31a?31f排列的方向(图4中的上下方向,以下还称为“光入射列并列方向”)上的尺寸相同,与光入射列并列方向垂直的方向(图4中的左右方向)的尺寸(以下,还称为“入射区域宽度”)不同。该光入射区域宽度取决于激光的慢轴方向的光线宽度(慢轴方向光线宽度),因此随着聚光透镜入射光路长度变长而变大。
[0083]具体地说,来自第I阶梯状设置面27上所配置的半导体激光器阵列Ila?Ilc的激光在光入射列31中按照来自半导体激光器阵列Ila的激光、来自半导体激光器阵列Ilb的激光及来自半导体激光器阵列Ilc的激光的顺序入射到中心侧。即,来自聚光透镜入射光路长度最长的半导体激光器阵列Ila的激光入射到最接近光入射面19a的中心部的位置(中心附近位置),而来自聚光透镜入射光路长度最短的半导体激光器阵列Ilc的激光入射到最远离光入射面19a的中心部的位置(周缘侧位置)。此外,来自第2阶梯状设置面28上所配置的半导体激光器阵列Ild?Ilf的激光在光入射列31中按照来自半导体激光器阵列Ild的激光、来自半导体激光器阵列Ile的激光及来自半导体激光器阵列Ilf的激光的顺序入射到中心侧。即,来自聚光透镜入射光路长度最长的半导体激光器阵列Iid的激光入射到最接近光入射面19a的中心部的位置(中心附近位置),而来自聚光透镜入射光路长度最短的半导体激光器阵列Ilf的激光入射到最远离光入射面19a的中心部的位置(周缘侧位置)。
[0084]在该图的例子中,来自对置配置的半导体激光器阵列的激光在光入射面19a上的入射位置相对于该光入射面19a的中心部而对称。并且,光入射列31是其中心部位于光入射面19a的中心部上、并且相对于该光入射列31的中心部即光入射面19a的中心部而言在光入射列并列方向及与该光入射列并列方向垂直的方向上对称的形状。
[0085]光纤14具有圆筒状的芯部分、以及设置在该芯部分的周面上的包覆部分,在光入射面(一端面14a)上,通过芯部分形成圆形状的有效捕获区域。
[0086]作为光纤14,例如使用石英光纤等。
[0087]在图示的例子中,在光纤14的一端面侧的端部,安装有具有与光纤14的外径适合的内径的圆筒状的光纤保持构件15。
[0088]在以上半导体激光器装置10中,来自多个半导体激光器阵列Ila?Ilf的激光通过准直构件(慢轴用准直透镜17a及快轴用准直透镜17b)而被准直。之后,通过该准直构件而准直的激光由折转镜18朝向聚光透镜19反射。并且,通过折转镜18反射的激光通过聚光透镜19而被聚光,入射到光纤14的光入射面(一端面14a)。这样,来自多个半导体激光器阵列Ila?Ilf的激光入射到光纤14的光入射面上的有效捕获区域,被该光纤14导光而从光射出面(另一端面14b)向外部射出,例如被用作投影装置的光源光。
[0089]并且,在半导体激光器装置10中,多个半导体激光器阵列Ila?Ilf在散热器20的表面(阶梯状设置面27、28)上在快轴方向上层叠配置成阶梯状。因此,成为彼此相邻的半导体激光器阵列大幅分离的状态,因此能够得到高排热性。其结果,多个半导体激光器阵列Ila?Ilf分别能够得到高可靠性及高输出。
[0090]此外,来自多个半导体激光器阵列Ila?Ilf的激光在聚光透镜19的圆形状的光入射面19a上,越是聚光透镜入射光路长度长的激光,越是入射到接近光入射面19a的中心部的位置来形成光入射列31。S卩,以慢轴方向光线宽度较大的激光接近光入射面19a的中心部、慢轴方向光线宽度较小的激光接近光入射面19a的周缘部的方式并列地排列而投影来形成光入射列31。并且,光入射列31的整体形状近似于直径比光入射面19a小的圆形状。因此,能够使来自多个半导体激光器阵列Ila?Ilf的激光经由准直构件高效地入射到圆形状的光入射面19a。此外,能够使从聚光透镜19射出的激光高效地入射到光纤14的圆形状的有效捕获区域。其结果,能够抑制在聚光透镜19及光纤14各自上发生渐晕现象,因此光纤耦合效率增大。
[0091]因此,根据半导体激光器装置10,能够得到高光输出。
[0092]此外,在半导体激光器装置10中,光入射列31相对于光入射面19a的中心部,在光入射并列方向及与该光入射列并列方向垂直的方向上呈对称的形状,因此光入射列31整体成为更近似于圆形状的形状。因此,从聚光透镜19射出并入射到光纤14的有效捕获区域的激光具有均匀性。其结果,从光纤14的光射出面射出的激光具有高均匀性。
[0093]此外,在半导体激光器装置10中,多个半导体激光器阵列Ila?Ilf使用共同的散热器20,因此能够将用于冷却这些多个半导体激光器阵列Ila?Ilf的冷却机构设置成简易的结构。因此,能够将半导体激光器装置10设置成简易的结构。
[0094](第2实施方式)
[0095]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,图6是从该图5的上方表示图5的半导体激光器装置的说明用投影图。
[0096]该半导体激光器装置40具有将来自多个半导体激光器阵列Ila?Ilf的激光经由光纤14向外部射出的结构。
[0097]在半导体激光器装置40中,多个半导体激光器阵列Ila?Ilf在散热器50的表面上被配置成,光射出面(一面12)朝向同一方向(图5及图6中的右方)。在这些多个半导体激光器阵列Ila?Ilf各自与散热器50之间,夹设有子基板构件(省略图示)。
[0098]此外,在半导体激光器装置40中,与多个半导体激光器阵列Ila?Ilf分别对应地设置有准直构件(具体地说,慢轴用准直透镜阵列17a及快轴用准直透镜阵列17b)。此夕卜,用于将通过这些多个准直构件准直后的激光聚光的聚光透镜19被设置成与半导体激光器阵列Ild?Ilf的光射出面(一面12)对置。此外,在多个准直构件的光射出前方(图5及图6中的右方),设置有用于使来自多个半导体激光器阵列I Ia?I Ic的激光(准直光)弯曲的光弯曲机构。该光弯曲机构由第I折转镜42和第2折转镜43构成,这些第I折转镜42及第2折转镜43例如由三棱镜构成。
[0099]此外,在该半导体激光器装置40中,半导体激光器阵列Ila?llf、准直构件(慢轴用准直透镜阵列17a及快轴用准直透镜阵列17b)、光纤14及聚光透镜19具有与图1的半导体激光器装置10中的各构件同样的结构。
[0100]此外,散热器50具有I个阶梯状设置面56,该阶梯状设置面56上的各元件设置面设置成能够配置2个半导体激光器阵列的大小,除此以外具有与图1的半导体激光器装置10的散热器20同样的结构。
[0101]在图5及图6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。此外,在图6中,只表示来自半导体激光器阵列Ilc的激光的光路。
[0102]该散热器50的外观形状为大致四棱台状,4个侧面中的I个侧面52随着从上表面51a朝向下表面51b而远离对置的侧面57的方向上倾斜成阶梯状,其他4个侧面与上表面51a及下表面51b垂直。并且,由上表面51a及侧面52构成用于配置半导体激光器阵列Ila?Ilf的阶梯状设置面56。
[0103]在该图的例子中,侧面52是具有3个台阶面52a?52c的3级阶梯形状,上述3个台阶面52a?52c分别为矩形状且与上表面51a及下表面51b平行。
[0104]在阶梯状设置面56上,上表面51a及台阶面52a、52b是能够配置2个半导体激光器阵列的大小。此外,从排热性的观点考虑,上表面51a及台阶面52a、52b优选为能够与2个半导体激光器阵列的下表面(图6中的下表面)的整个区域接触、且能够将这2个半导体激光器阵列设置成充分分离的状态的大小。在此,2个半导体激光器阵列之间的分离距离为例如2mm。
[0105]在散热器50中,上表面51a及台阶面52a、52b分别为元件设置面。在这些多个元件设置面上,分别配置有2个半导体激光器阵列。并且,半导体激光器阵列Ila?Ilc在散热器50的一侧(图6中的下侧)以在快轴方向上排列成阶梯状的方式层叠配置。此外,半导体激光器阵列Ild?Ilf在散热器50的另一侧(图6中的上侧)以在快轴方向上排列成阶梯状的方式层叠配置。
[0106]此外,在各元件设置面上,半导体激光器阵列Ila?Ilf被设置成,光射出面(一面12)沿着上表面51a中与侧面52之间的边界所涉及的外缘53、或台阶面中与下一级的台阶面之间的边界所涉及的外缘54a、54b延伸。
[0107]在该图的例子中,半导体激光器阵列Ila?Ilf分别被配置成,光射出面(一面12)位于上表面51a的外缘53或台阶面52a、52b的外缘54a、54b上。此外,与各半导体激光器阵列Ila?Ilf对应的准直构件被配置在与配置有所对应的半导体激光器阵列Ila?Ilf的上表面51a或台阶面相比低I级的台阶面的上方。
[0108]光弯曲机构被设置在来自半导体激光器阵列Ila?Ilc的激光经由准直构件入射到该光弯曲机构、从该光弯曲机构射出的激光入射到聚光透镜19、且来自半导体激光器阵列Ild?Ilf的激光不会入射到该光弯曲机构的位置。
[0109]在该光弯曲机构中,第I折转镜42和第2折转镜43被配置成,来自半导体激光器阵列Ila?Ilc的激光依次经过第I折转镜42及第2折转镜43入射到聚光透镜19。艮P,来自半导体激光器阵列Ila?Ilc的激光首先入射到第I折转镜42而弯曲并射出之后,入射到第2折转镜43,通过该第2折转镜43弯曲并射出后入射到聚光透镜19。
[0110]这样,将半导体激光器阵列Ila?Ilc及半导体激光器阵列Ild?Ilf分别层叠配置成阶梯状,并且使来自半导体激光器阵列Ila?Ilc的激光的光路通过光弯曲机构弯曲,从而来自多个半导体激光器阵列Ila?Ilf的激光的聚光透镜入射光路长度、及入射面19a上的入射位置得到控制。
[0111]具体地说,通过将半导体激光器阵列Ila?Ilc配置在阶梯状设置面56上的各元件设置面上,并且通过光弯曲机构来弯曲该半导体激光器阵列Ila?Ilc的激光的各光路,来自半导体激光器阵列IIa的激光、来自半导体激光器阵列IIb的激光及来自半导体激光器阵列Ilc的激光的聚光透镜入射光路长度依次变长。此外,通过将半导体激光器阵列Ild?Ilf配置在阶梯状设置面56上的各元件设置面上,来自半导体激光器阵列Ild的激光、来自半导体激光器阵列Ile的激光及来自半导体激光器阵列Ilf的激光的聚光透镜入射光路长度依次变长。并且,来自半导体激光器阵列Ila?Ilf的激光成为聚光透镜入射光路长度相对不同
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