多波长激光光源模块、带合波器的多波长激光光源模块、及半导体激光光源单元的冷却方法技术

本发明专利技术提供具有即便使激光光源模块小型化散热效率仍较高的结构的多波长激光光源模块，例如实现一种实用的圆柱型的立体形状的激光光源安装体。多波长激光光源模块具备：设有从柱状的一端的壁面沿所述柱状的延伸方向延伸的孔的半导体激光光源单元的支架；配置于所述孔，且具备与所述孔的壁面相对，并将热量传递到所述壁面的热传递面的至少1个以上的热传导块；以及与所述热传导块接合，使激光沿所述柱状的延伸方向出射的多个半导体激光光源单元。利用所述半导体激光光源单元发出激光时，所述热传导块中设有从所述热传导块的与所述半导体激光光源单元接触的接合面向所述热传递面温度变低的温度梯度。

Multi wavelength laser light source module, multi wavelength laser light source module with band filter, and cooling method of semiconductor laser light source unit

The present invention provides a multi wavelength laser light source module having a structure that is compact even if the laser light source module is small, and the heat dissipation efficiency is still high, such as a practical cylindrical laser light source mounting body. Multi wavelength laser light source module has support of semiconductor laser unit is extended from one end of the cylindrical wall extending along the direction of the cylindrical hole; arranged in the hole, and with the hole wall, and transferring the heat to the wall heat transfer the at least 1 heat conduction block; and engagement with the heat conduction block, extending direction of the laser along the column of a semiconductor laser light source unit shot. Using the semiconductor laser light source unit emits laser, the heat conduction block is arranged from the heat conduction block in contact with the semiconductor laser light source unit for joining the heat transfer surface temperature low temperature gradient.

【技术实现步骤摘要】
多波长激光光源模块、带合波器的多波长激光光源模块、及半导体激光光源单元的冷却方法
本专利技术涉及一种安装有出射多个波长的激光的半导体激光光源单元的多波长激光光源模块、带合波器的多波长激光光源模块、以及多波长激光光源模块上所安装的出射多个波长的激光的半导体激光光源单元的冷却方法。
技术介绍
以往的光通信领域中，阵列波导光栅(AWG：ArrayWave-GuideGrating)多被用于多个波长的光的合波。另一方面，投射型小型激光显示器中，为了在便携式终端和车辆上使用，优选为使用进行了小型化的光源模块。光源模块中使用半导体激光元件。使用这种半导体激光元件的激光光源模块由于进行了小型化，因此散热不充分，光源模块难以被冷却。此外，激光光源模块中，为了将波长不同的多个激光作为一个点光源，从而使激光发光点彼此间相互靠近。为此，多个半导体激光元件也必须相互靠近，高密度地安装，激光光源模块中，形成半导体激光元件产生的热量易集中到局部而难以散热的结构。作为激光光源模块的一例，已知一种各半导体激光元件的发光点间的距离短、光学设计容易、散热特性优秀、且制造容易的多波长半导体激光装置(专利文献1)。该多波长半导体激光装置中，具有块状物、以及振荡波长不同的多个半导体激光元件，在上述块状物中沿规定方向形成有具有底面及两个侧面的剖面呈U字型的沟槽，半导体激光元件被配置在沟槽的底面上及侧面上，使激光出射方向沿规定方向。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2010-287613号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题上述结构中，能够将半导体激光元件产生的热量经由柱状的块状物向外部散热，因此激光光源模块具备优秀的散热特性。但是，在对激光光源模块进行小型化，以高密度安装半导体激光元件时，优选为使散热效率变得更高。因此，本专利技术的目的在于，利用与上述结构不同的新结构，提供一种具有即便使激光光源模块小型化，散热效率仍较高的结构的多波长激光光源模块、以及带合波器的多波长激光光源模块，并提供一种散热效率较高的半导体激光光源单元的冷却方法。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的一个方式是安装有出射多个波长的激光的半导体激光光源单元的多波长激光光源模块。该多波长激光光源模块具备：支架，该支架由热传导材料构成，呈柱状，并设有从所述柱状的一端的壁面沿所述柱状的延伸方向延伸的孔；至少1个以上的热传导块，该至少1个以上的热传导块由热传导材料构成，被配置在所述孔中，具备与所述孔的壁面相对，并将热量传递到所述壁面的热传递面；以及多个半导体激光光源单元，该多个半导体激光光源单元与所述热传导块接合，使激光沿所述支架的所述柱状的延伸方向出射。所述半导体激光光源单元被配置在沿所述柱状的延伸方向延伸的中心轴的周围，利用所述半导体激光光源单元发出激光时，所述热传导块中设有从所述热传导块的与所述半导体激光光源单元接触的接合面向所述热传递面温度变低的温度梯度。所述半导体激光光源单元优选为通过例如芯片焊接接合到所述热传导块上。此外，所述热传递面也优选为例如通过芯片焊接与所述支架接合。作为所述多波长激光光源模块的一种方式，所述多波长激光光源模块具备多个所述热传导块，所述多个热传导块分别与1个出射波长互不相同的激光的半导体激光光源单元相接合，使激光沿所述支架的所述柱状的延伸方向出射，所述半导体激光光源单元各自的发光点的位置优选为相较于所述热传导块与所述半导体激光光源单元接合的接合面的位置靠近所述柱状的所述中心轴，所述接合面的位置优选为相较于所述热传递面的至少一部分面的位置靠近所述中心轴。各所述热传导块分别例如芯片焊接有1个所述半导体激光光源单元。此时，从所述柱状的延伸方向观察时，所述热传导块各自的所述热传递面在所述柱状的周向上的位置优选为位于分别设置在所述热传导块上的所述半导体激光光源单元的发光点的所述周向的两侧部位。所述热传导块的从所述延伸方向观察到的剖面形状优选为所述热传导块的宽度随着远离所述中心轴而变大的形状，所述孔的从所述延伸方向观察到的形状优选为与所述热传导块的所述剖面形状对应的形状。此外，优选为使所述半导体激光光源单元各自的发光点的位置靠近，以使其作为一个点光源出射激光。此外，作为所述多波长激光光源模块的另一种方式，所述多波长激光光源模块具备1个所述热传导块，所述热传导块与出射波长互不相同的激光的多个半导体激光光源单元相接合，使激光沿所述支架的所述柱状的延伸方向出射，所述半导体激光光源单元设置在所述热传导块的所述柱状的侧面的外周上，所述热传递面在沿所述孔的内周的周向上的位置优选为位于相邻的半导体激光光源单元之间。所述热传导块例如通过芯片焊接与各个所述半导体激光光源单元相接合。所述热传导块的与所述半导体激光光源单元接合的接合面的位置优选为相较于所述热传递面的位置靠近所述中心轴。所述接合面优选为位于沿所述热传导块的所述柱状的延伸方向延伸的沟槽的底面。此外，所述多波长激光光源模块是由壳体覆盖的封装，所述支架优选为所述壳体。本专利技术的又一方式是带合波器的多波长激光光源模块。该带合波器的多波长激光光源模块具有：所述多波长激光光源模块；合波器，该合波器对分别从所述半导体激光光源单元出射的激光进行合波，并作为点光源出射；以及双合透镜，该双合透镜设置在所述半导体激光光源单元与所述合波器之间，使所述激光入射到所述合波器。所述合波器具备：所述激光的入射口；多个光波导构件，该多个光波导构件对入射到所述激光的入射口的所述激光进行引导，且由壁面设置有反射膜以利用所述壁面对所述激光进行全反射的连续孔构成；结合部，该结合部通过将所述光波导构件结合成1个，从而对所述激光进行合波；以及出射口，该出射口出射合波后的激光。本专利技术的又一方式也是带合波器的多波长激光光源模块。该带合波器的多波长激光光源模块具有：所述多波长激光光源模块；合波器，该合波器对分别从所述半导体激光光源单元出射的激光进行合波，并作为点光源出射；以及双合透镜，该双合透镜设置在所述半导体激光光源单元与所述合波器之间，使所述激光入射到所述合波器。所述合波器具有：多根光纤线，该多根光纤线由芯线以及外皮构成，对入射的各个所述激光进行传输；以及出射端部，该出射端部将各个所述光纤线集中，以使所述芯线彼此相抵接的方式使激光靠近并出射。本专利技术的另一个其他方式是多波长激光光源模块所安装的出射多个波长的激光的半导体激光光源单元的冷却方法。该冷却方法中使用的所述多波长激光光源模块具备：支架，该支架由热传导材料构成，呈柱状，并设有从所述柱状的一端的壁面沿所述柱状的延伸方向延伸的孔；至少1个以上的热传导块，该至少1个以上的热传导块由热传导材料构成，被配置在所述孔中，具备与所述孔的壁面相对，并将热量传递到所述壁面的热传递面；以及多个半导体激光光源单元，该多个半导体激光光源单元与所述热传导块接合，使激光沿所述支架的所述柱状的延伸方向出射。所述半导体激光光源单元被配置在沿所述柱状的延伸方向延伸的中心轴的周围，利用所述半导体激光光源单元发出激光时，通过使所述半导体激光光源单元的热量从所述热传导块的与所述半导体激光光源单元接触的接合面向所述热传递面传递，并从所述支架的外周进行辐射，从而对所述半导体激光光源单元进行冷却。所述半导体激光光源单元优选为例如通过芯片焊接接合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多波长激光光源模块，安装有出射多个波长的激光的半导体激光光源单元，该多波长激光光源模块的特征在于，具备：支架，该支架由热传导材料构成，呈柱状，且设有从所述柱状的一端的壁面沿所述柱状的延伸方向延伸的孔；至少1个以上的热传导块，该至少1个以上的热传导块由热传导材料构成，被配置在所述孔中，具备与所述孔的壁面相对，并将热量传递到所述壁面的热传递面；以及多个半导体激光光源单元，该多个半导体激光光源单元与所述热传导块接合，使激光沿所述支架的所述柱状的延伸方向出射，所述半导体激光光源单元配置在沿所述柱状的延伸方向延伸的中心轴的周围，利用所述半导体激光光源单元发出激光时，所述热传导块中设有从所述热传导块的与所述半导体激光光源单元接触的接合面向所述热传递面温度变低的温度梯度。

【技术特征摘要】
2016.03.09 JP 2016-0454991.一种多波长激光光源模块，安装有出射多个波长的激光的半导体激光光源单元，该多波长激光光源模块的特征在于，具备：支架，该支架由热传导材料构成，呈柱状，且设有从所述柱状的一端的壁面沿所述柱状的延伸方向延伸的孔；至少1个以上的热传导块，该至少1个以上的热传导块由热传导材料构成，被配置在所述孔中，具备与所述孔的壁面相对，并将热量传递到所述壁面的热传递面；以及多个半导体激光光源单元，该多个半导体激光光源单元与所述热传导块接合，使激光沿所述支架的所述柱状的延伸方向出射，所述半导体激光光源单元配置在沿所述柱状的延伸方向延伸的中心轴的周围，利用所述半导体激光光源单元发出激光时，所述热传导块中设有从所述热传导块的与所述半导体激光光源单元接触的接合面向所述热传递面温度变低的温度梯度。2.如权利要求1所述的多波长激光光源模块，其特征在于，所述多波长激光光源模块具备多个所述热传导块，多个所述热传导块分别与1个出射波长互不相同的激光的半导体激光光源单元相接合，使激光沿所述支架的所述柱状的延伸方向出射，所述半导体激光光源单元各自的发光点的位置相较于所述热传导块与所述半导体激光光源单元接合的接合面的位置靠近所述柱状的所述中心轴，所述接合面的位置相较于所述热传递面的至少一部分面的位置靠近所述中心轴。3.如权利要求2所述的多波长激光光源模块，其特征在于，从所述柱状的延伸方向观察时，所述热传导块各自的所述热传递面在所述柱状的周向上的位置位于分别设置于所述热传导块的所述半导体激光光源单元的发光点的所述周向的两侧部位。4.如权利要求2或3所述的多波长激光光源模块，其特征在于，所述热传导块的从所述延伸方向观察到的剖面形状为所述热传导块的宽度随着远离所述中心轴而变大的形状，所述孔的从所述延伸方向观察到的形状为与所述热传导块的所述剖面形状对应的形状。5.如权利要求2～4中任一项所述的多波长激光光源模块，其特征在于，使所述半导体激光光源单元各自的发光点的位置靠近，以使得作为一个点光源出射激光。6.如权利要求1所述的多波长激光光源模块，其特征在于，所述多波长激光光源模块具备1个所述热传导块，所述热传导块与出射波长互不相同的激光的多个半导体激光光源单元相接合，使激光沿所述支架的所述柱状的延伸方向出射，所述半导体激光光源单元设置在所述热传导块的所述柱状的侧面的外周上，所述热传递面在沿所述孔的内周的周向上的位置位于相邻的半导体激光光源单元之间。7.如权利要求6所述的多波长激光光源模块，其特征在于，所述热传导块...

【专利技术属性】
技术研发人员：成泽润，成泽湘，笠原健，
申请(专利权)人：光研公司，株式会社丰通电子，
类型：发明
国别省市：日本,JP