半导体激光器装置制造方法及图纸

一种半导体激光器装置，其具有外部谐振器，该外部谐振器具备下述部件而构成：半导体激光器的发光点(2a、2b)，该半导体激光器射出波长不同的多条光束；耦合光学系统(5)，其将从半导体激光器射出的多条光束在空间上叠加；波长色散元件(6)，其将叠加后的多条光束通过波长色散而叠加为一条光束；以及部分反射镜(7)，其将一条光束的一部分反射而返回至波长色散元件，在该半导体激光器装置中，在将一条光束在波长色散时分离为多条的方向的波长色散元件的宽度设为波长色散元件宽度，将建立了正规振荡时的光束设为正规振荡光束时，波长色散元件宽度是与正规振荡光束的宽度相同的大小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在外部谐振器结构中利用具有波长色散的光学元件将来自多个发光点的光线进行波长叠加的半导体激光器装置。
技术介绍
在现有的半导体激光器装置中，为了抑制由在不同的发光点间建立的外部谐振器光路引起的振荡(下面，称为“交叉耦合”)，将空间滤波器(Spatial Filter)插入至外部谐振器的波长色散元件和部分反射镜之间(例如，参照专利文献1及专利文献2)。专利文献1：美国专利第06192062号专利文献2：美国专利申请公开第2013/0208361号专利文献3：国际公开第2014/087726号
技术实现思路
但是，在现有技术中存在以下所述的课题。在专利文献1的半导体激光器装置中产生下述问题，即，由空间滤波器所使用的透镜的像差、损耗引起激光功率、聚光性的降低。另外，即使在使用不利用透镜的空间滤波器(狭缝等)的情况下，也难以进行交叉耦合和所要的正规的振荡的分离。其结果，存在下述课题，即，交叉耦合的抑制不充分，或者连同正规的振荡也进行抑制。本专利技术就是为了解决上述的课题而提出的，其目的在于，得到一种半导体激光器装置，该半导体激光器装置能够有效地抑制交叉耦合振荡，而不会引起激光功率、聚光性的降低，无需向外部谐振器新追加设置空间滤波器等光学元件。本专利技术所涉及的半导体激光器装置具有外部谐振器，该外部谐振器具备下述部件而构成：半导体激光器，其射出波长不同的多条光
束；耦合光学系统，其将从半导体激光器射出的多条光束在空间上叠加；波长色散元件，其将叠加后的多条光束通过波长色散而叠加为一条光束；以及部分反射镜，其将一条光束的一部分反射而返回至波长色散元件，在该半导体激光器装置中，在将一条光束在波长色散时分离为多条的方向的波长色散元件的宽度设为波长色散元件宽度，将建立了正规振荡时的光束设为正规振荡光束时，波长色散元件宽度是与正规振荡光束的宽度相同的大小。专利技术的效果根据本专利技术，通过将正规振荡的光路和交叉耦合的光路在空间上以最大幅度分离的波长色散元件的宽度设为与正规振荡的光束的宽度相同的大小，从而从正规振荡的光束去除交叉耦合振荡的光束。其结果，能够得到一种半导体激光器装置，其能够有效地抑制交叉耦合振荡，而不会引起激光功率、聚光性的降低，无需向外部谐振器新追加设置空间滤波器等光学元件。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的半导体激光器装置的例子的第1概略结构图。图2是表示本专利技术的实施方式1所涉及的半导体激光器装置的例子的第2概略结构图。图3表示本专利技术的实施方式1所涉及的正规振荡时的波长谱。图4是用于说明本专利技术的实施方式1所涉及的交叉耦合振荡的概略结构图。图5表示本专利技术的实施方式1所涉及的交叉耦合振荡发生的情况下的波长谱。图6表示本专利技术的实施方式1所涉及的波长色散元件之上的正规振荡光束的强度分布的曲线图。图7是表示本专利技术的实施方式2所涉及的半导体激光器装置的概略结构图。图8是表示本专利技术的实施方式3所涉及的半导体激光器装置的概略结构图。具体实施方式下面，使用附图，对本专利技术中的半导体激光器装置的优选实施方式进行说明。此外，在各图中对相同或等同的部分标注相同标号而进行说明。实施方式1.图1及图2是表示本专利技术的实施方式1所涉及的半导体激光器装置的例子的概略结构图。具体地说，图1表示使用波长色散元件6的波长色散将来自1个半导体激光器1的发光点2a、2b的光叠加为一条光束的结构。另外，图2表示使用波长色散元件6的波长色散将来自多个半导体激光器1a、1b的发光点2a、2b的光叠加为一条光束的结构。在图1中，由半导体激光器1的发光点2a、2b的与光射出侧面相反侧的面、和部分反射镜7构成激光谐振器。在这里，关于半导体激光器1，通常除了上述的谐振器以外，发光点2a、2b自身也成为谐振器，下面，为了对这两种谐振器进行区别，将由部分反射镜7和发光点2a、2b构成的谐振器称为外部谐振器。此外，在图1中，为了简单，示出了具有2个发光点2a、2b的1个半导体激光器1的例子。但是，本实施方式1的半导体激光器装置并不限定于上述这样的结构。例如，半导体激光器1的个数也可以大于或等于2个。另外，作为半导体激光器1，除了具有多个发光点2的半导体激光条的情况以外，如图2所示，在各半导体激光器1a、1b分别具有1个发光点2a、2b的所谓单发射器半导体激光器的情况下也同样地，如以下所述，能够将来自多个发光点2a、2b的光叠加为一条光束。下面，基于图2进行说明。在图2中，实际上在外部谐振器内光束进行往返，首先，对从发光点2a、2b朝向部分反射镜7的方向的光束的传播进行说明。从半导体激光器1a、1b的发光点2a、2b产生的光束一边发散一边射出。光束平行化光学系统3a、3b为了与外部谐振器的模式耦合，而使从半导体激光器1a、1b产生的光束大致平行化。光束平行化光学系统3a、3b能够使用圆筒透镜、球面透镜、非球面透镜、具有曲率的反射镜、或它们的组合。通常，从半导体激光器1a、1b产生的光的发散角具有各向异性，在与纸面垂直的方向和纸面内的方向发散角不同。因此，作为光束平行化光学系统3a、3b，优选将多块透镜或曲率反射镜组合而进行使用。通过光束平行化光学系统3a、3b而大致平行化后的2条光束，由反射镜4a、4b改变为朝向耦合光学系统5的方向。此外，在图2中使用反射镜4a及4b改变了光束的朝向，但如图1所示，也存在不具有反射镜的情况。来自发光点2a、2b的2条光束通过耦合光学系统5而在波长色散元件6之上得到空间上的叠加。此外，在图2中，示出了耦合光学系统5由1块透镜构成的例子，但耦合光学系统5也能够使用圆筒透镜、球面透镜、非球面透镜、具有曲率的反射镜、或它们的组合，也能够通过对光束平行化光学系统3的配置进行改进，从而构成耦合光学系统5(例如，参照专利文献3)。波长色散元件6能够使用反射型衍射光栅、透过型衍射光栅、棱镜、将衍射光栅和棱镜组合而成的元件(棱栅)。作为波长色散元件6，波长色散越大，即，在射入了不同波长的光束时衍射角或折射角的差异越大，越能够省空间地将来自多个半导体激光器1a、1b的光束叠加。因此，与棱镜相比，优选使用衍射光栅。在来自不同的发光点2a、2b的光为某特定的不同波长时，根据波长色散元件6的波长色散特性，即，衍射角或折射角随波长而变化的特性，将射入的多条光束叠加为一条光束。叠加为一条光束后的光束朝向部分反射镜7射出。照射至部分反射镜7的光束的一部分透过而被作为激光功率而取出，剩余的一部分被反射。反射的光束在与从发光点2a、2b朝向部分反射镜7的光束相同的路径沿反方向传播。而且，如果反射的光束射入至半导体激
光器1a、1b的发光点2a、2b，并返回至半导体激光器1a、1b的发光点2a、2b的后侧端面，则外部谐振器建立。为了使上述的外部谐振器得以建立，需要适当地调整部分反射镜7、波长色散元件6、耦合光学系统5、反射镜4a、4b、光束平行化光学系统3a、3b的位置、角度。在建立了该外部谐振器的状态下，在部分反射镜7和波长色散元件6之间，为一根光轴，另一方面，在波长色散元件6和发光点2a、2b之间，为将波长色散元件6与发光点2a连结的光轴、和将波长色散元件6与发光点2b连结的光轴这两根不同的光轴。为了建立上述这些光轴，自动地决定各个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体激光器装置，其具有外部谐振器，该外部谐振器具备下述部件而构成：半导体激光器，其射出波长不同的多条光束；耦合光学系统，其将从所述半导体激光器射出的所述多条光束在空间上叠加；波长色散元件，其将叠加后的所述多条光束通过波长色散而叠加为一条光束；以及部分反射镜，其将所述一条光束的一部分反射而返回至所述波长色散元件，在该半导体激光器装置中，在将所述一条光束在波长色散时分离为多条的方向的所述波长色散元件的宽度设为波长色散元件宽度，将建立了正规振荡时的所述光束设为正规振荡光束时，所述波长色散元件宽度是与所述正规振荡光束的宽度相同的大小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.14 JP 2014-0040781.一种半导体激光器装置，其具有外部谐振器，该外部谐振器具备下述部件而构成：半导体激光器，其射出波长不同的多条光束；耦合光学系统，其将从所述半导体激光器射出的所述多条光束在空间上叠加；波长色散元件，其将叠加后的所述多条光束通过波长色散而叠加为一条光束；以及部分反射镜，其将所述一条光束的一部分反射而返回至所述波长色散元件，在该半导体激光器装置中，在将所述一条光束在波长色散时分离为多条的方向的所述波长色散元件的宽度设为波长色散元件宽度，将建立了正规振荡时的所述光束设为正规振荡光束时，所述波长色散元件宽度是与所述正规振荡光束的宽度相同的大小。2.根据权利要求1所述的半导体激光器装置，其中，多个所述外...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂智毅，森田大嗣，今野进，藤川周一，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP