激光光源制造技术

本申请的目的在于提供一种包含有效地直接进行光耦合的激光元件以及光学元件的激光光源。激光光源其特征在于包括：激光元件，具有脊部，且从发光单元射出激光；光学元件，具有用于对入射到入射单元的激光进行波导的波导；基板，用于为了使激光元件和光学元件直接光耦合而使其接近接合，其中，在相对于发光单元的位置，入射单元的位置在上方或者下方偏移指定距离的状态下，将激光元件以及光学元件接合在基板上。

【技术实现步骤摘要】
激光光源本申请是要求于2011年8月19日提交的日本专利申请JP2011-179839的权益的新的美国专利申请，JP2011-179839的全部内容通过引用并入于此。
本专利技术涉及激光光源，特别涉及直接光耦合了激光光学元件和光学元件的激光光源。
技术介绍
已知的激光光源具有：在发光单元上设置有透镜的半导体激光器、对从半导体激光器射出的光进行波长变换的光波导型的二次谐波发生元件（SHG（SecondHarmonicGeneration）元件）（例如，参照专利文献1）。在上述的激光光源中，进行半导体激光器和SHG元件的对位调整以使SHG元件的光波导的入射单元与设置在半导体激光器上的透镜的焦点位置一致。参见JP-2010-262252-A（图1）。但是，当在半导体激光器和光学元件之间设置包含透镜等的光学零件的光学耦合单元时，因设置光学耦合单元而产生成本提高、光量损失等问题。另外，半导体激光器内的激光元件的发光单元和光学耦合单元等之间也需要对位，半导体激光器大型化，其结果还存在激光光源难以小型化的问题。另一方面，因为由设置光学耦合单元导致成本上升、光量损失等，所以在激光光源中高效率的方法是不使用光学耦合单元，而直接进行激光光学元件和光学元件的光耦合。而且，从激光光学元件的发光单元射出的激光并不是必须从激光光学元件的发光单元向着铅直方向直接射出。再有，在入射单元上接收来自激光光学元件的激光的光学元件中，对于入射单元来说直接从铅直方向入射的激光未必就与良好的输出相关。
技术实现思路
因而，本专利技术的目的在于提供一种用于解决上述课题的激光光源。另外，本专利技术的目的在于提供一种包含有效地直接进行了光耦合的激光光学元件以及光学元件的激光光源。激光光源的特征在于包括：激光元件，具有脊部，且从发光单元射出激光；光学元件，具有用于对入射到入射单元的激光进行波导的波导；基板，用于为了使激光元件和光学元件直接光耦合而使其接近接合，其中，在相对于发光单元的位置，入射单元的位置在上方或者下方偏移指定距离的状态下，将激光元件以及光学元件接合在基板上。另外，在激光光源中理想的是，在将激光元件的脊部一侧接合在基板上时，以相对于发光单元的位置入射单元的位置在下方偏移指定距离的方式将光学元件接合在基板上。另外，在激光光源中理想的是，在将光学元件的波导一侧接合在基板上时，以相对于入射单元的位置发光单元在下方偏移指定距离的方式将激光元件接合在基板上。另外，在激光光源中理想的是，在从激光元件的发光单元只偏离了相当于激光的中场的距离的位置上配置光学元件的入射单元。另外，在激光光源中理想的是，光学元件是对从激光元件射出的激光的波长进行变换的波长变换元件。在激光光源中，因为根据脊型激光元件和光波导型的SHG元件各自的光学特性直接进行了二者的光学耦合，所以可以提高脊型激光元件和光波导型的SHG元件的耦合效率。另外，在激光光源中，因为不使用光学耦合单元，而直接进行脊型激光元件和光波导型的SHG元件的光耦合，所以可以实现激光光源的成本降低、小型化、平面化，以及/或者高输出化。附图说明通过与附图一起阅读以下具体描述，将更好地理解本专利技术的这些和其他特征和优点。图1（a）~（c）是表示激光光源1的图。图2是LD元件20的概略构成图。图3是表示从LD元件20输出的激光的光强度分布（1）的图。图4是表示从LD元件20输出的激光的光强度分布（2）的图。图5是SHG元件30的概略构成图。图6（a）和（b）是表示SHG30的入射光的角度和射出光的强度的关系（1）的图。图7（a）和（b）是表示SHG30的入射光的角度和射出光的强度的关系（2）的图。图8（a）和（b）是表示LD元件20和SHG元件30的光耦合的状态的图。具体实施方式以下参照附图说明本专利技术的激光光源。但是，请注意本专利技术的技术范围不限于这些实施方式，涉及记载在专利文献的范围中的专利技术和其均等物。图1（a）是激光光源1的平面图，图1（b）是图1（a）的AA'剖面图，图1（c）是微凸起的剖面图。激光光源1的构成包含：硅基板10、固定在硅基板10上的LD（激光二极管）元件20和用于对从LD元件20射出的光进行波长变换的SHG元件30、用于将从SHG元件30射出的波长变换后的激光向光纤50传播的耦合元件40、用于向LD元件20提供驱动电流的FPC（挠性印刷电路基板）60、保持印刷电路基板10的保持部件70等。另外，也可以设置遮盖包含保持部件70的激光光源1的盖部件（未图示）。在硅基板10上形成有SiO2（二氧化硅）薄膜11，在SiO2薄膜11上形成有Ti（钛）薄膜12，在Ti薄膜12上形成有微凸起13以及14。SiO2薄膜11具有作为对硅基板10和微凸起13以及14之间进行绝缘的绝缘层的功能，形成Ti薄膜12是为了提高由SiO2薄膜11和Au构成的微凸起13以及14的附着性。微凸起13如图1（c）图示的那样，是将所构成的多个圆锥台型的突起部分以等间距（例如，间距2μm）在左右均等配置。圆锥台型的突起部分例如能够设置成底面是直径2μm的圆形，上面是直径1μm的圆形，高度2μm。微凸起14也一样。在微凸起13的表面上实施活性化处理，在LD元件20的微凸起一侧的基板上也形成Au层，在其表面上实施活性化处理。因而，在微凸起13的上部施加指定的负荷并只安装LD元件20，LD元件20在微凸起18上表面活性化结合而固定。另外，LD元件20构成为经由FPC60以及微凸起13接受驱动电流的供给。在微凸起14的表面也实施活性化处理，在SHG元件30的微凸起一侧的基板上也形成Au层，对其表面实施活性化处理。因而，在微凸起14的上部仅施加指定的负荷并安装SHG元件30，SHG元件30在微凸起14上表面活性化结合而固定。另外，可以通过在SHG元件30上施加指定的负荷，微凸起14被压溃，调整SHG30和LD元件20的在高度方向（Z轴方向）的相对位置关系。而且，因为不需要为了让SHG元件30动作而提供驱动电流，所以不需要电气连接SHG元件30和FPC60。另外，图1（c）所示的微凸起的形状只是一例，但并不限定于此。另外，只要是可以调整SHG元件30和LD元件20的在高度方向（Z轴方向）的相对位置关系，也可以采用微凸起以外的其他接合方式（一般的Au突起等）。图2是LD元件20的概略构成图。LD元件20是脊型激光元件（不是嵌入型），从包层（n型AlGaAs）21和脊部（p型AlGaAs）23之间的活性层（GaAs）22的发光单元26射出1064nm波长的激光。为了激光光源内的激光元件和光学元件进行良好的光耦合，在LD元件20中不使用嵌入构造，而具有作为波导光的波导的脊部23。但是，在用结下（junctiondown）将脊部23一侧接合在硅基板10上时，因为其表面不平坦，所以夹着沟部27形成触点部24以及25。因为通过这样的构成脊部23一侧变得平坦，所以可以稳定地用结下接合在硅基板10上。图3是从LD元件20输出的激光的光强度分布（1）的图。如图3所示，将脊部23朝上以在基台上接合包层21的方式配置LD元件20，测定和发光单元26在同一水平上的Z轴上的激光。另外，设置成在脊部23上方不配置基台等的障碍物的开放状态。光强度分布50表示在从发光单元26离开0.1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光光源，其特征在于包括：激光元件，具有脊部，且从发光单元射出激光；光学元件，具有用于对入射到入射单元的上述激光进行波导的波导；基板，用于为了使上述激光元件和上述光学元件直接光耦合而使其接近接合，其中，在相对于上述发光单元的位置，上述入射单元的位置在上方或者下方偏移指定距离的状态下，将上述激光元件以及上述光学元件接合在上述基板上。

【技术特征摘要】
2011.08.19 JP 2011-1798391.一种激光光源的制造方法，其特征在于，具有如下工序：将具有脊部且从发光单元射出激光的激光元件与配置在基板上的第1微凸起接合，使具有用于对入射到入射单元的上述激光进行波导的波导的光学元件以进行直接光耦合的方式接近上述激光元件，而与配置在上述基板上的第2微凸起接合，其中，通过调整上述第1微凸起或者上述第2微凸起的压溃量，在将上述激光元件的上述脊部一侧接合在上述基板上时，以成为相对于上述发光单元的位置而上述入射单元的位置在下方偏移指定距离的状态的方式，调整上述激光元件与上述光学元件的相对位置关系。2.一种激光光源的制造方法，其特征在于，具有如下工序：将具有脊部且从发光单元射出激光的激光元件与配置在基板上的第1微凸起接合，使具有用于对入射到入射单元的上述激光进行波...

【专利技术属性】
技术研发人员：井出昌史，
申请(专利权)人：西铁城控股株式会社，
类型：发明
国别省市：