特許 6760981 半導体レーザモジュール及びレーザ発振器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6760981

(24)【登録日】2020年9月7日

(45)【発行日】2020年9月23日

(54)【発明の名称】半導体レーザモジュール及びレーザ発振器

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/022 20060101AFI20200910BHJP

   H01S 3/0941 20060101ALI20200910BHJP

   G02B 5/08 20060101ALI20200910BHJP

【ＦＩ】

   H01S5/022

   H01S3/0941

   G02B5/08 A

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-17140(P2018-17140)

(22)【出願日】2018年2月2日

(65)【公開番号】特開2019-134125(P2019-134125A)

(43)【公開日】2019年8月8日

【審査請求日】2019年7月10日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼實 哲久

【審査官】 大西 孝宣

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０９６７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２６０１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１７／０２７１８３７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０２−１２２５８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２７７８０４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０１−２５０９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００２７０４３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−１５４０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０１３９１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１２２２０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｓ ３／００ − ５／５０

Ｂ２３Ｋ ２６／００ − ２６／７０

Ｇ０１Ｂ １１／００ − １１／３０

Ｇ０２Ｂ ５／００ − ５／１３６

５／２０ − ５／２８

６／２６ − ６／２７

６／３０ − ６／３４

６／４２ − ６／４３

Ｇ０２Ｆ １／００ − １／１２５

１／２１ − ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可視光よりも波長が長い所定の波長のレーザ光を反射し、可視光を透過して透明に見える第１面と、前記第１面と表裏をなしていて、前記レーザ光を透過し、可視光を反射して不透明に見える第２面とを有するミラーと、
前記ミラーの前記第１面に照射される前記レーザ光を発光する半導体レーザ素子と、
を備え、
前記第１面及び前記第２面は、前記半導体レーザ素子により照射される前記レーザ光よりも波長が長い光を透過し、
前記第１面における可視光の透過率は、８０％以上であり、
前記第２面における可視光の反射率は、７０％以上である半導体レーザモジュール。

【請求項2】

前記第２面の表面粗さは前記第１面の表面粗さよりも粗い、
請求項１に記載の半導体レーザモジュール。

【請求項3】

前記第２面は球面又はシリンドリカル面である、
請求項１又は２に記載の半導体レーザモジュール。

【請求項4】

前記第１面と前記第２面との間の距離は、前記第１面の幅の半分よりも長い、
請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体レーザモジュール。

【請求項5】

前記第２面は切り込み部を有する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体レーザモジュール。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体レーザモジュールを備えるレーザ発振器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体レーザモジュール及びこれを備えるレーザ発振器に関する。

【背景技術】

【0002】

金属やプラスチック材料などの切断や、溶接などに使用されるレーザ発振器は、光源又は励起用の光源として、半導体レーザモジュールを搭載している。半導体レーザモジュールは、半導体レーザ素子が出射するレーザ光を光ファイバに結合（光結合）させ、又は空間を伝搬させて、共振器などにレーザを供給している。

【0003】

半導体レーザ素子を光ファイバに結合する光学系には、レンズやミラーが使用される。このうち、ミラーの表面はレーザ光を反射するように処理され、ミラーの裏面はレーザ光を反射しないように処理されていた。具体的には、ミラーの表面は、レーザ光を反射するために、反射コーティングにより透明の面に処理されていた。また、ミラーの裏面は、レーザ光を散乱させてレーザ光を反射しないようにするために、サンドブラスト等により不透明の面に処理されていた。このミラーの表面と裏面の処理の違いにより、半導体レーザモジュールの製造者がミラーの表面と裏面とを識別することができるようにされていた。

【0004】

これ以外にもミラーの表面と裏面を識別する構成について、従来から提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、ミラーの表面において、反射性能に影響を及ぼさない部分の一部を非反射面とすることで、ミラーの表面と裏面を識別する技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平２−８１００２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、ミラーの裏面にサンドブラストを施すと、ミラーに傷を付けてしまい、ミラーの強度と耐久性が低下する。また、ミラーの表面にはレーザ光が繰り返し照射されるため、ミラーの温度が高頻度に変化して、ミラーが熱サイクルにより破損することがあった。更に、ミラーの裏面にサンドブラストを施せば、工数が増える。

【0007】

また、特許文献１に記載された技術では、ミラーの表面に、反射性能有効範囲の他に、反射性能に影響を及ぼさない部分が必要となる。従って、反射性能に影響を及ぼさない部分を形成する工程が別に必要となり、工数が増える。

【0008】

本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであり、ミラーの傷及び工数を低減させることができる半導体レーザモジュール、及び、これを備えるレーザ発振器を提供すること目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

（１）本発明は、レーザ光（例えば、後述のレーザ光Ｒ１）を反射し、可視光を透過する第１面（例えば、後述の第１面５１）と、レーザ光を透過し、可視光を反射する第２面（例えば、後述の第２面５２）とを有するミラー（例えば、後述のミラー５，５ａ，５ｂ，５ｃ）と、前記ミラーの前記第１面に照射されるレーザ光を発光する半導体レーザ素子（例えば、後述の半導体レーザ素子３，３１，３２，３３）と、を備える半導体レーザモジュール（例えば、後述の半導体レーザモジュール１０）に関する。

【0010】

（２） （１）の半導体レーザモジュールにおいて、前記第１面及び前記第２面は、前記半導体レーザ素子により照射される前記レーザ光よりも波長が長い光を透過してもよい。

【0011】

（３） （１）又は（２）の半導体レーザモジュールにおいて、前記第２面の表面粗さは前記第１面の表面粗さよりも粗くてもよい。

【0012】

（４） （１）〜（３）のいずれかの半導体レーザモジュールにおいて、前記第２面は球面又はシリンドリカル面であってもよい。

【0013】

（５） （１）〜（４）のいずれかの半導体レーザモジュールにおいて、前記第１面と前記第２面との間の距離（例えば、後述の距離ｔ）は、前記第１面の幅（例えば、後述の幅Ｌ）の半分よりも長くてもよい。

【0014】

（６） （１）〜（５）のいずれかの半導体レーザモジュールにおいて、前記第２面は切り込み部（例えば、後述の切り込み部５２ｘ）を有してもよい。

【0015】

（７） 本発明は、（１）〜（６）のいずれかの半導体レーザモジュールを備えるレーザ発振器（例えば、後述のレーザ発振器１）に関する。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、ミラーの傷及び工数を低減させることができる半導体レーザモジュール及びレーザ発振器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態としてのレーザ発振器を示す概略構成図である。

【図2】図１のレーザ発振器の半導体レーザモジュールを示す概略平面図である。

【図3】図２の半導体レーザモジュールの一部拡大平面図である。

【図4】本発明の一実施形態としてのレーザ発振器の半導体レーザモジュールの一部拡大平面図である。

【図5A】ミラー５の拡大断面図である。

【図5B】本発明の一実施形態としてのレーザ発振器の半導体レーザモジュールが有するミラーの概略断面図である。

【図6A】本発明の変形例１としてのレーザ発振器の半導体レーザモジュールが有するミラーの概略断面図である。

【図6B】本発明の変形例２としてのレーザ発振器の半導体レーザモジュールが有するミラーの概略断面図である。

【図7】本発明の変形例３としてのレーザ発振器の半導体レーザモジュールが有するミラーの概略断面図である。

【図8】本発明の変形例４としてのレーザ発振器の半導体レーザモジュールが有するミラーの概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

〔レーザ発振器の全体構成〕
本発明の一実施形態としてのレーザ発振器について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態としてのレーザ発振器を示す概略構成図である。本実施形態のレーザ発振器１は、複数個（図示の例では３個）の半導体レーザモジュール１０（１１，１２，１３）を有する。これらの半導体レーザモジュール１０（１１，１２，１３）から光ファイバ２０（２１，２２，２３）を通して、共振器又はコンバイナ３０（共振器，コンバイナ）にレーザ光が供給される。

【0019】

共振器を備える場合には、半導体レーザモジュール１０（１１，１２，１３）からのレーザ光は、共振器の励起光として使用される。コンバイナのみを備える場合には、複数の半導体レーザモジュール１０（１１，１２，１３）からのレーザ光をコンバイナでひとつに集光して、使用する。共振器及びコンバイナの両方を備える場合もある。何れかの方式で、レーザ発振器１は、出力用光ファイバ４０を通してレーザ光を放射する。

【0020】

〔半導体レーザモジュールの全体構成〕
図２は、図１のレーザ発振器の半導体レーザモジュールを示す概略平面図である。半導体レーザモジュール１０は、その筐体２の中に、半導体レーザ素子３（３１，３２，３３）、レンズ４（４１，４２，４３）、ミラー５（５ａ，５ｂ，５ｃ）、及びレンズ６を備える。

【0021】

複数（図示の例では３個）の半導体レーザ素子３（３１，３２，３３）は、筐体２の側壁２Ａに配置されている。半導体レーザ素子３（３１，３２，３３）は、レンズ４（４１，４２，４３）に向けてレーザ光Ｒ１を出射する。

【0022】

複数（図示の例では３個）のレンズ４（４１，４２，４３）の一方の面（図２中の下方の面）は、各々の半導体レーザ素子３（３１，３２，３３）の出射口に個別に対向している。各々のレンズ４（４１，４２，４３）は、半導体レーザ素子３（３１、３２、３３）によるレーザ光Ｒ１をそれぞれ透過させる。

【0023】

ミラー５（５ａ，５ｂ，５ｃ）は、レンズ４（４１，４２，４３）の他方の面（図２中の上側の面）に傾斜して対向している。ミラー５（５ａ，５ｂ，５ｃ）は、レーザ光Ｒ１の進行方向を変える機能を有する。ミラー５（５ａ，５ｂ，５ｃ）は、複数のレンズ４（４１，４２，４３）の透過光の進行方向（光軸）をそれぞれ直角に屈曲させる。

【0024】

３つのミラー５（５ａ，５ｂ，５ｃ）は、互いに平行になるように配置され、レンズ４（４１，４２，４３）の光軸に対して同一角度で傾斜している。ミラー５（５ａ，５ｂ，５ｃ）は、レンズ４（４１，４２，４３）の光軸に対して４５°で傾斜している。半導体レーザ素子３（３１，３２，３３）から出射されたレーザ光Ｒ１を３つのミラー５（５ａ，５ｂ，５ｃ）が反射する方向は、同一方向を向いている。ミラー５（５ａ，５ｂ，５ｃ）がレーザ光Ｒ１を反射する方向は、レンズ６を向いている。

【0025】

レンズ６は、３つのミラー５（５ａ，５ｂ，５ｃ）のうちで最も左方のミラー５ａと筐体２の側壁２Ｂとの間に配置されている。レンズ６は、レンズ６の光軸がレンズ４の光軸と９０°で交わるように配置されている。レンズ６には、全ての半導体レーザ素子３（３１，３２，３３）のレーザ光Ｒ１がミラー５（５ａ，５ｂ，５ｃ）によって反射されて透過する（集まる）。従って、レンズ４（４１，４２，４３）は相対的に低いエネルギーに晒されるのに対し、レンズ６及び光ファイバ２０は相対的に高いエネルギーに晒される。

【0026】

筐体２から、光ファイバ２０が導出される。光ファイバ２０には、半導体レーザ素子３から出射されたレーザ光Ｒ１が、３つのレンズ４（４１，４２，４３）、３つのミラー５（５ａ，５ｂ，５ｃ）及びレンズ６により結合される。

【0027】

図３は、図２の半導体レーザ素子３、レンズ４、ミラー５の拡大図である。ミラー５は、第１面５１と、第１面５１の反対面の第２面５２と、を有する。半導体レーザ素子３が発光（出射）するレーザ光Ｒ１は、ミラー５の第１面５１で反射されてレンズ６及び光ファイバ２０に導光される。ただし、レーザ光Ｒ１の一部は、ミラー５の第１面５１を透過して第２面５２を透過し、レンズ６及び光ファイバ２０に導光されない。このミラー５を透過するレーザ光は、微量である（図３には、第２面５２を透過するレーザ光を示していない）。以下、ミラー５の第１面５１と第２面５２について詳述する。

【0028】

〔第１面〕
第１面５１は、レーザ光Ｒ１を反射し、可視光を透過する面である。第１面５１におけるレーザ光Ｒ１の反射率は、レーザ出力量に大きく影響するために高いことが好ましく、例えば９９．５％以上であり、好ましくは９９．８％以上である。

【0029】

第１面５１における可視光の透過率は、例えば８０％以上であり、好ましくは９０％以上である。第１面５１は可視光を透過するため、透明に見える。なお、第１面５１における可視光の反射率は、例えば２０％未満であり、好ましくは１０％未満である。

【0030】

図４を参照して、半導体レーザモジュール１０の外部からミラー５の第１面５１へ戻ってくる戻り光の透過率について説明する。図４は、半導体レーザモジュール１０の一部拡大平面図であり、半導体レーザモジュール１０の外部からの戻り光Ｒ２がミラー５に戻る様子を示す。半導体レーザ素子３のレーザ光Ｒ１の波長は９００ｎｍ台であり、ファイバレーザのレーザ光の波長は１０００ｎｍ台である。ファイバレーザの共振器やコンバイナから戻ってくる戻り光Ｒ２は、ファイバレーザのレーザ光に加えて、ＳＲＳなどの更に長波長の成分も含んでいる。

【0031】

ＳＲＳは、レーザ光がファイバを構成する分子（ＳｉＯ_２）の格子振動（光フォノン）と相互作用をすることにより、格子振動のエネルギーだけ波長が長波長にシフトした光（ストークス光）として散乱される現象である。

【0032】

戻り光Ｒ２が直接に半導体レーザ素子３まで届くと、半導体レーザ素子３が損傷してしまう。戻り光Ｒ２から半導体レーザ素子３を保護するために、戻り光Ｒ２のうち半導体レーザモジュール１０からのレーザ光Ｒ１の波長より長い成分が半導体レーザ素子３に戻らないようにする必要がある。そのために、ミラー５の第１面５１及び第２面５２には、レーザ光Ｒ１の波長よりも長い成分を透過するコーティングが行われる。

【0033】

第１面５１における戻り光Ｒ２（波長の長いレーザ）の透過率は、高いことが好ましく、例えば９９．０％以上であり、好ましくは９９．７％以上である。

【0034】

図５Ａを参照して、ミラー５の第１面５１側の第１コーティング層５４について説明する。図５Ａは、ミラー５の拡大断面図である。第１面５１の第１コーティング層５４は、ガラス基材５３の一方の面（図５Ａ中の左側の面）にコーティングされている。第１面５１が高い反射率を得られるようにするために、第１コーティング層５４は、高屈折率層及び低屈折率層が３０層程度コーティングされている。例えば、第１コーティング層５４の厚さは３μｍ程度である。

【0035】

〔第２面〕
図３の説明に戻って第２面５２を説明する。第２面５２は、レーザ光Ｒ１を透過し、可視光を反射する面である。第２面５２におけるレーザ光Ｒ１の透過率は、例えば９５％以上であり、好ましくは９８％以上である。第２面５２におけるレーザ光Ｒ１の透過率は、レーザ光Ｒ１の第２面５２における反射成分を減衰させるために、それほど高くなくてもよい。

【0036】

第２面５２は可視光を反射するので、不透明に見える。第２面５２における可視光の反射率は、例えば７０％以上であり、好ましくは９０％以上である。第２面５２における可視光の反射率は、第２面５２であると視認できればよいので、それほど高くなくてもよい。なお、第２面５２における可視光の透過率は、例えば３０％未満であり、好ましくは１０％未満である。

【0037】

図４の説明に戻る。第２面５２における戻り光Ｒ２（波長の長いレーザ）の透過率は、第１面５１と同様に高いことが好ましく、例えば９９．０％以上であり、好ましくは９９．７％以上である。

【0038】

図５Ａの説明に戻る。ミラー５の第２面５２の第２コーティング層５５について説明する。第２コーティング層５５は、ガラス基材５３の他方の面（図５Ａの右側の面）にコーティングされている。第２面５２の反射率がレーザ光Ｒ１の透過と可視光の７０％〜９０％程度の反射率であるため、第２コーティング層５５は１０層以下でコーティングされている。例えば、第２コーティング層５５の厚さは１μｍ以下である。第２コーティング層５５は、レーザ光Ｒ１を反射する性能を求められないので、第１コーティング層５４に比べて薄くてもよい。

【0039】

ただし、前述した第１コーティング層５４及び第２コーティング層５５には、ガラス基材５３を引っ張る方向に応力が発生する。その応力のバランスを取るために、第１コーティング層５４の厚さと第２コーティング層５５の厚さとを同じにする必要があり、例えば、第２コーティング層５５に２μｍ程度の低屈折率層の第３コーティング層５６を更にコーティングする。従って、第１コーティング層５４の厚さは、第２コーティング層５５と第３コーティング層５６とを合わせた厚さと略同じに設定される。第３コーティング層５６は、レーザ光の反射性能を求められないダミーのような層であり、ミラー５の反りを抑制するために設けられている。

【0040】

図５Ｂは、半導体レーザモジュール１０が有するミラー５の断面図である。第２面５２には、第１面５１の表面粗さよりも粗い表面粗さのコーティングが施されている。第２面５２の表面粗さは、例えばＲａ１［μｍ］であり、好ましくはＲａ３［μｍ］である。第１面５１の表面粗さは、例えばＲａ０．３［μｍ］であり、好ましくはＲａ０．１［μｍ］である。第２面５２は、表面粗さが粗く形成されることにより、レーザ光Ｒ１を散乱させて、レーザ光Ｒ１の反射率をより低下させる。具体的には、第２面５２には、イオンアシストを採用している蒸着装置のイオンアシストの強さを下げて表面粗さを粗くする等の方法が施される。

【0041】

次に、半導体レーザ素子３（３１，３２，３３）から出射されたレーザ光Ｒ１が進行する過程を説明する。図２に示されるように、半導体レーザ素子３（３１，３２，３３）から発光（出射）されたレーザ光Ｒ１は、レンズ４（４１，４２，４３）を透過して平行光として進行し、ミラー５（５ａ，５ｂ，５ｃ）で反射され、レンズ６に導光される。このときに、ミラー５ｃで反射したレーザ光Ｒ１は、ミラー５ｂ、ミラー５ａを透過してレンズ６に導光される。ミラー５ｂで反射したレーザ光Ｒ１は、ミラー５ａを透過してレンズ６に導光される。ミラー５ａで反射したレーザ光Ｒ１は、レンズ６に直接に導光される。

【0042】

レンズ６により集光されたレーザ光Ｒ１は、光ファイバ２０に結合される。そして、図１に示されるように、レーザ光Ｒ１は、共振器又はコンバイナにより増幅され、出力用光ファイバ４０に導光される。

【0043】

〔実施形態の効果〕
本実施形態によれば、例えば、以下の効果が奏される。
実施形態の半導体レーザモジュール１０は、レーザ光Ｒ１を反射し、可視光を透過する第１面５１と、レーザ光Ｒ１を透過し、可視光を反射する第２面５２とを有するミラー５と、ミラー５の第１面５１に照射されるレーザ光Ｒ１を発光する半導体レーザ素子３と、備える。そのため、ミラー５の傷及び工数を低減させることができる半導体レーザモジュール１０及びレーザ発振器１を提供することができる。以下、詳述する。

【0044】

ミラー５の第２面５２が可視光を反射して、一方、第１面５１が可視光を透過する。これにより、第２面５２が不透明に見え、第１面５１が透明に見える。従って、製造者は、ミラー５の第２面５２と第１面５１とで透明性（色）が異なるように認識し、第２面５２と第１面５１とを容易に区別することができる。ミラー５の第２面５２にサンドブラストを施すことが不要となり、半導体レーザモジュール１０の製造者はミラー５の第１面５１だけではなく、第２面５２も研磨処理することができる。その結果、ミラー５の第２面５２の傷を減少させることができる。ひいては、ミラー５の熱サイクルの耐久性が向上し、半導体レーザモジュール１０の熱サイクルの耐久性が向上する。同時に、ミラー５の製造工数が減少する。ひいては、半導体レーザモジュール１０の製造効率が向上する。

【0045】

実施形態の半導体レーザモジュール１０では、第１面５１及び第２面５２は、半導体レーザ素子３により照射されるレーザ光Ｒ１よりも波長が光を透過する。そのため、戻り光Ｒ２のうちのレーザ光Ｒ１よりも波長が長い光がミラー５を透過して除去され、戻り光Ｒ２のうちの波長が長い光がミラー５で反射されて半導体レーザ素子３に戻る現象が抑制される。従って、戻り光Ｒ２のうちの波長が長い光による半導体レーザ素子３の損傷は低減され、半導体レーザ素子３は保護される。

【0046】

実施形態の半導体レーザモジュール１０では、第２面５２の表面粗さが第１面５１の表面粗さよりも粗い。そのため、第２面５２のレーザ光Ｒ１の反射率が低減する。

【0047】

〔変形例１〕
図６Ａは、変形例１に係るレーザ発振器の半導体レーザモジュール１０が有するミラー５Ｐの概略断面図である。この半導体レーザモジュール１０においては、ミラー５に代えてミラー５Ｐが用いられている。ミラー５Ｐの第２面５２は、球面又はシリンドリカル面である（図６Ａ中では、第２面５２が曲面で示されている）。

【0048】

変形例１のミラー５Ｐを備える半導体レーザモジュール１０では、第２面５２は球面又はシリンドリカル面である。そのために、半導体レーザモジュール１０の製造者がミラー５の第１面５１と第２面５２とを反対に間違えてミラー５Ｐを筐体２に実装した場合に、レーザ光Ｒ１が出力用光ファイバ４０に結合しない。これにより、出力用光ファイバ４０に結合するレーザ出力が大きく下がる。その結果、製造者は、ミラー５Ｐの実装後に、ミラー５Ｐの表裏を間違えたことによって半導体レーザモジュール１０が不良品となっていることを容易に気付くことができる。

【0049】

また、製造者がミラー５Ｐを正しく実装した場合でも、第２面５２で反射する微量のレーザ光Ｒ１の成分がミラー５Ｐから出射する角度が変化する。この様子を以下に説明する。半導体レーザ素子３から出射されたレーザ光Ｒ１は、第１面５１に向かって矢印ｒ１の方向に進み、第１面５１で反射されて矢印ｒ２の方向に進む。この矢印ｒ２の方向に進むレーザ光Ｒ１がレンズ６及び光ファイバ２０に向かう。これに対して、矢印ｒ１の方向に進んだレーザ光Ｒ１のうち矢印ｒ３の方向に進んだレーザ光Ｒ１は、曲面である第２面５２で反射して、矢印ｒ４の方向に進んで、第１面５１を透過して矢印ｒ５の方向に進む。

【0050】

第２面５２で反射して矢印ｒ５の方向に進むレーザ光Ｒ１は、第１面５１で反射して矢印ｒ２の方向に進むレーザ光Ｒ１と出射角度が異なる。その結果、不要な第２面５２のレーザ光Ｒ１の反射成分がレンズ６及び光ファイバ２０に導光することが抑制され、レンズ６及び光ファイバ２０の温度の上昇が抑制される。

【0051】

〔変形例２〕
図６Ｂは、変形例２に係るレーザ発振器の半導体レーザモジュール１０が有するミラー５Ｑの概略断面図である。この半導体レーザモジュール１０においては、ミラー５に代えてミラー５Ｑが用いられている。ミラー５Ｑでは、変形例１のミラー５Ｐの第２面５２に相当する部分にコーティングが行われて、表面粗さが粗いコーティング層５７が形成され、このコーティング層５７の表面が第２面５２とされる。

【0052】

〔変形例３〕
図７は、変形例３に係るレーザ発振器の半導体レーザモジュール１０が有するミラー５Ｒの概略断面図である。この半導体レーザモジュール１０においては、ミラー５に代えてミラー５Ｒが用いられている。第１面５１と第２面５２との間の距離ｔ（ミラー５Ｒの厚さ）は、第１面５１の幅Ｌの半分よりも長い。

【0053】

図７のように、ミラー５Ｒの厚さをｔとしてミラー５Ｒの幅をＬとする。この場合に、半導体レーザ素子３から出射されたレーザ光Ｒ１は、矢印ｒ１の方向に進んで第１面５１で反射され、矢印ｒ２の方向に進む。

【0054】

一方、矢印ｒ１の方向に進んだレーザ光Ｒ１の一部は、矢印ｒ３の方向に進んで第２面５２で反射され、矢印ｒ４の方向に進み、ミラー５Ｒの側面５ｈで屈折して矢印ｒ５の方向に進む。このときに、第２面５２で反射したレーザ光Ｒ１の矢印ｒ４の反射光路は、第２面５２に入射したレーザ光Ｒ１の矢印ｒ３の入射光路よりも短くなり、第１面５１に届かない。

【0055】

例えば、矢印ｒ１の方向に進むレーザ光Ｒ１が第１面５１の中心に対して入射角度４５°で入射した場合には、おおよそｔ＝Ｌ／２以上（ミラー５Ｒの厚さがミラー５Ｒの幅の半分程度の厚み以上）になると、レーザ光Ｒ１は第２面５２で反射した後に側面５ｈから出射する。

【0056】

変形例３のミラー５Ｑを備える半導体レーザモジュール１０では、第１面５１と第２面５２との間の距離ｔは第１面５１の幅Ｌの半分よりも長い。簡単に言うと、ミラー５Ｒの厚さが第１面５１の幅Ｌの半分よりも厚い。

【0057】

そのため、レーザ光Ｒ１が第１面５１に入射して第２面５２で反射する場合に、第２面５２で反射する微量のレーザ光Ｒ１の成分のうちミラー５Ｒの第１面５１と隣り合う側面５ｈから出射する成分が増える。ミラー５Ｒの側面５ｈから出射する矢印ｒ５の方向に進むレーザ光Ｒ１は、矢印ｒ２の方向に進むレーザ光Ｒ１と出射角度が異なる。その結果、不要な第２面５２のレーザ光Ｒ１の反射成分がレンズ６及び光ファイバ２０に導光することが抑制され、レンズ６及び光ファイバ２０の温度上昇が抑制される。

【0058】

〔変形例４〕
図８は、変形例４に係るレーザ発振器の半導体レーザモジュール１０が有するミラー５Ｓの概略断面図である。半導体レーザモジュール１０においては、ミラー５に代えてミラー５Ｓが用いられてもよい。ミラー５Ｓの第２面５２は、切り込み部５２ｘを有する。切り込み部５２ｘは、凹部でもある。なお、凹部は、断面視逆三角形に限らず、断面視で四角形又は半円形であってもよい。

【0059】

変形例４のミラー５Ｓを備える半導体レーザモジュール１０では、第２面５２は切り込み部５２ｘを有する。この切り込み部５２ｘは、ミラー５の製造方法がコーティングを行ってからダイシングで切断する製法の場合に、ダイシングの工程においてダイシングソーにより第２面５２に容易に形成される。なお、切り込み部５２ｘの形成工程は、実質的にダイシング工程に含まれ、その意味では、工数が減少するとも言える。

【0060】

加えて、第２面５２が切り込み部５２ｘを有するので、切り込み部５２ｘによって可視光が乱反射する。製造者は、第１面５１と第２面５２とを容易に区別することができる。その結果、ミラー５の第１面５１と第２面５２とが反対に実装されることにより半導体レーザモジュール１０の不良品が生じることを抑制することができる。

【0061】

加えて、レーザ光Ｒ１の反射に用いられない第２面５２に切り込み部５２ｘが設けられるので、第１面５１のレーザ光Ｒ１の反射性能は影響を受けない。

【0062】

尚、本発明は既述の実施形態には限定されるものではなく、種々、変形変更して実施可能である。本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良も本発明に含まれる。例えば、本実施形態では、半導体レーザ素子３、レンズ４、ミラー５は、３つであるが、この形態に限定されず、１つ又は３つ以外の複数であってもよい。

【0063】

前述した実施形態と変形例１〜４のミラーの構成は、適宜組み合わせて構成されてもよい。

【符号の説明】

【0064】

１ レーザ発振器
３，３１，３２，３３ 半導体レーザ素子
５，５ａ，５ｂ，５ｃ ミラー
５Ｐ，５Ｑ，５Ｒ，５Ｓ ミラー
１０ 半導体レーザモジュール
２０ 光ファイバ
５１ 第１面
５２ 第２面
５２ｘ 切り込み部
Ｌ 幅
Ｒ１ レーザ光
Ｒ２ 戻り光
ｔ 距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】