特許 6844994 レーザ装置及び光源装置

(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】6844994

(24)【登録日】2021年3月1日

(45)【発行日】2021年3月17日

(54)【発明の名称】レーザ装置及び光源装置

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/022 20210101AFI20210308BHJP

   H01S 3/067 20060101ALI20210308BHJP

   H01S 3/0941 20060101ALI20210308BHJP

   G02B 6/42 20060101ALI20210308BHJP

【ＦＩ】

   H01S5/022

   H01S3/067

   H01S3/0941

   G02B6/42

【請求項の数】10

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2016-229525(P2016-229525)

(22)【出願日】2016年11月25日

(65)【公開番号】特開2018-85493(P2018-85493A)

(43)【公開日】2018年5月31日

【審査請求日】2019年9月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100114915

【弁理士】

【氏名又は名称】三村 治彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120363

【弁理士】

【氏名又は名称】久保田 智樹

(74)【代理人】

【識別番号】100125139

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 洋

(72)【発明者】

【氏名】石毛 悠太

(72)【発明者】

【氏名】片山 悦治

(72)【発明者】

【氏名】小栗 淳司

(72)【発明者】

【氏名】森 肇

【審査官】 大西 孝宣

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０９９５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３３８６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２６４５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３２３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３９６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−００５６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２４５３１５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−２３４９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１７５６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１００００９０８（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｓ ５／００ − ５／５０

３／００ − ３／０２

３／０４ − ３／０９５９

３／０９８ − ３／１０２

３／１０５ − ３／１３１

３／１３６ − ３／２１３

３／２３ − ４／００

Ｇ０２Ｂ ６／２６ − ６／２７

６／３０ − ６／３４

６／４２ − ６／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底板部と、
前記底板部上に設置された半導体レーザ素子と、
前記半導体レーザ素子が設置された前記底板部上に設けられ、天板部を有する蓋部と、
前記底板部と前記天板部との間の空間の側方の一部又は全部を覆う側壁部と、
前記底板部に対して上向きに設けられ、導体部品を介して外部と電気的に接続可能な端子部とを有し、
前記端子部が、ねじ孔に螺合するねじを利用して外部と電気的に接続可能であり、
前記天板部が、前記側壁部の一部又は全部と一体的に形成されていることを特徴とするレーザ装置。

【請求項2】

前記天板部が、前記側壁部の前記一部と一体的に形成され、
前記側壁部の前記一部以外の他の一部が、前記底板部に設けられていることを特徴とする請求項１記載のレーザ装置。

【請求項3】

前記底板部上に設けられ、前記半導体レーザ素子から出力されるレーザ光を、光ファイバを通して出力する出力部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ装置。

【請求項4】

前記端子部は、前記蓋部の上方に部分的に突出する外部接続部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ装置。

【請求項5】

前記端子部の一部が、前記底板部に設けられていることを特徴とする請求項４記載のレーザ装置。

【請求項6】

前記底板部の熱伝導率が、前記蓋部の熱伝導率よりも高いことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレーザ装置。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか１項に記載の複数のレーザ装置と、
前記複数のレーザ装置が設置された設置面を有するベース部材と
を有することを特徴とする光源装置。

【請求項8】

前記複数のレーザ装置から出力されたレーザ光が入射される光学系を有することを特徴とする請求項７記載の光源装置。

【請求項9】

請求項１乃至６のいずれか１項に記載の複数のレーザ装置を有し、
一の前記レーザ装置の前記端子部が、前記導体部品を介して他の前記レーザ装置の前記端子部に電気的に接続されていることを特徴とする光源装置。

【請求項10】

請求項７乃至９のいずれか１項に記載の光源装置と、
増幅用光ファイバと、
前記光源装置の前記複数のレーザ装置から出力されるレーザ光を前記増幅用光ファイバに入射させる入射部と
を有することを特徴とする光ファイバレーザ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体レーザ素子を有するレーザ装置、及び複数のレーザ装置を有する光源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体レーザは、消費電力が小さい、小型である等の特徴を有しており、光通信、光記録、物質加工等の様々な分野において広く利用されるに至っている。半導体レーザが実装された半導体レーザモジュールとしては、パッケージ内に複数の半導体レーザが設けられたものが知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５７３０８１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の半導体レーザモジュールでは、パッケージの筐体内に、半導体レーザ素子やレンズ等の光学素子が収容される。パッケージの筐体の側壁部には、リードピン等の電極を含む端子部や光ファイバを含む出力部が設けられている。このように筐体の側壁部に設けられた端子部の電極は、筐体内に収容される半導体レーザ素子と電気的に接続する必要がある。また、筐体の側壁部に設けられた出力部の光ファイバは、筐体内に収容される半導体レーザ素子から出力されて光学素子による反射や集光を経たレーザ光に対して調芯を行う必要がある。

【0005】

上述のように、従来の半導体レーザモジュールでは、筐体の側壁部に設けられた部材に対して、筐体内に収容される半導体レーザ素子等を電気的に接続したり、光学的に位置合わせしたりする必要がある。このため、従来の半導体レーザモジュールは、組立性が良好ではなく、よって安価に製造することが困難であった。

【0006】

本発明の目的は、上記に鑑みてなされたものであって、組立性が良好で安価に製造することができるレーザ装置及びこれを用いた光源装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一観点によれば、底板部と、前記底板部上に設置された半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子が設置された前記底板部上に設けられ、天板部を有する蓋部と、前記底板部と前記天板部との間の空間の側方の一部又は全部を覆う側壁部とを有し、前記天板部が、前記側壁部の一部又は全部と一体的に形成されていることを特徴とするレーザ装置が提供される。

【0008】

本発明の他の観点によれば、上記の複数のレーザ装置と、前記複数のレーザ装置が設置された設置面を有するベース部材とを有することを特徴とする光源装置が提供される。

【0009】

本発明のさらに他の観点によれば、上記の光源装置と、増幅用光ファイバと、前記光源装置の前記複数のレーザ装置から出力されるレーザ光を前記増幅用光ファイバに入射させる入射部とを有することを特徴とする光ファイバレーザが提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、組立性が良好で安価に製造することができるレーザ装置及びこれを用いた光源装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態によるレーザ装置を示す概略図である。

【図2】図２は、本発明の第１実施形態による光源装置を示す概略図である。

【図3】図３は、本発明の第１実施形態による光源装置を励起光源として用いた光ファイバレーザを示す概略図である。

【図4】図４は、本実施形態の第２実施形態によるレーザ装置を示す概略図である。

【図5】図５は、本実施形態の第３実施形態によるレーザ装置を示す概略図である。

【図6】図６は、本実施形態の第４実施形態によるレーザ装置を示す概略図である。

【図7】図７は、本発明の第５実施形態によるレーザ装置を示す斜視図である。

【図8】図８は、本発明の第５実施形態による光源装置を示す平面図である。

【図9】図９は、本発明の第６実施形態によるレーザ装置を示す斜視図である。

【図10】図１０は、本発明の第７実施形態によるレーザ装置を示す斜視図である。

【図11】図１１は、本発明の第８実施形態による光源装置を示す平面図である。

【図12】図１２は、本発明の第９実施形態によるレーザ装置を示す分解斜視図である。

【図13】図１３は、本発明の第９実施形態によるレーザ装置における電子部品及び端子部を示す拡大斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態によるレーザ装置及び光源装置について図１及び図２を用いて説明する。

【0013】

まず、本実施形態によるレーザ装置の構成について図１を用いて説明する。図１（ａ）は、本実施形態によるレーザ装置を示す斜視図である。図１（ｂ）は、本実施形態によるレーザ装置を示す分解斜視図である。

【0014】

本実施形態によるレーザ装置は、レーザ素子として複数の半導体レーザ素子を有する半導体レーザモジュールである。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態によるレーザ装置１０は、複数の半導体レーザ素子１２と、複数の半導体レーザ素子１２に対応して設けられた光学系１４を有している。また、本実施形態によるレーザ装置１０は、複数の半導体レーザ素子１２、光学系１４等を収容するパッケージの筐体１６を有している。さらに、本実施形態によるレーザ装置１０は、レーザ光が出力される出力部１８と、それぞれ外部と電気的に接続可能な端子部２０、２２とを有している。

【0015】

筐体１６は、例えば扁平な略直方体状の形状を有し、底板部２４と、蓋部２６とを有している。蓋部２６は、筐体１６の長手方向において互いに対向する前側壁部２８及び後側壁部３０と、筐体１６の短手方向において互いに対向する左側壁部３２及び右側壁部３４とを有している。さらに、蓋部２６は、底板部２４に対向するように各側壁部２８、３０、３２、３４上に設けられた天板部３６を有している。蓋部２６は、内部空間を空けて、底板部２４の底面上に設けられた複数の半導体レーザ素子１２、光学系１４等を覆うように底板部２４上に固定されている。蓋部２６は、筐体１６内への塵埃の侵入を防止する防塵機能、並びに筐体１６外への光の漏出及び筐体１６内への光の侵入を遮断する遮光機能を有している。なお、筐体１６の形状は、特に限定されるものではなく、種々の形状を採用することができる。

【0016】

蓋部２６において、天板部３６は、前側壁部２８、後側壁部３０、左側壁部３２及び右側壁部３４の各側壁部と一体的に形成されている。すなわち、天板部３６と、前側壁部２８、後側壁部３０、左側壁部３２及び右側壁部３４の各側壁部との間には、例えば溶接、接着、ねじ止め等による接合部や継ぎ目がなく、天板部３６と各側壁部とが一体になっている。なお、前側壁部２８と左側壁部３２及び右側壁部３４との間にも、例えば溶接、接着、ねじ止め等による接合部や継ぎ目がない。また、後側壁部３０と左側壁部３２及び右側壁部３４との間にも、例えば溶接、接着、ねじ止め等による接合部や継ぎ目がなく、前側壁部２８、後側壁部３０、左側壁部３２及び右側壁部３４の各側壁部も互いに一体になっている。こうして、蓋部２６は、天板部３６と、前側壁部２８、後側壁部３０、左側壁部３２及び右側壁部３４のそれぞれとが一体的に形成されたものとなっている。

【0017】

天板部３６と一体的に形成された前側壁部２８、後側壁部３０、左側壁部３２及び右側壁部３４は、それぞれ底板部２４と天板部３６との間の空間の前側、後側、左側及び右側の側方を覆っている。こうして、天板部３６と一体的に形成された各側壁部により、底板部２４と天板部３６との間の空間の側方の全部が覆われている。

【0018】

上記のように天板部３６と各側壁部とが一体的に形成された蓋部２６は、例えば、射出成形、切削加工、鋳造法、塑性加工等により形成することができる。より具体的には、射出成形としては、例えば、金属粉末射出成形（Metal Injection Molding、ＭＩＭ）、樹脂射出成形を用いることができる。また、鋳造法としては、例えばダイカスト法を用いることができる。また、塑性加工としては、例えば、曲げ加工、絞り加工等のプレス加工を用いることができる。なお、蓋部２６を形成する方法は、これらに限定されるものではない。蓋部２６は、その他の種々の方法を用いて形成することができる。

【0019】

なお、蓋部２６においては、底板部２４と天板部３６との間の空間の側方の全部を覆うように前側壁部２８、後側壁部３０、左側壁部３２及び右側壁部３４が天板部３６と一体的に形成されている必要はない。天板部３６と一体的に形成された側壁部は、底板部２４と天板部３６との間の空間の側方の少なくとも一部を覆うものであればよい。

【0020】

また、天板部３６は、底板部２４と天板部３６との間の空間の側方の全部を覆う側壁部である前側壁部２８、後側壁部３０、左側壁部３２及び右側壁部３４の全部と一体的に形成されている必要はない。天板部３６は、底板部２４と天板部３６との間の空間の側方の一部又は全部を覆う側壁部の一部又は全部と一体的に形成されていればよい。

【0021】

例えば、前側壁部２８、後側壁部３０、左側壁部３２及び右側壁部３４のうちの一部が、天板部３６ではなく底板部２４に設けられていてもよい。また、前側壁部２８、後側壁部３０、左側壁部３２及び右側壁部３４のうちの一部が設けられておらず、天板部３６と底板部２４との間の空間の側方の一部が開放されていてもよい。これらの場合については、第２乃至第４実施形態において詳述する。

【0022】

筐体１６を構成する底板部２４及び蓋部２６を構成する材料は、互いに同種の材料であっても互いに異種の材料であってもよく、例えば金属であっても樹脂であってもよい。例えば、底板部２４を金属で構成する一方、蓋部２６を樹脂で構成することができる。ただし、底板部２４を構成する材料は、蓋部２６を構成する材料、すなわち互いに一体的に形成された天板部３６、前側壁部２８、後側壁部３０、左側壁部３２及び右側壁部３４を構成する材料よりも熱伝導率が高いことが好ましい。すなわち、底板部２４の熱伝導が、蓋部２６の熱伝導率よりも高いことが好ましい。このように、発熱する半導体レーザ素子１２が後述のように設けられる底板部２４の熱伝導率を比較的に高くする一方、蓋部２６の熱伝導率を底板部２４の熱伝導率よりも低くすることで、製品コストの上昇を抑制しつつ、優れた放熱特性を得ることができる。

【0023】

蓋部２６は、例えば、接着剤、ねじ止め、はんだ付け等により底板部２４上に固定されている。こうして底板部２４上に蓋部２６が固定された筐体１６は、ハーメチックシールが施されておらず、気密封止されていない状態になっている。

【0024】

筐体１６内には、複数の半導体レーザ素子１２、光学系１４及び後述の集光レンズ６４が収容されている。また、筐体１６内には、後述するように端子部２０、２２の筐体１６外に突出した部分以外の部分が収容されている。

【0025】

底板部２４は、後述するように、レーザ装置１０を基板上に設置する際に、基板の設置面上にその下面を接触させて設置される部分である。底板部２４上には、段差部３８が設けられている。段差部３８は、階段状になっており、筐体１６の前後方向に沿って並ぶように設けられた複数の段４０を有している。段差部３８の複数の段４０は、前方から後方に向かうに従って段々に高くなっている。段差部３８は、底板部２４と一体的に形成されていてもよいし、はんだ付け等により底板部２４に固定された別部品であってもよい。なお、上述のように、底板部２４の熱伝導率を蓋部２６の熱伝導率よりも高くすることができる。これにより、製品コストの上昇を抑制しつつ、優れた放熱特性を得ることができる。

【0026】

底板部２４上及び段差部３８の複数の段４０上には、複数の半導体レーザ素子１２が設置されている。複数の半導体レーザ素子１２は、例えば、互いに発振波長、出力その他のレーザ特性を同じくする同一の半導体レーザ素子である。なお、複数の半導体レーザ素子１２の数は、特に限定されるものではなく、レーザ装置１０に要求されるレーザ出力等に応じて適宜設定することができる。

【0027】

複数の半導体レーザ素子１２は、別々のチップに形成された互いに別個独立の素子である。各半導体レーザ素子１２は、例えば、サブマント４２上にはんだ付け等により固定されて搭載されたチップオンサブマウント（Chip On Submount、ＣＯＳ）の形態で、底板部２４上及び段差部３８の複数の段４０上に設置されている。

【0028】

底板部２４上及び段差部３８の複数の段４０上に設置された複数の半導体レーザ素子１２は、筐体１６の長手方向に沿って一列に配列されている。一列に配列された複数の半導体レーザ素子１２の間には、段差部３８による高低差が設けられている。複数の半導体レーザ素子１２は、それぞれレーザ光の出力方向が筐体１６の短手方向になるように配置されている。一列に配列された複数の半導体レーザ素子１２は、その配列に対して同じ一方の側にレーザ光を出力するように配置されている。なお、複数の半導体レーザ素子１２の配列は、一列のみならず、複数列設けられていてもよい。

【0029】

複数の半導体レーザ素子１２の配列においては、隣接する半導体レーザ素子１２の電極がワイヤボンディング等により電気的に接続されている。これにより、複数の半導体レーザ素子１２が直列に接続されている。なお、半導体レーザ素子１２を電気的に接続する方法は、特に限定されるものではなく、種々の方法を用いることができるが、例えば特開２０１５−１８５６６７号公報に記載されるワイヤボンディングによる方法を用いることができる。

【0030】

複数の半導体レーザ素子１２の配列の前方側において、筐体１６内の底板部２４上には、端子部２０が設けられている。また、複数の半導体レーザ素子１２の配列の後方側において、筐体１６内の底板部２４上には、端子部２２が設けられている。端子部２０、２２は、それぞれ外部の駆動電源に電気的に接続可能であり、駆動電源により複数の半導体レーザ素子１２のそれぞれに駆動電流を印加するためのものである。端子部２０、２２のうち、一方が駆動電源の正極端子に接続され、他方が駆動電源の負極端子に接続される。

【0031】

端子部２０、２２は、それぞれ、素子接続部４４と、素子接続部４４と電気的に接続された外部接続部４６とを有している。端子部２０、２２は、それぞれ外部との電気的な接続に際してねじを利用する接続形式のものである。

【0032】

各端子部２０、２２の素子接続部４４は、底板部２４上に設けられている。このように、各端子部２０、２２の一部である素子接続部４４が、底板部２４に設けられている。各端子部２０、２２の素子接続部４４は、シート状導体４８をそれぞれ有している。シート状導体４８は、底板部２４に平行に設けられている。シート状導体４８は、直列に接続された複数の半導体レーザ素子１２の配列における端部の半導体レーザ素子１２の電極に、例えばワイヤボンディングによるワイヤを介して電気的に接続されている。

【0033】

より具体的には、端子部２０における素子接続部４４のシート状導体４８は、直列に接続された複数の半導体レーザ素子１２の配列における前側の端部の半導体レーザ素子１２の電極に、ワイヤボンディングによるワイヤを介して電気的に接続されている。また、端子部２２における素子接続部４４のシート状導体４８は、直列に接続された複数の半導体レーザ素子１２の配列における後側の端部の半導体レーザ素子１２の電極に、ワイヤボンディングによるワイヤを介して電気的に接続されている。なお、素子接続部４４のシート状導体４８と半導体レーザ素子１２の電極とを電気的に接続する方法は、ワイヤボンディングによる方法に限定されるものではなく、種々の方法を用いることができる。

【0034】

各端子部２０、２２の外部接続部４６は、素子接続部４４上に設けられている。各端子部２０、２２の外部接続部４６は、例えば底板部２４に垂直な柱状に形成された柱状導体５０を有している。各端子部２０、２２において、柱状導体５０は、シート状導体４８に電気的に接続されている。各柱状導体５０は、上方に向けて開口した雌ねじ孔５２を上端に有している。各雌ねじ孔５２は、後述するように、外部との電気的な接続のために用いられるものである。こうして、各端子部２０、２２の外部接続部４６は、底板部２４に対して上向きに設けられている。すなわち、各端子部２０、２２の一部である外部接続部４６は、底板部２４が設置されて固定される設置面とは反対側において、その設置面と反対方向に延伸するように設けられている。なお、底板部２４に対して上向きとは、底板部２４に直交する方向に底板部２４に対して上向きである場合のほか、底板部２４に直交する方向に対して所定の傾斜角度で傾斜する方向に底板部２４に対して上向きである場合をも含みうる。すなわち、底板部２４に対して上向く方向は、底板部２４に直交する方向のみならず、底板部２４に直交する方向に対して所定の傾斜角度で傾斜する方向であってもよい。

【0035】

蓋部２６の天板部３６には、端子部２０、２２の外部接続部４６にそれぞれ対応して開口部５４、５６が設けられている。端子部２０、２２の外部接続部４６は、それぞれ天板部３６に設けられた開口部５４、５６を介して、天板部３６の上方、すなわち筐体１６の外部に部分的に突出している。こうして、端子部２０、２２の外部接続部４６は、それぞれ筐体１６の上面から筐体１６の外部に部分的に突出している。筐体１６の外部に部分的に突出した各外部接続部４６は、雌ねじ孔５２を上方に向けている。

【0036】

各端子部２０、２２の外部接続部４６は、雌ねじ孔５２に螺合するねじ又はねじ部を利用して、外部と電気的に接続することができる。例えば、雌ねじ孔５２に螺合するねじにより、導体棒であるバスバーを、柱状導体５０と接触させつつ外部接続部４６に固定し、固定したバスバーを介して外部接続部４６を外部と電気的に接続することができる。また、雌ねじ孔５２に螺合する雄ねじ部を有する外部端子を用い、外部端子の雄ねじ部を雌ねじ孔５２に螺合して固定し、固定した外部端子を介して外部接続部４６を外部と電気的に接続することができる。また、例えば丸形又は先開形の圧着端子である外部端子を、雌ねじ孔５２に螺合する雄ねじにより、柱状導体５０と接触させつつ外部接続部４６に固定し、固定した外部端子を介して外部接続部４６を外部と電気的に接続することができる。

【0037】

複数の半導体レーザ素子１２の配列の一方の側には、光学系１４が設けられている。光学系１４は、複数組のコリメートレンズ５８、６０及び反射ミラー６２を有している。複数組のコリメートレンズ５８、６０及び反射ミラー６２は、複数の半導体レーザ素子１２に対応して、底板部２４上及び段差部３８の複数の段４０上に設置されている。複数のコリメートレンズ５８は、光学特性を同じくする同一のものになっている。複数のコリメートレンズ６０は、光学特性を同じくする同一のものになっている。複数の反射ミラー６２は、光学特性を同じくする同一のものになっている。

【0038】

コリメートレンズ５８、６０及び反射ミラー６２の各組において、コリメートレンズ５８、６０は、対応する半導体レーザ素子１２のレーザ光の出力側に順次配置されている。また、反射ミラー６２は、コリメートレンズ６０の後段に配置されている。コリメートレンズ５８、６０は、対応する半導体レーザ素子１２から出力されたレーザ光をそれぞれ縦方向及び横方向にコリメートして平行光とする。反射ミラー６２は、対応するコリメートレンズ５８、６０によりコリメートされたレーザ光を前方側に９０°反射して、出力部１８が設けられた筐体１６の前方側に導く。

【0039】

底板部２４の前方端部上には、出力部１８が設けられている。出力部１８と光学系１４との間には、集光レンズ６４が設けられている。蓋部２６の前側壁部２８には、出力部１８が嵌合する切り欠き部６６が設けられている。出力部１８は、レーザ光を出力するための光ファイバ６８を有しており、光ファイバ６８を通してレーザ光を出力するようになっている。なお、光ファイバ６８の長さは、設計に応じて適宜変更することができる。

【0040】

出力部１８の光ファイバ６８は、筐体１６の内部に固定された一端である固定端と、筐体１６の外部に引き出された一端である出力端とを有している。集光レンズ６４は、光学系１４とともに、複数の半導体レーザ素子１２から出力されたレーザ光を光ファイバ６８の固定端に入射させるための光学系を構成している。集光レンズ６４は、複数の反射ミラー６２のそれぞれにより反射されたレーザ光を、光ファイバ６８の固定端に集光して入射させる。光ファイバ６８の固定端に入射したレーザ光は、光ファイバ６８を伝搬して、レーザ装置１０の出力として光ファイバ６８の出力端から出力される。なお、光ファイバ６８の固定端にレーザ光を入射させるための光学系の構成は、集光レンズ６４を含む複数枚の集光レンズを有するものであってもよいし、各種フィルタを有するものであってもよい。

【0041】

また、底板部２４の前端部及び後端部には、固定ねじが貫通する貫通孔７０、７２がそれぞれ設けられている。貫通孔７０、７２は、互いに対角に位置している。蓋部２６の天板部３６には、底板部２４に設けられた貫通孔７０、７２に対応して、固定ねじが貫通する貫通孔７４、７６がそれぞれ設けられている。

【0042】

本実施形態によるレーザ装置１０は、後述するように、例えば、基板上に複数配列されて光源装置として用いられる。レーザ装置１０が配列される基板の設置面には、雄ねじである固定ねじが螺合する雌ねじ孔が設けられている。レーザ装置１０は、貫通孔７０、７４を貫通して基板に設けられた雌ねじ孔に螺合する固定ねじ、及び貫通孔７２、７６を貫通して基板に設けられた雌ねじ孔に螺合する固定ねじにより、基板の設置面上に取り付けられて固定される。なお、レーザ装置１０を基板の設置面上に固定する方法は、特に限定されるものではなく、固定ねじを用いた方法のほか、ボルト及びナットを用いた方法、接着剤を用いた方法等の種々の方法を用いることができる。

【0043】

こうして、本実施形態によるレーザ装置１０が構成されている。

【0044】

本実施形態によるレーザ装置１０の動作時には、端子部２０、２２に電気的に接続された外部の駆動電源により、直列に接続された複数の半導体レーザ素子１２のそれぞれに駆動電流が印加される。駆動電流が印加されると、各半導体レーザ素子１２は、レーザ発振してレーザ光を出力する。各半導体レーザ素子１２から出力されたレーザ光は、対応するコリメートレンズ５８、６０によりコリメートされた後、対応する反射ミラー６２により反射されて集光レンズ６４に導かれる。各反射ミラー６２により反射されたレーザ光は、集光レンズ６４により集光されて出力部１８の光ファイバ６８の固定端に入射する。光ファイバ６８の固定端に入射したレーザ光は、レーザ装置１０の出力として、光ファイバ６８の出力端から出力される。

【0045】

本実施形態によるレーザ装置１０は、上述のように、蓋部２６において、天板部３６が、前側壁部２８、後側壁部３０、左側壁部３２及び右側壁部３４の各側壁部と一体的に形成されている。一方、半導体レーザ素子１２の電極に電気的に接続される端子部２０、２２は、底板部２４上に設けられている。また、レーザ光を出力するための光ファイバ６８を含む出力部１８も、底板部２４上に設けられている。このため、本実施形態によるレーザ装置１０では、そのパッケージの組み立てに際して、筐体１６の側壁部に設けられた部材に対して、筐体１６内に収容される半導体レーザ素子１２を電気的に接続したり、光学的に位置合わせしたりする必要がない。天板部３６と各側壁部とが互いに一体的に形成された蓋部２６は、底板部２４上に単に固定するだけでよい。したがって、本実施形態によるレーザ装置１０は、組立性が良好で安価に製造することができる。

【0046】

さらに、本実施形態によるレーザ装置１０では、端子部２０、２２が、雌ねじ孔５２を有しており、ねじにより外部と電気的に接続されるようになっている。このため、本実施形態によるレーザ装置１０によれば、リードピンのようにはんだ付けをする必要がない。したがって、本実施形態によるレーザ装置１０によれば、外部との電気的な接続に際して良好な作業性を確保することができる。

【0047】

また、本実施形態によるレーザ装置１０では、端子部２０、２２の外部接続部４６が、天板部３６の上方、すなわち筐体１６の外部に部分的に突出している。このように外部接続部４６が突出していることにより、本実施形態によるレーザ装置１０によれば、例えば接続作業が容易なバスバーの利用が可能である等、外部との電気的な接続を高い作業性で行うことができる。

【0048】

さらに、本実施形態によるレーザ装置１０は、高価なハーメチックシールが施されたリードピンを用いる必要がない。したがって、本実施形態によるレーザ装置１０によれば、より安価な価格を実現することができる。

【0049】

このように、本実施形態によれば、組立性が良好で安価に製造することができるレーザ装置１０を実現することができる。

【0050】

本実施形態によるレーザ装置１０は、これを複数配列することにより光源装置を構成することができる。複数のレーザ装置１０を用いることにより、光源装置の高出力化を図ることができる。以下、複数のレーザ装置１０を配列した本実施形態による光源装置について図２を用いて説明する。図２（ａ）は、本実施形態による光源装置を示す斜視図である。図２（ｂ）は、本実施形態による光源装置を示す平面図である。

【0051】

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、本実施形態による光源装置８０は、基板８２と、基板８２上に配列されて設置された複数のレーザ装置１０とを有している。なお、複数のレーザ装置１０の数は、特に限定されるものではなく、光源装置８０に要求されるレーザ出力等に応じて適宜設定することができる。

【0052】

基板８２は、配列される複数のレーザ装置１０が設置された設置面を有し、その設置面上に設置された複数のレーザ装置１０を支持するベース部材である。基板８２の設置面上には、複数のレーザ装置１０のそれぞれが、底板部２４側を基板８２側にして取り付けられて固定されている。各レーザ装置１０は、上述のように、貫通孔７０、７４を貫通して基板８２の雌ねじ孔に螺合する固定ねじ８４、及び貫通孔７２、７６を貫通して基板８２の雌ねじ孔に螺合する固定ねじ８６により、基板８２の設置面上に取り付けられて固定されている。

【0053】

基板８２の設置面上に設置された複数のレーザ装置１０は、例えば基板８２の長手方向を配列方向として横方向に一列に配列されている。一列に配列された複数のレーザ装置１０は、その配列に対して同じ側に出力部１８を向けている。複数のレーザ装置１０のそれぞれは、複数のレーザ装置１０の配列方向に対して、その筐体１６の長手方向が直交するように配置されている。なお、配列方向に対するレーザ装置１０の傾斜角度は、特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。

【0054】

隣接する２つのレーザ装置１０のうち、一方のレーザ装置１０の端子部２０と、他方のレーザ装置１０の端子部２２とは、導体棒であるバスバー８８により電気的に接続されている。バスバー８８の一端は、一方のレーザ装置１０の端子部２０の雌ねじ孔５２に螺合する固定ねじ９０により、その端子部２０に固定されて端子部２０に電気的に接続されている。バスバー８８の他端は、他方のレーザ装置１０の端子部２２の雌ねじ孔５２に螺合する固定ねじ９２により、その端子部２２に固定されて端子部２２に電気的に接続されている。こうして、複数のレーザ装置１０が直列に接続されている。なお、複数のレーザ装置１０を電気的に接続する方法は、バスバー８８を用いた方法に限定されるものではなく、リード線を用いた方法等の種々の方法を用いることができる。

【0055】

こうして、本実施形態による光源装置８０が構成されている。

【0056】

上述のように、本実施形態によるレーザ装置１０は安価に製造することができるため、複数のレーザ装置１０を用いた光源装置８０も安価に製造することができる。

【0057】

また、本実施形態によるレーザ装置１０は、上述のように、外部と電気的に接続可能な端子部２０、２２が、基板８２の設置面上に設置される底板部２４に対して上向きに設けられている。このため、複数のレーザ装置１０を例えば図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように横方向に配列して光源装置８０を構成する場合に、端子部２０、２２のスペースを確保する必要がなく、光源装置８０のフットプリントを低減することができる。これにより、省スペース化を実現することができる。

【0058】

本実施形態による光源装置８０は、例えば、光ファイバレーザの励起光源として用いることができる。ここで、本実施形態による光源装置８０を励起光源として用いた光ファイバレーザについて図３を用いて説明する。図３は、本実施形態による光源装置８０を励起光源として用いた光ファイバレーザを示す概略図である。

【0059】

図３に示すように、本実施形態による光源装置８０を励起光源として用いた光ファイバレーザ９４は、励起光源としての光源装置８０と、光結合部としてのポンプコンバイナ９６とを有している。また、光ファイバレーザ９４は、増幅用光ファイバとしての希土類添加光ファイバ９８と、出力側光ファイバ１００とを有している。希土類添加光ファイバ９８の入力端及び出力端には、それぞれ高反射ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）１０２及び低反射ＦＢＧ１０４が設けられている。

【0060】

光源装置８０に含まれる複数のレーザ装置１０における出力部１８の光ファイバ６８の出力端は、複数入力１出力のポンプコンバイナ９６の複数の入力ポートにそれぞれ結合されている。ポンプコンバイナ９６の出力ポートには、希土類添加光ファイバ９８の入力端が接続されている。希土類添加光ファイバ９８の出力端には、出力側光ファイバ１００の入力端が接続されている。なお、複数のレーザ装置１０から出力されるレーザ光を希土類添加光ファイバ９８に入射させる入射部としては、ポンプコンバイナ９６に代えて他の構成を用いることもできる。例えば、複数のレーザ装置１０における出力部１８の光ファイバ６８を並べて配置し、複数の光ファイバ６８から出力されたレーザ光を、レンズを含む光学系等の入射部を用いて、希土類添加光ファイバ９８の入力端に入射させるように構成してもよい。

【0061】

こうして、本実施形態による光源装置８０を励起光源として用いた光ファイバレーザ９４が構成されている。

【0062】

光ファイバレーザ９４において、複数のレーザ装置１０の光ファイバ６８から出力されたレーザ光は、ポンプコンバイナ９６により結合されてその出力ポートから出力される。入射部としてのポンプコンバイナ９６は、その出力ポートから出力された励起光としてのレーザ光を、希土類添加光ファイバ９８の入力端に入射させる。希土類添加光ファイバ９８においては、高反射ＦＢＧ１０２及び低反射ＦＢＧ１０４により、希土類添加光ファイバ９８を含む共振器が形成されている。

【0063】

増幅用光ファイバである希土類添加光ファイバ９８では、伝搬する励起光が、コアにドープされた希土類元素に吸収されて、基底準位と準安定準位との間に反転分布が生じて光が放出される。こうして放出された光は、希土類添加光ファイバ９８の光増幅作用と高反射ＦＢＧ１０２及び低反射ＦＢＧ１０４により構成されるレーザ共振器の作用とによってレーザ発振する。こうして、レーザ発振によりレーザ光が生じる。生じたレーザ光は、希土類添加光ファイバ９８の出力端に接続された出力側光ファイバ１００の出力端から出力される。

【0064】

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態によるレーザ装置及び光源装置について図４を用いて説明する。なお、上記第１実施形態によるレーザ装置及び光源装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

【0065】

本実施形態によるレーザ装置の基本的構成は、第１実施形態によるレーザ装置１０の構成と同様である。本実施形態によるレーザ装置は、第１実施形態によるレーザ装置１０の蓋部２６における前側壁部２８、後側壁部３０、左側壁部３２及び右側壁部３４のうちの一部が、天板部３６と一体的に形成されているのではなく、底板部２４に設けられている。この点で、本実施形態によるレーザ装置は、第１実施形態によるレーザ装置１０とは異なっている。

【0066】

図４（ａ）は、本実施形態によるレーザ装置を示す斜視図である。図４（ｂ）は、本実施形態によるレーザ装置を示す分解斜視図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、本実施形態によるレーザ装置１０１では、蓋部２６において、天板部３６が、前側壁部２８、後側壁部３０及び左側壁部３２と一体的に形成されている。一方、蓋部２６において、第１実施形態の右側壁部３４に相当する側壁部は設けられていない。なお、本実施形態の蓋部２６も、第１実施形態の蓋部２６と同様に、例えば、射出成形、切削加工、鋳造法、塑性加工等により形成することができる。

【0067】

一方、底板部２４の右側端部には、第１実施形態の右側壁部３４に相当する右側壁部３５が設けられている。右側壁部３５は、底板部２４と一体的に形成されていてもよいし、例えば接着剤、ねじ止め等により底板部２４に固定された底板部２４とは別個のものであってもよい。右側壁部３５が底板部２４と一体的に形成されている場合、一体的に形成された底板部２４及び右側壁部３５は、蓋部２６と同様に、例えば、射出成形、切削加工、鋳造法、塑性加工等により形成することができる。

【0068】

このように、本実施形態では、天板部３６が、側壁の一部である前側壁部２８、後側壁部３０及び左側壁部３２と一体的に形成されている一方、側壁部の他の一部である右側壁部３４が底板部２４に設けられている。

【0069】

天板部３６と前側壁部２８、後側壁部３０及び左側壁部３２とが一体的に形成された蓋部２６は、内部空間を空けて、複数の半導体レーザ素子１２、光学系１４等を覆うように、右側壁部３５が設けられた底板部２４上に固定されている。底板部２４と天板部３６との間の空間の側方は、天板部３６と一体的に形成された前側壁部２８、後側壁部３０、左側壁部３２、並びに底板部２４に設けられた右側壁部３５により全部覆われている。

【0070】

こうして、本実施形態によるレーザ装置１０１では、天板部３６と前側壁部２８、後側壁部３０及び左側壁部３２とが一体的に形成された蓋部２６と、右側壁部３５が設けられた底板部２４とにより筐体１６が構成されている。

【0071】

なお、本実施形態によるレーザ装置１０１においても、第１実施形態と同様に、底板部２４の熱伝導率を蓋部２６の熱伝導率よりも高くすることができる。すなわち、底板部２４及びこれと一体的に形成された右側壁部３５を構成する材料は、蓋部２６を構成する材料、すなわち互いに一体的に形成された天板部３６、前側壁部２８、後側壁部３０及び左側壁部３２を構成する材料よりも熱伝導率が高いことが好ましい。これにより、製品コストの上昇を抑制しつつ、優れた放熱特性を得ることができる。

【0072】

本実施形態のように、筐体１６を構成する側壁部のうちの一部が、蓋部２６ではなく、底板部２４に設けられていてもよい。

【0073】

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態によるレーザ装置及び光源装置について図５を用いて説明する。なお、上記第１及び第２実施形態によるレーザ装置及び光源装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

【0074】

本実施形態によるレーザ装置の基本的構成は、第１実施形態によるレーザ装置１０の構成と同様である。本実施形態によるレーザ装置は、第１実施形態によるレーザ装置１０の蓋部２６において天板部３６と一体的に形成されていた前側壁部２８、後側壁部３０、左側壁部３２及び右側壁部３４のうちの一部が設けられていない。この点で、本実施形態によるレーザ装置は、第１実施形態によるレーザ装置１０とは異なっている。

【0075】

図５（ａ）は、本実施形態によるレーザ装置を示す斜視図である。図５（ｂ）は、本実施形態によるレーザ装置を示す分解斜視図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、本実施形態によるレーザ装置１０２では、蓋部２６において、天板部３６が、左側壁部３２及び右側壁部３４と一体的に形成されている。一方、蓋部２６において、第１実施形態の前側壁部２８及び後側壁部３０に相当する側壁部は設けられていない。なお、本実施形態の蓋部２６も、第１実施形態の蓋部２６と同様に、例えば、射出成形、切削加工、鋳造法、塑性加工等により形成することができる。

【0076】

天板部３６と左側壁部３２及び右側壁部３４とが一体的に形成された蓋部２６は、内部空間を空けて、複数の半導体レーザ素子１２、光学系１４等を覆うように、底板部２４上に固定されている。底板部２４と天板部３６との間の空間の側方の一部である前側の側方及び後側の側方は、側壁部に覆われておらず、開放された状態になっている。

【0077】

こうして、本実施形態によるレーザ装置１０２では、天板部３６と左側壁部３２及び右側壁部３４とが一体的に形成された蓋部２６と、底板部２４とにより筐体１６が構成されている。筐体１６の一部が開放されているため、本実施形態によるレーザ装置１０２では、より優れた放熱特性を得ることができる。

【0078】

なお、本実施形態によるレーザ装置１０２においても、第１実施形態と同様に、底板部２４の熱伝導率を蓋部２６の熱伝導率よりも高くすることができる。すなわち、底板部２４を構成する材料は、蓋部２６を構成する材料、すなわち互いに一体的に形成された天板部３６、左側壁部３２及び右側壁部３４を構成する材料よりも熱伝導率が高いことが好ましい。これにより、製品コストの上昇を抑制しつつ、優れた放熱特性を得ることができる。

【0079】

本実施形態のように、筐体１６を構成する側壁部のうちの一部が設けられておらず、筐体１６の一部が開放されていてもよい。

【0080】

なお、上記では、第１実施形態によるレーザ装置１０と同様の構成において、前側壁部２８及び後側壁部３０が設けられていない場合について説明したが、これに限定されるものではない。第２実施形態によるレーザ装置１０１と同様の構成においても、前側壁部２８及び後側壁部３０を設けないようにすることができる。

【0081】

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態によるレーザ装置及び光源装置について図６を用いて説明する。なお、上記第１乃至第３実施形態によるレーザ装置及び光源装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

【0082】

本実施形態によるレーザ装置の基本的構成は、第１実施形態によるレーザ装置１０の構成と同様である。本実施形態によるレーザ装置は、前側壁部２８、後側壁部３０、左側壁部３２及び右側壁部３４の各側壁部の下側部分が、底板部２４に設けられている。この点で、本実施形態によるレーザ装置は、第１実施形態によるレーザ装置１０とは異なっている。

【0083】

図６（ａ）は、本実施形態によるレーザ装置を示す斜視図である。図６（ｂ）は、本実施形態によるレーザ装置を示す分解斜視図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、本実施形態によるレーザ装置１０３では、前側壁部２８は、底板部２４側の下側部分２８ａと、天板部３６側の上側部分２８ｂとから構成されている。また、後側壁部３０は、底板部２４側の下側部分３０ａと、天板部３６側の上側部分３０ｂとから構成されている。また、左側壁部３２は、底板部２４側の下側部分３２ａと、天板部３６側の上側部分３２ｂとから構成されている。また、右側壁部３４は、底板部２４側の下側部分３４ａと、天板部３６側の上側部分３４ｂとから構成されている。

【0084】

蓋部２６においては、天板部３６が、前側壁部２８の上側部分２８ｂ、後側壁部３０の上側部分３０ｂ、左側壁部３２の上側部分３２ｂ及び右側壁部３４の上側部分３４ｂと一体的に形成されている。なお、本実施形態の蓋部２６も、第１実施形態の蓋部２６と同様に、例えば、射出成形、切削加工、鋳造法、塑性加工等により形成することができる。

【0085】

底板部２４には、前側壁部２８の下側部分２８ａ、後側壁部３０の下側部分３０ａ、左側壁部３２の下側部分３２ａ及び右側壁部３４の下側部分３４ａがそれぞれ設けられている。下側部分２８ａ、下側部分３０ａ、下側部分３２ａ及び下側部分３４ａは、底板部２４と一体的に形成されていてもよいし、例えば接着剤、ねじ止め等により底板部２４に固定された底板部２４とは別個のものであってもよい。下側部分２８ａ、３０ａ、３２ａ、３４ａが底板部２４と一体的に形成されている場合、一体的に形成された底板部２４及び各下側部分は、蓋部２６と同様に、例えば、射出成形、切削加工、鋳造法、塑性加工等により形成することができる。

【0086】

前側壁部２８の上側部分２８ｂは、前側壁部２８の下側部分２８ａに固定されている。後側壁部３０の上側部分３０ｂは、後側壁部３０の下側部分３０ａに固定されている。左側壁部３２の上側部分３２ｂは、左側壁部３２の下側部分３２ａに固定されている。右側壁部３４の上側部分３４ｂは、右側壁部３４の下側部分３４ａに固定されている。これら各側壁部の上側部分と下側部分とは、例えば接着剤等により固定されている。

【0087】

なお、本実施形態によるレーザ装置１０２においても、第１実施形態と同様に、底板部２４の熱伝導率を蓋部２６の熱伝導率よりも高くすることができる。すなわち、底板部２４及びこれに設けられた各側壁部の下側部分を構成する材料は、蓋部２６を構成する材料、すなわち互いに一体的に形成された天板部３６及び各側壁部の上側部分を構成する材料よりも熱伝導率が高いことが好ましい。これにより、製品コストの上昇を抑制しつつ、優れた放熱特性を得ることができる。

【0088】

本実施形態のように、前側壁部２８の上側部分２８ｂ、後側壁部３０の上側部分３０ｂ、左側壁部３２の上側部分３２ｂ及び右側壁部３４の上側部分３４ｂが天板部３６と一体的に形成されてもよい。

【0089】

なお、上記では、第１実施形態によるレーザ装置１０と同様の構成において、各側壁部が下側部分と上側部分とから構成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。第２及び第３実施形態によるレーザ装置１０１、１０２と同様の構成においても、各側壁部が下側部分と上側部分とから構成されるようにすることができる。

【0090】

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態によるレーザ装置及び光源装置について図７及び図８を用いて説明する。なお、上記第１乃至第４実施形態によるレーザ装置及び光源装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

【0091】

本実施形態によるレーザ装置の基本的構成は、第１実施形態によるレーザ装置１０の構成と同様である。本実施形態によるレーザ装置は、レーザ装置１０を基板の設置面上に取り付けて固定するための底板部２４の貫通孔７０、７２及び天板部３６の貫通孔７４、７６に代えて固定部を有する点で、第１実施形態によるレーザ装置１０とは異なっている。

【0092】

図７は、本実施形態によるレーザ装置を示す斜視図である。図７に示すように、本実施形態によるレーザ装置２１０は、筐体１６の底板部２４に設けられた複数の固定部２１２を有している。なお、本実施形態によるレーザ装置２１０では、第１実施形態によるレーザ装置１０とは異なり、底板部２４には貫通孔７０、７２は設けられておらず、天板部３６にも貫通孔７４、７６は設けられていない。

【0093】

各固定部２１２は、底板部２４から筐体１６の外側に突出するように底板部２４に設けられている。例えば、底板部２４の長手方向に沿った２つの縁端部のうち、一方に２つに固定部２１２が設けられ、他方に１つの固定部２１２が設けられている。なお、固定部２１２の数及び位置は、特に限定されるものではなく、適宜変更することができる。

【0094】

各固定部２１２には、固定ねじが貫通する貫通孔２１４が設けられている。レーザ装置２１０は、レーザ装置１０と同様に、例えば、基板の設置面上に複数配列されて光源装置として用いられる。レーザ装置２１０が配列される基板の設置面には、雄ねじである固定ねじが螺合する雌ねじ孔が設けられている。レーザ装置２１０は、各固定部２１２の貫通孔２１４を貫通して基板の設置面に設けられた雌ねじ孔に螺合する固定ねじにより、基板の設置面上に取り付けられて固定される。なお、レーザ装置２１０を基板の設置面上に固定する方法は、特に限定されるものではなく、固定ねじを用いた方法のほか、ボルト及びナットを用いた方法等の種々の方法を用いることができる。

【0095】

図８は、本実施形態による光源装置を示す平面図である。図８に示すように、本実施形態による光源装置２８０は、基板２８２と、基板２８２上に配列されて設置された複数のレーザ装置２１０とを有している。なお、図８では、端子部２０と端子部２２との間を電気的に接続するバスバー８８及び固定ねじ９０、９２を省略している。

【0096】

基板２８２上には、複数のレーザ装置２１０のそれぞれが、底板部２４側を基板２８２側にして取り付けられている。各レーザ装置２１０は、上述のように、各固定部２１２に設けられた貫通孔２１４を貫通して基板２８２の雌ねじ孔に螺合する固定ねじ２１６により、基板２８２の設置面上に取り付けられて固定されている。

【0097】

本実施形態のように、レーザ装置２１０を基板２８２の設置面上に取り付けて固定するための固定部２１２が、筐体１６の外側に設けられていてもよい。

【0098】

なお、上記では、第１実施形態によるレーザ装置１０と同様の構成において、貫通孔７０、７２、７４、７６に代えて固定部２１２を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。第２及び第３実施形態によるレーザ装置１０１、１０２と同様の構成においても、貫通孔７０、７２、７４、７６に代えて固定部２１２を有するように構成することができる。

【0099】

［第６実施形態］
本発明の第６実施形態によるレーザ装置について図９を用いて説明する。なお、上記第１乃至第５実施形態によるレーザ装置及び光源装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

【0100】

本実施形態によるレーザ装置の基本的構成は、第５実施形態によるレーザ装置２１０の構成と同様である。本実施形態によるレーザ装置は、端子部２０、２２に代えて、筐体１６の外部に設けられた端子部を有している点で、第５実施形態によるレーザ装置２１０とは異なっている。

【0101】

図９は、本実施形態によるレーザ装置を示す斜視図である。図９に示すように、本実施形態によるレーザ装置３１０は、端子部２０、２２に代えて、筐体１６の外部に設けられた端子部３２０、３２２を有している。

【0102】

端子部３２０は、蓋部２６の前側壁部２８に設けられている。端子部３２２は、蓋部２６の後側壁部３０に設けられている。端子部３２０、３２２は、外部と電気的に接続可能であり、それぞれ端子部２０、２２と同様の機能を有するものである。

【0103】

端子部３２０、３２２は、それぞれ、素子接続部３４４と、素子接続部３４４と電気的に接続された外部接続部３４６とを有している。端子部３２０、３２２は、それぞれ外部との電気的な接続に際してねじを利用する接続形式のものである。

【0104】

端子部３２０の素子接続部３４４は、蓋部２６の前側壁部２８を内外に貫通するように底板部２４に平行に設けられている。端子部３２０の素子接続部３４４は、上記シート状導体４８と同様の不図示のシート状導体を有している。このシート状導体は、複数の半導体レーザ素子１２の配列における前側の端部の半導体レーザ素子１２の電極に、ワイヤボンディングによるワイヤを介して電気的に接続されている。

【0105】

端子部３２２の素子接続部３４４は、蓋部２６の後側壁部３０を内外に貫通するように底板部２４に平行に設けられている。端子部３２２の素子接続部３４４は、上記シート状導体４８と同様の不図示のシート状導体を有している。このシート状導体は、複数の半導体レーザ素子１２の配列における後側の端部の半導体レーザ素子１２の電極に、ワイヤボンディングによるワイヤを介して電気的に接続されている。

【0106】

なお、各素子接続部３４４のシート状導体と半導体レーザ素子１２の電極とを電気的に接続する方法は、ワイヤボンディングによる方法に限定されるものではなく、種々の方法を用いることができる。

【0107】

各端子部３２０、３２２の外部接続部３４６は、素子接続部３４４の筐体１６外の部分上に設けられている。各端子部３２０、３２２の外部接続部３４６は、例えば底板部２４に垂直な柱状に形成された柱状導体３５０をそれぞれ有している。各端子部３２０、３２２において、柱状導体３５０は、素子接続部３４４のシート状導体に電気的に接続されている。各柱状導体３５０は、上方に向けて開口した雌ねじ孔３５２を上端に有している。こうして、各端子部３２０、３２２の外部接続部３４６は、第１実施形態における各端子部２０、２２の外部接続部４６と同様に、底板部２４に対して上向きに設けられている。すなわち、各端子部３２０、３２２の一部である外部接続部３４６は、底板部２４が設置されて固定される設置面とは反対側において、その設置面と反対方向に延伸するように設けられている。

【0108】

各端子部３２０、３２２の外部接続部３４６は、上記端子部２０、２２の外部接続部４６と同様に、雌ねじ孔３５２に螺合するねじ又はねじ部を利用して、外部と電気的に接続することができる。

【0109】

本実施形態のように、外部と電気的に接続可能な端子部３２０、３２２が、筐体１６の外部に設けられていてもよい。

【0110】

なお、上記では、第５実施形態によるレーザ装置２１０と同様の構成において、端子部２０、２２に代えて端子部３２０、３２２を設ける場合について説明したが、これに限定されるものではない。第１乃至第４実施形態によるレーザ装置１０と同様の構成においても、端子部２０、２２に代えて端子部３２０、３２２を設けることができる。

【0111】

［第７実施形態］
本発明の第７実施形態によるレーザ装置について図１０を用いて説明する。なお、上記第１乃至第６実施形態によるレーザ装置及び光源装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

【0112】

本実施形態によるレーザ装置の基本的構成は、第５実施形態によるレーザ装置２１０の構成と同様である。本実施形態によるレーザ装置は、端子部２０、２２に代えて、端子部２０、２２とは形状及び外部との接続形式が異なる端子部を有している点で、第５実施形態によるレーザ装置２１０とは異なっている。

【0113】

図１０は、本実施形態によるレーザ装置を示す斜視図である。図１０に示すように、本実施形態によるレーザ装置４１０は、端子部２０、２２に代えて端子部４２０、４２２を有している。

【0114】

端子部４２０、４２２は、それぞれ端子部２０、２２と同様の機能を有するものである。ただし、端子部４２０、４２２は、端子部２０、２２とは形状及び外部との接続形式が異なっている。すなわち、端子部４２０、４２２は、それぞれ外部との電気的な接続に際して、以下に説明する開口部４４８を利用する接続形式のものである。

【0115】

端子部４２０、４２２は、それぞれ蓋部２６の天板部３６から上方に向かって、筐体１６の外部に突出する外部接続部４４６を有している。各外部接続部４４６は、筐体１６の上面から筐体１６の外部に部分的に突出している。各外部接続部４４６は、筐体１６の長手方向に直交する板状導体で構成されている。各外部接続部４４６には、筐体１６の長手方向に沿って貫通する開口部４４８が設けられている。なお、各外部接続部４４６は、筐体１６内において、素子接続部４４と同様の素子接続部と電気的に接続されている。

【0116】

端子部４２０、４２２の外部接続部４４６には、それぞれ開口部４４８を利用して外部端子を電気的に接続することができる。例えば、丸形又は先開形の圧着端子である外部端子を、外部接続部４４６の側方から、開口部４４８に通したボルト及び対応するナットにより外部接続部４４６に固定することができる。このようにして、外部端子を端子部４２０、４２２にそれぞれ電気的に接続することができる。

【0117】

本実施形態のように、ねじを利用する接続形式の端子部２０、２２に代えて、開口部４４８を利用する接続形式の端子部４２０、４２２が設けられていてもよい。

【0118】

なお、上記では、第５実施形態によるレーザ装置２１０と同様の構成において、端子部２０、２２に代えて端子部４２０、４２２を設ける場合について説明したが、これに限定されるものではない。第１乃至第４実施形態によるレーザ装置１０、１０１、１０２、１０３と同様の構成においても、端子部２０、２２に代えて端子部４２０、４２２を設けることができる。また、第６実施形態によるレーザ装置３１０と同様の構成においても、端子部３２０、３２２に代えて端子部４２０、４２２を設けることができる。

【0119】

［第８実施形態］
本発明の第８実施形態による光源装置について図１１を用いて説明する。なお、上記第１乃至第７実施形態によるレーザ装置及び光源装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

【0120】

本実施形態による光源装置の基本的構成は、第１実施形態による光源装置８０の構成と同様である。本実施形態による光源装置は、複数のレーザ装置１０の配列方向に対するレーザ装置１０の傾斜角度が、第１実施形態による光源装置８０とは異なっている。

【0121】

図１１は、本実施形態による光源装置を示す平面図である。図１１に示すように、本実施形態による光源装置５８０は、第１実施形態による光源装置８０と同様に、基板８２と、基板８２上に配列されて設置された複数のレーザ装置１０とを有している。なお、図１１では、端子部２０と端子部２２との間を電気的に接続するバスバー８８及び固定ねじ９０、９２を省略している。

【0122】

第１実施形態による光源装置８０においては、上述のように、複数のレーザ装置１０のそれぞれは、複数のレーザ装置１０の配列方向に対して、その筐体１６の長手方向が直交するように配置されている。

【0123】

これに対して、本実施形態による光源装置５８０において、複数のレーザ装置１０のそれぞれは、複数のレーザ装置１０の配列方向に対して、その筐体１６の長手方向が鋭角又は鈍角の傾斜角度で傾斜するように配置されている。すなわち、各レーザ装置１０は、複数のレーザ装置１０の配列方向に対して、その筐体１６の長手方向が９０°以外の所定の傾斜角度で傾斜するように配置されている。

【0124】

なお、傾斜するように配置された複数のレーザ装置１０のそれぞれは、第１実施形態による光源装置８０のレーザ装置１０と同様に、基板８２の設置面上に取り付けられて固定されている。

【0125】

本実施形態のように、複数のレーザ装置１０の配列方向に対してレーザ装置１０の筐体１６の長手方向が鋭角又は鈍角の傾斜角度で傾斜するように、複数のレーザ装置１０のそれぞれが配置されていてもよい。

【0126】

［第９実施形態］
本発明の第９実施形態によるレーザ装置について図１２及び図１３を用いて説明する。なお、上記第１乃至第８実施形態によるレーザ装置及び光源装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

【0127】

本実施形態によるレーザ装置の基本的構成は、第１実施形態によるレーザ装置１０の構成と同様である。本実施形態によるレーザ装置は、第１実施形態によるレーザ装置１０の構成に加えて、さらに半導体レーザ素子１２とは異なる電子部品及びこれに対応する端子部を有している。

【0128】

図１２は、本実施形態によるレーザ装置を示す分解斜視図である。図１３は、本実施形態によるレーザ装置における電子部品を示す拡大斜視図である。

【0129】

図１２及び図１３に示すように、本実施形態によるレーザ装置６１０は、第１実施形態によるレーザ装置１０の構成に加えて、電子部品６１２と、これに対応する端子部６１４、６１６とを有している。

【0130】

電子部品６１２は、筐体１６内に収容されている。また、後述するように端子部６１４、６１６の筐体１６外に突出した部分以外の部分も、筐体１６内に収容されている。

【0131】

電子部品６１２は、半導体レーザ素子１２とは異なるものであり、例えば、筐体１６内の温度を検出するサーミスタ等の温度センサである。電子部品６１２は、底板部２４の出力部１８近傍の領域上に設置されている。電子部品６１２は、例えば、サブマント６１８上にはんだ付け等により固定されて搭載されたＣＯＳの形態で、底板部２４上に設置されている。底板部２４は、電子部品６１２及び端子部６１４、６１６を設けるため、第１実施形態と比較して拡張されている。

【0132】

なお、電子部品６１２は、温度センサに限定されるものではない。電子部品６１２は、例えば、フォトダイオード等の光検出器であってもよい。

【0133】

電子部品６１２に対応する端子部６１４、６１６は、筐体１６内において、それぞれ底板部２４の電子部品６１２の近傍の領域上に設置されている。端子部６１４、６１６は、それぞれ電子部品６１２に応じた外部の回路部に電気的に接続され、電子部品６１２の機能を実現するためのものである。電子部品６１２がサーミスタ等の温度センサである場合、端子部６１４、６１６はそれぞれ測温回路の所定の端子に接続されて、温度センサによる温度測定が実現される。

【0134】

端子部６１４、６１６は、それぞれ、部品接続部６２０と、部品接続部６２０と電気的に接続された外部接続部６２２とを有している。端子部６１４、６１６は、それぞれ外部との電気的な接続に際してねじを利用する接続形式のものである。端子部６１４、６１６の部品接続部６２０及び外部接続部６２２は、それぞれ端子部２０、２２の素子接続部４４及び外部接続部４６と同様の構造を有している。

【0135】

各端子部６１４、６１６の部品接続部６２０は、底板部２４上に設けられている。このように、各端子部６１４、６１６の一部である部品接続部６２０が、底板部２４に設けられている。各端子部６１４、６１６の部品接続部６２０は、シート状導体６２４をそれぞれ有している。シート状導体６２４は、底板部２４に平行に設けられている。シート状導体６２４は、電子部品６１２の電極に、例えばワイヤボンディングによるワイヤを介して電気的に接続されている。

【0136】

より具体的には、端子部６１４における部品接続部６２０のシート状導体６２４は、電子部品６１２の一方の電極に、ワイヤボンディングによるワイヤを介して電気的に接続されている。また、端子部６１６における部品接続部６２０のシート状導体６２４は、電子部品６１２の他方の電極に、ワイヤボンディングによるワイヤを介して電気的に接続されている。なお、部品接続部６２０のシート状導体６２４と電子部品６１２の電極とを電気的に接続する方法は、ワイヤボンディングによる方法に限定されるものではなく、種々の方法を用いることができる。

【0137】

各端子部６１４、６１６の外部接続部６２２は、部品接続部６２０上に設けられている。各端子部６１４、６１６の外部接続部６２２は、例えば底板部２４に垂直な柱状に形成された柱状導体６２６を有している。各端子部６１４、６１６において、柱状導体６２６は、シート状導体６２４に電気的に接続されている。各柱状導体６２６は、上方に向けて開口した雌ねじ孔６２８を上端に有している。各雌ねじ孔６２８は、後述するように、外部との電気的な接続のために用いられるものである。こうして、各端子部６１４、６１６の外部接続部６２２は、端子部２０、２２の外部接続部４６と同様に、底板部２４に対して上向きに設けられている。すなわち、各端子部６１４、６１６の一部である外部接続部６２２は、底板部２４が設置されて固定される設置面とは反対側において、その設置面と反対方向に延伸するように設けられている。

【0138】

蓋部２６の天板部３６には、端子部６１４、６１６の外部接続部６２２にそれぞれ対応して開口部６３０、６３２が設けられている。端子部６１４、６１６の外部接続部６２２は、それぞれ天板部３６に設けられた開口部６３０、６３２を介して、天板部３６の上方、すなわち筐体１６の外部に部分的に突出している。こうして、端子部６１４、６１６の外部接続部６２２は、それぞれ筐体１６の上面から筐体１６の外部に部分的に突出している。筐体１６の外部に部分的に突出した各外部接続部６２２は、雌ねじ孔６２８を上方に向けている。なお、蓋部２６は、電子部品６１２及び端子部６１４、６１６を筐体１６内に収容するため、拡張された底板部２４に対応して第１実施形態と比較して拡張されている。

【0139】

各端子部６１４、６１６の外部接続部６２２は、雌ねじ孔６２８に螺合するねじ又はねじ部を利用して、外部と電気的に接続することができる。例えば、雌ねじ孔６２８に螺合するねじにより、導体棒であるバスバーを、柱状導体６２６と接触させつつ外部接続部６２２に固定し、固定したバスバーを介して外部接続部６２２を外部と電気的に接続することができる。また、雌ねじ孔６２８に螺合する雄ねじ部を有する外部端子を用い、外部端子の雄ねじ部を雌ねじ孔６２８に螺合して固定し、固定した外部端子を介して外部接続部６２２を外部と電気的に接続することができる。また、例えば丸形又は先開形の圧着端子である外部端子を、雌ねじ孔６２８に螺合する雄ねじにより、柱状導体６２６と接触させつつ外部接続部６２２に固定し、固定した外部端子を介して外部接続部６２２を外部と電気的に接続することができる。

【0140】

本実施形態のように、電子部品６１２及びこれに対応する端子部６１４、６１６がさらに設けられていてもよい。この場合において、電子部品６１２に対応する端子部６１４、６１６も、基板の設置面上に設置される底板部２４に対して上向きに設けられている。このため、端子部２０、２２と同様に、光源装置を構成する場合に端子部６１４、６１６のスペースを確保する必要がなく、光源装置のフットプリントを低減することができる。これにより、省スペース化を実現することができる。

【0141】

また、端子部６１４、６１６も、雌ねじ孔６２８を有しており、ねじにより外部と電気的に接続されるようになっている。このため、端子部６１４、６１６についても、リードピンのようにはんだ付けをする必要がなく、外部との電気的な接続に際して良好な作業性を確保することができる。

【0142】

なお、上記では、第１実施形態によるレーザ装置１０の構成に加えて電子部品６１２及び端子部６１４、６１６が設けられている場合について説明したが、これに限定されるものではない。第２乃至第７実施形態によるレーザ装置１０１、１０２、１０３、２１０、３１０、４１０の構成に加えて、電子部品６１２及び端子部６１４、６１６が設けられていてもよい。

【0143】

また、電子部品６１２に対応する端子部６１４、６１６は、第６実施形態における端子部３２０、３２２と同様に、筐体１６の外部に設けられていてもよい。また、電子部品６１２に対応する端子部６１４、６１６は、第７実施形態における端子部４２０、４２２と同様に、開口部を利用する接続形式のものであってもよい。

【0144】

［変形実施形態］
本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。

【0145】

例えば、上記実施形態では、レーザ装置１０、１０１、１０２、１０３、２１０、３１０、４１０、６１０が複数の半導体レーザ素子１２を有する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。レーザ装置１０、１０１、１０２、１０３、２１０、３１０、４１０、６１０は、１つの半導体レーザ素子１２を有するものであってもよい。

【0146】

また、上記実施形態では、端子部２０、２２、３２０、３２２が雌ねじ孔５２、３５２を有する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。端子部２０、２２、３２０、３２２は、雌ねじ孔５２、３５２に代えて、外部との電気的な接続のための雄ねじ部を有するものとすることができる。この場合、例えば、その雄ねじ部に螺合するナット等を用いて、雄ねじ部に挿入された環状部等により雄ねじ部と接触した外部端子を端子部２０、２２、３２０、３２２に固定することができる。電子部品６１２に対応する端子部６１４、６１６についても、同様に雄ねじ部を有するものを用いることができる。

【0147】

また、上記実施形態では、端子部２０、２２、３２０、３２２、４２０、４２２としてねじ又は開口部を利用する接続形式のものを例に説明したが、これらに限定されるものではなく、他の接続形式のものを用いることができる。例えば、端子部２０、２２、３２０、３２２、４２０、４２２として、バナナプラグ等のプラグが挿入可能なジャックを利用する接続形式のものとすることができる。電子部品６１２に対応する端子部６１４、６１６についても、同様に他の接続形式のものを用いることができる。

【0148】

また、上記実施形態では、複数のレーザ装置１０、２１０を基板８２、２８２上に設置する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。複数のレーザ装置１０、２１０は、基板８２、２８２のほか、設置台等の種々のベース部材の設置面上に設置することができる。

【0149】

また、上記実施形態では、図２に示すように、一列に配列された複数のレーザ装置１０が、その配列に対して同じ側に出力部１８を向けている場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、一列に配列された複数のレーザ装置１０が、その配列に対して一方の側と他方の側に互い違いに出力部１８を向けていてもよい。この場合、隣接する２つのレーザ装置１０におけるバスバー８８で接続すべき端子部２０、２２が互いに同じ側に位置するので、バスバー８８の長さを短縮することができ、よって、電気的な接続経路を短縮することができる。

【0150】

また、上記実施形態では、図３に示すように、光源装置８０を光ファイバレーザ９４の励起光源として用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。光源装置８０は、波長合成を行う装置、偏波合成を行う装置等、種々の装置又はシステムの光源として用いることができる。また、光源装置８０は、ダイレクトダイオードレーザとして用いることができる。例えば、光源装置８０は、その複数のレーザ装置１０から出力されたレーザ光が入射される光学系とともに用いることができる。光学系には、集光レンズ等のレンズ、コンバイナ、ミラー等が含まれる。より具体的には、光源装置８０における複数のレーザ装置１０から出力されたレーザ光を、レンズを含む光学系により集光して出力することができる。また、光源装置８０における複数のレーザ装置１０から出力されたレーザ光を、コンバイナにより結合して出力することができる。なお、光源装置８０における複数のレーザ装置１０は、レーザ光の波長等のレーザ特性が互いに同一であっても異なっていてもよい。複数のレーザ装置１０のレーザ特性は、光源装置８０の用途に応じて適宜設定することができる。

【符号の説明】

【0151】

１０、１０１、１０２、１０３、２１０、３１０、４１０、６１０…レーザ装置
１２…半導体レーザ素子
１６…筐体
１８…出力部
２０、３２０、４２０…端子部
２２、３２２、４２２…端子部
８０、２８０、５８０…光源装置
８２…基板
９４…光ファイバレーザ
９６…ポンプコンバイナ
９８…希土類添加光ファイバ
６１２…電子部品
６１４…端子部
６１６…端子部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】