JP6605651B2 - レーザモジュール及びレーザ装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の第1の実施形態におけるレーザ装置100を模式的に示す部分平面断面図である。図1に示すように、レーザ装置100は、レーザモジュール1と、レーザモジュール1に接続された処理部2と、処理部2に接続されたモニタ3とを備えている。
(1)パッケージ筐体の内壁にレーザ光吸収部材等が取り付けられている場合:
レーザ光吸収部材等が取り付けられていないと仮定した場合に、パッケージ筐体の内壁のうち、ビームスプリッタで分岐したマイナー偏光によって照射される領域をいう。
(2)パッケージ筐体の内壁にレーザ光吸収部材等が取り付けられていない場合:
パッケージ筐体の内壁のうち、ビームスプリッタで分岐したマイナー偏光によって照射される領域をいう。
D=(N−n)×T
の式に基づいて、駆動時点tにおけるレーザモジュール1の残寿命Dを算出(予測)する。残寿命算出部124は、算出した残寿命Dのデータをモニタ3に出力する。なお、その他のアルゴリズムから残寿命Dを算出してもよいことは言うまでもない。
次に、本発明の第2の実施形態におけるレーザモジュール201について説明する。ここで、図4は、レーザモジュール201を模式的に示す部分断面平面図である。図4に示すように、レーザモジュール201はパッケージ筐体210を備えている。このパッケージ筐体210は、底板211と、底板211の外縁に固定された枠体212とを含んでいる。底板211は、第1の実施形態の底板11に比べて約半分の寸法に形成されており、基底部214と、階段部213とを有している。階段部213には、−X方向に行くに従って次第に高くなるように5段の実装面215A〜215Eが形成されており、これらの実装面215A〜215Eのそれぞれに、レーザ素子20と反射ミラー41とが固定されている。すなわち、レーザモジュール201は、第1の実施形態におけるレーザモジュール1と異なり、第1のレーザ素子群23のみを有している。
次に、本発明の第3の実施形態におけるレーザモジュール301について説明する。ここで、図5は、レーザモジュール301を模式的に示す部分平面断面図である。図5に示すように、レーザモジュール301は、パッケージ筐体310を備えている。パッケージ筐体310は、平坦な底板311と、底板311の外縁に固定された枠体312とを含んでいる。底板311には、サブマウント21を介して5つのレーザ素子20(すなわち、上記第1のレーザ素子群23)が実装されている。さらに、この底板311には、5つの反射ミラー341と、1/2波長板44と、ビームスプリッタ50と、集光レンズ70とがさらに実装されている。
2 処理部
3 モニタ
10,210,310 パッケージ筐体
11,211,311 底板
12,212,312 枠体
13,213 階段部
14,214 基底部
15A〜15E 実装面
17,217,317 マイナー偏光照射領域
20,30 レーザ素子
21,31 サブマウント
23 第1のレーザ素子群
24,34 リード線
26,36 ボンディングワイヤ
33 第2のレーザ素子群
40 光学部品群
41〜42 反射ミラー
44 1/2波長板
50 ビームスプリッタ
51 光学薄膜
60 光ファイバ
70 集光レンズ
80 レーザ光吸収部材
90 サーミスタ(温度測定素子)
91 導線
100 レーザ装置
121 故障数算出部
122 故障時間算出部
123 許容レーザ素子故障数記憶部
124 残寿命算出部
215A〜215E 実装面
341 反射ミラー
346 跳ね上げミラー
346A,348A 反射面
348 折り返しミラー
L3 合波メイン偏光
L23,L33 透過メイン偏光
L4 合波マイナー偏光
L24,L34 反射マイナー偏光
Claims (12)
- メイン偏光と、該メイン偏光に比べて小パワーで、偏光方位が前記メイン偏光に対して90度傾いたマイナー偏光とを含むレーザ光を出射する少なくとも1つのレーザ素子と、
前記メイン偏光と前記マイナー偏光とを分岐させて異なる方向に伝搬させるビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタで分岐した前記メイン偏光に光結合して前記メイン偏光を外部に出力する光ファイバと、
前記少なくとも1つのレーザ素子を収容するパッケージ筐体であって、前記ビームスプリッタで分岐した前記マイナー偏光に照射されることとなるマイナー偏光照射領域が内壁に含まれるパッケージ筐体と、
前記パッケージ筐体に対して取り付けられ、前記マイナー偏光照射領域の温度変化を検知する少なくとも1つの温度測定素子と
を備える、レーザモジュール。 - 前記少なくとも1つの温度測定素子は単一の温度測定素子である、請求項1に記載のレーザモジュール。
- 前記少なくとも1つの温度測定素子は、前記マイナー偏光照射領域に対して取り付けられている、請求項1又は2に記載のレーザモジュール。
- 前記少なくとも1つの温度測定素子は、前記ビームスプリッタで分岐した前記マイナー偏光の伝搬方向において、前記マイナー偏光照射領域を基準として前記ビームスプリッタの反対側に取り付けられている、請求項1から3のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
- 前記少なくとも1つの温度測定素子は、前記ビームスプリッタで分岐した前記マイナー偏光の伝搬方向に沿って前記マイナー偏光照射領域から延びる線上に配置されている、請求項1から4のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
- 前記マイナー偏光照射領域上に、前記レーザ光を吸収するレーザ光吸収部材が設けられている、請求項1から5のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
- 前記少なくとも1つのレーザ素子は複数のレーザ素子からなり、
前記複数のレーザ素子のそれぞれからの前記レーザ光の前記マイナー偏光を前記マイナー偏光照射領域に導光する光学部品群をさらに備える、
請求項1から6のいずれか一項に記載のレーザモジュール。 - 前記光学部品群には、前記複数のレーザ素子のそれぞれからの前記レーザ光を前記ビームスプリッタに導光する複数のミラーが含まれる、請求項7に記載のレーザモジュール。
- 前記光学部品群には、前記複数のレーザ素子の少なくとも1つからの前記レーザ光の偏光方位を90度回転させる1/2波長板が含まれる、請求項7又は8に記載のレーザモジュール。
- 前記複数のレーザ素子のそれぞれからの前記レーザ光の前記メイン偏光を集光して前記光ファイバに光結合させる集光レンズをさらに備える、請求項7から9のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
- 請求項7から10のいずれか一項に記載のレーザモジュールと、
前記少なくとも1つの温度測定素子からの信号に基づいて、前記レーザモジュールのある駆動時点におけるレーザ素子の累積故障数を算出する故障数算出部と、
前記故障数算出部で算出された前記累積故障数に基づいて、レーザ装置の残寿命を算出する残寿命算出部と
を備える、レーザ装置。 - 前記残寿命算出部は、前記駆動時点において前記レーザモジュールに供給された電流値から定まる前記複数のレーザ素子の平均故障時間Tと、前記累積故障数nと、前記レーザモジュールの許容レーザ素子故障数Nとに基づいて、前記残寿命Dを、
D=(N−n)×T
の式から算出する、請求項11に記載のレーザ装置。
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