CN104704410B - 光束组合器、光束组合方法以及激光二极管模块 - Google Patents

光束组合器、光束组合方法以及激光二极管模块 Download PDF

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Abstract

一种光束组合器，其特征在于，具备：输出部，其输出由F轴方向汇聚的多个激光束构成的射束；以及F轴合束透镜，其将从上述输出部输出的射束向F轴方向合束，即便不利用上述F轴合束透镜，构成从上述输出部输出的射束的各激光束的光轴也交叉于1点。

Description

光束组合器、光束组合方法以及激光二极管模块
技术领域
本发明涉及对多个激光束进行光束组合的光束组合器以及光束组合方法。另外，还涉及具有这样的光束组合器的激光二极管模块。
背景技术
为了将从LD(Laser Diode：激光二极管)元件(半导体激光元件)出射的激光束与光纤耦合，广泛使用激光二极管模块。在这样的激光二极管模块中，作为将从多个激光二极管元件各自出射的激光束导入光纤的导光装置，公知有专利文献1所记载的微型光学装置。
图12是专利文献1所记载的微型光学装置10的立体图。如图12所示，微型光学装置10具备：基板11、LD条12、圆柱透镜13、第一镜列14以及第二镜列15。
LD条12具备沿x轴排列的多个LD元件，并从各LD元件向z轴正方向出射激光束。从各LD元件向z轴正方向出射的激光束的光轴在平行于zx面的第一平面内沿x轴排列。
此外，从各LD元件出射的激光束的传播方向以z轴正方向为中心向±θx方向分散。因此，在微型光学装置10中，采用通过以与LD条12的出射端面对置的方式配置的圆柱透镜13来对从各LD元件出射的激光束进行准直(使传播方向向z轴正方向收敛)的结构。
第一镜列14是与构成LD条12的各LD元件对置的镜面14a一体化而形成的。从各LD元件向z轴正方向出射的激光束被与该LD元件对置的镜面14a向y轴正方向反射。另外，第二镜列15是与构成第一镜列14的各镜面14a对置的镜面15a一体化而形成的。被各镜面14a向y轴正方向反射的激光束被与该镜面14a对置的镜面15a向x轴正方向反射。
此外，对自从x轴正方向侧开始数的第i+1个LD元件出射的激光束进行反射的镜面14a、15a配置于比对自从x轴正方向侧开始数的第i个LD元件出射的激光束进行反射的镜面14a、15b更靠z轴负方向侧的位置。因此，被各镜面15a向x轴正方向反射的激光束的光轴在与zx平面平行的第二平面内沿z轴排列，且该第二平面位于比上述第一平面更靠y轴正方向侧的位置。
这样一来，微型光学装置10具有将从构成LD条12的各LD元件出射且向z轴正方向传播的激光束所构成的第一射束转换为被构成第二镜列15的各镜面15a反射且沿x轴方向传播的激光束所构成的第二射束的功能。
在具备微型光学装置10的LD模块中，从微型光学装置10输出的第二射束(以下，称为“输出射束”)经F轴合束透镜而被合束。而且，被F轴合束透镜合束后的输出射束从配置于构成该输出射束的激光束的交叉点即F轴合束透镜的焦点的入射端面向光纤入射。此外，构成输出射束的激光束、即被构成第二镜列15的各镜面15a反射后的激光束的光轴相互平行。
专利文献1：日本公开专利公报“日本特开2004-252428号公报”(公开日：2004年9月9日)
为了实现LD模块的小型化，通过缩小F轴合束透镜的曲率半径来缩短F轴合束透镜的焦距即可。这是因为，由此能够使光纤的入射端面接近F轴合束透镜。然而，若缩小F轴合束透镜的曲率半径，则透过F轴合束透镜的激光束向光纤的入射角变大，其结果是，产生耦合效率降低的问题。这是因为，在透过F轴合束透镜的激光束中，入射角超过光纤的受光角的激光束无法被封闭在光纤的内芯，会成为损失。
发明内容
本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于实现LD模块的小型化，而不牺牲耦合效率。另外，还在于实现为此所需要的光束组合器。
为了解决上述课题，本发明所涉及的光束组合器的特征在于，具备：输出部，其输出由光轴包含在单一平面的多个激光束构成的射束，且各激光束的F轴不与上述单一平面正交；合束透镜，其对从上述输出部输出的射束进行合束，构成从上述输出部输出的、且被上述合束透镜合束之前的射束的各激光束的光轴的延长线交叉于1点，构成被上述合束透镜合束之后的射束的各激光束交叉的交叉点形成于比上述合束透镜的焦点更靠近上述合束透镜的位置。
为了解决上述课题，本发明所涉及的光束组合方法的特征在于，包括如下工序：输出工序，输出由光轴包含在单一平面的多个激光束构成射束，且各激光束的F轴不与上述单一平面正交；合束工序，通过合束透镜对在上述输出工序输出的射束进行合束，构成经所述输出工序输出但尚未经所述合束工序合束之前的射束的各激光束的光轴的延长线交叉于1点，构成在经所述合束工序合束之后的射束的各激光束交叉的交叉点形成于比所述合束透镜的焦点更靠近所述合束透镜的位置。
根据本发明，通过在LD模块搭载上述光束组合器能够实现该LD模块的小型化。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的LD模块的结构的俯视图。
图2是表示图1所示的LD模块所具备的单位光学系统的结构的立体图。
图3是表示图1所示的LD模块所具备的双反射镜的结构的立体图。
图4是用于对利用图3所示的双反射镜所具备的第二反射镜的轻微旋转来使各输出光束的传播方向轻微旋转时的第二反射镜的旋转角度进行说明的图。
图5是用于对实施图4所示的输出光束的传播方向的轻微旋转时，各输出光束在比F轴合束透镜更靠x轴正方向侧的一点交叉的条件进行说明的图。
图6是表示改变第二反射镜的旋转角度的情况下的、输出射束向光纤的耦合效率相对于F轴合束透镜的曲率半径的图。
图7是表示改变第二反射镜的旋转角度的情况下的、输出射束向光纤的耦合效率相对于设置光纤的位置的图。
图8是表示图1所示的LD模块的变形例的俯视图。
图9是表示使用图8所示的LD模块时的各输出光束的形状的变化的图。其中，图9(a)是表示图8的aa’剖面的输出光束的形状的图。图9(b)是表示图8的bb’剖面的输出光束的形状的图。图9(c)是表示图8的cc’剖面的输出光束的形状的图。图9(d)是表示图8的dd’剖面的输出射束的形状的图。图9(e)是表示图8的ee’剖面的输出射束的形状的图。图9(f)是表示图8的ff’剖面的输出射束的形状的图。
图10(a)是表示本发明的第二实施方式所涉及的LD模块的结构的俯视图。图10(b)是表示图10(a)所示的LD模块的aa’剖面的剖视图。图10(c)是表示图10(a)所示的LD模块的bb’剖面的剖视图。
图11是表示本发明的第三实施方式所涉及的LD模块的结构的俯视图。
图12是表示现有的微型光学装置的结构的立体图。
具体实施方式
＜第一实施方式＞
根据附图对本发明的第一实施方式所涉及的LD模块进行说明，内容如下所述。
〔LD模块1的结构〕
参照图1以及图2对本实施方式所涉及的LD模块1的结构进行说明。图1是表示LD模块1的结构的俯视图。图2是表示构成LD模块1的单位光学系统Si的结构的立体图。
LD模块1用于将从N个(本实施方式中N＝10)LD芯片LD1～LD10出射的激光束与光纤OF耦合。此外，本实施方式中，LD模块1所具备的LD芯片的个数N为10，但本发明并不限定于此。即，LD模块1所具备的LD芯片的个数N可以为2以上的任意整数。
如图1所示，LD模块1除具备10个LD芯片LD1～LD10之外，还具备10个F轴准直透镜FAC1～FAC10、10个S轴准直透镜SAC1～SAC10、10个双反射镜M1～M10、基板B、F轴合束透镜FL以及S轴聚光透镜SL。LD芯片LD1～LD10、F轴准直透镜FAC1～FAC10、S轴准直透镜SAC1～SAC10、双反射镜M1～M10、F轴合束透镜FL以及S轴聚光透镜SL均直接或经由未图示的台架载置于基板B上。
在LD模块1中，基板B、F轴准直透镜FAC1～FAC10、S轴准直透镜SAC1～SAC10以及双反射镜M1～M10构成相当于现有的微型光学装置10(参照图12)的导光装置。该导光装置与现有的微型光学装置10相同，具有将从LD芯片LD1～LD10出射并向z轴正方向传播的激光束(以下，也称为“输入光束”)所构成的输入射束转换为大致向x轴负方向传播的激光束(以下，也称为“输出光束”)所构成的输出射束的功能。
在该输出射束的光路上配置有F轴合束透镜FL与S轴聚光透镜SL。F轴合束透镜FL以F轴方向的光束间隔在光纤OF的入射端面最小(优选为0)的方式使构成输出射束的各输出光束进行折射。另外，F轴合束透镜FL以F轴方向的光束直径在光纤OF的入射端面最小的方式对构成输出射束的各输出光束进行聚光。另一方面，S轴聚光透镜SL以S轴方向的光束直径在光纤OF的入射端面最小的方式对构成输出射束的各输出光束进行聚光。
如图1所示，LD模块1以由LD芯片LDi、F轴准直透镜FACi、S轴准直透镜SACi以及双反射镜Mi构成的光学系统为单位而构成。在图1中，例示了由LD芯片LD1、F轴准直透镜FAC1、S轴准直透镜SAC1以及双反射镜M1构成的单位光学系统S1。
如图2所示，构成LD模块1的各单位光学系统Si由LD芯片LDi、F轴准直透镜FACi、S轴准直透镜SACi以及双反射镜Mi构成。
如图2所示，LD芯片LDi以活性层与zx平面平行且出射端面朝向z轴正方向的方式载置于基板B上。因此，对从LD芯片LDi出射的激光束而言，传播方向为z轴正方向，F轴与y轴平行，S轴与x轴平行。
此外，如图1所示，N个LD芯片LD1～LD10沿x轴排列。因此，从各LD芯片LDi向z轴正方向出射的激光束的光轴在平行于zx面的第一平面内沿x轴平行地排列。
如图2所示，在从LD芯片LDi出射的激光束的光路上配置有F轴准直透镜FACi和S轴准直透镜SACi。F轴准直透镜FACi用于对从LD芯片LDi出射的激光束的F轴方向的发散进行准直，S轴准直透镜SACi用于对从LD芯片LDi出射的激光束的S轴方向的发散进行准直。透过F轴准直透镜FACi以及S轴准直透镜SACi的激光束成为传播方向向z轴正方向收敛的准直光束。此外，在从LD芯片LDi出射的激光束的S轴方向的发散十分小的情况下，S轴准直透镜SACi也可以省略。
如图2所示，在从LD芯片LDi出射的激光束的光路上还配置有双反射镜Mi。双反射镜Mi由载置于基板B上的第一反射镜Mi1和载置于第一反射镜Mi1上的第二反射镜Mi2构成。第一反射镜Mi1用于对从LD芯片LDi出射的激光束进行反射，并将其传播方向从z轴正方向转换为y轴正方向，有时也称为“上跳反射镜”。另外，第二反射镜Mi2用于对被第一反射镜Mi1反射后的激光束进行反射，并将其传播方向从y轴正方向大致转换为x轴负方向，有时也称为“折回反射镜”。
此外，如图1所示，对自从x轴负方向侧开始数的第i+1个LD芯片LDi+1出射的激光束进行反射的双反射镜Mi+1配置于比自从x轴负方向侧开始数的第i个LD芯片LDi出射的激光束进行反射的双反射镜Mi更靠z轴负方向侧的位置。因此，被各双反射镜Mi大致向x轴负方向反射的激光束的光轴在与zx面平行的第二平面内排列，且该第二平面位于比上述第一平面更靠y轴正方向侧的位置。
在LD模块1中应该关注的是，被各双反射镜Mi反射后的、且被F轴合束透镜FL合束之前的输出光束的光轴的延长线交于1点这一点。由此，LD模块1至少起到以下效果。
(1)与邻接的输出光束的光轴间隔一定的情况(即各输出光束的光轴平行地排列的情况)相比，能够缩短从F轴合束透镜FL至光束交叉点的距离。换言之，能够使光束交叉点形成于比F轴合束透镜FL的焦点(邻接的输出光束的光轴间隔一定的情况下的光束交叉点)更靠F轴合束透镜FL的位置。由此，与邻接的输出光束的光轴间隔一定的情况相比，能够使光纤OF的入射端面接近F轴合束透镜FL。其结果是，能够使LD模块1小型化。
(2)与邻接的输出光束的光轴间隔一定的情况相比，能够缩小F轴合束透镜FL与各输出光束的光轴间隔。由此，能够避免因F轴合束透镜FL的像差而导致输出射束的合束被阻碍、各输出光束的收敛被阻碍的情况。其结果是，能够提高LD模块1的LD芯片LD1～LD10与光纤OF的耦合效率。
(3)与邻接的输出光束的光轴间隔一定的情况相比，被F轴合束透镜FL合束的构成输出射束的各输出光束入射至光纤OF时的入射角变小。因此，能够使用曲率半径更小的F轴合束透镜FL，而不会导致耦合效率的降低。由此，能够使LD模块1的尺寸小型化。
〔双反射镜的结构〕
参照图3对LD模块1所具备的双反射镜Mi的结构进行说明。图3是表示双反射镜Mi的结构的立体图。如图3所示，双反射镜Mi由第一反射镜Mi1和第二反射镜Mi2构成。
第一反射镜Mi1是至少具有下表面A1、与下表面A1平行的上表面B1、反射面S1的多面体状的构造物。如图3所示，反射面S1与下表面A1所成的角为45°。
第一反射镜Mi1以下表面A1与基板B的上表面抵接的方式载置于基板B上(参照图2)。由此，第一反射镜Mi1的反射面S1的线矢量(从反射面S1朝向第一反射镜Mi1的外部的朝外法线矢量)与基板B的上表面(zx面)的法线矢量(从上表面朝向基板B的外部的朝外法线矢量)所成的角为45°。另外，第一反射镜Mi1的朝向被设定为反射面S1的法线与yz面平行。由此，第一反射镜Mi1的反射面S1将从z轴负方向入射的激光束向y轴正方向反射。
第二反射镜Mi2是至少具有下表面A2和反射面S2的多面体状的构造体。如图3所示，反射面S2与下表面A2所成的角为45°。
第二反射镜Mi2以下表面A2与第一反射镜Mi1的上表面B1抵接的方式载置于第一反射镜Mi1上。由此，第二反射镜Mi2的反射面S2的法线矢量(从反射面S2朝向第二反射镜Mi2的外部的朝外法线矢量)与基板B的上表面(zx面)的法线矢量(从上表面朝向基板B的外部的朝外法线矢量)所成的角为135°。另外，第二反射镜Mi2的朝向被设定为反射面S2的法线大致与xy面平行。由此，第二反射镜Mi2的反射面S2将从y轴负方向入射的激光束大致向x轴负方向反射。
在该双反射镜Mi中，若使第一反射镜Mi1的朝向以y轴为旋转轴为轻微旋转，则对应的输出光束的传播方向以z轴为旋转轴而轻微旋转。另外，若使第二反射镜Mi2的朝向以y轴为旋转轴而轻微旋转，则对应的输出光束的传播方向以y轴为旋转轴而轻微旋转。因此，根据该双反射镜Mi，通过适当地设定第一反射镜Mi1以及第二反射镜Mi2的朝向能够使对应的输出光束向所希望的方向传播。
在LD模块1中，将双反射镜M1～M10各自具备的第一反射镜Mi1的朝向设定为各输出光束的光轴与zx面平行。另外，将双反射镜M1～M10各自具备的第二反射镜Mi2的朝向设定为被F轴合束透镜FL合束之前的各输出光束的光轴的延长线交叉于1点。
此外，本实施方式中，对将第二反射镜Mi2载置于第一反射镜i1上的结构进行了说明，但本发明并不限定于此。即，只要反射面S2相对于反射面S1的相对位置与本实施方式相同，则也可以采用将第二反射镜Mi2与第一反射镜Mi1一体化的结构。另外，在本实施方式中，对双反射镜Mi与其他双反射镜Mj分离的结构进行了说明，但本发明并不限定于此。即，只要双反射镜Mi相对于其他双反射镜Mj的相对位置与本实施方式的相同，也可以采用将双反射镜Mi与其他双反射镜Mj一体化的结构。另外，如图12所示的微型光学装置10那样，也可以采用将一体化的第二反射镜M12～M102载置于一体化的第一反射镜M11～M101上的结构。
〔第二反射镜的朝向〕
参照图4对双反射镜M1～M10各自具备的第二反射镜Mi2的朝向进行说明。图4是表示双反射镜M1～M10各自具备的第二反射镜Mi2的朝向的俯视图。此外，在以下的说明中，设使朝向被设定为反射面S2(参照图3)的法线与yz面平行的第二反射镜Mi2以y轴为旋转轴来旋转时的旋转角为θi。此时，设从y轴正方向观察顺时针的旋转为正方向的旋转。
在本实施方式中，各输入光束的光轴等间隔且平行地排列。因此，通过按照下表来设定各第二反射镜Mi2的旋转角θi能够使各输出光束的光轴交叉于1点。
[表1]
i 旋转角θi
1 1.000
2 0.666
3 0.371
4 0.109
5 －0.125
6 －0.335
7 －0.525
8 －0.698
9 －0.856
10 －1.000
此外，也可以采用通过按照θi＝θ－Δ×(i－1)设定各第二反射镜Mi2的朝向来使各输出光束的光轴交叉于1点的结构。这里，θ是预先设定的正的角(例如1°)，对配置于最靠x轴负方向侧的第二反射镜M12的旋转角θ1而言，θ1＝θ。另外，Δ是根据Δ＝2θ/(N－1)＝2θ/9所赋予的正的角，对位于最靠x轴正方向侧的第二反射镜M102的旋转角θ10而言，θ10＝－θ。但是，在该情况下，各输入光束的光轴为不等间隔。
但是，在如此设定各第二反射镜Mi2的朝向的情况下，若过度增加最大旋转角θ的值则光束交叉点形成于F轴合束透镜FL的内部。这样一来，无法在光纤OF的入射端面上形成光束交叉点，因此优选θ的值考虑这点来决定。
参照图5说明为了使光束交叉点形成于F轴合束透镜FL的外部而附加给最大旋转角θ的条件。图5是表示F轴合束透镜FL的剖面的剖视图。
F轴合束透镜FL是折射率为n、曲率半径为R、厚度为T的圆柱透镜(平凸柱面透镜)。另外，被第二反射镜M12反射后的输出光束从F轴合束透镜FL的入射面(凸面)上的点I(以下，也称为“入射点I”)入射至F轴合束透镜FL内，并从F轴合束透镜FL的出射面(平面)上的点O(以下，也称为“出射点O”)向F轴合束透镜FL外出射。另外，设入射点I与F轴合束透镜FL的光轴的距离为L11，被第二反射镜M12反射后的输出光束与F轴合束透镜FL的光轴所成的角为θ11。该θ11与第二反射镜M12的旋转角θ1＝θ一致。
为了使光束交叉点形成于F轴合束透镜FL的外部的条件是出射点O与F轴合束透镜FL的光轴的距离L13为正。因此，只要弄清楚L13与θ11＝θ的关系，为了使光束交叉点形成于F轴合束透镜FL的外部而附加给最大旋转角θ＝θ11的条件就清楚了。下面，明确L13与θ11＝θ的关系。
若如图5所示来设定L14，则L13＝L11－L14。另外，若如图5所示来设定L12、θ14、θ13，则L14＝L12tan(θ14－θ13)，若如图5所示来设定L12’，则L12＝T－(R－L12’)。因此，L13＝L11－{T－(R－L12’)}tan(θ14－θ13)。
并且，L12’能够用下式(1)来表达。
[式1]
另外，根据斯涅耳定律，θ13能够用下式(2)来表达。这里，n0是空气的折射率。
[式2]
另外，θ14能够用下式(3)来表达。
[式3]
因此，L13与θ11＝θ的关系可以通过下式(4)来表达。
[式4]
即，为了使光束交叉点形成于F轴合束透镜FL的外部而附加给最大旋转角θ＝θ11的条件为下式(5)所示。
[式5]
〔效果的验证〕
即便是构成输出射束的各输出光束的光轴平行地排列的结构，只要缩小F轴合束透镜FL的曲率半径，就能够使光束交叉点接近F轴合束透镜FL。然而，在该情况下，输出射束入射至光纤OF时的耦合效率降低。与此相对，若采用使构成输出射束的各输出光束的光轴交叉于1点的结构，则能够抑制这样的耦合效率的降低。以下，参照图6对这点进行验证。
图6是表示F轴合束透镜FL的曲率半径与输出射束入射至光纤OF的入射端面时的耦合效率的关系的图。在图6所示的线图中，横轴表示F轴合束透镜FL的曲率半径(单位为mm)，纵轴表示使输出射束入射至光纤OF时的耦合效率(单位为％)。在图6示出了最大旋转角θ为0°、0.5°、1°、1.5°的情况下的耦合效率。此外，图6所示的耦合效率是光纤OF的入射端面的位置配置于光束交叉点时所获得的耦合效率。
如图6所示，在最大旋转角θ为0°的情况下，即，在各输出光束的光轴平行地排列的情况下，若缩小F轴合束透镜FL的曲率半径，则输出射束对光纤OF的耦合效率降低。作为这样的耦合效率的降低产生的原因，能够举出各输出光束向光纤OF的入射端面入射时的入射角变大、超过光纤的受光角的成分增加。
在最大旋转角θ为正的角度的情况下，即，在各输出光束的光轴交叉于一点的情况下，若缩小F轴合束透镜FL的曲率半径，则输出射束对光纤OF的耦合效率也会降低。然而，与最大旋转角θ为0°的情况相比，耦合效率的降低的程度变轻。特别是在最大旋转角θ为1°的情况下，F轴合束透镜FL的曲率半径为10mm时的耦合效率比最大旋转角θ为0°的情况高出约3％的值。这认为是因为，各输出光束向光纤OF的入射端面入射时的入射角比最大旋转角θ为0°的情况小。
接下来，参照图7来验证通过采用使构成输出射束的各输出光束交叉于1点的结构能够使光纤OF的入射端面接近F轴合束透镜FL而不会导致大幅度的耦合效率的降低的情况。
图7是表示光纤位置与输出射束向光纤OF的入射端面入射时的耦合效率的关系的图。这里，光纤位置是指从通过LD芯片LD1的中心且与z轴平行的直线至光纤OF的入射端面的距离。在图7所示的线图中，横轴表示光纤位置(单位为mm)，纵轴表示使输出射束向光纤OF入射时的耦合效率(单位为％)。在图7中也示出了最大旋转角θ为0°、0.5°、1°、1.5°的情况下的耦合效率。此外，图7所示的耦合效率是将F轴合束透镜FL的曲率半径设定为光束交叉点形成于光纤OF的入射端面时所获得的耦合效率。
在最大旋转角θ为0°的情况下，即，在各输出光束的光轴平行地排列的情况下，若使光纤OF的入射端面接近F轴合束透镜FL的出射面，则输出射束对光纤OF的耦合效率降低。作为这样的耦合效率的降低产生的原因，能够举出各输出光束向光纤OF的入射端面入射时的入射角变大、超过光纤的受光角的成分增加。
在最大旋转角θ为正的角度的情况下，即，在各输出光束的光轴交叉于一点的情况下，若使光纤OF的入射端面接近F轴合束透镜FL的出射面，则输出射束对光纤OF的耦合效率也会降低。然而，与最大旋转角θ为0°的情况相比，耦合效率的降低的程度变轻。特别是，若将最大旋转角θ为0°的情况与最大旋转角θ为1°的情况相比，则可知能够将耦合效率的降低抑制为不足1％，并且能够使光纤OF的入射端面与F轴合束透镜FL的出射面接近7mm。这认为是因为，各输出光束向光纤OF的入射端面入射时的入射角比最大旋转角θ为0°的情况小。
〔变形例〕
参照图8、图9说明本实施方式所涉及的LD模块1的几个变形例。图8是表示LD模块1的变形例的俯视图。图9是表示使用图8所示的LD模块1时的各输出光束的形状的变化的图。
在本变形例所涉及的LD模块1中，如图8所示，采用使F轴准直透镜FACi的位置从基准位置向z轴正方向(即，从LD芯片LDi出射的激光的传播方向)偏移配置的结构。这里，基准位置是指F轴准直透镜FACi发挥对从LD芯片LDi出射的激光的F轴方向的光束发散进行平行化(准直)的作用的位置。被从基准位置向激光的传播方向偏移配置的F轴准直透镜FACi发挥对从LD芯片LDi出射的激光进行聚光的作用，即，发挥使光束直径逐渐缩小的作用。
从LD芯片LDi出射的激光束在入射至F轴准直透镜FACi之前，边在F轴方向(与y轴平行的方向)以及S轴方向(与x轴平行的方向)上发散边向z轴正方向传播。图9(a)是表示图8的aa’剖面的激光束的形状的图。如图9(a)所示，从LD芯片LD1出射的激光束的光束光点L1是在F轴以及S轴方向上具有发散的光束光点。
从LD1出射的激光束向F轴准直透镜FAC1入射，并在F轴方向被聚光。从F轴准直透镜FAC1出射的激光束边逐渐缩小F轴方向的光束直径，边向z轴正方向传播。图9(b)是表示图8的bb’剖面的激光束的形状的图。如图9(b)所示，与aa’剖面的光束光点L1相比，bb’剖面的光束光点L1的F轴方向的光束直径变小。
从F轴准直透镜FAC1出射的激光束向S轴准直透镜SAC1入射，并在S轴方向上被准直。从S轴准直透镜SAC1出射的激光束边逐渐缩小F轴方向的光束直径，边向z轴正方向传播。图9(c)是表示图8的cc’剖面的输出光束的形状的图。如图9(c)所示，与bb’剖面的光束光点L1相比，cc’剖面的光束光点L1的F轴方向的光束直径变小。
分别从S轴准直透镜SAC1～10出射的激光束向对应的双反射镜Mi入射，从而传播方向被转换为近似x轴方向，F轴方向被转换为近似z轴方向，S轴方向被转换为近似y轴方向。由分别从双反射镜M1～M10出射的激光束(输出光束)构成的输出射束边逐渐缩小各输出光束的F轴方向的光束直径，并逐渐缩小各输出光束的光轴间隔，边向x轴负方向传播。图9(d)是表示图8的dd’剖面的输出射束的图。如图9(d)所示，构成输出射束的各输出光束的光束光点L1～L10在与zx面平行的平面内排列。另外，如图9(d)所示，与cc’剖面所对应的光束光点Li相比，dd’剖面的各光束光点Li的F轴方向的光束直径变小。
由分别从双反射镜M1～M10出射的输出光束构成的输出射束向F轴合束透镜FL入射，并向F轴方向合束。从F轴合束透镜FL出射的输出射束边逐渐缩小各输出光束的F轴方向的光束直径，并逐渐缩小各输出光束的光轴间隔，边向x轴负方向传播。图9(e)是表示图8的ee’剖面的输出射束的图。如图9(e)所示，与dd’剖面所对应的光束光点Li相比，ee’剖面的各光束光点Li的F轴方向的光束直径变小。另外，ee’剖面上的光束光点Li与光束光点Li+1的光轴间隔比dd’剖面上的光束光点Li与光束光点Li+1的光轴间隔小。
从F轴合束透镜FL出射的输出射束向S轴聚光透镜SL入射，并被进一步向S轴方向聚光。从S轴聚光透镜SL出射的输出射束边逐渐缩小各输出光束的F轴方向以及S轴方向的光束直径，并逐渐缩小各输出光束的光轴间隔，边向x轴负方向传播。图9(f)是表示图8的ff’剖面(光纤OF的入射端面的附近的剖面)的输出射束的图。如图9(f)所示，从S轴聚光透镜SL出射的各输出光束的光束光点L1～L10在ff’剖面相互重合。即，各输出光束的聚光点(F轴方向的光束直径变得最小的点)与光束交叉点(各输出光束交叉的交叉点)一致。
如上所述，利用F轴准直透镜FACi使各输出光束向F轴方向聚光，由此能够使各输出光束的聚光点与光束交叉点一致。由此，能够使从各LD芯片LDi出射的输出光束更高效地与光纤OF耦合。因此，在本实施方式所涉及的LD模块1中，能够提高输出射束对光纤OF的耦合效率。
此外，在本变形例中，如图8所示，分别设定各F轴准直透镜FACi的偏移量，由此使各输出光束的聚光点与输出射束的交叉点一致。具体而言，将各F轴准直透镜FACi的偏移量Δi设定为Δ1＞Δ2＞…＞Δ10，由此使各输出光束的聚光点与输出射束的交叉点一致。
但是，用于使全部的输出光束的聚光点与光束交叉点一致的结构并不限定于此。例如，也可以在将各F轴准直透镜FACi的偏移量设定为相同之后，以使透过F轴准直透镜FACi的激光束的聚光点与输出射束的交叉点一致的方式来分别对从各S轴准直透镜SACi的出射侧端面至光束交叉点(光纤OF的入射端面)的距离进行设定。
另外，例如，也可以在将各F轴准直透镜FACi的偏移量设定为相同之后，以使透过F轴准直透镜FACi的激光束的聚光点与输出射束的交叉点一致的方式分别对各F轴准直透镜FACi的折射率以及曲率半径的任一方或两方进行设定。
此外，在本变形例中，为了对各输出光束进行聚光而采用了使用F轴准直透镜FACi的结构，但并不限定于此。在本变形例中，能够使各输出光束的聚光点与各输出光束交叉的交叉点一致即可，例如，也可以是将第一反射镜Mi1以及第二反射镜Mi2的任一方变更为凹面反射镜、并通过该凹面反射镜来对各输出光束进行聚光的结构。此时，以分别设定各凹面反射镜的曲率或从各凹面反射镜至光束交叉点(光纤OF的入射端面)的光路长一定的方式来配置各凹面反射镜即可。
＜第二实施方式＞
根据附图对本发明的第二实施方式所涉及的LD模块1’进行说明，内容如下。此外，对与上述第一实施方式共用的各部件标注相同的附图标记，并省略详细的说明。
〔LD模块1’的结构〕
参照图10对本实施方式所涉及的LD模块1’的结构进行说明。图10是表示LD模块1’的结构的俯视图。
本实施方式所涉及的LD模块1’用于使从N个LD芯片LD1～LD10出射的激光束与光纤OF耦合。此外，在本实施方式所涉及的LD模块1’中，并不限定于N＝10的情况(N可以是2以上的任意自然数)。
在本实施方式中，采用如下结构：使载置各LD芯片LDi的位置在y轴方向上相互不同，此外，且使从各LD芯片LDi出射的各输出光束被各反射镜M1’～M10’反射。
如图10(a)所示，LD模块1’除具备10个LD芯片LD1～LD10之外，还具备10个F轴准直透镜FAC1～FAC10、10个S轴准直透镜SAC1～SAC10、10个反射镜M1’～M10’、基板B、F轴合束透镜FL以及S轴聚光透镜SL。在LD模块1’中，由LD芯片LDi、F轴准直透镜FACi、S轴准直透镜SACi以及反射镜Mi’构成的光学系统构成单位光学系统。
另外，如图10(a)所示，LD芯片LD1～LD10、F轴准直透镜FAC1～FAC10、S轴准直透镜SAC1～SAC10分别载置在与zx面平行的、且具有高度(y轴方向的位置)不同多个平面的台阶状台架S的各平面上。此外，这里重要的是构成LD模块1’的各光学元件的位置关系，是否将各光学元件载置于台阶状台架S可以适当地进行变更。
图10(b)是从z轴负方向观察图10(a)所示的LD模块1’的aa’剖面的剖视图。如图10(b)所示，在台阶状台架S中，从x轴负方向侧开始数的第i+1个平面是比邻接的第i个平面更靠x轴正方向侧且比第i个平面更靠y轴正方向侧的平面。因此，台阶状台架S的各平面的阶梯差构成为随着向x轴正方向侧前进，向y轴正方向侧前进(变高)。
此外，在本实施方式中说明了为了载置N个单位光学系统而使用具有N个阶梯差不同的平面的台阶状台架S的机构，但本发明并不限定于此。例如，也可以构成为将单位光学系统S1载置于基板B上，并将单位光学系统S2～S10载置于具有N－1个阶梯差不同的平面的台阶状台架S’的各平面。另外，也可以构成为在基板B上设置N个阶梯差不同的平面，并将单位光学系统Si载置于各平面。
台阶状台架S、反射镜M1’～M10’、F轴合束透镜FL以及S轴聚光透镜SL均直接或经由未图示的台架载置于基板B上。
反射镜Mi’将从LD芯片LDi出射且从z轴负方向入射的各输出光束的传播方向转换为近似x轴负方向。因此，各反射镜Mi’使用y轴方向的长度比自基板B至从与LD芯片LDi出射的输出光束平行的平面的距离长的反射镜。
因此，反射镜Mi’在与zx面平行的、且与从LD芯片LDi出射的输出光束平行的平面上，以向反射镜Mi’入射的输出光束的光轴与反射镜Mi’的反射面所成的角为45°的方式进行配置。另外，从LD芯片LDi至反射镜Mi’的z轴向的距离一定。因此，从LD芯片LDi向z轴正方向出射的各输出光束的光轴在与xy面平行的平面内沿y轴排列。
如图10(c)所示，在本实施方式中使各反射镜Mi’相对于y轴稍微倾斜而配置。各反射镜Mi’为了维持倾斜角度，利用固定件F(例如也可以是粘合剂等)固定于基板B上。另外，以不利用F轴合束透镜FL各输出光束的光轴也交叉于1点的方式来设定反射镜M1’～M10’相对于y轴的倾斜角度。
与第一实施方式相同，被各反射镜Mi’反射后的各输出光束在透过F轴合束透镜FL、S轴聚光透镜SL之后，在光纤OF的入射端面被耦合。
此外，在本实施方式中，对使用y轴方向的长度相互不同的反射镜M1’～M10’的情况进行了说明，但并不限定于此。例如，将反射镜M1’～M10’载置于y轴方向的长度相互不同的子台架上，由此能够使用相同的尺寸的反射镜M1’～M10’。
在本实施方式中，采用上述结构，由此能够使配置于从各LD芯片LDi出射的输出光束的光路上的反射镜仅为1片。因此，能够缩短从LD芯片LDi出射起传播至光纤OF的入射端面的光路长。另外，能够减少一个部件，因此能够降低成本，另外能够简化光学调整。
此外，作为本实施方式的变形例，与第一实施方式所涉及的LD模块1的变形例相同，也可以构成为边使从LD芯片LDi出射的输出光束聚光边与光纤OF耦合。
在上述情况下，能够使各输出光束的聚光点与各输出光束交叉的交叉点一致。因此，在本实施方式所涉及的LD模块1’中，能够提高输出射束对光纤OF的耦合效率。
＜第三实施方式＞
根据附图对本发明的第三实施方式所涉及的LD模块1”进行说明，内容如下所述。此外，对与上述第一实施方式共用的各部件标注相同的附图标，并省略详细的说明。
〔LD模块1”的结构〕
参照图11对本实施方式所涉及的LD模块1”的结构进行说明。图11是表示LD模块1”的结构的俯视图。
本实施方式所涉及的LD模块1”用于使从N个LD芯片LD1～LD10出射的激光束与光纤OF耦合。此外，在本实施方式所涉及的LD模块1”中，并不限定于N＝10的情况(N可以为2以上的任意自然数)。
在本实施方式中，采用如下结构：不使用反射镜，将各LD芯片LDi以相对于z轴以相互不同的倾斜角度倾斜的方式在y轴方向上进行层叠。
因此，如图11所示，LD模块1”除具备N个LD芯片LD1～LD10之外，还具备N个F轴准直透镜FAC1～FAC10、N个S轴准直透镜SAC1～SAC10、N个辅助基板B1～M10、基板B、F轴合束透镜FL以及S轴聚光透镜SL。
另外，如图11所示，LD芯片LD1～L10、F轴准直透镜FAC1～FAC10、S轴准直透镜SAC1～SAC10分别载置于辅助基板B1～B10。即，单位光学系统Si分别载置于辅助基板Bi。此时，为了使从各LD芯片LDi向近似z轴正方向传播的各输出光束的光轴在与xy面平行的面内沿y轴排列，使载置于辅助基板Bi上的单位光学系统Si的x轴方向的位置相同。
辅助基板B1～B10、F轴合束透镜FL以及S轴聚光透镜SL均直接或经由未图示的台架载置于基板B上。
此外，在本实施方式中，采用如下结构：为了容易进行各LD芯片LDi的倾斜角度的调整，将单位光学系统S’i(从图2所示的单位光学系统Si省略双反射镜Mi之后的系统)载置在载置于基板B上的辅助基板Bi，但本发明并不限定于此。例如，也可以构成为将单位光学系统S’i不经由辅助基板Bi载置于基板B上。
在本实施方式中，由于不使用反射镜，所以从各LD芯片LDi出射的各输出光束透过F轴准直透镜FACi以及S轴准直透镜SACi，向F轴合束透镜FL入射。此时，以不利用F轴合束透镜FL各输出光束的光轴也交叉于1点的方式来设定辅助基板Bi相对于z轴的倾斜角度。
与第一实施方式相同，入射至F轴合束透镜FL的各输出光束在透过S轴聚光透镜SL之后，在光纤OF的入射端面被耦合。
在本实施方式中采用上述结构，由此不需要在从各LD芯片LDi出射的输出光束的光路上配置反射镜。因此，起到能够缩短从LD芯片LDi出射起传播至光纤OF的入射端面的光路长的效果。因此，能够使本实施方式所涉及的LD模块1”的筐体小型化。
此外，作为本实施方式的变形例，与第一实施方式所涉及的LD模块1的变形例相同，也可以构成为边使从LD芯片LDi出射的输出光束聚光边与光纤OF耦合。
在上述情况下，能够使各输出光束的聚光点与各输出光束交叉的交叉点一致。因此，在本实施方式所涉及的LD模块1”中，能够提高输出射束对光纤OF的耦合效率。
〔总结〕
如上所述，本实施方式所涉及的光束组合器的特征在于，具备：输出部，其输出由光轴包含在单一平面的多个激光束构成的射束，且各激光束的F轴不与上述单一平面正交；合束透镜，其对从上述输出部输出的射束进行合束，构成从上述输出部输出的、且被上述合束透镜合束之前的射束的各激光束的光轴的延长线交叉于1点，构成被上述合束透镜合束之后的射束的各激光束交叉的交叉点形成于比上述合束透镜的焦点更靠近上述合束透镜的位置。
根据上述结构，在使被合束透镜合束之后的射束向入射端面配置于构成该射束的激光束交叉的交叉点的光纤入射时，起到以下效果。
即，与构成被合束透镜合束之前的射束的各激光束的光轴平行的情况相比，能够缩小构成被合束透镜合束之后的射束的各激光束向光纤入射时的入射角。由此，与构成被合束透镜合束之前的射束的各激光束的光轴平行的情况相比，能够提高与光纤的耦合效率。
若从其他观点出发，则能够缩小合束透镜的曲率半径，而不会增大构成被合束透镜合束之后的射束的各激光束向光纤入射时的入射角，即不会使与光纤的耦合效率降低。由此，与构成被合束透镜合束之前的射束的各激光束的光轴平行的情况相比，光纤的入射端面的位置能够接近合束透镜。因此，通过将上述光束组合器搭载于LD模块(在搭载于LD模块的光束组合器采用上述结构)，能够实现该LD模块的小型化。
另外，根据上述结构，与构成被合束透镜合束之前的射束的各激光束的光轴相互平行的情况相比，能够使构成被合束透镜合束之后的射束的各激光束向合束透镜的中心附近入射。因此，通过将上述光束组合器搭载于LD模块，能够防止与光纤的耦合效率因上述F轴合束透镜的像差的影响而降低。
在本实施方式所涉及的光束组合器中，优选在从上述输出部输出之后，构成被上述合束透镜合束之后的射束的各激光束的交叉点形成于上述合束透镜的外部。
根据上述结构，例如，能够将光纤的入射端面配置于上述交叉点。因此，通过将上述光束组合器搭载于LD模块，能够实现该LD模块的小型化以及高品质。
优选本实施方式所涉及的光束组合器还具备配置于构成上述射束的各激光束的光路上的F轴准直透镜，且所述F轴准直透镜以对该激光束的F轴方向的光束发散进行准直的位置为基准在该激光束的传播方向上被偏移配置，配置于各激光束的光路上的F轴准直透镜的偏移量以使该激光束的F轴方向的光束直径在上述交叉点处为最小的方式分别设定。
另外，优选本实施方式所涉及的光束组合器还具备配置于构成上述射束的各激光束的光路上的F轴准直透镜，且所述F轴准直透镜以对该激光束的F轴方向的光束发散进行准直的位置为基准在该激光束的传播方向上被偏移配置，配置于各激光束的光路上的F轴准直透镜的偏移量设定为相同，从配置于各激光束的光路上的S轴准直透镜的光束出射侧端面至上述交叉点的光路长以使该激光束的F轴方向的光束直径在上述射束的光束交叉点处为最小的方式分别设定。
根据上述结构，能够使各激光束的光束直径在构成上述射束的各激光束的交叉点处最小，因此能够进一步提高使上述射束向光纤入射时的耦合效率。
优选在本实施方式所涉及的光束组合器中，上述输出部构成为包括：激光光源组，其生成由光轴包含在单一平面的多个激光束构成的射束，且各激光束的F轴不与上述单一平面正交；以及反射镜组，其由对构成上述激光光源组所生成的射束的各激光束进行反射的反射镜构成，且所述反射镜的反射面的朝向被调整成使各反射镜所反射的激光束的光轴交叉于1点。
根据上述结构，能够实现具有简单的结构的光束组合器。
优选在本实施方式所涉及的光束组合器中，构成上述反射镜组的各反射镜的反射面以使由该反射镜反射的激光束的光束直径在上述射束的光束交叉点处为最小的方式被做成凹面。
根据上述结构，能够使各激光束的光束直径在构成上述射束的各激光束的交叉点处为最小，因此能够进一步提高使上述射束向光纤入射时的耦合效率。
优选在本实施方式所涉及的光束组合器中，构成上述反射镜组的各反射镜是由载置于规定的平面上的第一反射镜和载置于该第一反射镜上的第二反射镜构成的双反射镜，上述第一反射镜具有对由上述激光光源组生成的激光束进行反射的第一反射面，且所述第一反射面的法线与上述规定的平面的法线所成的角为45°，上述第二反射镜具有对上述第一反射面所反射的激光束进行反射的第二反射面，且所述第二反射面的法线与上述规定的平面的法线所成的角为135°，将上述第二反射面的朝向调整成由上述第二反射镜反射的激光束的光轴交叉于1点。
根据上述结构，能够实现用于使构成上述射束的各激光束交叉于1点的调整容易且紧凑的光束组合器。
优选在本实施方式所涉及的光束组合器中，上述输出部包括激光光源组，该激光光源组生成由光轴包含在单一平面的多个激光束构成的射束，且各激光束的F轴不与所述单一平面正交，构成该激光光源组的各激光源的朝向以上述多个激光束的光轴交叉于1点的方式设定。
根据上述结构，能够实现具有更简单的结构的光束组合器。
如上所述，本实施方式所涉及的光束组合方法的特征在于，包括如下工序：输出工序，输出由光轴包含在单一平面的多个激光束构成的射束，且各激光束的F轴不与上述单一平面正交；以及合束工序，通过合束透镜对在上述输出工序输出的射束进行合束，构成经所述输出工序输出但尚未经所述合束工序合束之前的射束的各激光束的光轴的延长线交叉于1点，构成在经所述合束工序合束之后的射束的各激光束交叉的交叉点形成于比所述合束透镜的焦点更靠近所述合束透镜的位置。
根据上述结构，能够起到与上述光束组合器相同的效果。
此外，与上述的光束组合器一起，具备入射端面配置于构成被上述F轴合束透镜合束的射束的各激光束的交叉点的光纤的LD模块也包括在本发明的范围内。
〔附注事项〕
本发明并不限定于上述实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更。即，通过将在权利要求所示的范围内适当变更后的技术手段进行组合而获得的实施方式也包括在本发明的技术范围内。
工业上的利用可能性
本发明适合用于LD模块。特别适合应用于以LD芯片为光源的LD模块。
附图标记说明：
1…LD模块；LD1～LD10…LD芯片；FAC1～FAC10…F轴准直透镜；SAC1～SAC10…S轴准直透镜；M1～M10…双反射镜；Mi1…第一反射镜；S1…反射面(第一反射面)；Mi2…第二反射镜；S2…反射面(第二反射面)；B…基板；FL…F轴合束透镜；SL…S轴聚光透镜。

Claims (8)

1.一种光束组合器，其特征在于，具备：
输出部，其输出由光轴包含在单一平面的多个激光束构成的射束，且各激光束的F轴不与所述单一平面正交；以及
合束透镜，其对从所述输出部输出的射束进行合束，
构成从所述输出部输出的、且被所述合束透镜合束之前的射束的各激光束的光轴的延长线交叉于1点，
构成被所述合束透镜合束之后的射束的各激光束交叉的交叉点形成于比所述合束透镜的焦点更靠近所述合束透镜的位置，
所述输出部构成为包括：
激光光源组，其生成由光轴包含在单一平面的多个激光束构成的射束；以及
反射镜组，其由对构成所述激光光源组所生成的射束的各激光束进行反射的双反射镜构成，
构成所述反射镜组的各双反射镜由载置于规定的平面上的第一反射镜和载置于该第一反射镜上的第二反射镜构成，
所述第一反射镜具有对由所述激光光源组生成的激光束进行反射的第一反射面，且所述第一反射面的法线与所述规定的平面的法线所成的角为45°，
所述第二反射镜具有对所述第一反射面所反射的激光束进行反射的第二反射面，且所述第二反射面的法线与所述规定的平面的法线所成的角为135°，
构成LD芯片组的各LD芯片配置为出射端面朝向激光束的传播方向，
将所述第一反射镜的朝向调整成所述第一反射面的法线矢量的所述规定的平面上的射影朝向所述激光束的传播方向的相反方向，
将所述第二反射镜的朝向调整成由所述第二反射镜反射的激光束的光轴交叉于1点。
2.根据权利要求1所述的光束组合器，其特征在于，
所述交叉点形成于所述合束透镜的外部。
3.根据权利要求1或2所述的光束组合器，其特征在于，
还具备配置于构成所述射束的各激光束的光路上的F轴准直透镜，且所述F轴准直透镜以对该激光束的F轴方向的光束发散进行准直的位置为基准在该激光束的传播方向上被偏移配置，
配置于各激光束的光路上的F轴准直透镜的偏移量以使该激光束的F轴方向的光束直径在所述交叉点处为最小的方式分别设定。
4.根据权利要求1或2所述的光束组合器，其特征在于，
还具备配置于构成所述射束的各激光束的光路上的F轴准直透镜，且所述F轴准直透镜以对该激光束的F轴方向的光束发散进行准直的位置为基准在该激光束的传播方向上被偏移配置，
配置于各激光束的光路上的F轴准直透镜的偏移量设定为相同，从配置于各激光束的光路上的S轴准直透镜的光束出射侧端面至所述交叉点的光路长以使该激光束的F轴方向的光束直径在所述射束的光束交叉点处为最小的方式分别设定。
5.根据权利要求1所述的光束组合器，其特征在于，
构成所述反射镜组的各反射镜的反射面以使由该反射镜反射的激光束的光束直径在所述交叉点处为最小的方式被做成凹面。
6.一种光束组合器，其特征在于，具备：
输出部，其输出由光轴包含在单一平面的多个激光束构成的射束，且各激光束的F轴不与所述单一平面正交；以及
合束透镜，其对从所述输出部输出的射束进行合束，
构成从所述输出部输出的、且被所述合束透镜合束之前的射束的各激光束的光轴的延长线交叉于1点，
构成被所述合束透镜合束之后的射束的各激光束交叉的交叉点形成于比所述合束透镜的焦点更靠近所述合束透镜的位置，
所述光束组合器还具备配置于构成所述射束的各激光束的光路上的F轴准直透镜，且所述F轴准直透镜以对该激光束的F轴方向的光束发散进行准直的位置为基准在该激光束的传播方向上被偏移配置，
配置于各激光束的光路上的F轴准直透镜的偏移量以使该激光束的F轴方向的光束直径在所述交叉点处为最小的方式分别设定。
7.一种光束组合器，其特征在于，具备：
输出部，其输出由光轴包含在单一平面的多个激光束构成的射束，且各激光束的F轴不与所述单一平面正交；以及
合束透镜，其对从所述输出部输出的射束进行合束，
构成从所述输出部输出的、且被所述合束透镜合束之前的射束的各激光束的光轴的延长线交叉于1点，
构成被所述合束透镜合束之后的射束的各激光束交叉的交叉点形成于比所述合束透镜的焦点更靠近所述合束透镜的位置，
所述光束组合器还具备配置于构成所述射束的各激光束的光路上的F轴准直透镜，且所述F轴准直透镜以对该激光束的F轴方向的光束发散进行准直的位置为基准在该激光束的传播方向上被偏移配置，
配置于各激光束的光路上的F轴准直透镜的偏移量设定为相同，从配置于各激光束的光路上的S轴准直透镜的光束出射侧端面至所述交叉点的光路长以使该激光束的F轴方向的光束直径在所述射束的光束交叉点处为最小的方式分别设定。
8.一种激光二极管模块，其特征在于，具备：
权利要求1～7中任一项所述的光束组合器；以及
光纤，其入射端面配置在构成从所述输出部输出之后由所述合束透镜合束的射束的各激光束的交叉点。
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