JP2003347647A - Multiplexing laser light source and fiber array light source - Google Patents

Multiplexing laser light source and fiber array light source

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JP2003347647A
JP2003347647A JP2002149352A JP2002149352A JP2003347647A JP 2003347647 A JP2003347647 A JP 2003347647A JP 2002149352 A JP2002149352 A JP 2002149352A JP 2002149352 A JP2002149352 A JP 2002149352A JP 2003347647 A JP2003347647 A JP 2003347647A
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JP
Japan
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laser
light source
optical fiber
major axis
core
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Application number
JP2002149352A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoji Okazaki
洋二 岡崎
Kazuhiko Nagano
和彦 永野
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an easy-to-produce high output high luminance multiplex laser light source, and a high output low cost fiber array light source. <P>SOLUTION: Laser beams B1-B7 emitted from GaN based semiconductor lasers LD1-LD7 are condensed through a condenser lens 20 and converged onto the incident end face of the core 30a of a multimode optical fiber 30. A condensed beam from the condenser lens 20 has an elliptical beam cross-section having a long diameter of 16.5 μm and a short diameter of 10 μm. When the condensed beam is coupled with the circular cross-section multimode optical fiber having a diameter of 15 μm, a part of the condensed beam is kicked. Since the core 30a of the multimode optical fiber 30 being used in the embodiment has a long diameter of 25 μm although the short diameter thereof is 15 μm, the condensed beam can be coupled efficiently. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、合波レーザ光源及
びファイバアレイ光源に関し、特に、複数のレーザビー
ムを光ファイバを利用して合波する合波レーザ光源と、
この合波レーザ光源の光ファイバの出射端を複数配列し
たファイバアレイ光源とに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combined laser light source and a fiber array light source, and in particular, a combined laser light source for combining a plurality of laser beams using an optical fiber;
The present invention relates to a fiber array light source in which a plurality of optical fiber emission ends of the combined laser light source are arranged.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、紫外領域のレーザ光を発生させる
光源として、半導体レーザ励起固体レーザから射出され
た赤外光を紫外領域の第3高調波に変換する波長変換レ
ーザや、エキシマレーザ、アルゴンレーザ等が使用され
ている。また、400nm近傍の波長で発振するGaN
系半導体レーザも提案されている(Jpn.Appl.Phys.Let
t.,Vol.37.p.L1020.1998.)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a light source for generating laser light in the ultraviolet region, a wavelength conversion laser, excimer laser, argon, which converts infrared light emitted from a semiconductor laser pumped solid-state laser into third harmonics in the ultraviolet region A laser or the like is used. GaN that oscillates at wavelengths near 400 nm
-Based semiconductor lasers have also been proposed (Jpn.Appl.Phys.Let
t., Vol. 37.p.L1020.1998.).

【0003】これらの光源を、350〜420nmの波
長帯域に感度を有する感光材料を露光する露光装置の光
源として使用することが検討されている。露光装置に使
用される光源は、感光材料を感光させるのに十分な出力
を備えると共に、信頼性が高く、低コストであることが
求められる。
The use of these light sources as a light source for an exposure apparatus for exposing a photosensitive material having sensitivity in a wavelength band of 350 to 420 nm has been studied. The light source used in the exposure apparatus is required to have a sufficient output for exposing the photosensitive material, and to have high reliability and low cost.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、波長変
換レーザには、波長変換効率が非常に低く、高出力を得
るのは極めて困難である、という問題がある。例えば、
現在の実用レベルでは、30W(ワット)の半導体レー
ザで固体レーザ媒質を励起して10Wの基本波(106
4nm)を発振させ、それを3Wの第2高調波(波長5
32nm)に変換し、それら両者の和周波である1Wの
第3高調波(波長355nm)を得ているに過ぎない。
この場合の半導体レーザの電気−光変換効率は50%程
度であり、紫外光への変換効率は1.7%程度と非常に
低い。また、高価な光波長変換素子を用いるため、装置
コストもかなり高いものとなっている。
However, the wavelength conversion laser has a problem that the wavelength conversion efficiency is very low and it is extremely difficult to obtain a high output. For example,
At the present practical level, a solid-state laser medium is excited with a 30 W (watt) semiconductor laser to generate a 10 W fundamental wave (106
4nm), and 3W second harmonic (wavelength 5)
32W), and only the third harmonic (wavelength 355nm) of 1W, which is the sum frequency of both, is obtained.
In this case, the semiconductor laser has an electro-optical conversion efficiency of about 50% and an ultraviolet light conversion efficiency of about 1.7%. In addition, since an expensive optical wavelength conversion element is used, the apparatus cost is considerably high.

【0005】また、エキシマレーザには、装置が大型
で、装置製造コストやメンテナンスコストが高いという
問題があり、アルゴンレーザには、電気−光変換効率は
0.005%と非常に低く、寿命が1000時間程度と
非常に短いという問題がある。
In addition, the excimer laser has a problem that the apparatus is large and the manufacturing cost and maintenance cost are high, and the argon laser has a very low electro-optical conversion efficiency of 0.005% and a long life. There is a problem that it is as short as about 1000 hours.

【0006】一方、GaN系半導体レーザにおいては、
低転位のGaN結晶基板が得られないことから、横方向
成長(Epitaxial Lateral Over Growth;ELOG)と
いう結晶成長方法によって約5μm程度の低転位領域を
形成し、この低転位領域の上にレーザ領域を形成して高
出力化と高信頼性を実現する試みがなされている。しか
しながら、この方法で作製されたGaN系半導体レーザ
においても、大面積に亘って低転位の基板を得るのが難
しく、500mW〜1W級の高出力なレーザは未だ商品
化されていない。
On the other hand, in a GaN semiconductor laser,
Since a low dislocation GaN crystal substrate cannot be obtained, a low dislocation region of about 5 μm is formed by a crystal growth method called “Epitaxial Lateral Over Growth (ELOG)”, and a laser region is formed on this low dislocation region. Attempts have been made to achieve high output and high reliability by forming the same. However, even in a GaN-based semiconductor laser manufactured by this method, it is difficult to obtain a substrate with a low dislocation over a large area, and a high-power laser of 500 mW to 1 W class has not yet been commercialized.

【0007】このため、半導体レーザを高出力化する別
の試みとして、マルチキャビティ化やファイバ光源のバ
ンドル化が検討されている。マルチキャビティ化では、
単一素子内に複数のキャビティを形成することにより高
出力化を図っている。例えば、1つの素子内に100m
Wの光を出力するキャビティを100個形成すると、1
0Wの出力を得ることができる。しかしながら、多数の
キャビティを高歩留まりで形成することは困難であり、
現実性に欠ける。特に、シングルキャビティの場合でも
99%以上の歩留まりを得ることが難しいGaN系半導
体レーザにおいては、マルチキャビティを高歩留まりで
形成するのは尚更困難である。
For this reason, as another attempt to increase the output of the semiconductor laser, multi-cavity and fiber light source bundling have been studied. In multicavity,
High output is achieved by forming a plurality of cavities in a single element. For example, 100m in one element
When 100 cavities for outputting W light are formed, 1
An output of 0 W can be obtained. However, it is difficult to form a large number of cavities with high yield,
It lacks reality. In particular, in a GaN-based semiconductor laser in which it is difficult to obtain a yield of 99% or more even in the case of a single cavity, it is even more difficult to form a multicavity with a high yield.

【0008】また、ファイバ光源のバンドル化では、単
一の半導体レーザから照射されたレーザビームを単一の
マルチモード光ファイバの端面に結合させたファイバ光
源を用い、このファイバ光源のマルチモード光ファイバ
を複数本束ねることにより高出力化を図っている。通
常、半導体レーザとしては、出力30mW(ミリワッ
ト)程度のレーザが使用されるので、上記構成単位のマ
ルチモード光ファイバを48本束ねて約1Wの出力を得
ている。しかしながら、この光源では高出力化しようと
すると、バンドル化する光ファイバの本数が増加し、発
光輝度が低下すると共に高コスト化する、という問題が
あった。
Also, in the fiber light source bundling, a fiber light source in which a laser beam emitted from a single semiconductor laser is coupled to an end face of a single multi-mode optical fiber is used, and the multi-mode optical fiber of this fiber light source is used. High output is achieved by bundling a plurality. Usually, a laser having an output of about 30 mW (milliwatt) is used as a semiconductor laser, and therefore, an output of about 1 W is obtained by bundling 48 multimode optical fibers of the above-mentioned structural unit. However, when trying to increase the output of this light source, there is a problem that the number of optical fibers to be bundled increases, the emission luminance decreases and the cost increases.

【0009】本発明は、上記問題を解決するために成さ
れたものであり、本発明の目的は、製造が容易で且つ高
出力化、高輝度化が可能な合波レーザ光源を提供するこ
とにある。また、本発明の他の目的は、高出力で低コス
トなファイバアレイ光源を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a combined laser light source that is easy to manufacture and can achieve high output and high brightness. It is in. Another object of the present invention is to provide a fiber array light source with high output and low cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の第1の合波レーザ光源は、所定方向に配列さ
れた複数の半導体レーザと、楕円又は長円のコア断面を
入射側に備え、且つ前記楕円又は長円の長軸が前記所定
方向を向くように配置された1本の光ファイバと、前記
複数の半導体レーザの各々から出射されたレーザビーム
を集光し、集光ビームを前記光ファイバの入射端に結合
させる集光光学系と、を備えたことを特徴としている。
この合波レーザ光源においては、半導体レーザが、所定
方向に配列された複数の発光点を備えるマルチキャビテ
ィレーザで構成されていてもよい。
In order to achieve the above object, a first combined laser light source of the present invention comprises a plurality of semiconductor lasers arranged in a predetermined direction and an elliptical or oval core cross section on the incident side. And a laser beam emitted from each of the plurality of semiconductor lasers and a single optical fiber arranged so that the major axis of the ellipse or ellipse faces the predetermined direction, And a condensing optical system for coupling the beam to the incident end of the optical fiber.
In this combined laser light source, the semiconductor laser may be composed of a multi-cavity laser having a plurality of light emitting points arranged in a predetermined direction.

【0011】本発明の第1の合波レーザ光源では、所定
方向に配列された複数の半導体レーザの各々から出射さ
れたレーザビームは、集光光学系により集光されて、楕
円又は長円のコア断面を備え、その楕円又は長円の長軸
が所定方向(即ち、半導体レーザの配列方向)を向くよ
うに配置された1本の光ファイバの入射端に結合され
る。入射されたレーザビームは、光ファイバの出射端か
ら出射される。
In the first combined laser light source of the present invention, the laser beam emitted from each of the plurality of semiconductor lasers arranged in a predetermined direction is condensed by a condensing optical system, and is formed into an ellipse or an ellipse. It is coupled to the incident end of one optical fiber that has a core cross section and is arranged so that the major axis of the ellipse or ellipse faces a predetermined direction (that is, the arrangement direction of the semiconductor lasers). The incident laser beam is emitted from the emission end of the optical fiber.

【0012】複数のレーザビームを光ファイバを利用し
て合波する合波レーザ光源では、一層の高輝度化を図る
ために、配列する光ファイバのコア径や開口数(NA)
を小さくすることが考えられるが、コア径やNAを小さ
くすると、合波結合できるレーザビームの本数が減少
し、各光ファイバからの出力が小さくなる。
In a combined laser light source that combines a plurality of laser beams using an optical fiber, the core diameter and numerical aperture (NA) of the optical fibers to be arranged are arranged in order to further increase the brightness.
However, if the core diameter or NA is reduced, the number of laser beams that can be coupled and combined decreases, and the output from each optical fiber decreases.

【0013】これに対し、本発明の第1の合波レーザ光
源では、光ファイバのコア断面を楕円又は長円とし、そ
の長軸方向が半導体レーザの配列方向を向くように配置
したことにより、より多くの半導体レーザから出射され
たレーザビームを1本の光ファイバの入射端に結合する
ことができるので、合波結合できるレーザビームの本数
を減少させることなく、合波レーザ光源の高出力化及び
高輝度化を図ることができる。また、複数の半導体レー
ザの各々から出射されたレーザビームを集光して光ファ
イバに結合させる極めて簡単な構成であり、容易に製造
することができる。
On the other hand, in the first combined laser light source according to the present invention, the core cross section of the optical fiber is elliptical or oval, and the long axis direction thereof is directed to the arrangement direction of the semiconductor lasers. Since laser beams emitted from more semiconductor lasers can be coupled to the incident end of one optical fiber, the output of the combined laser light source can be increased without reducing the number of laser beams that can be combined. In addition, high brightness can be achieved. Further, the laser beam emitted from each of the plurality of semiconductor lasers is condensed and coupled to an optical fiber, and can be easily manufactured.

【0014】また、上記目的を達成するために本発明の
第2の合波レーザ光源は、所定方向に配列された複数の
発光点を備えた単一のマルチキャビティレーザと、楕円
又は長円のコア断面を入射側に備え、且つ前記楕円又は
長円の長軸が前記所定方向を向くように配置された1本
の光ファイバと、前記複数の発光点の各々から出射され
たレーザビームを集光し、集光ビームを前記光ファイバ
の入射端に結合させる集光光学系と、を備えたことを特
徴としている。
In order to achieve the above object, a second combined laser light source of the present invention includes a single multicavity laser having a plurality of light emitting points arranged in a predetermined direction, an ellipse or an ellipse. A single optical fiber having a core cross section on the incident side and arranged so that the major axis of the ellipse or ellipse faces the predetermined direction, and a laser beam emitted from each of the plurality of light emitting points are collected. And a condensing optical system for coupling the converging beam to the incident end of the optical fiber.

【0015】本発明の第2の合波レーザ光源では、単一
のマルチキャビティレーザの所定方向に配列された複数
の発光点の各々から出射されたレーザビームは、集光光
学系により集光されて、楕円又は長円のコア断面を備
え、その楕円又は長円の長軸が所定方向(即ち、発光点
の配列方向)を向くように配置された1本の光ファイバ
の入射端に結合される。入射されたレーザビームは、光
ファイバの出射端から出射される。
In the second combined laser light source of the present invention, the laser beam emitted from each of a plurality of light emitting points arranged in a predetermined direction of a single multicavity laser is condensed by a condensing optical system. The elliptical or oval core cross section is coupled to the incident end of one optical fiber arranged so that the major axis of the oval or oval is directed in a predetermined direction (that is, the light emitting point arrangement direction). The The incident laser beam is emitted from the emission end of the optical fiber.

【0016】この合波レーザ光源においても、光ファイ
バのコア断面を楕円又は長円とし、その長軸方向がマル
チキャビティレーザの発光点の配列方向を向くように配
置したことにより、より多くの発光点から出射されたレ
ーザビームを1本の光ファイバの入射端に結合すること
ができるので、合波結合できるレーザビームの本数を減
少させることなく、合波レーザ光源の高出力化及び高輝
度化を図ることができる。また、極めて簡単な構成であ
り製造が容易である。
In this combined laser light source as well, more light emission is obtained by arranging the core cross section of the optical fiber to be oval or oval and the long axis direction thereof being directed to the arrangement direction of the emission points of the multicavity laser. Since the laser beam emitted from the point can be coupled to the incident end of one optical fiber, the output power and the brightness of the combined laser light source can be increased without reducing the number of laser beams that can be combined. Can be achieved. Moreover, it has a very simple configuration and is easy to manufacture.

【0017】上記の第1及び第2の合波レーザ光源にお
いて、コア断面の楕円又は長円の長軸と短軸との比が、
集光ビームの長軸と短軸との比と略等しいことが好まし
い。半導体レーザから出射されるレーザビームは、スト
ライプ方向と活性層方向とで拡がり角が相違するため、
集光ビームの形状は楕円又は長円となる。この集光ビー
ムの長軸と短軸との比と、コア断面の長軸と短軸との比
とを略等しくすることで、集光ビームの光ファイバへの
結合効率を上げることができる。
In the first and second combined laser light sources, the ratio of the major axis to the minor axis of the ellipse or ellipse of the core cross section is
It is preferable that the ratio of the major axis to the minor axis of the focused beam is substantially equal. Since the laser beam emitted from the semiconductor laser has different divergence angles in the stripe direction and the active layer direction,
The shape of the focused beam is an ellipse or an ellipse. By making the ratio between the major axis and the minor axis of the condensed beam and the ratio between the major axis and the minor axis of the core cross section substantially equal, the coupling efficiency of the condensed beam to the optical fiber can be increased.

【0018】また、上記目的を達成するために本発明の
ファイバアレイ光源は、本発明の合波レーザ光源を複数
備え、前記光ファイバの出射端の各々が、前記楕円又は
長円の長軸が出射端の配列方向を向くようにアレイ状に
配列されたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the fiber array light source of the present invention comprises a plurality of the combined laser light sources of the present invention, and each of the emission ends of the optical fibers has the major axis of the ellipse or ellipse. They are arranged in an array so as to face the arrangement direction of the emission ends.

【0019】光ファイバの出射端がアレイ状に配列され
たファイバアレイ光源では、高出力のレーザビームが1
次元又は2次元のアレイ状に整列した状態で出射する。
このように整列した状態で出射するレーザビームを、変
調部が1次元状又は2次元状に配列された空間光変調素
子の各変調部に入射させて、画像露光等のために効率良
く変調することができる。
In a fiber array light source in which the emission ends of optical fibers are arranged in an array, a high-power laser beam is 1
The light is emitted in a state of being arranged in a two-dimensional array.
The laser beam emitted in such an aligned state is incident on each modulation unit of the spatial light modulation element in which the modulation unit is arranged one-dimensionally or two-dimensionally, and is efficiently modulated for image exposure or the like. be able to.

【0020】また、光ファイバの出射端を、楕円又は長
円の長軸が出射端の配列方向を向くようにアレイ状に配
列することにより、ファイバアレイ光源の出射端の配列
方向と直交する方向でのビーム径を小さくすることがで
き、露光装置の光源に適用した場合にも、深い焦点深度
を得ることができる。
Also, by arranging the emission ends of the optical fibers in an array so that the long axis of the ellipse or ellipse faces the arrangement direction of the emission ends, the direction orthogonal to the arrangement direction of the emission ends of the fiber array light source Can be made small, and even when applied to a light source of an exposure apparatus, a deep depth of focus can be obtained.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。 (第1の実施の形態)本発明の実施の形態に係る合波レ
ーザ光源は、図1に示すように、ヒートブロック10上
に配列固定された複数(例えば、7個)のチップ状の横
マルチモード又はシングルモードのGaN系半導体レー
ザLD1,LD2,LD3,LD4,LD5,LD6,
及びLD7と、GaN系半導体レーザLD1〜LD7の
各々に対応して設けられたコリメータレンズ11,1
2,13,14,15,16,及び17と、1つの集光
レンズ20と、1本のマルチモード光ファイバ30と、
から構成されている。本例では、コリメータレンズ11
〜17及び集光レンズ20によって集光光学系が構成さ
れ、その集光光学系とマルチモード光ファイバ30とに
よって合波光学系が構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. (First Embodiment) As shown in FIG. 1, a combined laser light source according to an embodiment of the present invention has a plurality of (for example, seven) chip-shaped horizontal elements arranged and fixed on a heat block 10. Multimode or single mode GaN-based semiconductor lasers LD1, LD2, LD3, LD4, LD5, LD6
And LD7 and collimator lenses 11, 1 provided corresponding to each of the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7.
2, 13, 14, 15, 16, and 17, one condenser lens 20, one multimode optical fiber 30,
It is composed of In this example, the collimator lens 11
-17 and the condensing lens 20 constitute a condensing optical system, and the condensing optical system and the multimode optical fiber 30 constitute a multiplexing optical system.

【0022】GaN系半導体レーザLD1〜LD7は、
発振波長が総て共通(例えば、405nm)であり、最
大出力も総て共通(例えば、マルチモードレーザでは1
00mW、シングルモードレーザでは30mW)であ
る。なお、GaN系半導体レーザLD1〜LD7として
は、350nm〜450nmの波長範囲で、上記の40
5nm以外の発振波長を備えるレーザを用いることがで
きる。
The GaN semiconductor lasers LD1 to LD7 are
All oscillation wavelengths are common (for example, 405 nm), and the maximum output is also common (for example, 1 for a multimode laser).
00 mW and 30 mW for a single mode laser). The GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 have a wavelength range of 350 nm to 450 nm and the above 40
A laser having an oscillation wavelength other than 5 nm can be used.

【0023】マルチモード光ファイバ30は、図2
(A)に示すように、そのコア30aの断面が楕円形状
をしており、この楕円の長軸方向がGaN系半導体レー
ザLD1〜LD7の配列方向(活性層と平行な方向)と
略一致するように配置されている。所定方向に配列され
たGaN系半導体レーザLD1〜LD7から整列した状
態で出射されたレーザビームは、集光レンズ20で集光
されるが、この集光ビームのビーム断面も、レーザ配列
方向を長軸方向とする楕円形状をしている。従って、コ
ア30aの断面形状を、円形ではなく、レーザ配列方向
を長軸方向とする楕円とすることで、より多くの本数の
レーザビームを集光して結合することができる。
The multimode optical fiber 30 is shown in FIG.
As shown in (A), the cross section of the core 30a has an elliptical shape, and the major axis direction of the ellipse substantially coincides with the arrangement direction (direction parallel to the active layer) of the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7. Are arranged as follows. The laser beam emitted in an aligned state from the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 arranged in a predetermined direction is collected by the condenser lens 20, and the beam cross section of this condensed beam also has a long laser arrangement direction. It has an elliptical shape in the axial direction. Therefore, the cross-sectional shape of the core 30a is not a circle but an ellipse whose major axis direction is the laser arrangement direction, so that a larger number of laser beams can be condensed and combined.

【0024】また、図2(B)に示すように、マルチモ
ード光ファイバ30のクラッド径aに対し、断面が楕円
のコア30aの径には、長径bと短径cとがある。集光
レンズ20による集光ビームのマルチモード光ファイバ
30への結合効率を向上させるために、コア30aの長
径bと短径cとの比は、集光ビームの長径と短径との比
と略等しいことが好ましい。
As shown in FIG. 2B, the diameter of the core 30a having an elliptical cross section with respect to the clad diameter a of the multimode optical fiber 30 includes a major axis b and a minor axis c. In order to improve the coupling efficiency of the condensed beam to the multimode optical fiber 30 by the condenser lens 20, the ratio of the major axis b to the minor axis c of the core 30a is the ratio of the major axis to the minor axis of the condensed beam. It is preferable that they are substantially equal.

【0025】マルチモード光ファイバ30としては、ス
テップインデックス型光ファイバ、グレーテッドインデ
ックス型光ファイバ、及び複合型光ファイバの何れでも
よい。例えば、三菱電線工業株式会社製のステップイン
デックス型光ファイバを用いることができる。本実施の
形態では、マルチモード光ファイバ30は、ステップイ
ンデックス型光ファイバであり、クラッド径a=60μ
m、コア長径b=25μm、コア短径c=15μm、N
A=0.2である。
The multimode optical fiber 30 may be any of a step index type optical fiber, a graded index type optical fiber, and a composite type optical fiber. For example, a step index type optical fiber manufactured by Mitsubishi Cable Industries, Ltd. can be used. In the present embodiment, the multimode optical fiber 30 is a step index type optical fiber and has a cladding diameter a = 60 μm.
m, core major axis b = 25 μm, core minor axis c = 15 μm, N
A = 0.2.

【0026】図3、図4及び図5に示すように、通常、
上記の合波レーザ光源を構成する光学要素が、上方が開
口した箱状のパッケージ40内に収納されて、レーザモ
ジュールが構成されている。パッケージ40は、その開
口を閉じるように作製されたパッケージ蓋41を備えて
おり、脱気処理後に封止ガスを導入し、パッケージ40
の開口をパッケージ蓋41で閉じることにより、パッケ
ージ40とパッケージ蓋41とにより形成される閉空間
(封止空間)内に上記合波レーザ光源が気密封止され
る。
As shown in FIG. 3, FIG. 4 and FIG.
The optical elements constituting the above-described combined laser light source are accommodated in a box-shaped package 40 having an upper opening, thereby constituting a laser module. The package 40 includes a package lid 41 manufactured so as to close the opening thereof, and a sealing gas is introduced after the deaeration process, so that the package 40
By closing the opening with the package lid 41, the combined laser light source is hermetically sealed in a closed space (sealing space) formed by the package 40 and the package lid 41.

【0027】パッケージ40の底面にはベース板42が
固定されており、このベース板42の上面には、前記ヒ
ートブロック10と、集光レンズ20を保持する集光レ
ンズホルダー45と、マルチモード光ファイバ30の入
射端部を保持するファイバホルダー46とが取り付けら
れている。また、ヒートブロック10の側面にはコリメ
ータレンズホルダー44が取り付けられており、コリメ
ータレンズ11〜17が保持されている。
A base plate 42 is fixed to the bottom surface of the package 40. On the top surface of the base plate 42, the heat block 10, a condensing lens holder 45 for holding the condensing lens 20, and multimode light are provided. A fiber holder 46 that holds the incident end of the fiber 30 is attached. Further, a collimator lens holder 44 is attached to the side surface of the heat block 10, and the collimator lenses 11 to 17 are held.

【0028】マルチモード光ファイバ30の出射端部
は、パッケージ40の壁面に形成された開口からパッケ
ージ外に引き出されている。また、パッケージ40の横
壁面には開口が形成され、この開口を通してGaN系半
導体レーザLD1〜LD7に駆動電流を供給する配線4
7がパッケージ外に引き出されている。
The exit end of the multimode optical fiber 30 is drawn out of the package through an opening formed in the wall surface of the package 40. In addition, an opening is formed in the lateral wall surface of the package 40, and wiring 4 for supplying a driving current to the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 through the opening.
7 is pulled out of the package.

【0029】なお、図4においては、図の煩雑化を避け
るために、複数のGaN系半導体レーザのうちGaN系
半導体レーザLD7にのみ番号を付し、複数のコリメー
タレンズのうちコリメータレンズ17にのみ番号を付し
ている。
In FIG. 4, in order to avoid complication of the drawing, only the GaN semiconductor laser LD 7 among the plurality of GaN semiconductor lasers is numbered, and only the collimator lens 17 among the plurality of collimator lenses. It is numbered.

【0030】図5は、上記コリメータレンズ11〜17
の取り付け部分の正面形状を示すものである。コリメー
タレンズ11〜17の各々は、非球面を備えた円形レン
ズの光軸を含む領域を平行な平面で細長く切り取った形
状に形成されている。この細長形状のコリメータレンズ
は、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形するこ
とによって形成することができる。コリメータレンズ1
1〜17は、長さ方向がGaN系半導体レーザLD1〜
LD7の発光点の配列方向(図5の左右方向)と直交す
るように、上記発光点の配列方向に密接配置されてい
る。
FIG. 5 shows the collimator lenses 11-17.
The front shape of the attachment part is shown. Each of the collimator lenses 11 to 17 is formed in a shape obtained by cutting a region including the optical axis of a circular lens having an aspherical surface into a long and narrow plane. This elongated collimator lens can be formed, for example, by molding resin or optical glass. Collimator lens 1
1 to 17 are GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD1 in the length direction.
The light emitting points of the LD 7 are closely arranged in the light emitting point arrangement direction so as to be orthogonal to the light emitting point arrangement direction (left and right direction in FIG. 5).

【0031】一方、GaN系半導体レーザLD1〜LD
7としては、発光幅が1μmの活性層を備え、活性層と
平行な方向、直角な方向の拡がり角が各々例えば10
°、30°の状態で各々レーザビームB1〜B7を射出
するレーザが用いられている。これらGaN系半導体レ
ーザLD1〜LD7は、活性層と平行な方向に発光点が
1列に並ぶように配設されている。
On the other hand, GaN semiconductor lasers LD1 to LD.
7 includes an active layer having a light emission width of 1 μm, and each has a divergence angle of, for example, 10 in a direction parallel to and perpendicular to the active layer.
Lasers that emit laser beams B1 to B7 in the state of ° and 30 °, respectively, are used. These GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 are arranged so that the light emitting points are arranged in a line in a direction parallel to the active layer.

【0032】従って、各発光点から発せられたレーザビ
ームB1〜B7は、上述のように細長形状の各コリメー
タレンズ11〜17に対して、拡がり角度が大きい方向
が長さ方向と一致し、拡がり角度が小さい方向が幅方向
(長さ方向と直交する方向)と一致する状態で入射する
ことになる。つまり、各コリメータレンズ11〜17の
幅が1.1mm、長さが4.6mmであり、それらに入
射するレーザビームB1〜B7の水平方向、垂直方向の
ビーム径は各々0.9mm、2.6mmである。また、
コリメータレンズ11〜17の各々は、焦点距離f1
3mm、NA=0.6、レンズ配置ピッチ=1.25m
mである。
Therefore, the laser beams B1 to B7 emitted from the respective light emitting points are spread with the direction in which the divergence angle is large coincides with the length direction with respect to the elongated collimator lenses 11 to 17 as described above. Incident light enters in a state in which the direction with a small angle coincides with the width direction (direction perpendicular to the length direction). That is, the collimator lenses 11 to 17 have a width of 1.1 mm and a length of 4.6 mm, and the horizontal and vertical beam diameters of the laser beams B1 to B7 incident thereon are 0.9 mm and 2. 6 mm. Also,
Each of the collimator lenses 11 to 17 has a focal length f 1 =
3mm, NA = 0.6, Lens arrangement pitch = 1.25m
m.

【0033】集光レンズ20は、非球面を備えた円形レ
ンズの光軸を含む領域を平行な平面で細長く切り取っ
て、コリメータレンズ11〜17の配列方向、つまり水
平方向に長く、それと直角な方向に短い形状に形成され
ている。この集光レンズ20は、焦点距離f2=23m
m、NA=0.2である。この集光レンズ20も、例え
ば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することにより
形成される。
The condensing lens 20 is obtained by cutting a region including the optical axis of a circular lens having an aspherical surface into an elongated shape in a parallel plane, and extending in the direction in which the collimator lenses 11 to 17 are arranged, that is, in the horizontal direction and perpendicular thereto. It is formed in a short shape. The condenser lens 20 has a focal length f 2 = 23 m.
m, NA = 0.2. This condensing lens 20 is also formed by molding resin or optical glass, for example.

【0034】次に、上記合波レーザ光源の動作について
説明する。
Next, the operation of the combined laser light source will be described.

【0035】GaN系半導体レーザLD1〜LD7の各
々から発散光状態で出射したレーザビームB1,B2,
B3,B4,B5,B6,及びB7の各々は、対応する
コリメータレンズ11〜17によって平行光化される。
平行光化されたレーザビームB1〜B7は、集光レンズ
20によって集光され、マルチモード光ファイバ30の
コア30aの入射端面に収束する。
Laser beams B1, B2, emitted from each of the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 in a divergent light state.
Each of B3, B4, B5, B6, and B7 is collimated by the corresponding collimator lenses 11-17.
The collimated laser beams B <b> 1 to B <b> 7 are collected by the condenser lens 20 and converge on the incident end face of the core 30 a of the multimode optical fiber 30.

【0036】集光レンズ20によって上述のように集光
されたレーザビームB1〜B7は、このマルチモード光
ファイバ30のコア30aに入射して光ファイバ内を伝
搬し、1本のレーザビームBに合波されてマルチモード
光ファイバ30から出射する。各レーザモジュールにお
いて、レーザビームB1〜B7のマルチモード光ファイ
バ30への結合効率が0.9で、GaN系半導体レーザ
LD1〜LD7の各出力が100mWの場合には、出力
630mW(=100mW×0.9×7)の合波レーザ
ビームBを得ることができる。
The laser beams B1 to B7 condensed as described above by the condenser lens 20 enter the core 30a of the multimode optical fiber 30, propagate through the optical fiber, and become one laser beam B. The light is combined and emitted from the multimode optical fiber 30. In each laser module, when the coupling efficiency of the laser beams B1 to B7 to the multimode optical fiber 30 is 0.9 and the outputs of the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 are 100 mW, the output is 630 mW (= 100 mW × 0 .9 × 7) combined laser beam B can be obtained.

【0037】集光レンズ20による集光ビームは、その
ビーム断面が、長径=16.5μm、短径=10μmの
楕円形状をしている。従って、この集光ビームを、コア
断面が径15μmの円形のマルチモード光ファイバに結
合しようとすると、集光ビームの一部が蹴られてしま
う。本実施の形態で使用するマルチモード光ファイバ3
0は、そのコア30aの短径cは15μmであるが、長
径bは25μmあるので、集光ビームを効率良く結合す
ることができる。また、GaN系半導体レーザLD1〜
LD7及び集光レンズ20の実装トレランスが拡大でき
る。
The condensing beam by the condensing lens 20 has an elliptical shape in which the beam cross section has a major axis = 16.5 μm and a minor axis = 10 μm. Therefore, when this focused beam is to be coupled to a circular multimode optical fiber having a core cross section of 15 μm in diameter, a part of the focused beam is kicked. Multimode optical fiber 3 used in the present embodiment
In the case of 0, the minor axis c of the core 30a is 15 μm, but the major axis b is 25 μm, so that the condensed beam can be efficiently combined. Also, GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD1
The mounting tolerance of the LD 7 and the condenser lens 20 can be expanded.

【0038】また、以上説明したレーザモジュールを、
図6に示すように、マルチモード光ファイバ30の出射
端部を1次元アレイ状に配列して、表面が平坦な2枚の
支持板65に挟み込んで固定することにより、マルチモ
ード光ファイバ30の各々から紫外レーザビームBを射
出するファイバアレイ光源を構成することができる。例
えば、出力630mWの合波レーザビームを射出するマ
ルチモード光ファイバ30を16本配列することで、約
10Wもの高出力を実現できる。また、光密度も5W/
mm{=10W/(125μm×16)}と高い。更
に、エネルギー効率もGaN系半導体レーザの発光効率
と同等の略20%と高い値を実現できる。
The laser module described above is
As shown in FIG. 6, the output end portions of the multimode optical fiber 30 are arranged in a one-dimensional array, and are sandwiched and fixed between two support plates 65 having a flat surface. A fiber array light source that emits an ultraviolet laser beam B from each of them can be configured. For example, by arranging 16 multimode optical fibers 30 that emit a combined laser beam with an output of 630 mW, a high output of about 10 W can be realized. The light density is also 5W /
mm {= 10 W / (125 μm × 16)}. Further, the energy efficiency can be as high as about 20%, which is equivalent to the light emission efficiency of the GaN-based semiconductor laser.

【0039】各マルチモード光ファイバ30は、楕円の
長軸方向がマルチモード光ファイバ30の配列方向と略
平行になるように配列される。このファイバアレイ光源
からは、高出力のレーザビームがライン状に整列した状
態で出射するが、各マルチモード光ファイバ30をその
コア断面の楕円の長軸が出射端の配列方向を向くように
配列しているので、ファイバアレイ光源の出射端の配列
方向と直交する方向でのビーム径を小さくすることがで
きる。従って、露光装置の光源に適用した場合にも、深
い焦点深度を得ることができる。
The multimode optical fibers 30 are arranged so that the major axis direction of the ellipse is substantially parallel to the arrangement direction of the multimode optical fibers 30. From this fiber array light source, high-power laser beams are emitted in a line-aligned state, and each multimode optical fiber 30 is arranged so that the major axis of the ellipse of the core section faces the arrangement direction of the emission end. Therefore, the beam diameter in the direction orthogonal to the arrangement direction of the emission ends of the fiber array light source can be reduced. Therefore, even when applied to a light source of an exposure apparatus, a deep depth of focus can be obtained.

【0040】以上説明した通り、本実施の形態に係る合
波レーザ光源は、集光ビームを結合する光ファイバのコ
ア断面を、集光ビームのビーム断面と同じレーザ配列方
向を長軸方向とする楕円形状としたので、集光するレー
ザビームの本数を減少させることなく、合波レーザ光源
の高出力化及び高輝度化を図ることができる。また、複
数の半導体レーザの各々から出射されたレーザビームを
集光して光ファイバに結合させる極めて簡単な構成であ
り、容易に製造することができる。
As described above, in the combined laser light source according to the present embodiment, the core cross section of the optical fiber to which the condensed beam is coupled is the major axis direction that is the same laser array direction as the beam cross section of the condensed beam. Since the elliptical shape is used, it is possible to increase the output and the brightness of the combined laser light source without reducing the number of laser beams to be condensed. Further, the laser beam emitted from each of the plurality of semiconductor lasers is condensed and coupled to an optical fiber, and can be easily manufactured.

【0041】また、この合波レーザ光源を用いたファイ
バアレイ光源も同様に高出力で容易に製造することがで
き低コストである。
Also, a fiber array light source using this combined laser light source can be easily manufactured with high output and is low in cost.

【0042】(第2の実施の形態)第2の実施の形態に
係る合波レーザ光源は、複数のチップ状の半導体レーザ
からのレーザビームを合波する代わりに、複数の発光点
を有するマルチキャビティレーザの各発光点からのレー
ザビームを合波するものである。この合波レーザ光源
は、図7に示すように、複数(例えば、3個)の発光点
110aを有するマルチキャビティレーザ110と、1
本のマルチモード光ファイバ30と、上記複数の発光点
110aからそれぞれ出射したレーザービームBをマル
チモード光フアイバ30のコア30aに入射させる光学
系としてのレンズ20と、を備えて構成されている。第
1の実施の形態に係る合波レーザ光源と同じ構成部分に
付いては同じ符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment) A combined laser light source according to a second embodiment is a multi-light source having a plurality of light emitting points instead of combining laser beams from a plurality of chip-shaped semiconductor lasers. A laser beam from each light emitting point of the cavity laser is multiplexed. As shown in FIG. 7, the combined laser light source includes a multi-cavity laser 110 having a plurality of (for example, three) light emitting points 110a, 1
The multi-mode optical fiber 30 and a lens 20 as an optical system for allowing the laser beams B respectively emitted from the plurality of light emitting points 110a to enter the core 30a of the multi-mode optical fiber 30 are configured. The same components as those of the combined laser light source according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

【0043】マルチキャビティレーザ110は、例え
ば、発振波長が405nmのGaN系レーザダイオード
で構成することができる。また、発光点の個数は3個に
は限定されない。
The multicavity laser 110 can be composed of, for example, a GaN laser diode having an oscillation wavelength of 405 nm. Further, the number of light emitting points is not limited to three.

【0044】上記の構成では、マルチキャビティレーザ
110の複数の発光点110aの各々から出射したレー
ザビームBの各々は、集光レンズ20によって集光さ
れ、マルチモード光ファイバ30のコア30aに入射す
る。コア30aに入射したレーザ光は、光ファイバ内を
伝搬し1本に合波されて出射する。
In the above configuration, each of the laser beams B emitted from each of the plurality of light emitting points 110 a of the multicavity laser 110 is collected by the condenser lens 20 and enters the core 30 a of the multimode optical fiber 30. . The laser light incident on the core 30a propagates through the optical fiber, is combined into one, and is emitted.

【0045】マルチキャビテイレーザ110の複数の発
光点110aを、上記マルチモード光ファイバ30のコ
ア長径(25μm)と略等しい幅内に並設すると共に、
集光レンズ20として、マルチモード光ファイバ30の
コア径と略等しい焦点距離の凸レンズや、マルチキャビ
ティレーザ110からの出射ビームをその活性層に垂直
な面内のみでコリメートするロッドレンズを用いること
により、レーザビームBのマルチモード光ファイバ30
への結合効率を上げることができる。
A plurality of light emitting points 110a of the multi-cavity laser 110 are arranged in parallel within a width substantially equal to the core long diameter (25 μm) of the multi-mode optical fiber 30, and
By using a convex lens having a focal length substantially equal to the core diameter of the multimode optical fiber 30 or a rod lens that collimates the emitted beam from the multicavity laser 110 only in a plane perpendicular to the active layer as the condenser lens 20. , Laser beam B multimode optical fiber 30
The coupling efficiency to can be increased.

【0046】マルチモード光ファイバ30のコア断面
は、楕円形状をしているので、マルチモード光ファイバ
30のコア長径と略等しい幅内に複数の発光点110a
が並設されてなるマルチキヤビティレーザ110は、複
数の発光点110aの互いのピッチが比較的大きなもの
となるので、発光点間の熱の相互干渉が無くなり、放熱
しやすくなって、高出力化や再安定化が可能となる。そ
して、高い出力が得られるものとなる。例えば、各発光
点110aの出力が100mWであるマルチキャビティ
レーザ110を用いて、出力約300mWの合波レーザ
ビームBを得ることができる。
Since the core cross section of the multimode optical fiber 30 has an elliptical shape, a plurality of light emitting points 110a are within a width substantially equal to the major axis of the multimode optical fiber 30.
In the multi-cavity laser 110 in which the plurality of light emitting points 110a are arranged side by side, the pitch between the plurality of light emitting points 110a becomes relatively large. And re-stabilization is possible. And a high output is obtained. For example, a combined laser beam B having an output of about 300 mW can be obtained by using the multi-cavity laser 110 whose output from each light emitting point 110a is 100 mW.

【0047】なお、この合波レーザ光源を用いて、第1
の実施の形態と同様に、光ファイバ30の出射端部をケ
ーシングから引き出したレーザモジュールやファイバア
レイ光源装置を構成することができる。
It should be noted that the first laser light source is used to
Similarly to the embodiment, a laser module or a fiber array light source device in which the emission end portion of the optical fiber 30 is pulled out from the casing can be configured.

【0048】この場合、集光レンズ20による集光ビー
ムは、その集光ビーム径が、長径=25μm、短径=1
0μmの楕円形状をしている。従って、この集光ビーム
を、コア断面が径15μmの円形のマルチモード光ファ
イバに結合しようとすると、集光ビームの一部が蹴られ
てしまう。本実施の形態で使用するマルチモード光ファ
イバ30は、上述した通り、そのコア30aの短径cは
15μmであるが、長径bは25μmあるので、集光ビ
ームを効率良く結合することができる。
In this case, the condensed beam by the condenser lens 20 has a condensed beam diameter of major axis = 25 μm and minor axis = 1.
It has an elliptical shape of 0 μm. Therefore, when this focused beam is to be coupled to a circular multimode optical fiber having a core cross section of 15 μm in diameter, a part of the focused beam is kicked. As described above, the multimode optical fiber 30 used in the present embodiment has a core 30a having a short diameter c of 15 μm, but has a long diameter b of 25 μm, so that the condensed beam can be efficiently combined.

【0049】以上説明した通り、本実施の形態に係る合
波レーザ光源は、単一のマルチキャビティレーザの複数
の発光点からレーザビームを集光して光ファイバに結合
するものであるが、第1の実施の形態と同様に、光ファ
イバのコア断面を楕円形状としたので、集光するレーザ
ビームの本数を減少させることなく、合波レーザ光源の
高出力化及び高輝度化を図ることができる。また、極め
て簡単な構成であり製造も容易である。
As described above, the combined laser light source according to the present embodiment collects laser beams from a plurality of emission points of a single multicavity laser and couples them to an optical fiber. As in the first embodiment, since the core cross section of the optical fiber has an elliptical shape, it is possible to increase the output and the brightness of the combined laser light source without reducing the number of converging laser beams. it can. Moreover, it has a very simple configuration and is easy to manufacture.

【0050】上記第1及び第2の実施の形態では、クラ
ッド径=60μm、コア長径=25μm、コア短径=1
5μm、NA=0.2のマルチモード光ファイバ30を
用いる例について説明したが、光ファイバの断面形状は
これに限定されない。また、クラッド径が大きいマルチ
モード光ファイバのレーザ光出射側の先端部分に、長さ
1〜30cmのクラッド径が小さい光ファイバを同軸的
に結合したものを用いてもよい。例えば、クラッド径=
125μm、コア長径=25μm、コア短径=15μ
m、NA=0.2のマルチモード光ファイバの出射側端
面に、クラッド径=60μm、コア長径=25μm、コ
ア短径=15μm、NA=0.2の光ファイバの入射側
端面を融着した光ファイバを用いることができる。
In the first and second embodiments, the clad diameter = 60 μm, the core long diameter = 25 μm, and the core short diameter = 1.
Although the example using the multi-mode optical fiber 30 of 5 μm and NA = 0.2 has been described, the cross-sectional shape of the optical fiber is not limited to this. Alternatively, a multimode optical fiber having a large clad diameter, which is coaxially coupled with an optical fiber having a length of 1 to 30 cm and a small clad diameter, may be used at the tip of the laser light emission side. For example, cladding diameter =
125 μm, core major axis = 25 μm, core minor axis = 15 μm
The incident side end face of the optical fiber with clad diameter = 60 μm, core long diameter = 25 μm, core short diameter = 15 μm, NA = 0.2 was fused to the output side end face of the multimode optical fiber with m and NA = 0.2. An optical fiber can be used.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明によれば、製造が容易で且つ高出
力化、高輝度化が可能な合波レーザ光源が提供される。
また、高出力で低コストなファイバアレイ光源が提供さ
れる。
According to the present invention, there is provided a combined laser light source that can be easily manufactured and can achieve high output and high brightness.
In addition, a high-power and low-cost fiber array light source is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態に係る合波レーザ光源の構成
を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a combined laser light source according to a first embodiment.

【図2】マルチモード光ファイバの構成を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a multimode optical fiber.

【図3】レーザモジュールの構成を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a configuration of a laser module.

【図4】図3に示すレーザモジュールの構成を示す側面
図である。
4 is a side view showing the configuration of the laser module shown in FIG. 3. FIG.

【図5】図3に示すレーザモジュールの構成を示す部分
側面図である。
5 is a partial side view showing the configuration of the laser module shown in FIG. 3. FIG.

【図6】図3に示すレーザモジュールを複数用いたファ
イバアレイ光源の斜視図である。
6 is a perspective view of a fiber array light source using a plurality of laser modules shown in FIG. 3. FIG.

【図7】第2の実施の形態に係る合波レーザ光源の構成
を示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing a configuration of a combined laser light source according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ヒートブロック 11〜17 コリメータレンズ 20 集光レンズ 30 マルチモード光ファイバ 30a コア 40 パッケージ 41 パッケージ蓋 LD1〜LD7 GaN系半導体レーザ 110 マルチキャビティレーザ 110a 発光点 10 Heat block 11-17 Collimator lens 20 Condensing lens 30 Multimode optical fiber 30a core 40 packages 41 Package lid LD1-LD7 GaN semiconductor laser 110 Multicavity laser 110a luminous point

フロントページの続き Fターム(参考) 2H037 AA04 BA03 BA32 CA12 CA20 CA21 DA03 DA04 DA05 DA06 DA16 5F073 AA89 AB02 AB04 AB27 AB28 BA09 CA02 EA24 EA29 FA07 FA08 FA23 FA30 Continued front page    F-term (reference) 2H037 AA04 BA03 BA32 CA12 CA20                       CA21 DA03 DA04 DA05 DA06                       DA16                 5F073 AA89 AB02 AB04 AB27 AB28                       BA09 CA02 EA24 EA29 FA07                       FA08 FA23 FA30

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定方向に配列された複数の半導体レーザ
と、 楕円又は長円のコア断面を入射側に備え、且つ前記楕円
又は長円の長軸が前記所定方向を向くように配置された
1本の光ファイバと、 前記複数の半導体レーザの各々から出射されたレーザビ
ームを集光し、集光ビームを前記光ファイバの入射端に
結合させる集光光学系と、 を備えた合波レーザ光源。
1. A plurality of semiconductor lasers arranged in a predetermined direction, an elliptical or oval core cross section on the incident side, and arranged such that a major axis of the elliptical or oval faces the predetermined direction A combined laser comprising: an optical fiber; and a condensing optical system that condenses a laser beam emitted from each of the plurality of semiconductor lasers and couples the condensed beam to an incident end of the optical fiber. light source.
【請求項2】前記半導体レーザが、所定方向に配列され
た複数の発光点を備えたマルチキャビティレーザである
請求項1に記載の合波レーザ光源。
2. The combined laser light source according to claim 1, wherein the semiconductor laser is a multicavity laser having a plurality of light emitting points arranged in a predetermined direction.
【請求項3】所定方向に配列された複数の発光点を備え
た単一のマルチキャビティレーザと、 楕円又は長円のコア断面を入射側に備え、且つ前記楕円
又は長円の長軸が前記所定方向を向くように配置された
1本の光ファイバと、 前記複数の発光点の各々から出射されたレーザビームを
集光し、集光ビームを前記光ファイバの入射端に結合さ
せる集光光学系と、 を備えた合波レーザ光源。
3. A single multi-cavity laser having a plurality of light emitting points arranged in a predetermined direction, an elliptical or oval core cross section on the incident side, and the major axis of the elliptical or oval is A single optical fiber arranged to face a predetermined direction, and a condensing optics for condensing the laser beam emitted from each of the plurality of light emitting points and coupling the condensed beam to the incident end of the optical fiber And a combined laser light source comprising:
【請求項4】前記楕円又は長円の長軸と短軸との比が、
前記集光ビームの長軸と短軸との比と略等しい請求項1
乃至3のいずれか1項に記載の合波レーザ光源。
4. The ratio of the major axis to the minor axis of the ellipse or ellipse is
2. The ratio of the major axis to the minor axis of the focused beam is approximately equal to claim 1.
4. The combined laser light source according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】請求項1乃至4のいずれか1項に記載の合
波レーザ光源を複数備え、 前記光ファイバの出射端の各々が、前記楕円又は長円の
長軸が出射端の配列方向を向くようにアレイ状に配列さ
れたファイバアレイ光源。
5. A plurality of the combined laser light sources according to claim 1, wherein each of the emission ends of the optical fiber is arranged in a direction in which the major axis of the ellipse or oval is the emission end. Fiber array light sources arranged in an array so as to face.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004179561A (en) * 2002-11-28 2004-06-24 Kyocera Corp Electronic apparatus
JP2006010741A (en) * 2004-06-22 2006-01-12 Plus Vision Corp Light source device including light emitting element and image display device using same
WO2007108504A1 (en) * 2006-03-23 2007-09-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Projection type display device and light source device
US7466017B2 (en) 2005-03-22 2008-12-16 Fujifilm Corporation Laser apparatus and method for assembling the same
CN102368106A (en) * 2011-10-31 2012-03-07 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Multi-semiconductor laser optical fiber coupling device
JP2012160588A (en) * 2011-02-01 2012-08-23 Nichia Chem Ind Ltd Optical multiplexing device
JP2015230378A (en) * 2014-06-04 2015-12-21 シャープ株式会社 Optical device
WO2015193966A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-23 株式会社島津製作所 Light-synthesizing laser device
JP2016212138A (en) * 2015-04-30 2016-12-15 株式会社島津製作所 Multiplexing laser light source and fiber adjustment method

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004179561A (en) * 2002-11-28 2004-06-24 Kyocera Corp Electronic apparatus
JP2006010741A (en) * 2004-06-22 2006-01-12 Plus Vision Corp Light source device including light emitting element and image display device using same
US7466017B2 (en) 2005-03-22 2008-12-16 Fujifilm Corporation Laser apparatus and method for assembling the same
WO2007108504A1 (en) * 2006-03-23 2007-09-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Projection type display device and light source device
US7988305B2 (en) 2006-03-23 2011-08-02 Panasonic Corporation Projection type display device and light source device
JP2012160588A (en) * 2011-02-01 2012-08-23 Nichia Chem Ind Ltd Optical multiplexing device
CN102368106A (en) * 2011-10-31 2012-03-07 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Multi-semiconductor laser optical fiber coupling device
JP2015230378A (en) * 2014-06-04 2015-12-21 シャープ株式会社 Optical device
WO2015193966A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-23 株式会社島津製作所 Light-synthesizing laser device
JPWO2015193966A1 (en) * 2014-06-17 2017-04-20 株式会社島津製作所 Photosynthesis laser device
US9746615B2 (en) 2014-06-17 2017-08-29 Shimadzu Corporation Light-synthesizing laser device
JP2016212138A (en) * 2015-04-30 2016-12-15 株式会社島津製作所 Multiplexing laser light source and fiber adjustment method

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