JP2018113377A - レーザー光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比べて、半導体素子に作用する応力の低減、及び給電路での電力損失の低減を図ったレーザー光源装置を提供する。【解決手段】冷却用部材３と、第１支持部材２と、半導体レーザーアレイ１と、半導体レーザーアレイと電気的に接合し、かつ、半導体レーザーアレイの線膨張係数と同等の線膨張係数を有し銅−タングステンと同等もしくはそれ以下の電気抵抗率を有する材料の第２支持部材９と、陽極電極板４と、負極電極板５と、第２支持部材と負極電極板とを電気的に接続し、金と同等もしくはそれ以下の電気抵抗率を有する複数の導電部材８で構成された給電路と、を備えた。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の半導体レーザー素子をアレイ状に並べた半導体レーザーアレイを搭載したレーザー光源装置に関する。

レーザー光源装置において、複数の半導体レーザー素子をアレイ状に並べた半導体レーザーアレイに電流を供給したとき、モジュール構成部材である電極と半導体レーザーアレイとを電気的に接続する給電路では、この給電路自身の電気抵抗による発熱損失が発生する。特に、数百Ｗクラスの高出力半導体レーザーアレイを搭載したレーザー光源装置では、レーザー出力を得るために数百Ａ程度の大電流を半導体レーザーアレイへ印加するため、給電路の発熱損失は大きくなる。

このような給電路における発熱損失は、レーザー光源モジュール単体の電気光変換効率を低下させると共に、半導体レーザーアレイの温度上昇を招き、半導体レーザーアレイのレーザー出力低下及び長期信頼性低下の原因となる。
また、レーザー光源装置における各構成部材間の線膨張係数差により生じるレーザー素子アレイへの応力を抑制するため、給電路は一般的に導電ワイヤ等が用いられる。また、半導体レーザーアレイと冷却部材との接合には、はんだが使用されることが一般的である。よって、導電ワイヤの接続には、はんだ融点以下の低温での接合が可能な拡散接合が一般的に用いられ、特に空気中雰囲気でも酸化しにくいＡｕワイヤが用いられる。
したがって、レーザー光源装置における給電路構成には、半導体レーザーアレイへ作用する応力が小さく、かつ、電気抵抗が小さい構成が求められる。

特開２０１４−１７０８０１号公報

上記特許文献１では、配線（導電ワイヤ）又は導電性のボンディングリボンを重ねて半導体チップ及び電極端子に接続することで、配線本数を増やし、給電路の電気抵抗による発熱損失を抑制している。しかしながら、半導体チップに直接、配線又はボンディングリボンを重ねて接続することで、半導体チップに対するダメージが大きいという問題がある。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、従来に比べて、半導体素子に作用する応力の低減、及び給電路での電力損失の低減を図ったレーザー光源装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の一態様におけるレーザー光源装置によれば、冷却用部材と、該冷却用部材に載置し接合した第１支持部材と、該第１支持部材に載置し接合した半導体レーザーアレイと、該半導体レーザーアレイに載置して半導体レーザーアレイと電気的に接合し、かつ、半導体レーザーアレイの線膨張係数と同等の線膨張係数を有し銅−タングステンと同等もしくはそれ以下の電気抵抗率を有する材料の第２支持部材と、上記冷却用部材に電気的絶縁材を介して載置し接合した陽極電極板と、該陽極電極板に電気的絶縁材を介して載置し接合した負極電極板と、上記第２支持部材と上記負極電極板とを電気的に接続し、金と同等もしくはそれ以下の電気抵抗率を有する複数の導電部材で構成された給電路と、を備えたことを特徴とする。

本発明の一態様におけるレーザー光源装置によれば、銅−タングステンと同等もしくはそれ以下の電気抵抗率を有する第２支持部材と、金と同等もしくはそれ以下の電気抵抗率を有する複数の導電部材で構成され第２支持部材と負極電極板とを電気的に接続した給電路とを備えた。これにより、例えば数百Ａの大電流を流した際に生じる電気抵抗によるロス（発熱）を小さくすることができる。さらに、給電路と半導体レーザーアレイとの間に第２支持部材を配置し、かつ給電路を構成する導電部材の剛性が小さいことから、導電部材を半導体レーザーアレイに直接接続する場合に比べて半導体レーザーアレイに加わる応力を低減でき、また、導電部材を第２支持部材に接続する際に生じる半導体レーザーアレイへの応力をも抑制することができる。

実施の形態１におけるレーザー光源装置の概略構成を示す図である。 図１に示すＡ部の拡大図である。 図１に示すレーザー光源装置をＹ軸の正方向より見た平面図である。 実施の形態２におけるレーザー光源装置の概略構成を示す図である。 図４に示すＢ部の拡大図である。 図４に示すレーザー光源装置をＹ軸の正方向より見た平面図である。 実施の形態３におけるレーザー光源装置の概略構成を示す図である。 図７に示すＣ部の拡大図である。 図７に示すレーザー光源装置をＹ軸の正方向より見た平面図である。 図７に示す負極電極板の３面図であり、（ａ）は負極電極板の正面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は右側面図を示す。

実施形態であるレーザー光源装置について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。また、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け当業者の理解を容易にするため、既によく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。
また、以下の説明及び添付図面の内容は、特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

実施の形態１．
図１から図３には、実施の形態１におけるレーザー光源装置１０１の概略構成が示されている。レーザー光源装置１０１は、冷却用部材の一例に相当するヒートシンク３と、ヒートシンク３に実装された、第１支持部材の一例に相当する下サブマウント２と、下サブマウント２に実装された半導体レーザーアレイ１と、半導体レーザーアレイ１に実装された、第２支持部材の一例に相当する上サブマウント９と、ヒートシンク３に電気的絶縁板６ｂを介して実装した陽極電極板４と、陽極電極板４に電気的絶縁板６ａを介して実装した負極電極板５と、一端を上サブマウント９に接合し他端を負極電極板５に接合し給電路を構成する導電部材とを有する。

ここで、半導体レーザーアレイ１は、陽極面側にて、接合材の一例としてのＡｕ−Ｓｎ系はんだ（不図示）を介して下サブマウント２に接合されており、陰極面側にて、Ａｕ−Ｓｎ系はんだ（不図示）を介して上サブマウント９に接合されている。また半導体レーザーアレイ１は、Ｚ軸の＋方向へレーザー光を発射する。
以下、上述の各構成部分について順次説明する。

ヒートシンク３は、半導体レーザーアレイ１がレーザー発振時に発生する熱を効率よく放熱するための部材であり、熱伝導性に優れた材料、例えば銅（Ｃｕ）などの金属材料で作製している。
またヒートシンク３は、熱伝導シート（図示せず）を介して、冷却水循環装置に接続された冷却ブロック又はペルチェ素子等の冷却源（図示せず）に設置され冷却される。よって、半導体レーザーアレイ１からの発熱は排熱される。あるいはまた、ヒートシンク３内に冷却水路を形成し、冷却水を循環させることによって、ヒートシンク３は直接冷却されてもよい。

このようなヒートシンク３に実装される下サブマウント２は、熱伝導性に優れるとともに、電気絶縁性の優れた材料で作製された基板２ｃを有する。基板２ｃは、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、あるいはシリコンカーバイド（ＳｉＣ）などのセラミック材が用いられる。このように熱伝導率の高い材料を下サブマウント２に使用することで、放熱性能を向上させることができる。

このような基板２ｃには、基板２ｃに接する方からチタン（Ｔｉ）、Ｃｕ、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）のメッキが積層されており、下サブマウント２は、半導体レーザーアレイ１と接合する上導電メッキ層２ａ、及びヒートシンク３と接合する下導電メッキ層２ｂを有する。また、上導電メッキ層２ａには、下サブマウント２の基板２ｃにおける長辺側の端縁部２ｃ１（図２）に沿って半導体レーザーアレイ１の実装領域を設定するため、Ａｕメッキ層に白金（Ｐｔ）、Ａｕ−Ｓｎ系はんだ材を蒸着している。
また、このような下サブマウント２の外形寸法は、図３に示すように本実施形態では、半導体レーザーアレイ１の外形寸法よりも大きい。

また、図２に示すように、下サブマウント２の基板２ｃの端縁部２ｃ１は、ヒートシンク３における端縁部３ａに対してＺ軸の−方向に０〜３０μｍ程度凹んで配置される。さらに下導電メッキ層２ｂとヒートシンク３とが、外部から供給されるはんだシート（図示せず）を使用してはんだ接合され、下サブマウント２はヒートシンク３に実装されている。あるいはまた、下導電メッキ層２ｂに、上導電メッキ層２ａと同一の材料であるＡｕ−Ｓｎ系はんだ材を蒸着し、この蒸着されたはんだを使用したはんだ接合により、下サブマウント２をヒートシンク３に実装してもよい。

半導体レーザーアレイ１は、複数の半導体レーザー素子がアレイ状に並べられた半導体レーザーモジュールであり、対向する上面及び下面のそれぞれにＡｕ製の電極を有する。上述のように、上面Ａｕ電極が陰極であり、下側Ａｕ電極が陽極に相当する。半導体レーザーアレイ１における下面Ａｕ電極は、上述のように、下サブマウント２の上導電メッキ層２ａに蒸着したはんだ材を用いてはんだ接合することで、下サブマウント２の上導電メッキ層２ａと電気的及び機械的に接続している。また、下サブマウント２における上述の実装領域に対して半導体レーザーアレイ１は、下サブマウント２の端縁部２ｃ１に対して、半導体レーザーアレイ１の発光面側である長辺側の端縁部１ａが、Ｚ軸の＋方向に０〜３０μｍ程度突出した配置となるようにして、下サブマウント２にはんだ接合している。

上述の半導体レーザーアレイ１の上面Ａｕ電極に接合される上サブマウント９は、銅−タングステン（ＣｕＷ）（線膨張係数：６．０〜８．３×１０^−６／Ｋ）に代表されるような、半導体レーザーアレイ１の線膨張係数（５．９×１０^−６／Ｋ）に同等の線膨張係数を有し、かつ銅−タングステンと同等もしくはそれ以下の電気抵抗率（３．６μΩ・ｃｍ）を有する材料を用いることが望ましい。
また、上サブマウント９は、全面にＮｉメッキ及びＡｕメッキを有する。上述のように、半導体レーザーアレイ１のＡｕ電極に対応して、Ａｕ−Ｓｎ系はんだ材を蒸着している。この蒸着したはんだ材を用いて、上サブマウント９は、半導体レーザーアレイ１の上面Ａｕ電極に対して接合され、上サブマウント９と半導体レーザーアレイ１とは電気的及び機械的に接続している。

このような上サブマウント９は、図２に示すように、半導体レーザーアレイ１の発光面側である長辺側の端縁部１ａに対して、上サブマウント９の端縁部９ａを、Ｚ軸の−方向に０〜３０μｍ程度凹ませて配置され、半導体レーザーアレイ１に、はんだ接合している。このような配置により、半導体レーザーアレイ１をレーザー発振したとき、図２においてレーザー光の広がり角度θにて示すように、発射されたレーザー光が下サブマウント２及び上サブマウント９に当たり遮光されるのを防ぐことができる。

ヒートシンク３に実装された下サブマウント２の後方、つまりＺ軸の−方向には、陽極電極板４が絶縁板６ｂを介在させてヒートシンク３にネジ止めにて実装されている。絶縁板６ｂは、電気絶縁性を有する材料から作製し、例えば、ガラス材、ピーク材、セラミック材などが用いられる。また使用するネジは、絶縁性材料のネジ、例えば、樹脂ネジあるいはセラミックネジを使用するか、あるいは、陽極電極板４とネジとの接触部分に絶縁性ブッシュ（図示せず）が挿入される。このようなネジを用いることで、ヒートシンク３と陽極電極板４とは電気的に絶縁されながらヒートシンク３に固定される。

また、固定方法としては、接着材あるいは、はんだ材による実装も可能であるが、部材を容易に着脱でき、着脱を簡略化できる点で、ネジ止めが好ましい。
一方、はんだ材を使用して固定する場合には、下サブマウント２に蒸着されたはんだ材よりも低融点のはんだ材を用いるのが好ましい。即ち、半導体レーザーアレイ１及び上サブマウント９が下サブマウント２に、既に実装されている場合に、半導体レーザーアレイ１の上面及び下面のＡｕ電極との接合面におけるはんだ材が再溶融し、ヒートシンク３上の位置に対して、半導体レーザーアレイ１あるいは下サブマウント２の実装位置がずれるのを防ぐことができる。

また、絶縁板６ｂ及び陽極電極板４の位置は、ヒートシンク３に軽く圧入した位置決めピン１５により決定する。この位置決めピン１５は、電気的絶縁性の材料で作製し、例えば、樹脂ピンあるいはセラミックピンが使用される。

陽極電極板４上には、絶縁板６ａを介在させて負極電極板５がネジ止めされる。尚、このネジ止めは、先にヒートシンク３に実装された陽極電極板４及び絶縁板６ｂのネジ止めと協同して、１本のネジにて行ってもよい。尚、絶縁板６ａは、上述の絶縁板６ｂと同じ材料で作製されている。

陽極電極板４及び負極電極板５は、電気伝導性の高い材料にて、例えばＣｕで、製作し、その電気抵抗が非常に小さい構造であり、表面全体には、メッキ処理によりＡｕ層を積層している。また、陽極電極板４及び負極電極板５の厚みは、メッキによるＡｕ層よりも十分に厚く数ｍｍ厚である。

また陽極電極板４は、ヒートシンク３に沿って延在する台座部４ａと、ヒートシンク３の厚み方向（Ｙ軸方向）において台座部４ａより立設する立上り部４ｂとを有するＬ字形状を有する。このような陽極電極板４は、下サブマウント２の長辺方向（Ｘ軸方向）と平行にて、台座部４ａが下サブマウント２に接触することなく一定の隙間を保持して延在し配置されている。
負極電極板５は、陽極電極板４の台座部４ａに絶縁板６ａを介して載置され、下サブマウント２の上方へ突出する突出部５ａを有する。

陽極電極板４の台座部４ａと、下サブマウント２の上導電メッキ層２ａとの間には、両者を電気的に接続する複数の導電線７が配線されている。尚、導電線７と負極電極板５との間は絶縁板６ａにより一定の間隔が設けられており、導電線７が負極電極板５の突出部５ａに接触することはない。
導電線７は、例えばＡｕワイヤ、あるいは線幅の広いＡｕリボン、あるいは表面にＡｕメッキしたＣｕリボンを使用することができる。導電線７は、絶縁板６ａの実装前に接合する。
ここで、表面にＡｕメッキしたＣｕリボンを用いた場合、ＡｕワイヤもしくはＡｕリボンを用いる場合に比べてコスト低減を図ることが可能である。

負極電極板５の突出部５ａと上サブマウント９との間には、両者を電気的に接続する複数の導電リボン８が重なり合って配線されている。ここで導電リボン８は導電部材の一例に相当する。図１及び図２に示すように、突出部５ａ及び上サブマウント９と導電リボン８との接続箇所の上に、さらに別の導電リボン８を重ねて接合することで、限られた領域において導電リボン８の本数を増やすことができ、導電部材全体として電気抵抗を小さくすることが可能である。また、導電リボン８には、線幅の広いＡｕリボンあるいは表面にＡｕメッキしたＣｕリボンを使用することができる。

また、実装後において、陽極電極板４の立上り部４ｂと負極電極板５とは、図１に示すように、Ｙ軸方向の高さが等しくなることが好ましい。このように陽極電極板４と負極電極板５との高さを同じにすることで、レーザー光源装置１０１の駆動電源からの配線接続作業が容易になるという利点がある。

次に、レーザー光源装置１０１を組み立てる一連の工程について説明する。
まず、半導体レーザーアレイ１と、上サブマウント９及び下サブマウント２とを接合する。即ち、下サブマウント２の基板２ｃの端縁部２ｃ１を基準にして、半導体レーザーアレイ１の端縁部１ａがＺ軸の＋方向に０〜３０μｍ程度突出した位置にて、下サブマウント２に半導体レーザーアレイ１を載置する。また、半導体レーザーアレイ１の端縁部１ａを基準にして、上サブマウント９の端縁部９ａがＺ軸の−方向に０〜３０μｍ程度凹んだ位置にて、半導体レーザーアレイ１に上サブマウント９を載置する。この後、下サブマウント２の上導電メッキ層２ａに予め形成したＡｕ−Ｓｎ系はんだ材と、上サブマウント９の下面（半導体レーザーアレイ１側の面）に予め形成されたＡｕ−Ｓｎ系はんだ材とを溶融させる。これにて、半導体レーザーアレイ１と上サブマウント９及び下サブマウント２を接合する。

次に、上述の、半導体レーザーアレイ１及び上サブマウント９を載置し接合した下サブマウント２をヒートシンク３に接合する。即ち、ヒートシンク３にシート状はんだ（図示せず）を載置し、ヒートシンク３の端縁部３ａを基準にして、半導体レーザーアレイ１の端縁部１ａがＺ軸方向において一致する位置にて、上記シート状はんだ上に下サブマウント２の下導電メッキ層２ｂを載置する。そして、このシート状はんだを溶融させて、ヒートシンク３に下サブマウント２を接合する。
使用するシート状はんだは、上述したように、下サブマウント２に予め形成されたはんだ材よりも融点の低いものである。また、シート状はんだの代わりに、予めヒートシンク３にはんだ材を蒸着したものを用いてもよい。

次に、ヒートシンク３に実装された下サブマウント２の後方（Ｚ軸の−方向）に、陽極電極板４を、ヒートシンク３に設けたネジ穴を用い、本実施形態では電気絶縁ブッシュ（図示せず）を介して、ヒートシンク３に陽極電極板４及び絶縁板６ｂを一括でネジ止め固定する。

この後、下サブマウント２の上導電メッキ層２ａと陽極電極板４とを、導電線７を用いて接続する。接続には、はんだ融点と比較して、低温で接合可能なＡｕの拡散接合を用いる。
続いて、ヒートシンク３に設けたネジ穴を用い、本実施形態では電気絶縁ブッシュ（図示せず）を介して、ヒートシンク３に負極電極板５及び絶縁板６ａを一括でネジ止め固定する。
この後、図１及び図２に示すように、負極電極板５と上サブマウント９との間において、先に接続した導電リボン８の接続箇所の上に、さらに別の導電リボン８を重ねて接合する。導電リボン８と、上サブマウント９及び負極電極板５との接続、並びに、導電リボン８同士の接続には、はんだ融点と比較して、低温で接合可能なＡｕの拡散接合を用いる。

以上説明したように構成されたレーザー光源装置１０１におけるレーザー発振動作について説明する。
半導体レーザーアレイ１が、ジャンクション（陽極）ダウンで実装する場合を例に説明する。尚、ジャンクションアップで実装する場合は、給電路が逆方向になるだけで、構成及び効果が変わるものではない。
半導体レーザーアレイ１がジャンクションダウンで実装した場合、電源（図示せず）より供給された電流は、電源→陽極電極板４→導電線７→下サブマウント２の上導電メッキ層２ａ（上面に積層されためっき層（Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ））→半導体レーザーアレイ１→上サブマウント９→導電リボン８→負極電極板５→電源の順に流れ、半導体レーザーアレイ１をレーザー発振させる。

以上説明したように、本実施の形態のレーザー光源装置１０１によれば、半導体レーザーアレイ１の電極面に対して、電気抵抗の小さい上サブマウント９を実装したことで、半導体レーザーアレイ１に直接、導電リボン８を接合した場合に半導体レーザーアレイ１に加わる応力負荷と比較して、半導体レーザーアレイ１に加わる応力負荷を抑制することができる。

このように、一般的なＡｕワイヤ等の導電ワイヤと比較して、電流が流れる断面積が大きく電気抵抗値の低い導電リボン８を導電部材に用いること、さらに導電リボン８を重ね合わせて接合し導電リボン８の１本あたりに流れる電流値を減らすことで、導電部材としての電気抵抗を減らすことが可能となる。よって、大電流を流した際に生じる電気抵抗によるロス（発熱）を小さくすることができる。

実施の形態２．
図４から図６には、実施の形態２におけるレーザー光源装置１０２の概略構成が示されている。レーザー光源装置１０２では、実施の形態１のレーザー光源装置１０１と比較して、負極電極板５と上サブマウント９とを電気的に接続する構成が異なっている。具体的には、実施の形態１における上サブマウント９及び導電リボン８の代わりに、実施の形態２では上サブマウント９１及び導電ワイヤ１０を用いている点で異なる。
ここで、上サブマウント９１は、図６に示すように平面視において、Ｘ軸方向、つまり半導体レーザー素子のアレイ配列方向において、その外形寸法が半導体レーザーアレイ１の外形寸法よりも大きい。また、負極電極板５は、上サブマウント９１のＸ軸方向における寸法と同等あるいはそれ以上の寸法を有する。
このように上サブマウント９１の外形寸法が半導体レーザーアレイ１の外形寸法よりも大きいことで、導電部材を、ここでは導電ワイヤ１０を接合可能な領域が広がる。よって、導電部材の本数を増加させ、１本当たりに流れる電流を減らすことによって、大電流印加時の電気抵抗損失を抑制することができる。ここで導電ワイヤ１０は、Ａｕワイヤで構成される。

尚、その他の構成は、実施の形態１における構成と同一であり、ここでの説明は省略する。また、レーザー光源装置１０２を組み立てる一連の工程、及び、レーザー発振動作についても、実施の形態１の場合と同様であるため、ここでの説明は省略する。

このような本実施の形態２のレーザー光源装置１０２によれば、半導体レーザーアレイ１に直接、導電ワイヤ１０を接続するのに比べて、外形寸法の大きい上サブマウント９１を介することで、導電ワイヤ１０の本数を増やすことができる。よって、導電ワイヤ１０の１本あたりに流れる電流を減らすことができ、大電流を流した際に生じる電気抵抗によるロス（発熱）を小さくすることができる。

実施の形態３．
図７から図１０には、実施の形態３におけるレーザー光源装置１０３の概略構成が示されている。レーザー光源装置１０３は、実施の形態１のレーザー光源装置１０１と比較して、負極電極板５と上サブマウント９との電気的接続構成が相違する。具体的には、レーザー光源装置１０１における負極電極板５及び導電リボン８の代わりに、負極電極板５１を用いた点で相違する。
尚、その他の構成については、実施の形態１のレーザー光源装置１０１と同じであり、以下では、特に相違部分である負極電極板５１について説明を行う。

負極電極板５１は、図７及び図１０に示すように、上サブマウント９の上方まで突出した突出部５１ａを有し、さらに突出部５１ａから上サブマウント９までＹ軸方向、つまりヒートシンク３の厚み方向に突設した櫛歯形状部５１ｂを有する。櫛歯形状部５１ｂの先端５１ｃは、上サブマウント９とはんだにて接合される。
また、負極電極板５１は、電気伝導性の高い材料にて、例えばＣｕで製作し、その電気抵抗が非常に小さい構造である。さらに、その表面全体には、メッキ処理によりＡｕ層を積層している。

このようなレーザー光源装置１０３の組み立てる工程について、実施の形態１の場合と異なる工程のみについて以下に説明する。
即ち、実施の形態１と同様に、絶縁板６ａを陽極電極板４に載置した後、上サブマウント９にシートはんだ（不図示）を搭載する。そして負極電極板５１をネジ固定した後に、上記シートはんだを溶融させ、負極電極板５１における櫛歯形状部５１ｂと上サブマウント９とを接合する。使用するシート状はんだは、下サブマウント２の上面に予め形成したはんだ材、及び、下サブマウント２とヒートシンク３との接合に用いたはんだ材よりも、融点の低いものが望ましい。

次に、レーザー光源装置１０３におけるレーザー発振動作について簡単に説明する。半導体レーザーアレイ１がジャンクションダウンで実装した場合、電源（図示せず）より供給された電流は、電源→陽極電極板４→導電線７→下サブマウント２の上導電メッキ層２ａ（上面に積層されためっき層（Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ））→半導体レーザーアレイ１→上サブマウント９→負極電極板５１→電源の順に流れ、半導体レーザーアレイ１をレーザー発振させる。

以上説明したような、本実施の形態３におけるレーザー光源装置１０３によれば、半導体レーザーアレイ１の電極面に対して、電気抵抗の小さい上サブマウント９を実装したこと、及び、負極電極板５１に櫛歯形状部５１ｂを設けたことにより、負極電極板５１を上サブマウント９にはんだ接合する際に半導体レーザーアレイ１に生じる応力を抑制することができる。
また、一般的なＡｕワイヤ等の導電ワイヤと比較して、櫛歯形状部５１ｂは、電流が流れる断面積が大きい。よってこのような櫛歯形状部５１ｂを有する負極電極板５１を上サブマウント９に直接接合することで、大電流を流した際に生じる電気抵抗によるロス（発熱）を小さくすることができる。

１ 半導体レーザーアレイ、２ 下サブマウント、３ ヒートシンク、
４ 陽極電極板、５ 負極電極板、８ 導電リボン、９ 上サブマウント、
５１ 負極電極板、５１ｂ 櫛歯形状部、９１ 上サブマウント、
１０１−１０３ レーザー光源装置。

Claims (7)

1. 冷却用部材と、
   該冷却用部材に載置し接合した第１支持部材と、
   該第１支持部材に載置し接合した半導体レーザーアレイと、
   該半導体レーザーアレイに載置して半導体レーザーアレイと電気的に接合し、かつ、半導体レーザーアレイの線膨張係数と同等の線膨張係数を有し銅−タングステンと同等もしくはそれ以下の電気抵抗率を有する材料の第２支持部材と、
   上記冷却用部材に電気的絶縁材を介して載置し接合した陽極電極板と、
   該陽極電極板に電気的絶縁材を介して載置し接合した負極電極板と、
   上記第２支持部材と上記負極電極板とを電気的に接続し、金と同等もしくはそれ以下の電気抵抗率を有する複数の導電部材で構成された給電路と、
   を備えたことを特徴とするレーザー光源装置。
2. 上記給電路を構成する上記導電部材は、表面に金メッキ層を有する銅製であり、複数本を重ねて上記負極電極板に接合している、請求項１に記載のレーザー光源装置。
3. 上記第２支持部材は、平面視においてその外形寸法が上記半導体レーザーアレイよりも大きい、請求項１又は２に記載のレーザー光源装置。
4. 上記給電路を構成する上記導電部材は、上記負極電極板の一端を櫛歯形状とした櫛歯形状部である、請求項１に記載のレーザー光源装置。
5. 上記第１支持部材は、電気絶縁性を有するシリコンカーバイドもしくは窒化アルミニウムの基板を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のレーザー光源装置。
6. 上記陽極電極板及び上記負極電極板を上記冷却用部材に位置決めし固定する電気的絶縁材料の位置決めピンをさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載のレーザー光源装置。
7. 上記陽極電極板及び上記負極電極板は、上記冷却用部材に対して同じ高さを有する、請求項１から６のいずれか１項に記載のレーザー光源装置。

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