JP2021022665A - レーザ光源、光学デバイス、およびレーザ光源の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実装面に対してほぼ平行にレーザ光を出射する小型のレーザ光源を提供する。【解決手段】レーザ光源は、実装面１０ｓを有する基板１０と、基板の実装面に搭載され、実装面に沿ってレーザ光を出射する、半導体レーザ素子２０と、基板の実装面に固定された筐体３０であって、レーザ光が透過する側壁部分３０ｗを有する筐体と、を備え、側壁部分は、レーザ光が入射する内側表面領域３０ｓｉと、レーザ光を出射する外側表面領域３０ｓｏとを有し、内側表面領域および外側表面領域は、筐体の内側に傾斜している。【選択図】図１Ｂ

Description

本開示は、半導体レーザ素子を備えるレーザ光源、光学デバイス、およびレーザ光源の製造方法に関する。

半導体レーザ素子を備えるレーザ光源は、プロジェクタ、照明器具、およびヘッドマウントディスプレイなどの様々な用途に利用され得る。レーザ光源内での半導体レーザ素子の配置方向、および、レーザ光源から出射されるレーザ光の出射方向は、用途によって異なる。

表面実装型のレーザ光源では、その用途に応じて、実装面に平行な方向にレーザ光を出射することが求められる場合がある。特許文献１は、基板の実装面に対して平行に配置された半導体レーザ素子を透明モールド樹脂によって封止したレーザ光源を開示している。このレーザ光源は、基板の実装面に対してほぼ平行にレーザ光を出射する。

特開平１−１２３４９３号公報

特許文献１に開示されているレーザ光源では、透明モールド樹脂によって形成されたパッケージの傾斜部にハーフミラーが設けられている。このハーフミラーを透過するようにレーザ光を出射するために、半導体レーザ素子を高い位置に保持する支持台（ヒートシンク）が実装面上に設けられている。このようなレーザ光源では、半導体レーザ素子を実装面に近づけて小型化することが難しい。

本開示のレーザ光源は、一実施形態において、実装面を有する基板と、前記基板の前記実装面に搭載され、前記実装面に沿ってレーザ光を出射する、半導体レーザ素子と、前記基板の前記実装面に固定された筐体であって、前記レーザ光が透過する側壁部分を有する筐体と、を備え、前記側壁部分は、前記レーザ光が入射する内側表面領域と、前記レーザ光を出射する外側表面領域とを有し、前記内側表面領域および前記外側表面領域は、前記筐体の内側に傾斜している。

本開示の実施形態によれば、実装面に対してほぼ平行にレーザ光を出射する小型のレーザ光源が提供される。

図１Ａは、本開示の実施形態におけるレーザ光源１００の構成例を模式的に示す斜視図である。 図１Ｂは、図１Ａにおけるレーザ光源１００を模式的に示すＹＺ平面における断面図である。 図２Ａは、レーザ光が内側表面領域３０ｓｉに入射し、側壁部分３０ｗを伝搬し、外側表面領域３０ｓｏから出射される様子を模式的に示す図である。 図２Ｂは、入射レーザ光の伝搬角がθ_ｉｎ＝０°のときの外側表面領域３０ｓｏの傾斜角βと出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔとの関係を計算した結果を示す図である。 図３Ａは、図２Ｂの破線の丸によって囲まれたα＝５°およびβ＝１０°のときのレーザ光の伝搬の様子を模式的に示す図である。 図３Ｂは、図２Ｂの破線の丸によって囲まれたα＝７．５°およびβ＝７．５°のときのレーザ光の伝搬の様子を模式的に示す図である。 図３Ｃは、図２Ｂの破線の丸によって囲まれたα＝１０°およびβ＝５°のときのレーザ光の伝搬の様子を模式的に示す図である。 図４は、本実施形態における光学デバイス２００の構成例を模式的に示すＹＺ平面における断面図である。 図５Ａは、本実施形態の第１の変形例におけるレーザ光源１１０の構成例を模式的に示すＹＺ平面における断面図である。 図５Ｂは、図５Ａに示す筐体３１を模式的に示すＸＺ平面における断面図である。 図６は、本実施形態の第２の変形例におけるレーザ光源１２０の構成例を模式的に示すＹＺ平面における断面図である。 図７Ａは、本実施形態の第３の変形例におけるレーザ光源１３０の構成例を模式的に示すＹＺ平面における断面図である。 図７Ｂは、入射レーザ光の伝搬角がθ_ｉｎ＝３°のときの外側表面領域３０ｓｏの傾斜角βと出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔとの関係を計算した結果を示す図である。 図８Ａは、本実施形態におけるレーザ光源１００の製造工程を説明するための図である。 図８Ｂは、本実施形態におけるレーザ光源１００の製造工程を説明するための図である。 図８Ｃは、本実施形態におけるレーザ光源１００の製造工程を説明するための図である。 図８Ｄは、本実施形態におけるレーザ光源１００の製造工程を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態におけるレーザ光源、光学デバイス、およびレーザ光源の製造方法を詳細に説明する。複数の図面に表れる同一符号の部分は同一または同等の部分を示す。

さらに以下は、本開示の技術思想を具体化するために例示しているのであって、本開示を以下に限定しない。また、構成要素の寸法、材質、形状、その相対的配置などの記載は、本開示の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図している。各図面が示す部材の大きさや位置関係などは、理解を容易にするなどのために誇張している場合がある。

（実施形態）
まず、図１Ａおよび図１Ｂを参照して、本開示の実施形態におけるレーザ光源の基本的な構成例を説明する。

図１Ａは、本実施形態におけるレーザ光源１００の構成例を模式的に示す斜視図である。図１Ａでは、説明のわかりやすさのために基板１０と筐体３０とが分離された状態で記載されているが、実際には基板１０と筐体３０とは接合されている。図１Ｂは、図１Ａにおけるレーザ光源１００を模式的に示すＹＺ平面における断面図である。図１Ｂに示す矢印は、半導体レーザ素子２０から出射されたレーザ光の伝搬方向を表している。

本実施形態におけるレーザ光源１００は、ＸＺ平面に平行な実装面１０ｓを有する基板１０と、実装面１０ｓにサブマウント４０を介して搭載された半導体レーザ素子２０と、基板１０の実装面１０ｓに固定された筐体３０とを備える。図示される例において、半導体レーザ素子２０は、サブマウント４０の上面に固定されている。

添付の図面では、参考のために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が模式的に示されている。説明のわかりやすさのため、本明細書では、基板１０を基準として、半導体レーザ素子２０、筐体３０、およびサブマウント４０が位置する側を「上」と表現する場合がある。このことは、レーザ光源１００の使用時における向きを制限するわけではなく、レーザ光源１００の向きは任意である。

本実施形態における半導体レーザ素子２０は、例えば、可視領域における短波長、中波長もしくは長波長のレーザ光、または赤外もしくは紫外のレーザ光を出射し得る。筐体３０は、半導体レーザ素子２０を覆い、必要に応じて外気から内部を気密に封止し得る。図示されている例において、筐体３０は、１個の上面および４個の側面を有しており、概略的には「箱型」の形状を有している。半導体レーザ素子２０が短波長（例えば約４５０ｎｍ以下の波長）のレーザ光を出射する場合、雰囲気に含まれる有機ガス成分などがレーザ光によって分解され、分解物が半導体レーザ素子２０の出射端面に付着することがある。また、半導体レーザ素子２０の出射端面が外気に接していると、集塵効果などにより、動作中に端面劣化が進行していく可能性もある。このような端面劣化は、半導体レーザ素子２０の光出力低下を招き得る。半導体レーザ素子２０の信頼性を高めて寿命を延ばすため、筐体３０は、半導体レーザ素子２０を気密に封止していることが好ましい。

本実施形態における筐体３０は、半導体レーザ素子２０から出射されたレーザ光を透過させる透明な側壁部分３０ｗと、側壁部分３０ｗから実装面１０ｓに沿って突出する突出部分（エッジ部分）３０ｐとを有している。図示される例において、側壁部分３０ｗおよび突出部分３０ｐは、筐体３０の他の部分と一体化されており、同一の材料（典型的にはガラス）から形成されている。筐体３０のうちで少なくとも側壁部分３０ｗは、レーザ光を透過する材料から形成されている。例えば透明なガラスから筐体３０の全体が形成されている場合、筐体３０の側壁部分３０ｗ以外の部分もレーザ光を透過し得るが、そのことは必須ではない。筐体３０の側壁部分３０ｗ（特にレーザ光が透過する領域）以外の部分は、迷光が外部に漏れないように、不透明な材料によって被覆されていてもいいし、透過光を強く拡散するように筐体３０の表面に微細な凹凸を形成すような加工がされていてもよい。

図１Ｂに示すように、筐体３０の側壁部分３０ｗは、レーザ光が入射する内側表面領域３０ｓｉと、レーザ光を出射する外側表面領域３０ｓｏとを有している。側壁部分３０ｗの内側表面領域３０ｓｉおよび外側表面領域３０ｓｏは、いずれも、筐体３０の内側に傾斜している。言い換えると、内側表面領域３０ｓｉおよび外側表面領域３０ｓｏは、半導体レーザ素子２０の出射端面に平行な仮想的な平面（実装面１０ｓに垂直な仮想平面）から半導体レーザ素子２０に向かって傾斜している。内側表面領域３０ｓｉと半導体レーザ素子２０との間には、筐体３０の内部に含まれる空気または他の気体が存在している。このような気体の屈折率は１．０に近似できる。内側表面領域３０ｓｉの屈折率は、気体の屈折率よりも高い。傾斜した内側表面領域３０ｓｉにレーザ光が入射すると、レーザ光の光路は、実装面１０ｓから離れる方向に屈折して外側表面領域３０ｓｏから出射される。屈折は、筐体３０の内部に含まれる気体と内側表面領域３０ｓｉとの界面、および、筐体３０の外部にある気体と外側表面領域３０ｓｏとの界面で生じる。外側表面領域３０ｓｏから出射されたレーザ光は、筐体３０の突出部分３０ｐの上方を通過して伝搬していく。なお、図１Ｂに示すレーザ光の屈折は誇張して描かれている。レーザ光の屈折角および出射角の詳細については後述する。

半導体レーザ素子２０から出射されたレーザ光は、内側表面領域３０ｓｉおよび外側表面領域３０ｓｏによって反射され得る。その場合でも、内側表面領域３０ｓｉおよび外側表面領域３０ｓｏは筐体３０の内側に傾斜しているので、反射光が半導体レーザ素子２０に戻ることを抑制することができる。これにより、戻り光の入射によって半導体レーザ素子２０の動作が不安定になることを低減することができる。

本実施形態におけるレーザ光源１００では、前述したように、筐体３０が側壁部分３０ｗから横方向に突出した突出部分３０ｐを有する。この突出部分３０ｐの存在は、筐体３０を基板１０の実装面１０ｓに接合させる接触領域の面積を拡大し、接合強度を向上させることに寄与する。筐体３０の突出部分３０ｐの厚さ（Ｙ方向サイズ）は、例えば２００μｍ程度であり、幅（Ｚ方向サイズ）は数十μｍから数百μｍ程度であり得る。

後述する製造方法の実施形態によれば、側壁部分３０ｗの外側表面領域３０ｓｏは滑らかであるが、突出部分３０ｐのＸＹ平面に平行な側面３０ｐｓは、ダイシングなどの加工に起因して粗くなる可能性がある。粗い側面３０ｐｓは、レーザ光を拡散および／または散乱する可能性がある。したがって、レーザ光は、滑らかな外側表面領域３０ｓｏから出射され、突出部分３０ｐの上方を通過して伝搬していくことが望ましい。このようなレーザ光の伝搬は、傾斜した内側表面領域３０ｓｉによってレーザ光を屈折させることにより、実現される。より具体的には、当該伝搬は、内側表面領域３０ｓｉの傾斜角および側壁部分３０ｗの厚さによって実現される。ダイシングなどの加工に起因して突出部分３０ｐにバリ（ｂｕｒｒ）が形成される場合でも、レーザ光は、バリが形成された突出部分３０ｐの上方を通過して伝搬することができる。これにより、バリが形成されたとしても、その悪影響を低減または抑制することができる。

本実施形態におけるレーザ光源１００は、筐体３０によって封止した半導体レーザ素子２０から、基板１０の実装面１０ｓに対してほぼ平行にレーザ光を出射することができる。この筐体３０は、半導体レーザ素子２０を単に封止するための容器またはケースとして機能するだけではなく、レーザ光の光路を屈折またはシフトさせるための光学部材としても機能する。傾斜した側壁部分３０ｗがレーザ光を基板１０の実装面１０ｓから離れる方向に屈折させるため、突出部分３０ｐがレーザ光の伝搬にとって障害となりにくくなる。また、半導体レーザ素子２０を実装面１０ｓから離すために背の高い支持台を配置する必要がなくなり、レーザ光源１００を小型化することができる。

次に、筐体３０の側壁部分３０ｗの形状と外側表面領域３０ｓｏから出射されるレーザ光の出射角度との関係を詳しく説明する。

図２Ａは、内側表面領域３０ｓｉに入射したレーザ光が、側壁部分３０ｗを伝搬し、外側表面領域３０ｓｏから出射される様子を模式的に示す図である。θ_ｉｎは、内側表面領域３０ｓｉに入射するレーザ光と実装面１０ｓとがなす角度を表している。φは、側壁部分３０ｗを伝搬するレーザ光と実装面１０ｓとがなす角度を表している。θ_ｏｕｔは、外側表面領域３０ｓｏから出射されるレーザ光と実装面１０ｓとがなす角度を表している。αは、内側表面領域３０ｓｉと実装面１０ｓの法線とがなす角度を表している。βは、外側表面領域３０ｓｏと実装面１０ｓの法線とがなす角度を表している。αおよびβは、それぞれ例えば５°以上１０°以下である。筐体３０の内側および外側の屈折率を１．０とし、側壁部分３０ｗの屈折率をｎ＝１．５とする。

以下では、θ_ｉｎを「入射レーザ光の伝搬角」と称し、φを「側壁部分３０ｗでのレーザ光の伝搬角」と称し、θ_ｏｕｔを「出射レーザ光の伝搬角」と称し、αを「内側表面領域３０ｓｉの傾斜角」と称し、βを「外側表面領域３０ｓｏの傾斜角」と称する。αを「第１角度」と称し、βを「第２角度」と称することがある。

内側表面領域３０ｓｉおよび外側表面領域３０ｓｏでは、スネルの法則から、以下の式（１）および式（２）がそれぞれ成り立つ。

式（１）および式（２）を変形すると、以下の式（３）および式（４）がそれぞれ得られる。

図２Ａに示すように、｜α−θ_ｉｎ｜、｜α−φ｜、｜β−φ｜、および｜β−θ_ｏｕｔ｜は十分小さいことから、式（１）においてｓｉｎ（α−θ_ｉｎ）≒α−θ_ｉｎおよびｓｉｎ（α−φ）≒α−φが成り立ち、式（２）においてｓｉｎ（β−φ）≒β−φおよびｓｉｎ（β−θ_ｏｕｔ）≒β−θ_ｏｕｔが成り立つ。これにより、式（３）および式（４）は、以下の式（５）および式（６）にそれぞれ近似される。

式（５）は、側壁部分３０ｗでのレーザ光の伝搬角φの簡単な見積もりに有効であり、式（６）は、出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔの簡単な見積もりに有効である。

図２Ｂは、入射レーザ光の伝搬角がθ_ｉｎ＝０°のときの外側表面領域３０ｓｏの傾斜角βと出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔとの関係を計算した結果を示す図である。入射レーザ光の伝搬角θ_ｉｎ＝０°は、レーザ光が実装面１０ｓに対して平行に伝搬することを表している。内側表面領域３０ｓｉの傾斜角の例として、α＝５°、７．５°、および１０°が選択された。当該計算には式（３）および式（４）が用いられた。

内側表面領域３０ｓｉの傾斜角がα＝５°のとき、５°以上１０°以下の外側表面領域３０ｓｏの傾斜角βに対して、出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔは０°以下である（θ_ｏｕｔ≦０°）。このとき、レーザ光源１００から出射されるレーザ光は下方を向く。

内側表面領域３０ｓｉの傾斜角がα＝７．５°のとき、５°以上７．５°以下の外側表面領域３０ｓｏの傾斜角βに対して、出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔは０°以上である（θ_ｏｕｔ≧０°）。このとき、レーザ光源１００から出射されるレーザ光は上方を向く。一方、７．５°以上１０°以下の外側表面領域３０ｓｏの傾斜角βに対して、出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔは０°以下である（θ_ｏｕｔ≦０°）。このとき、レーザ光源１００から出射されるレーザ光は下方を向く。

内側表面領域３０ｓｉの傾斜角がα＝１０°のとき、５°以上１０°以下の外側表面領域３０ｓｏの傾斜角βに対して、出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔは０°以上である（θ_ｏｕｔ≧０°）。このとき、レーザ光源１００から出射されるレーザ光は上方を向く。

内側表面領域３０ｓｉの傾斜角αおよび外側表面領域３０ｓｏの傾斜角β、ならびに、入射レーザ光の伝搬角θ_ｉｎおよび出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔは、次の関係を満たす。内側表面領域３０ｓｉの傾斜角αの増加に伴い、出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔは増加する。外側表面領域３０ｓｏの傾斜角βの増加に伴い、出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔは減少する。内側表面領域３０ｓｉの傾斜角αが外側表面領域３０ｓｏの傾斜角βがよりも小さいとき（α＜β）、出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔは入射レーザ光の伝搬角θ_ｉｎよりも小さくなる（θ_ｏｕｔ＜θ_ｉｎ）。内側表面領域３０ｓｉの傾斜角αと外側表面領域３０ｓｏの傾斜角βとが等しいとき（α＝β）、出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔは入射レーザ光の伝搬角θ_ｉｎに等しくなる（θ_ｏｕｔ＝θ_ｉｎ）。内側表面領域３０ｓｉの傾斜角αが外側表面領域３０ｓｏの傾斜角βよりも大きいとき（α＞β）、出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔは入射レーザ光の伝搬角θ_ｉｎよりも大きくなる（θ_ｏｕｔ＞θ_ｉｎ）。

以上のことから、内側表面領域３０ｓｉの傾斜角αが大きく、外側表面領域３０ｓｏの傾斜角βが小さいほど、出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔは増加することがわかる。上記の出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔの振る舞いは、式（６）の近似式からも説明できる。

図３Ａから図３Ｃは、それぞれ、図２Ｂの破線の丸によって囲まれたα＝５°およびβ＝１０°、α＝７．５°およびβ＝７．５°、ならびにα＝１０°およびβ＝５°のときのレーザ光の伝搬の様子を模式的に示す図である。図３Ａおよび図３Ｃに示す例では、外側表面領域３０ｓｏが内側表面領域３０ｓｉに対して平行ではなく、図３Ｂに示す例では、外側表面領域３０ｓｏが内側表面領域３０ｓｉに対して平行である。

図３Ａに示す例では、側壁部分３０ｗでのレーザ光の伝搬角はφ＝１．６６９°であり、出射レーザ光の伝搬角はθ_ｏｕｔ＝−２．５５３°である。側壁部分３０ｗではレーザ光は上方を向くが、出射レーザ光は下方を向く。なお、式（５）の近似式では、側壁部分３０ｗでのレーザ光の伝搬角はφ≒１．６６７°であり、式（６）の近似式では、出射レーザ光の伝搬角はθ_ｏｕｔ≒−２．５００°である。これらの近似式が簡単な見積もりに有効であることがわかる。以下においても同様である。

図３Ｂに示す例では、側壁部分３０ｗでのレーザ光の伝搬角はφ＝２．５０６°であり、出射レーザ光の伝搬角はθ_ｏｕｔ＝０．０００°である。側壁部分３０ｗではレーザ光は上方を向くが、出射レーザ光は実装面１０ｓに対して平行方向を向く。なお、式（５）の近似式では、側壁部分３０ｗでのレーザ光の伝搬角はφ≒２．５００°であり、式（６）の近似式では、出射レーザ光の伝搬角はθ_ｏｕｔ≒０．０００°である。

図３Ｃに示す例では、側壁部分３０ｗでのレーザ光の伝搬角はφ＝３．３５２°であり、出射レーザ光の伝搬角はθ_ｏｕｔ＝２．５２８°である。側壁部分３０ｗではレーザ光は上方を向き、出射レーザ光も上方を向く。なお、式（５）の近似式では、側壁部分３０ｗでのレーザ光の伝搬角はφ≒３．３３３°であり、式（６）の近似式では、出射レーザ光の伝搬角はθ_ｏｕｔ≒２．５００°である。

式（５）の近似式からわかるように、内側表面領域３０ｓｉの傾斜角αが大きいほど、側壁部分３０ｗにおけるレーザ光のＹ方向におけるシフト量は大きくなる。

本実施形態におけるレーザ光源１００では、内側表面領域３０ｓｉの傾斜角αおよび外側表面領域３０ｓｏの傾斜角βは、それぞれ５°以上１０°以下であり、このとき、出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔは、−２．５５３°以上２．５２８°以下である。したがって、出射レーザ光は実装面１０ｓにほぼ平行に伝搬するということができる。本明細書において、「ほぼ平行」とは、レーザ光の伝搬方向と実装面１０ｓとがなす角度が±１０°以下であることを意味する。

図３Ａに示すように出射レーザ光が下方を向くと、出射レーザ光が、意図せず、図１Ｂに示す突出部分３０ｐに入射する可能性がある。したがって、出射レーザ光は、突出部分３０ｐに入射しないためには、図３Ｂおよび図３Ｃに示すように実装面１０ｓに対して平行方向または上方を向くことが望ましい。特に、図３Ｃに示すように、内側表面領域３０ｓｉの傾斜角αが１０°であり、外側表面領域３０ｓｏの傾斜角βが５°であるとき、入射レーザ光の伝搬角θ_ｉｎ＝０°に対して、出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔが最大になる。

なお、実際には、半導体レーザ素子２０から出射されるレーザ光は、伝搬しながら発散する。このため、発散するレーザ光の一部は、突出部分３０ｐに入射する可能性がある。それでもなお、発散するレーザ光の中心軸の強度が一番高いことから、強度が低い部分が突出部分３０ｐに入射しても、実用上問題にはならない。

以下に、レーザ光源１００の構成要素の詳細を説明する。

［基板１０］
基板１０は、例えば、ＡｌＮ、ＳｉＣ、およびアルミナからなる群から選択される少なくとも１つを含むセラミックから形成され得る。セラミックの熱伝導率は、例えば、１０［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上５００［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下であり得る。また、レーザ光源１００の製造時に加えられる熱による変形を抑制するために、当該セラミックは低い熱膨張率を有し得る。熱膨張率は、２×１０^−６［１／Ｋ］以上１×１０^−５［１／Ｋ］以下であり得る。

基板１０は、半導体レーザ素子２０を外部回路に電気的に接続する第１導電性部材５０ａおよび第２導電性部材５０ｂを内部に有している。図１Ａに示す例では、第１導電性部材５０ａおよび第２導電性部材５０ｂは、それぞれ実装面１０ｓに露出する部分を有している。図示していないが、第１導電性部材５０ａおよび第２導電性部材５０ｂは、それぞれ基板１０のうち実装面１０ｓとは反対側の裏面に露出する他の部分を有している。第１導電性部材５０ａおよび第２導電性部材５０ｂの当該他の部分が、外部回路に電気的に接続される。第１導電性部材５０ａおよび第２導電性部材５０ｂの形状および配置に制限はない。外部回路は、半導体レーザ素子２０から出射されるレーザ光の出射タイミングおよび出射強度を調整することができる。

図１Ａに示す基板１０は、例えば、内部配線層を有する多層セラミック基板である。

動作時の半導体レーザ素子２０から発せられた熱を速やかに放出するために、基板１０のうちサブマウント４０下の部分に１つ以上の貫通孔を設け、当該貫通孔に熱伝導率の高い材料を埋め込んでもよい。当該材料は、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｗ、およびＣｕＭｏからなる群から選択される少なくとも１つを含む金属である。

［半導体レーザ素子２０］
半導体レーザ素子２０は、例えば、ｎ型クラッド層、活性層、およびｐ型クラッド層を含む積層構造を備える。図１Ａおよび図１Ｂに示す例では、サブマウント４０上に不図示の電極が設けられており、この電極は、半導体レーザ素子２０のｎ型クラッド層に電気的に接続されている。この電極を「ｎ側の電極」と称する。一方、半導体レーザ素子２０の上面にも、不図示の電極が設けられており、この電極は、半導体レーザ素子２０のｐ型クラッド層に電気的に接続されている。この電極を「ｐ側の電極」と称する。ｐ側の電極は、第１ワイヤ６０ａによって第１導電性部材５０ａに電気的に接続され、ｎ側の電極は、第２ワイヤ６０ｂによって第２導電性部材５０ｂに電気的に接続されている。第１ワイヤ６０ａおよび第２ワイヤ６０ｂの形状、配置および本数は適宜調整され得る。

ｐ側の電極とｎ側の電極とに電圧を印加して閾値以上の電流を流すことにより、半導体レーザ素子２０は、活性層の出射端面からレーザ光を実装面１０ｓに沿って出射する。本明細書において、「レーザ光を実装面１０ｓに沿って出射する」とは、発散するレーザ光の中心軸が、実装面１０ｓに対してほぼ平行であることを意味する。出射されたレーザ光は、伝搬するにつれてＹＺ平面において速く発散し、ＸＺ平面において遅く発散する。レーザ光のスポットは、コリメートしない場合、ファーフィールドで、Ｙ方向が長軸でありＸ方向が短軸である楕円形状を有している。

前述したように、半導体レーザ素子２０は、例えば、可視領域における短波長、中波長もしくは長波長のレーザ光、または赤外もしくは紫外のレーザ光を出射する。半導体レーザ素子２０に含まれる半導体に制限はない。半導体レーザ素子２０は、例えば、ＧａＡｓなどの砒化物半導体を含んでいてもよいし、ＧａＮなどの窒化物半導体を含んでいてもよい。

半導体レーザ素子２０は、その下面がサブマウント４０に接するように設けられている。半導体レーザ素子２０とサブマウント４０との接触面積が拡大することから、動作時に半導体レーザ素子２０から発せられた熱を、サブマウント４０に速やかに放出することができる。サブマウント４０の材料については後述する。

半導体レーザ素子２０のＺ方向における長さは例えば５０μｍ以上４０００μｍ以下であり、Ｘ方向における幅は例えば５０μｍ以上５００μｍ以下であり、Ｙ方向における高さは例えば２０μｍ以上１５０μｍ以下である。半導体レーザ素子２０の出射端面と内側表面領域３０ｓｉとのＺ方向における間隔は、例えば３０μｍ以上２００μｍ以下である。当該間隔が短いほど、レーザ光は大きく発散せず内側表面領域３０ｓｉに入射する。

［筐体３０］
半導体レーザ素子２０を気密封止する場合、筐体３０は、例えば、基板１０の実装面１０ｓに金属接合材によって接合され得る。半導体レーザ素子２０が短波長のレーザ光を出射しなくても、信頼性および耐久性の観点から、筐体３０は半導体レーザ素子２０を気密封止してもよい。

筐体３０と実装面１０ｓとは、金すずなどの金属接合材で接合される。金すずの接合温度は約２８０℃である。基板１０を形成するセラミックの熱伝導率が低ければ、実装面１０ｓと筐体３０との接合時の熱が半導体レーザ素子２０に与える影響を低減することができる。また、セラミックの熱膨張率が低ければ、接合時の熱によるセラミックの変形が小さいことから、サブマウント４０が実装面１０ｓから剥がれる可能性を低減することができる。

筐体３０の内側に傾斜している内側表面領域３０ｓｉには、半導体レーザ素子２０から出射されたレーザ光の反射を防止する反射防止膜が形成されてもよい。これにより、レーザ光が内側表面領域３０ｓｉに入射しても、筐体３０の内部での迷光の発生を抑制することができる。反射防止膜は、例えば誘電体多層膜である。同様に、筐体３０の内側に傾斜している外側表面領域３０ｓｏに、反射防止膜が形成されてもよい。

反射防止膜の代わりに、内側表面領域３０ｓｉおよび／または外側表面領域３０ｓｏには、モスアイ構造などのナノ構造が形成されてもよい。このようなナノ構造によれば、側壁部分３０ｗに近づくにつれて、実効的な屈折率を徐々に大きくすることができる。これにより、屈折率が界面で不連続に変化する構造よりも光の反射を大幅に抑制することができる。

筐体３０は、例えば、ガラス、サファイア、セラミック、および樹脂からなる群から選択される少なくとも１つから形成され得る。

筐体３０のＺ方向における最長の長さは、例えば１０００μｍ以上５０００μｍ以下であり、Ｘ方向における幅は例えば１０００μｍ以上５０００μｍ以下であり、Ｙ方向における高さは例えば５００μｍ以上３０００μｍ以下である。筐体３０の側壁部分３０ｗのＺ方向における厚さは、例えば１００μｍ以上１０００μｍ以下である。当該厚さと、側壁部分３０ｗでのレーザ光の伝搬角φから得られるｔａｎφとの積から、側壁部分３０ｗにおけるレーザ光のＹ方向におけるシフト量を算出することができる。筐体３０の突出部分３０ｐのＹ方向における厚さは例えば１００μｍ以上５００μｍ以下である。筐体３０の上面のＹ方向における厚さは例えば１００μｍ以上１０００μｍ以下である。

［サブマウント４０］
サブマウント４０は、実装面１０ｓからの半導体レーザ素子２０のＹ方向における高さを調整する。レーザ光源１００の小型化の観点から、サブマウント４０のＺ方向における高さは、突出部分３０ｐのＺ方向における厚さにほぼ等しくてもよい。本実施形態における突出部分３０ｐは、筐体３０のうちで最も薄い部分である。

突出部分３０ｐの厚さに比べて半導体レーザ素子２０の厚さが大きく、実装面１０ｓ上に直接設けた半導体レーザ素子２０の出射端面がＹ方向において突出部分３０ｐよりも高ければ、サブマウント４０を必ずしも設ける必要はない。あるいは、基板１０が実装面１０ｓ上に凸部を有していれば、サブマウント４０を設けずに、当該凸部上に半導体レーザ素子を直接設けてもよい。

半導体レーザ素子２０から発せられた熱を速やかに放出するために、サブマウント４０は熱伝導率が高い材料から形成され得る。当該材料は、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｗ、およびＣｕＭｏからなる群から選択される少なくとも１つを含む金属である。

サブマウント４０のＺ方向における長さは例えば２００μｍ以上４０００μｍ以下であり、Ｘ方向における幅は例えば３００μｍ以上４０００μｍ以下であり、Ｙ方向における高さは、例えば１００μｍ以上５００μｍ以下である。

レーザ光を突出部分３０ｐの上方に伝搬させる観点から言えば、サブマウント４０のＹ方向におけるサイズは大きく、突出部分３０ｐのＹ方向におけるサイズは小さい方が望ましい。一方、レーザ光源１００の小型化の観点から言えば、サブマウント４０のＹ方向におけるサイズは小さい方が望ましく、後述する複数の筐体３０を含む筐体アレイの構造強度の観点から言えば、突出部分３０ｐのＹ方向におけるサイズは大きい方が望ましい。サブマウント４０のＹ方向におけるサイズが小さく、突出部分３０ｐのＹ方向におけるサイズが大きい場合において、レーザ光が突出部分３０ｐを通過することを抑制するためには、内側表面領域３０ｓｉは筐体３０の内側に傾斜していることが望ましい。

次に、図４を参照して、レーザ光源１００から出射されたレーザ光を、外部に別途設けられた光学系によってコリメートする光学デバイスを説明する。図４は、本実施形態における光学デバイス２００の構成例を模式的に示すＹＺ平面における断面図である。光学デバイス２００は、本実施形態におけるレーザ光源１００と、レーザ光源１００から出射されたレーザ光をコリメートするコリメータレンズを含む光学系７０と、レーザ光源１００および光学系７０を支持するサポート８０とを備える。レーザ光の発散を低減するコリメータレンズは球面レンズであってもよいし、非球面レンズであってもよい。図４に示す例では、光学系７０の側面の一部が、サポート８０の一部によって支持されている。

以上のように、本開示の小型のレーザ光源は、レーザ光を、実装面に対してほぼ平行に出射することができる。レーザ光源が小型であることから、本開示の光学デバイスも小型化される。

（変形例）
図４に示す光学デバイス２００では、レーザ光源１００の外部に光学系７０が別途設けられている。以下では、図５Ａ、図５Ｂ、および図６を参照して、レーザ光源１００の外部に光学系７０を別途設けずにコリメートされたレーザ光を出射するレーザ光源の構成例を説明する。

図５Ａは、本実施形態の第１の変形例におけるレーザ光源１１０の構成例を模式的に示すＹＺ平面における断面図である。図５Ｂは、図５Ａに示す筐体３１を模式的に示すＸＺ平面における断面図である。図５Ａおよび図５Ｂに示す例では、側壁部分３１ｗの内側表面領域３１ｓｉが、ＹＺ平面において筐体３１の内側に向けて凸型の曲面形状を有し、外側表面領域３１ｓｏが、ＸＺ平面において筐体３１の外側に向けて凸型の曲面形状を有している。図５Ａおよび図５Ｂに示すように、内側表面領域３１ｓｉおよび外側表面領域３１ｓｏは平面である必要はなく曲面であってもよい。

図５Ａに示す破線は、内側表面領域３１ｓｉのうち、レーザ光が入射する部分のＹＺ平面における接線を表している。当該接線が筐体３１の内側に傾斜していることから、レーザ光は、内側表面領域３１ｓｉによって実装面１０ｓから離れる方向に屈折され、外側表面領域３１ｓｏから出射される。

さらに、ＹＺ平面において凸型の曲面形状を有する内側表面領域３１ｓｉは、レーザ光のＹＺ平面における発散を低減し、ＸＺ平面において凸型の曲面形状を有する外側表面領域３１ｓｏは、レーザ光のＸＺ平面における発散を低減する。これにより、レーザ光源１００は、発散が低減されたレーザ光を出射することが可能になる。発散が低減されたレーザ光はコリメート光であってもよい。レーザ光の発散を低減することにより、レーザ光の一部が突出部分３１ｐに入射することを抑制することができる。前述したように、レーザ光は、ＸＺ平面よりもＹＺ平面において大きな発散角を有する。このため、ＹＺ平面における発散を先に低減するために、内側表面領域３１ｓｉは、ＹＺ平面において凸型の曲面形状を有している方が望ましい。なお、ＸＺ平面におけるレーザ光の発散角が小さいため、用途によっては、外側表面領域３１ｓｏは必ずしも凸型の曲面形状を有する必要はない。レーザ光のＹＺ平面における発散を初期の段階で抑制する必要がないのであれば、内側表面領域３１ｓｉと外側表面領域３１ｓｏとの形状は、逆の関係であってもよい。内側表面領域３１ｓｉおよび外側表面領域３１ｓｏは、それぞれ、実装面１０ｓに垂直および平行な平面内で、レーザ光を収束またはコリメートする凸曲面の形状を有しているということができる。ここで、収束とは、レーザ光の発散を少しでも抑制することを意味する。凸曲面は、球面であってもよいし、非球面であってもよいし、シリンドリカル面であってもよい。凸曲面の形状のＹＺ平面における接線がすべての箇所において筐体３１の内側に傾斜していれば、後述するように、筐体３１を、金型を用いたプレスおよび／またはモールドによって作製することができる。

図５Ａおよび図５Ｂに示すように、側壁部分３１ｗに凸曲面が一体化されている筐体３１は、レンズ効果を有する光学部材を筐体３１に接合するよりも、作製が容易である。図示されるような曲面形状を有する筐体３１の作製方法の一例は後述する。また、側壁部分３１ｗに凸曲面が一体化されていると、別途、レンズを実装する場合に比べて、アライメントずれが発生し得る位置合わせ工程の回数を低減でき、位置合わせの精度が向上する。

この変形例では、筐体３１の側壁部分３１ｗが「レンズ効果」を発揮する光学部材として機能している。また、この変形例において、側壁部分３１ｗの内側表面領域３１ｓｉおよび外側表面領域３１ｓｏは、互いに直交する方向に曲率を有しており、それぞれがシリンドリカルレンズと同様の機能を発揮する。

本明細書では、内側表面領域３０ｓｉ、３１ｓｉおよび外側表面領域３０ｓｏ、３１ｓｏが平坦形状を有するか曲面形状を有するかにかかわらず、内側表面領域３０ｓｉ、３１ｓｉのうち、レーザ光が入射する部分のＹＺ平面における接線が筐体３０、３１の内側に傾斜している場合を、「内側表面領域３０ｓｉ、３１ｓｉは、筐体３０、３１の内側に傾斜している」と称し、外側表面領域３０ｓｏ、３１ｓｏのうち、レーザ光が出射する部分のＹＺ平面における接線が筐体３０、３１の内側に傾斜している場合を、「外側表面領域３０ｓｏ、３１ｓｏは、筐体３０、３１の内側に傾斜している」と称する。なお、図５Ａおよび図５Ｂに示す例において突出部分３１ｐのＺ方向における厚さが薄い場合、レーザ光を屈折させなくてもよいので、内側表面領域３１ｓｉは筐体３１の内側に傾斜している必要はない。

曲面形状を有する内側表面領域３０ｓｉおよび外側表面領域３０ｓｏの代わりに、光学系７０を、筐体３０の内側に別途設けてもよい。図６は、本実施形態の第２の変形例におけるレーザ光源１２０の構成例を模式的に示すＹＺ平面における断面図である。図６に示す例では、レーザ光源１２０は、レーザ光源１００の構成要素に加えて、半導体レーザ素子２０と側壁部分３０ｗとの間に位置する光学系７０と、光学系７０を支持する支持部材７２とをさらに備える。半導体レーザ素子２０から出射されたレーザ光は、光学系７０によってコリメートされ、内側表面領域３０ｓｉに入射する。図６に示す例では、図４に示す例よりも半導体レーザ素子２０の出射端面と光学系７０との距離が近いことから、レーザ光を、大きく発散する前に光学系７０によってコリメートすることができる。これにより、図６に示す光学系７０のサイズを、図４に示す光学系７０のサイズよりも小さくすることができる。

変形例におけるレーザ光源１１０およびレーザ光源１２０は、図４に示す光学デバイス２００よりも小さいサイズで、コリメート光を出射することができる。

前述した例では、サブマウント４０の上面は実装面１０ｓに対して平行であるが、当該上面は必ずしも平行である必要はない。図７Ａは、本実施形態の第３の変形例におけるレーザ光源１３０の構成例を模式的に示すＹＺ平面における断面図である。レーザ光源１３０では、図１Ｂに示すレーザ光源１００とは異なり、サブマウント４１の上面４１ｓが実装面に対して平行ではなく傾斜している。入射レーザ光の伝搬角θ_ｉｎは、実装面１０ｓに対するサブマウント４１の上面４１ｓの傾斜角によって決まる。簡単のため、入射レーザ光の伝搬角θ_ｉｎは、実装面１０ｓに対するサブマウント４１の上面４１ｓの傾斜角に等しいとするが、これらの角度は異なっていてもよい。

図７Ａに示す例では、サブマウント４１上に設けられた半導体レーザ素子２０は、レーザ光を上方に出射する。これにより、外側表面領域３０ｓｏから出射されたレーザ光は、突出部分３０ｐのさらに上方を伝搬することができる。なお、用途によっては、サブマウント４１上に設けられた半導体レーザ素子２０は、レーザ光を下方に出射してもよい。

図７Ｂは、入射レーザ光の伝搬角がθ_ｉｎ＝３°のときの外側表面領域３０ｓｏの傾斜角βと出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔとの関係を計算した結果を示す図である。当該計算には式（３）および式（４）が用いられた。図７Ｂの計算条件は、入射レーザ光の伝搬角がθ_ｉｎ＝３°であること以外は、図２Ｂの計算条件と同じである。図７Ｂに示す出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔは、図２Ｂに示す出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔよりも約３°だけ大きくなっている。これは式（６）の近似式からも説明できる。α＝５°およびβ＝１０°のときでも、出射レーザ光の伝搬角はθ_ｏｕｔ＝０．４７６°であり、出射レーザ光は上方を向く。なお、式（６）の近似式では、α＝５°およびβ＝１０°のときの出射レーザ光の伝搬角はθ_ｏｕｔ≒０．５００°である。

所望の出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔを得るために、式（６）の近似式から、実装面１０ｓに対するサブマウント４１の上面４１ｓの傾斜角を、θ_ｉｎ≒θ_ｏｕｔ＋（ｎ−１）（β−α）に設計してもよい。例えば、外側表面領域３０ｓｏからレーザ光を実装面１０ｓに対して平行に出射したければ（θ_ｏｕｔ＝０°）、実装面１０ｓに対するサブマウント４１の上面４１ｓの傾斜角はθ_ｉｎ≒（ｎ−１）（β−α）に設計される。外側表面領域３０ｓｏの傾斜角βが内側表面領域３０ｓｉの傾斜角αよりも大きければ（β＞α）、半導体レーザ素子２０から上方に出射されたレーザ光（θ_ｉｎ＞０）を、外側表面領域３０ｓｏから実装面１０ｓに対して平行に出射することができる。例えば、α＝５°およびβ＝１０°のとき、実装面１０ｓに対するサブマウント４１の上面４１ｓの傾斜角はθ_ｉｎ≒２．５°に設計される。式（６）の近似式の代わりに、式（１）および式（２）から、所望の出射レーザ光の伝搬角θ_ｏｕｔに相当するサブマウント４１の上面４１ｓの傾斜角を算出してもよい。

（レーザ光源の製造方法）
以下に、図８Ａから図８Ｄを参照して、本実施形態におけるレーザ光源１００の製造工程を説明する。図８Ａから図８Ｄは、本実施形態におけるレーザ光源１００の製造工程を説明するための図である。

最初の工程では、図８Ａに示すように、複数の基板１０を含む集合基板１０Ｇが準備される。Ｘ方向およびＺ方向に平行な複数の破線によって区切られた複数の領域が、複数の実装面１０ｓをそれぞれ有する複数の基板１０を表している。基板１０は、第１導電性部材５０ａおよび第２導電性部材５０ｂを有している。図８Ａに示す例では、複数の基板１０のサイズは均一であるが、異なっていてもよい。

次の工程では、図８Ｂに示すように、複数の半導体レーザ素子２０が、それぞれ集合基板１０Ｇにおける複数の基板１０の実装面１０ｓにサブマウント４０を介して実装される。半導体レーザ素子２０のうち、ｐ側の電極は第１導電性部材５０ａに第１ワイヤ６０ａによって電気的に接続され、ｎ側の電極は第２導電性部材５０ｂに第２ワイヤ６０ｂによって電気的に接続される。

次の工程では、図８Ｃに示すように、複数の筐体３０を含む筐体アレイ３０Ａが集合基板１０Ｇに固定される。複数の筐体３０は、複数の半導体レーザ素子２０をそれぞれ収容する。言い換えると、個々の半導体レーザ素子２０は、各筐体３０によって封止される。

筐体アレイ３０Ａには、Ｚ方向に並びＸ方向に延びる複数の溝３０ｄが設けられている。溝３０ｄの側面３０ｄｓの法線方向は、集合基板１０Ｇから離れる方向を向いている。すなわち、溝３０ｄの側面３０ｄｓは、筐体３０の内側に傾斜している。複数の溝３０ｄを設ける理由は後述する。

筐体アレイ３０Ａは、例えば、ガラス軟化点近傍まで昇温されたガラスを２つの金型によって加圧し、加圧を維持しながらガラス転移点以下まで冷却することによって形成することができる。一方の金型は、筐体アレイ３０Ａにおける複数の溝３０ｄを形成し、他方の金型は、筐体アレイ３０Ａにおける、複数の半導体レーザ素子２０をそれぞれ収容する複数の凹部を形成する。筐体アレイ３０Ａにおける溝３０ｄの側面３０ｄｓ、および筐体アレイ３０Ａに含まれる複数の筐体３０のそれぞれの内側表面領域３０ｓｉはともに、筐体３０の内側に傾斜している。これにより、冷却したガラスを金型からはずしやすくなる。図５Ａおよび図５Ｂに示す筐体３１を含む筐体アレイもまた、金型を用いたプレスおよび／またはモールドによって作製することが望ましい。図５Ａに示すように内側表面領域３１ｓｉが曲面形状を含む場合であっても、その曲面形状のＹＺ平面における接線がすべての箇所において筐体３１の内側に傾斜しているため、金型の型抜きが容易である。

筐体アレイ３０Ａの形成後に、内側表面領域３０ｓｉに反射防止膜を形成してもよい。内側表面領域３０ｓｉが傾斜しているため、反射防止膜を構成する複数の誘電体層を、例えばスパッタリング法などの薄膜堆積技術により、内側表面領域３０ｓｉ上に形成することが容易である。同様に、外側表面領域３０ｓоに反射防止膜を形成してもよい。反射防止膜の代わりに、内側表面領域３０ｓｉおよび／または外側表面領域３０ｓоに、モスアイ構造などのナノ構造を形成してもよい。

なお、筐体アレイ３０Ａを集合基板１０Ｇに固定する代わりに、複数の基板１０の実装面１０ｓに、個々に筐体３０を固定してもよい。

図８Ａから図８Ｃを参照して説明した工程により、複数のレーザ光源１００を含むレーザ光源群１００Ｇが形成される。

次の工程では、図８Ｄに示すように、レーザ光源群１００Ｇが、複数のレーザ光源１００に個片化される。当該工程は、集合基板１０Ｇおよび筐体アレイ３０Ａにおける複数の筐体３０の間を図８Ｃに示す破線に沿ってダイシングする工程を含む。具体的には、レーザ光源群１００Ｇは、溝３０ｄに垂直なＺ方向に沿ってＸ方向に等間隔にダイシングされ、かつ、Ｘ方向に延びる溝３０ｄに沿ってダイシングされる。

複数の溝３０ｄを有しない筐体アレイをダイシングすると、個片化された筐体の外側表面領域はすべて粗くなる。半導体レーザ素子２０から出射されたレーザ光が粗い外側表面領域を通過すると、レーザ光は拡散および／または散乱され、その結果、レーザ光の出射強度の低下を招く可能性がある。これに対し、筐体アレイ３０Ａにおける溝３０ｄの側面３０ｄｓは、ダイシングの影響を受けず滑らかである。図１Ａおよび図１Ｂに示す側壁部分３０ｗの外側表面領域３０ｓｏは、溝３０ｄの側面３０ｄｓの一部に相当する。したがって、本実施形態におけるレーザ光源１００は、側壁部分３０ｗの滑らかな外側表面領域３０ｓｏから、レーザ光を、拡散および／または散乱させることなく出射することができる。

図８Ａから図８Ｄを参照して説明したレーザ光源１００の製造方法により、レーザ光源１００の量産が可能になる。

本開示の小型のレーザ光源は、例えばヘッドマウントディスプレイに利用することができる。その他に、本開示の小型のレーザ光源は、照明器具にも利用され得る。

１０ 基板
１０Ｇ 集合基板
１０ｓ 実装面
２０ 半導体レーザ素子
３０、３１ 筐体
３０Ａ 筐体アレイ
３０ｄ 溝
３０ｄｓ 溝の側面
３０ｐ、３１ｐ 突出部分
３０ｐｓ 突出部分の側面
３０ｓｉ、３１ｓｉ 内側表面領域
３０ｓｏ、３１ｓｏ 外側表面領域
３０ｗ 側壁部分
４０ サブマウント
５０ａ 第１導電性部材
５０ｂ 第２導電性部材
６０ａ 第１ワイヤ
６０ｂ 第２ワイヤ
７０ 光学系
８０ サポート
１００、１１０、１２０、１３０ レーザ光源
１００Ｇ レーザ光源群
２００ 光学デバイス

Claims (12)

1. 実装面を有する基板と、
   前記基板の前記実装面に搭載され、前記実装面に沿ってレーザ光を出射する、半導体レーザ素子と、
   前記基板の前記実装面に固定された筐体であって、前記レーザ光が透過する側壁部分を有する筐体と、
   を備え、
   前記側壁部分は、前記レーザ光が入射する内側表面領域と、前記レーザ光を出射する外側表面領域とを有し、
   前記内側表面領域および前記外側表面領域は、前記筐体の内側に傾斜している、レーザ光源。
2. 前記側壁部分の前記外側表面領域は、前記内側表面領域に対して平行である、請求項１に記載のレーザ光源。
3. 前記側壁部分の前記外側表面領域は、前記内側表面領域に対して平行でない、請求項１に記載のレーザ光源。
4. 前記内側表面領域と前記実装面の法線とがなす第１角度は、前記外側表面領域と前記実装面の法線とがなす第２角度よりも大きい、請求項３に記載のレーザ光源。
5. 前記筐体は、前記側壁部分から前記実装面に沿って突出する突出部分を有しており、
   前記外側表面領域から出射された前記レーザ光は前記突出部分の上方を伝搬する、請求項１から４のいずれかに記載のレーザ光源。
6. 前記側壁部分の前記内側表面領域には反射防止膜が形成されている、請求項１から５のいずれかに記載のレーザ光源。
7. 前記基板は、セラミックから形成され、
   前記基板は、前記半導体レーザ素子を外部回路に電気的に接続する導電性部材を有している、請求項１から６のいずれかに記載のレーザ光源。
8. 前記内側表面領域は、前記レーザ光を前記実装面に垂直な平面内で収束またはコリメートする凸曲面を有している、請求項１から７のいずれかに記載のレーザ光源。
9. 前記外側表面領域は、前記レーザ光を前記実装面に平行な平面内で収束またはコリメートする凸曲面を有している、請求項１から８のいずれかに記載のレーザ光源。
10. 請求項１から９のいずれかに記載のレーザ光源と、
    前記レーザ光源から出射された前記レーザ光をコリメートするレンズを含む光学系と、
    前記レーザ光源および前記光学系を支持するサポートと、
    を備える、光学デバイス。
11. それぞれが実装面を有する複数の基板を含む集合基板を準備する工程と、
    複数の半導体レーザ素子をそれぞれ前記集合基板における前記複数の基板の実装面に実装する工程と、
    前記複数の半導体レーザ素子をそれぞれ収容する複数の筐体を含む筐体アレイを前記集合基板に固定し、個々の半導体レーザ素子を各筐体によって封止する工程と、
    前記集合基板および前記筐体アレイを複数のレーザ光源に個片化する工程と、
    を含み、
    前記複数のレーザ光源のそれぞれは、
    前記実装面を有する前記基板と、
    前記基板の前記実装面に搭載され、前記実装面に沿ってレーザ光を出射する、前記半導体レーザ素子と、
    前記基板の前記実装面に固定された前記筐体であって、前記レーザ光が透過する側壁部分を有する前記筐体と、
    を備え、
    前記側壁部分は、前記レーザ光が入射する内側表面領域と、前記レーザ光を出射する外側表面領域とを有し、
    前記内側表面領域は、前記筐体の内側に傾斜している、レーザ光源の製造方法。
12. 前記複数のレーザ光源に個片化する前記工程は、前記集合基板および前記筐体アレイにおける前記複数の筐体の間をダイシングする工程を含む、請求項１１に記載のレーザ光源の製造方法。

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