JP2022076218A

JP2022076218A - Ｌｄモジュールの製造方法

Info

Publication number: JP2022076218A
Application number: JP2020186533A
Authority: JP
Inventors: 倫大郎諸橋; Rintaro Morohashi; 健片桐; Takeshi Katagiri
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2020-11-09
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2022-05-19
Anticipated expiration: 2040-11-09

Abstract

【課題】狭帯域化素子をＬＤ素子に対して位置決めする際の容易性を高めたＬＤモジュールの製造方法を提供する。
【解決手段】ＬＤモジュールの製造方法は、ＬＤ素子に所定の駆動電流を供給して単独出力光を出射させ、単独出力光が、ＬＤ素子と狭帯域化素子との間で共振するとともに、狭帯域化素子によって狭帯域化された状態で出力された狭帯域化光のパワーをモニタし、狭帯域化光のパワーが最大となるように狭帯域化素子を位置決めする工程を有し、駆動電流の値は、ＬＤ素子が単独出力光を出射可能となる閾値電流値よりも大きく、単独出力光と狭帯域化光とでパワーが等しくなる交点電流値より小さい。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＤモジュールの製造方法に関する。

特許文献１には、ＬＤ（レーザダイオード）素子が発するレーザ光の波長をモニタしながら、狭帯域化素子（透過型グレーティング素子）の位置を調整する方法が開示されている。狭帯域化素子は、ＬＤ素子に対して適切な位置に調整されることで、レーザ光の品質を安定させることができる。ＬＤ素子および狭帯域化素子は、互いの位置関係が固定されて、ＬＤモジュールを構成する。

特許第５９４９３８４号公報

上記のようなＬＤモジュールの製造の際には、狭帯域化素子をＬＤ素子に対して位置決めする際の容易性が求められる。

本発明はこのような事情を考慮してなされ、狭帯域化素子をＬＤ素子に対して位置決めする際の容易性を高めたＬＤモジュールの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るＬＤモジュールの製造方法は、ＬＤ素子および所定の波長帯の光を反射するように構成された狭帯域化素子を備えるＬＤモジュールの製造方法であって、前記ＬＤ素子に所定の駆動電流を供給して単独出力光を出射させ、前記単独出力光が、前記ＬＤ素子と前記狭帯域化素子との間で共振するとともに、前記狭帯域化素子によって狭帯域化された状態で出力された狭帯域化光のパワーをモニタし、前記狭帯域化光のパワーが最大となるように前記狭帯域化素子を位置決めする工程を有し、前記駆動電流の値は、前記ＬＤ素子が前記単独出力光を出射可能となる閾値電流値よりも大きく、前記単独出力光と前記狭帯域化光とでパワーが等しくなる交点電流値より小さい。

上記態様によれば、狭帯域化光のパワーが最大となる位置が、狭帯域化素子の理想的な位置として定まるため、狭帯域化素子を容易に位置決めすることが可能となる。

ここで、前記駆動電流は、前記狭帯域化光のパワーの最大値を１００％としたとき、前記単独出力光のパワーが９５％以下となる値であってもよい。

また、前記駆動電流は、前記狭帯域化光のパワーの最大値を１００％としたとき、前記単独出力光のパワーが８０％以下となる値であってもよい。

また、前記ＬＤモジュールは、前記ＬＤ素子と前記狭帯域化素子との間に配置され、前記単独出力光を平行光とするコリメートレンズを備えてもよい。

本発明の上記態様によれば、狭帯域化素子をＬＤ素子に対して位置決めする際の容易性を高めたＬＤモジュールの製造方法を提供することができる。

本実施形態に係るＬＤモジュールを含む調心装置の構成図である。試験例１－１～１－４における駆動電流とパワーの関係を示す図である。実施例１に係るＬＤ素子の出力特性を示す図である。（ａ）は実施例１に係る狭帯域化素子および保持部の概略図である。（ｂ）は狭帯域化素子の位置および姿勢に関するパラメータを説明する図である。比較例に係る調心装置の構成図である。ＬＤ素子を単独駆動したときのレーザ光の波長スペクトルである。ＬＤ素子および狭帯域化素子により外部共振器を構成したときのレーザ光の波長スペクトルである。実施例２において駆動電流を１～４[Ａ]とし、狭帯域化素子のパラメータθｘを変化させた場合のパワー比率を示す図である。実施例２において駆動電流を５～８[Ａ]とし、狭帯域化素子のパラメータθｘを変化させた場合のパワー比率を示す図である。

以下、本実施形態のＬＤモジュールの製造方法について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、ＬＤモジュール１は、ＬＤ素子２と、コリメートレンズ３と、狭帯域化素子４と、を備えている。ＬＤモジュール１の製造時には、ＬＤモジュール１に加えて、センサ５および表示器６を含む調心装置１０が構成される。調心装置１０は、狭帯域化素子４をＬＤ素子２に対して最適な位置に位置決めするために用いられる。ＬＤモジュール１は、例えば、ファイバレーザ装置の励起光源として用いられる。なお、ＬＤモジュール１の用途はファイバレーザ装置に限定されない。

ＬＤ素子２は、レーザ光を出射する出射端面２ａと、出射端面２ａとは反対側の反射端面２ｂと、を有している。ＬＤ素子２は、例えば半導体レーザ素子である。ＬＤ素子２には、不図示の電源が電気的に接続される。ＬＤ素子２は、電源から駆動電流を供給されることで、駆動電流の大きさに応じたレーザ光（後述の単独出力光Ｌ１）を出射端面２ａから出射するように構成されている。
コリメートレンズ３は、ＬＤ素子２から出射されたレーザ光の進行方向を平行にするように構成されている。

狭帯域化素子４は、反射面４ａを有している。狭帯域化素子４は、所定の波長帯の光を反射面４ａにおいて反射し、それ以外の波長帯の光を通過させるように構成されている。反射面４ａは、コリメートレンズ３側（ＬＤ素子２側）を向いている。狭帯域化素子４としては、ボリュームブラッググレーティング（VBG: Volume Bragg Grating）、ボリュームホログラフィックグレーティング（VHG: Volume Holographic Grating）、ファイバブラッググレーティング（FBG: Fiber Bragg Grating）等を用いることができる。

ＬＤモジュール１は、狭帯域化素子４の反射面４ａとＬＤ素子２の反射端面２ｂとの間で外部共振器を構成する。このような外部共振器は、例えば外部共振器レーザに用いられる。狭帯域化素子４を用いることで、外部共振器レーザが出力するレーザ光の波長スペクトルの半値幅を、例えば０．２～０．５ｎｍに狭帯域化することができる。

レーザ光を有効に狭帯域化するためには、狭帯域化素子４をＬＤ素子２に対して高精度に位置決めすることが求められる。本願発明者らが鋭意検討した結果、狭帯域化素子４を高精度に位置決めするために、ＬＤ素子２に供給する駆動電流を適切に設定することが有効であると判った。以下、より詳しく説明する。
なお、以下の説明では、ＬＤ素子２が単独で出力したレーザ光を特に「単独出力光Ｌ１」という。また、単独出力光Ｌ１が、ＬＤ素子２および狭帯域化素子４により構成される外部共振器により共振され、狭帯域化素子４によって狭帯域化されてＬＤモジュール１から出射されたレーザ光を特に「狭帯域化光Ｌ２」という。

図２に、試験例１－１～１－４の出力特性を示す。図２の横軸はＬＤ素子２に供給する駆動電流であり、図２の縦軸はレーザ光のパワーである。試験例１－１のデータは、狭帯域化素子４を設けずに、ＬＤ素子２から出射されるレーザ光（すなわち単独出力光Ｌ１）のパワーをそのまま測定した結果である。試験例１－２のデータは、狭帯域化素子４としてのＶＢＧおよびＬＤ素子２によって、結合効率が６０％の外部共振器を構成し、ＶＢＧから出射されるレーザ光（すなわち狭帯域化光Ｌ２）のパワーを測定した結果である。「結合効率」とは、レーザ光がＶＢＧの光軸と結合する割合を示している。試験例１－３、１－４のデータも、結合効率がそれぞれ７０％、８０％であること以外は、試験例１－２と同様である。なお、結合効率は、ＬＤ素子２とＶＢＧとの位置合わせ精度によって変化する。

図２に示すように、試験例１－１～１－４のいずれのデータについても、駆動電流がゼロ付近では、パワーがゼロとなっている。これは、駆動電流が小さすぎるとレーザ発振しないためである。駆動電流を徐々に上昇させていくと、ある電流値においてレーザ発振が開始されてパワーがゼロより大きくなる。このときの駆動電流の値を、「閾値電流値」という。試験例１－１の閾値電流値は１．４５[Ａ]である。これに対して、試験例１－２～１－４の閾値電流値は、０．９７～１．０１[Ａ]である。このように、狭帯域化素子４を用いることで、閾値電流値が小さくなる。

閾値電流値付近の、駆動電流が小さい領域では、ＬＤ素子２を単独で駆動させている試験例１－１よりも、狭帯域化素子４を用いた試験例１－２～１－４の方が、パワーが大きくなる。一方、試験例１－２～１－４では、試験例１－１よりもスロープ効率が小さい。スロープ効率とは、駆動電流を上げたときにレーザ光のパワーが上がる割合（すなわち、図２の閾値電流値以上の領域における各グラフの傾き）である。試験例１－２～１－４は、試験例１－１よりも閾値電流値およびスロープ効率が小さいため、試験例１－１のグラフとある点において交わる。このように、狭帯域化素子４を用いた場合（試験例１－２～１－４）と用いていない場合（試験例１－１）とで、レーザ光のパワーが同等になるときの駆動電流の値を、本明細書では交点電流値Ｃという。例えば図２に示すように、試験例１－４の場合の交点電流値Ｃは、約６．６６[Ａ]である。図２での表示は省略するが、試験例１－２の交点電流値Ｃは８．６０[Ａ]であり、試験例１－３の交点電流値は７．３８[Ａ]である。

ここで、駆動電流の大きさをＤとし、ＬＤ素子２を単独で駆動させたときのレーザ光のパワーをＰ１とし、ＬＤ素子２および狭帯域化素子４により構成された外部共振器を駆動させたときのレーザ光のパワーをＰ２とすると、以下の条件式（i）、（ii）が成り立つ。
Ｄ≦Ｃのとき、Ｐ１≦Ｐ２ …（i）
Ｄ＞Ｃのとき、Ｐ１＞Ｐ２ …（ii）
条件式（i）、（ii）は、ＬＤ素子２と狭帯域化素子４との結合効率の大きさや、狭帯域化素子４の種類に関わらず成立する。

以上の関係を考慮すると、ＬＤ素子２を単独で駆動した場合の閾値電流値よりも大きく、かつ、交点電流値Ｃよりも十分に小さい閾値電流値付近の値の駆動電流ＤをＬＤ素子２に供給し、ＬＤモジュール１が出射するレーザ光のパワーが最大となるように狭帯域化素子４の位置を調整するとよい。このような調整方法により、狭帯域化素子４のＬＤ素子２に対する位置をより容易かつ正確に調整することが可能となる。そして、狭帯域化素子４の位置を正確に調整することで、ＬＤ素子２と狭帯域化素子４との間においてより広い波長範囲でレーザ光を共振させ、レーザ光の出力を高効率化および安定化させることができる。

以下では、ＬＤ素子２および狭帯域化素子４を用いて外部共振器を構成した場合の閾値電流値およびスロープ効率について、定量的に説明する。
狭帯域化素子４を用いず、ＬＤ素子２を単独で駆動した場合の閾値電流値をＩ_thとする。ＬＤ素子２の出射端面２ａにおける反射率をＲ_f、反対側の反射端面２ｂにおける反射率をＲ_b、狭帯域化素子４の反射面４ａにおける反射率をＲ_vとする。レーザ光が狭帯域化素子４の光軸と結合する割合（先述の結合効率）をηとする。狭帯域化素子４を用いた外部共振器の、狭帯域化素子４における実効的な反射率をＲ_effとする。このとき、下記数式（１）が成り立つ。

数式（１）より、狭帯域化素子４の反射率Ｒ_vが大きくなるほど、Ｒ_effも大きくなる。
ＬＤ素子２を単独で駆動した際のミラーロス（ＬＤ素子２の端面における反射による光損失）をα_mと表す。ＬＤ素子２および狭帯域化素子４により外部共振器を構成した場合のミラーロス（外部共振器の端面における反射による光損失）をα_m,effと表す。ＬＤ素子２の共振器長をＬ_{cav_chip}と表す。α_mおよびα_m,effは、下記数式（２）、（３）により表される。

数式（２）、（３）より、Ｒ_fおよびＲ_effが大きいほど、ミラーロス（α_mおよびα_m,eff）が小さくなる。ミラーロスが小さいほど、共振器端面における反射により生じる光損失が小さくなり、レーザ発振に必要な閾値電流値も小さくなる。つまり、外部共振によるレーザ駆動の閾値電流値は、ＬＤ素子２の単独駆動に比べて、小さくなる。

次に、スロープ効率について考える。ＬＤ素子２を単独で駆動させた場合のスロープ効率をＳｌとし、ＬＤ素子２および狭帯域化素子４により外部共振器を構成した場合のスロープ効率をＳｖとする。Ｓｖは、低下因子Ｆにより、Ｓｌよりも小さくなる。すなわち、Ｓｖ＝Ｆ×Ｓｌとなる。低下因子Ｆ（Lowering Factor）は、以下の数式（４）により表される。

数式（４）において、α_iは、ＬＤ素子２の内部ロスを表す。低下因子Ｆは１未満の値となるため、Ｓｖ＜Ｓｌとなる。また、低下因子ＦはＲ_effが大きいほど小さい値となるから、狭帯域化素子４の反射面４ａにおける反射率Ｒ_vが大きいほど、スロープ効率は低下する。

以下、具体的な実施例を用いて、上記実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。

（実施例１）
発光幅１８０μｍ、共振器長Ｌ_{cav_chip}：４ｍｍ、出射端面２ａにおける反射率Ｒ_f：１．１％、反射端面２ｂにおける反射率Ｒ_b：９８％のＬＤ素子２を用いた。コリメートレンズ３として、ファスト軸コリメートレンズ（ＦＡＣ）を用いた。まず、ＬＤ素子２を単独で駆動した際の出力特性を調べるため、狭帯域化素子４を配置せずに、コリメートレンズ３を通ったレーザ光をセンサ５および表示器６によってモニタした。センサ５として、汎用型サーマルセンサを用いた。表示器６として、汎用型レーザパワーメータを用いた。ＬＤ素子２から出射された単独出力光Ｌ１はコリメートレンズ３を通り、センサ５に入射する。表示器６はセンサ５に接続されており、センサ５が検出したレーザ光のパワーを表示する。結果を図３に示す。図３に示すように、ＬＤ素子２の単独駆動時の閾値電流値は１．２１[Ａ]であった。

次に、狭帯域化素子４をＬＤ素子２に対して位置決めする工程（位置決め工程）を行った。狭帯域化素子４として、波長９７６ｎｍにおける反射面４ａの反射率Ｒ_v：１０％のＶＢＧを用いた。このような狭帯域化素子４を有するＬＤモジュール１を用いて、外部共振器レーザを作製した。また、外部共振器レーザから出射されるレーザ光をモニタしながら狭帯域化素子４の位置調整を行うため、センサ５および表示器６を用いて、調心装置１０を構成した（図１参照）。

調心装置１０は、図４（ａ）に示すような保持部７を有している。保持部７は、狭帯域化素子４を保持している。本実施例では、保持部７として、狭帯域化素子４を吸着するコレットを用いた。ここで、ＬＤ素子２に対する狭帯域化素子４の姿勢および位置は、図４（ｂ）に示すように、（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）の６つのパラメータにより定義される。

Ｚは、ＬＤ素子２の光軸に沿う方向（Ｚ軸方向）における狭帯域化素子４の位置（座標）である。Ｘは、Ｚ軸に直交する任意の一方向（Ｘ軸方向）における位置である。Ｙは、Ｚ軸およびＸ軸の双方に直交する方向（Ｙ軸方向）における位置である。θｘは、Ｘ軸回りの狭帯域化素子４の角度（姿勢）である。θｙは、Ｙ軸回りの狭帯域化素子４の角度である。θｚは、Ｚ軸回りの狭帯域化素子４の角度である。

パラメータθｚは、ＬＤモジュール１の外部共振の特性に与える影響は小さい。一方、残りの５つのパラメータ（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ）は、ＬＤモジュール１の外部共振の特性に大きく影響する。そこで、表示器６に表示される狭帯域化光Ｌ２のパワーが最大となるように、保持部７を用いて狭帯域化素子４を平行移動または回転移動させて、上記５つのパラメータの最適値を求めた。例えばパラメータＸの場合は、保持部７を用いて狭帯域化素子４をＸ軸方向に平行移動させて、狭帯域化光Ｌ２のパワーが最大となる位置を、パラメータＸの最適値とする。同様に、パラメータθｘの場合は、保持部７を用いて狭帯域化素子４をＸ軸回りに回転させて、狭帯域化光Ｌ２のパワーが最大となる角度を、パラメータθｘの最適値とする。各パラメータの最適値を求める際のＬＤ素子２の駆動電流は、ＬＤ素子２の単独駆動時の閾値電流値（１．２１[Ａ]）よりも大きい２[Ａ]とした。

狭帯域化素子４の位置および姿勢を、各パラメータが上記のように求められた最適値となるように固定し、狭帯域化素子４の位置調整を完了した。その後、ＬＤ素子２が出射するレーザ光（単独出力光Ｌ１）のピーク波長を、駆動電流の値またはＬＤ素子２の温度（冷却条件）を変えることで調整して、狭帯域化素子４によって狭帯域化される波長範囲（以下、波長ロック範囲という）を調べた。実施例１においては、波長ロック範囲は狭帯域化素子４の反射波長に対して－８．６ｎｍ～１３．６ｎｍの合計２２．２ｎｍの範囲となった。

（比較例）
図５に示すような調心装置１００を構成した。調心装置１００は、散乱光モニタ１０１、ケーブル１０２、およびスペクトラムアナライザ１０３を有している。散乱光モニタ１０１は、センサ５の測定面で反射した一部の散乱光を受光する。ケーブル１０２は、シングルモード光ファイバを含んでおり、散乱光モニタ１０１で受光された散乱光をスペクトラムアナライザ１０３に入力する。スペクトラムアナライザ１０３は、入力された散乱光の波長スペクトルを解析する。狭帯域化素子４によってレーザ光が狭帯域化されると、狭帯域化素子４の反射波長帯と一致したピークが波長スペクトルに現れる。逆に言うと、スペクトラムアナライザ１０３によって解析された波長スペクトルに、狭帯域化素子４の反射波長帯と一致したピークが表れるか否かにより、レーザ光が狭帯域化素子４によって狭帯域化されたか否かを確認できる。

図６に、狭帯域化素子４が無い状態におけるレーザ光（すなわち単独出力光Ｌ１）の波長スペクトルをす。図７に、狭帯域化素子４を配置した状態におけるレーザ光（すなわち狭帯域化光Ｌ２）の波長スペクトルを示す。単独出力光Ｌ１の波長スペクトル（図６）と比較して、狭帯域化光Ｌ２の波長スペクトル（図７）では、ピーク波長帯が狭くなっていること（すなわち狭帯域化されていること）が判る。

比較例では、駆動電流を８[Ａ]とし、スペクトラムアナライザ１０３を用いて波長スペクトルを観察しながら各パラメータ（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ）を変化させた。そして、レーザ光の波長スペクトルが狭帯域化素子４によって狭帯域化される各パラメータの範囲を調べ、当該範囲の中央値を最適な値として採用した。例えばパラメータＸについては、保持部７を用いて狭帯域化素子４をＸ軸方向に移動させ、レーザ光の波長スペクトルが狭帯域化される最大のＸ座標（Ｘ_max）および最小のＸ座標（Ｘ_min）を調べる。そして、Ｘ_maxとＸ_minとの間の中央値を、パラメータＸの最適値とする。この手順を５つのパラメータ（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ）のそれぞれについて行うことで、各パラメータの最適値を求めた。

各パラメータ（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ）が、上記の手順で求められた最適値になるように狭帯域化素子４を固定し、位置調整を完了した。この状態で、実施例と同様に波長ロック範囲を調べると、波長ロック範囲は狭帯域化素子４の反射波長に対して－７．０ｎｍ～１１．０ｎｍの合計１８ｎｍとなった。

上記の通り、比較例の波長ロック範囲（合計１８ｎｍ）に対して、実施例の波長ロック範囲（合計２２．２ｎｍ）は広くなった。これは、実施例のほうが比較例よりも狭帯域化素子４の位置調整が正確であったことを意味する。

（実施例２）
ＬＤ素子２に供給する駆動電流の値を１～８[Ａ]の範囲で変化させ、狭帯域化素子４の位置（パラメータθｘ）を調整する際のパワー変動を測定した。本実施例では、単独駆動時の閾値電流値Ｉ_th：１．２[Ａ]、駆動電流Ｄを１８[Ａ]とした際のピーク波長：９８０ｎｍ、出射端面２ａにおける反射率Ｒ_f：１．１％、のＬＤ素子２を用いた。また、狭帯域化素子４として、波長９７６ｎｍにおける反射面４ａの反射率Ｒ_v：１０％のＶＢＧを用いた。駆動電流が１～４[Ａ]の結果を図８に示し、駆動電流が５～８[Ａ]の結果を図９に示す。

図８、図９の横軸はθｘの値である。図８、図９の縦軸は、θｘを変化させた際に最大となるレーザ光のパワーを１００％としたときの、各θｘの値に対するパワー比率である。
図８では、θｘ＝－０．０６°ときに、レーザ光のパワーが最大となっている。一方、図９では、θｘ＝－０．１２°およびθｘ＝－０．０１°のときに、レーザ光のパワーが最大となっている。

ここで、図８、図９における「非波長ロック範囲」とは、レーザ光の発振波長が狭帯域化素子４によってロックされていない範囲である。非波長ロック範囲では、ＬＤ素子２が出射した単独出力光Ｌ１のパワーがほぼそのまま測定される。狭帯域化素子４の位置が非波長ロック範囲にある場合、狭帯域化素子４が最適な位置から大きく離れている。図９に示すように、駆動電流が５～８[Ａ]の場合には、非波長ロック範囲においてレーザ光のパワーが最大となっている。このため、レーザ光のパワーだけをモニタして狭帯域化素子４の位置を調整しても、狭帯域化素子４を最適な位置に配置することができない。一方、図８に示すように、駆動電流が１～４[Ａ]の場合には、レーザ光のパワーだけをモニタし、パワーが最大となる位置（図８ではθｘ＝－０．０６°）を求めれば、狭帯域化素子４を最適な位置に配置することができる。

図８、図９のグラフの相違について、より詳しく説明する。駆動電流が５～８[Ａ]において、非波長ロック範囲におけるパワーが波長ロック範囲におけるパワーよりも大きくなった原因は、先述の条件式（ii）により説明できる。つまり、駆動電流Ｄの値が、交点電流値Ｃよりも大きいため、狭帯域化素子４により狭帯域化されたレーザ光（狭帯域化光Ｌ２）のパワーを、ＬＤ素子２の単独出力光Ｌ１のパワーが上回ってしまったためである。これに対して、駆動電流が１～４[Ａ]の場合には、駆動電流Ｄの値が交点電流値Ｃより小さいことで、狭帯域化光Ｌ２のパワーのほうが、単独出力光Ｌ１のパワーより大きくなった。以上のことから、狭帯域化素子４の位置を調整する際の駆動電流Ｄを、交点電流値Ｃより小さくすることの優位性が確認された。

特に、駆動電流を１～３[Ａ]とした場合には、非波長ロック範囲におけるパワー（すなわち単独出力光Ｌ１のパワー）を、狭帯域化光Ｌ２のパワーの最大値（すなわち、狭帯域化素子４が最適な位置にあるときの狭帯域化光Ｌ２のパワー）が大きく上回る。具体的には、駆動電流Ｄが３[Ａ]の場合には、狭帯域化光のパワーの最大値を１００％としたとき、単独出力光Ｌ１のパワーが９５％以下となる。また、駆動電流Ｄが２[Ａ]の場合には、狭帯域化光のパワーの最大値を１００％としたとき、単独出力光Ｌ１のパワーが８０％以下となる。このように、単独出力光Ｌ１のパワーと狭帯域化光Ｌ２のパワーの最大値との差が大きいほど、狭帯域化素子４が最適な位置から微小にずれたときのパワーの減少量が大きい。したがって、ＬＤモジュール１から出射されるレーザ光のパワーをモニタすることで、より容易かつ正確に狭帯域化素子４の最適な位置を求めることが可能である。

なお、駆動電流が１[Ａ]の場合には、ＬＤ素子２の単独駆動時の閾値電流値Ｉ_th：１．５[Ａ]よりも駆動電流の値が小さいが、狭帯域化素子４およびＬＤ素子２により外部共振器を構成することで閾値電流値が下がるため、駆動電流がＩ_thより小さくてもレーザ発振する。しかしながら、外部共振器を構成した場合の閾値電流値は、Ｉ_thや狭帯域化素子４の反射率に左右されるため、その値を正確に予測することが難しい。この理由により、駆動電流をＩ_th以下の値に設定して狭帯域化素子４の位置決め工程を行うことは好ましくない。

以上を総合すると、好ましいＬＤモジュール１の製造方法は、ＬＤ素子２に所定の駆動電流Ｄを供給して単独出力光Ｌ１を出射させ、単独出力光Ｌ１がＬＤ素子２と狭帯域化素子４との間で共振するとともに、狭帯域化素子４によって狭帯域化された状態で出力された狭帯域化光Ｌ２のパワーをモニタし、狭帯域化光Ｌ２のパワーが最大となるように狭帯域化素子４を位置決めする工程を有する。そして、駆動電流Ｄの値は、ＬＤ素子２が単独出力光Ｌ１を出射可能となる閾値電流値Ｉ_thの値よりも大きく、単独出力光Ｌ１と狭帯域化光Ｌ２とでパワーが等しくなる交点電流値Ｃより小さい。このような製造方法によれば、狭帯域化光Ｌ２のパワーが最大となる位置が、狭帯域化素子４の理想的な位置として定まるため、狭帯域化素子４を容易に位置決めすることが可能となる。

また、駆動電流は、狭帯域化光Ｌ２のパワーの最大値を１００％としたとき、単独出力光Ｌ１のパワーが９５％以下となる値であることが好ましい。この場合、狭帯域化素子４が理想的な位置からずれたときの狭帯域化光Ｌ２のパワーの減少量が大きくなり、より容易に狭帯域化素子４を理想的な位置に位置決めしやすくなる。

また、駆動電流は、狭帯域化光Ｌ２のパワーの最大値を１００％としたとき、単独出力光Ｌ１のパワーが８０％以下となる値であることがより好ましい。この場合、狭帯域化素子４が理想的な位置からずれたときの狭帯域化光Ｌ２のパワーの減少量がさらに大きくなり、さらに容易に狭帯域化素子４を理想的な位置に位置決めしやすくなる。

また、ＬＤモジュール１は、ＬＤ素子２と狭帯域化素子４との間に配置され、単独出力光Ｌ１を平行光とするコリメートレンズ３を備えてもよい。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態および実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前記実施例では狭帯域化素子４としてＶＢＧを用いたが、ＶＢＧ以外の狭帯域化素子４（例えばＶＨＧ、ＦＢＧ）を用いても、同様の効果が得られる。
また、前記実施形態において説明したＬＤモジュール１の製造方法を、ＬＤモジュール１を励起光源とするファイバレーザ装置に応用してもよい。この場合、ファイバレーザ装置の製造方法は、前記実施形態で説明したように狭帯域化素子４をＬＤ素子２に対して位置決めしてＬＤモジュール１を構成する工程と、ＬＤモジュール１と増幅用光ファイバとを光学的に接続する工程と、を少なくとも有する。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。

１…ＬＤモジュール２…ＬＤ素子３…コリメートレンズ４…狭帯域化素子Ｃ…交点電流値Ｄ…駆動電流Ｌ１…単独出力光Ｌ２…狭帯域化光

Claims

ＬＤ素子および所定の波長帯の光を反射するように構成された狭帯域化素子を備えるＬＤモジュールの製造方法であって、
前記ＬＤ素子に所定の駆動電流を供給して単独出力光を出射させ、前記単独出力光が、前記ＬＤ素子と前記狭帯域化素子との間で共振するとともに、前記狭帯域化素子によって狭帯域化された状態で出力された狭帯域化光のパワーをモニタし、前記狭帯域化光のパワーが最大となるように前記狭帯域化素子を位置決めする工程を有し、
前記駆動電流の値は、前記ＬＤ素子が前記単独出力光を出射可能となる閾値電流値よりも大きく、前記単独出力光と前記狭帯域化光とでパワーが等しくなる交点電流値より小さい、ＬＤモジュールの製造方法。
前記駆動電流は、前記狭帯域化光のパワーの最大値を１００％としたとき、前記単独出力光のパワーが９５％以下となる値である、請求項１に記載のＬＤモジュールの製造方法。
前記駆動電流は、前記狭帯域化光のパワーの最大値を１００％としたとき、前記単独出力光のパワーが８０％以下となる値である、請求項１または２に記載のＬＤモジュールの製造方法。
前記ＬＤモジュールは、前記ＬＤ素子と前記狭帯域化素子との間に配置され、前記単独出力光を平行光とするコリメートレンズを備える、請求項１から３のいずれか１項に記載のＬＤモジュールの製造方法。