JP2022112609A - 発光装置、光源装置、光ファイバレーザ、および発光装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、より改善された新規な発光装置、光源装置、光ファイバレーザ、および発光装置の製造方法を得る。
【解決手段】発光装置は、レーザ光を出射する発光素子と、当該発光素子が出射したレーザ光を屈折するレンズと、発光素子およびレンズを収容し当該レンズからのレーザ光を透過する窓部が設けられた筐体と、当該筐体の外面の一部である伝熱面と、を有した発光ユニットと、伝熱面と面し当該伝熱面からの熱を受ける受熱面を有したベースと、少なくとも一部が伝熱面と受熱面との間に介在し、発光ユニットとベースとを接合する第一接合部と、第一接合部とは別に発光ユニットとベースとを接合する第二接合部と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、発光装置、光源装置、光ファイバレーザ、および発光装置の製造方法に関する。

従来、発光装置として、チップオンサブマウントを有した半導体レーザモジュールが知られている（例えば、特許文献１）。チップオンサブマウントは、サブマウントと当該サブマウント上に実装された発光素子とを有している。また、サブマウントにはレンズが取り付けられており、これにより、チップオンサブマウントとレンズとが一体化されたサブアセンブリが構成されている。

このようなサブアセンブリに関しては、発光素子から出射してレンズを透過したレーザ光を検出しながら、サブマウントに対するレンズの位置や姿勢が調整され、当該調整された位置や姿勢でレンズがサブマウントに固定される。これにより、レンズを透過したレーザ光が所期の方向に進むよう、サブアセンブリ毎にレーザ光の光軸が調整される。

特開２０１６－１６４６７１号公報

ところで、この種の発光装置では、防塵性を高める観点から、上述したサブアセンブリを筐体内に収容した発光ユニットの開発が進められている。

このような発光ユニットでは、当該発光ユニットが組み立てられた状態では、レンズが筐体内に収容されているため、従来のようなサブマウントに対するレンズの位置や姿勢の調整を行うことができない。

とはいえ、発光ユニットが組み立てられる前に、筐体に未だ収容されていないサブアセンブリについて、従来のようにレーザ光を出射しながらサブマウントに対するレンズの位置や姿勢の調整を行うと、当該調整中においてレーザ光の出射状態での光集塵を防止できない分、信頼性が低下する虞がある。すなわち、サブアセンブリを筐体内に収容した効果が損なわれてしまう。

そこで、本発明の課題の一つは、例えば、発光ユニットのレーザ光の光軸調整をより容易に行うことができるような、より改善された新規な発光装置、光源装置、光ファイバレーザ、および発光装置の製造方法を得ること、である。

本発明の発光装置は、例えば、レーザ光を出射する発光素子と、当該発光素子が出射したレーザ光を屈折するレンズと、前記発光素子および前記レンズを収容し当該レンズからの前記レーザ光を透過する窓部が設けられた筐体と、当該筐体の外面の一部である伝熱面と、を有した発光ユニットと、前記伝熱面と面し当該伝熱面からの熱を受ける受熱面を有したベースと、少なくとも一部が前記伝熱面と前記受熱面との間に介在し、前記発光ユニットと前記ベースとを接合する第一接合部と、前記第一接合部とは別に前記発光ユニットと前記ベースとを接合する第二接合部と、を備える。

前記発光装置にあっては、前記第二接合部の少なくとも一部は、前記伝熱面と前記受熱面との間のギャップの外に位置するかあるいは当該ギャップから露出してもよい。

前記発光装置にあっては、前記発光ユニットは、前記伝熱面から離れた第一部位を有し、前記第二接合部は、前記第一部位と前記ベースとを接合してもよい。

前記発光装置にあっては、前記第一接合部の材料と前記第二接合部の材料とが異なってもよい。

前記発光装置にあっては、前記第一接合部は、加熱により溶融した後に冷却により固化して接合状態となる材料で作られてもよい。

前記発光装置にあっては、前記第一接合部は、はんだを含んでもよい。

前記発光装置にあっては、前記第二接合部は、流動状態から固化して接合状態となる材料であって、固化した後には前記第一接合部の融点以下で溶融しない材料で作られてもよい。

前記発光装置にあっては、前記第二接合部は、電磁波の照射によって流動状態から固化して接合状態となる材料で作られてもよい。

前記発光装置にあっては、前記ベースに、前記第二接合部に向けて照射される電磁波との干渉を避けるクリアランスが設けられてもよい。

前記発光装置にあっては、前記第二接合部は、加熱によって流動状態から固化して接合状態となる材料で作られてもよい。

前記発光装置にあっては、前記第二接合部の体積は、前記第一接合部の体積よりも小さくてもよい。

前記発光装置にあっては、前記第二接合部は、溶接部であってもよい。

前記発光装置にあっては、前記ベースには、表面と、当該表面から凹み側面と前記受熱面としての底面とを有した凹部と、が設けられ、前記第二接合部は、前記側面および前記表面のうち少なくとも一方と接合されてもよい。

前記発光装置にあっては、前記ベースは、前記受熱面から離間した第二部位を有し、前記第二接合部は、前記発光ユニットと前記第二部位とを接合してもよい。

前記発光装置は、前記発光ユニットとしての複数の発光ユニットと、前記受熱面として階段状に配置された複数の受熱面と、前記ベースに設けられ、前記複数の受熱面のうち互いに隣り合った二つの受熱面の間に位置された少なくとも一つの段差面と、を備え、前記第二接合部は、前記二つの受熱面のうち当該第二接合部が接合される前記発光ユニットの前記伝熱面から離れた受熱面および前記段差面のうち少なくとも一方と接合されてもよい。

前記発光装置にあっては、前記伝熱面および前記受熱面のうちの一方が凸曲面を有するとともに、前記伝熱面および前記受熱面のうちの他方が略一定の間隔をあけて前記凸曲面に略沿った凹曲面を有してもよい。

前記発光装置にあっては、前記発光ユニットと前記ベースとが、当該発光ユニットおよび当該ベースとは別の部材および前記第二接合部を介して接合されてもよい。

前記発光装置にあっては、前記発光素子は、速軸と遅軸とを有し、レーザ光の出力が５［Ｗ］以上であってもよい。

前記発光装置にあっては、前記レンズは、前記発光素子から出射されたレーザ光をコリメートするコリメートレンズであってもよい。

前記発光装置は、前記発光ユニットとしての複数の発光ユニットと、前記発光ユニットのそれぞれから出射されたレーザ光を光ファイバに導く光学部品と、を備えてもよい。

本発明の発光装置は、例えば、レーザ光を出射する発光素子を有した発光ユニットと、前記発光ユニットを支持するベースと、前記発光ユニットと前記ベースとを接合する第一接合部と、当該第一接合部とは材質が異なり前記発光ユニットと前記ベースとを接合する第二接合部と、を備える。

前記発光装置では、前記第二接合部による前記発光ユニットと前記ベースとの接合強度は、前記第一接合部による前記発光ユニットと前記ベースとの接合強度よりも低くてもよい。

本発明の光源装置は、例えば、前記発光装置を備える。

本発明の光ファイバレーザは、例えば、前記光源装置と、前記光源装置から出射されたレーザ光を増幅する増幅光ファイバと、を備える。

本発明の発光装置の製造方法は、例えば、前記発光装置は、レーザ光を出射する発光素子と、当該発光素子が出射したレーザ光を屈折するレンズと、前記発光素子および前記レンズを収容し当該レンズからの前記レーザ光を透過する窓部が設けられた筐体と、当該筐体の外面の一部である伝熱面と、を有した発光ユニットと、前記伝熱面と面し当該伝熱面からの熱を受ける受熱面を有したベースと、を備え、前記製造方法は、前記発光ユニットと前記ベースとの相対的な位置および姿勢のうち少なくとも一方を調整する第一工程と、前記第一工程において相対的な位置および姿勢のうち少なくとも一方が調整された前記発光ユニットと前記ベースとを第二接合部で接合する第二工程と、前記第二接合部で接合された前記発光ユニットと前記ベースとを第一接合部で接合する第三工程と、を備える。

本発明によれば、より改善された新規な発光装置、光源装置、光ファイバレーザ、および発光装置の製造方法を得ることができる。

図１は、第１実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な平面図である。 図２は、第１実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な側面図（一部断面図）である。 図３は、第１実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な正面図（一部断面図）である。 図４は、第１実施形態の発光装置における発光ユニットとベースとの接合方法を示す例示的かつ模式的な側面図（一部断面図）であって、ベースに接合材が塗布あるいは載置された状態を示す図である。 図５は、第１実施形態の発光装置における発光ユニットとベースとの接合方法を示す例示的かつ模式的な側面図（一部断面図）であって、接合材上に発光ユニットが載置された状態を示す図である。 図６は、第１実施形態の発光装置における発光ユニットとベースとの接合方法を示す例示的かつ模式的な側面図（一部断面図）であって、発光ユニットの位置あるいは姿勢が調整された状態を示す図である。 図７は、第１実施形態の発光装置における発光ユニットとベースとの接合方法を示す例示的かつ模式的な側面図（一部断面図）であって、位置あるいは姿勢が調整された発光ユニットが接合材によってベースと接合された状態を示す図である。 図８は、第２実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な正面図（一部断面図）である。 図９は、第３実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な正面図（一部断面図）である。 図１０は、第４実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な正面図（一部断面図）である。 図１１は、第４実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な平面図である。 図１２は、第５実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な平面図である。 図１３は、第６実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な正面図（一部断面図）である。 図１４は、第６実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な平面図である。 図１５は、第７実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な正面図（一部断面図）である。 図１６は、第７実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な平面図である。 図１７は、第８実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な正面図（一部断面図）である。 図１８は、第９実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な側面図（一部断面図）であって、接合材の未接合状態を示す図である。 図１９は、第９実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な側面図（一部断面図）であって、接合材の接合状態を示す図である。 図２０は、第１０実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な側面図（一部断面図）である。 図２１は、第１１実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な斜視図である。 図２２は、第１２実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な斜視図である。 図２３は、第１３実施形態の発光装置の例示的な模式図である。 図２４は、第１４実施形態の光源装置の例示的な模式図である。 図２５は、第１５実施形態の光ファイバレーザの例示的な模式図である。 図２６は、第１６実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な平面図である。 図２７は、第１６実施形態の発光装置の例示的かつ模式的な側面図（一部断面図）である。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

以下に示される複数の実施形態は、同様の構成を備えている。よって、各実施形態の構成によれば、当該同様の構成に基づく同様の作用および効果が得られる。また、以下では、それら同様の構成には同様の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される場合がある。

本明細書において、序数は、部材や、部位等を区別するために便宜上付与されており、優先順位や順番を示すものではない。

また、各図において、Ｘ方向を矢印Ｘで表し、Ｙ方向を矢印Ｙで表し、Ｚ方向を矢印Ｚで表す。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに交差するとともに互いに直交している。

［第１実施形態］
図１は、発光装置１００Ａ（１００）の平面図である。図２は、発光装置１００Ａの側面図であって、図１のII－II断面を含んでいる。また、図３は、発光装置１００Ａの正面図であって、図１のIII－III断面を含んでいる。

図１～３に示されるように、発光装置１００Ａは、発光ユニット１０と、ベース１０１と、を備えている。なお、本実施形態では、説明を簡単にするため、発光ユニット１０が一つである構成が例示されるが、ベース１０１と複数の発光ユニット１０とを備える発光装置１００についても、各発光ユニット１０に対する本実施形態と同様の構成および方法について、同様の作用および効果が得られる。

［発光ユニット］
図１，２に示されるように、発光ユニット１０は、筐体２０と、サブアセンブリ３０と、を有している。図１，２では、発光ユニット１０の筐体２０が部分的に破断され、発光ユニット１０の内部の構成が示されている。なお、図１，２において、レーザ光の光軸を一点鎖線Ａｘで示している。

サブアセンブリ３０は、サブマウント３１と、発光素子３２と、レンズ３３と、を有している。

サブマウント３１は、例えば、Ｚ方向に薄い扁平な直方体状の形状を有している。また、サブマウント３１は、例えば、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）や、セラミック、ガラスのような、熱伝導率が比較的大きい絶縁材料で作られうる。サブマウント３１上には、発光素子３２に電力を供給する電極として、メタライズ層３１ａが形成されている。サブマンと３１は、筐体２０の底壁２１上に実装されている。

発光素子３２は、例えば、速軸（ＦＡ）と遅軸（ＳＡ）とを有し、出力が５［Ｗ］以上の半導体レーザ素子である。発光素子３２は、Ｘ方向に延びている。発光素子３２は、Ｚ方向と直交したＸ方向の端部に位置する出射面３２ａに設けられた出射開口（不図示）から、当該Ｘ方向に、レーザ光を出射する。本実施形態では、発光素子３２の速軸はＺ方向に沿い、かつ遅軸はＹ方向に沿っている。

レンズ３３は、サブマウント３１のＸ方向の端面に取り付けられ、発光素子３２の出射面３２ａに対してＸ方向に隣接して配置されている。レンズ３３は、発光素子３２からのレーザ光を屈折するとともに透過する。発光素子３２から出射し、レンズ３３を透過したレーザ光は、Ｘ方向に向かう。また、レンズ３３は、例えば、コリメートレンズであり、速軸において、レーザ光をコリメートする。

筐体２０は、箱形の形状を有し、ハウジングとも称されうる。筐体２０は、その内部に収容室Ｒを形成している。筐体２０は、収容室Ｒ内に、サブアセンブリ３０を収容している。筐体２０は、収容室Ｒを気密封止し、これにより、サブアセンブリ３０に筐体２０外から、液体や、気体、塵芥等が作用するのを防止している。また、収容室Ｒ内には、例えば、不活性ガスが封入される。

筐体２０は、例えば、銅や銅合金のような、熱伝導率の高い材料で作られている。

筐体２０の底壁２１は、筐体２０のＺ方向の反対方向の端部に位置している。底壁２１は、Ｚ方向と交差し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。底壁２１は、四角形状かつ板状の形状を有している。

底壁２１のＺ方向の反対側の下面２１ａは、Ｚ方向の反対方向を向いている。下面２１ａは、Ｚ方向と交差し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。下面２１ａは、平面である。

筐体２０の側壁の一つである前壁２２は、筐体２０のＸ方向の端部に位置している。前壁２２は、Ｘ方向と交差し、Ｙ方向およびＺ方向に延びている。前壁２２は、四角形状かつ板状の形状を有している。

また、前壁２２には、開口部２２ａが設けられている。開口部２２ａは、本実施形態では一例として円形であるが、例えば四角形のような他の形状であってもよい。開口部２２ａには、窓部材２３が嵌められている。窓部材２３は、レーザ光を透過する性質を有している。すなわち、窓部材２３は、発光素子３２が出射するレーザ光に対して透明である。窓部材２３は、窓部の一例である。

［ベース］
図２，３に示されるように、発光ユニット１０を支持するベース１０１は、Ｚ方向と交差し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。ベース１０１は、板状の形状を有している。ベース１０１は、例えば、無酸素銅のような、熱伝導率の高い材料で作られている。

ベース１０１のＺ方向の表面１０１ａは、Ｚ方向と交差し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。表面１０１ａは、平面である。

ベース１０１には、表面１０１ａからＺ方向の反対方向に凹んだ凹部１０１ｂが設けられている。図１～３に示されるように、凹部１０１ｂは、平面視で四角形状のキャビティを形成し、底面１０１ｂ１と、側面１０１ｂ２と、を有している。底面１０１ｂ１は、Ｚ方向を向き、Ｚ方向と交差し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。底面１０１ｂ１および側面１０１ｂ２は、それぞれ平面である。

［接合部］
図２，３に示されるように、発光ユニット１０とベース１０１とは、接合材４１によって接合されている。接合材４１は、発光ユニット１０の底壁２１の下面２１ａとベース１０１の底面１０１ｂ１との間に比較的薄く介在し、Ｚ方向と交差し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。接合材４１の高さは、例えば、２０［μｍ］以上かつ１５０［μｍ］以下である。接合材４１は、熱伝導性を有した接合剤であり、一例としては、はんだを含む接合剤である。

発光ユニット１０とベース１０１とは、接合材４１を介して、機械的に接続されるとともに熱的に接続されている。すなわち、発光素子３２で生じた熱は、サブマウント３１、底壁２１、および接合材４１を介して、ベース１０１に伝達される。底壁２１の下面２１ａは伝熱面の一例であり、凹部１０１ｂの底面１０１ｂ１は受熱面の一例である。なお、本実施形態では、接合材４１は、下面２１ａと底面１０１ｂ１との間のギャップの略全体に亘って介在しているが、これには限定されず、下面２１ａと底面１０１ｂ１との間には、部分的に接合材４１が介在しない部分が存在してもよい。また、接合材４１は、下面２１ａと底面１０１ｂ１との間から部分的にはみ出してもよい。すなわち、接合材４１の少なくとも一部が、下面２１ａと底面１０１ｂ１との間に介在している。接合材４１は、第一接合部の一例である。

接合材４１は、加熱により溶融した後に冷却により固化して接合状態となる材料で作られている。接合材４１は、例えば、シート状はんだあるいははんだペーストである。

また、図１，３に示されるように、発光ユニット１０とベース１０１とは、接合材４２によっても接合されている。接合材４２は、ベース１０１の表面１０１ａおよび凹部１０１ｂの側面１０１ｂ２と筐体２０の側面２０ａとの間に介在している。すなわち接合材４２は、表面１０１ａと側面１０１ｂ２との間のエッジ１０１ｂ３と側面２０ａとの間に介在している。また、接合材４２は、側面２０ａのうち下面２１ａからＺ方向に離れた部位と接合されている。なお、図１に示されるように、接合材４２は、Ｘ方向に延びているが、これには限定されない。接合材４２は、第二接合部の一例である。また、側面２０ａのうち、接合材４２が接合された下面２１ａからＺ方向に離れた部位は、第一部位の一例である。また、側面１０１ｂ２のうち、底面１０１ｂ１から離れた部位、エッジ１０１ｂ３、および表面１０１ａは、第二部位の一例である。

接合材４２は、接合材４１とは異なる材料で作られている。接合材４２は、例えば、紫外線硬化性や可視光硬化性の接着剤、すなわち電磁波硬化性の接着材である。また、接合材４２による発光ユニット１０とベース１０１との接合強度は、接合材４１による発光ユニット１０とベース１０１との接合強度よりも低い。この場合の接合強度は、発光ユニット１０にベース１０１に対して相対的にＺ方向に荷重を印加して当該発光ユニット１０をベース１０１から取り外す際の、当該荷重として定義することができる。

［接合方法］
図４～７は、発光ユニット１０とベース１０１との接合方法の各ステップを示す側面図であって、図２と同等位置での断面図を含む図である。

図４は、ベース１０１に接合材４１がセットされた状態を示している。図４に示されるステップにおいて、ベース１０１は、表面１０１ａおよび凹部１０１ｂの底面１０１ｂ１がＸ方向に沿う姿勢にセットされている。接合材４１は、凹部１０１ｂの底面１０１ｂ１上に、当該底面１０１ｂ１に沿って延びた状態に敷かれるかあるいは塗布される。この際、凹部１０１ｂは、接合材４１をセットする場所の大まかな目安になるとともに、接合材４１の位置決めとしても機能する。このステップにおいて、接合材４１は、接合されていない状態である。以下、この状態を、本明細書では未接合状態Ｓ１と称する。なお、図４の例では、未接合状態Ｓ１の接合材４１は、底面１０１ｂ１上で略一定の厚さで延びているが、これには限定されず、例えば、底面１０１ｂ１上に塊状にあるいは場所によりＺ方向の厚さが異なる状態で載置されてもよい。

図４の状態よりも後のステップにおいて、図５のように、接合材４１上に発光ユニット１０が仮置きされてもよい。なお、このステップは必須ではない。

図５に示されるように、この例では、発光ユニット１０から出射されるレーザ光の光軸Ａｘｒ、すなわち発光素子３２から出射されレンズ３３および窓部材２３を透過したレーザ光の光軸Ａｘｒが、設計上の公差範囲の中央値となるＸ方向に沿う光軸Ａｘｄに対して、Ｚ方向の反対方向に傾いている場合を想定する。この場合、当該発光ユニット１０からのレーザ光の光軸Ａｘｒは、発光ユニット１０の下面２１ａがＸ方向に沿う姿勢で、Ｘ方向に向かうにつれてＺ方向の反対方向に向かう。

図６は、ベース１０１に対して図５の発光ユニット１０の相対的な位置および姿勢が調整された状態を示している。上述したように、図５の例では、発光ユニット１０からのレーザ光の光軸Ａｘｒが光軸Ａｘｄに対してＺ方向の反対方向に傾いている。よって、この傾きを補正するため、不図示の把持装置は、発光ユニット１０の筐体２０を把持し、図６に示されるように、当該筐体２０をＸ方向に向かうにつれてＺ方向に向かうように傾ける。これにより、光軸ＡｘｒがＸ方向に沿う状態が得られる。把持装置は、このようにして調整された位置および姿勢で、発光ユニット１０を保持する。なお、ここでは、発光ユニット１０および光軸Ａｘｒの姿勢（角度）を補正する場合を例示したが、これには限定されず、発光ユニット１０および光軸Ａｘｒの姿勢は調整可能な範囲内において任意の姿勢に変更可能であるし、発光ユニット１０および光軸Ａｘｒの位置も調整可能な範囲内において任意の位置に変更可能である。

ベース１０１に対する発光ユニット１０の相対的な位置および姿勢の調整は、発光ユニット１０から出射されたレーザ光を検出しながら実行される。この際、発光素子３２を含むサブアセンブリ３０は筐体２０内に収容され、防塵されているため、筐体２０内で光集塵による問題は生じない。

次に、把持装置が図６の位置および姿勢で発光ユニット１０を把持した状態で、図１，３に示される位置に、流動状態の接合材４２が塗布される。続いて、接合材４２には紫外線や可視光のような当該接合材４２を固化する電磁波が照射され、これにより接合材４２は、固化し、発光ユニット１０とベース１０１とを接合した接合状態となる。接合材４２が接合状態となった時点で、把持装置による発光ユニット１０の把持が解除される。なお、流動状態の接合材４２が塗布されている状態で、ベース１０１に対する発光ユニット１０の相対的な位置および姿勢が調整され、その後、接合材４２が固化されてもよい。

その後、接合材４１は、リフロー処理される。すなわち、未接合状態Ｓ１の接合材４１は加熱されて溶融した後、冷却されて固化し、発光ユニット１０とベース１０１とを接合した接合状態Ｓ２となる。図７は、発光ユニット１０とベース１０１とが、接合状態Ｓ２の接合材４１によって接合された状態を示している。

ここで、図７を図６と比較すれば明らかとなるように、図６において、発光ユニット１０の傾きにより、下面２１ａと底面１０１ｂ１との間のギャップｇが大きく、未接合状態Ｓ１では接合材４１が存在していなかった箇所が、図７においては、接合状態Ｓ２の接合材４１で埋められている。これは、接合材４１が、加熱されて溶融した流動状態において、その表面張力によって、下面２１ａおよび底面１０１ｂ１の双方に沿って濡れ広がるからである。また、このような表面張力を利用したギャップｇへの接合材４１の充填のため、未接合状態Ｓ１での接合材４１の体積は、接合状態Ｓ２においてギャップｇの最大体積以上となるように設定するのが好ましい。ギャップｇの最大体積は、寸法公差や製造ばらつきから求めることができる。また、このような充填のため、例えば、図５に示されるように、未接合状態Ｓ１の接合材４１の大きさを、Ｙ方向の幅が下面２１ａのＹ方向の幅と同じであり、かつＸ方向の長さＬ２が下面２１ａのＸ方向の長さＬ１よりも大きくなるよう、設定することができる。

また、上述した方法での接合を達成するには、接合材４１がリフロー処理される間、接合材４２は、図６に示されるような相対的な位置および姿勢が調整された状態を維持すること、すなわち接合状態を維持することが必要である。このため、接合材４２は、固化した後は、少なくとも接合材４１の融点以下で溶融しない材料で作られる。接合材４１がはんだを含む場合、当該接合材４１の融点は、例えば、１５０［℃］程度である。

以上、説明したように、本実施形態では、発光ユニット１０とベース１０１とが、接合材４１（第一接合部）および接合材４２（第二接合部）によって、接合されている。仮に、接合材４２が無い場合、把持装置は、接合材４１が流動状態から固化されて接合状態となるまでの間、発光ユニット１０を調整された位置および姿勢で把持しておくことが必要となる。この場合、例えば、把持装置について接合材４１の溶融状態となる温度に対する耐熱性が必要となったり、複数の発光ユニット１０をベース１０１に一度に接合する場合には把持装置が大がかりなものになったり、という課題が生じる。この点、本実施形態では、接合材４１による熱伝導性を有したより強固な接合と接合材４２による仮接合とで機能を分けることができ、接合材４１が流動状態から固化されて接合状態となるまでの間、接合材４２がベース１０１に対して発光ユニット１０を調整された位置および姿勢で仮保持しておくことができる。このため、把持装置をより簡素化することができたり、発光ユニット１０とベース１０１との接合工程をより簡素化して接合工程全体の所要時間をより短縮することができたり、といった利点が得られる。

また、仮に、接合材４２が無く、発光ユニット１０とベース１０１とが接合材４１のみによって接合されている構成においては、各発光ユニット１０は、ベース１０１に対する位置および姿勢の調整後、当該ベース１０１に接合材４１によって比較的強固に固定されることになる。このため、少なくとも一つの発光ユニット１０とベース１０１とが接合材４１によって接合された後に、発光ユニット１０を含む発光装置１００のいずれかの部位で何らかの不具合が生じ、ベース１０１に取り付けた発光ユニット１０を当該ベース１０１から取り外したい状況となった場合に、例えば、発光ユニット１０の取り外しや別の発光ユニット１０への交換の作業に手間を要したり、発光ユニット１０をベース１０１から取り外せない場合には発光装置１００の全体が要求仕様を満たせない不具合品となって場合によっては不具合の無い発光ユニット１０を含む発光装置１００を廃棄せざるを得なくなったりする虞もある。この点、本実施形態によれば、接合材４２は、接合強度が接合材４１による接合強度よりも低い所謂仮保持あるいは仮固定の状態で発光ユニット１０とベース１０１とを接合しているため、発光ユニット１０のベース１０１に対する位置および姿勢の調整後においても、接合材４１による発光ユニット１０とベース１０１との接合の前であれば、発光ユニット１０をベース１０１から比較的容易に取り外すことができる。すなわち、本実施形態によれば、発光ユニット１０のベース１０１に対する位置および姿勢の調整後であっても、不具合の生じた発光ユニット１０をより容易に取り外すことができたり、発光ユニット１０をより容易に交換することができたり、ひいては発光装置１００の歩留まりを向上できたり、といった効果が得られる。このような観点において、複数の発光ユニット１０の接合材４１によるベース１０１への接合工程は、一括して、すなわち同時並行的に行うのが好適である。また、接合材４２は、例えば、熱の印加のような何らかの物理的あるいは化学的な作用によって固化状態から流動状態となる可逆性を有した接合材４２であってもよい。

また、本実施形態では、接合材４２は、下面２１ａ（伝熱面）と底面１０１ｂ１（受熱面）との間のギャップｇの外に位置している。また、接合材４２は、筐体２０の側面２０ａのうち下面２１ａから離れた部位（第一部位）とベース１０１とを接合している。また、接合材４２は、筐体２０と、ベース１０１の側面１０１ｂ２のうち底面１０１ｂ１から離れた部位、エッジ１０１ｂ３、および表面１０１ａ（第二部位）とを接合している。このような構成によれば、接合材４２の塗布や固化をより容易に行うことができる。

また、本実施形態では、接合材４２は、電磁波硬化性の樹脂材料で作られている。よって、位置および姿勢の調整の後または前に流動性を有した接合材４２を塗布し、位置および姿勢が調整された状態で接合材４２に電磁波を照射して接合材４２を固化するという、比較的容易な作業によって接合材４２による発光ユニット１０とベース１０１との仮接合状態を得ることができる。

また、本実施形態では、接合材４２の体積は、接合材４１の体積よりも小さい。このような構成によれば、接合材４１による所要の伝熱量を確保しながら、接合材４２の無駄を減らすことができる。

また、本実施形態では、ベース１０１には、表面１０１ａと当該表面１０１ａから凹む凹部１０１ｂと、が設けられ、接合材４２は、凹部１０１ｂの側面１０１ｂ２および表面１０１ａのうち少なくとも一方と接合されている。このような構成によれば、凹部１０１ｂ内に発光ユニット１０が収容された構成において、接合材４２を、塗布や固化をより容易に行える位置に配置することができる。

また、本実施形態では、発光素子３２の出力は、例えば５［Ｗ］以上である。発光素子３２からのレーザ光の出力が大きいほど、光集塵が生じやすくなる。よって、本実施形態のように筐体２０内にサブアセンブリ３０が収容された構成は、発光素子３２からのレーザ光の出力が５［Ｗ］以上である場合に好ましい。

［第２実施形態］
図８は、第２実施形態の発光装置１００Ｂ（１００）の正面図である。図８に示されるように、本実施形態では、接合材４２が、部分的に、下面２１ａと底面１０１ｂ１との間のギャップｇ内に位置している。このような構成では、接合材４２を、発光ユニット１０が無い状態でベース１０１に対して塗布あるいは載置しておき、その後、ベース１０１および接合材４２に対して発光ユニット１０を近づけることにより、発光ユニット１０とベース１０１との間に接合材４２が介在した状態を得ることができる。本実施形態によれば、発光ユニット１０が存在する状態で接合材４２を塗布あるいは載置する場合に比べて、より容易に接合材４２を塗布あるいは載置することができるという利点が得られる。

また、本実施形態でも、接合材４２の体積は、接合材４１の体積よりも小さい。このような構成によれば、接合材４１による所要の伝熱量を確保しながら、接合材４２の無駄を減らすことができる。

また、本実施形態では、接合材４２は、熱硬化性の樹脂材料で作られている。よって、位置および姿勢の調整の後または前に流動性を有した接合材４２を塗布し、位置および姿勢が調整された状態で接合材４２に例えばヒートガン等によって熱を与えて接合材４２を固化するという、比較的容易な作業によって接合材４２による発光ユニット１０とベース１０１との仮接合状態を得ることができる。なお、接合材４２の熱硬化温度は、例えば、接合材４１の融点よりも低い。

［第３実施形態］
図９は、第３実施形態の発光装置１００Ｃ（１００）の正面図である。図９に示されるように、本実施形態でも、第２実施形態と同様に、接合材４２は、下面２１ａと底面１０１ｂ１との間のギャップｇ内で、接合材４１よりも外側に位置している。

また、本実施形態では、接合材４２は、例えば、電磁波硬化性の接着剤であるとともに、部分的にギャップｇの外側に露出している。

さらに、本実施形態では、凹部１０１ｂの側面１０１ｂ２が、底面１０１ｂ１からＺ方向に離れるにつれて、Ｙ方向またはＸ方向に沿って、底面１０１ｂ１から離れる方向に傾斜している。

本実施形態によれば、このような接合材４２の構成および配置、ならびに側面１０１ｂ２の傾斜によって、接合材４２を固化するための電磁波Ｕ、すなわち紫外線や可視光線を、接合材４２に照射しやすくなる。傾斜を有した側面１０１ｂ２は、固化のため接合材４２に向けて照射される電磁波Ｕとベース１０１との干渉を避けるクリアランスの一例である。このような構成によれば、接合材４２をより容易にあるいはより確実に固化することができるという利点が得られる。このようなクリアランスは、接合材４２が熱硬化性の接着材である場合にも、ヒートガンから熱を与えやすくなるという効果が得られる。なお、クリアランスは、ベース１０１と電磁波等との干渉を避けられればよく、傾斜面には限定されない。

［第４実施形態］
図１０は、第４実施形態の発光装置１００Ｄ（１００）の正面図であり、図１１は、発光装置１００Ｄの平面図である。図１０，１１に示されるように、本実施形態では、ベース１０１には、凹部１０１ｂに隣接して表面１０１ａからＺ方向に突出した複数の突起１０１ｃが設けられており、接合材４２は、各突起１０１ｃと筐体２０の側面２０ａとの間に介在している。このような構成によれば、接合材４２を、例えば、塗布、載置、および固化しやすい位置に、配置することができるため、発光ユニット１０とベース１０１との接合材４２による接合を、より容易に行うことができる。また、突起１０１ｃは、凹部１０１ｂに対してＹ方向およびＹ方向の反対方向に隣接している。よって、突起１０１ｃがＸ方向またはＸ方向の反対方向に隣接して配置された場合に比べて、発光装置１００Ｄを、Ｘ方向によりコンパクトに構成することができる。なお、ベース１０１のうち、表面１０１ａに対して突起１０１ｃとは反対側の部位は、ボディの一例である。また、突起１０１ｃは、第二部位の一例である。

突起１０１ｃの位置や、高さ、形状、数は、適宜に変更することが可能である。また、突起１０１ｃは、凹部１０１ｂの存在を前提としない。凹部１０１ｂが設けられない構成においても、上述したような表面１０１ａから突出した突起１０１ｃと筐体２０とを接合する接合材４２による効果は得られる。また、接合材４２は、例えば筐体２０の下面２１ａとは反対側の上面のような、筐体２０の側面２０ａとは異なる位置と接合されてもよい。また、突起１０１ｃは、ボディとは別の部材を当該ボディに接着等によって取り付けることにより形成してもよいし、ベース１０１を作製する際にボディと一体に形成してもよい。

［第５実施形態］
図１２は、第５実施形態の発光装置１００Ｅ（１００）の平面図である。図１２に示されるように、本実施形態では、複数の突起１０１ｃの配置が相違している点を除き、第４実施形態と同様の構成を備えている。このような構成によれば、突起１０１ｃがＹ方向またはＹ方向の反対方向に隣接して配置された場合に比べて、発光装置１００Ｅを、Ｙ方向によりコンパクトに構成することができる。このような構成は、ベース１０１上に複数の発光ユニット１０がＹ方向に並べて設けられる場合には、発光装置１００の小型化の観点で、好ましい。

［第６実施形態］
図１３は、第６実施形態の発光装置１００Ｆ（１００）の正面図であり、図１４は、発光装置１００Ｆの平面図である。図１３，１４に示されるように、本実施形態では、ベース１０１には、Ｙ方向に向かうにつれてＺ方向にずれて階段状に配置された複数の表面１０１ａ１が設けられている。表面１０１ａ１は、Ｙ方向に一定の間隔で配置されるとともに、Ｚ方向に一定の間隔でずれている。これにより、Ｙ方向に隣接する二つの表面１０１ａ１の間には、段差面１０１ｄが設けられている。段差面１０１ｄは、Ｙ方向と交差し、Ｙ方向の反対方向を向き、かつＺ方向に延びるとともにＸ方向に延びている。

発光ユニット１０は、各表面１０１ａ１上に、接合材４１を介して接合されている。接合材４１による各発光ユニット１０とベース１０１との接合構造は、第１実施形態と同様である。

接合材４２は、表面１０１ａ１および段差面１０１ｄと発光ユニット１０の筐体２０の側面２０ａとの間に介在している。すなわち接合材４２は、表面１０１ａ１と段差面１０１ｄとの間のエッジ１０１ｄ１と側面２０ａとの間に介在している。段差面１０１ｄのうち表面１０１ａ１からＺ方向に離れた部位、エッジ１０１ｄ１、および当該エッジ１０１ｄ１と隣接した表面１０１ａ１は、第二部位の一例である。

このような構成によれば、階段状のベース１０１の構成を利用して、接合材４２を、塗布、載置、および固化しやすい位置に配置することができる。また、接合材４２用の突起１０１ｃ等を別途設けた場合に比べて、ベース１０１の構成をより簡素化することができるという利点も得られる。

［第７実施形態］
図１５は、第７実施形態の発光装置１００Ｇ（１００）の正面図であり、図１６は、発光装置１００Ｇの平面図である。図１５，１６に示されるように、本実施形態でも、上記第４実施形態や第５実施形態と同様に、表面１０１ａからＺ方向に突出した複数の突起１０１ｃが設けられている。ただし、本実施形態では、突起１０１ｃは、第４実施形態や第５実施形態よりも高く、発光ユニット１０の筐体２０の下面２１ａとは反対側の上面２２ｃの近くまで延びている。また、本実施形態では、ベース１０１には、発光ユニット１０に対して、Ｙ方向に隣接した突起１０１ｃと、Ｙ方向の反対方向に隣接した突起１０１ｃとが設けられ、これら二つの突起１０１ｃは、Ｙ方向に並んでいる。突起１０１ｃは、ベース１０１のボディとは別の部材であって、表面１０１ａ上に、はんだ接合や接着等によって取り付けられている。

他方、発光ユニット１０の上面２２ｃには、Ｙ方向に延びた棒状のブラケット４３が接着剤４４等によって取り付けられている。ブラケット４３のＹ方向およびＹ方向の反対方向の端部は、それぞれ、別の突起１０１ｃの頂部と隣接している。ブラケット４３は、発光ユニット１０の筐体２０とは別の部材であって、筐体２０に接着材４４によって取り付けられている。

本実施形態では、ブラケット４３と突起１０１ｃとが、ＹＡＧレーザ溶接等による溶接部４５を介して、接合される。溶接部４５は、第二接合部の一例である。すなわち、上記第１～第６実施形態と同様に、発光ユニット１０とベース１０１との相対的な位置および姿勢が調整された状態で、溶接部４５による溶接が行われ、その後、接合材４１による接合が行われる。

溶接部４５による接合の前において、ブラケット４３は、発光ユニット１０と一体化されている。よって、ブラケット４３は、発光ユニット１０の一部であると言うことができる。この場合、ブラケット４３は、発光ユニット１０の下面２１ａ（伝熱面）から離れた第一部位の一例である。また、同様に、突起１０１ｃは、ベース１０１の一部であると言うことができる。

他方、上述したように、ブラケット４３および突起１０１ｃは、発光ユニット１０の筐体２０およびベース１０１のボディとは別の部材である。よって、本実施形態では、発光ユニット１０とベース１０１とは、当該発光ユニット１０およびベース１０１とは別の部材としてのブラケット４３および突起１０１ｃと溶接部４５とを介して、接合されている、と言うことができる。

ブラケット４３および突起１０１ｃは、例えば、ステンレス鋼のような、ＹＡＧレーザ溶接に適した熱伝導率の低い材料で作られてもよい。すなわち、ブラケット４３および突起１０１ｃは、筐体２０やベース１０１のボディとは、異なる材料で作られてもよい。

［第８実施形態］
図１７は、第８実施形態の発光装置１００Ｈ（１００）の正面図である。図１７に示されるように、本実施形態では、ベース１０１には凹部１０１ｂが設けられず、表面１０１ａと下面２１ａとが接合材４１によって接合されている。また、底壁２１と表面１０１ａとが、溶接部４５によって接合されている。接合材４１は、第一接合部の一例であり、溶接部４５は、第二接合部の一例である。発光ユニット１０とベース１０１との相対的な位置および姿勢が調整された状態で、溶接部４５による溶接が行われ、その後、接合材４１による接合が行われる。

この場合、溶接部４５は、例えば、筐体２０とベース１０１とのファイバレーザや吸収率の高いレーザ光によるレーザ溶接によって、形成される。吸収率の高いレーザ光は、一例として、青色レーザ光や緑色レーザ光のような、波長が３５０［ｎｍ］以上かつ５５０［ｎｍ］以下のレーザ光を含む。

本実施形態によっても、発光ユニット１０とベース１０１とが、接合材４１と溶接部４５（第二接合部）とを介して接合されており、上記第１～第７実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態によれば、発光装置１００Ｈをより簡素な構成として実現することができるとともに、より容易な製造方法によって実現することができる。

［第９実施形態］
図１８，１９は、第９実施形態の発光装置１００Ｉ（１００）の側面図であって、図１８は、接合材４１の未接合状態Ｓ１を示し、図１９は、接合材４１の接合状態Ｓ２を示している。図１８の状態よりも前のステップにおいて、発光ユニット１０とベース１０１とは、相対的な位置および姿勢が調整され、接合材４２によって接合される。その後、図１８に示されるように、凹部１０１ｂ内に塊状の未接合状態Ｓ１の接合材４１が塗布あるいは載置される。この場合の接合材４１も、はんだを含み、例えば、シート状はんだやはんだペーストである。その後、リフロー処理において、加熱されて溶融した接合材４１は、毛細管現象によってギャップｇ内に進入し、その後冷却されて固化して、図１９の接合状態Ｓ２となる。

本実施形態によれば、発光ユニット１０とベース１０１との相対的な位置や姿勢の調整の段階では、未接合状態Ｓ１の接合材４１を、下面２１ａと底面１０１ｂ１との間のギャップの外に配置しておくことができるので、当該位置や姿勢の調整において、未接合状態Ｓ１の接合材４１が発光ユニット１０と干渉して、位置や姿勢の調整範囲が制限されたり、調整が行い難くなったりするのを、回避することができる。

［第１０実施形態］
図２０は、第１０実施形態の発光装置１００Ｊ（１００）の側面図である。図２０に示されるように、本実施形態では、下面２１ａがＺ方向の反対方向に突出した凸曲面であり、底面１０１ｂ１が、Ｚ方向の反対方向に凹んだ凹曲面である。下面２１ａおよび底面１０１ｂ１は、例えば、一定の曲率半径を有した球面状または円筒面状である。下面２１ａと底面１０１ｂ１との間には、接合材４１が介在している。

本実施形態では、発光ユニット１０とベース１０１との相対的な位置や姿勢の調整において、互いに曲面状の下面２１ａと底面１０１ｂ１とが面する構造によって、ベース１０１は発光ユニット１０を揺動可能に支持することができる。このような構成によれば、発光ユニット１０の光軸Ａｘｒの角度の調整をより容易に行いやすくなる。また、発光ユニット１０とベース１０１との相対的な姿勢によらず、発光ユニット１０とベース１０１との距離を略一定に維持することができ、ひいては発光ユニット１０からベース１０１への放熱性を略一定に維持することができる、という利点も得られる。

［第１１実施形態］
図２１は、第１１実施形態の発光装置１００Ｋ（１００）の斜視図である。図２１に示されるように、発光装置１００Ｋは、ベース１０１と、複数の発光ユニット１０と、複数のレンズ１０２と、複数のミラー１０３と、集光レンズ１０４，１０５と、支持部１０６と、光ファイバ１０７と、を備えている。レンズ１０２、ミラー１０３、および集光レンズ１０４，１０５は、光学部品の一例である。

各発光ユニット１０からＸ方向に出射されたレーザ光は、レンズ１０２を通過する。レンズ１０２は、コリメートレンズであり、遅軸において、光をコリメートする。

ミラー１０３は、レンズ１０２からのＸ方向に進むレーザ光を、Ｙ方向に反射する。ミラー１０３は、偏向部品の一例である。ミラー１０３で反射された光は、集光レンズ１０４，１０５で集光される。

ここで、発光ユニット１０、レンズ１０２、およびミラー１０３のサブユニット１００ａは、Ｙ方向に略等間隔で並んでいる。また、複数のサブユニット１００ａは、互いにＺ方向にずれて配置されている。集光レンズ１０４に近いほど、サブユニット１００ａのベース１０１の底面１０１ｅからのＺ方向の距離が短くなるよう、構成されている。したがって、図２１に示されるように、ベース１０１の表面１０１ａには、Ｙ方向に向かうにつれてＺ方向にずれる図１３に示されたような階段状の表面１０１ａ１（図２１には不図示）が設けられている。各発光ユニット１０は、上記第１～第１０実施形態と同様の接合材４１および接合材４２または溶接部４５（図２１には不図示）によってベース１０１と接合されている。

このような構成において、各サブユニット１００ａ（各ミラー１０３）からの光は、集光レンズ１０４の入射面で、Ｚ方向に等間隔で並ぶ。各サブユニット１００ａからの光は、集光レンズ１０４，１０５を経由して、光ファイバ１０７の入力部１０７ａに結合される。

本実施形態の発光装置１００Ｋによれば、上記第１～第１０実施形態の構成を適用することにより、当該第１～第１０実施形態と同様の効果が得られる。

［第１２実施形態］
図２２は、第１２実施形態の発光装置１００Ｌ（１００）の斜視図である。図２２に示されるように、本実施形態では、ベース１０１の表面１０１ａに対する複数の発光ユニット１０のＺ方向における実装位置は同じである。すなわち、複数の発光ユニット１０は、段差の無い平面状の一つの表面１０１ａ上に並んでいる。各発光ユニット１０は、上記第１～第１０実施形態と同様の接合材４１および接合材４２または溶接部４５（図２２には不図示）によってベース１０１と接合されている。

また、本実施形態の発光装置１００Ｌでは、複数の発光ユニット１０からのレーザ光は、Ｙ方向に等間隔で並ぶ。

そして、発光ユニット１０からレンズ１０２を通ってＸ方向に向かう光は、まずはミラー１０３ａによってＺ方向に反射された後、ミラー１０３ｂによってＹ方向に反射されて、集光レンズ１０４に向かう。ここで、ベース１０１は、Ｘ方向の反対方向を向き階段状に並ぶ複数の側面１０１ｆを有している。側面１０１ｆは、それぞれ、Ｘ方向と交差し、Ｙ方向およびＺ方向に延びている。また、側面１０１ｆは、Ｙ方向に向かうにつれてＸ方向に段差状にずれている。光学的に接続されたミラー１０３ａおよびミラー１０３ｂのセットは、それぞれ、側面１０１ｆ上に実装されている。このような構成により、各ミラー１０３ｂから集光レンズ１０４に向けてＹ方向の反対方向に進む光は、集光レンズ１０４への入射面において、Ｘ方向に等間隔で並ぶ。各サブユニット１００ａからの光は、集光レンズ１０４，１０５を経由して、光ファイバ１０７の入力部１０７ａへ入力される。

本実施形態の発光装置１００Ｌによれば、上記第１～第１０実施形態の構成を適用することにより、当該第１～第１０実施形態と同様の効果が得られる。

［第１３実施形態］
図２３は、第１３実施形態の発光装置１００Ｍ（１００）の概略構成図である。図２３に示されるように、本実施形態では、ベース１０１には、Ｙ方向に複数の発光ユニット１０が所定間隔（例えば一定間隔）で並ぶ互いに略平行なアレイＡ１，Ａ２が設けられている。これらアレイＡ１，Ａ２のそれぞれにおいて、発光ユニット１０は、例えば、第１１実施形態のように、Ｙ方向に向かうにつれてＺ方向の位置がずれるよう、階段状に配置されている。

コンバイナ１０９は、二つのアレイＡ１，Ａ２からの光を合成して集光レンズ１０４に向けて出力する。ここで、アレイＡ１からの光は、ミラー１０３および１／２波長板１０８を介してコンバイナ１０９に入力され、アレイＡ２からの光は、コンバイナ１０９に直接入力される。１／２波長板１０８は、アレイＡ１からの光の偏波面を回転させる。コンバイナ１０９は、偏波合成素子とも称されうる。

また、ベース１０１には、複数の発光ユニット１０や、光ファイバ１０７の支持部１０６、集光レンズ１０４，１０５、コンバイナ１０９等を冷却する冷媒通路１０１ｇが設けられている。冷媒通路１０１ｇでは、例えば、冷却液のような冷媒が流れる。冷媒通路１０１ｇは、例えば、ベース１０１の各部品の実装面の近く、例えば直下またはその近傍を通り、冷媒通路１０１ｇの内面（不図示）および当該冷媒通路１０１ｇ内の冷媒（不図示）は、冷却対象の部品や部位、すなわち、発光ユニット１０、支持部１０６、集光レンズ１０４，１０５、およびコンバイナ１０９と、熱的に接続されている。ベース１０１を介して冷媒と各部品との間で熱交換が行われ、各部品が冷却される。また、各発光ユニット１０は、上記第１～第１０実施形態と同様の接合材４１および接合材４２または溶接部４５（図２３には不図示）によってベース１０１と接合されている。

本実施形態の発光装置１００Ｍによれば、上記第１～第１０実施形態の構成を適用することにより、当該第１～第１０実施形態と同様の効果が得られる。

［第１４実施形態］
図２４は、第１４実施形態の光源装置１１０の構成図である。光源装置１１０は、励起光源として、複数の発光装置１００を備えている。発光装置１００は、例えば、第１１実施形態の発光装置１００Ｋや、第１２実施形態の発光装置１００Ｌ、第１３実施形態の発光装置１００Ｍのような、複数の発光ユニット１０を有した発光装置１００である。

複数の発光装置１００から出射された光（レーザ光）は、光ファイバ１０７を介して光結合部としてのコンバイナ９０に伝搬される。光ファイバ１０７の出力端は、複数入力１出力のコンバイナ９０の複数の入力ポートにそれぞれ結合されている。なお、光源装置１１０は、複数の発光装置１００を備えるものに限定されるものではなく、少なくとも１つの発光装置１００を備えていればよい。

本実施形態の光源装置１１０によれば、上記第１～第１３実施形態のいずれかの発光装置１００を備えることにより、当該第１～第１３実施形態と同様の効果が得られる。

［第１５実施形態］
図２５は、第１５実施形態の光ファイバレーザ２００の構成図である。光ファイバレーザ２００は、図２４に示された光源装置１１０およびコンバイナ９０と、希土類添加光ファイバ１３０と、出力側光ファイバ１４０と、を備える。希土類添加光ファイバ１３０の入力端及び出力端には、それぞれ高反射ＦＢＲ１２０，１２１（fiber bragg grating）が設けられている。

コンバイナ９０の出力端には、希土類添加光ファイバ１３０の入力端が接続され、希土類添加光ファイバ１３０の出力端には、出力側光ファイバ１４０の入力端が接続されている。なお、複数の発光装置１００から出力されるレーザ光を希土類添加光ファイバ１３０に入射させる入射部は、コンバイナ９０に換えて他の構成を使用してもよい。例えば、複数の発光装置１００における出力部の光ファイバ１０７を並べて配置し、複数の光ファイバ１０７から出力されたレーザ光を、レンズを含む光学系等の入射部を用いて、希土類添加光ファイバ１３０の入力端に入射させるように構成してもよい。希土類添加光ファイバ１３０は、増幅光ファイバの一例である。

本実施形態の光ファイバレーザ２００によれば、上記第１～第１３実施形態のいずれかの発光装置１００を備えることにより、当該第１～第１３実施形態と同様の効果が得られる。

［第１６実施形態］
図２６は、第１６実施形態の発光装置１００Ｎ（１００）の平面図である。また、図２７は、発光装置１００Ｎの側面図であって、図２と同等位置での断面図を含む図である。

図２６，２７に示されるように、発光装置１００Ｎにおいて、発光ユニット１０は、上記実施形態と同様のサブアセンブリ３０を有しているものの、筐体２０は有していない。すなわち、本実施形態では、サブマウント３１、発光素子３２、およびレンズ３３を有したサブアセンブリ３０が、発光ユニット１０である。

図２７に示されるように、サブマウント３１のメタライズ層３１ａとは反対側の下面３１ｂが、接合材４１を介して、凹部１０１ｂの底面１０１ｂ１と接合されている。下面３１ｂが、発光ユニット１０の下面の一例であり、伝熱面の一例である。

図２６に示されるように、サブマウント３１の側面３１ｃが、接合材４２を介して、凹部１０１ｂの側面１０１ｂ２（エッジ１０１ｂ３）と接合されている。側面３１ｃは、発光ユニット１０の側面の一例であり、当該側面３１ｃの一部が、第一部位の一例である。

なお、接合材４１，４２による図２６，２７に示される接合形態は一例であって、サブアセンブリ３０（発光ユニット１０）は、上記実施形態に示されたような他の接合形態によっても、ベース１０１と接合されうる。

また、光軸Ａｘの位置や方向等の調整は、上記実施形態と同様にベース１０１に対するサブアセンブリ３０の位置や姿勢の調整によって行ってもよいし、サブマウント３１に対するレンズ３３の位置や姿勢の調整によって行ってもよいし、これらの双方を行ってもよい。

このように、発光ユニット１０が筐体２０を有しない構成においても、機能が異なる接合材４１，４２を備えることによる上記実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態の発光装置１００Ｎを備えた光源装置１１０や光ファイバレーザ２００においても、上記実施形態の発光装置１００を備えた光源装置１１０や光ファイバレーザ２００と同様の効果が得られる。

以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、型式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

例えば、溶接部の溶接方法は、例えば光ファイバレーザによる溶接のような、他の溶接方法であってもよい。

１０…発光ユニット
２０…筐体
２０ａ…側面（第一部位）
２１…底壁
２１ａ…下面（伝熱面）
２２…前壁
２２ａ…開口部
２２ｃ…上面
２３…窓部材（窓部）
３０…サブアセンブリ
３１…サブマウント
３１ａ…メタライズ層
３１ｂ…下面（伝熱面）
３１ｃ…側面（第一部位）
３２…発光素子
３２ａ…出射面
３３…レンズ
４１…接合材（第一接合部）
４２…接合材（第二接合部）
４３…ブラケット（第一部位）
４４…接着材
４５…溶接部（第二接合部）
９０…コンバイナ
１００，１００Ａ～１００Ｎ…発光装置
１００ａ…サブユニット
１０１…ベース
１０１ａ…表面（受熱面、第二部位）
１０１ａ１…表面（第二部位）
１０１ｂ…凹部
１０１ｂ１…底面（受熱面）
１０１ｂ２…側面（クリアランス、第二部位）
１０１ｂ３…エッジ（第二部位）
１０１ｃ…突起（第二部位）
１０１ｄ…段差面（第二部位）
１０１ｄ１…エッジ（第二部位）
１０１ｅ…底面
１０１ｆ…側面
１０１ｇ…冷媒通路
１０２…レンズ
１０３，１０３ａ，１０３ｂ…ミラー
１０４…集光レンズ
１０５…集光レンズ
１０６…支持部
１０７…光ファイバ
１０７ａ…入力部
１０８…１／２波長板
１０９…コンバイナ
１１０…光源装置
１２０…高反射ＦＢＲ
１２１…高反射ＦＢＲ
１３０…希土類添加光ファイバ（光増幅ファイバ）
１４０…出力側光ファイバ
２００…光ファイバレーザ
Ａ１，Ａ２…アレイ
Ａｘ，Ａｘｄ，Ａｘｒ…光軸
ｇ…ギャップ
Ｌ１，Ｌ２…長さ
Ｒ…収容室
Ｓ１…未接合状態
Ｓ２…接合状態
Ｕ…電磁波
Ｘ…方向（第二方向）
Ｙ…方向（第三方向）
Ｚ…方向（第一方向）

Claims (25)

1. レーザ光を出射する発光素子と、当該発光素子が出射したレーザ光を屈折するレンズと、前記発光素子および前記レンズを収容し当該レンズからの前記レーザ光を透過する窓部が設けられた筐体と、当該筐体の外面の一部である伝熱面と、を有した発光ユニットと、
   前記伝熱面と面し当該伝熱面からの熱を受ける受熱面を有したベースと、
   少なくとも一部が前記伝熱面と前記受熱面との間に介在し、前記発光ユニットと前記ベースとを接合する第一接合部と、
   前記第一接合部とは別に前記発光ユニットと前記ベースとを接合する第二接合部と、
   を備えた、発光装置。
2. 前記第二接合部の少なくとも一部は、前記伝熱面と前記受熱面との間のギャップの外に位置するかあるいは当該ギャップから露出している、請求項１に記載の発光装置。
3. 前記発光ユニットは、前記伝熱面から離れた第一部位を有し、
   前記第二接合部は、前記第一部位と前記ベースとを接合した、請求項１または２に記載の発光装置。
4. 前記第一接合部の材料と前記第二接合部の材料とが異なる、請求項１～３のうちいずれか一つに記載の発光装置。
5. 前記第一接合部は、加熱により溶融した後に冷却により固化して接合状態となる材料で作られた、請求項４に記載の発光装置。
6. 前記第一接合部は、はんだを含む、請求項５に記載の発光装置。
7. 前記第二接合部は、流動状態から固化して接合状態となる材料であって、固化した後には前記第一接合部の融点以下で溶融しない材料で作られた、請求項５または６に記載の発光装置。
8. 前記第二接合部は、電磁波の照射によって流動状態から固化して接合状態となる材料で作られた、請求項４～７のうちいずれか一つに記載の発光装置。
9. 前記ベースに、前記第二接合部に向けて照射される電磁波との干渉を避けるクリアランスが設けられた、請求項８に記載の発光装置。
10. 前記第二接合部は、加熱によって流動状態から固化して接合状態となる材料で作られた、請求項４～７のうちいずれか一つに記載の発光装置。
11. 前記第二接合部の体積は、前記第一接合部の体積よりも小さい、請求項１～１０のうちいずれか一つに記載の発光装置。
12. 前記第二接合部は、溶接部である、請求項１～７のうちいずれか一つに記載の発光装置。
13. 前記ベースには、表面と、当該表面から凹み側面と前記受熱面としての底面とを有した凹部と、が設けられ、
    前記第二接合部は、前記側面および前記表面のうち少なくとも一方と接合された、請求項１～１２のうちいずれか一つに記載の発光装置。
14. 前記ベースは、前記受熱面から離間した第二部位を有し、
    前記第二接合部は、前記発光ユニットと前記第二部位とを接合した、請求項１～１２のうちいずれか一つに記載の発光装置。
15. 前記発光ユニットとしての複数の発光ユニットと、
    前記受熱面として階段状に配置された複数の受熱面と、
    前記ベースに設けられ、前記複数の受熱面のうち互いに隣り合った二つの受熱面の間に位置された少なくとも一つの段差面と、
    を備え、
    前記第二接合部は、前記二つの受熱面のうち当該第二接合部が接合される前記発光ユニットの前記伝熱面から離れた受熱面および前記段差面のうち少なくとも一方と接合された、請求項１～１２のうちいずれか一つに記載の発光装置。
16. 前記伝熱面および前記受熱面のうちの一方が凸曲面を有するとともに、前記伝熱面および前記受熱面のうちの他方が略一定の間隔をあけて前記凸曲面に略沿った凹曲面を有した、請求項１～１５のうちいずれか一つに記載の発光装置。
17. 前記発光ユニットと前記ベースとが、当該発光ユニットおよび当該ベースとは別の部材および前記第二接合部を介して接合された、請求項１に記載の発光装置。
18. 前記発光素子は、速軸と遅軸とを有し、出力が５［Ｗ］以上である、請求項１～１７のうちいずれか一つに記載の発光装置。
19. 前記レンズは、前記発光素子から出射されたレーザ光をコリメートするコリメートレンズである、請求項１～１８のうちいずれか一つに記載の発光装置。
20. 前記発光ユニットとしての複数の発光ユニットと、
    前記発光ユニットのそれぞれから出射されたレーザ光を光ファイバに導く光学部品と、
    を備えた、請求項１～１９のうちいずれか一つに記載の発光装置。
21. レーザ光を出射する発光素子を有した発光ユニットと、
    前記発光ユニットを支持するベースと、
    前記発光ユニットと前記ベースとを接合する第一接合部と、
    当該第一接合部とは材質が異なり前記発光ユニットと前記ベースとを接合する第二接合部と、
    を備えた発光装置。
22. 前記第二接合部による前記発光ユニットと前記ベースとの接合強度は、前記第一接合部による前記発光ユニットと前記ベースとの接合強度よりも低い、請求項１～２１のうちいずれか一つに記載の発光装置。
23. 請求項１～２２のうちいずれか一つに記載の発光装置を備えた、光源装置。
24. 請求項２３に記載の光源装置と、
    前記光源装置から出射されたレーザ光を増幅する増幅光ファイバと、
    を備えた、光ファイバレーザ。
25. 発光装置の製造方法であって、
    前記発光装置は、
    レーザ光を出射する発光素子と、当該発光素子が出射したレーザ光を屈折するレンズと、前記発光素子および前記レンズを収容し当該レンズからの前記レーザ光を透過する窓部が設けられた筐体と、当該筐体の外面の一部である伝熱面と、を有した発光ユニットと、
    前記伝熱面と面し当該伝熱面からの熱を受ける受熱面を有したベースと、
    を備え、
    前記製造方法は、
    前記発光ユニットと前記ベースとの相対的な位置および姿勢のうち少なくとも一方を調整する第一工程と、
    前記第一工程において相対的な位置および姿勢のうち少なくとも一方が調整された前記発光ユニットと前記ベースとを第二接合部で接合する第二工程と、
    前記第二接合部で接合された前記発光ユニットと前記ベースとを第一接合部で接合する第三工程と、を備えた、発光装置の製造方法。

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