JP2024001524A - laser diode device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser diode device capable of reducing cost.
SOLUTION: Mirrors 51 and 52 that bend a travelling direction of a laser beam by 90 degrees are disposed between a first laser module LM1 and a second laser module LM2. The mirrors 51 and 52 have a shape that includes a cut-off surface obtained by cutting off one corner of a rectangular solid, the one corner including one of the multiple sides of the rectangular solid that is in parallel with a height direction, from an upper end to a lower end in the height direction. A reflecting surface that reflects the laser beam and the cut-off surface form an angle of less than or equal to 45 degrees. The mirrors 51 and 52 are disposed proximate to each other to an extent that the mirror 51 does not interfere with the laser beam entering, and reflected by, the mirror 52 and the mirror 52 does not interfere with the laser beam entering, and reflected by, the mirror 51.
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数のレーザビーム発生源を用いたレーザダイオード装置に関する。 The present invention relates to a laser diode device using a plurality of laser beam generation sources.

特許文献1に記載されているように、レーザ発振器の励起光源として用いられるレーザダイオード装置は、レーザビーム発生源として複数のレーザダイオードを備える。レーザダイオード装置は、複数のレーザダイオードより射出されるレーザビームを合成して高出力の合成レーザビームを射出するように構成されている。 As described in Patent Document 1, a laser diode device used as an excitation light source for a laser oscillator includes a plurality of laser diodes as a laser beam generation source. A laser diode device is configured to combine laser beams emitted from a plurality of laser diodes and emit a high-power combined laser beam.

国際公開第2020/203326号International Publication No. 2020/203326

レーザダイオード装置のコストダウンを図ることが求められている。 There is a need to reduce the cost of laser diode devices.

1またはそれ以上の実施形態の一態様は、レーザビームを第1の方向に射出する第1のレーザモジュールと、レーザビームを前記第1の方向とは反対方向の前記第1のレーザモジュールに向かう方向である第2の方向に射出する第2のレーザモジュールとを備えるレーザダイオード装置を提供する。 One aspect of the one or more embodiments includes a first laser module that emits a laser beam in a first direction, and a laser beam directed toward the first laser module in a direction opposite to the first direction. and a second laser module that emits light in a second direction.

上記のレーザダイオード装置において、高さ方向の位置が互いに異なるように配置された複数のレーザビーム発生源よりなる第1のレーザビーム発生源群と、前記第1のレーザビーム発生源群より射出されたレーザビームの進行方向を90度曲げて前記高さ方向に積層した状態の第1の積層レーザビームを前記第1の方向に進行させる複数のミラーよりなる第1のミラー群とを含む。 In the above laser diode device, a first laser beam source group includes a plurality of laser beam sources arranged at different positions in the height direction, and a laser beam emitted from the first laser beam source group. a first mirror group made of a plurality of mirrors that bends the traveling direction of the laser beam by 90 degrees and causes the first stacked laser beam stacked in the height direction to travel in the first direction.

上記のレーザダイオード装置において、前記第2のレーザモジュールは、前記高さ方向の位置が互いに異なるように配置された複数のレーザビーム発生源よりなる第2のレーザビーム発生源群と、前記第2のレーザビーム発生源群より射出されたレーザビームの進行方向を90度曲げて前記高さ方向に積層した状態の第2の積層レーザビームを前記第2の方向に進行させる複数のミラーよりなる第2のミラー群とを含む。 In the above laser diode device, the second laser module includes a second laser beam generation source group including a plurality of laser beam generation sources arranged such that positions in the height direction are different from each other; A second laminated laser beam formed of a plurality of mirrors bends the traveling direction of the laser beam emitted from the laser beam generation source group by 90 degrees and causes the second laminated laser beam, which is laminated in the height direction, to travel in the second direction. 2 mirror groups.

上記のレーザダイオード装置は、前記第1のレーザモジュールと前記第2のレーザモジュールとの間に配置され、前記第1のレーザモジュールより前記第1の方向に射出された前記第1の積層レーザビームが入射され、前記第1の積層レーザビームの進行方向を90度曲げて、第3の方向に進行させる第3のミラーと、前記第1のレーザモジュールと前記第2のレーザモジュールとの間に配置され、前記第2のレーザモジュールより前記第2の方向に射出された前記第2の積層レーザビームが入射され、前記第2の積層レーザビームの進行方向を90度曲げて、前記第3の方向に進行させる第4のミラーとをさらに備える。 The above laser diode device is arranged between the first laser module and the second laser module, and the first laminated laser beam is emitted from the first laser module in the first direction. is incident on the first laminated laser beam, a third mirror bends the traveling direction of the first laminated laser beam by 90 degrees, and causes the first laminated laser beam to travel in a third direction, and between the first laser module and the second laser module. The second laminated laser beam emitted from the second laser module in the second direction is incident, the traveling direction of the second laminated laser beam is bent by 90 degrees, and the third laminated laser beam is It further includes a fourth mirror that moves in the direction.

上記のレーザダイオード装置において、前記第3のミラーは、直方体の複数の辺のうちの前記高さ方向と平行の辺を含む1つの角を前記高さ方向の上端部から下端部まで切り落とした第1の切り落とし面を含む形状を有し、前記第1の積層レーザビームを反射する第1の反射面と前記第1の切り落とし面とが45度以下の角度を有し、前記第4のミラーは、直方体の複数の辺のうちの前記高さ方向と平行の辺を含む1つの角を前記高さ方向の上端部から下端部まで切り落とした第2の切り落とし面を含む形状を有し、前記第2の積層レーザビームを反射する第2の反射面と前記第2の切り落とし面とが45度以下の角度を有する。 In the above laser diode device, the third mirror is a mirror formed by cutting off one corner of the plurality of sides of the rectangular parallelepiped that includes the side parallel to the height direction from the upper end to the lower end in the height direction. The fourth mirror has a shape including a cut-off surface, and the first reflective surface that reflects the first laminated laser beam and the first cut-off surface have an angle of 45 degrees or less, and the fourth mirror , has a shape including a second cut-off surface obtained by cutting off one corner of the plurality of sides of the rectangular parallelepiped including the side parallel to the height direction from the upper end to the lower end in the height direction, The second reflective surface that reflects the two laminated laser beams and the second cut-off surface have an angle of 45 degrees or less.

上記のレーザダイオード装置において、前記第3のミラーと前記第4のミラーとは、前記第3のミラーが前記第4のミラーに入射して反射する前記第2の積層レーザビームに干渉せず、前記第4のミラーが前記第3のミラーに入射して反射する前記第1の積層レーザビームに干渉しない範囲で、互いに近接させて配置されている。 In the above laser diode device, the third mirror and the fourth mirror do not interfere with the second laminated laser beam that the third mirror enters and reflects on the fourth mirror, The fourth mirrors are arranged close to each other within a range that does not interfere with the first laminated laser beam that is incident on and reflected by the third mirror.

1またはそれ以上の実施形態の一態様によれば、前記第1及び第2のミラーを直方体の形状とした場合よりも前記第1及び第2のミラーを互いに近接させて配置することができる。従って、レーザダイオード装置のコストダウンを図ることが可能となる。 According to one aspect of one or more embodiments, the first and second mirrors can be placed closer to each other than if the first and second mirrors were rectangular in shape. Therefore, it is possible to reduce the cost of the laser diode device.

1またはそれ以上の実施形態によれば、レーザダイオード装置のコストダウンを図ることができる。 According to one or more embodiments, the cost of laser diode devices can be reduced.

図1は、1またはそれ以上の実施形態に係るレーザダイオード装置100を示す平面図である。FIG. 1 is a top view of a laser diode device 100 in accordance with one or more embodiments. 図2は、図1におけるチップオンサブマウント1より射出されるレーザビームの速軸と遅軸とを示す概念的な斜視図である。FIG. 2 is a conceptual perspective view showing the fast axis and slow axis of the laser beam emitted from the chip-on submount 1 in FIG. 図3は、図1における第1のレーザモジュールLM1及び第2のレーザモジュールLM2を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the first laser module LM1 and the second laser module LM2 in FIG. 1. 図4は、図1におけるミラー51、52、61、62の立体的な形状を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing the three-dimensional shape of the mirrors 51, 52, 61, and 62 in FIG. 図5は、比較例のレーザダイオード装置100cを部分的に示す平面図である。FIG. 5 is a plan view partially showing a laser diode device 100c of a comparative example. 図6は、直方体のミラー5L及び5Rの第1の配置例を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a first arrangement example of rectangular parallelepiped mirrors 5L and 5R. 図7は、直方体のミラー5L及び5Rの第2の配置例を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a second arrangement example of rectangular parallelepiped mirrors 5L and 5R. 図8は、直方体のミラー5L及び5Rの第3の配置例を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing a third arrangement example of rectangular parallelepiped mirrors 5L and 5R. 図9は、直方体の1つの角を切り落としたミラー51及び52の第1の配置例を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a first arrangement example of mirrors 51 and 52 in which one corner of a rectangular parallelepiped is cut off. 図10は、直方体の1つの角を切り落としたミラー51及び52の第2の配置例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing a second arrangement example of mirrors 51 and 52 in which one corner of a rectangular parallelepiped is cut off. 図11は、図1のレーザダイオード装置100におけるミラー51、52、61、62を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing mirrors 51, 52, 61, and 62 in the laser diode device 100 of FIG. 図12は、ミラー51、52、61、62の変形例であるミラー510、520、610、620を示す平面図である。FIG. 12 is a plan view showing mirrors 510, 520, 610, 620 which are modified examples of mirrors 51, 52, 61, 62. 図13は、ミラー51、52、61、62の他の変形例であるミラー51’、52’、61’、62’を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing mirrors 51', 52', 61', 62' which are other modified examples of the mirrors 51, 52, 61, 62.

1またはそれ以上の実施形態に係るレーザダイオード装置は、レーザビームを第1の方向に射出する第1のレーザモジュールと、レーザビームを前記第1の方向とは反対方向の前記第1のレーザモジュールに向かう方向である第2の方向に射出する第2のレーザモジュールとを備える。 A laser diode device according to one or more embodiments includes: a first laser module that emits a laser beam in a first direction; and a first laser module that emits a laser beam in a direction opposite to the first direction. and a second laser module that emits light in a second direction, which is a direction toward.

1またはそれ以上の実施形態に係るレーザダイオード装置において、高さ方向の位置が互いに異なるように配置された複数のレーザビーム発生源よりなる第1のレーザビーム発生源群と、前記第1のレーザビーム発生源群より射出されたレーザビームの進行方向を90度曲げて前記高さ方向に積層した状態の第1の積層レーザビームを前記第1の方向に進行させる複数のミラーよりなる第1のミラー群とを含む。 In the laser diode device according to one or more embodiments, a first laser beam source group including a plurality of laser beam sources arranged at different positions in the height direction, and the first laser a first laminated laser beam made of a plurality of mirrors that bends the traveling direction of the laser beam emitted from the beam generation source group by 90 degrees and causes the first laminated laser beam, which is laminated in the height direction, to travel in the first direction; including a group of mirrors.

1またはそれ以上の実施形態に係るレーザダイオード装置において、前記第2のレーザモジュールは、前記高さ方向の位置が互いに異なるように配置された複数のレーザビーム発生源よりなる第2のレーザビーム発生源群と、前記第2のレーザビーム発生源群より射出されたレーザビームの進行方向を90度曲げて前記高さ方向に積層した状態の第2の積層レーザビームを前記第2の方向に進行させる複数のミラーよりなる第2のミラー群とを含む。 In the laser diode device according to one or more embodiments, the second laser module includes a second laser beam generating source including a plurality of laser beam generating sources arranged such that positions in the height direction are different from each other. a second laminated laser beam that is stacked in the height direction by bending the traveling direction of the laser beam emitted from the source group and the second laser beam generation source group by 90 degrees and traveling in the second direction; and a second mirror group consisting of a plurality of mirrors.

1またはそれ以上の実施形態に係るレーザダイオード装置は、前記第1のレーザモジュールと前記第2のレーザモジュールとの間に配置され、前記第1のレーザモジュールより前記第1の方向に射出された前記第1の積層レーザビームが入射され、前記第1の積層レーザビームの進行方向を90度曲げて、第3の方向に進行させる第3のミラーと、前記第1のレーザモジュールと前記第2のレーザモジュールとの間に配置され、前記第2のレーザモジュールより前記第2の方向に射出された前記第2の積層レーザビームが入射され、前記第2の積層レーザビームの進行方向を90度曲げて、前記第3の方向に進行させる第4のミラーとをさらに備える。 The laser diode device according to one or more embodiments is arranged between the first laser module and the second laser module, and is emitted from the first laser module in the first direction. a third mirror into which the first laminated laser beam is incident, bends the traveling direction of the first laminated laser beam by 90 degrees and causes the first laminated laser beam to travel in a third direction; the first laser module; and the second mirror. The second laminated laser beam emitted from the second laser module in the second direction is incident, and the traveling direction of the second laminated laser beam is set at 90 degrees. It further includes a fourth mirror that is bent and moved in the third direction.

1またはそれ以上の実施形態に係るレーザダイオード装置において、前記第3のミラーは、直方体の複数の辺のうちの前記高さ方向と平行の辺を含む1つの角を前記高さ方向の上端部から下端部まで切り落とした第1の切り落とし面を含む形状を有し、前記第1の積層レーザビームを反射する第1の反射面と前記第1の切り落とし面とが45度以下の角度を有する。1またはそれ以上の実施形態に係るレーザダイオード装置において、前記第4のミラーは、直方体の複数の辺のうちの前記高さ方向と平行の辺を含む1つの角を前記高さ方向の上端部から下端部まで切り落とした第2の切り落とし面を含む形状を有し、前記第2の積層レーザビームを反射する第2の反射面と前記第2の切り落とし面とが45度以下の角度を有する。 In the laser diode device according to one or more embodiments, the third mirror has one corner including a side parallel to the height direction of the plurality of sides of the rectangular parallelepiped as an upper end in the height direction. The first reflective surface that reflects the first laminated laser beam and the first cut-off surface form an angle of 45 degrees or less. In the laser diode device according to one or more embodiments, the fourth mirror has one corner including a side parallel to the height direction of the plurality of sides of the rectangular parallelepiped as an upper end in the height direction. The second reflective surface that reflects the second laminated laser beam and the second cut-off surface have an angle of 45 degrees or less.

1またはそれ以上の実施形態に係るレーザダイオード装置において、前記第3のミラーと前記第4のミラーとは、前記第3のミラーが前記第4のミラーに入射して反射する前記第2の積層レーザビームに干渉せず、前記第4のミラーが前記第3のミラーに入射して反射する前記第1の積層レーザビームに干渉しない範囲で、互いに近接させて配置されている。 In the laser diode device according to one or more embodiments, the third mirror and the fourth mirror are formed in the second laminated layer where the third mirror is incident on and reflected by the fourth mirror. They are arranged close to each other within a range that does not interfere with the laser beam and the fourth mirror does not interfere with the first laminated laser beam that is incident on and reflected by the third mirror.

以下、1またはそれ以上の実施形態に係るレーザダイオード装置について、添付図面を参照して具体的に説明する。図1は、1またはそれ以上の実施形態に係るレーザダイオード装置100を示す平面図である。レーザダイオード装置100はレーザ発振器の励起光源として使用される。レーザ発振器は一例としてファイバレーザ発振器である。 Hereinafter, laser diode devices according to one or more embodiments will be specifically described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a top view of a laser diode device 100 in accordance with one or more embodiments. Laser diode device 100 is used as an excitation light source for a laser oscillator. An example of the laser oscillator is a fiber laser oscillator.

図1において、水冷板50上には、第1のレーザモジュールLM1と第2のレーザモジュールLM2とが配置されている。一例として、水冷板50は、冷却用の水を流す水路としての銅管501及び502を2枚のアルミニウム板で挟んだ構成を有する。第1のレーザモジュールLM1及び第2のレーザモジュールLM2の各ベース30は、4本のボルト40によって水冷板50に固定されている。ベース30は例えば銅板によって形成されている。水冷板50の水路は、切削加工によって形成されていてもよい。 In FIG. 1, a first laser module LM1 and a second laser module LM2 are arranged on a water-cooled plate 50. As an example, the water cooling plate 50 has a structure in which copper pipes 501 and 502, which serve as waterways through which cooling water flows, are sandwiched between two aluminum plates. Each base 30 of the first laser module LM1 and the second laser module LM2 is fixed to the water cooling plate 50 with four bolts 40. The base 30 is formed of a copper plate, for example. The water channel of the water cooling plate 50 may be formed by cutting.

第1のレーザモジュールLM1と第2のレーザモジュールLM2とは同じ構成を有する。第1のレーザモジュールLM1及び第2のレーザモジュールLM2は、同じ構成の2つのレーザモジュールを向かい合わせて配置したものである。第1のレーザモジュールLM1及び第2のレーザモジュールLM2は、図1の上方側の左右方向に配列された9個のチップオンサブマウント(以下、COS)1と、図1の下方側の左右方向に配列された9個のCOS1を備える。COS1の配列数の9個は一例であって、配列数は9個に限定されない。上方側のCOS1の配列数と下方側のCOS1の配列数とが異なっていてもよい。 The first laser module LM1 and the second laser module LM2 have the same configuration. The first laser module LM1 and the second laser module LM2 are two laser modules having the same configuration and arranged facing each other. The first laser module LM1 and the second laser module LM2 include nine chip-on submounts (hereinafter referred to as COS) 1 arranged in the horizontal direction on the upper side of FIG. It has nine COS1s arranged in . The nine arrays of COS1 are just an example, and the number of arrays is not limited to nine. The number of COSs 1 arranged on the upper side may be different from the number of COSs 1 arranged on the lower side.

図2は、図1におけるCOS1より射出されるレーザビームの速軸と遅軸とを示す概念的な斜視図である。図2に示すように、COS1は、サブマウント11上にレーザダイオード12が配置された構造を有する。図2においては、電極及び配線等の図示が省略されている。レーザダイオード12はシングルエミッタダイオードである。COS1は、一点鎖線で示すように、レーザダイオード12の図2における手前側の端面からレーザビームを射出する。レーザダイオード12から射出される発散光のレーザビームにおける光の発散角が大きい方向を速軸(ファースト軸)、発散角が小さい方向を遅軸(スロー軸)と称する。 FIG. 2 is a conceptual perspective view showing the fast axis and slow axis of the laser beam emitted from the COS 1 in FIG. As shown in FIG. 2, the COS 1 has a structure in which a laser diode 12 is placed on a submount 11. In FIG. 2, illustrations of electrodes, wiring, etc. are omitted. Laser diode 12 is a single emitter diode. The COS 1 emits a laser beam from the front end face of the laser diode 12 in FIG. 2, as shown by a dashed line. In the laser beam of diverging light emitted from the laser diode 12, the direction in which the divergence angle of light is large is called a fast axis, and the direction in which the divergence angle is small is called a slow axis.

図1に戻り、各COS1の端面には速軸コリメートレンズ2が配置されている。図2に示すように、速軸コリメートレンズ2の射出面は、レーザビームを速軸方向に平行光化するような曲面を有する。 Returning to FIG. 1, a fast-axis collimating lens 2 is arranged on the end face of each COS 1. As shown in FIG. 2, the exit surface of the fast-axis collimating lens 2 has a curved surface that collimates the laser beam in the fast-axis direction.

第1のレーザモジュールLM1及び第2のレーザモジュールLM2は、上方側の9個のCOS1に対応して、左右方向に配列された9個の遅軸コリメートレンズ3、左右方向に配列された9個のミラー4を備える。第1のレーザモジュールLM1及び第2のレーザモジュールLM2は、下方側の9個のCOS1に対応して、左右方向に配列された9個の遅軸コリメートレンズ3、左右方向に配列された9個のミラー4を備える。 The first laser module LM1 and the second laser module LM2 have nine slow-axis collimating lenses 3 arranged in the left-right direction and nine slow-axis collimating lenses 3 arranged in the left-right direction, corresponding to the nine COSs 1 on the upper side. A mirror 4 is provided. The first laser module LM1 and the second laser module LM2 include nine slow-axis collimating lenses 3 arranged in the left-right direction, and nine slow-axis collimating lenses 3 arranged in the left-right direction, corresponding to the nine COSs 1 on the lower side. A mirror 4 is provided.

図3は、図1における第1のレーザモジュールLM1及び第2のレーザモジュールLM2を示す斜視図である。第1のレーザモジュールLM1及び第2のレーザモジュールLM2における各18個のCOS1、速軸コリメートレンズ2、遅軸コリメートレンズ3、ミラー4を次のように添え字を用いて区別することとする。図3に示すように、18個のCOS1をCOS1~118、18個の速軸コリメートレンズ2を速軸コリメートレンズ2~218、18個の遅軸コリメートレンズ3を遅軸コリメートレンズ3~318、18個のミラー4をミラー4~418とする。 FIG. 3 is a perspective view showing the first laser module LM1 and the second laser module LM2 in FIG. 1. The 18 COSs 1, the fast-axis collimating lens 2, the slow-axis collimating lens 3, and the mirror 4 in the first laser module LM1 and the second laser module LM2 are distinguished using subscripts as follows. As shown in FIG. 3, the 18 COS1s are COS1 1 to 1 18 , the 18 fast-axis collimating lenses 2 are fast-axis collimating lenses 2 1 to 2 18 , and the 18 slow-axis collimating lenses 3 are slow-axis collimating lenses. 3 1 to 3 18 , the 18 mirrors 4 are referred to as mirrors 4 1 to 4 18 .

ベース30におけるCOS1~1の第1の配置面は、COS1の配置面からCOS1の配置面の順に低くなるように階段状に形成されている。同様に、ベース30におけるCOS110~118の第2の配置面は、COS110の配置面からCOS118の配置面の順に低くなるように階段状に形成されている。COS1~1の第1の配置面とCOS110~118の第2の配置面との対向する配置面は同じ高さである。 The first arrangement surface of the COSs 1 1 to 1 9 on the base 30 is formed in a step-like manner such that it becomes lower in the order from the arrangement surface of the COS 1 1 to the arrangement surface of the COS 1 9 . Similarly, the second arrangement surface of the COS 1 10 to 1 18 on the base 30 is formed in a step-like manner so that it becomes lower in order from the arrangement surface of the COS 1 10 to the arrangement surface of the COS 1 18 . The opposing arrangement surfaces of the first arrangement surface of the COSs 1 1 to 1 9 and the second arrangement surface of the COSs 1 10 to 1 18 are at the same height.

ベース30における遅軸コリメートレンズ3~3、ミラー4~4、遅軸コリメートレンズ310~318、ミラー410~418は、第3の配置面に配置されている。第3の配置面は、遅軸コリメートレンズ3及び310とミラー4及び410の配置面から、遅軸コリメートレンズ3及び318とミラー4及び418の配置面の順に低くなるように階段状に形成されている。 The slow-axis collimating lenses 3 1 to 3 9 , the mirrors 4 1 to 4 9 , the slow-axis collimating lenses 3 10 to 3 18 , and the mirrors 4 10 to 4 18 in the base 30 are arranged on the third arrangement surface. The third arrangement plane is arranged in the order from the arrangement plane of slow-axis collimating lenses 3 1 and 3 10 and mirrors 4 1 and 4 10 to the arrangement plane of slow-axis collimating lenses 3 9 and 3 18 and mirrors 4 9 and 4 18 . It is shaped like a staircase.

図1または図3において、COS1~1より射出されたレーザビームは、それぞれ、速軸コリメートレンズ2~2によって速軸方向のみコリメート光に変換されて、遅軸コリメートレンズ3~3に入射する。遅軸コリメートレンズ3~3の射出面は、レーザビームを遅軸方向に平行光化するような曲面を有する。速軸コリメートレンズ2~2より射出されたレーザビームは、それぞれ、遅軸コリメートレンズ3~3によって遅軸方向のコリメート光に変換される。よって、遅軸コリメートレンズ3~3より射出されるレーザビームは、速軸方向及び遅軸方向の双方にコリメート光のレーザビームとされる。 In FIG. 1 or 3, the laser beams emitted from the COSs 1 1 to 1 9 are converted into collimated light only in the fast axis direction by the fast axis collimating lenses 2 1 to 2 9 , respectively, and the slow axis collimating lenses 3 1 to 3 Enter into 9 . The exit surfaces of the slow-axis collimating lenses 3 1 to 3 9 have curved surfaces that collimate the laser beam in the slow-axis direction. The laser beams emitted from the fast-axis collimating lenses 2 1 to 2 9 are converted into collimated light in the slow-axis direction by the slow-axis collimating lenses 3 1 to 3 9 , respectively. Therefore, the laser beams emitted from the slow-axis collimating lenses 3 1 to 3 9 are collimated laser beams in both the fast-axis direction and the slow-axis direction.

同様に、COS110~118より射出されたレーザビームは、それぞれ、速軸コリメートレンズ210~218によって速軸方向のみコリメート光に変換されて、遅軸コリメートレンズ310~318に入射する。遅軸コリメートレンズ310~318の射出面は、レーザビームを遅軸方向に平行光化するような曲面を有する。速軸コリメートレンズ210~218より射出されたレーザビームは、それぞれ、遅軸コリメートレンズ310~318によって遅軸方向のコリメート光に変換される。よって、遅軸コリメートレンズ310~318より射出されるレーザビームは、速軸方向及び遅軸方向の双方にコリメート光のレーザビームとされる。 Similarly, the laser beams emitted from the COSs 1 10 to 1 18 are converted into collimated light only in the fast axis direction by the fast axis collimating lenses 2 10 to 2 18 , respectively, and then enter the slow axis collimating lenses 3 10 to 3 18 . do. The exit surfaces of the slow-axis collimating lenses 3 10 to 3 18 have curved surfaces that collimate the laser beam in the slow-axis direction. The laser beams emitted from the fast-axis collimating lenses 2 10 to 2 18 are converted into collimated light in the slow-axis direction by the slow-axis collimating lenses 3 10 to 3 18 , respectively. Therefore, the laser beams emitted from the slow axis collimating lenses 3 10 to 3 18 are collimated laser beams in both the fast axis direction and the slow axis direction.

レーザダイオード装置100は、COS110~118における各レーザダイオード12より射出されたレーザビームを速軸方向及び遅軸方向のコリメート光に変換する複数のコリメートレンズを備えればよい。複数のコリメートレンズは、COS1~1とミラー4~4との間、COS110~118とミラー410~418との間に設けられていればよい。 The laser diode device 100 may include a plurality of collimating lenses that convert the laser beam emitted from each laser diode 12 in the COSs 1 10 to 1 18 into collimated light in the fast axis direction and the slow axis direction. The plural collimating lenses may be provided between the COSs 1 1 to 1 9 and the mirrors 4 1 to 4 9 and between the COSs 1 10 to 1 18 and the mirrors 4 10 to 4 18 .

遅軸コリメートレンズ3~3より射出されたレーザビームは、それぞれ、ミラー4~4に入射角45度で入射して反射し、進行方向が90度曲げられる。ミラー4~4で反射して進行するレーザビームは、ミラー4で反射するレーザビームからミラー4で反射するレーザビームの順に低い位置を進行する。遅軸コリメートレンズ310~318より射出されたレーザビームは、それぞれ、ミラー410~418に入射角45度で入射して反射し、進行方向が90度曲げられる。ミラー410~418で反射して進行するレーザビームは、ミラー410で反射するレーザビームからミラー418で反射するレーザビームの順に低い位置を進行する。 The laser beams emitted from the slow-axis collimating lenses 3 1 to 3 9 are respectively incident on mirrors 4 1 to 4 9 at an incident angle of 45 degrees and reflected, and their traveling direction is bent by 90 degrees. The laser beams reflected by the mirrors 4 1 to 4 9 travel to lower positions in the order of the laser beam reflected by the mirror 4 1 to the laser beam reflected by the mirror 4 9 . The laser beams emitted from the slow-axis collimating lenses 3 10 - 3 18 are respectively incident on the mirrors 4 10 - 4 18 at an incident angle of 45 degrees and reflected, and their traveling direction is bent by 90 degrees. The laser beams reflected by the mirrors 4 10 to 4 18 travel to lower positions in the order of the laser beam reflected by the mirror 4 10 to the laser beam reflected by the mirror 4 18 .

以上のようにして、第1のレーザモジュールLM1は、レーザビームを第2のレーザモジュールLM2に向かう方向である第1の方向に射出する。第2のレーザモジュールLM2は、レーザビームを第1の方向とは反対方向の第1のレーザモジュールLM1に向かう方向である第2の方向に射出する。 As described above, the first laser module LM1 emits a laser beam in the first direction toward the second laser module LM2. The second laser module LM2 emits a laser beam in a second direction, which is a direction opposite to the first direction and toward the first laser module LM1.

第1のレーザモジュールLM1において、COS1~1またはCOS110~118は、一列に配列された複数のレーザダイオード12よりなる第1のレーザダイオード群を構成する。第1のレーザモジュールLM1において、速軸コリメートレンズ2~2及び遅軸コリメートレンズ3~3、または速軸コリメートレンズ210~218及び遅軸コリメートレンズ310~318は、複数のコリメートレンズよりなる第1のコリメートレンズ群を構成する。第1のレーザモジュールLM1において、ミラー4~4またはミラー410~418は、一列に配列された複数のミラーよりなる第1のミラー群を構成する。 In the first laser module LM1, COS1 1 to 1 9 or COS1 10 to 1 18 constitute a first laser diode group consisting of a plurality of laser diodes 12 arranged in a line. In the first laser module LM1, the fast-axis collimating lenses 2 1 to 2 9 and the slow-axis collimating lenses 3 1 to 3 9 , or the fast-axis collimating lenses 2 10 to 2 18 and the slow-axis collimating lenses 3 10 to 3 18 are A first collimating lens group is composed of a plurality of collimating lenses. In the first laser module LM1, the mirrors 4 1 to 4 9 or the mirrors 4 10 to 4 18 constitute a first mirror group consisting of a plurality of mirrors arranged in a line.

第1のレーザダイオード群と、第1のコリメートレンズ群と、第1のミラー群とを1つのグループとすると、第1のレーザモジュールLM1は、第1の方向と直交する方向に並べて配置された第1のグループ及び第2のグループを含む。第1のレーザモジュールLM1は、1つのグループのみを備える構成であってもよい。レーザビームの高出力化のため、第1のレーザモジュールLM1は2つのグループを備えるのがよい。 Assuming that the first laser diode group, the first collimating lens group, and the first mirror group are one group, the first laser module LM1 is arranged side by side in a direction perpendicular to the first direction. It includes a first group and a second group. The first laser module LM1 may have a configuration including only one group. In order to increase the output of the laser beam, the first laser module LM1 is preferably provided with two groups.

第2のレーザモジュールLM2において、COS1~1またはCOS110~118は、一列に配列された複数のレーザダイオード12よりなる第2のレーザダイオード群を構成する。第2のレーザモジュールLM2において、速軸コリメートレンズ2~2及び遅軸コリメートレンズ3~3、または速軸コリメートレンズ210~218及び遅軸コリメートレンズ310~318は、複数のコリメートレンズよりなる第2のコリメートレンズ群を構成する。第2のレーザモジュールLM2において、ミラー4~4またはミラー410~418は、一列に配列された複数のミラーよりなる第2のミラー群を構成する。 In the second laser module LM2, COS1 1 to 1 9 or COS1 10 to 1 18 constitute a second laser diode group consisting of a plurality of laser diodes 12 arranged in a line. In the second laser module LM2, the fast-axis collimating lenses 2 1 to 2 9 and the slow-axis collimating lenses 3 1 to 3 9 , or the fast-axis collimating lenses 2 10 to 2 18 and the slow-axis collimating lenses 3 10 to 3 18 are A second collimating lens group is composed of a plurality of collimating lenses. In the second laser module LM2, the mirrors 4 1 to 4 9 or the mirrors 4 10 to 4 18 constitute a second mirror group consisting of a plurality of mirrors arranged in a line.

第2のレーザダイオード群と、第2のコリメートレンズ群と、第2のミラー群とを1つのグループとすると、第2のレーザモジュールLM2は、第2の方向と直交する方向に並べて配置された第3のグループ及び第4のグループを含む。第2のレーザモジュールLM2は、1つのグループのみを備える構成であってもよい。レーザビームの高出力化のため、第2のレーザモジュールLM2は2つのグループを備えるのがよい。 Assuming that the second laser diode group, the second collimating lens group, and the second mirror group are one group, the second laser module LM2 is arranged side by side in a direction perpendicular to the second direction. including a third group and a fourth group. The second laser module LM2 may have a configuration including only one group. In order to increase the output of the laser beam, the second laser module LM2 is preferably provided with two groups.

図1に示すように、第1のレーザモジュールLM1及び第2のレーザモジュールLM2のベース30の間には、ミラー51、52、61、62が配置されている。ミラー51は第3のミラー、ミラー52は第4のミラー、ミラー61は第5のミラー、ミラー62は第6のミラーである。なお、第1のレーザモジュールLM1及び第2のレーザモジュールLM2がそれぞれ1つのグループのみを備える構成である場合には、第1のレーザモジュールLM1及び第2のレーザモジュールLM2のベース30の間に、ミラー51及び52のみを配置すればよい。 As shown in FIG. 1, mirrors 51, 52, 61, and 62 are arranged between the bases 30 of the first laser module LM1 and the second laser module LM2. Mirror 51 is a third mirror, mirror 52 is a fourth mirror, mirror 61 is a fifth mirror, and mirror 62 is a sixth mirror. Note that when the first laser module LM1 and the second laser module LM2 each include only one group, between the bases 30 of the first laser module LM1 and the second laser module LM2, Only mirrors 51 and 52 need be arranged.

第1のレーザモジュールLM1におけるミラー4~4で反射して高さ方向に積層した状態で進行するレーザビームは、ミラー51に入射角45度で入射して反射し、進行方向が90度曲げられる。第1のレーザモジュールLM1におけるミラー410~418で反射して高さ方向に積層した状態で進行するレーザビームは、ミラー61に入射角45度で入射して反射し、進行方向が90度曲げられる。第1のレーザモジュールLM1におけるミラー4~4またはミラー410~418で反射して高さ方向に積層した状態で進行するレーザビームは、第1の積層レーザビームである。 The laser beam reflected by the mirrors 4 1 to 4 9 in the first laser module LM1 and traveling in a stacked state in the height direction is incident on the mirror 51 at an incident angle of 45 degrees and is reflected, so that the traveling direction is 90 degrees. Can be bent. The laser beam reflected by the mirrors 4 10 to 4 18 in the first laser module LM1 and traveling in a stacked state in the height direction is incident on the mirror 61 at an incident angle of 45 degrees and is reflected, so that the traveling direction is 90 degrees. Can be bent. The laser beam that is reflected by the mirrors 4 1 to 4 9 or the mirrors 4 10 to 4 18 in the first laser module LM1 and travels in a stacked state in the height direction is a first stacked laser beam.

第2のレーザモジュールLM2におけるミラー4~4で反射して高さ方向に積層した状態で進行するレーザビームは、ミラー62に入射角45度で入射して反射し、進行方向が90度曲げられる。第2のレーザモジュールLM2におけるミラー410~418で反射して高さ方向に積層した状態で進行するレーザビームは、ミラー52に入射角45度で入射して反射し、進行方向が90度曲げられる。第2のレーザモジュールLM2におけるミラー4~4またはミラー410~418で反射して高さ方向に積層した状態で進行するレーザビームは、第2の積層レーザビームである。 The laser beam reflected by the mirrors 4 1 to 4 9 in the second laser module LM2 and traveling in a stacked state in the height direction is incident on the mirror 62 at an incident angle of 45 degrees and is reflected, so that the traveling direction is 90 degrees. Can be bent. The laser beam reflected by the mirrors 4 10 to 4 18 in the second laser module LM2 and traveling in a stacked state in the height direction is incident on the mirror 52 at an incident angle of 45 degrees and is reflected, so that the traveling direction is 90 degrees. Can be bent. The laser beam reflected by the mirrors 4 1 to 4 9 or the mirrors 4 10 to 4 18 in the second laser module LM2 and traveling in a stacked state in the height direction is a second laminated laser beam.

ミラー51及び61は、第1のレーザモジュールLM1より第1の方向に射出されたレーザビームの進行方向を90度曲げて、第3の方向に進行させる。ミラー52及び62は、第2のレーザモジュールLM2より第2の方向に射出されたレーザビームの進行方向を90度曲げて、第3の方向に進行させる。 The mirrors 51 and 61 bend the traveling direction of the laser beam emitted from the first laser module LM1 in the first direction by 90 degrees, and cause the laser beam to travel in the third direction. The mirrors 52 and 62 bend the traveling direction of the laser beam emitted from the second laser module LM2 in the second direction by 90 degrees, and cause the laser beam to travel in the third direction.

図4は、図1におけるミラー51、52、61、62の立体的な形状を示す斜視図である。ミラー51、52、61、62は、二点鎖線で示すように、直方体の複数の辺のうち、第1または第2の積層レーザビームの積層方向である高さ方向と平行の辺を含む1つの角を高さ方向の上端部から下端部まで切り落としたような形状を有する。 FIG. 4 is a perspective view showing the three-dimensional shape of the mirrors 51, 52, 61, and 62 in FIG. The mirrors 51, 52, 61, and 62 each include one of the multiple sides of the rectangular parallelepiped that is parallel to the height direction, which is the lamination direction of the first or second laminated laser beam, as shown by the two-dot chain line. It has a shape with two corners cut off from the top end to the bottom end in the height direction.

ミラー51、52、61、62は、頂点V1~V4で囲まれた反射面Sf1、頂点V3、V4、V7、V8で囲まれた切り落とし面Sf2、頂点V1、V2、V5、V6で囲まれた隣接面Sf3を有する。第1または第2の積層レーザビームは反射面Sf1に入射して反射する。切り落とし面Sf2は、切り落とし面Sf2の一辺と反射面Sf1の一辺とが共通の辺V3-V4である、反射面Sf1に隣接する隣接面である。反射面Sf1と切り落とし面Sf2とがなす角度θ1は45度以下である。 The mirrors 51, 52, 61, and 62 have a reflective surface Sf1 surrounded by vertices V1 to V4, a cut-off surface Sf2 surrounded by vertices V3, V4, V7, and V8, and a cut-off surface Sf2 surrounded by vertices V1, V2, V5, and V6. It has an adjacent surface Sf3. The first or second laminated laser beam enters the reflecting surface Sf1 and is reflected. The cut-off surface Sf2 is an adjacent surface adjacent to the reflective surface Sf1, where one side of the cut-off surface Sf2 and one side of the reflective surface Sf1 are a common side V3-V4. The angle θ1 between the reflective surface Sf1 and the cut-off surface Sf2 is 45 degrees or less.

典型的には、反射面Sf1の長辺(辺V1-V2)は短辺(辺V1-V4)の2倍以上の長さを有する。これは、高さ方向に積層した状態の第1または第2の積層レーザビームを反射面Sf1で反射する必要があるからである。 Typically, the long sides (sides V1-V2) of the reflective surface Sf1 have a length that is more than twice the length of the short sides (sides V1-V4). This is because the first or second laminated laser beams stacked in the height direction need to be reflected by the reflecting surface Sf1.

図1に示すように、第1のレーザモジュールLM1と第2のレーザモジュールLM2とは、ミラー4~4及び410~418で反射するレーザビームの進行方向(第1または第2の方向)と直交する方向(第3の方向と平行な方向)に位置がずれていない。 As shown in FIG. 1, the first laser module LM1 and the second laser module LM2 are arranged in the traveling direction (first or second direction) of the laser beam reflected by the mirrors 4 1 to 4 9 and 4 10 to 4 18 . The position is not shifted in the direction perpendicular to the third direction (the direction parallel to the third direction).

即ち、第1のレーザモジュールLM1におけるCOS1~1、遅軸コリメートレンズ3~3、ミラー4~4と、第2のレーザモジュールLM2におけるCOS1~1、遅軸コリメートレンズ3~3、ミラー4~4とは、それぞれ1つの直線上に位置している。また、第1のレーザモジュールLM1におけるミラー410~418、遅軸コリメートレンズ310~318、COS110~118と、第2のレーザモジュールLM2におけるミラー410~418、遅軸コリメートレンズ310~318、COS110~118とは、それぞれ1つの直線上に位置している。 That is, COSs 1 1 to 1 9 , slow-axis collimating lenses 3 1 to 3 9 , and mirrors 4 1 to 4 9 in the first laser module LM1, and COSs 1 1 to 1 9 and slow-axis collimating lenses in the second laser module LM2. Mirrors 3 1 to 3 9 and mirrors 4 1 to 4 9 are each located on one straight line. Further, mirrors 4 10 to 4 18 , slow axis collimating lenses 3 10 to 3 18 , COS 1 10 to 1 18 in the first laser module LM1, and mirrors 4 10 to 4 18 and slow axis collimating lenses in the second laser module LM2 The lenses 3 10 to 3 18 and the COSs 1 10 to 1 18 are each located on one straight line.

従って、ミラー51及び52と、ミラー61及び62とは、ミラー4~4及び410~418で反射するレーザビームの進行方向と直交する方向に位置がずれていない。ミラー51及び52は、ミラー4~4で反射するレーザビームの進行方向と平行の1つの直線上に位置している。ミラー61及び62は、ミラー410~418で反射するレーザビームの進行方向と平行の1つの直線上に位置している。 Therefore, the mirrors 51 and 52 and the mirrors 61 and 62 are not misaligned in the direction perpendicular to the traveling direction of the laser beam reflected by the mirrors 4 1 to 4 9 and 4 10 to 418 . The mirrors 51 and 52 are located on one straight line parallel to the traveling direction of the laser beam reflected by the mirrors 4 1 to 4 9 . The mirrors 61 and 62 are located on one straight line parallel to the traveling direction of the laser beam reflected by the mirrors 4 10 to 4 18 .

ミラー51及び52は、第3の方向と平行の直線に対して線対称である。ミラー51及び52は、ミラー51の反射面Sf1(第1の反射面)に隣接する切り落とし面Sf2(第1の切り落とし面)と、ミラー52の反射面Sf1(第2の反射面)に隣接する切り落とし面Sf2(第2の切り落とし面)とが対向するように配置されている。ミラー61及び62は、第3の方向と平行の直線に対して線対称である。ミラー61及び62は、ミラー61の反射面Sf1(第3の反射面)に隣接する切り落とし面Sf2(第3の切り落とし面)と、ミラー62の反射面Sf1(第4の反射面)に隣接する切り落とし面Sf2(第4の切り落とし面)とが対向するように配置されている。 Mirrors 51 and 52 are line symmetrical with respect to a straight line parallel to the third direction. Mirrors 51 and 52 have a cut-off surface Sf2 (first cut-off surface) adjacent to reflective surface Sf1 (first reflective surface) of mirror 51, and a cut-off surface Sf2 (first cut-off surface) adjacent to reflective surface Sf1 (second reflective surface) of mirror 52. The cut-off surface Sf2 (second cut-off surface) is arranged so as to face the cut-off surface Sf2 (second cut-off surface). Mirrors 61 and 62 are line symmetrical with respect to a straight line parallel to the third direction. The mirrors 61 and 62 have a cut-off surface Sf2 (third cut-off surface) adjacent to the reflective surface Sf1 (third reflective surface) of the mirror 61 and a cut-off surface Sf2 (third cut-off surface) adjacent to the reflective surface Sf1 (fourth reflective surface) of the mirror 62. The cut-off surface Sf2 (fourth cut-off surface) is arranged so as to face the cut-off surface Sf2 (fourth cut-off surface).

ミラー51は、ミラー52または62に入射して反射する第2の積層レーザビームに干渉せず、ミラー61に入射して反射する第1の積層レーザビームに干渉しない。ミラー52は、ミラー51または61に入射して反射する第1の積層レーザビームに干渉せず、ミラー62に入射して反射する第2の積層レーザビームに干渉しない。ミラー61は、ミラー51に入射して反射する第1の積層レーザビームに干渉せず、ミラー52または62に入射して反射する第2の積層レーザビームに干渉しない。ミラー62は、ミラー51または61に入射して反射する第1の積層レーザビームに干渉せず、ミラー52に入射して反射する第2の積層レーザビームに干渉しない。このように、ミラー51、52、61、62は、他のミラーに入射して反射するレーザビームに干渉しない範囲で、互いに近接させて配置されている。 Mirror 51 does not interfere with the second laminated laser beam that is incident on mirror 52 or 62 and reflected, and does not interfere with the first laminated laser beam that is incident on mirror 61 and reflected. Mirror 52 does not interfere with the first laminated laser beam that is incident on mirror 51 or 61 and reflected, and does not interfere with the second laminated laser beam that is incident on mirror 62 and reflected. Mirror 61 does not interfere with the first laminated laser beam that is incident on mirror 51 and reflected, and does not interfere with the second laminated laser beam that is incident on mirror 52 or 62 and reflected. The mirror 62 does not interfere with the first laminated laser beam that is incident on the mirror 51 or 61 and reflected, and does not interfere with the second laminated laser beam that is incident on the mirror 52 and is reflected. In this way, the mirrors 51, 52, 61, and 62 are arranged close to each other within a range that does not interfere with the laser beam that is incident on and reflected by other mirrors.

ミラー51及び61で反射したレーザビームは、偏光ビームスプリッタ8に入射する。プリズム81~83が接合されて偏光ビームスプリッタ8が形成されている。一例として、プリズム81とプリズム82との接合面812とプリズム82とプリズム83との接合面823には、P偏光を透過させ、S偏光を反射させる誘電体多層膜が設けられている。プリズム82のレーザビームの入射面には、1/2波長板7が貼り付けられている。 The laser beam reflected by the mirrors 51 and 61 enters the polarizing beam splitter 8. Polarizing beam splitter 8 is formed by joining prisms 81 to 83. As an example, a dielectric multilayer film that transmits P-polarized light and reflects S-polarized light is provided on the joint surface 812 between the prisms 81 and 82 and the joint surface 823 between the prisms 82 and 83. A half-wave plate 7 is attached to the laser beam entrance surface of the prism 82.

ミラー51及び61で反射したレーザビームはプリズム81に入射し、ミラー51及び61で反射したレーザビームに含まれているP偏光は接合面812を透過して射出面より射出する。ミラー51及び61で反射したレーザビームに含まれているS偏光は接合面812で反射するので射出面より射出しない。 The laser beams reflected by the mirrors 51 and 61 enter the prism 81, and the P-polarized light contained in the laser beams reflected by the mirrors 51 and 61 passes through the cemented surface 812 and exits from the exit surface. The S-polarized light contained in the laser beam reflected by the mirrors 51 and 61 is reflected by the bonding surface 812, and therefore does not exit from the exit surface.

ミラー52及び62で反射したレーザビームは、1/2波長板7を介して偏光ビームスプリッタ8に入射する。ミラー52及び62で反射したレーザビームに含まれているP偏光は1/2波長板7によってS偏光に変換されてプリズム82に入射する。プリズム82に入射したS偏光は接合面823で反射し、さらに、接合面812で反射して射出面より射出する。ミラー52及び62で反射したレーザビームに含まれているS偏光は1/2波長板7によってP偏光に変換されてプリズム82に入射するが、接合面823を透過するので接合面812には向かわない。 The laser beam reflected by the mirrors 52 and 62 enters the polarizing beam splitter 8 via the 1/2 wavelength plate 7. P-polarized light included in the laser beam reflected by mirrors 52 and 62 is converted into S-polarized light by half-wave plate 7 and enters prism 82 . The S-polarized light incident on the prism 82 is reflected by the cemented surface 823, further reflected by the cemented surface 812, and exits from the exit surface. The S-polarized light contained in the laser beam reflected by the mirrors 52 and 62 is converted into P-polarized light by the half-wave plate 7 and enters the prism 82, but it is transmitted through the cemented surface 823, so it does not head toward the cemented surface 812. do not have.

従って、偏光ビームスプリッタ8からは、ミラー51及び61で反射したレーザビームとミラー52及び62で反射したレーザビームのP偏光成分を合成した合成レーザビームが射出される。 Therefore, the polarizing beam splitter 8 emits a combined laser beam in which the P-polarized components of the laser beam reflected by the mirrors 51 and 61 and the laser beam reflected by the mirrors 52 and 62 are combined.

偏光ビームスプリッタ8より射出された合成レーザビームは、フィルタ9を介して集束レンズ10に入射する。フィルタ9は、誘導ラマン散乱光の波長等の不要帯域を除去する。集束レンズ10は、入射した合成レーザビームを集束させて、光ファイバ20のコアに入射させる。光ファイバ20のコアに入射される合成レーザビームは、ミラー51、52、61、62で反射した第1及び第2の積層レーザビームがコアの面内で並べられた状態のレーザビームとなる。光ファイバ20は、入射した合成レーザビームを伝送する。なお、光ファイバ20は、所定の固定具によって水冷板50に直接的または間接的に固定されている。 The combined laser beam emitted from the polarizing beam splitter 8 enters a focusing lens 10 via a filter 9. The filter 9 removes unnecessary bands such as wavelengths of stimulated Raman scattered light. The focusing lens 10 focuses the incident combined laser beam and makes it enter the core of the optical fiber 20 . The combined laser beam incident on the core of the optical fiber 20 is a laser beam in which the first and second laminated laser beams reflected by the mirrors 51, 52, 61, and 62 are aligned in the plane of the core. Optical fiber 20 transmits the incident combined laser beam. Note that the optical fiber 20 is directly or indirectly fixed to the water cooling plate 50 using a predetermined fixture.

図1に示すレーザダイオード装置100においては、第1のレーザモジュールLM1におけるCOS1~1と第2のレーザモジュールLM2におけるCOS1~1とが1つの直線上に位置している。従って、銅管501(第1の水路)を直線状に形成している。また、第1のレーザモジュールLM1におけるCOS110~118と第2のレーザモジュールLM2におけるCOS110~118とが1つの直線上に位置している。従って、銅管502(第2の水路)を直線状に形成している。銅管501及び502が直線状に形成されて途中で屈曲していないため、圧力損失がほとんど発生しない。 In the laser diode device 100 shown in FIG. 1, COSs 1 1 to 1 9 in the first laser module LM1 and COSs 1 1 to 1 9 in the second laser module LM2 are located on one straight line. Therefore, the copper pipe 501 (first water channel) is formed in a straight line. Further, COS1 10 to 1 18 in the first laser module LM1 and COS1 10 to 1 18 in the second laser module LM2 are located on one straight line. Therefore, the copper pipe 502 (second water channel) is formed in a straight line. Since the copper tubes 501 and 502 are formed in a straight line and are not bent in the middle, almost no pressure loss occurs.

なお、銅管501及び502は、第1のレーザダイオード群及び第2のレーザダイオード群の下方に配置され、主としてCOS1~118で発生する熱を冷却する。 Note that the copper tubes 501 and 502 are arranged below the first laser diode group and the second laser diode group, and mainly cool the heat generated in the COSs 1 1 to 1 18 .

ところで、特許文献1に記載のレーザダイオード装置においては、ミラー51、52、61、62に相当するミラーをそれぞれ直方体のミラー5L、5R、6L、6Rとしている。ミラー5Lとミラー5Rとの間、ミラー6Lとミラー6Rとの間には、比較的広い間隔が設けられている。レーザダイオード装置を小型化することによってコストダウンを図るためには、ミラー5Lとミラー5Rとの間隔、及びミラー6Lとミラー6Rとの間隔を狭くする必要がある。好ましくは、ミラー5Lとミラー6Lとの間隔、及びミラー5Rとミラー6Rとの間隔を狭くするのがよい。 By the way, in the laser diode device described in Patent Document 1, the mirrors corresponding to the mirrors 51, 52, 61, and 62 are rectangular parallelepiped mirrors 5L, 5R, 6L, and 6R, respectively. A relatively wide interval is provided between the mirror 5L and the mirror 5R, and between the mirror 6L and the mirror 6R. In order to reduce costs by downsizing the laser diode device, it is necessary to narrow the distance between mirror 5L and mirror 5R and the distance between mirror 6L and mirror 6R. Preferably, the distance between mirror 5L and mirror 6L and the distance between mirror 5R and mirror 6R are preferably narrowed.

ところが、ミラー5Lとミラー5R、ミラー6Lとミラー6Rとが、上記のレーザビームの進行方向と平行の1つの直線上に位置していると、ミラー5Lとミラー5R、ミラー6Lとミラー6Rとを、互いが干渉しないように配置する必要がある。よって、ミラー5Lとミラー5Rとの間隔、及びミラー6Lとミラー6Rとの間隔を狭くするには限界がある。 However, when mirror 5L and mirror 5R, mirror 6L and mirror 6R are located on one straight line parallel to the traveling direction of the laser beam, mirror 5L and mirror 5R, mirror 6L and mirror 6R are , it is necessary to arrange them so that they do not interfere with each other. Therefore, there is a limit to narrowing the distance between mirror 5L and mirror 5R and the distance between mirror 6L and mirror 6R.

図5は、比較例のレーザダイオード装置100cを部分的に示す平面図である。図5に示すように、ミラー5Lとミラー5R、及びミラー6Lとミラー6Rとを、第3の方向と平行な方向に位置をずらして、ミラー5Lとミラー5Rとの間、ミラー6Lとミラー6Rとの間の第1及び第2の方向と平行な方向の間隔を狭くすることが考えられる。ミラー5L、5R、6L、6Rは、各ミラーが他のミラーが反射するレーザビームに干渉しない限り互いを近付けて配置することが可能である。 FIG. 5 is a plan view partially showing a laser diode device 100c of a comparative example. As shown in FIG. 5, the mirrors 5L and 5R, and the mirrors 6L and 6R are shifted in the direction parallel to the third direction to create a space between the mirrors 5L and 5R, and between the mirrors 6L and 6R. It is conceivable to narrow the distance between the two in the direction parallel to the first and second directions. The mirrors 5L, 5R, 6L, and 6R can be placed close to each other as long as each mirror does not interfere with the laser beam reflected by the other mirrors.

図5においては、1/2波長板7、偏光ビームスプリッタ8、フィルタ9、集束レンズ10、光ファイバ20の部分の図示を省略している。比較例のレーザダイオード装置100cにおいて、第1のレーザモジュールLM1と第2のレーザモジュールLM2とは、第3の方向と平行な方向に位置がずれている。 In FIG. 5, illustration of the half-wave plate 7, polarizing beam splitter 8, filter 9, focusing lens 10, and optical fiber 20 is omitted. In the laser diode device 100c of the comparative example, the first laser module LM1 and the second laser module LM2 are shifted in position in a direction parallel to the third direction.

即ち、第1のレーザモジュールLM1におけるCOS1~1、遅軸コリメートレンズ3~3、ミラー4~4と、第2のレーザモジュールLM2におけるCOS1~1、遅軸コリメートレンズ3~3、ミラー4~4とは、別々の直線上に位置している。また、第1のレーザモジュールLM1におけるミラー410~418、遅軸コリメートレンズ310~318、COS110~118と、第2のレーザモジュールLM2におけるミラー410~418、遅軸コリメートレンズ310~318、COS110~118とは、別々の直線上に位置している。 That is, COSs 1 1 to 1 9 , slow-axis collimating lenses 3 1 to 3 9 , and mirrors 4 1 to 4 9 in the first laser module LM1, and COSs 1 1 to 1 9 and slow-axis collimating lenses in the second laser module LM2. Mirrors 3 1 to 3 9 and mirrors 4 1 to 4 9 are located on separate straight lines. Further, mirrors 4 10 to 4 18 , slow axis collimating lenses 3 10 to 3 18 , COS 1 10 to 1 18 in the first laser module LM1, and mirrors 4 10 to 4 18 and slow axis collimating lenses in the second laser module LM2 The lenses 3 10 to 3 18 and the COSs 1 10 to 1 18 are located on different straight lines.

レーザダイオード装置100cにおいては、ミラー5Lとミラー5Rとを第3の方向と平行な方向に離隔させて配置する必要があり、ミラー6Lとミラー6Rとを第3の方向と平行な方向に離隔させて配置する必要がある。よって、レーザダイオード装置100cはレーザダイオード装置100よりも大型化し、コストダウンを図ることが困難である。 In the laser diode device 100c, the mirror 5L and the mirror 5R need to be spaced apart from each other in the direction parallel to the third direction, and the mirror 6L and the mirror 6R need to be spaced apart from each other in the direction parallel to the third direction. It is necessary to place the Therefore, the laser diode device 100c is larger than the laser diode device 100, making it difficult to reduce costs.

さらに、レーザダイオード装置100cにおいては、第1のレーザモジュールLM1におけるCOS1~1と第2のレーザモジュールLM2におけるCOS1~1とが別々の直線上に位置しているから、COS1を効率よく冷却するためには直線状の銅管を用いるよりも屈曲した銅管511を用いるのがよい。また、第1のレーザモジュールLM1におけるCOS110~118と第2のレーザモジュールLM2におけるCOS110~118とが別々の直線上に位置しているから、直線状の銅管を用いるよりも屈曲した銅管512を用いるのがよい。 Furthermore, in the laser diode device 100c, COSs 1 1 to 1 9 in the first laser module LM1 and COSs 1 1 to 1 9 in the second laser module LM2 are located on different straight lines. For good cooling, it is better to use a bent copper tube 511 rather than a straight copper tube. Furthermore, since the COSs 1 10 to 1 18 in the first laser module LM1 and the COSs 1 10 to 1 18 in the second laser module LM2 are located on different straight lines, it is possible to bend the copper tubes rather than using straight copper tubes. It is preferable to use a copper tube 512 made of aluminum.

銅管511は、直線状の銅管5111、直線状の銅管5113、銅管5111と銅管5113とを連結する傾斜した銅管5112とを有する。銅管512は、直線状の銅管5121、直線状の銅管5123、銅管5121と銅管5123とを連結する傾斜した銅管5122とを有する。屈曲した銅管511及び512を用いると、直線状に形成した銅管501及び502を用いる場合と比較してコストアップとなってしまう。よって、レーザダイオード装置100cは、レーザダイオード装置100と比較して大幅なコストアップとなる。また、屈曲した銅管511及び512は、圧力損失が発生するので好ましくない。 The copper tube 511 includes a straight copper tube 5111, a straight copper tube 5113, and an inclined copper tube 5112 connecting the copper tube 5111 and the copper tube 5113. The copper tube 512 includes a straight copper tube 5121, a straight copper tube 5123, and an inclined copper tube 5122 that connects the copper tube 5121 and the copper tube 5123. If the bent copper tubes 511 and 512 are used, the cost will increase compared to the case where the straight copper tubes 501 and 502 are used. Therefore, the cost of the laser diode device 100c is significantly higher than that of the laser diode device 100. Further, bent copper tubes 511 and 512 are not preferable because pressure loss occurs.

なお、銅管511及び512はレーザダイオード装置100cの外側で他の銅管と継手によって接続される。銅管511及び512の断面形状を円形とすると、断面形状を矩形や楕円とするよりも圧力損失が少ない。外側の他の銅管の断面形状が円形であれば、銅管511及び512の断面形状も円形とすることにより、継手による接続は低コストとなる。このように、銅管511及び512の断面形状を円形としたとしても、屈曲した銅管511及び512を用いると圧力損失が多くなってしまい、コストアップとなるので、屈曲した銅管511及び512を用いることは好ましくない。 Note that the copper tubes 511 and 512 are connected to other copper tubes by a joint outside the laser diode device 100c. When the cross-sectional shape of the copper tubes 511 and 512 is circular, the pressure loss is smaller than when the cross-sectional shape is rectangular or oval. If the other copper tubes on the outside have a circular cross-sectional shape, the copper tubes 511 and 512 also have a circular cross-sectional shape, so that the connection by the joint can be made at low cost. In this way, even if the cross-sectional shape of the copper tubes 511 and 512 is circular, using bent copper tubes 511 and 512 will increase pressure loss and increase cost. It is not preferable to use

切削加工によって水路を形成する場合も同様に水路を屈曲させる必要があり、レーザダイオード装置100cのコストアップを招く。切削加工によって水路を形成する場合も、圧力損失が発生するので好ましくない。 When forming a waterway by cutting, it is necessary to bend the waterway as well, which increases the cost of the laser diode device 100c. Forming the water channel by cutting is also undesirable because pressure loss occurs.

ここで、図6~図10を用いて、ミラー5L及び5Rまたは51及び52の位置関係が、レーザダイオード装置100cまたは100の大きさ、及び水路にどのような影響を与えるかを考察する。 Here, using FIGS. 6 to 10, we will consider how the positional relationship of the mirrors 5L and 5R or 51 and 52 affects the size of the laser diode device 100c or 100 and the waterway.

図6は、直方体のミラー5L及び5Rの第1の配置例を示す平面図である。図6に示す第1の配置例では、ミラー5Lを第1のレーザモジュールLM1側、ミラー5Rを第2のレーザモジュールLM2側として、両者を接触または近接させて配置している。図6では、ミラー5L及び5Rの両端部間の距離は比較的長い距離D6である。ミラー5L及び5Rの両端部間の距離が長くなればミラー6L及び6Rの両端部間の距離も長くなり、レーザダイオード装置100cは大型化する。 FIG. 6 is a plan view showing a first arrangement example of rectangular parallelepiped mirrors 5L and 5R. In the first arrangement example shown in FIG. 6, the mirror 5L is placed on the first laser module LM1 side, and the mirror 5R is placed on the second laser module LM2 side, so that they are in contact with or in close proximity to each other. In FIG. 6, the distance between both ends of mirrors 5L and 5R is a relatively long distance D6. If the distance between the ends of the mirrors 5L and 5R becomes longer, the distance between the ends of the mirrors 6L and 6R also becomes longer, and the laser diode device 100c becomes larger.

図6では、ミラー5Lで反射して第3の方向に進行するレーザビームと、ミラー5Rで反射して第3の方向に進行するレーザビームとの間には隙間G6が形成されてしまう。隙間G6が存在すると、ミラー5L、5R、6L、6Rで反射して集束レンズ10に入射するレーザビームの直径が大きくなる。すると、集束したレーザビームが光ファイバ20の開口数(NA)を超えて、一部のレーザビームが光ファイバ20のコアを伝搬せず、クラッドに漏れてしまうことがある。 In FIG. 6, a gap G6 is formed between the laser beam reflected by the mirror 5L and traveling in the third direction and the laser beam reflected by the mirror 5R and traveling in the third direction. When the gap G6 exists, the diameter of the laser beam reflected by the mirrors 5L, 5R, 6L, and 6R and incident on the focusing lens 10 increases. Then, the focused laser beam may exceed the numerical aperture (NA) of the optical fiber 20, and a portion of the laser beam may not propagate through the core of the optical fiber 20 and leak into the cladding.

また、図6に示す第1の配置例を採用すると、ミラー5L、5R、6L、6Rで反射したレーザビームを隙間なく光ファイバ20のコアに入射させるよう、ミラー5L、5R、6L、6Rで反射したレーザビームの光路を互いに近接させるための付加的な構成が必要となってしまう。よって、図6に示すミラー5L及び5Rの第1の配置例は好ましくない。 Furthermore, when the first arrangement example shown in FIG. 6 is adopted, the mirrors 5L, 5R, 6L, and 6R are arranged so that the laser beams reflected by the mirrors 5L, 5R, 6L, and 6R enter the core of the optical fiber 20 without any gaps. An additional configuration is required to bring the optical paths of the reflected laser beams close to each other. Therefore, the first arrangement example of mirrors 5L and 5R shown in FIG. 6 is not preferable.

図7は、直方体のミラー5L及び5Rの第2の配置例を示す平面図である。図7に示す第2の配置例では、ミラー5L及び5Rを、ミラー5Rの反射面に隣接する隣接面をミラー5Lの反射面と対向する対向面に接触させるように配置している。図7では、ミラー5L及び5Rの両端部間の距離は距離D6より短い距離D7となり、ミラー5Lで反射して第3の方向に進行するレーザビームと、ミラー5Rで反射して第3の方向に進行するレーザビームとの間の隙間は隙間G6より少ない隙間G7となる。ところが、第1の方向に進行してミラー5Lに入射するレーザビームと、第2の方向に進行してミラー5Rに入射するレーザビームとの間に、第3の方向と平行な方向の距離L7が存在する。 FIG. 7 is a plan view showing a second arrangement example of rectangular parallelepiped mirrors 5L and 5R. In the second arrangement example shown in FIG. 7, mirrors 5L and 5R are arranged so that an adjacent surface adjacent to the reflective surface of mirror 5R is in contact with an opposing surface opposite to the reflective surface of mirror 5L. In FIG. 7, the distance between both ends of the mirrors 5L and 5R is a distance D7 shorter than the distance D6, and the laser beam is reflected by the mirror 5L and travels in the third direction, and the laser beam is reflected by the mirror 5R and travels in the third direction. The gap between the laser beam and the laser beam traveling in the direction is a gap G7, which is smaller than the gap G6. However, there is a distance L7 in a direction parallel to the third direction between the laser beam that travels in the first direction and enters the mirror 5L and the laser beam that travels in the second direction and enters the mirror 5R. exists.

従って、レーザダイオード装置100cが図7に示す第2の配置例を採用したとしても、図5と同様に、第1のレーザモジュールLM1と第2のレーザモジュールLM2とを第3の方向と平行な方向にずらす必要がある。第2の配置例を採用するレーザダイオード装置100cも、屈曲した銅管511及び512を用いる必要があり、コストアップを招く。よって、図7に示すミラー5L及び5Rの第2の配置例も好ましくない。 Therefore, even if the laser diode device 100c adopts the second arrangement example shown in FIG. 7, the first laser module LM1 and the second laser module LM2 are arranged parallel to the third direction, as in FIG. need to be shifted in the direction. The laser diode device 100c employing the second arrangement example also requires the use of bent copper tubes 511 and 512, leading to an increase in cost. Therefore, the second arrangement example of mirrors 5L and 5R shown in FIG. 7 is also not preferable.

図8は、直方体のミラー5L及び5Rの第3の配置例を示す平面図である。図8に示す第3の配置例は、図5のレーザダイオード装置100cにおけるミラー5L及び5Rの配置例である。図8では、ミラー5L及び5Rの両端部間の距離は距離D6より短い距離D8となり、ミラー5Lで反射して第3の方向に進行するレーザビームと、ミラー5Rで反射して第3の方向に進行するレーザビームとの間の隙間はほとんど存在しない。 FIG. 8 is a plan view showing a third arrangement example of rectangular parallelepiped mirrors 5L and 5R. A third arrangement example shown in FIG. 8 is an arrangement example of mirrors 5L and 5R in the laser diode device 100c of FIG. 5. In FIG. 8, the distance between both ends of the mirrors 5L and 5R is a distance D8 shorter than the distance D6, and the laser beam is reflected by the mirror 5L and travels in the third direction, and the laser beam is reflected by the mirror 5R and travels in the third direction. There is almost no gap between the laser beam and the laser beam.

しかしながら、図5に示すように、第1のレーザモジュールLM1と第2のレーザモジュールLM2とを第3の方向と平行な方向にずらす必要がある。図8に示すように、第1の方向に進行してミラー5Lに入射するレーザビームと、第2の方向に進行してミラー5Rに入射するレーザビームとの間に、第3の方向と平行な方向の距離L8が存在する。よって、図8に示すミラー5L及び5Rの第3の配置例はコストアップを招き、好ましくない。 However, as shown in FIG. 5, it is necessary to shift the first laser module LM1 and the second laser module LM2 in a direction parallel to the third direction. As shown in FIG. 8, between the laser beam traveling in the first direction and incident on the mirror 5L and the laser beam traveling in the second direction and incident on the mirror 5R, there is a gap parallel to the third direction. There is a distance L8 in the direction. Therefore, the third arrangement example of the mirrors 5L and 5R shown in FIG. 8 increases the cost and is not preferable.

図9は、直方体の1つの角を切り落としたミラー51及び52の第1の配置例を示す平面図である。図9に示す第1の配置例は、図8におけるミラー5L及び5Rをそれぞれミラー51及び52に置換した配置例に相当する。図9では、ミラー51及び52の両端部間の距離は図8における距離D8より短い距離D9となる。レーザダイオード装置100が図9に示すミラー51及び52の第1の配置例を採用すると、レーザダイオード装置100を小型化することができる。但し、第1の方向に進行してミラー51に入射するレーザビームと、第2の方向に進行してミラー52に入射するレーザビームとの間に、第3の方向と平行な方向の距離L9が存在する。 FIG. 9 is a plan view showing a first arrangement example of mirrors 51 and 52 in which one corner of a rectangular parallelepiped is cut off. The first arrangement example shown in FIG. 9 corresponds to the arrangement example in which mirrors 5L and 5R in FIG. 8 are replaced with mirrors 51 and 52, respectively. In FIG. 9, the distance between both ends of the mirrors 51 and 52 is a distance D9, which is shorter than the distance D8 in FIG. When the laser diode device 100 adopts the first arrangement example of the mirrors 51 and 52 shown in FIG. 9, the laser diode device 100 can be downsized. However, there is a distance L9 in a direction parallel to the third direction between the laser beam that travels in the first direction and enters the mirror 51 and the laser beam that travels in the second direction and enters the mirror 52. exists.

図9に示すミラー51及び52の第1の配置例を採用するレーザダイオード装置100は、屈曲した銅管511及び512を用いる必要があるものの、レーザダイオード装置100を小型化することができる。従って、ミラー51及び52の第1の配置例を採用するレーザダイオード装置100は、レーザダイオード装置100cと比較してコストダウンを図ることができる。 Although the laser diode device 100 adopting the first arrangement example of the mirrors 51 and 52 shown in FIG. 9 needs to use bent copper tubes 511 and 512, the laser diode device 100 can be miniaturized. Therefore, the laser diode device 100 that adopts the first arrangement example of the mirrors 51 and 52 can achieve cost reduction compared to the laser diode device 100c.

図9において、ミラー51におけるレーザビームを反射する反射面Sf1と反射面Sf1に隣接する切り落とし面Sf2とは45度以下の角度を有する。ミラー52おけるレーザビームを反射する反射面Sf1と反射面Sf1に隣接する切り落とし面Sf2とは45度以下の角度を有する。ミラー51とミラー52とは、ミラー51がミラー52に入射して反射するレーザビームに干渉せず、ミラー52がミラー51に入射して反射するレーザビームに干渉しない範囲で、互いに近接させて配置されている。 In FIG. 9, the reflective surface Sf1 of the mirror 51 that reflects the laser beam and the cut-off surface Sf2 adjacent to the reflective surface Sf1 have an angle of 45 degrees or less. The reflective surface Sf1 of the mirror 52 that reflects the laser beam and the cut-off surface Sf2 adjacent to the reflective surface Sf1 have an angle of 45 degrees or less. The mirror 51 and the mirror 52 are arranged close to each other to the extent that the mirror 51 does not interfere with the laser beam that is incident on the mirror 52 and reflected, and the mirror 52 does not interfere with the laser beam that is incident on the mirror 51 and is reflected. has been done.

図10は、直方体の1つの角を切り落としたミラー51及び52の第2の配置例を示す平面図である。図10に示す第2の配置例は、図1のレーザダイオード装置100におけるミラー51及び52の配置例である。ミラー51とミラー52とは、ミラー51の切り落とし面Sf2とミラー52の切り落とし面Sf2とが対向するように配置されている。図10では、ミラー51及び52の両端部間の距離は図8における距離D8より短い距離D10となる。図10に示すミラー51及び52の第2の配置例によると、ミラー51及び52の両端部間の距離を、ミラー51及び52の板厚を2の平方根で除算した距離だけ短くすることができる。 FIG. 10 is a plan view showing a second arrangement example of mirrors 51 and 52 in which one corner of a rectangular parallelepiped is cut off. A second arrangement example shown in FIG. 10 is an arrangement example of the mirrors 51 and 52 in the laser diode device 100 of FIG. 1. The mirror 51 and the mirror 52 are arranged so that the cut-off surface Sf2 of the mirror 51 and the cut-off surface Sf2 of the mirror 52 face each other. In FIG. 10, the distance between both ends of the mirrors 51 and 52 is a distance D10, which is shorter than the distance D8 in FIG. According to the second arrangement example of mirrors 51 and 52 shown in FIG. 10, the distance between both ends of mirrors 51 and 52 can be shortened by the distance obtained by dividing the plate thickness of mirrors 51 and 52 by the square root of 2. .

しかも、図10に示すミラー51及び52の第2の配置例を採用するレーザダイオード装置100は、直線状の銅管501及び502を用いることができるので、さらなるコストダウンが可能である。直線状の銅管501及び502を用いることにより、圧力損失が発生しない。図10に示す第2の配置例を採用するレーザダイオード装置100は、図9に示す第1の配置例を採用するレーザダイオード装置100よりも好ましい。 Moreover, since the laser diode device 100 adopting the second arrangement example of mirrors 51 and 52 shown in FIG. 10 can use straight copper tubes 501 and 502, further cost reduction is possible. By using straight copper tubes 501 and 502, no pressure loss occurs. The laser diode device 100 that adopts the second arrangement example shown in FIG. 10 is more preferable than the laser diode device 100 that uses the first arrangement example shown in FIG. 9.

図11は、図1のレーザダイオード装置100におけるミラー51、52、61、62を示す平面図である。図11に示すように、第1の方向に進行してミラー51に入射するレーザビームと、第1の方向に進行してミラー61に入射するレーザビームとの間には、第3の方向と平行な方向の距離L11が存在する。同様に、第2の方向に進行してミラー52に入射するレーザビームと、第2の方向に進行してミラー62に入射するレーザビームとの間には、第3の方向と平行な方向の距離L11が存在する。 FIG. 11 is a plan view showing mirrors 51, 52, 61, and 62 in the laser diode device 100 of FIG. As shown in FIG. 11, there is a third direction between the laser beam that travels in the first direction and enters the mirror 51, and the laser beam that travels in the first direction and enters the mirror 61. A distance L11 exists in the parallel direction. Similarly, between the laser beam that travels in the second direction and enters the mirror 52, and the laser beam that travels in the second direction and enters the mirror 62, there is a direction parallel to the third direction. A distance L11 exists.

図12は、ミラー51、52、61、62の変形例であるミラー510、520、610、620を示す平面図である。ミラー510、520、610、620もそれぞれ第3、第4、第5、第6のミラーである。ミラー510、520、610、620は、直方体の複数の辺のうちの高さ方向と平行の辺を含む他の角を高さ方向の上端部から下端部までさらに切り落としたような形状を有する。ミラー510、520、610、620は、切り落とし面Sf2に加えて切り落とし面Sf3’を有する。切り落とし面Sf3’は、切り落とし面Sf3’の一辺と反射面Sf1の一辺とが共通の辺である、反射面Sf1に隣接する隣接面である。反射面Sf1と切り落とし面Sf3’とがなす角度θ2は45度以下である。 FIG. 12 is a plan view showing mirrors 510, 520, 610, 620 which are modified examples of mirrors 51, 52, 61, 62. Mirrors 510, 520, 610, and 620 are also third, fourth, fifth, and sixth mirrors, respectively. The mirrors 510, 520, 610, and 620 have a shape in which the other corners of a plurality of sides of a rectangular parallelepiped, including the side parallel to the height direction, are further cut off from the top end to the bottom end in the height direction. The mirrors 510, 520, 610, and 620 have a cut-off surface Sf3' in addition to the cut-off surface Sf2. The cut-off surface Sf3' is an adjacent surface adjacent to the reflective surface Sf1, in which one side of the cut-off surface Sf3' and one side of the reflective surface Sf1 are common. The angle θ2 between the reflective surface Sf1 and the cut-off surface Sf3' is 45 degrees or less.

ミラー610は、ミラー510に入射して反射するレーザビームの光路とミラー610に入射して反射するレーザビームの光路との間に配置されている。ミラー620は、ミラー520に入射して反射するレーザビームの光路とミラー620に入射して反射するレーザビームの光路との間に配置されている。レーザダイオード装置100におけるミラー61及び62をミラー610及び620に置換すると、ミラー610が切り落とし面Sf3’(第5の切り落とし面)を有し、ミラー620が切り落とし面Sf3’(第6の切り落とし面)を有するから、距離L11に対応する距離を距離L11より短い距離L12とすることができる。図12において、ミラー510及び520の代わりに図11に示すミラー51及び52を用いてもよい。 Mirror 610 is arranged between the optical path of the laser beam that is incident on mirror 510 and reflected, and the optical path of the laser beam that is incident on mirror 610 and reflected. The mirror 620 is arranged between the optical path of the laser beam that is incident on the mirror 520 and reflected, and the optical path of the laser beam that is incident on the mirror 620 and reflected. When the mirrors 61 and 62 in the laser diode device 100 are replaced with mirrors 610 and 620, the mirror 610 has a cut-off surface Sf3' (fifth cut-off surface), and the mirror 620 has a cut-off surface Sf3' (sixth cut-off surface). Therefore, the distance corresponding to distance L11 can be set to distance L12, which is shorter than distance L11. In FIG. 12, mirrors 51 and 52 shown in FIG. 11 may be used instead of mirrors 510 and 520.

図13は、ミラー51、52、61、62の他の変形例であるミラー51’、52’、61’、62’を示す斜視図である。図4に示すミラー51、52、61、62に代えて、図13に示すミラー51’、52’、61’、62’を用いてもよい。ミラー51’、52’、61’、62’は直方体の高さ方向と平行の辺を含む1つの角を、例えば45度の角度で、辺V3-V4を通らない面で高さ方向の上端部から下端部まで切り落としたような形状である。ミラー51’、52’、61’、62’は、反射面Sf1に隣接する頂点V3、V4、V9、V10で囲まれた隣接面Sf4と、頂点V7’、V8’、V9、V10で囲まれた切り落とし面Sf5とを有する。反射面Sf1と切り落とし面Sf5とがなす角度は45度以下である。 FIG. 13 is a perspective view showing mirrors 51', 52', 61', 62' which are other modified examples of the mirrors 51, 52, 61, 62. In place of the mirrors 51, 52, 61, 62 shown in FIG. 4, mirrors 51', 52', 61', 62' shown in FIG. 13 may be used. The mirrors 51', 52', 61', and 62' have one corner including a side parallel to the height direction of the rectangular parallelepiped, for example, at an angle of 45 degrees, and the upper end of the rectangular parallelepiped in the height direction with a plane that does not pass through sides V3-V4. It has a shape that looks like it has been cut off from the top to the bottom. The mirrors 51', 52', 61', and 62' have an adjacent surface Sf4 surrounded by vertices V3, V4, V9, and V10 adjacent to the reflective surface Sf1, and an adjacent surface Sf4 surrounded by vertices V7', V8', V9, and V10. It has a cut-off surface Sf5. The angle formed by the reflective surface Sf1 and the cut-off surface Sf5 is 45 degrees or less.

ミラー51’及び52’を双方の切り落とし面Sf5を対向させて配置し、ミラー61’及び62’を双方の切り落とし面Sf5を対向させて配置すれば、直方体のミラー5L、5R、6L、6Rを用いるよりもレーザダイオード装置100を小型化できる。よって、ミラー51’、52’、61’、62’を用いることによりレーザダイオード装置100のコストダウンを図ることができる。なお、ミラー51’、52’、61’、62’を用いるより、ミラー51、52、61、62を用いる方がレーザダイオード装置100をより小型化できるので好ましい。 If mirrors 51' and 52' are arranged with their cut-off surfaces Sf5 facing each other, and mirrors 61' and 62' are arranged with their cut-off surfaces Sf5 facing each other, rectangular parallelepiped mirrors 5L, 5R, 6L, and 6R can be formed. The laser diode device 100 can be made smaller than when the laser diode device 100 is used. Therefore, by using the mirrors 51', 52', 61', and 62', it is possible to reduce the cost of the laser diode device 100. Note that it is preferable to use mirrors 51, 52, 61, and 62 rather than mirrors 51', 52', 61', and 62' because the laser diode device 100 can be made more compact.

ところで、直方体のミラー5L、5R、6L、6Rの板厚を薄くすることによってレーザダイオード装置100cの小型化を図るということが考えられる。しかしながら、ミラー5L、5R、6L、6Rの板厚を薄くすると水冷板50との接着面積が少なくなって、レーザダイオード装置100cに振動が加わったときの信頼性が低下する。また、ミラー5L、5R、6L、6Rの板厚を薄くすると、ミラー5L、5R、6L、6Rに歪みが発生しやすくなる。特に、ミラー5L、5R、6L、6Rの反射面Sf1の長辺が短辺の2倍以上の長さを有するような場合には、歪みが発生しやすい。従って、ミラー5L、5R、6L、6Rの板厚を薄くすることは得策ではない。 By the way, it is possible to reduce the size of the laser diode device 100c by reducing the plate thickness of the rectangular parallelepiped mirrors 5L, 5R, 6L, and 6R. However, if the thickness of the mirrors 5L, 5R, 6L, and 6R is made thinner, the bonding area with the water-cooled plate 50 decreases, and the reliability when vibration is applied to the laser diode device 100c decreases. Furthermore, if the plate thicknesses of the mirrors 5L, 5R, 6L, and 6R are made thinner, distortion is likely to occur in the mirrors 5L, 5R, 6L, and 6R. In particular, distortion is likely to occur when the long sides of the reflective surfaces Sf1 of the mirrors 5L, 5R, 6L, and 6R are twice or more longer than the short sides. Therefore, it is not a good idea to reduce the thickness of the mirrors 5L, 5R, 6L, and 6R.

これに対して、ミラー51、52、61、62を用いると、板厚を薄くすることなく、レーザダイオード装置100を小型化することができる。レーザダイオード装置100によれば、ミラー51、52、61、62と水冷板50との所定の面積以上の接着面積を確保することができるから、十分な信頼性が得られる。ミラー51、52、61、62を所定以上の板厚とすることができるから、ミラー51、52、61、62、が歪むことはほとんどない。これらの副次的な効果は、ミラー51’、52’、61’、62’または510、520、610、620を用いる場合でも同様に奏する。 On the other hand, when the mirrors 51, 52, 61, and 62 are used, the laser diode device 100 can be downsized without reducing the plate thickness. According to the laser diode device 100, it is possible to secure a bonding area of the mirrors 51, 52, 61, 62 and the water-cooled plate 50 that is larger than a predetermined area, so that sufficient reliability can be obtained. Since the mirrors 51, 52, 61, 62 can have a thickness greater than a predetermined thickness, the mirrors 51, 52, 61, 62 are hardly distorted. These secondary effects can be achieved in the same way even when mirrors 51', 52', 61', 62' or 510, 520, 610, 620 are used.

本発明は以上説明した1またはそれ以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。図1に示すレーザダイオード装置100においては、第1のレーザモジュールLM1及び第2のレーザモジュールLM2の2つのレーザモジュールを備えるが、レーザビームのさらなる高出力化のため、4つ以上のレーザモジュールを備えてもよい。 The present invention is not limited to the one or more embodiments described above, and can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention. The laser diode device 100 shown in FIG. 1 includes two laser modules, a first laser module LM1 and a second laser module LM2, but in order to further increase the output of the laser beam, four or more laser modules are installed. You may prepare.

図1に示すレーザダイオード装置100において、COS1~118に代えて、フォトニック結晶レーザ(PCSEL:Photonic Crystal Surface Emitting Laser)を用いてもよい。PCSELは面発光型の半導体レーザである。COS1~118の代わりにPCSELを用いると、PCSELから射出されるレーザビームは発散光ではないので、速軸コリメートレンズ2~218及び遅軸コリメートレンズ3~318を省略することができる。 In the laser diode device 100 shown in FIG. 1, a photonic crystal surface emitting laser (PCSEL) may be used instead of the COSs 1 1 to 1 18 . PCSEL is a surface-emitting type semiconductor laser. When a PCSEL is used instead of COS1 1 to 1 18 , the laser beam emitted from the PCSEL is not a diverging beam, so the fast axis collimating lenses 2 1 to 2 18 and the slow axis collimating lenses 3 1 to 3 18 can be omitted. I can do it.

COS1~118のレーザダイオード12はレーザビーム発生源の第1の例であり、PCSELはレーザビーム発生源の第2の例である。第1及び第2のレーザダイオード群は、それぞれ、第1及び第2のレーザビーム発生源群である。チップオンサブマウント1~118の代わりにPCSELを用いる場合には、複数のPCSELの群が第1または第2のレーザビーム発生源群である。 The laser diodes 12 of COS1 1 -1 18 are a first example of a laser beam source, and the PCSEL is a second example of a laser beam source. The first and second laser diode groups are first and second laser beam generation source groups, respectively. If PCSELs are used instead of the chip-on-submounts 1 1 to 1 18 , the group of PCSELs is the first or second laser beam source group.

1,1~118 チップオンサブマウント
2,2~218 速軸コリメートレンズ
3,3~318 遅軸コリメートレンズ
4,4~418 ミラー
7 1/2波長板
8 偏光ビームスプリッタ
9 フィルタ
10 集束レンズ
20 光ファイバ
30 ベース
50 水冷板
51,52,61,62,51’,52’,61’,62’,510,520,610,620 ミラー
100 レーザダイオード装置
501,502 銅管(水路)
LM1 第1のレーザモジュール
LM2 第2のレーザモジュール
1, 1 1 ~ 1 18 chip-on submount 2, 2 1 ~ 2 18 speed axis collimating lens 3, 3 1 ~ 3 18 slow axis collimating lens 4 , 4 1 ~ 4 18 mirror 7 1/2 wave plate 8 Polarized beam Splitter 9 Filter 10 Focusing lens 20 Optical fiber 30 Base 50 Water cooling plate 51, 52, 61, 62, 51', 52', 61', 62', 510, 520, 610, 620 Mirror 100 Laser diode device 501, 502 Copper pipe (waterway)
LM1 First laser module LM2 Second laser module

上記のレーザダイオード装置において、前記第1のミラー群と前記第2のミラー群とは1つの直線上に位置し、前記第3のミラーは、直方体の複数の辺のうちの前記高さ方向と平行の辺を含む1つの角を前記高さ方向の上端部から下端部まで切り落とした第1の切り落とし面を含む形状を有し、前記第1の積層レーザビームを反射する第1の反射面と前記第1の切り落とし面とが45度以下の角度を有し、前記第4のミラーは、直方体の複数の辺のうちの前記高さ方向と平行の辺を含む1つの角を前記高さ方向の上端部から下端部まで切り落とした第2の切り落とし面を含む形状を有し、前記第2の積層レーザビームを反射する第2の反射面と前記第2の切り落とし面とが45度以下の角度を有する。 In the above laser diode device, the first mirror group and the second mirror group are located on one straight line, and the third mirror is located along the height direction of the plurality of sides of the rectangular parallelepiped. a first reflective surface that has a shape including a first cut-off surface in which one corner including parallel sides is cut off from the upper end to the lower end in the height direction, and that reflects the first laminated laser beam; The fourth mirror has an angle of 45 degrees or less with the first cut-off surface, and the fourth mirror has one corner including a side parallel to the height direction of the plurality of sides of the rectangular parallelepiped in the height direction. The second reflective surface that reflects the second laminated laser beam and the second cut-off surface have a shape that includes a second cut-off surface cut off from the upper end to the lower end, and the angle between the second cut-off surface and the second cut-off surface is 45 degrees or less. has.

上記のレーザダイオード装置において、前記第3のミラーは、前記第2のレーザモジュールよりも前記第1のレーザモジュールに近い位置に配置され、前記第4のミラーは、前記第1のレーザモジュールよりも前記第2のレーザモジュールに近い位置に配置され、前記第3のミラーと前記第4のミラーとは、前記第3のミラーが前記第4のミラーに入射して反射する前記第2の積層レーザビームに干渉せず、前記第4のミラーが前記第3のミラーに入射して反射する前記第1の積層レーザビームに干渉しない範囲で、前記第1の切り落とし面と前記第2の切り落とし面とが対向した状態で互いに近接させて配置されている。 In the above laser diode device , the third mirror is arranged closer to the first laser module than the second laser module, and the fourth mirror is arranged closer to the first laser module than the first laser module. The third mirror and the fourth mirror are arranged in a position close to the second laser module, and the third mirror is incident on the fourth mirror and reflected. The first cut-off surface and the second cut-off surface do not interfere with the beam and the fourth mirror does not interfere with the first laminated laser beam that is incident on and reflected by the third mirror. are arranged close to each other in a facing state .

上記のレーザダイオード装置において、前記第1のミラー群と前記第2のミラー群とは1つの直線上に位置し、前記第3のミラーは、直方体の複数の辺のうちの前記高さ方向と平行の辺を含む1つの角のみを前記高さ方向の上端部から下端部まで切り落とした第1の切り落とし面を含む形状を有し、前記第1の積層レーザビームを反射する第1の反射面と前記第1の切り落とし面とが45度以下の角度を有し、前記第4のミラーは、直方体の複数の辺のうちの前記高さ方向と平行の辺を含む1つの角のみを前記高さ方向の上端部から下端部まで切り落とした第2の切り落とし面を含む形状を有し、前記第2の積層レーザビームを反射する第2の反射面と前記第2の切り落とし面とが45度以下の角度を有する。 In the above laser diode device, the first mirror group and the second mirror group are located on one straight line, and the third mirror is located along the height direction of the plurality of sides of the rectangular parallelepiped. a first reflective surface that has a shape including a first cut-off surface in which only one corner including parallel sides is cut off from the upper end to the lower end in the height direction, and that reflects the first laminated laser beam; and the first cut-off surface have an angle of 45 degrees or less, and the fourth mirror has only one corner including the side parallel to the height direction of the plurality of sides of the rectangular parallelepiped at the height. The shape includes a second cut-off surface cut off from the upper end to the lower end in the horizontal direction, and the second reflective surface that reflects the second laminated laser beam and the second cut-off surface are at an angle of 45 degrees or less. has an angle of

Claims (7)

レーザビームを第1の方向に射出する第1のレーザモジュールと、
レーザビームを前記第1の方向とは反対方向の前記第1のレーザモジュールに向かう方向である第2の方向に射出する第2のレーザモジュールと、
を備え、
前記第1のレーザモジュールは、
高さ方向の位置が互いに異なるように配置された複数のレーザビーム発生源よりなる第1のレーザビーム発生源群と、
前記第1のレーザビーム発生源群より射出されたレーザビームの進行方向を90度曲げて前記高さ方向に積層した状態の第1の積層レーザビームを前記第1の方向に進行させる複数のミラーよりなる第1のミラー群と、
を含み、
前記第2のレーザモジュールは、
前記高さ方向の位置が互いに異なるように配置された複数のレーザビーム発生源よりなる第2のレーザビーム発生源群と、
前記第2のレーザビーム発生源群より射出されたレーザビームの進行方向を90度曲げて前記高さ方向に積層した状態の第2の積層レーザビームを前記第2の方向に進行させる複数のミラーよりなる第2のミラー群と、
を含み、
前記第1のレーザモジュールと前記第2のレーザモジュールとの間に配置され、前記第1のレーザモジュールより前記第1の方向に射出された前記第1の積層レーザビームが入射され、前記第1の積層レーザビームの進行方向を90度曲げて、第3の方向に進行させる第3のミラーと、
前記第1のレーザモジュールと前記第2のレーザモジュールとの間に配置され、前記第2のレーザモジュールより前記第2の方向に射出された前記第2の積層レーザビームが入射され、前記第2の積層レーザビームの進行方向を90度曲げて、前記第3の方向に進行させる第4のミラーと、
をさらに備え、
前記第3のミラーは、直方体の複数の辺のうちの前記高さ方向と平行の辺を含む1つの角を前記高さ方向の上端部から下端部まで切り落とした第1の切り落とし面を含む形状を有し、前記第1の積層レーザビームを反射する第1の反射面と前記第1の切り落とし面とが45度以下の角度を有し、
前記第4のミラーは、直方体の複数の辺のうちの前記高さ方向と平行の辺を含む1つの角を前記高さ方向の上端部から下端部まで切り落とした第2の切り落とし面を含む形状を有し、前記第2の積層レーザビームを反射する第2の反射面と前記第2の切り落とし面とが45度以下の角度を有し、
前記第3のミラーと前記第4のミラーとは、前記第3のミラーが前記第4のミラーに入射して反射する前記第2の積層レーザビームに干渉せず、前記第4のミラーが前記第3のミラーに入射して反射する前記第1の積層レーザビームに干渉しない範囲で、互いに近接させて配置されている
レーザダイオード装置。
a first laser module that emits a laser beam in a first direction;
a second laser module that emits a laser beam in a second direction that is a direction toward the first laser module that is opposite to the first direction;
Equipped with
The first laser module is
a first laser beam source group consisting of a plurality of laser beam sources arranged such that their positions in the height direction are different from each other;
a plurality of mirrors that bend the traveling direction of the laser beam emitted from the first laser beam generation source group by 90 degrees and cause the first laminated laser beams stacked in the height direction to travel in the first direction; a first mirror group consisting of;
including;
The second laser module is
a second laser beam generation source group consisting of a plurality of laser beam generation sources arranged such that positions in the height direction are different from each other;
a plurality of mirrors that bend the traveling direction of the laser beams emitted from the second laser beam generation source group by 90 degrees and cause the second laminated laser beams stacked in the height direction to travel in the second direction; a second mirror group consisting of;
including;
The first laminated laser beam is disposed between the first laser module and the second laser module, and the first laminated laser beam emitted from the first laser module in the first direction is incident on the first laminated laser beam. a third mirror that bends the traveling direction of the laminated laser beam by 90 degrees and causes the laminated laser beam to travel in a third direction;
The second laminated laser beam is disposed between the first laser module and the second laser module, and is emitted from the second laser module in the second direction. a fourth mirror that bends the traveling direction of the laminated laser beam by 90 degrees and causes it to travel in the third direction;
Furthermore,
The third mirror has a shape including a first cut-off surface obtained by cutting off one corner of a plurality of sides of a rectangular parallelepiped that includes a side parallel to the height direction from an upper end to a lower end in the height direction. a first reflective surface that reflects the first laminated laser beam and the first cut-off surface have an angle of 45 degrees or less,
The fourth mirror has a shape including a second cut-off surface obtained by cutting off one corner of the plurality of sides of the rectangular parallelepiped that includes the side parallel to the height direction from the upper end to the lower end in the height direction. a second reflective surface that reflects the second laminated laser beam and the second cut-off surface have an angle of 45 degrees or less,
The third mirror and the fourth mirror are such that the third mirror does not interfere with the second laminated laser beam that is incident on and reflected by the fourth mirror, and the fourth mirror does not interfere with the second laminated laser beam that is reflected by the fourth mirror. The laser diode device is arranged close to each other within a range that does not interfere with the first laminated laser beam that is incident on and reflected by the third mirror.
前記第3のミラーにおける前記第1の切り落とし面は、前記第1の切り落とし面の一辺と前記第1の反射面の一辺とが共通の辺である、前記第1の反射面に隣接する隣接面であり、
前記第4のミラーにおける前記第2の切り落とし面は、前記第2の切り落とし面の一辺と前記第2の反射面の一辺とが共通の辺である、前記第2の反射面に隣接する隣接面である
請求項1に記載のレーザダイオード装置。
The first cut-off surface of the third mirror is an adjacent surface adjacent to the first reflective surface, where one side of the first cut-off surface and one side of the first reflective surface are a common side. and
The second cut-off surface of the fourth mirror is an adjacent surface adjacent to the second reflective surface, where one side of the second cut-off surface and one side of the second reflective surface are a common side. The laser diode device according to claim 1.
前記第1のミラー群と前記第2のミラー群とは1つの直線上に位置しており、
前記第3のミラーと前記第4のミラーとは、前記第1の切り落とし面と前記第2の切り落とし面とが対向するように配置されている
請求項1または2に記載のレーザダイオード装置。
The first mirror group and the second mirror group are located on one straight line,
The laser diode device according to claim 1 or 2, wherein the third mirror and the fourth mirror are arranged such that the first cut-off surface and the second cut-off surface face each other.
前記第1のレーザモジュールは、前記第1のレーザビーム発生源群と前記第1のミラー群とを1つのグループとして、前記第3の方向と平行な方向に並べて配置された第1のグループ及び第2のグループを含み、
前記第2のレーザモジュールは、前記第2のレーザビーム発生源群と前記第2のミラー群とを1つのグループとして、前記第3の方向と平行な方向に並べて配置された第3のグループ及び第4のグループを含み、
前記第3のミラーは、前記第1のグループにおける前記第1のミラー群より前記第1の方向に射出された前記第1の積層レーザビームを前記第3の方向に進行させ、
前記第4のミラーは、前記第3のグループにおける前記第2のミラー群より前記第2の方向に射出された前記第2の積層レーザビームを前記第3の方向に進行させ、
前記第2のグループにおける前記第1のミラー群より前記第1の方向に射出された前記第1の積層レーザビームが入射され、前記第1の積層レーザビームの進行方向を90度曲げて前記第3の方向に進行させる第5のミラーと、
前記第4のグループにおける前記第2のミラー群より前記第2の方向に射出された前記第2の積層レーザビームが入射され、前記第2の積層レーザビームの進行方向を90度曲げて前記第3の方向に進行させる第6のミラーと、
をさらに備え、
前記第5のミラーは、直方体の複数の辺のうちの前記高さ方向と平行の辺を含む1つの角を前記高さ方向の上端部から下端部まで切り落とした第3の切り落とし面を含む形状を有し、前記第1の積層レーザビームを反射する第3の反射面と前記第3の切り落とし面とが45度以下の角度を有し、
前記第6のミラーは、直方体の複数の辺のうちの前記高さ方向と平行の辺を含む1つの角を前記高さ方向の上端部から下端部まで切り落とした第4の切り落とし面を含む形状を有し、前記第2の積層レーザビームを反射する第4の反射面と前記第4の切り落とし面とが45度以下の角度を有し、
前記第3のミラー、前記第4のミラー、前記第5のミラー、前記第6のミラーは、前記第3のミラーが、前記第4及び第6のミラーに入射して反射する前記第2の積層レーザビームと前記第5のミラーに入射して反射する前記第1の積層レーザビームに干渉せず、前記第4のミラーが、前記第3及び第5のミラーに入射して反射する前記第1の積層レーザビームと前記第6のミラーに入射して反射する前記第2の積層レーザビームに干渉せず、前記第5のミラーが、前記第3に入射して反射する前記第1の積層レーザビームと前記第4及び第6のミラーに入射して反射する前記第2の積層レーザビームに干渉せず、前記第6のミラーが、前記第3及び第5のミラーに入射して反射する前記第1の積層レーザビームと前記第4のミラーに入射して反射する前記第2の積層レーザビームに干渉しない範囲で、互いに近接させて配置されている
請求項1に記載のレーザダイオード装置。
The first laser module includes a first group including the first laser beam generation source group and the first mirror group, which are arranged side by side in a direction parallel to the third direction; including a second group;
The second laser module includes a third group including the second laser beam generation source group and the second mirror group, which are arranged side by side in a direction parallel to the third direction; including a fourth group;
the third mirror causes the first laminated laser beam emitted in the first direction from the first mirror group in the first group to travel in the third direction;
the fourth mirror causes the second laminated laser beam emitted in the second direction from the second mirror group in the third group to travel in the third direction;
The first laminated laser beam emitted in the first direction from the first mirror group in the second group is incident, and the traveling direction of the first laminated laser beam is bent by 90 degrees to form the first laminated laser beam. a fifth mirror that is moved in the direction of 3;
The second laminated laser beam emitted in the second direction from the second mirror group in the fourth group is incident, and the traveling direction of the second laminated laser beam is bent by 90 degrees to form the second laminated laser beam. a sixth mirror that is moved in the direction of 3;
Furthermore,
The fifth mirror has a shape including a third cut-off surface obtained by cutting off one corner of the plurality of sides of the rectangular parallelepiped that includes the side parallel to the height direction from the upper end to the lower end in the height direction. a third reflective surface that reflects the first laminated laser beam and the third cut-off surface have an angle of 45 degrees or less,
The sixth mirror has a shape including a fourth cut-off surface obtained by cutting off one corner of the plurality of sides of the rectangular parallelepiped that includes the side parallel to the height direction from the upper end to the lower end in the height direction. a fourth reflective surface that reflects the second laminated laser beam and the fourth cut-off surface have an angle of 45 degrees or less,
The third mirror, the fourth mirror, the fifth mirror, and the sixth mirror are such that the second mirror is reflected by the third mirror and is incident on the fourth and sixth mirrors. The fourth mirror does not interfere with the laminated laser beam and the first laminated laser beam that is incident on and reflected by the fifth mirror, and the fourth mirror that is incident on and reflected by the third and fifth mirrors. The first laminated laser beam does not interfere with the first laminated laser beam and the second laminated laser beam that is incident on and reflected by the sixth mirror, and the fifth mirror is incident on and reflected by the third laminated laser beam. The sixth mirror enters and reflects the third and fifth mirrors without interfering with the laser beam and the second laminated laser beam that enters and reflects the fourth and sixth mirrors. The laser diode device according to claim 1, wherein the first laminated laser beam and the second laminated laser beam that are incident on and reflected by the fourth mirror are arranged close to each other within a range that does not interfere with each other.
前記第3のミラーにおける前記第1の切り落とし面は、前記第1の切り落とし面の一辺と前記第1の反射面の一辺とが共通の辺である、前記第1の反射面に隣接する隣接面であり、
前記第4のミラーにおける前記第2の切り落とし面は、前記第2の切り落とし面の一辺と前記第2の反射面の一辺とが共通の辺である、前記第2の反射面に隣接する隣接面であり、
前記第5のミラーにおける前記第3の切り落とし面は、前記第3の切り落とし面の一辺と前記第3の反射面の一辺とが共通の辺である、前記第3の反射面に隣接する隣接面であり、
前記第6のミラーにおける前記第4の切り落とし面は、前記第4の切り落とし面の一辺と前記第4の反射面の一辺とが共通の辺である、前記第4の反射面に隣接する隣接面である
請求項4に記載のレーザダイオード装置。
The first cut-off surface of the third mirror is an adjacent surface adjacent to the first reflective surface, where one side of the first cut-off surface and one side of the first reflective surface are a common side. and
The second cut-off surface of the fourth mirror is an adjacent surface adjacent to the second reflective surface, where one side of the second cut-off surface and one side of the second reflective surface are a common side. and
The third cut-off surface of the fifth mirror is an adjacent surface adjacent to the third reflective surface, where one side of the third cut-off surface and one side of the third reflective surface are a common side. and
The fourth cut-off surface of the sixth mirror is an adjacent surface adjacent to the fourth reflective surface, where one side of the fourth cut-off surface and one side of the fourth reflective surface are a common side. The laser diode device according to claim 4.
前記第1のグループにおける前記第1のミラー群と前記第3のグループにおける前記第2のミラー群とが1つの直線上に位置し、前記第2のグループにおける前記第1のミラー群と前記第4のグループにおける前記第2のミラー群とが1つの直線上に位置し、
前記第3のミラーと前記第4のミラーとは、前記第1の切り落とし面と前記第2の切り落とし面とが対向するように配置され
前記第5のミラーと前記第6のミラーとは、前記第3の切り落とし面と前記第4の切り落とし面とが対向するように配置されている
請求項5に記載のレーザダイオード装置。
The first mirror group in the first group and the second mirror group in the third group are located on one straight line, and the first mirror group in the second group and the second mirror group in the third group are located on one straight line. and the second mirror group in the group No. 4 are located on one straight line,
The third mirror and the fourth mirror are arranged such that the first cut-off surface and the second cut-off surface face each other, and the fifth mirror and the sixth mirror are arranged so that the first cut-off surface and the second cut-off surface face each other. The laser diode device according to claim 5, wherein the third cut-off surface and the fourth cut-off surface are arranged to face each other.
前記第5のミラーは、前記第3のミラーに入射して反射する前記第1の積層レーザビームの光路と前記第5のミラーに入射して反射する前記第1の積層レーザビームの光路との間に配置され、
前記第6のミラーは、前記第4のミラーに入射して反射する前記第2の積層レーザビームの光路と前記第6のミラーに入射して反射する前記第2の積層レーザビームの光路との間に配置され、
前記第5のミラーは、前記直方体の前記複数の辺のうちの前記高さ方向と平行の辺を含む他の角を前記高さ方向の上端部から下端部までさらに切り落とした第5の切り落とし面を含む形状を有し、前記第5の切り落とし面は、前記第5の切り落とし面の一辺と前記第3の反射面の一辺とが共通の辺である、前記第3の反射面に隣接する隣接面であり、前記第3の反射面と前記第5の切り落とし面とが45度以下の角度を有し、
前記第6のミラーは、前記直方体の前記複数の辺のうちの前記高さ方向と平行の辺を含む他の角を前記高さ方向の上端部から下端部までさらに切り落とした第6の切り落とし面を含む形状を有し、前記第6の切り落とし面は、前記第6の切り落とし面の一辺と前記第4の反射面の一辺とが共通の辺である、前記第4の反射面に隣接する隣接面であり、前記第4の反射面と前記第6の切り落とし面とが45度以下の角度を有する
請求項6に記載のレーザダイオード装置。
The fifth mirror has an optical path of the first laminated laser beam that is incident on the third mirror and reflected, and an optical path of the first laminated laser beam that is incident on the fifth mirror and reflected. placed between
The sixth mirror has an optical path of the second laminated laser beam that is incident on the fourth mirror and reflected, and an optical path of the second laminated laser beam that is incident on the sixth mirror and reflected. placed between
The fifth mirror has a fifth cut-off surface obtained by further cutting off other corners of the plurality of sides of the rectangular parallelepiped, including the side parallel to the height direction, from an upper end to a lower end in the height direction. The fifth cut-off surface has a shape including an adjacent side adjacent to the third reflective surface, where one side of the fifth cut-off surface and one side of the third reflective surface are a common side. a surface, and the third reflective surface and the fifth cut-off surface have an angle of 45 degrees or less,
The sixth mirror has a sixth cut-off surface obtained by further cutting off other corners of the plurality of sides of the rectangular parallelepiped, including sides parallel to the height direction, from an upper end to a lower end in the height direction. The sixth cut-off surface has a shape including an adjacent side adjacent to the fourth reflective surface, where one side of the sixth cut-off surface and one side of the fourth reflective surface are a common side. The laser diode device according to claim 6, wherein the fourth reflective surface and the sixth cut-off surface have an angle of 45 degrees or less.
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