JP5592444B2

JP5592444B2 - レーザーモジュールの製造方法

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Publication number: JP5592444B2
Application number: JP2012167187A
Authority: JP
Inventors: シュー，キンヤン; ルー，ヤン; スー，ホンピン; リー，シェンヤン
Original assignee: シーツーシーリンクコーポレーション; ナンジンシーキューレーザーテクノロジーリミテッド
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2032-07-27
Also published as: JP2014026158A

Description

本発明はレーザー技術分野に属し、具体的には、レーザーモジュールの製造に関する。

近年、レーザーディスプレイの応用範囲がますます広くなった（例えば、携帯電話、携帯型投影機及びレーザーテレビ等に取り付けられる小型投影装置に応用されている）。レーザーディスプレイ分野では、分離式の低コスト、小体積、高効率、高いパワーの赤緑青（RGB）三原色レーザー装置が差し迫って必要とされている。赤色と青色半導体レーザーダイオードは、レーザーディスプレイの要求を満たすことができるが、緑色半導体レーザーダイオードは、レーザーディスプレイの要求を満たすことができない。

投影機には緑色レーザーが必要で、投影機のタイプごとに必要な出力パワーが異なり、そのため100 mWから数ワットまでの出力パワーの複数の緑色レーザーをとりそろえることが必要となる。しかしながら、現在、緑色光を出力するダイオード励起固体レーザー（Diode Pumped Solid State Laser : DPSSL）では、レーザーディスプレイ装置に利用するにあたってこの要求を満たすことはできない。例えば、ネオジウムをドープしたオルトバナジウム酸イットリウム結晶Neodymium doped Yttrium Orthovanadate（即ちNd： YVO₄）とチタンリン酸カリウム結晶Potassium Titanyl Phosphate（即ちKTP）を光学接着させたDPSSLは、100 mWよりも弱い緑色光しか発生させられない。分離したNd：YVO₄とKTPから構成されたDPSSLは、1 Wよりも高出力の緑光を発生させることができるが、レーザーディスプレイ装置に利用するために要求される厳格な寸法と低コスト生産が可能であるという条件を満たすことができない。携帯型レーザー投影装置は300〜1000 mWのパワーがあり、効率が高く、体積が小さい緑色レーザー装置を差し迫って必要としている。

従来の技術におけるKTPとLithium Triborate（LiB₃O₅/LBO)結晶に比べて、酸化マグネシウムをドープした周期分極ニオブ酸リチウム結晶MgO doped Periodically Poled Lithium Niobate（MgO：PPLN）によれば、より高効率な緑色レーザーを実現できる。例えば、20 W - 808 nmレーザーダイオード励起を用いて6 W緑色レーザーを実現させた記録が既にあり（非特許文献１参照）、更にMgO：PPLN結晶を用いてより高い転換効率（52％）が実現されている（非特許文献２参照)。しかしながら、これらの分離式DPSS緑色レーザーは複雑なパッケージ構造が必要とされる。レーザーパッケージにはレーザーダイオード、集束レンズ、レーザー結晶（例えばNd：YVO₄）、非線形性結晶（例えばMgO：PPLN、KTP又はLBO等）及び出力カップリングミラー等の素子が用いられる。このため、このような複雑な緑色レーザー装置を大量に製造することは不可能である。また、緑色光を出力する分離式DPSSLは、より大きい体積を有し、レーザーディスプレイ分野に適応しない。

他方、光学接着剤で製造したDPSSLによる緑色レーザーは成熟した技術であり、且つ既に複数の文献に公開されている（例えば、特許文献１〜５参照）。しかしながら、光学接着面の光損傷閾値が低いため、緑色レーザーの出力パワーは低い。高パワー動作の問題を克服するために、Essianはマイクロチップアレー構造（特許文献６参照）を用いている。また、Yamamotoによる、平面式導波Ｎd：YVO₄／PPMgLN アレーを用いてパワーを増大させる平面式導波DPSSL緑色レーザー（特許文献７参照）が開示されている。しかしながら、改めて再形成した後の光束アレーが非常に複雑である。

Y． Qi et al,， "High Power green laser with PPMgLN intracavity doubled，"CLEO/Pacific Rim ‘09， pp．1-2， 2009 M． Zhou，et al,， "52％ optical-to-optical conversion efficiency in a compact 1.5W 532 nｍ second Harmonic Generation Laser with intracavity periodically-poled MgO：LiNbO3，" Laser Physics， vol． 20， no．７， pp． 1568-1571， 2010

米国特許第５３６５５３９号明細書米国特許第６２５９７１１号明細書米国特許第７７４２５１０Ｂ２号明細書米国特許第７５７０６７６号明細書米国特許第２００５／００６３４４１００号明細書米国特許第７７２４７９７Ｂ２号明細書米国特許第８０６８５２５号明細書

本発明は、レーザーモジュールの製造方法を提供し、従来の技術におけるレーザーモジュールの体積が大きいという問題を解決することを目的とする。

上述の課題を解決するための本発明は、レーザー結晶と非線形性結晶を少なくとも１つの距離決め素子によって固定して第１構造体を形成するステップ１と、第１構造体を基板に取り付けるステップ２と、距離決め素子を除去し第１レーザーモジュールを形成するステップ３と、を含むレーザーモジュールの製造方法である。

ステップ１は、距離決め素子を光学接着又は粘着の方式によってレーザー結晶及び／又は非線形性結晶に接続するステップである。

ステップ２は、第１構造体を粘着又は溶接の方式によって基板に接続するステップである。

好ましくは、基板を熱伝導基板とするのがよい。

更に、非線形性結晶は、酸化マグネシウムをドープした周期分極反転LiNbO₃結晶(Periodically poled lithium niobate: PPLN結晶)、周期分極反転LiTaO₃結晶(Periodically poled lithium tantalate: PPLT結晶)、周期分極反転Stoichiometric LiTaO₃結晶(Periodically Poled Stoichiometric Lithium Tantalite: PPSLT結晶)、周期分極反転KTP結晶（Periodically Poled: potassium titanyl phosphate: PPKTP結晶）、チタン酸リン酸カリウム結晶（potassium titanyl phosphate: KTiOPO₄ / KTP結晶）、バリウムボレート結晶（BaB₂O₄/ BBO結晶）、三硼酸ビスマス結晶（BiB₃O₆ / BIBO結晶）又はリチウムトリボレート結晶（LiB₃O₅,LBO / LBO結晶)とするのがよい。

更に、好ましくは、非線形性結晶にモル百分率含有量が５％の酸化マグネシウムをドープするのがよい。

更に、好ましくは、レーザー結晶がネオジムをドープしたオルトバナジウム酸イットリウム（YVO₄）、ネオジウムをドープしたオルトバナジウム酸ガドリニウム（GdVO₄）又はネオジウムをドープしたイットリウムアルミニウムガーネット（YAG）とするのがよい。

更に、好ましくは、レーザー結晶に分子百分率含有量が1〜3％のNd³⁺イオンをドープするのがよい。

更に、好ましくは、レーザー結晶におけるNd³⁺イオンの分子百分率含有量が1％、2％又は3％とするのがよい。

更に、好ましくは、レーザー結晶の長さが0.5〜5 mmであり、非線形性結晶の長さが0.5〜5 mmであり、レーザー結晶と非線形性結晶との間に隙間を有し、隙間の長さが0.2〜8 mmとするのがよい。

更に、好ましくは、レーザー結晶と非線形性結晶との間に隙間を有し、レーザーモジュールのパワーが100〜150 mWである場合に、レーザー結晶の長さが0.5〜2 mmであり、レーザー結晶に分子百分率含有量が3％のNd³⁺イオンをドープし、非線形性結晶の長さが0.5〜5 mmであり、隙間の長さが0.2〜2 mmであり、レーザーモジュールのパワーが100〜500 mWである場合に、レーザー結晶の長さが1〜3 mmであり、レーザー結晶に分子百分率含有量が2％のNd³⁺イオンをドープし、非線形性結晶の長さが0.5〜5 mmであり、隙間の長さが1〜3 mmであり、レーザーモジュールのパワーが300〜1000 mWである場合に、レーザー結晶の長さが2〜3 mmであり、レーザー結晶に分子百分率含有量が1％のNd³⁺イオンをドープし、非線形性結晶の長さが0.5〜5 mmであり、隙間の長さが1〜 7mmであり、レーザーモジュールのパワーが1000〜5000mWである場合に、レーザー結晶の長さが3〜5 mmであり、レーザー結晶に分子百分率含有量画0.5％のNd³⁺イオンをドープし、非線形性結晶の長さが0.5〜 5mmであり、隙間の長さが3〜8 mmとするのがよい。

更に、好ましくは、距離決め素子が２つの平行する結合面を含み、レーザー結晶と非線形性結晶の入射面と出射面との間を相互に平行とし、且つレーザー束の方向に垂直となるようにレーザー結晶と非線形性結晶をそれぞれ１つの結合面に接続するのがよい。

更に、好ましくは、ステップ３の後に更に、複数の第１レーザーモジュールをアレーに組み込み、アレーにおける各第１レーザーモジュールの非線形性結晶を金属固定具内に封入するステップ４を含むのがよい。

更に、好ましくは、アレーは、各第１レーザーモジュールがその光軸に垂直する方向に沿って積み重なって形成されるのがよい。

本発明によれば、レーザー結晶と非線形性結晶を離して熱伝導型基板に固定してレーザーモジュールが形成されているため、レーザーモジュールの体積が低減されている。

本発明のレーザーモジュールの製造方法のフロー図である。本発明の基板を装着しない場合の１つの実施例の模式図である。本発明の基板を装着しない場合のまた１つの実施例の模式図である。図２に示す実施例の切断模式図である。基板を装着した場合のレーザーモジュールの構造模式図である。金属ハウジングを装着した場合のレーザーモジュールの構造模式図である。１つの実施例のレーザーモジュールアレーの模式図である。また１つの実施例のレーザーモジュールアレーの模式図である。

以下、図１〜図８を参照して、この発明の実施形態につき説明する。なお、図２〜図８は本発明の好適例を示しているに過ぎず、本発明を図示例に限定するものではない。図２〜図８において同様の構成要素については、同一の番号を付して示し、その重複する説明を省略することもある。

本発明はレーザーモジュールの製造方法であり、図１に示すように、以下のステップを含む。

ステップ１は、レーザー結晶１１と非線形性結晶１２を少なくとも１つの距離決め素子１３によって固定して第１構造体を形成するステップである。具体的には、距離決め素子１３を光学接着又は粘着の方式によりレーザー結晶１１及び／又は非線形性結晶１２に接続する。好ましくは、距離決め素子１３が２つの平行する結合面を含み、レーザー結晶１１と非線形性結晶１２の入射面と出射面の間を相互に平行とし、且つレーザー束の方向に垂直となるようにレーザー結晶１１と非線形性結晶１２をそれぞれ１つの結合面に接続する。

図２に示すように、レーザー結晶１１と非線形性結晶１２が基板１５の同一側に設けられ、且つレーザー結晶１１と非線形性結晶１２との間に隙間を有する。図２に示す実施例では、２つの完全に同一な距離決め素子１３を用い、且つ距離決め素子１３がストリップ状のレーザー結晶１１と非線形性結晶１２の２つの端部に設けられる。図３に示す実施例では、１つの距離決め素子１３を用いて、且つ距離決め素子１３がストリップ状のレーザー結晶１１と非線形性結晶１２の中部に位置する。

このステップでは、レーザー結晶１１、非線形性結晶１２と距離決め素子１３がきちんと整列する必要があり、これでレーザー結晶１１と非線形性結晶１２のすべての、レーザー束に垂直となる面をいずれも平行状態にさせ、高品質のレーザー共振器を形成する。好ましくは、距離決め素子１３が製造しやすい光学材料によって製造されてもよく、例えば、シリコン、酸化シリコン又はニオブ酸リチウム等が挙げられる。

１つの好適な実施例では、レーザー結晶１１に分子百分率含有量が1〜3％のNd³⁺イオンをドープする。特に、レーザー結晶１１がネオジウムをドープしたオルトバナジウム酸イットリウムNeodymium doped Yttrium Orthovanadate（Nd：YVO₄）、ネオジウムをドープしたオルトバナジウム酸ガドリニウムNeodymium Doped Gadolinium Orthovanadate（Nd：GdVO₄）、又はネオジウムをドープしたイットリウムアルミニウムガーネットNeodymium Doped Yttrium Aluminium Garnet（Nd：YAG）であるのがよい。更に、レーザー結晶１１においてNd³⁺イオンの分子百分率含有量が1％、2％又は3％であるのがよい。また、Nd³⁺イオンの含有量が異なるパワー（例えば緑光のパワー）により確定されてもよく、例えば、レーザーモジュールのパワーが100〜150 mW、100〜500 mW及び300〜1000 mWという３種類である場合に、レーザー結晶１１におけるNd³⁺イオンの濃度はそれぞれ1％、2％及び3％でよい。

また、非線形性結晶１２には、モル百分率含有量が5％の酸化マグネシウムをドープするのがよい。特に、非線形性結晶１２を、酸化マグネシウム（MgO）をドープした周期分極反転LiNbO₃結晶(Periodically poled lithium niobate: PPLN結晶)、周期分極反転LiTaO₃結晶(Periodically poled lithium tantalate: PPLT結晶)、周期分極反転Stoichiometric LiTaO₃結晶(Periodically Poled Stoichiometric Lithium Tantalite: PPSLT結晶)、周期分極反転KTP結晶（Periodically Poled: potassium titanyl phosphate: PPKTP結晶）、チタンリン酸カリウム結晶（potassium titanyl phosphate: KTiOPO₄ / KTP結晶）、バリウムボレート結晶（BaB₂O₄/ BBO結晶）、三硼酸ビスマス結晶（BiB₃O₆ / BIBO結晶）又はリチウムトリボレート結晶（LiB₃O₅,LBO / LBO結晶)とするのがよい。

本発明では、異なる材料のレーザー結晶１１と非線形性結晶１２を組み合わせることによって、異なる形態のレーザーモジュールを形成することができる。また、レーザー結晶１１におけるNd³⁺イオン含有量と非線形性結晶１２における酸化マグネシウム含有量は、需要に応じて適宜決定するのがよい。更に、レーザー結晶１１と非線形性結晶１２にドープする物質は、Nd³⁺イオンと酸化マグネシウムに限らず、本発明の属する分野の技術者が常用する他の物質でもよい。

ステップ２において、第１構造体を基板１５に取り付ける。好ましくは、基板１５に熱伝導材料を用いるのがよい。熱伝導材料としては、シリコン、青宝石又は金属（例えば銅、アルミニウム等）等を用いるのがよい。また、第１構造体を粘着又は溶接の方式により基板１５に接続し、又は本分野の既知の他の方式を用いることができる。第１構造体を基板１５に固定した後、上述すべての面がいずれも平行状態（特に、レーザー結晶１１と非線形性結晶１２の各面の平行度が１０秒以内にある）でなければならない。

図５〜６に示すように、レーザー結晶１１、非線形性結晶１２と基板１５との間が粘着層１６により接続される。粘着層１６は、いずれかの熱伝導接着剤又は低温金属溶接層とするのがよい。例えば、熱伝導接着剤として、シリコン樹脂、光エポキシ樹脂又は銀ペースト等が挙げられる。低温金属溶接層を用いる場合には、レーザー結晶１１と非線形性結晶１２の表面に予め金属化処理を施す必要がある。

ステップ３において、少なくとも１つの距離決め素子１３が除去され、第１レーザーモジュール１０が形成される。すなわち、距離決め素子１３が除去された後、レーザー結晶１１と非線形性結晶１２が基板１５に固定された第１レーザーモジュール１０が形成される。距離決め素子１３が除去されたため、距離決め素子１３の位置に隙間が形成され、レーザー結晶１１と非線形性結晶１２がこの隙間により区切られる。

図３〜４を参照し、ステップ３が更に、切断の方式により少なくとも１つの距離決め素子１３を除去することを含む場合につき説明する。この時、ストリップ状のレーザー結晶１１と非線形性結晶１２を用いて本発明におけるレーザーモジュールを製造してもよい。レーザー結晶１１、非線形性結晶１２及び距離決め素子１３が基板１５に固定された後、切断の方式を用い、距離決め素子１３が位置する部位を切断し、１つ又は複数のレーザーモジュールを形成してもよい。

特に、図６に示す実施例では、第１レーザーモジュール１０が金属ハウジング４０内に封入されており、より高い放熱効果が達成される。金属ハウジング４０が更にレーザー結晶１１と非線形性結晶１２との間の隙間を保護する役割を果たしている。金属ハウジング４０は、銅、黄銅又はアルミニウム等により製造される。

ステップ４において、複数の第１レーザーモジュール１０によってアレー３０が形成され、アレー３０における各第１レーザーモジュール１０の非線形性結晶１２が金属固定具２０内に封入される（図７と図８を参照）。これで、励起レーザーダイオードの横向偏光方向に適合するとともに、パワーを向上させることができる。

図７と図８に示すように、少なくとも１つの第１レーザーモジュール１０の非線形性結晶１２を金属固定具２０内に封入し、励起レーザーダイオードの横向偏光方向に適合することができる。図７と図８では、第１レーザーモジュール１０が矢印に示すような水平方向の光軸を有し、このような配置が励起レーザーモジュールに用いるレーザーダイオード（例えば808 nmの半導体レーザー器）の横向偏光方向に適合するようになる。

図８を参照し、アレー３０は各第１レーザーモジュール１０がその光軸に垂直となる方向に沿って積み重なって形成されたものである。例えば、励起レーザーダイオードの中心距離が500μmであり、これに対応して、図８において各レーザーモジュールの間隔が500μmとなっている。このように積み重ねる方式によって、パワーが10 Wに達する緑色レーザーを製造することができる。

１つの好適な実施例では、ステップ１の前にレーザー結晶１１、非線形性結晶１２及び距離決め素子１３の準備ステップが含まれる。具体的には、この準備ステップには、レーザー結晶１１、非線形性結晶１２及び距離決め素子１３の表面に対して研磨、塗膜と洗浄を行うステップが含まれる。

好ましくは、レーザー結晶１１の入射面に増透過膜（好ましくは、この増透過膜が波長808 nmのレーザーに応用される）及び高反射フィルム（好ましくは、この高反射フィルムが波長1064 nmのレーザーに応用される）を被覆し、レーザー結晶１１の出射面に反射防止膜（好ましくは、この反射防止膜が波長1064 nmのレーザーに応用される）及び高反射フィルム（好ましくは、この高反射フィルムが波長532 nmのレーザーに応用される）を被覆する。更に、非線形性結晶１２の入射面に反射防止膜（好ましくは、この反射防止膜が波長1064 nmと532 nmのレーザーに応用される）を被覆し、非線形性結晶１２の出射面に高反射フィルム（好ましくは、この高反射フィルムが波長1064 nmのレーザーに応用される）及び増透過膜（好ましくは、この増透過膜が波長532 nmのレーザーに応用される）を被覆する。

熱レンズ効果により、平式共振器構造は、実際に平凹式共振器構造に相当することとなる。もっと高いパワーを出力するレーザーを実現するためには、共振器の長さを伸ばす必要がある。このため、本発明におけるレーザーモジュールをより高いパワー（例えば300〜1000 mW）を有するためには、共振器の長さを最適化設計する必要がある。本発明におけるレーザーモジュールの共振器の長さが、レーザー結晶１１の長さ、非線形性結晶１２の長さ、及びレーザー結晶１１と非線形性結晶１２との間の隙間の長さにより制御されるようにしてもよい。１つの好適な実施例では、レーザー結晶１１の長さが0.5〜5 mmであり、非線形性結晶１２の長さが0.5〜3 mmであり、隙間の長さが0.2〜8 mmであり、この場合共振器の長さが1.2〜16 mm間に制御される。

例えば、レーザーモジュールのパワーが100〜150 mWである場合に、レーザー結晶１１の長さを0.5〜2 mm（特に、長さが0.5 mm、1 mm及び1.5 mmでよい）とし、隙間の長さを0.2〜2 mm（特に、長さが0.5 mm、1 mm及び1.5 mmでよい）とするのがよい。そして、レーザー結晶１１には、分子百分率含有量が3％のNd³⁺イオンをドープしてもよい。

レーザーモジュールのパワーが100〜500 mWである場合に、レーザー結晶１１の長さを1〜3 mm（特に、長さが1 mm、2 mm及び2.5 mmでよい）とし、隙間の長さを1〜3 mm（特に、長さが1 mm、2 mm及び3 mmでよい）とし、そして、レーザー結晶１１に分子百分率含有量が2％のNd³⁺イオンをドープしてもよい。

レーザーモジュールのパワーが300〜1000 mWである場合に、レーザー結晶１１の長さを2〜3 mm（特に、長さが2 mm、2.5 mm及び3 mmでよい）とし、隙間の長さを1〜7 mm（特に、長さが3 mm、4 mm及び5 mmでよい）とし、そして、レーザー結晶１１に分子百分率含有量が1％のNd³⁺イオンをドープしてもよい。

レーザーモジュールのパワーが1000〜5000 mWである場合に、レーザー結晶１１の長さを3〜5 mm（特に、長さが3 mm、4 mm及び5 mmでよい）とし、隙間の長さを5〜8 mm（特に、長さが6 mm、7 mm及び8 mmでよい）とし、そして、レーザー結晶１１に分子百分率含有量が0.5％のNd³⁺イオンをドープしてもよい。

特に、上述した様々な場合において、レーザーモジュールのパワーは、様々な場合における最高出力パワーの範囲である。

なお、本発明は、緑色レーザーの生成のための周波数逓倍プロセス（例えば二次の調波変換）に適用されるだけでなく、他の非線形性光学プロセス（例えば和周波数及び分数周波数）及び他の波長のレーザー（例えば青色光）の生成にも適用される。

以上は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者であれば本発明に様々な修正や変形が可能である。本発明の精神や原則内での如何なる修正、同等置換、改良などは本発明の保護範囲内に含まれる。

１０：第１レーザーモジュール
１１：レーザー結晶
１２：非線形性結晶
１３：距離決め素子
１４：切断線
１５：基板
１６：粘着層
２０：金属固定具
３０：アレー
４０：金属ハウジング

Claims

レーザー結晶（１１）と非線形性結晶（１２）を少なくとも１つの距離決め素子（１３）によって、該距離決め素子（１３）が占める空間を除き、該レーザー結晶(１１)と該非線形性結晶(１２)との間に隙間を確保して固定して構造体を形成するステップ１と、
前記構造体を基板（１５）に取り付けるステップ２と、
少なくとも１つの前記距離決め素子（１３）を除去し、レーザーモジュール（１０）を形成するステップ３と
を含み、
前記ステップ３は、前記レーザー結晶（１１）、前記非線形性結晶（１２）及び前記距離決め素子（１３）が前記基板（１５）に固定された後、前記距離決め素子（１３）が位置する部位を切断し、１つ又は複数のレーザーモジュールを形成するステップである
ことを特徴とするレーザーモジュールの製造方法。
前記ステップ１では、前記距離決め素子（１３）を光学接着又は粘着の方式によって前記レーザー結晶（１１）及び／又は前記非線形性結晶（１２）に接続することを特徴とする請求項１に記載のレーザーモジュールの製造方法。
前記ステップ２では、前記構造体を粘着又は溶接の方式によって前記基板（１５）に接続することを特徴とする請求項１に記載のレーザーモジュールの製造方法。
前記基板（１５）が熱伝導基板であることを特徴とする請求項１に記載のレーザーモジュールの製造方法。
前記非線形性結晶（１２）が、酸化マグネシウム（MgO）をドープした周期分極反転LiNbO₃結晶(Periodically poled lithium niobate: PPLN結晶)、周期分極反転LiTaO₃結晶(Periodically poled lithium tantalate: PPLT結晶)、周期分極反転Stoichiometric LiTaO₃結晶(Periodically Poled Stoichiometric Lithium Tantalite: PPSLT結晶)、周期分極反転KTP結晶（Periodically Poled: potassium titanyl phosphate: PPKTP結晶）、チタンリン酸カリウム結晶（potassium titanyl phosphate: KTiOPO₄ / KTP結晶）、バリウムボレート結晶（BaB₂O₄/ BBO結晶）、三硼酸ビスマス結晶（BiB₃O₆ / BIBO結晶）又はリチウムトリボレート結晶（LiB₃O₅,LBO / LBO結晶)であることを特徴とする請求項１に記載のレーザーモジュールの製造方法。
前記非線形性結晶（１２）にモル百分率含有量が5％の酸化マグネシウムをドープしたことを特徴とする請求項１に記載のレーザーモジュールの製造方法。
前記レーザー結晶（１１）がネオジウムをドープしたオルトバナジウム酸イットリウム（YVO₄）、ネオジウムをドープしたオルトバナジウム酸ガドリニウム（GdVO₄）又はネオジウムをドープしたイットリウムアルミニウムガーネット（YAG）であることを特徴とする請求項１に記載のレーザーモジュールの製造方法。
前記レーザー結晶（１１）に分子百分率含有量が1〜3％のNd³⁺イオンをドープしたことを特徴とする請求項１に記載のレーザーモジュールの製造方法。
前記レーザー結晶（１１）におけるNd³⁺イオンの分子百分率含有量が1％、2％又は3％であることを特徴とする請求項８に記載のレーザーモジュールの製造方法。
前記レーザー結晶（１１）の長さが0.5〜5 mmであり、前記非線形性結晶（１２）の長さが0.5〜5 mmであり、前記レーザー結晶（１１）と前記非線形性結晶（１２）との間に隙間を有し、前記隙間の長さが0.2〜8 ｍｍであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のレーザーモジュールの製造方法。
前記レーザー結晶（１１）と非線形性結晶（１２）との間に隙間を有し、
前記レーザーモジュールのパワーが100〜150 mWである場合に、前記レーザー結晶（１１）の長さが0.5〜2 mmであり、前記レーザー結晶（１１）に分子百分率含有量が3％のNd^3＋イオンをドープし、前記非線形性結晶（１２）の長さが0.5〜5 mmであり、前記隙間の長さが0.2〜2 mmであり、
前記レーザーモジュールのパワーが100〜500 mWである場合に、前記レーザー結晶（１１）の長さが1〜3 mmであり、前記レーザー結晶（１１）に分子百分率含有量が2％のNd^3＋イオンをドープし、前記非線形性結晶（１２）の長さが0.5〜5 mmであり、前記隙間の長さが1〜3 mmであり、
前記レーザーモジュールのパワーが300〜1000 mWである場合に、前記レーザー結晶（１１）の長さが2〜3 mmであり、前記レーザー結晶（１１）に分子百分率含有量が1％のNd^3＋イオンをドープし、前記非線形性結晶（１２）の長さが0.5〜5 mmであり、前記隙間の長さが1〜7 mmであり、
前記レーザーモジュールのパワーが1000〜5000 mWである場合に、前記レーザー結晶（１１）の長さが3〜5 mmであり、前記レーザー結晶（１１）に分子百分率含有量が0.5％のNd^3＋イオンをドープし、前記非線形性結晶（１２）の長さが0.5〜5 mmであり、前記隙間の長さが3〜8 ｍｍである
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のレーザーモジュールの製造方法。
前記距離決め素子（１３）が２つの平行する結合面を含み、前記レーザー結晶（１１）と前記非線形性結晶（１２）の入射面と出射面との間を相互に平行とし、且つレーザー束の方向に垂直となるように前記レーザー結晶（１１）と前記非線形性結晶（１２）をそれぞれ１つの前記結合面に接続することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のレーザーモジュールの製造方法。
前記ステップ３の後に更に、複数の前記レーザーモジュール（１０）をアレー（３０）に組み込み、前記アレー（３０）における各前記レーザーモジュール（１０）の非線形性結晶（１２）を金属固定具（２０）内に封入するステップ４を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のレーザーモジュールの製造方法。
前記アレー（３０）は各前記レーザーモジュール（１０）がその光軸に垂直となる方向に沿って積み重なって形成されるものであることを特徴とする請求項１３に記載のレーザーモジュールの製造方法。