JP5949384B2 - Laser device manufacturing method - Google Patents

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本発明は、スーパールミネッセントダイオードと透過型グレーティング素子との間で外部共振器を構成するレーザ装置及びレーザ装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a laser device that constitutes an external resonator between a superluminescent diode and a transmissive grating element, and a method for manufacturing the laser device.

レーザ装置の波長安定化手法として、反射型回折格子、例えばボリュームブラッググレーティング（Volume Bragg Grating：ＶＢＧ）やボリュームホログラフィックグレーティング（Volume Holographic Grating：ＶＨＧ）などの透過型（体積型）グレーティング格子を用いて半導体レーザと共に外部共振器を構成して波長を安定化する手法や、光ファイバに回折格子を形成したフィバーブラッググレーティング（Fiber Bragg Grating：ＦＢＧ）を使用する手法が用いられている（例えば特許文献１参照。）。   As a wavelength stabilization method of a laser apparatus, a reflection type diffraction grating, for example, a transmission type (volume type) grating such as a volume Bragg grating (VBG) or a volume holographic grating (VHG) is used. A technique of stabilizing the wavelength by configuring an external resonator together with a semiconductor laser and a technique of using a fiber Bragg grating (FBG) in which a diffraction grating is formed on an optical fiber are used (for example, Patent Document 1). reference.).

特開２００９−１８２１５８号公報JP 2009-182158 A

スーパールミネッセントダイオード（以下において「ＳＬＤ」という。）、ＳＬＤから出射されるレーザ光を整形するレンズ、及び透過型グレーティング素子を用いて外部共振器を構成し、波長を狭帯域化、安定化したレーザ装置において、ＳＬＤを駆動する駆動電流に対するレーザ光の出力の特性が不安定になることがある。例えば、駆動電流値を増減させたときに、レーザ光の出力特性にヒステリシス領域が生じたり、単調増加や単調減少にならない領域が存在したりする場合がある。   A super luminescent diode (hereinafter referred to as “SLD”), a lens that shapes laser light emitted from the SLD, and a transmissive grating element are used to form an external resonator, thereby narrowing and stabilizing the wavelength. In such a laser device, the output characteristics of the laser beam with respect to the drive current for driving the SLD may become unstable. For example, when the drive current value is increased or decreased, a hysteresis region may occur in the output characteristics of the laser beam, or a region that does not monotonously increase or decrease may exist.

本発明は、ＳＬＤと透過型グレーティング素子との間で外部共振器を構成し、波長が狭帯域化、安定化され、且つ、ＳＬＤの駆動電流に対するレーザ光の出力特性が安定なレーザ装置及びレーザ装置の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a laser apparatus and laser in which an external resonator is formed between an SLD and a transmission type grating element, the wavelength is narrowed and stabilized, and the output characteristics of the laser light with respect to the driving current of the SLD are stable. An object is to provide a method for manufacturing a device.

本発明の一態様によれば、（イ）レーザ光を出射するＳＬＤ、レーザ光を整形する整形レンズ、及び整形レンズを透過したレーザ光が入射される透過型グレーティング素子を備え、ＳＬＤと透過型グレーティング素子との間で外部共振器を構成するレーザ装置を準備するステップと、（ロ）レーザ装置から出射されるレーザ光を狭帯域化、安定化するように、レーザ光の波長をモニタしながら透過型グレーティング素子の位置を調整するステップと、（ハ）ＳＬＤを駆動する駆動電流の値に対してレーザ装置から出射されるレーザ光の出力が単調に変化し、且つ一義的に定まる安定な出力特性が得られるように、駆動電流とレーザ光の出力との関係をモニタしながら透過型グレーティング素子の位置を調整するステップとを含み、（ニ）レーザ光が狭帯域化、安定化され、且つ、安定な出力特性が得られるまで、透過型グレーティング素子の位置を調整し、レーザ光が狭帯域化、安定化され、且つ、出力特性が得られた後に、出力特性が得られたレーザ光と共に透過型グレーティング素子からレーザ光とは異なる出射方向に出射される他のレーザ光を観測することによって、レーザ光が狭帯域化、安定化され、且つ、出力特性が得られていることを確認するレーザ装置の製造方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, (i) an SLD that emits laser light, a shaping lens that shapes the laser light, and a transmissive grating element that receives the laser light that has passed through the shaping lens are provided. A step of preparing a laser device constituting an external resonator with the grating element; and (b) monitoring the wavelength of the laser beam so that the laser beam emitted from the laser device is narrowed and stabilized. A step of adjusting the position of the transmissive grating element; and (c) a stable output in which the output of the laser beam emitted from the laser device changes monotonously with respect to the value of the drive current for driving the SLD and is uniquely determined. Adjusting the position of the transmission type grating element while monitoring the relationship between the drive current and the output of the laser beam so that the characteristics can be obtained. Light narrowed, it stabilized, and until a stable output characteristic is obtained, by adjusting the position of the transmission grating element, the laser beam is narrowed, stabilized, and the output characteristics were obtained Later, by observing other laser light emitted from the transmission type grating element in an emission direction different from the laser light together with the laser light having the output characteristics, the laser light is narrowed and stabilized, and A method of manufacturing a laser device for confirming that output characteristics are obtained is provided.

本発明によれば、ＳＬＤと透過型グレーティング素子との間で外部共振器を構成し、波長が狭帯域化、安定化され、且つ、ＳＬＤの駆動電流に対するレーザ光の出力特性が安定なレーザ装置及びレーザ装置の製造方法を提供できる。   According to the present invention, an external resonator is formed between an SLD and a transmissive grating element, the wavelength is narrowed and stabilized, and the output characteristics of the laser light with respect to the driving current of the SLD are stable. And a method of manufacturing the laser device can be provided.

本発明の実施形態に係るレーザ装置の製造方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the laser apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るレーザ装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the manufacturing method of the laser apparatus which concerns on embodiment of this invention. ＳＬＤを駆動する駆動電流に対するレーザ光の出力の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of the output of the laser beam with respect to the drive current which drives SLD. ＳＬＤを駆動する駆動電流に対するレーザ光の出力の他の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the other characteristic of the output of the laser beam with respect to the drive current which drives SLD. 本発明の実施形態に係るレーザ装置のＳＬＤを駆動する駆動電流に対するレーザ光の出力の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of the output of the laser beam with respect to the drive current which drives SLD of the laser apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るレーザ装置の他の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other structure of the laser apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るレーザ装置の更に他の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the further another structure of the laser apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るレーザ装置が出力するレーザ光の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of the laser beam which the laser apparatus which concerns on embodiment of this invention outputs. 本発明のその他の実施形態に係るレーザ装置の製造方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the laser apparatus which concerns on other embodiment of this invention.

図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。又、以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施形態は、構成部品の構造、配置などを下記のものに特定するものでない。この発明の実施形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic. Further, the embodiment described below exemplifies an apparatus and a method for embodying the technical idea of the present invention, and the embodiment of the present invention has the following structure and arrangement of components. It is not something specific. The embodiment of the present invention can be variously modified within the scope of the claims.

本発明の実施形態に係るレーザ装置１０の製造方法は、例えば図１に示す製造システムによって行われる。ここで、レーザ装置１０は、レーザ光Ｌ０を出射するＳＬＤ１１、レーザ光Ｌ０を整形する整形レンズ１２、及び整形レンズ１２を透過したレーザ光Ｌ０が入射される透過型グレーティング素子１３を備える。更に、ＳＬＤ１１を駆動する駆動電流をＳＬＤ１１に供給する駆動装置１４を備える。   The manufacturing method of the laser apparatus 10 according to the embodiment of the present invention is performed by, for example, a manufacturing system shown in FIG. Here, the laser device 10 includes an SLD 11 that emits laser light L0, a shaping lens 12 that shapes the laser light L0, and a transmissive grating element 13 on which the laser light L0 that has passed through the shaping lens 12 is incident. Further, a drive device 14 is provided that supplies a drive current for driving the SLD 11 to the SLD 11.

整形レンズ１２によって、ＳＬＤ１１の出射するレーザ光Ｌ０の光径や出射方向などが調整される。例えば、整形レンズ１２は、レーザ光Ｌ０のビームの楕円率を改善する。   The shaping lens 12 adjusts the light diameter, the emission direction, and the like of the laser light L0 emitted from the SLD 11. For example, the shaping lens 12 improves the ellipticity of the laser light L0 beam.

透過型グレーティング素子１３は、入射されるレーザ光Ｌ０の一部を反射してＳＬＤ１１との間で外部共振器を構成する。これにより、レーザ装置１０はレーザ光Ｌ０の波長を狭帯域化、安定化する。透過型グレーティング素子１３は、例えばＶＢＧやＶＨＧなどである。   The transmissive grating element 13 reflects a part of the incident laser beam L0 and forms an external resonator with the SLD 11. As a result, the laser device 10 narrows and stabilizes the wavelength of the laser light L0. The transmissive grating element 13 is, for example, VBG or VHG.

なお、レーザ装置１０は、出力するレーザ光Ｌ０の中心波長が、例えば１０４０ｎｍ±３０ｎｍであるように構成されている。   The laser device 10 is configured such that the center wavelength of the output laser light L0 is, for example, 1040 nm ± 30 nm.

本発明の実施形態に係るレーザ装置１０の製造方法は、例えば図２に示すように行われる。以下に、図１及び図２を参照して、レーザ装置１０の製造方法を説明する。   The manufacturing method of the laser apparatus 10 according to the embodiment of the present invention is performed as shown in FIG. 2, for example. Hereinafter, a method of manufacturing the laser device 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

先ず、図２のステップＳ１において、ＳＬＤ１１、整形レンズ１２及び透過型グレーティング素子１３を備え、ＳＬＤ１１と透過型グレーティング素子１３との間で外部共振器を構成するレーザ装置１０を準備する。   First, in step S <b> 1 of FIG. 2, a laser device 10 that includes an SLD 11, a shaping lens 12, and a transmissive grating element 13 and that constitutes an external resonator between the SLD 11 and the transmissive grating element 13 is prepared.

次いで、ステップＳ２において、レーザ装置１０から出射されるレーザ光Ｌ０の波長を狭帯域化、安定化するために、レーザ光Ｌ０の波長をモニタしながら透過型グレーティング素子１３の位置を調整する。例えば、図１に示すように、レーザ光Ｌ０の一部であるレーザ光Ｌ１を解析装置２０に入射させ、解析装置２０によってレーザ光Ｌ０の波長を解析する。解析装置２０には、スペクトルアナライザなどを採用可能である。作業者は、解析装置２０に表示されるレーザ光Ｌ１のスペクトルをモニタしながら透過型グレーティング素子１３の位置調整して、レーザ光Ｌ０の狭帯域化、安定化を行う。具体的には、レーザ光Ｌ０の光軸に対して透過型グレーティング素子１３の角度を調整する。   Next, in step S2, in order to narrow and stabilize the wavelength of the laser beam L0 emitted from the laser device 10, the position of the transmissive grating element 13 is adjusted while monitoring the wavelength of the laser beam L0. For example, as shown in FIG. 1, a laser beam L1 that is a part of the laser beam L0 is incident on the analyzer 20, and the analyzer 20 analyzes the wavelength of the laser beam L0. A spectrum analyzer or the like can be used for the analysis device 20. The operator adjusts the position of the transmissive grating element 13 while monitoring the spectrum of the laser beam L1 displayed on the analysis device 20, thereby narrowing and stabilizing the laser beam L0. Specifically, the angle of the transmissive grating element 13 is adjusted with respect to the optical axis of the laser beam L0.

図２のステップＳ３において、ＳＬＤ１１を駆動する駆動電流に対してレーザ装置１０から出射されるレーザ光Ｌ０の出力が単調に変化し、且つ一義的に定まる安定な出力特性が得られるように、透過型グレーティング素子１３の位置を調整する。例えば、図１に示すように、レーザ光Ｌ０の一部であるレーザ光Ｌ２を計測装置３０に入射させ、且つ、駆動装置１４から駆動電流の値Ｉｄを計測装置３０に出力する。駆動電流の値Ｉｄを増減させながらレーザ光Ｌ２の出力を測定することにより、計測装置３０は、駆動電流の値Ｉｄに対するレーザ光Ｌ２の出力特性を表示する。これにより、作業者は、駆動電流の値Ｉｄとレーザ光Ｌ０の出力との関係をモニタしながら、所望の安定な出力特性が得られるように、透過型グレーティング素子１３の位置を調整できる。具体的には、レーザ光Ｌ０の光軸に対する透過型グレーティング素子１３の角度を調整する。   In step S3 of FIG. 2, the output of the laser light L0 emitted from the laser device 10 changes monotonously with respect to the drive current that drives the SLD 11, and transmission is performed so that a stable output characteristic that is uniquely determined can be obtained. The position of the mold grating element 13 is adjusted. For example, as shown in FIG. 1, a laser beam L2 that is a part of the laser beam L0 is incident on the measuring device 30, and the drive device 14 outputs a drive current value Id to the measuring device 30. By measuring the output of the laser beam L2 while increasing / decreasing the drive current value Id, the measuring device 30 displays the output characteristics of the laser beam L2 with respect to the drive current value Id. Thus, the operator can adjust the position of the transmissive grating element 13 so as to obtain a desired stable output characteristic while monitoring the relationship between the drive current value Id and the output of the laser light L0. Specifically, the angle of the transmissive grating element 13 with respect to the optical axis of the laser beam L0 is adjusted.

計測装置３０は、レーザ光Ｌ２の出力を測定するための受光装置、例えばパワーメータを内蔵する。なお、レーザ光Ｌ０を解析装置２０に入射するレーザ光Ｌ１と計測装置３０に入射するレーザ光Ｌ２とに分割するために、ビームスプリッタなどのビーム分岐装置４０が使用される。   The measuring device 30 includes a light receiving device for measuring the output of the laser beam L2, for example, a power meter. A beam splitter 40 such as a beam splitter is used to divide the laser beam L0 into a laser beam L1 incident on the analyzer 20 and a laser beam L2 incident on the measuring device 30.

図２のステップＳ４において、レーザ光Ｌ０が狭帯域化、安定化され、更に、駆動電流に対してレーザ光Ｌ０の出力が単調に変化し、且つ一義的に定まる安定な出力特性が得られているかが判断される。そして、所望の波長又は安定な出力特性が得られていない場合には、ステップＳ１に戻り、新たにステップＳ１及びステップＳ２が繰り返されて、透過型グレーティング素子１３の位置を調整する。   In step S4 of FIG. 2, the laser beam L0 is narrowed and stabilized, and the output of the laser beam L0 changes monotonously with respect to the drive current, and a stable output characteristic that is uniquely determined is obtained. Is determined. If the desired wavelength or stable output characteristic is not obtained, the process returns to step S1, and steps S1 and S2 are newly repeated to adjust the position of the transmissive grating element 13.

一方、ステップＳ４において、レーザ光Ｌ０の所望の波長及び安定な出力特性が得られていると判断された場合には、処理が終了する。その結果、レーザ光Ｌ０が狭帯域化、安定化され、且つ、駆動電流に対してレーザ光Ｌ０の出力が単調に変化し、且つ一義的に定まる安定な出力特性が得られるように透過型グレーティング素子１３の位置が調整されたレーザ装置１０が完成する。   On the other hand, if it is determined in step S4 that the desired wavelength and stable output characteristics of the laser beam L0 are obtained, the process ends. As a result, the transmission type grating is obtained so that the laser beam L0 is narrowed and stabilized, the output of the laser beam L0 changes monotonously with respect to the drive current, and a uniquely defined stable output characteristic is obtained. The laser device 10 in which the position of the element 13 is adjusted is completed.

レーザ装置において、レーザ光の波長を狭帯域化、安定化する波長でＳＬＤと透過型グレーティング素子間に外部共振器を構成した際に、ＳＬＤの駆動電流に対するレーザ光の出力が不安定になることがある。例えば図３に示すように、駆動電流を増大させる場合と減少させる場合とで、同じ駆動電流でも光出力が異なるヒステリシス領域が生じる場合がある。図３において、菱形で示した特性Ａが駆動電流を増大させる場合であり、四角で示した特性Ｂが駆動電流を減少させた場合である（以下において同様。）。更に、図４に示すように、駆動電流を増減させた場合に、単調増加や単調減少にならない領域が存在する不連続な光出力である場合がある。   In a laser device, when an external resonator is configured between an SLD and a transmission type grating element with a wavelength that narrows and stabilizes the wavelength of the laser light, the output of the laser light with respect to the drive current of the SLD becomes unstable. There is. For example, as shown in FIG. 3, there are cases where hysteresis regions with different optical outputs are generated even when the drive current is increased and when the drive current is decreased. In FIG. 3, a characteristic A indicated by diamonds is a case where the drive current is increased, and a characteristic B indicated by squares is a case where the drive current is decreased (the same applies hereinafter). Furthermore, as shown in FIG. 4, when the drive current is increased or decreased, there may be a discontinuous light output in which there is a region that does not monotonously increase or decrease.

レーザ光の出力が不安定であると、波長安定化モジュールとして、例えば波長変換用の基本波に使用した場合に、高調波の出力も同様の不安定な特性となり、ＡＰＣ（Auto Power Control）機能も不安定になるおそれがある。   If the output of the laser beam is unstable, when used as a wavelength stabilization module, for example, as a fundamental wave for wavelength conversion, the harmonic output also has the same unstable characteristics, and the APC (Auto Power Control) function May become unstable.

本発明者らが調査した結果、透過型グレーティング素子の位置の調整により、波長の狭帯域、安定状態が同一であって、ＳＬＤの駆動電流に対するレーザ光の出力特性が安定な状態と上記の不安定な状態とをそれぞれ実現できることが確認された。そして、図１、図２を参照して説明した製造方法によれば、波長の状態とＳＬＤ１１の駆動電流に対するレーザ光Ｌ０の出力特性とを確認しながら透過型グレーティング素子１３の位置を調整することにより、所望の波長で狭帯域化、安定化しつつ、ヒステリシスや不連続なレーザ光出力の無い、安定した出力特性を有するレーザ装置１０を実現できる。   As a result of investigations by the present inventors, by adjusting the position of the transmission type grating element, the narrow band of wavelength and the stable state are the same, and the output characteristics of the laser beam with respect to the SLD drive current are stable and the above-described inconvenience. It was confirmed that each stable state can be realized. Then, according to the manufacturing method described with reference to FIGS. 1 and 2, the position of the transmissive grating element 13 is adjusted while confirming the wavelength state and the output characteristics of the laser light L0 with respect to the drive current of the SLD 11. Accordingly, it is possible to realize the laser device 10 having a stable output characteristic without a hysteresis or a discontinuous laser beam output while narrowing and stabilizing the band at a desired wavelength.

図５に、本発明の実施形態に係るレーザ装置１０の製造方法によって得られたＳＬＤ１１の駆動電流に対するレーザ光Ｌ０の出力特性の例を示す。図５に示した出力特性では、ヒステリシスや不連続なレーザ光出力が見られない。   FIG. 5 shows an example of the output characteristics of the laser beam L0 with respect to the drive current of the SLD 11 obtained by the method for manufacturing the laser device 10 according to the embodiment of the present invention. In the output characteristics shown in FIG. 5, neither hysteresis nor discontinuous laser light output is observed.

なお、図６に示すように、ＳＬＤ１１のレーザ光Ｌ０を出射する出射面上に反射防止膜としてＡＲコーティング１１０を施してもよい。これにより、ＳＬＤ１１と透過型グレーティング素子１３との間で構成される外部共振器において、ＳＬＤ１１での反射のほとんどが、例えば９９％以上、抑制され、外部共振器の特性を向上できる。   As shown in FIG. 6, an AR coating 110 may be applied as an antireflection film on the emission surface that emits the laser light L <b> 0 of the SLD 11. Thereby, in the external resonator configured between the SLD 11 and the transmissive grating element 13, most of the reflection at the SLD 11 is suppressed, for example, 99% or more, and the characteristics of the external resonator can be improved.

また、レーザ装置１０では、出力されるレーザ光Ｌ０の波長は安定である。このため、図７に示すように、透過型グレーティング素子１３から出射されるレーザ光Ｌ０が入射されるシングルモードファイバ１５を、透過型グレーティング素子１３の光出射面に結合してもよい。シングルモードファイバ１５は、例えば偏波保持ファイバである。   Further, in the laser device 10, the wavelength of the output laser light L0 is stable. Therefore, as shown in FIG. 7, the single mode fiber 15 to which the laser light L0 emitted from the transmissive grating element 13 is incident may be coupled to the light emitting surface of the transmissive grating element 13. The single mode fiber 15 is, for example, a polarization maintaining fiber.

なお、レーザ光Ｌ０が入射する透過型グレーティング素子１３の受光面の有効径を、整形レンズ１２を透過後のレーザ光Ｌ０の光径の２．５倍以上とすることが好ましい。ここでのレーザ光Ｌ０の光径は、ピーク強度値から１／ｅ2に低下したときの幅である。上記のように透過型グレーティング素子１３の受光面の有効径を設定するのは、ビームの光軸ずれに対して十分な値であるためである。一般的にガウシアンビームは、１／ｅ2で規定されるビーム径に対して約２倍の幅の光路を考慮しておけば、ガウシアンビーム全体を周囲にぶつかることなく伝送することができる。このため、整形レンズ１２透過後に光軸ずれが生じても、レーザ光Ｌ０を透過型グレーティング素子１３に入射させることができる。 It is preferable that the effective diameter of the light receiving surface of the transmissive grating element 13 on which the laser light L0 is incident be 2.5 times or more the light diameter of the laser light L0 after passing through the shaping lens 12. The light diameter of the laser beam L0 here is a width when the peak intensity value is reduced to 1 / e 2 . The reason why the effective diameter of the light receiving surface of the transmissive grating element 13 is set as described above is that it is a sufficient value for the optical axis deviation of the beam. In general, a Gaussian beam can be transmitted without hitting the surroundings if an optical path having a width approximately twice as large as the beam diameter defined by 1 / e 2 is taken into consideration. For this reason, even if the optical axis shift occurs after passing through the shaping lens 12, the laser light L 0 can be incident on the transmissive grating element 13.

したがって、整形レンズ１２透過後に光軸ずれが生じても、想定される光軸ずれ分以上の余裕を透過型グレーティング素子１３の受光面サイズに持たせることにより、透過型グレーティング素子１３の光軸に垂直な方向の直線的な移動が不要である。つまり、光軸に対して透過型グレーティング素子１３の角度を調整することにより、光学調整を行うことができる。   Therefore, even if the optical axis shift occurs after passing through the shaping lens 12, the optical axis of the transmissive grating element 13 is provided by providing the light receiving surface size of the transmissive grating element 13 with a margin more than the expected optical axis shift. No linear movement in the vertical direction is required. That is, the optical adjustment can be performed by adjusting the angle of the transmissive grating element 13 with respect to the optical axis.

ところで、レーザ光Ｌ０の波長及び出力特性が共に安定な外部共振器を実現した場合に、図８に示すように、安定化後に出力されるレーザ光Ｌ０と共に、レーザ光Ｌ０とは出射方向が異なるレーザ光Ｌｓが出射される現象が見られる。レーザ光Ｌｓの出力はレーザ光Ｌ０の１０％程度である。したがって、レーザ光Ｌ０について所望の波長及び安定な出力特性を得るために透過型グレーティング素子１３の調整を行った後に、レーザ装置１０から互いに異なる方向に出射される２つのレーザ光Ｌ０、Ｌｓを観測することを、波長が狭帯域化、安定化され、且つ、出力特性が安定化されたことの目視可能な確認ステップとして用いることができる。   By the way, when an external resonator in which both the wavelength and output characteristics of the laser beam L0 are stable is realized, as shown in FIG. 8, the emission direction is different from the laser beam L0 together with the laser beam L0 output after stabilization. There is a phenomenon in which the laser light Ls is emitted. The output of the laser beam Ls is about 10% of the laser beam L0. Therefore, after adjusting the transmissive grating element 13 in order to obtain a desired wavelength and stable output characteristics for the laser beam L0, the two laser beams L0 and Ls emitted from the laser device 10 in different directions are observed. This can be used as a visual confirmation step that the wavelength has been narrowed and stabilized, and the output characteristics have been stabilized.

以上に説明したように、本発明の実施形態に係るレーザ装置１０の製造方法によれば、ＳＬＤ１１を駆動する駆動電流に対してレーザ光Ｌ０の出力が単調に変化し、且つ一義的に定まる安定な出力特性を有するレーザ装置１０が得られる。つまり、レーザ光Ｌ０の波長が狭帯域化、安定化されると共に、ＳＬＤ１１の駆動電流に対するレーザ光の出力特性が安定なレーザ装置を提供できる。   As described above, according to the manufacturing method of the laser apparatus 10 according to the embodiment of the present invention, the output of the laser light L0 changes monotonously with respect to the drive current for driving the SLD 11, and is uniquely determined. A laser device 10 having excellent output characteristics can be obtained. That is, it is possible to provide a laser device in which the wavelength of the laser beam L0 is narrowed and stabilized, and the output characteristics of the laser beam with respect to the drive current of the SLD 11 are stable.

なお、ＳＬＤや半導体レーザなどを光源に用いたレーザ装置では、出射されるレーザ光の波長が一般的には不安定である。このため、このレーザ装置を用いて構成された波長変換機能などを有するレーザモジュールには、レーザモジュールから出力されるレーザ光の波長を一定にするために、光源や波長変換素子の温度を所定値に制御するための温度調整機構が必要である。   Note that in a laser apparatus using an SLD, a semiconductor laser, or the like as a light source, the wavelength of the emitted laser light is generally unstable. For this reason, in a laser module having a wavelength conversion function configured using this laser device, the temperature of the light source or the wavelength conversion element is set to a predetermined value in order to keep the wavelength of the laser light output from the laser module constant. A temperature adjustment mechanism for controlling the temperature is necessary.

しかしながら、本発明の実施形態に係るレーザ装置１０では、ＶＨＧやＶＢＧといった透過型グレーティング素子１３が特定の波長のレーザ光のみをＳＬＤ１１の活性層に一部フィードバックし、そして、誘導放出により出力されるレーザ光がその特定の波長に遷移するため、レーザ光Ｌ０の波長が安定である。このため、レーザ装置１０を使用したレーザモジュールでは、サーモモジュール、ヒータ、サーミスタ、熱電対などの温度調整機構を必要としない。したがって、小型で取り扱い性のよいレーザモジュールを実現できる。レーザ装置１０は、例えば固体レーザ装置、波長変換型レーザ装置、加工用レーザ装置などに使用される。   However, in the laser apparatus 10 according to the embodiment of the present invention, the transmission grating element 13 such as VHG or VBG partially feeds back only the laser beam having a specific wavelength to the active layer of the SLD 11 and is output by stimulated emission. Since the laser beam transitions to the specific wavelength, the wavelength of the laser beam L0 is stable. For this reason, the laser module using the laser device 10 does not require a temperature adjustment mechanism such as a thermo module, a heater, a thermistor, or a thermocouple. Therefore, a small and easy-to-handle laser module can be realized. The laser device 10 is used for a solid laser device, a wavelength conversion laser device, a processing laser device, and the like, for example.

（その他の実施形態）
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 (Other embodiments)
As mentioned above, although this invention was described by embodiment, it should not be understood that the description and drawing which form a part of this indication limit this invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

例えば、上記では、レーザ光の波長をモニタするのと、駆動電流とレーザ光の出力との関係をモニタするのとを同時に行いながら、透過型グレーティング素子１３の位置を調整する方法を説明した。しかし、レーザ光の波長をモニタしながら透過型グレーティング素子１３の位置を調整する工程と、駆動電流とレーザ光の出力との関係をモニタしながら透過型グレーティング素子１３の位置を調整する工程とを、交互に行ってもよい。この場合、例えば図９に示すように、レーザ装置１０から出力されるレーザ光Ｌ０を解析装置２０と計測装置３０とに交互に入射させればよい。   For example, in the above description, the method of adjusting the position of the transmissive grating element 13 while simultaneously monitoring the wavelength of the laser beam and monitoring the relationship between the drive current and the output of the laser beam has been described. However, there are a step of adjusting the position of the transmission type grating element 13 while monitoring the wavelength of the laser beam, and a step of adjusting the position of the transmission type grating element 13 while monitoring the relationship between the drive current and the output of the laser beam. Alternatively, it may be performed alternately. In this case, for example, as shown in FIG. 9, the laser light L <b> 0 output from the laser device 10 may be incident on the analysis device 20 and the measurement device 30 alternately.

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。   As described above, the present invention naturally includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

１０…レーザ装置
１１…ＳＬＤ
１２…整形レンズ
１３…透過型グレーティング素子
１４…駆動装置
１５…シングルモードファイバ
２０…解析装置
３０…計測装置
４０…ビーム分岐装置
Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌｓ…レーザ光 10 ... Laser device 11 ... SLD
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Shaping lens 13 ... Transmission type grating element 14 ... Drive apparatus 15 ... Single mode fiber 20 ... Analysis apparatus 30 ... Measurement apparatus 40 ... Beam branching apparatus L0, L1, L2, Ls ... Laser beam

Claims (8)

レーザ光を出射するスーパールミネッセントダイオード、前記レーザ光を整形する整形レンズ、及び前記整形レンズを透過した前記レーザ光が入射される透過型グレーティング素子を備え、前記スーパールミネッセントダイオードと前記透過型グレーティング素子との間で外部共振器を構成するレーザ装置を準備するステップと、
前記レーザ装置から出射される前記レーザ光を狭帯域化、安定化するように、前記レーザ光の波長をモニタしながら前記透過型グレーティング素子の位置を調整するステップと、
前記スーパールミネッセントダイオードを駆動する駆動電流の値に対して前記レーザ装置から出射されるレーザ光の出力が単調に変化し、且つ一義的に定まる安定な出力特性が得られるように、前記駆動電流と前記レーザ光の出力との関係をモニタしながら前記透過型グレーティング素子の位置を調整するステップと
を含み、前記レーザ光が狭帯域化、安定化され、且つ、前記出力特性が得られるまで、前記透過型グレーティング素子の位置を調整し、
前記レーザ光が狭帯域化、安定化され、且つ、前記出力特性が得られた後に、前記出力特性が得られた前記レーザ光と共に前記透過型グレーティング素子から前記レーザ光とは異なる出射方向に出射される他のレーザ光を観測することによって、前記レーザ光が狭帯域化、安定化され、且つ、前記出力特性が得られていることを確認する
ことを特徴とするレーザ装置の製造方法。 A superluminescent diode that emits laser light, a shaping lens that shapes the laser light, and a transmissive grating element that is incident on the laser light that has passed through the shaping lens, the superluminescent diode and the transmission Preparing a laser device that constitutes an external resonator with the grating element;
Adjusting the position of the transmission type grating element while monitoring the wavelength of the laser beam so as to narrow and stabilize the laser beam emitted from the laser device;
The drive so that the output of the laser light emitted from the laser device changes monotonously with respect to the value of the drive current that drives the superluminescent diode, and a stable output characteristic that is uniquely determined can be obtained. Adjusting the position of the transmissive grating element while monitoring the relationship between the current and the output of the laser beam, until the laser beam is narrowed and stabilized, and the output characteristics are obtained. Adjusting the position of the transmission type grating element ,
After the laser beam is narrowed and stabilized, and the output characteristics are obtained, the laser beam with the output characteristics is emitted from the transmission type grating element in an emission direction different from that of the laser light. A method for manufacturing a laser device , comprising: observing another laser beam to be confirmed and confirming that the laser beam is narrowed and stabilized, and the output characteristics are obtained . 前記レーザ光の波長をモニタするのと、前記駆動電流と前記レーザ光の出力との関係をモニタするのを同時に行いながら、前記透過型グレーティング素子の位置を調整することを特徴とする請求項１に記載のレーザ装置の製造方法。   2. The position of the transmission type grating element is adjusted while simultaneously monitoring the wavelength of the laser light and simultaneously monitoring the relationship between the drive current and the output of the laser light. The manufacturing method of the laser apparatus as described in above. 前記レーザ光の波長をモニタしながら前記透過型グレーティング素子の位置を調整するステップと、前記駆動電流と前記レーザ光の出力との関係をモニタしながら前記透過型グレーティング素子の位置を調整するステップとを、交互に行うことを特徴とする請求項１に記載のレーザ装置の製造方法。   Adjusting the position of the transmissive grating element while monitoring the wavelength of the laser light; and adjusting the position of the transmissive grating element while monitoring the relationship between the drive current and the output of the laser light; 2. The method of manufacturing a laser device according to claim 1, wherein the steps are alternately performed. 前記レーザ光を出射する出射面上にＡＲコーティングが施された前記スーパールミネッセントダイオードを使用することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ装置の製造方法。 Manufacturing method of the laser device according to any one of claims 1 to 3, characterized by using the superluminescent diode AR coating is applied on the emitting surface for emitting the laser beam. 出射される前記レーザ光の中心波長が１０４０ｎｍ±３０ｎｍであるように前記レーザ装置を構成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーザ装置の製造方法。 Manufacturing method of the laser device according to any one of claims 1 to 4 central wavelength of the laser beam emitted is characterized in that it constitutes the laser device to be the 1040 nm ± 30 nm. 前記透過型グレーティング素子から出射される前記レーザ光が入射されるシングルモードファイバを取り付けるステップを更に含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレーザ装置の製造方法。 Manufacturing method of the laser device according to any one of claims 1 to 5 wherein the laser beam emitted from the transmissive grating element, further comprising the step of attaching a single-mode fiber is incident. 前記シングルモードファイバが偏波保持ファイバであることを特徴とする請求項６に記載のレーザ装置の製造方法。 The method of manufacturing a laser device according to claim 6 , wherein the single mode fiber is a polarization maintaining fiber. 前記スーパールミネッセントダイオードから出射される前記レーザ光のビームの楕円率を改善する前記整形レンズを使用することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレーザ装置の製造方法。 The superluminescent manufacturing method of the laser device according to St. diode to any one of claims 1 to 7, characterized by the use of the shaped lens to improve the ellipticity of the beam of the laser beam emitted .
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