JP6642749B1 - 半導体レーザ光源装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第一面と、前記第一面に対して第一方向に位置する第二面と、一部領域に形成され前記第一面から前記第二面に達する第一貫通孔とを含み、第一金属材料で構成されたステムと、
少なくとも一部分が前記第一貫通孔内に嵌合するように配置されており、前記第一金属材料よりも熱伝導率の高い第二金属材料で構成された第一ヒートシンクと、
前記第一ヒートシンクの、前記第一貫通孔の前記第一面側に露出した領域内の面上に、前記第一方向に直交する第二方向に沿って複数配置された、サブマウントと、
複数の前記サブマウントのそれぞれの面上に配置された、複数の半導体レーザ素子と、
前記第一貫通孔内において、前記ステムの内壁と前記第一ヒートシンクの外壁との間に介在する接合材とを有し、
前記第一ヒートシンクは、前記第一面側の位置において前記接合材によって前記ステムと固定された第一領域と、前記第二面側の位置において前記ステムに対して固定されていない第二領域とを有することを特徴とする。
前記第一ヒートシンクの前記第二領域と接触するように配置された第二ヒートシンクと、
前記第二ヒートシンクと前記ステムとを固定するための押さえ部材とを有するものとしても構わない。
複数の前記半導体レーザ素子は、それぞれ前記第一方向に光を出射するように複数の前記サブマウントの面上に配置されているものとしても構わない。
複数の前記サブマウントは、前記第一ヒートシンクの面のうち、前記第一面と平行な面上に配置され、
複数の前記半導体レーザ素子は、それぞれ前記第一方向及び前記第二方向の双方に直交する第三方向に光を出射するように、複数の前記サブマウントの面上に配置され、
前記ミラーは、複数の前記半導体レーザ素子から前記第三方向に向けて出射された光の進行方向を、前記第一方向に変換するものとしても構わない。
前記第二金属材料は、銅、銅合金からなる群より選択された1種以上の材料であるものとしても構わない。
本発明に係る半導体レーザ光源装置の第一実施形態について、説明する。図1は、本実施形態の半導体レーザ光源装置の構造を模式的に示す斜視図である。なお、図1は、理解の容易の観点から、後述するキャップ10の一部が切断された状態で図示されている。
本発明に係る半導体レーザ光源装置の第二実施形態につき、第一実施形態と異なる箇所を中心に説明する。
本発明に係る半導体レーザ光源装置の第三実施形態につき、上記各実施形態と異なる箇所を中心に説明する。
本発明に係る半導体レーザ光源装置の第四実施形態につき、上記各実施形態と異なる箇所を中心に説明する。
以下、別実施形態につき説明する。
2 : 半導体レーザ素子
3 : サブマウント
4 : 第一ヒートシンク
4a : 第一ヒートシンクの第一領域
4b : 第一ヒートシンクの第二領域
5 : ステム
5a : ステムの第一面
5b : ステムの第二面
6 : 接合材
7 : 給電ピン
10 : キャップ
10a : 窓部
12 : ミラー
13 : 絶縁部材
15 : 給電基板
16 : ハンダ材
18 : ワイヤ
21 : 第一貫通孔
22 : 第二貫通孔
31 : 第二ヒートシンク
33 : 押さえ部材
35 : スペーサ
37 : 基台
37a : 凹部
51 : ステムの第一部分
52 : ステムの第二部分
100 : 従来の半導体レーザ光源装置
101 : ステム
102 : ヒートシンク
103 : サブマウント
104 : 半導体レーザ素子
105 : 給電ピン
110 : キャップ
110a : 窓部
L2 : レーザ光
Claims (7)
- 第一面と、前記第一面に対して第一方向に向かい合って位置する第二面と、一部領域に形成され前記第一面から前記第二面に達する第一貫通孔とを含み、第一金属材料で構成されたステムと、
一部分が前記第一貫通孔内に嵌合するように配置されており、前記第一金属材料よりも熱伝導率の高い第二金属材料で構成された第一ヒートシンクと、
前記第一ヒートシンクの、前記第一貫通孔の前記第一面側に露出した領域内の面上に、前記第一方向に直交する第二方向に沿って複数配置された、サブマウントと、
複数の前記サブマウントのそれぞれの面上に配置された、複数の半導体レーザ素子と、
前記第一貫通孔内において、前記ステムの内壁と前記第一ヒートシンクの外壁との間に介在する接合材とを有し、
前記第一ヒートシンクは、
前記第一貫通孔内において、前記第一面側と前記第二面側とで同一形状を呈しており、
前記第一貫通孔内の前記第一面側の位置において前記接合材によって前記ステムと固定された第一領域と、前記第一貫通孔内の前記第二面側の位置において前記ステムに対して固定されていない第二領域とを有することを特徴とする、半導体レーザ光源装置。 - 第一面と、前記第一面に対して第一方向に向かい合って位置する第二面と、一部領域に形成され前記第一面から前記第二面に達する第一貫通孔とを含み、第一金属材料で構成されたステムと、
少なくとも一部分が前記第一貫通孔内に嵌合するように配置されており、前記第一金属材料よりも熱伝導率の高い第二金属材料で構成された第一ヒートシンクと、
前記第一ヒートシンクの、前記第一貫通孔の前記第一面側に露出した領域内の面上に、前記第一方向に直交する第二方向に沿って複数配置された、サブマウントと、
複数の前記サブマウントのそれぞれの面上に配置された、複数の半導体レーザ素子と、
前記第一貫通孔内において、前記ステムの内壁と前記第一ヒートシンクの外壁との間に介在する接合材とを有し、
前記第一ヒートシンクは、
前記第一貫通孔内において、前記第一面側と前記第二面側とで同一形状を呈しており、
前記第一方向に関して前記第二面よりも前記第一貫通孔から外側に突出して配置され、
前記第一貫通孔内の前記第一方向に係る全箇所において前記接合材によって前記ステムと固定された第一領域と、前記第一方向に関して前記第一領域よりも前記サブマウントから離れる側において前記第一貫通孔から外側に突出した位置で前記ステムに対して固定されていない第二領域とを有することを特徴とする、半導体レーザ光源装置。 - 前記ステム内の前記第一貫通孔とは別の位置に形成された、前記第一面から前記第二面に達する第二貫通孔と、
前記第二貫通孔の内壁に沿うように配置された、中空状の絶縁部材と、
前記絶縁部材の内側を通過して前記第二貫通孔を貫通するように配置され、複数の前記半導体レーザ素子に対して給電するための、給電ピンと、
前記第一ヒートシンクの前記第二領域と接触するように配置された第二ヒートシンクと、
前記第二ヒートシンクと前記ステムとの間の位置に配置され、前記給電ピンと電気的に接続され、複数の前記半導体レーザ素子に対する給電を制御するための回路素子が実装された給電基板とを有し、
前記給電ピンが前記第二貫通孔から前記第二面よりも前記第一方向に突出する長さは、前記第一ヒートシンクが前記第一貫通孔から前記第二面よりも前記第一方向に突出する長さより短いことを特徴とする、請求項1又は2に記載の半導体レーザ光源装置。 - 前記第一ヒートシンクの前記第二領域と接触するように配置された第二ヒートシンクと、
前記第二ヒートシンクと前記ステムとを固定するための押さえ部材とを有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源装置。 - 複数の前記サブマウントは、前記第一ヒートシンクの面のうち、前記第一面と非平行な面上に配置され、
複数の前記半導体レーザ素子は、それぞれ前記第一方向に光を出射するように複数の前記サブマウントの面上に配置されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源装置。 - 前記第一ヒートシンクの面上に配置されたミラーを有し、
複数の前記サブマウントは、前記第一ヒートシンクの面のうち、前記第一面と平行な面上に配置され、
複数の前記半導体レーザ素子は、それぞれ前記第一方向及び前記第二方向の双方に直交する第三方向に光を出射するように、複数の前記サブマウントの面上に配置され、
前記ミラーは、複数の前記半導体レーザ素子から前記第三方向に向けて出射された光の進行方向を、前記第一方向に変換することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源装置。 - 前記第一金属材料は、鉄、鉄合金からなる群より選択された1種以上の材料であり、
前記第二金属材料は、銅、銅合金からなる群より選択された1種以上の材料であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体レーザ光源装置。
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