JP7089148B2 - 光源装置 - Google Patents

Description

本発明は、波長ビーム結合（ＷＢＣ：ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｂｅａｍ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）により高出力なレーザ光を出射する光源装置に関する。

レーザ加工をはじめとして、より高出力なレーザ光を出射する光源装置の需要が高まっている。これに対応するため、所定のゲイン（波長幅）を有する線状のアレイから出射された光を集光レンズで回折格子に集光し、回折格子から回折光を１つの光軸に出射することにより、高出力なレーザ光を得る波長ビーム結合を用いた光源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、高出力化のため線状のアレイの長さが長くなると、対応する集光レンズの直径が大きくなり、収差を少なくするには、非常に高価なレンズを用いる必要がある。これに対処するため、線状のアレイを複数のエレメントに分解して、安価な小さな集光レンズを適用できるようにした光源装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

米国特許第６，１９２，０６２号 特表２０１３－５２１６６６号公報

特許文献２に記載の光源装置では、集光レンズを用いるので、エレメント及び集光レンズの対を、焦点距離の分だけ回折格子から離して配置する必要があり、かつ複数のエレメント及び集光レンズの対を、それぞれ異なる角度で配置する必要があるので組み立てが煩雑であり、光源装置の小型化も困難である。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、高出力なレーザ光を出射可能な小型
な光源装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る光源装置は、所定の幅の波長領域で発振可能な複数のストライプを有するレーザーダイオードバーと、前記複数のストライプそれぞれに対応し、前記ストライプからの出射光が入射する複数のコアを有する導光部と、前記コアからの出射光が入射する回折格子と、前記回折格子からの出射光が入射する共振器ミラーと、を備え、各々の前記コアが、その出射光が異なる入射角で前記回折格子の一領域に入射するように配置され、前記回折格子が、各々の前記コアから入射した光の回折光が１つの光軸で出射されるようなパターンを有し、前記共振器ミラーが、その光軸が前記１つの光軸に一致するように配置されている。

上記の態様によれば、高出力なレーザ光を出射可能な小型な光源装置を提供することが
できる。

本発明の第１の実施形態に係る光ファイバを用いた反射型の光源装置を模式的に示す平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る光ファイバを用いた反射型の光源装置を模式的に示す平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る光導波路を用いた反射型の光源装置を模式的に示す平面図である。 本発明の第４の実施形態に係る光導波路を用いた反射型の光源装置を模式的に示す平面図である。 本発明の第５の実施形態に係る反射型の光源装置を模式的に示す（ａ）平面図及び（ｂ）側面図である。 回折格子へ入射する入射光の入射角及び回折光の回折角を示す模式図である。 回折格子及び共振器ミラーの配置及び光の反射に関して模式的に示す図である。 本発明のその他の実施形態に係る透過型の光源装置を模式的に示す平面図である。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（本発明の第１の実施形態に係る光源装置）
はじめに、図１を参照ながら、本発明の第１の実施形態に係る光源装置６０の説明を行う。ここで図１は、光ファイバを用いた反射型の光源装置６０を模式的に示す平面図である。

光源装置６０は、所定の幅の波長領域で発振可能な複数（ここでは３つ）のストライプ２を有するレーザーダイオードバー１０と、複数のストライプ２それぞれに対応し、ストライプ２からの出射光が入射する複数のコアを有する導光部と、コアからの出射光が入射する回折格子４０と、回折格子４０からの出射光が入射する共振器ミラー５０とを備える。本実施形態に係る光源装置６０では、複数のコアを有する導光部として、コア及びコアを取り囲むクラッドを有する複数（ここでは３つ）の光ファイバ２０Ａ～Ｃが用いられている。

ここで光ファイバとは、ガラスや透明なプラスチック等を細長く加工したものを被覆で覆った構造の線材である。光の伝送路となるコアと称される芯線の周りを、コアよりも屈折率の低いクラッドで囲み、これを不透明な被覆で覆った構造となっている。一方の端部からコアに入射した光は、クラッドとの境界で全反射を繰り返して、一方の端部から他方の端部まで非常に少ない損失で伝送される。光ファイバは、自由に曲げることができるので、任意の配置が実現できる。

レーザーダイオードバー１０は、所定の波長範囲の光を出射する同一の３つのストライプ２が一列に配列されている。各々のストライプ２の出射側にはコリメートレンズ４が配置されている。また、光ファイバ２０は、レーザーダイオードバー１０及び回折格子４０と離間せずに繋がるように配置されている。
コリメートレンズ４により、レーザーダイオードバー１０から平行光が出射され、それぞれのストライプ２に対応した光ファイバ２０Ａ～Ｃのコアに入射する。光ファイバ２０Ａ～Ｃのコアに入射した光は、コア内を伝送されて回折格子４０側に出射される。

光ファイバ２０Ａ～Ｃは、レーザーダイオードバー１０側の端部において、コリメートレンズ４からの平行光がコアに入射するように配置されている。また、光ファイバ２０Ａ～Ｃは、回折格子４０側の端部において、各々のコアから出射された光が、異なる入射角で回折格子４０の一領域に入射するように配置されている。言い換えると、光ファイバ２０Ａ～Ｃは、各々のコアが、回折格子４０側の端部すなわち出射側の端部で並行にならないように配置されている。これにより、各々のコアから回折格子４０に入射した光の中の所定の波長成分の回折光が、１つの光軸で出射されるようになっている。

このことを、図６を用いて説明する。ここで図６は、回折格子４０へ入射する入射光の入射角及び回折光の回折角を示す模式図である。図６において、回折格子４０の入射面の法線に対する角度である入射光の入射角をαとし、回折格子４０の入射面の法線に対する角度である回折光の回折角をβとすると、下記の式１の関係を有する。なお、ここでは、反射１次回折光を用いる場合を示している。

（式１）
ｓｉｎα ＋ ｓｉｎβ ＝ Ｎ・ｍ・λ
［記号の説明］
α： 入射角
β： 回折角
Ｎ： 回折格子の１ｍｍ当たりの溝数
ｍ： 回折次数 （本実施形態ではｍ＝１）
λ： 波長

ストライプ２のそれぞれが、中心波長４０５ｎｍでゲイン（波長幅）△λが１０ｎｍの光を出射する、つまり、ストライプ２からの出射光の波長範囲が４００～４１０ｎｍで、回折格子の溝本数が２４００本のとき、例えば、波長が整数値となる４００、４０１、４０２・・・、４１０ｎｍの場合、同一の回折角βとなる入射角αは、下記の表１に示すようになる。

（表１）

ストライプ２のそれぞれが、中心波長４０５ｎｍでゲイン（波長幅）△λが１０ｎｍの光を出射する場合、例えば、図１において、上側の光ファイバ２０Ａのコアからの光の入射角を４４．０３度とし、中央の光ファイバ２０Ｂのコアからの光の入射角を４５．００度とし、下側の光ファイバ２０Ｃのコアからの光の入射角を４５．９８度とすると、ストライプ２から出射された光の中の波長成分が４００ｎｍ、４０５ｎｍ及び４１０ｎｍの回折光の回折角が１５．３６度となる。この回折角の方向と垂直に共振器ミラー５０を配置することで、ストライプ２が各々の波長で外部共振し、結果として回折格子４０から１つの光軸で出射させることができる。更に詳細に述べれば、図７（ａ）に示すように、回折格子４０へ入射する光の波長に応じて光は分散して反射されるが、図７（ｂ）に示すように、特定の波長の反射光に対して垂直に共振器ミラー５０を配置することにより、図７（ｃ）に示すように、特定の波長の光のみを外部共振させて出力することができる。
なお、回折格子に入射する光の波長範囲や入射角度に応じて、回折格子の１ｍｍ当たりの溝数を適切に設定したパターンを有することにより、各々のコアから入射した光の回折光を１つの光軸で出射させることができる。

次に、共振器ミラー５０の説明を行う。共振器ミラー５０の光軸は、回折格子４０の回折光の１つの光軸に一致するように配置されている。共振器ミラー５０は、反射率が１００％未満（つまり、一部の光が透過する）ミラーである。共振器ミラー５０の光軸は回折格子４０の回折光の１つの光軸に一致しているので、共振器ミラー５０で反射された光は、回折格子４０を介して各ストライプ２に戻される。これにより、共振器ミラー５０及びストライプ２（詳細には、ストライプ２のリアミラー）の間で外部共振が行われ、光強度が増幅される。そして、増幅された光の一部が、共振器ミラー５０から外部へ出力される。共振器ミラー５０の反射率としては、５～３０％を例示することができる。

図１において、外部共振する光の進行を細かい点線の両矢印で示し、共振器ミラー５０から出力された光の進行を粗い点線の片矢印で示す。この矢印による光進行の表示は、他の図面でも同様である。

図１に示すように、本実施形態では、図面で上下の端部に位置する光ファイバ２０Ａ、Ｃは、レーザーダイオードバー１０の出射面に対して略垂直方向に進んだ後、回折格子４０の集光領域に向かうように折れ曲がって示されているが、これに限られるものではない。光ファイバ２０は任意の方向に曲げることが可能であり、光損失も少ないので、レーザーダイオードバー１０からの入射角度及び回折格子４０への入射角度を適切に定めれば、両端部の間は、自由な配置を採用することができる。

（本発明の第２の実施形態に係る光源装置）
次に、図２を参照しながら、本発明の第２の実施形態に係る光源装置７０の説明を行う。ここで図２は、光ファイバを用いた反射型の光源装置７０を模式的に示す平面図である。なお、以下の実施形態においては、第１の実施形態と同じ機能を有する部材については、第１の実施形態と同じ参照番号を付している。

光源装置７０は、所定の波長範囲の光を出射する７つのストライプ２が一列に配列されたレーザーダイオードバー１０を有しており、それに対応して、７つの光ファイバ２０Ａ～Ｇが配置されている点で、上記の第１の実施形態に係る光源装置６０と異なる。更に、上記の第１の実施形態に係る光源装置６０と異なるのは、主に下記の２点である。
１つは、本実施形態では、光ファイバ２０Ａ～Ｇの両端とレーザーダイオードバー１０及び回折格子４０とが離間して配置されている点である。もう１つは、コリメートレンズ４が、光ファイバ２０Ａ～Ｇ両端部に配置されている点である。

このようなコリメートレンズ４、６は、図２に示すように、光ファイバ２０に繋げて配置することもできるし、離間して配置することもできる。つまり、レーザーダイオードバー１０及び光ファイバ２０の間の光路上にコリメートレンズ４を光ファイバ２０から離間させて配置することもできるし、光ファイバ２０及び回折格子４０の間の光路上にコリメートレンズ６を光ファイバ２０から離間させて配置することもできる。
更に、光学部材として、コリメートレンズ４やコリメートレンズ６の代わりに、グレーデッドインデックス・マルチモード光ファイバ（ＧＩファイバ）を用いることもできるし、複数のレンズが一体化されたレンズアレイを用いることもできる。

例えば、ストライプ２が、４０２～４０８ｎｍの波長範囲の光を出射する場合、表１に示すように、光ファイバ２０Ａ～Ｇのコアの回折格子４０に対する入射角（α）をそれぞれ、４４．４２度、４４．６１度、・・・４５．５９度とすることにより、波長成分が４０２、４０３、・・・４０８ｎｍの回折光の回折角（β）を１５．３６度として、回折格子４０から回折光を１つの光軸で出射させることができる。

光ファイバ２０Ａ～Ｇは、レーザーダイオードバー１０側から回折格子４０側へほぼ直線的に伸びているが、これに限られるものではなく、光ファイバの特性を生かして、レーザーダイオードバー１０からの入射角度及び回折格子４０への入射角度を適切に定めれば、その間は、任意の配置を採用することができる。

（本発明の第３の実施形態に係る光源装置）
次に、図３を参照しながら、本発明の第３の実施形態に係る光源装置８０の説明を行う。ここで図３は、光導波路を用いた反射型の光源装置８０を模式的に示す平面図である。

光源装置８０も、所定の幅の波長領域で発振可能な複数（ここでは３つ）のストライプ２を有するレーザーダイオードバー１０と、複数のストライプ２それぞれに対応し、ストライプ２からの出射光が入射する複数のコアを有する導光部と、コアからの出射光が入射する回折格子４０と、回折格子４０からの出射光が入射する共振器ミラー５０とを備える。光源装置８０では、複数のコアを有する導光部として、複数（ここでは３つ）のコア３２Ａ～Ｃを一体的に取り囲む１つのクラッド３４を有する光導波路３０が用いられている。

ここで光導波路３０とは、光の伝送路となる複数のコアの周りを、コアよりも屈折率の低いクラッドで囲んで一体的に成形された光学部材である。例えば、板状またはシート状に成形された光学部材を例示できるが、これに限られるものではなく、用途に応じて、その他の任意の形状に成形することができる。光ファイバと同様に、一方の端部からコアに入射した光は、クラッドとの境界で全反射を繰り返して、一方の端部から他方の端部まで非常に少ない損失で伝送される。

レーザーダイオードバー１０は、所定の波長範囲の光を出射する３つのストライプ２が一列に配列され、各々のストライプ２の出射側にコリメートレンズ４が配置されている。また、光導波路３０は、レーザーダイオードバー１０及び回折格子４０と離間せずに繋がるように配置されている。
コリメートレンズ４によりレーザーダイオードバー１０から平行光が出射され、それぞれのストライプ２に対応した光導波路３０のコア３２Ａ～Ｃに入射する。コア３２Ａ～Ｃに入射した光は、コア３２Ａ～Ｃ内を伝送されて回折格子４０側に出射される。

コア３２Ａ～Ｃは、レーザーダイオードバー１０側の端部において、コリメートレンズ４からの平行光がコア３２Ａ～Ｃに入射するように配置されている。また、コア３２Ａ～Ｇは、回折格子４０側の端部において、各々のコア３２Ａ～Ｃから出射された光が、異なる入射角で回折格子４０の一領域に入射するように配置されている。これにより、各々のコア３２Ａ～Ｇから回折格子４０に入射した光の中の所定の波長成分の回折光が、１つの光軸で出射されるようになっている。
この光導波路３０はあらかじめコリメートレンズ４と一体的に形成されていれば、光導波路３０を設置するだけで、各コア３２Ａ～Ｃの微妙な角度調整は不要であり、組み立て作業を容易に実施できる。

ストライプ２が、４００～４１０ｎｍの波長範囲の光を出射する場合、第１の実施形態に係る光源装置６０と同様に、図面上側のコア３２Ａの入射角を４４．０３度とし、中央のコア３２Ｂの入射角を４５．００度とし、下側のコア３２Ｃの入射角（α）を４５．９８度とすると、ストライプ２から出射された光の中の波長成分が４００ｎｍ、４０５ｎｍ及び４１０ｎｍの光の回折光の回折角（β）が１５．３６度となり、回折格子４０から１つの光軸で出射することができる。

共振器ミラー５０の光軸は、回折格子４０の回折光の１つの光軸に一致するように配置されている。これにより、共振器ミラー５０で反射された光は、回折格子４０を介して各ストライプ２に戻され、共振器ミラー５０及びストライプ２の間で光は外部共振されて増幅される。そして、増幅された光の一部が、共振器ミラー５０から外部へ出力される。

図３において、上下の端部に位置するコア３２Ａ、Ｃは、レーザーダイオードバー１０の出射面に対して略垂直方向に進んだ後、回折格子４０の集光領域に向かうように折れ曲がって示されているが、これに限られるものではない。レーザーダイオードバー１０からの入射角度及び回折格子４０への入射角度を適切に定めれば、両端部の間は、任意のコアパターンを採用することができる。

（本発明の第４の実施形態に係る光源装置）
次に、図４を参照しながら、本発明の第４の実施形態に係る光源装置９０の説明を行う。ここで図４は、光導波路を用いた反射型の光源装置９０を模式的に示す平面図である。

光源装置９０は、所定の波長範囲の光を出射する７つのストライプ２が一列に配列されたレーザーダイオードバー１０を有しており、それに対応して、７つのコア３２Ａ～Ｇが配置されている点で、上記の第３の実施形態に係る光源装置８０と異なる。更に、上記の第３の実施形態に係る光源装置８０と異なるのは、主に下記の２点である。
１つは、本実施形態では、コア３２Ａ～Ｇの両端とレーザーダイオードバー１０及び回折格子４０とが離間して配置されている点である。もう１つは、光導波路３０のコア３２Ａ～Ｇの両端部に出射光を平行光とする光学部材としてコリメートレンズ４Ａ、６Ａが一体的に形成されている点である。

このような光学部材は、光導波路３０のコア３２Ａ～Ｇに一体的に形成される場合だけでなく、光学部材をコア３２から離間させて配置することもできる。つまり、レーザーダイオードバー１０及び光導波路３０の間の光路上に、コリメートレンズ４Ａをコア３２から離間させて配置することもできるし、光導波路３０及び回折格子４０の間の光路上に、コリメートレンズ６Ａをコア３２から離間させて配置することもできる。

例えば、ストライプ２が、４０２～４０８ｎｍの波長範囲の光を出射する場合、表１に示すように、コア３２Ａ～Ｇの回折格子４０に対する入射角（α）をそれぞれ、４４．４２度、４４．６１度、・・・４５．５９度とすることにより、波長成分が４０２、４０３、・・・４０８ｎｍの回折光の回折角を（β）１５．３６度として、回折格子４０から回折光を１つの光軸で出射させることができる。

コア３２Ａ～Ｇは、途中で一度折れ曲がった形状で示されているが、これに限られるものではなく、レーザーダイオードバー１０からの入射角度及び回折格子４０への入射角度を適切に定めれば、両端部の間は、任意のコアパターンを採用することができる。

（本発明の第５の実施形態に係る光源装置）
次に、図５を参照しながら、本発明の第５の実施形態に係る光源装置１００の説明を行う。ここで図５は、反射型の光源装置１００を模式的に示す（ａ）平面図及び（ｂ）側面図である。

光源装置１００は、図２に示す光ファイバ２０を備えた光源装置７０、または図４に示すコア３２を有する光導波路３０を備えた光源装置９０とほぼ同様な構成を有する。上記の光源装置７０、９０と異なる点は、図５（ａ）の矢視Ａ－Ａの側面図である図５（ｂ）に示されている。

本実施形態では、ストライプ２と、光ファイバ２０の光源側の端部近傍が、同一平面上に位置するように、複数のストライプ２が一列に配置されている。そのとき、光ファイバ２０の回折格子４０側の端部近傍と、回折格子４０が同一平面から外れる方向に配置されている。図５（ｂ）の白抜き矢印に示すように、本実施形態では、光ファイバ２０が、ストライプ２の光軸に対して、図面上方に外れる方向に配置されており、回折格子４０と相対している。共振器ミラー５０は、光ファイバ２０の回折格子４０側の端部近傍及び回折格子４０と、同一平面上に配置される。

このような光ファイバ２０の配置により、スペースを三次元的に利用でき、光源装置１００の小型化に貢献できる。また、ストライプ２を冷却するヒートシンクなどの冷却機構をストライプ２の底面側に設ける場合、ヒートシンクを回折格子４０の下部にまで大きくしても回折格子４０と干渉しない。また、反射型回折格子を使用する波長ビーム結合において、共振器ミラー５０は、ストライプ２及び光ファイバ２０の近傍に配置されることが多い。このため、ストライプ２及び光ファイバ２０と、共振器ミラー５０を上下に配置することにより、より効率的な配置が可能となる。この配置は、光ファイバ２０に限定されるものではなく、光導波路３０に適用することもできる。光導波路３０の場合は、光導波路３０内に三次元的な光路を予め形成することとなる。

（全実施形態に関して）
上記の実施形態に係る何れの光源装置６０～１００においても、各々のストライプに対応し、それぞれ異なる入射角で回折格子の一領域に入射するように配置されたコアを有する導光部を備えるので、集光レンズを用いた場合に比べて、ストライプ及び回折格子の間をより短く繋ぐことができ、かつ無駄なスペースの少ない効率的な配置も可能となる。よって、高出力なレーザ光を出射可能な小型な光源装置を提供することができる。また、レンズの場合は焦点距離が決まっているため、焦点距離にあわせたレンズと回折格子との距離を設ける必要があり、同一の回折角で外部共振をさせる場合のストライプからの出射光の波長範囲が限られてしまうところ、上記の実施形態にかかる何れの光源装置６０～１００においても、このような波長範囲の制限を受けることがない。更に、高出力化のため、仮にレーザーダイオードバーのサイズが大きくなっても、集光レンズを用いた場合のように、製造コストが著しく上昇することがない。

図１から図５に示す何れの実施形態に係る光源装置６０～１００においても、複数のコアのうち、入射側端部（レーザーダイオードバー１０側の端部）の最も離れた２つのコアにおける入射側端部間の距離Ｌ１よりも、出射側端部（回折格子４０側の端部）の最も離れたコアにおける出射側端部間の距離Ｌ２の方が短くなっている。なお、図１及び図３に示す実施形態では、出射側端部の最も離れたコアにおける出射側端部間の距離は、非常に小さくなっている。

これにより、コアの出射側（回折格子４０側）でスペースを確保することができるので、光源装置の小型化に貢献できる。特に、回折格子４０に反射型回折格子を利用する場合には、透過型回折格子を利用する場合に比較して、共振器ミラー５０の設置スペースやコアの配置スペースの確保が容易になり、光源装置の小型化により貢献できる。

（その他の実施形態）
光源装置６０～１００では、何れも複数のストライプが一列に配列されたレーザーダイオードバーを備えているが、複数の導体レーザが並んだ列が複数あるマトリックス状に配列されたレーザーダイオードバーを用いることもできる。この場合、回折格子から各列に対応した回折光の複数の光軸が形成される。これに応じて、共振器ミラーからの出力光も複数の光軸が形成される。このとき、共振器ミラーの出力側に複数の光軸の光を集光する光学部材を備えることによって、高い光強度の出力光を得ることができる。以上により、複数のストライプがマトリックス状に配列されたレーザーダイオードバーを用いた光源装置も実現できる。

光源装置６０～１００では、レーザーダイオードバーが同じ中心波長の光を出射する複数のストライプを備え、回折格子への入射角を異ならせて、異なる波長成分の光の回折光を１直線上に出射しているが、これに限られるものではない。レーザーダイオードバーが異なる中心波長の光を出射する複数のストライプを備え、回折格子への入射角を異ならせて、異なる波長成分の光の回折光を１直線上に出射することもできる。

（回折格子の透過回折光を用いた光源装置）
光源装置６０～１００では、何れも回折格子の反射回折光を用いているが、これに限られるものではなく、図８（ａ）、（ｂ）に示すような、回折格子の透過回折光を用いた光源装置とすることができる。なお、透過回折光を用いた光源装置の場合も、回折格子及びストライプ（詳細には、ストライプのリアミラー）の間で外部共振することとなる。
図８（ａ）に示す光源装置１１０では、透過回折１次光を出力光として用いており、図８（ｂ）に示す光源装置１１０では、透過回折０次光を出力光として用いている。なお、透過回折０次光を用いる場合には、同一の光軸とならないため、レンズ、プリズム等の光学部材５２を用いて集光させる必要がある。

本発明の実施の形態、実施の態様を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態、実施の態様における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。

図２に示すような光源装置を作製する。具体的には、半導体レーザからなるストライプ２として、出力が３Ｗで、中心波長４０５ｎｍでゲイン（波長幅）△λが６ｎｍのストライプ２を５１個用いる。ストライプ同士の間隔（ピッチ）を０．５ｍｍとし一列に並べる。ストライプ２からの光が、２４００本／ｍｍの回折格子に、端から２６番目となる中央に配置されるストライプが４５度、さらに１番目が４４．４３度、５１番目が４５．５７度で回折格子に入射し、回折角が１５．３６°で一つの光軸となるように、ストライプおよび光ファイバをそれぞれ配置する。すべてのレーザ光は異なる角度で回折格子に入射する。回折格子で反射される光の光軸方向に共振器ミラー５０を設ける。これによって得られる光源装置の出力は１００Ｗとなる。

図２に示すように光源装置を設ける。出力が３Ｗで、それぞれ異なる波長の光を出射する複数のストライプを用いる点以外は実施例１と同様に光源装置を設ける。端から２６番目となる中央が中心波長４０５ｎｍ、１番目が中心波長４０２．０５ｎｍ、５１番目が中心波長４０７．９５ｎｍで、１番目から５１番目まで順に中心波長が０．１１８ｎｍずれたストライプを配置する。これによって得られる光源装置の出力は１５０Ｗとなる。

２ ストライプ
４、４Ａ コリメートレンズ
６、６Ａ コリメートレンズ
１０ レーザーダイオードバー
２０ 光ファイバ
３０ 光導波路
３２ コア
３４ クラッド
４０、４０’ 回折格子
５０ 共振器ミラー
５２ 光学部材
６０ 第１の実施形態に係る光源装置
７０ 第２の実施形態に係る光源装置
８０ 第３の実施形態に係る光源装置
９０ 第４の実施形態に係る光源装置
１００ 第５の実施形態に係る光源装置
１１０ その他の実施形態に係る光源装置

Claims (5)

1. 所定の幅の波長領域で発振可能な複数のストライプを有するレーザーダイオードバーと、
   前記ストライプの下面に取り付けられた冷却機構と、
   前記複数のストライプそれぞれに対応し、前記ストライプからの出射光が入射する複数のコアを有する導光部と、
   前記コアからの出射光が入射する回折格子と、
   前記回折格子からの出射光が入射する共振器ミラーと、
   を備え、
   各々の前記コアが、その出射光が異なる入射角で前記回折格子の一領域に入射するように配置され、
   前記回折格子が、各々の前記コアから入射した光の回折光が１つの光軸で出射されるようなパターンを有し、
   前記共振器ミラーが、その光軸が前記１つの光軸に一致するように配置され、
   前記ストライプと前記コアとの間において、前記複数のストライプからの出射光の光軸が上下で同一平面上に位置するように、前記複数のストライプが一列に配置されており、
   前記コアが、少なくとも出射側近傍において、前記同一平面から外れる上側の方向に伸びており、
   前記冷却機構が前記回折格子の下の位置にも存在することを特徴とする光源装置。
   
2. 所定の幅の波長領域で発振可能な複数のストライプを有するレーザーダイオードバーと、
   前記複数のストライプそれぞれに対応し、前記ストライプからの出射光が入射する複数のコアを有する導光部と、
   前記コアからの出射光が入射する回折格子と、
   前記回折格子からの出射光が入射する共振器ミラーと、
   を備え、
   各々の前記コアが、その出射光が異なる入射角で前記回折格子の一領域に入射するように配置され、
   前記回折格子が、各々の前記コアから入射した光の回折光が１つの光軸で出射されるようなパターンを有し、
   前記共振器ミラーが、その光軸が前記１つの光軸に一致するように配置され、
   前記ストライプと前記コアとの間において、前記複数のストライプからの出射光の光軸が上下で同一平面上に位置するように、前記複数のストライプが一列に配置されており、
   前記コアが、少なくとも出射側近傍において、前記同一平面から上側または下側に外れる方向に伸びており、
   前記共振器ミラーが、前記コアの出射側近傍及び前記回折格子と同一平面上に配置され、
   前記共振器ミラーが前記回折格子に対して前記導光部が配置された側に位置し、
   前記コアの出射側近傍よりも入射側の位置において、前記導光部における前記レーザーダイオードバー側の端部と前記共振器ミラーとが上下に配置されることを特徴とする光源装置。
   
3. 複数の前記コアのうち、入射側端部の最も離れた２つのコアにおける入射側端部間の距離よりも、出射側端部の最も離れたコアにおける出射側端部間の距離の方が短いことを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
   
4. 前記導光部が、前記コアと、前記コアを取り囲むクラッドとをそれぞれが有する複数の光ファイバから構成され、
   各々の前記光ファイバの入射側に前記ストライプからの出射光を平行光とする光学部材を備えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光源装置。
   
5. 前記導光部が、前記複数のコアを一体的に取り囲む１つのクラッドを有し、
   前記導光部の入射側に各々の前記ストライプからの出射光を平行光とする光学部材を備えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光源装置。

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