JPH0443692A - 短波長レーザ光源およびその実装方法 - Google Patents
短波長レーザ光源およびその実装方法Info
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- JPH0443692A JPH0443692A JP2151997A JP15199790A JPH0443692A JP H0443692 A JPH0443692 A JP H0443692A JP 2151997 A JP2151997 A JP 2151997A JP 15199790 A JP15199790 A JP 15199790A JP H0443692 A JPH0443692 A JP H0443692A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
-
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
- H01S5/0092—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping for nonlinear frequency conversion, e.g. second harmonic generation [SHG] or sum- or difference-frequency generation outside the laser cavity
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- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は半導体レーザを用いて小型光学モノニールを構
成し利用する分野において有効な短波長レーザ光源に関
するものである。
成し利用する分野において有効な短波長レーザ光源に関
するものである。
従来の技術
最近、半導体レーザの進展とともに安定でかつ安価な小
型光学系モジュールで十Ｍ成されたレーザ光源か出現し
たした。これを用いて、例えばコンバク］・ディスク、
光通信用半導体レーザモジュール、更に、ＬｉＮｂＯ３
を用いた光導波路型波長変換素子（ＳＨＧ）を実装した
短波長光源の開発がなされている。
型光学系モジュールで十Ｍ成されたレーザ光源か出現し
たした。これを用いて、例えばコンバク］・ディスク、
光通信用半導体レーザモジュール、更に、ＬｉＮｂＯ３
を用いた光導波路型波長変換素子（ＳＨＧ）を実装した
短波長光源の開発がなされている。
第４図に従来のＬ ｉ Ｎ ｂ Ｏ３基板の非線形光学
効果を利用して半導体レーザの半分の波長の光を取り出
す波長変換素子である半導体ブルーレーザ（以下Ｂ Ｌ
、 Ｓと記す）の構成図を示す。１はアルミ等の金属か
らなるモジュール基体、２は赤外半導体レーザ、３はコ
リメータレンズ、４は１／２彼長板 ５はフォーカスレ
ンズ、 ６は光導波路７が形成されたＬｉＮｂＯ３基乱
光導波路７の寸法は連木 深さ約０． ４μ爪 締約
２μ爪 長さ２０ｍｍであも 一般に 前記基板６とモ
ジュール基体１との接続はＵＶ硬化樹脂３１で接着によ
って貼り付けられも 本図においてフランジ３０に実装
された半導体レーザ２よりＴＥモードで出射された光は
コリメータレンズ３によって集光されて平行光になり、
１／２波長板４でＴＭモードに変換される。フォーカ
スレンズ５でレーザ光を絞り光導波路７に入射されも
この光導波路７を通過中に非線形光学効果によって半分
の波長に変換され 例えば半導体レーザ光の波長が８４
０ｎｍの場合、４２０ｎｍのＳＨＧ光８がチェレンコブ
放射の形で出射されも 発明が解決しようとする課題 ところで、上記のような構成でモジュールを組んだ暇
第１の課題としてＵＶ硬化樹脂等の接着材３１で固定し
ているた教 樹脂特有の温度に依存した不規則な動きが
生じる。また金属製モジュール基体１と基板６との間で
、それぞれの材質特有の熱膨張係数やヤング率の違いか
ら熱歪みが発生して、光導波路７が微妙に変動するため
レンズ５によって絞られたレーザ光のビームスポット位
置が変化するという光軸ずれが生じも その結果温度に
よりＳＨＧ光出力の変動が発生するという大きな問題が
ある。例えば アルミ製モジュール基体１について、室
温から±１０℃の変化に対してＳＨＧ出力は約５０％程
度低下ずム 第２の課題として従来において（主 同一基体上に半導
体レーサミ レンズ系、ならびにＴ、、１ＮｂＯ＊基板
等の部品を実装していも そのた敢 光軸合わせに関し
て、半導体レーザをＸＹＭ、 レンズ系でＺ軸を調整
する方法をとっているた八 モジュール部品の加工精度
および組立時の各部品の位置合わせ精度が厳しくなると
いう問題がある。
効果を利用して半導体レーザの半分の波長の光を取り出
す波長変換素子である半導体ブルーレーザ（以下Ｂ Ｌ
、 Ｓと記す）の構成図を示す。１はアルミ等の金属か
らなるモジュール基体、２は赤外半導体レーザ、３はコ
リメータレンズ、４は１／２彼長板 ５はフォーカスレ
ンズ、 ６は光導波路７が形成されたＬｉＮｂＯ３基乱
光導波路７の寸法は連木 深さ約０． ４μ爪 締約
２μ爪 長さ２０ｍｍであも 一般に 前記基板６とモ
ジュール基体１との接続はＵＶ硬化樹脂３１で接着によ
って貼り付けられも 本図においてフランジ３０に実装
された半導体レーザ２よりＴＥモードで出射された光は
コリメータレンズ３によって集光されて平行光になり、
１／２波長板４でＴＭモードに変換される。フォーカ
スレンズ５でレーザ光を絞り光導波路７に入射されも
この光導波路７を通過中に非線形光学効果によって半分
の波長に変換され 例えば半導体レーザ光の波長が８４
０ｎｍの場合、４２０ｎｍのＳＨＧ光８がチェレンコブ
放射の形で出射されも 発明が解決しようとする課題 ところで、上記のような構成でモジュールを組んだ暇
第１の課題としてＵＶ硬化樹脂等の接着材３１で固定し
ているた教 樹脂特有の温度に依存した不規則な動きが
生じる。また金属製モジュール基体１と基板６との間で
、それぞれの材質特有の熱膨張係数やヤング率の違いか
ら熱歪みが発生して、光導波路７が微妙に変動するため
レンズ５によって絞られたレーザ光のビームスポット位
置が変化するという光軸ずれが生じも その結果温度に
よりＳＨＧ光出力の変動が発生するという大きな問題が
ある。例えば アルミ製モジュール基体１について、室
温から±１０℃の変化に対してＳＨＧ出力は約５０％程
度低下ずム 第２の課題として従来において（主 同一基体上に半導
体レーサミ レンズ系、ならびにＴ、、１ＮｂＯ＊基板
等の部品を実装していも そのた敢 光軸合わせに関し
て、半導体レーザをＸＹＭ、 レンズ系でＺ軸を調整
する方法をとっているた八 モジュール部品の加工精度
および組立時の各部品の位置合わせ精度が厳しくなると
いう問題がある。
課題を解決するための手段
本発明（よ モジュール基体とＬｉＮｂＯ５等の非線形
光学効果を有する基板間に発生する熱膨張等による熱歪
みを緩和するた敢 基板表面もしくは基板側面を金もし
くはＩｎ等の金属で蒸着またはメッキを施し 金属を付
着させた基板表面とモジュール基体とをレーザ溶接等で
固定するものである。
光学効果を有する基板間に発生する熱膨張等による熱歪
みを緩和するた敢 基板表面もしくは基板側面を金もし
くはＩｎ等の金属で蒸着またはメッキを施し 金属を付
着させた基板表面とモジュール基体とをレーザ溶接等で
固定するものである。
更に本発明では 組立時の各部品の位置合わせ精度に関
しては 半導体レーザとレーザ光を集光するレンズ系を
実装する第１のモジュールと、 ＬｉＮｂｏｓ等の非線
形光学効果を有する基板を実装する第２のモジュールに
分離し レンズ系によって集光されたレーザ光に対して
第２のモジュ一ルをｘＹｚ軸および回転軸を調整して光
軸合わせを行うことのできる構造を得るものであム作用 本発明によれは モジュール基体と非線形光学効果を有
する基板間を金属で接続するため熱による歪みは緩和さ
れ 温度に対して安定なＳＨＧ出力かえられ７，１．
Ｘ 非線形光学効果を有する基板を保持するモジ
ュールが分離されているたべ半導体レーザ光を容易に捕
捉できるため光軸合わせの時間を短縮することが可能と
なム 実施例 （実施例１） 本発明の実施例について第１図を用いて説明ずも ここ
で使用する番号において従来例の第４図と共通のものは
同一にしである。第１図において従来例と異なる点はｌ
−１Ｎｂ０３基板６とモンユル基体１の間をＩｎ半田材
５０等の金属で接続している点にある。この場合にはＬ
ｉＮｂＯ３基板６表面はＩ ｎを真空蒸着もしくはメッ
キで２〜３μｍ堆積し 更にモジュール基体１の基板６
を設置する表面にもＩ ｎもしくは金を堆積１．、ＹＡ
Ｇレザ溶接機によって溶接するという実装方法をとれば
よしも 本構造においては 基板６表面とモジュール基
体１間の接着部において金属を接着材として用いている
たぬ 接着材を薄くすることが可能となり、接着材によ
る歪みの効果や樹脂等でみられる吸水性による温度に起
因した微量な動きに対して安定化がはかれる。
しては 半導体レーザとレーザ光を集光するレンズ系を
実装する第１のモジュールと、 ＬｉＮｂｏｓ等の非線
形光学効果を有する基板を実装する第２のモジュールに
分離し レンズ系によって集光されたレーザ光に対して
第２のモジュ一ルをｘＹｚ軸および回転軸を調整して光
軸合わせを行うことのできる構造を得るものであム作用 本発明によれは モジュール基体と非線形光学効果を有
する基板間を金属で接続するため熱による歪みは緩和さ
れ 温度に対して安定なＳＨＧ出力かえられ７，１．
Ｘ 非線形光学効果を有する基板を保持するモジ
ュールが分離されているたべ半導体レーザ光を容易に捕
捉できるため光軸合わせの時間を短縮することが可能と
なム 実施例 （実施例１） 本発明の実施例について第１図を用いて説明ずも ここ
で使用する番号において従来例の第４図と共通のものは
同一にしである。第１図において従来例と異なる点はｌ
−１Ｎｂ０３基板６とモンユル基体１の間をＩｎ半田材
５０等の金属で接続している点にある。この場合にはＬ
ｉＮｂＯ３基板６表面はＩ ｎを真空蒸着もしくはメッ
キで２〜３μｍ堆積し 更にモジュール基体１の基板６
を設置する表面にもＩ ｎもしくは金を堆積１．、ＹＡ
Ｇレザ溶接機によって溶接するという実装方法をとれば
よしも 本構造においては 基板６表面とモジュール基
体１間の接着部において金属を接着材として用いている
たぬ 接着材を薄くすることが可能となり、接着材によ
る歪みの効果や樹脂等でみられる吸水性による温度に起
因した微量な動きに対して安定化がはかれる。
第２図はＬｉＮｂＯ５基板６の側面にＩｎもしくは金を
堆積させてモジュール基体１と溶接した実装方法の例を
示机 この実装方法の特徴は前記実施例においてはＩ、
１Ｎｂｏｓ基板６表面に金属を堆積させている爪 光導
波路７表面を避けて堆積させる必要があり、金属を堆積
させる工程が複雑になるという欠点かあも しかし 本
実施例では基板６側面に金属を堆積させるた八 光導波
路７に対する影響は無視できるという特徴を有していも 砥 実施例に非線形光学材料にＬｉＮｂ０＊を用いて説
明した力（その他Ｋ Ｔ Ｐ、 Ｋ Ｎ ｂ Ｏ＊、
Ｂ ＢＯ等の材料を用いても有用であることはいう
までもなし−更４Ｑ 基板とモジュールの固定金属に
Ｉｎや金を用いて説明した力丈 その他Ｉｎの合金系お
よび金の合金系を用いても有用であム（実施例２） 次番へ 第２の実施例について第３図（ａ）、 （ｂ）
を用いて説明すも 第３図（ａ）はその断面構造を、
（ｂ）は斜視図を示す。第４図の従来例と異なる点は
半導体レーザ２とレンズ系３、４．５を実装するモジュ
ール２０とＬｉＮｂＯ３基板６を実装するモジュール２
１が分離されている点にあａ 本実施例の組立方法につ
いて説明ずもまず、モジュール２０の基板１′にレンズ
系３．４、５を挿入し固定した後、半導体レーザ２をＸ
Ｙ軸精粗調整て固定すも 次に 半導体レーザを動作さ
せながら所望のＳＨＧ出力が得られるようにモジュール
２１をＸＹＺ軸および回転軸を調整り、Ｉｎ半田材６０
をＹＡＧレーザ溶接機によって溶融させてモジュール２
０、２１の間を溶接固定すム または半導体レーザ２を
ＸＹ軸精粗調整後、レンズ３もしくは５でＺ軸調整で焦
点位置合わせを行った抵 モジュール２１をＸＹ軸およ
び回転軸を調整して所望のＳＨＧ出力をえるようにモジ
ュール２０，２１の間を溶接固定すム従来および実施例
１の方法ではレーザ光の光導波路７への入射位置精度が
非常に厳しく微妙なた敢 半導体レーザ２のＸＹ軸調整
とレンズ系３．５のＺ軸調整（焦点距離合わせ）を繰り
返し行う必要があっ九 しかし 本実施例２の方法では
半導体レーザ２のＸＹ軸精粗調整後、ＬｉＮｂ０ｓ６の
みを調整するだけでよいた八 光軸合わせに対して容易
になり光軸合わせの時間短縮が実現可能となも 発明の効果 本発明によれば 第１に熱的に安定なＳ ＨＧ出力の得
られる短波長レーザ光源が可能となム 第２に従来に比
べ実装組立時間の大幅な短縮が図れも
堆積させてモジュール基体１と溶接した実装方法の例を
示机 この実装方法の特徴は前記実施例においてはＩ、
１Ｎｂｏｓ基板６表面に金属を堆積させている爪 光導
波路７表面を避けて堆積させる必要があり、金属を堆積
させる工程が複雑になるという欠点かあも しかし 本
実施例では基板６側面に金属を堆積させるた八 光導波
路７に対する影響は無視できるという特徴を有していも 砥 実施例に非線形光学材料にＬｉＮｂ０＊を用いて説
明した力（その他Ｋ Ｔ Ｐ、 Ｋ Ｎ ｂ Ｏ＊、
Ｂ ＢＯ等の材料を用いても有用であることはいう
までもなし−更４Ｑ 基板とモジュールの固定金属に
Ｉｎや金を用いて説明した力丈 その他Ｉｎの合金系お
よび金の合金系を用いても有用であム（実施例２） 次番へ 第２の実施例について第３図（ａ）、 （ｂ）
を用いて説明すも 第３図（ａ）はその断面構造を、
（ｂ）は斜視図を示す。第４図の従来例と異なる点は
半導体レーザ２とレンズ系３、４．５を実装するモジュ
ール２０とＬｉＮｂＯ３基板６を実装するモジュール２
１が分離されている点にあａ 本実施例の組立方法につ
いて説明ずもまず、モジュール２０の基板１′にレンズ
系３．４、５を挿入し固定した後、半導体レーザ２をＸ
Ｙ軸精粗調整て固定すも 次に 半導体レーザを動作さ
せながら所望のＳＨＧ出力が得られるようにモジュール
２１をＸＹＺ軸および回転軸を調整り、Ｉｎ半田材６０
をＹＡＧレーザ溶接機によって溶融させてモジュール２
０、２１の間を溶接固定すム または半導体レーザ２を
ＸＹ軸精粗調整後、レンズ３もしくは５でＺ軸調整で焦
点位置合わせを行った抵 モジュール２１をＸＹ軸およ
び回転軸を調整して所望のＳＨＧ出力をえるようにモジ
ュール２０，２１の間を溶接固定すム従来および実施例
１の方法ではレーザ光の光導波路７への入射位置精度が
非常に厳しく微妙なた敢 半導体レーザ２のＸＹ軸調整
とレンズ系３．５のＺ軸調整（焦点距離合わせ）を繰り
返し行う必要があっ九 しかし 本実施例２の方法では
半導体レーザ２のＸＹ軸精粗調整後、ＬｉＮｂ０ｓ６の
みを調整するだけでよいた八 光軸合わせに対して容易
になり光軸合わせの時間短縮が実現可能となも 発明の効果 本発明によれば 第１に熱的に安定なＳ ＨＧ出力の得
られる短波長レーザ光源が可能となム 第２に従来に比
べ実装組立時間の大幅な短縮が図れも
第１＠ 第２図は本発明の第１の実施例の短波長レーザ
光源の断面構造図および斜視図 第３図（ａ）、 （ｂ
）は本発明の第２の実施例の短波長レーザ光源の断面構
造図および斜視奥 第４図は従来の光源の断面構造図で
あａ １・・・モジュール塞化 ６・・・ＬｉＮｂ０＊基板７
・・・光導波路５０、６０・・・半田材。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 他１名第 ｌ シ１ 第 図 第 図
光源の断面構造図および斜視図 第３図（ａ）、 （ｂ
）は本発明の第２の実施例の短波長レーザ光源の断面構
造図および斜視奥 第４図は従来の光源の断面構造図で
あａ １・・・モジュール塞化 ６・・・ＬｉＮｂ０＊基板７
・・・光導波路５０、６０・・・半田材。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 他１名第 ｌ シ１ 第 図 第 図
Claims (3)
- （１）半導体レーザと、前記レーザ光を集光するレンズ
と、光導波路を形成した非線形光学効果を有する基板を
具備した短波長レーザ光源のモジュールにおいて、前記
基板と前記モジュールの基体を金属で接着することを特
徴とする短波長レーザ光源の実装方法。 - （２）光導波路を形成した非線形光学効果を有する基板
をメッキもしくは真空蒸着で金属を堆積させ、モジュー
ルの基体をレーザ溶接で接着することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の短波長レーザ光源の実装方法。 - （３）半導体レーザと前記レーザ光を集光するレンズを
具備した第１のモジュールと非線形光学効果を有する基
板を具備した第２のモジュールからなり、前記第１のモ
ジュールと前記第２のモジュールが金属溶接で接続され
ていることを特徴とする短波長レーザ光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2151997A JPH0443692A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 短波長レーザ光源およびその実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2151997A JPH0443692A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 短波長レーザ光源およびその実装方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0443692A true JPH0443692A (ja) | 1992-02-13 |
Family
ID=15530811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2151997A Pending JPH0443692A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 短波長レーザ光源およびその実装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0443692A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6327079A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-02-04 | アモコ・コ−ポレ−ション | オプテイカル ポンピング レ−ザ− |
| JPS6327080A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-02-04 | アモコ・コ−ポレ−ション | 固体レ−ザならびに同レ−ザを製作するための方法 |
| JPH0290114A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-29 | Hitachi Ltd | 半導体レーザモジュール |
-
1990
- 1990-06-11 JP JP2151997A patent/JPH0443692A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6327079A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-02-04 | アモコ・コ−ポレ−ション | オプテイカル ポンピング レ−ザ− |
| JPS6327080A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-02-04 | アモコ・コ−ポレ−ション | 固体レ−ザならびに同レ−ザを製作するための方法 |
| JPH0290114A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-29 | Hitachi Ltd | 半導体レーザモジュール |
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