JPH0895103A - レーザ光発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 半導体レーザ素子１は、例えばシングルモー
ドのレーザ光を出射する。光導波路素子３は、半導体レ
ーザ素子１から出射されるレーザ光が入射される光導波
路２を有する。第１の部材４は、半導体レーザ素子１を
実装し、レーザ光の進行方向に垂直な主面８を備える。
第２の部材５は、光導波路素子３を実装し、レーザ光の
進行方向に垂直な主面９を備える。この第１の部材４と
第２の部材５は、半導体レーザ素子１と光導波路素子３
を近接するように主面８と主面９とを固着している。 【効果】 高精度、かつ安定な位置決め固定を容易とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基本波を短波長化し、
例えば第２高調波レーザ光を出力するレーザ光発生装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザ光の利用範囲の拡大化と各
技術分野でのレーザ光利用の最適化を図るため、第２高
調波発生（ＳＨＧ）によって短波長化された第２高調波
レーザ光が注目されるようになった。例えば、短波長化
されたレーザ光を用いれば、光記録再生、光磁気記録再
生等において、記録密度を向上できる。

【０００３】第２高調波レーザ光は、半導体レーザ素子
が出射した基本波を非線形光学結晶素子の基板上に形成
された光導波路を通すことによって取り出せる。第２高
調波レーザ光は、半導体レーザ素子からの基本波が効率
良く光導波路に入射した場合に効率よく発光する。この
ため、基本波を光導波路に損失なく導波させることが考
えられてきた。例えば、基本波をレンズを介して光導波
路の端面に集光したり、レンズを介さないときは半導体
レーザ素子の発光点と光導波路の端面とを基本波レーザ
光の波長オーダー以下の距離に近づけることが行われて
きた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したレ
ンズを用いる方法、又はレンズを用いない方法において
は、光導波路素子とレンズ、又は光導波路素子と半導体
レーザ素子との位置合わせ精度をミクロンオーダーとし
なければならない。また、位置合わせされた後の光導波
路素子とレンズ、又は光導波路素子と半導体レーザ素子
との相対的な関係は、温度、湿度等の外環境に対して、
安定であることが要求される。特に、第２高調波発生に
おける光導波路においては、変換される第２高調波の光
量が光導波路に入射される基本波の光量の２乗に比例す
るため、光導波路素子とレンズ、又は光導波路素子と半
導体レーザ素子との位置合わせに関し、より高精度な位
置決めと安定性が必要とされる。

【０００５】また位置決めの後の固定は、各部品の温度
を制御し、一定にしてから行わないと、精度を保つこと
が不可能となる場合もある。特に、半導体レーザ素子と
光導波路との固定は、半導体レーザ素子が発熱を伴って
発光するため光導波路に熱が伝導してしまう影響を考慮
しなければならない。すなわち、半導体レーザ素子から
の熱伝導により、光導波路内部において温度勾配が発生
するのを防ぎ、内部温度を一定としなければならない。
さらに各部品は、環境の変化による安定性を補償するた
めにも、温度変化による膨張係数を揃える必要がある。

【０００６】温度を制御した状態において、例えば上記
半導体レーザ素子と上記光導波路とを固定するには、エ
ポキシ系、シアン系或はシリコン系の接着剤を用いる方
法がある。しかし、上記各接着剤を用いて上記光導波路
と上記半導体レーザ素子とを固定する場合、上記接着剤
と上記各部品との界面において、それらが無機的な反応
により接着されているのではないので、外環境の変化に
よる安定性を高めることは容易でない。また各部品の温
度変化による膨張係数を揃えることに関しても、選択範
囲が狭いという欠点が存在する。

【０００７】また、上記半導体レーザ素子と上記光導波
路とを固定するには、高パワーのＹＡＧレーザ等を用い
たレーザ溶着或はレーザ溶接という方法がある。この方
法により固定された上記部品は、それらの界面において
溶着されて合金化されるので、外環境の変化に対する安
定性は高い。しかし、レーザ溶接装置或はレーザ溶着装
置は設備的に高額である。また固定を行う際に、高パワ
ーのレーザ光を固定される部分に照射するため、固定さ
れる部品の温度を一定にすることが困難である。また固
定される部品が軽量である場合などは、レーザ光を照射
することにより、部品がその衝撃により移動してしま
い、高精度の位置決めを保つことができなくなる。

【０００８】さらに、上記半導体レーザ素子と上記光導
波路とを固定するには、レーザを用いたハンダ付けとい
う方法がある。この方法では、レーザ溶着あるいはレー
ザ溶接に用いるレーザよりも設備的に小型のレーザを用
いる。そして、クリームハンダを塗布した固定箇所にレ
ーザ光を照射する。この方法により固定された上記部品
は、それらの界面においてハンダが拡散し溶着されて合
金化されるので、外環境の変化に対する安定性は高い。
しかし、レーザを用いたハンダ付けを行う場合には、ク
リームハンダ中に含まれるイソプロピルアルコール等の
溶剤類が、レーザ照射を行った時に瞬時に蒸発するた
め、例えば半導体レーザ素子のような光学部品にその蒸
発した溶剤が付着するという欠点が存在する。また固定
を行う際には、固定される部分に高パワーのレーザ光を
照射するため、固定される部品の温度を一定とすること
が困難である。

【０００９】いずれの方法においても、半導体レーザ素
子の発光点に関して、光導波路素子の端面を３次元的に
精密に位置制御しなければならないために、固定方法の
選択を困難にしている。

【００１０】本発明は、半導体レーザ素子と光導波路素
子の、高精度、かつ安定な位置決め固定が容易とされた
レーザ光発生装置の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザ光発
生装置は、基本波となるレーザ光を出射する半導体レー
ザ素子と、上記半導体レーザ素子を実装し、上記レーザ
光の進行方向に垂直な第１の主面を備える第１の実装部
材と、上記半導体レーザ素子からのレーザ光が入射され
る光導波路を有する光導波路素子と、上記光導波路素子
を実装し、上記レーザ光の進行方向に垂直な第２の主面
を備える第２の実装部材とを有し、上記半導体レーザ素
子と上記光導波路を近接するように上記第１の実装部材
の上記第１の主面と上記第２の実装部材の上記第２の主
面とを固着してなることにより上記課題を解決する。

【００１２】この場合、上記光導波路素子は、上記基本
波となる上記レーザ光の波長を変換してもよい。

【００１３】また、上記半導体レーザ素子は、シングル
モールドレーザ光を出射してもよい。 また、上記光導
波路素子は、分極反転構造を有するＬｉＮｂ_XＴａ_(1-X)
Ｏ₃（０≦Ｘ≦１）基板にプロトン交換光導波路を形成
してなってもよい。

【００１４】また、上記分極反転構造は、単分極化され
たＬｉＮｂ_XＴａ_(1-X)Ｏ₃（０≦Ｘ≦１）基板の分極方
向に配置された第１及び第２の電極の少なくとも第１の
電極を最終的に得られる分極反転パターンに対応するパ
ターンとするように、１５０度未満の温度下で、上記基
板の自発分極の負側を負電位、正側を正電位になるよう
に、上記第１及び第２の電極間に、１ＫＶ／ｍｍ〜１０
０ＫＶ／ｍｍの電圧が印加されて形成される。

【００１５】また、本発明に係るレーザ光発生装置は、
基本波となるレーザ光を出射する半導体レーザ素子と、
上記半導体レーザ素子を実装し、上記レーザ光の進行方
向に垂直な第１の主面を備える第１の実装部材と、上記
半導体レーザ素子からのレーザ光が入射される光導波路
を有する光導波路素子と、上記光導波路素子を実装し、
上記レーザ光の進行方向に垂直な第２の主面を備える第
２の実装部材と、互いに平行な二つの主面を有して、上
記第１の実装部材の第１の主面と上記第２の実装部材の
第２の主面を上記半導体レーザ素子と上記光導波路が近
接するように固着する固着基板とを有して成ることによ
り上記課題を解決する。

【００１６】この場合、上記光導波路素子は、上記基本
波となる上記レーザ光の波長を変換してもよい。

【００１７】また、上記半導体レーザ素子は、シングル
モールドレーザ光を出射してもよい。 また、上記光導
波路素子は、分極反転構造を有するＬｉＮｂ_XＴａ_(1-X)
Ｏ₃（０≦Ｘ≦１）基板にプロトン交換光導波路を形成
してなってもよい。

【００１８】また、上記分極反転構造は、単分極化され
たＬｉＮｂ_XＴａ_(1-X)Ｏ₃（０≦Ｘ≦１）基板の分極方
向に配置された第１及び第２の電極の少なくとも第１の
電極を最終的に得られる分極反転パターンに対応するパ
ターンとするように、１５０度未満の温度下で、上記基
板の自発分極の負側を負電位、正側を正電位になるよう
に、上記第１及び第２の電極間に、１ＫＶ／ｍｍ〜１０
０ＫＶ／ｍｍの電圧が印加されて形成される。

【００１９】

【作用】本発明に係わるレーザ光発生装置は、基本波と
なるレーザ光を出射する半導体レーザ素子を実装する第
１の実装部材の第１の主面と、上記半導体レーザ素子か
らのレーザ光が入射される光導波路を有する光導波路素
子を実装する第２の実装部材の第２の主面との位置決め
固定のみを精度良く行えばよいので、上記半導体レーザ
素子と上記光導波路素子の高精度、かつ安定な位置決め
固定を容易とする。

【００２０】

【実施例】以下、本発明に係るレーザ光発生装置の実施
例について、図面を参照しながら説明する。図１は本発
明に係るレーザ光発生装置の第１の実施例の概略構成を
示す図である。この第１の実施例は、例えばシングルモ
ードのレーザ光を出射する半導体レーザ素子１と、この
半導体レーザ素子１から出射されるレーザ光が入射され
る光導波路２を有する光導波路素子３とを、例えばＣ
ｕ、Ａｌ、セラミック等からなる第１の部材４及び第２
の部材５を用いて、近接させて固定している。光導波路
素子３は、上記レーザ光の波長を短波長化して、例えば
第２高調波光を出射する。ここで、半導体レーザ素子１
と光導波路素子３との間には、レンズを設けていない。

【００２１】第１の部材４は固定部６を介して半導体レ
ーザ素子１を実装している。また、第２の部材５は固定
部７を介して光導波路素子３を実装している。第１の部
材４は半導体レーザ素子１から出射されるレーザ光の進
行方向に垂直となる主面８を有している。また、第２の
部材５は半導体レーザ１から出射されるレーザ光の進行
方向に垂直となる主面９を有している。この主面８と主
面９とを固定部１０を形成するように固定することによ
り、第１の部材４と第２の部材５は固着される。

【００２２】半導体レーザ素子１は、図２に示すよう
に、ベース部１１上にヒートシンク部１２が配置され、
さらにヒートシンク部１２上に半導体レーザチップ１３
が配置されてなる。この半導体レーザチップ１３よりシ
ングルモードのレーザ光が出射される。

【００２３】光導波路素子３は、図３に示すように、強
誘電体結晶であるＬｉＮｂＯ₃のＺ基板（以下ＬＮ−Ｚ
基板という）１５上に作成された周期分極反転構造部１
４上にピロ燐酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₇）等によるプロトン交換法
等で形成された光導波路２を有してなる。上記周期分極
反転部１４は、単一分極化された強誘電体結晶であるＬ
Ｎ−Ｚ基板１５の分極方向に配置された第１及び第２の
電極の少なくとも第１の電極を最終的に得られる分極反
転パターンに対応するパターンとなるように、１５０℃
未満の温度下で、上記基板の自発分極の負側を負電位、
正側を正電位となるように１ｋＶ／ｍｍ〜１００ｋＶ／
ｍｍの電圧が印加されて形成される。

【００２４】このように、光導波路素子３には、上記Ｌ
Ｎ−Ｚ基板１５に周期分極反転構造部１４と光導波路２
が形成されている。この光導波路素子３は、例えばＴＭ
モードの光を導波する。また、この光導波路２には、非
線形光学効果を回復させるためにアニール処理が施され
ている。

【００２５】ここで、上記光導波路素子３は、図４に示
すように周期分極反転構造部１４が形成されたＬＮ−Ｚ
基板１５と該ＬＮ−Ｚ基板１５に形成された光導波路２
とをクラッド層１６で覆った構造にしてもよい。このク
ラッド層１６は、例えばＳｉＯ₂等が０．２ 〜２μｍの
厚さに被着形成されてなり、その屈折率は上記光導波路
２の屈折率より低い。

【００２６】また、光導波路素子３は、図４に示すよう
に光導波路２の入射端面１７ａ及び出射端面１７ｂに無
反射コーティング膜を形成した構造としても良い。

【００２７】ここで、半導体レーザ素子１より出射され
たレーザ光を、レンズを用いずに光導波路素子３の光導
波路２に入射させる場合の位置マージンについて説明す
る。先ず、位置マージンの測定光学系の概略構成を図５
を参照しながら説明する。

【００２８】半導体レーザ素子１は、精密な位置が制御
できる精密ステージ２０上に配置される。また、光導波
路素子３も精密な位置が制御できる精密ステージ２１上
に配置される。そして、半導体レーザ素子１の半導体レ
ーザチップ１３の出射端面１３ａと光導波路２の入射端
面２ａとを近接した状態にして、半導体レーザチップ１
３が出射したレーザ光を光導波路２に導波させる。光導
波路２を導波したレーザ光は、集光レンズ２２により集
光され、ピンホール２３を通過した後、光検出器２４に
照射される。この光検出器２４で検出された光量は、光
パワーメーター２５に表示される。ここで半導体レーザ
素子１には、定電流電源装置２６より駆動電流が供給さ
れている。

【００２９】このように構成される測定光学系で、半導
体レーザ素子１の位置を光導波路素子３のＬＮ−Ｚ基板
１５の深さ方向に変位させた場合、半導体レーザ素子１
と光導波路素子３との結合効率がどのように変化するか
を図６を用いて説明する。図６において、横軸には半導
体レーザ素子１のＬＮ−Ｚ基板１５の深さ方向の変位量
をミクロンオーダーで示し、縦軸には光導波路２を導波
してきた光量を、半導体レーザ素子１が出射したレーザ
光の光量で割った値、つまり半導体レーザ素子１と光導
波路素子３との結合効率を示している。

【００３０】ここで、光導波路素子３上の光導波路２の
作製条件は、２００℃に熱したリン酸中に１３分程度プ
ロトン交換を行い、さらに、３５０℃で２時間アニール
を行ったものである。またこのプロトン交換を行う際
に、ＬＮ−Ｚ基板１５の表面には３μｍ程度の開口部を
持つＴａのマスクを形成し、光導波路のチャンネル化を
行った。図６より、この半導体レーザ素子１と光導波路
素子３とを近接させた場合における、半導体レーザ素子
１の基板の深さ方向の位置マージンの半値幅は、２〜３
μｍ程度であることが判明した。

【００３１】次に、上記測定光学系で半導体レーザ素子
１の位置を光導波路素子３のＬＮ−Ｚ基板１５の面内方
向に変位させた場合、半導体レーザ素子１と光導波路素
子３との結合効率がどのように変化するかを図７を用い
て説明する。図７において、横軸には半導体レーザ素子
１のＬＮ−Ｚ基板１５の面内方向の変位量をミクロンオ
ーダで示し、縦軸には結合効率を示している。

【００３２】図７より、この半導体レーザ素子１と光導
波路素子３とを近接させた場合における、半導体レーザ
素子１の基板面内方向の位置マージンの半値幅は、２〜
３μｍ程度であることが判明した。

【００３３】次に、上記測定光学系で半導体レーザ素子
１の位置を光導波路素子３の端面に近接させた状態から
離していった場合、半導体レーザ素子１と光導波路素子
３との結合効率がどのように変化するかを図８を用いて
説明する。図８において、横軸には半導体レーザ素子１
の出射端面と光導波路３の入射端面との間隔をミクロン
オーダーで示し、縦軸には結合効率を示している。

【００３４】図８より、半導体レーザが出射したレーザ
光を光導波路素子に導波させる場合における、半導体レ
ーザ素子１の光導波路２に対する位置マージンの半値幅
は、１２〜１３μｍ程度であることがわかる。

【００３５】以上に示した図６、図７及び図８の特性図
より、半導体レーザ素子１と光導波路素子３とをレンズ
を用いずに近接させた状態で結合させた場合における位
置マージンは、光導波路素子３の基板の深さ方向と基板
の面内方向の２つの方向に関しては厳しく、また光導波
路素子３と半導体レーザ素子１間の距離では上記他の２
方向に比較して緩くても良いという結果が得られた。

【００３６】これより、半導体レーザ素子１と光導波路
素子３とを、位置合わせした後に、固定する場合におい
て、図１における第１の部材４と第２の部材５との固定
にのみ十分な精度を与えれば良いことが判明する。具体
的には、半導体レーザ素子１と第１の部材４との間の固
定部６を介した固定と、導波路素子３と第２の部材５と
の間の固定部７を介した固定とを予め行っておき、それ
ぞれの固定が完全に終了した後に、第１の部材４と第２
の部材５との固定を十分な精度で行えばよい。ここで、
半導体レーザ素子１と第１の部材４との間の固定部６を
介した固定と、導波路素子３と第２の部材５との間の固
定部７を介した固定は、位置合わせをした後の接着材塗
布時の位置ズレ、接着剤硬化時の体積変化等による位置
ズレ、或はレーザ溶接等を用いた場合のレーザ照射時に
おける衝撃による位置ズレなどが発生せずに終了してい
ることが必要である。

【００３７】このため、第１の部材４と第２の部材５と
の位置合わせは、主面８と主面９とを接触させた状態
で、２次元的に行えるので、従来の方法のように高精度
の位置合わせを３次元的に行う場合に比較し、格段に容
易となる。また、第１の部材４と第２の部材５は、主面
８と主面９とが接触しているために接着面積を容易に広
くできるので、固定方法の選択幅が広くなる。具体的に
は、第１の部材４と第２の部材５とを主面８と主面９の
接触面を介して、ネジにより固定できる。また、第１の
部材４と第２の部材５とを上述したように、ネジで固定
（あるいは仮固定）した後に、レーザ溶接あるいはレー
ザによるハンダ付けなどの方法により固定（あるいは補
強）することが容易となる。

【００３８】なお、光導波路素子３は、図９に示すよう
に、強誘電体結晶であるＬｉＮｂＯ₃のＸ基板（以下Ｌ
Ｎ−Ｘ基板という）３１上にプロトン交換法により光導
波路３２を形成して成る光導波路素子３０でもよい。こ
の光導波路素子３０は、ＬＮ−Ｘ基板３１上に作製され
た周期分極反転構造部３３上にピロ燐酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₇）
等によるプロトン交換法等で形成された光導波路３２を
有して成る。上記周期分極反転構造部３３は、単一分極
化された強誘電体結晶であるＬＮ−Ｘ基板３１の分極方
向に配置された第１及び第２の電極の少なくとも第１の
電極を最終的に得られる分極反転パターンに対応するパ
ターンとなるように、１５０℃未満の温度下で、上記Ｌ
Ｎ−Ｘ基板３１の自発分極の負側を負電位、正側を正電
位となるように１ｋＶ／ｍｍ〜１００ｋＶ／ｍｍの電圧
が印加されて形成される。

【００３９】このように、光導波路素子３０には、上記
ＬＮ−Ｘ基板３１に周期分極反転構造部３３と光導波路
３２を形成している。この光導波路素子３０は、例えば
ＴＥモードの光を導波する。また、この光導波路３２に
は、非線形光学効果を回復させるためにアニール処理が
施されている。

【００４０】また、光導波路素子３０は、図１０に示す
ように周期分極反転構造部３３が形成されたＬＮ−Ｘ基
板３１と該ＬＮ−Ｘ基板３１に形成された光導波路３２
とがクラッド層３４で覆われた構造でもよい。このクラ
ッド層３４は、例えばＳｉＯ₂等を０．２〜２μｍの厚
さに被着形成してなり、その屈折率は上記プロトン交換
光導波路３２の屈折率より低い。

【００４１】また、このＬＮ−Ｘ基板３１を備えた光導
波路素子３０は、光導波路３２の入射端面３２ａ及び出
射端面３２ｂに無反射コーティング膜を形成してもよ
い。

【００４２】さらに、この光導波路素子３は、ＴＥモー
ドの光を導波するために、半導体レーザ素子１上に配置
された半導体レーザチップ１３との位置関係を、図１と
は異なる図１１に示すような構成としてもよい。ここで
は、半導体レーザチップ１３の出射面と光導波路素子３
の入射面とが平行な位置関係となる。この図１１に示す
位置関係においても、半導体レーザ素子１と光導波路素
子３の光導波路２とを近接させた状態にして、半導体レ
ーザ素子１より出射された光を光導波路２に導波させる
場合の位置マージンは、図６、図７及び図８に示した結
果と傾向は一致する。すなわち、半導体レーザ素子１と
光導波路素子３との間隔方向に関しては、他の２方向
（光導波路の深さ方向および、光導波路の面内方向）に
比較し、その精度を緩やかにしてもよい。

【００４３】このため、この図１１に示すレーザ光発生
装置でも、第１の部材４と第２の部材５との固定にのみ
十分な精度を与えれば良いことが判明する。

【００４４】次に、図１２を参照しながら本発明に係る
レーザ光発生装置の第２の実施例について説明する。こ
の第２の実施例のレーザ光発生装置は、上記図１に示し
たレーザ光発生装置に比べて、固着用基板４０を用いて
第１の部材４と第２の部材５を固着している点が異な
る。よって、他の各部には同符号を付し、説明を省略す
る。

【００４５】固着用基板４０は、互いに平行な二つの主
面４１及び４２を有して、上記第１の部材４の第１の主
面８と上記第２の部材５の第２の主面９を上記半導体レ
ーザ素子１と上記光導波路２が近接するように固着して
いる。この固着用基板４０は、例えば、シリコン基板、
窒化アルミナ（ＡｌＮ）基板などのセラミック基板等か
らなり、二つの平行な主面４１及び４２の表面粗さの値
を容易に小さくできる材質であることが望ましい。

【００４６】ここで、半導体レーザ素子１より出射され
たレーザ光を、光導波路素子３の光導波路２に入射させ
る場合の位置マージンについての説明は、実施例１の場
合と全く同様である。すなわち、半導体レーザと光導波
路素子とをレンズを用いずに近接させた状態で結合させ
た場合において、位置マージンは、光導波路素子の基板
の深さ方向と基板の面内方向との２つの方向に関しては
とても厳しく、また光導波路素子と半導体レーザ素子と
の間隔方向に関しては上記他の２方向に比較して緩くし
てもよいという結果が得られた。

【００４７】これより、この第２の実施例では、半導体
レーザ素子１と光導波路素子３とを、位置合わせした後
に、固定する場合において、図１２における第１の部材
４と第２の部材５とを固着用基板４０を用いて十分な精
度で固定すれば良いことが判明する。具体的には、半導
体レーザ素子１と第１の部材４との間の固定部６を介し
た固定と、導波路素子３と第２の部材５との間の固定部
７を介した固定とを予め行っておき、それぞれの固定が
完全に終了した後に、第１の部材４と第２の部材５とを
固着用基板４０を介して十分な精度で固着すればよい。
半導体レーザ素子１と第１の部材４との間の固定部６を
介した固定と、導波路素子３と第２の部材５との間の固
定部７を介した固定は、位置合わせをした後の接着材塗
布時の位置ズレ、接着剤硬化時の体積変化等による位置
ズレ、或はレーザ溶接等を用いた場合のレーザ照射時に
おける衝撃による位置ズレなどが発生せずに終了してい
ることが必要である。

【００４８】このため、第１の部材４と第２の部材５と
の位置合わせは、主面８と主面９とを固着用基板４０を
介した状態で、２次元的に行えるので、従来の方法のよ
うに高精度の位置合わせを３次元的に行う場合に比較
し、格段に容易となる。また、第１の部材４と第２の部
材５は、主面８と主面９とが固着用基板４０を介して接
触しているために接着面積を容易に広くできるので、固
定方法の選択幅が広くなる。具体的には、第１の部材４
と第２の部材５とをネジにより固着用基板４０に固定で
きる。また、第１の部材４と第２の部材５とを、固着用
基板４０にネジで固定（あるいは仮固定）した後に、レ
ーザ溶接あるいはレーザによるハンダ付けなどの方法に
より固定（あるいは補強）することが容易となる。

【００４９】さらに、第１の部材４と第２の部材５との
相対位置の位置合わせを行う場合において、固着用基板
４０の対向する２つの平行な主面４１及び４２の表面粗
さを精密に仕上げておけば、第１の部材４の第１の主面
８と第２の部材５の第２の主面９の表面粗さをさほど精
度よく仕上げる必要なく、容易に位置合わせを行うこと
ができる。

【００５０】さらに、この光導波路素子３は、ＴＥモー
ドの光を導波するため、半導体レーザ素子１上に配置さ
れた半導体レーザチップ１３との位置関係を、図１２と
は異なる図１３に示すような構成としてもよい。ここで
は、半導体レーザチップ１３の主面と光導波路素子３の
主面とが平行な位置関係となる。この図１３に示す位置
関係においても、半導体レーザ素子１と光導波路素子３
の光導波路２とを近接させた状態にて、半導体レーザ素
子１より出射された光を光導波路２に結合させ、導波さ
せる場合の位置マージンは、図６、図７及び図８に示し
た結果と傾向は一致する。すなわち、半導体レーザ素子
１と光導波路素子３との間隔の方向に関しては、他の２
方向（光導波路の深さ方向および、光導波路の面内方
向）に比較し、緩やかな精度でもよいという結果が得ら
れる。

【００５１】このため、この図１２に示すレーザ光発生
装置でも、第１の部材４と第２の部材５との固着部４０
を介した固定にのみ十分な精度を与えれば良いことが判
明する。

【００５２】また、この第２実施例でも、上記図９又は
図１０に示すような光導波路３０を用いてもよい。

【００５３】

【発明の効果】本発明に係るレーザ光発生装置は、基本
波となるレーザ光を出射する半導体レーザ素子と、上記
半導体レーザ素子を実装し、上記レーザ光の進行方向に
垂直な第１の主面を備える第１の実装部材と、上記半導
体レーザ素子からのレーザ光が入射される光導波路を有
する光導波路素子と、上記光導波路素子を実装し、上記
レーザ光の進行方向に垂直な第２の主面を備える第２の
実装部材とを有し、上記半導体レーザ素子と上記光導波
路が近接するように上記第１の実装部材の上記第１の主
面と上記第２の実装部材の上記第２の主面とを固着して
なるので、高精度、かつ安定な位置決め固定を容易にで
きる。

【００５４】また、本発明に係るレーザ光発生装置は、
基本波となるレーザ光を出射する半導体レーザ素子と、
上記半導体レーザ素子を実装し、上記レーザ光の進行方
向に垂直な第１の主面を備える第１の実装部材と、上記
半導体レーザ素子からのレーザ光が入射される光導波路
を有する光導波路素子と、上記光導波路素子を実装し、
上記レーザ光の進行方向に垂直な第２の主面を備える第
２の実装部材と、互いに平行な二つの主面を有して、上
記第１の実装部材の第１の主面と上記第２の実装部材の
第２の主面を上記半導体レーザ素子と上記光導波路が近
接するように固着する固着基板とを有して成るので、高
精度、かつ安定な位置決め固定を容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーザ光発生装置の第１の実施例
の概略構成を示す図である。

【図２】本発明に係る半導体レーザ素子の構成例を示す
斜視図である。

【図３】第１の実施例に用いられるＬＮ−Ｚ基板を用い
た光導波路素子の構造を示す図である。

【図４】第１の実施例に用いられる他の光導波路素子の
構造を示す図である。

【図５】位置マージンの測定光学系の概略構成を示す図
である。

【図６】光導波路素子の基板深さ方向の位置マージンの
測定結果を示す特性図である。

【図７】光導波路素子の基板面内方向の位置マージンの
測定結果を示す特性図である。

【図８】光導波路素子と半導体レーザ素子との間隔方向
の位置マージンの測定結果を示す特性図である。

【図９】第１実施例のレーザ光発生装置のＬＮ−Ｘ基板
を用いた光導波路素子の他の構造例を示す図である。

【図１０】第１実施例のレーザ光発生装置の光導波路素
子の他の構造例を示す図である。

【図１１】本発明に係るレーザ光発生装置の第１の実施
例の他の具体例を示す図である。

【図１２】本発明に係るレーザ光発生装置の第２の実施
例の概略構成を示す図である。

【図１３】本発明に係るレーザ光発生装置の第２の実施
例の他の具体例を示す図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ素子 ２ 光導波路 ３ 光導波路素子 ４ 第１の部材 ５ 第２の部材 ６、７、１０ 固定部 ８ 第１の主面 ９ 第２の主面 ４０ 固着用基板

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基本波となるレーザ光を出射する半導体
   レーザ素子と、 上記半導体レーザ素子を実装し、上記レーザ光の進行方
   向に垂直な第１の主面を備える第１の実装部材と、 上記半導体レーザ素子からのレーザ光が入射される光導
   波路を有する光導波路素子と、 上記光導波路素子を実装し、上記レーザ光の進行方向に
   垂直な第２の主面を備える第２の実装部材とを有し、 上記半導体レーザ素子と上記光導波路を近接するように
   上記第１の実装部材の上記第１の主面と上記第２の実装
   部材の上記第２の主面とを固着してなることを特徴とす
   るレーザ光発生装置。
2. 【請求項２】 上記光導波路素子は、上記基本波となる
   上記レーザ光の波長を変換することを特徴とする請求項
   １記載のレーザ光発生装置。
3. 【請求項３】 上記半導体レーザ素子は、シングルモー
   ドのレーザ光を出射することを特徴とする請求項１又は
   ２記載のレーザ光発生装置。
4. 【請求項４】 上記光導波路素子は、分極反転構造を有
   するＬｉＮｂ_XＴａ_{(1- X)}Ｏ₃（０≦Ｘ≦１）基板にプロ
   トン交換光導波路を形成してなることを特徴とする請求
   項１、２又は３記載のレーザ光発生装置。
5. 【請求項５】 上記分極反転構造は、単分極化されたＬ
   ｉＮｂ_XＴａ_(1-X)Ｏ₃（０≦Ｘ≦１）基板の分極方向に
   配置された第１及び第２の電極の少なくとも第１の電極
   を最終的に得られる分極反転パターンに対応するパター
   ンとするように、１５０度未満の温度下で、上記基板の
   自発分極の負側を負電位、正側を正電位になるように、
   上記第１及び第２の電極間に、１ｋＶ／ｍｍ〜１００ｋ
   Ｖ／ｍｍの電圧が印加されて形成されることを特徴とす
   る請求項４記載のレーザ光発生装置。
6. 【請求項６】 基本波となるレーザ光を出射する半導体
   レーザ素子と、 上記半導体レーザ素子を実装し、上記レーザ光の進行方
   向に垂直な第１の主面を備える第１の実装部材と、 上記半導体レーザ素子からのレーザ光が入射される光導
   波路を有する光導波路素子と、 上記光導波路素子を実装し、上記レーザ光の進行方向に
   垂直な第２の主面を備える第２の実装部材と、 互いに平行な二つの主面を有して、上記第１の実装部材
   の第１の主面と上記第２の実装部材の第２の主面を上記
   半導体レーザ素子と上記光導波路が近接するように固着
   する固着用基板とを有して成ることを特徴とするレーザ
   光発生装置。
7. 【請求項７】 上記光導波路素子は、上記基本波となる
   上記レーザ光の波長を変換することを特徴とする請求項
   ６記載のレーザ光発生装置。
8. 【請求項８】 上記半導体レーザ素子は、シングルモー
   ドのレーザ光を出射することを特徴とする請求項６又は
   ７記載のレーザ光発生装置。
9. 【請求項９】 上記光導波路素子は、分極反転構造を有
   するＬｉＮｂ_XＴａ_{(1- X)}Ｏ₃（０≦Ｘ≦１）基板にプロ
   トン交換光導波路を形成してなることを特徴とする請求
   項６、７又は８記載のレーザ光発生装置。
10. 【請求項１０】 上記分極反転構造は、単分極化された
    ＬｉＮｂ_XＴａ_(1-X)Ｏ₃（０≦Ｘ≦１）基板の分極方向
    に配置された第１及び第２の電極の少なくとも第１の電
    極を最終的に得られる分極反転パターンに対応するパタ
    ーンとするように、１５０度未満の温度下で、上記基板
    の自発分極の負側を負電位、正側を正電位になるよう
    に、上記第１及び第２の電極間に、１ＫＶ／ｍｍ〜１０
    ０ＫＶ／ｍｍの電圧が印加されて形成されることを特徴
    とする請求項９記載のレーザ光発生装置。