JPH11125702A - Formation of microlens array - Google Patents
Formation of microlens arrayInfo
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- JPH11125702A JPH11125702A JP9289506A JP28950697A JPH11125702A JP H11125702 A JPH11125702 A JP H11125702A JP 9289506 A JP9289506 A JP 9289506A JP 28950697 A JP28950697 A JP 28950697A JP H11125702 A JPH11125702 A JP H11125702A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロレンズ
アレイ形成方法に関するものである。さらに詳しくは、
この発明は、マイクロレンズアレイの形状形成を優れた
精度で行うことができ、よって、高出力レーザー加工、
高出力加工用固体レーザーの励起、レーザー核融合用固
体レーザーの励起、レーザー医療分野等に有用な、高出
力且つ高輝度の半導体レーザー光を発生させて集光させ
ることができる小型な半導体レーザーアレイ装置を実現
させることのできる、新しいマイクロレンズアレイ形成
方法に関するものである。The present invention relates to a method for forming a microlens array. For more information,
According to the present invention, the shape of the microlens array can be formed with excellent accuracy, and therefore, high-power laser processing,
Compact semiconductor laser array capable of generating and condensing high-power and high-brightness semiconductor laser light useful for excitation of solid-state lasers for high-power processing, excitation of solid-state lasers for laser fusion, laser medical fields, etc. The present invention relates to a new microlens array forming method capable of realizing an apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術とその課題】半導体レーザーは、電気−光
変換効率が高く、理想的な固体レーザーとしての特性を
備えている。しかしながら、従来より、この半導体レー
ザーは、出力ビームのパターンが悪く、集光特性が劣悪
であるために、複数の半導体レーザーを結合させて大出
力のパワーレーザーとして応用できる範囲が非常に限ら
れていた。2. Description of the Related Art Semiconductor lasers have high electrical-optical conversion efficiency and have characteristics as ideal solid-state lasers. However, conventionally, this semiconductor laser has a poor output beam pattern and poor light-gathering characteristics, so that the range in which a plurality of semiconductor lasers can be combined and used as a high-output power laser is extremely limited. Was.
【０００３】それというのも、高い出力を出す半導体レ
ーザーおよびそれを複数個２次元的に配置させた半導体
レーザーアレイでは、その半導体レーザーに横幅の広い
活性層を使用するために、出力レーザー光の横方向モー
ドが悪く、また活性層の縦と横とで大きく異なった発散
角を有しており、出力レーザー光を集光することが非常
に困難であるといった問題があった。このため、活性層
の広い、高い平均出力を発生できる半導体レーザーおよ
び半導体レーザーアレイからの出力レーザー光は、専ら
ＹＡＧなどの固体レーザー励起用光源としてのみ使用さ
れており、パワーレーザーとしての応用では１０Ｗクラ
スの出力が達成されているに過ぎなかった。[0003] In a semiconductor laser that emits high power and a semiconductor laser array in which a plurality of lasers are two-dimensionally arranged, an active laser beam having a wide width is used for the semiconductor laser. The lateral mode is poor, and the divergence angle is significantly different between the vertical and horizontal directions of the active layer, which makes it very difficult to focus the output laser light. For this reason, the output laser light from the semiconductor laser and the semiconductor laser array having a wide active layer and capable of generating a high average output is exclusively used as a light source for exciting a solid-state laser such as YAG. Class output was only achieved.
【０００４】たとえば図１に例示したように、従来で
は、半導体レーザーが複数配置されてなる半導体レーザ
ーアレイ（１）は、反射鏡（３）と出力鏡（４）との間
に設けられているＹＡＧロッド（２）の励起用光源とし
て用いられており、この半導体レーザーアレイ（１）に
より励起されたＹＡＧロッド（１）からの高出力レーザ
ー光が、レンズ（５）を介して集光されてマルチモード
光ファイバー（６）に入射される。そして、このマルチ
モード光ファイバー（６）の出力側に設けられているレ
ンズ（７）を通って加工対象物（８）に照射され、加工
対象物（８）をレーザー加工するようにしている。For example, as exemplified in FIG. 1, conventionally, a semiconductor laser array (1) in which a plurality of semiconductor lasers are arranged is provided between a reflecting mirror (3) and an output mirror (4). It is used as a light source for exciting the YAG rod (2). High-power laser light from the YAG rod (1) excited by the semiconductor laser array (1) is condensed via a lens (5). The light enters the multimode optical fiber (6). Then, the object (8) is irradiated through a lens (7) provided on the output side of the multi-mode optical fiber (6), and the object (8) is laser-processed.
【０００５】このような従来のレーザー加工は、半導体
レーザーアレイにより励起されるＹＡＧ等の固体レーザ
ーを用いて行われているが、ＹＡＧ等の固体レーザーで
は総合効率を高くすることが困難であるため、高出力化
のために装置が非常に大型なものとなってしまうといっ
た問題があった。そこで、この発明の発明者は、すでに
高出力且つ高輝度の半導体レーザー光を発生させ、その
レーザー光を効率よく集光させることのできる、小型な
半導体レーザーアレイ装置を開発している。[0005] Such conventional laser processing is performed using a solid-state laser such as YAG excited by a semiconductor laser array. However, it is difficult to increase the overall efficiency with a solid-state laser such as YAG. However, there is a problem that the device becomes very large due to the high output. Therefore, the inventor of the present invention has already developed a small-sized semiconductor laser array device capable of generating a high-output and high-brightness semiconductor laser beam and efficiently condensing the laser beam.
【０００６】この半導体レーザーアレイ装置は、たとえ
ば図２に例示したように、半導体レーザーアレイ（９）
と、この半導体レーザーアレイ（９）のレーザー出力側
に設けられたマイクロレンズアレイ（１０）と、このマ
イクロレンズアレイ（１０）の出力側に設けられた集光
レンズ（１１）とを備えている。半導体レーザーアレイ
（９）は、たとえば１Ｗの出力を有する半導体レーザー
が複数個配置されて構成されており、各半導体レーザー
は、出力レーザー光の集光に必要な幅の活性層を有して
いる。このため、非常に小型でありながら、高出力・高
輝度のレーザー光を出力させることができ、たとえば１
００Ｗ／ｃｍ2 の非常に高い出力密度を得ることができ
る。図中の（９１）および（９２）は、冷却水を循環さ
せる冷却水取込み部（９１）および冷却水排出部（９
２）を示している。This semiconductor laser array device has a semiconductor laser array (9) as exemplified in FIG.
A microlens array (10) provided on the laser output side of the semiconductor laser array (9); and a condenser lens (11) provided on the output side of the microlens array (10). . The semiconductor laser array (9) is configured by arranging a plurality of semiconductor lasers having an output of, for example, 1 W, and each semiconductor laser has an active layer having a width necessary for condensing output laser light. . For this reason, it is possible to output a laser beam of high output and high brightness while being very small,
A very high power density of 00 W / cm 2 can be obtained. (91) and (92) in the figure are a cooling water intake section (91) for circulating cooling water and a cooling water discharge section (9).
2) is shown.
【０００７】マイクロレンズアレイ（１０）は、上述の
ような半導体レーザーアレイ（９）の各半導体レーザー
からの出力レーザー光をコリメートすることのできる、
半導体レーザーアレイ（９）の大きさに対応した基板の
両面に複数のレンズが成形されて成る単一レンズであ
り、たとえばプラスチックやガラスなどを用いて生成さ
れる。The micro lens array (10) is capable of collimating the output laser light from each semiconductor laser of the semiconductor laser array (9) as described above.
It is a single lens formed by molding a plurality of lenses on both sides of a substrate corresponding to the size of the semiconductor laser array (9), and is formed using, for example, plastic or glass.
【０００８】そして、このマイクロレンズアレイ（１
０）によりコリメートされたコリメートレーザー光は、
集光レンズ（１１）により一点に集光されて、たとえば
マルチモード光ファイバー（１２）に入射される。つま
り、図２に例示した半導体レーザーアレイ装置は、たと
えば１〜１０ｃｍ 2 程度の非常に小型な装置でありなが
ら、連続１００Ｗ〜１ｋＷものハイパワーレーザー光を
発生させ、さらに一点に高い輝度で効率よく集光させる
ことができる。The micro lens array (1)
The collimated laser light collimated by 0)
The light is condensed at one point by the condensing lens (11), for example,
The light enters the multi-mode optical fiber (12). Toes
The semiconductor laser array device illustrated in FIG.
For example, 1-10cm TwoAlthough it is a very small device of the order
From 100W to 1kW continuous high power laser light
To generate light and efficiently condense it with high brightness at one point
be able to.
【０００９】しかしながら、このような半導体レーザー
アレイ装置では、半導体レーザーアレイ（９）に別体の
マイクロレンズアレイ（１０）を微妙な位置調整を行い
ながら取り付ける必要があり、また、このマイクロレン
ズアレイ（１０）も、各半導体レーザーからのレーザー
光をコリメートできるように高精度で形成された小型な
単一レンズでなければならないため、マイクロレンズア
レイ（１０）の成形取付けが非常に難しく、上述のよう
な優れた効果を有する半導体レーザーアレイ装置を製造
することが困難であるといった現状となっている。However, in such a semiconductor laser array device, it is necessary to attach a separate microlens array (10) to the semiconductor laser array (9) while performing delicate position adjustment. Also in the case of 10), since it is necessary to be a small single lens formed with high precision so as to be able to collimate the laser light from each semiconductor laser, it is very difficult to mount and mount the microlens array (10). At present, it is difficult to manufacture a semiconductor laser array device having an excellent effect.
【００１０】そこで、この発明は、以上の通りの事情に
鑑みてなされたものであり、半導体レーザーアレイへの
取付け前および取付け後におけるマイクロレンズアレイ
の形状形成を優れた精度で行うことができ、よって、高
出力且つ高輝度の半導体レーザー光を発生させて集光さ
せることができる小型な半導体レーザーアレイ装置を実
現させることのできる、新しいマイクロレンズアレイ形
成方法を提供することを目的としている。Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and can form a microlens array with excellent accuracy before and after mounting on a semiconductor laser array. Therefore, it is an object of the present invention to provide a new microlens array forming method capable of realizing a small-sized semiconductor laser array device capable of generating and condensing a high-output and high-brightness semiconductor laser beam.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、レーザー光を集光するために必
要な幅の活性層を有する半導体レーザー複数により構成
された半導体レーザーアレイと、この半導体レーザーア
レイのレーザー光出力側に設けられ、出力レーザー光を
コリメートするマイクロレンズアレイと、このマイクロ
レンズアレイの出力側に設けられ、コリメートレーザー
光を集光する集光レンズとを備えた半導体レーザーアレ
イ装置におけるマイクロレンズアレイの形状を形成する
方法であって、レーザーアブレーションにより出力レー
ザー光をコリメートできるようにマイクロレンズアレイ
の形状を形成することを特徴とするマイクロレンズアレ
イ形成方法（請求項１）を提供する。According to the present invention, there is provided a semiconductor laser array comprising a plurality of semiconductor lasers each having an active layer having a width necessary for condensing a laser beam. A semiconductor lens provided on the laser light output side of the semiconductor laser array and collimating the output laser light, and a condensing lens provided on the output side of the microlens array and condensing the collimated laser light A method for forming a shape of a microlens array in a laser array device, wherein the shape of the microlens array is formed so that an output laser beam can be collimated by laser ablation. )I will provide a.
【００１２】また、この発明は、上記の形成方法におい
て、レーザー光を集光するために必要な幅の活性層を有
する半導体レーザー複数により構成された半導体レーザ
ーアレイと、この半導体レーザーアレイのレーザー光出
力側に設けられ、出力レーザー光を集光するマイクロレ
ンズアレイとを備えた半導体レーザーアレイ装置におけ
るマイクロレンズアレイの形状を形成する方法であっ
て、レーザーアブレーションにより出力レーザー光を集
光できるようにマイクロレンズアレイの形状を形成する
ことを特徴とするマイクロレンズアレイ形成方法（請求
項２）をも提供する。Further, the present invention provides a semiconductor laser array comprising a plurality of semiconductor lasers having an active layer having a width necessary for condensing a laser beam, and a laser beam of the semiconductor laser array. A method for forming a shape of a microlens array in a semiconductor laser array device provided with an output side and a microlens array for condensing output laser light, so that the output laser light can be condensed by laser ablation. A method of forming a microlens array, which comprises forming a shape of a microlens array, is also provided.
【００１３】さらにまた、この発明は、上記の形成方法
において、出力レーザー光の波面を観測しながら、レー
ザーアブレーションによりマイクロレンズアレイの形状
を形成すること（請求項３）や、半導体レーザーアレイ
への取付け前におけるマイクロレンズアレイをレーザー
アブレーションにより形成すること（請求項４）等をそ
の好ましい態様としている。Further, according to the present invention, in the above forming method, the shape of the microlens array is formed by laser ablation while observing the wavefront of the output laser light (claim 3). Forming the microlens array before mounting by laser ablation (claim 4) is a preferred embodiment thereof.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に沿って実施
例を示し、この発明の実施の形態について詳しく説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【００１５】[0015]
【実施例】図３は、この発明の一実施例であるマイクロ
レンズアレイ形成方法を用いた形成装置の一例を示した
ブロック図である。この図３に例示したマイクロレンズ
アレイ形成装置では、たとえば、紫外線レーザー（１
５）から出力される紫外線レーザー光を用いたレーザー
アブレーションにより、マイクロレンズアレイ（１０）
の形状を、半導体レーザーアレイ（９）からの出力レー
ザー光をコリメートできる形状となるように形成する。FIG. 3 is a block diagram showing an example of a forming apparatus using a microlens array forming method according to an embodiment of the present invention. In the microlens array forming apparatus illustrated in FIG. 3, for example, an ultraviolet laser (1
Microlens array (10) by laser ablation using ultraviolet laser light output from 5)
Is formed such that the output laser light from the semiconductor laser array (9) can be collimated.
【００１６】半導体レーザーアレイ（９）のレーザー光
出力側に設けられたマイクロレンズアレイ（１０）は、
たとえばプラスチックまたはガラスなどを用いて型押
し、エッチングあるいは光造形などにより製造されてい
るとする。まず、このマイクロレンズアレイ（１０）を
通過したレーザー光は、ビーム・スプリッタ（１３）を
介して波面測定器（１４）に入力され、その波面が測定
される。The micro lens array (10) provided on the laser light output side of the semiconductor laser array (9)
For example, it is assumed that the device is manufactured by stamping, etching, or stereolithography using plastic or glass. First, the laser light that has passed through the microlens array (10) is input to a wavefront measuring device (14) via a beam splitter (13), and its wavefront is measured.
【００１７】また、紫外線レーザー装置（１５）から、
その光学系（１６）を通して出力された紫外線レーザー
光は、ミラー（１７）およびビーム・スプリッタ（１
３）を介してマイクロレンズアレイ（１０）の表面上の
所望の位置に合焦される。この紫外線レーザー装置（１
５）のレーザー光源としては、たとえば、エキシマ・レ
ーザーやＹＡＧの５倍波などを使用することができ、波
長の短いレーザー光ほどマイクロレンズアレイ（１０）
の表面をより平滑に形成することができるようになる。Also, from the ultraviolet laser device (15),
The ultraviolet laser light output through the optical system (16) is transmitted to the mirror (17) and the beam splitter (1).
Focusing on the desired position on the surface of the microlens array (10) via 3). This ultraviolet laser device (1
As the laser light source of 5), for example, an excimer laser or a fifth harmonic of YAG can be used, and a laser beam having a shorter wavelength has a microlens array (10).
Can be formed more smoothly.
【００１８】マイクロレンズアレイ（１０）の表面上で
集光された紫外線レーザー光は、レーザーアブレーショ
ン効果により、マイクロレンズアレイ（１０）表面上の
分子結合を瞬間的に切断し、表面形状を微細形成する。
紫外線レーザー光は、パルス状に出力されて、１０ナノ
秒程度の間に数ジュールのエネルギーをマイクロレンズ
アレイ（１０）に入力する。使用する紫外線レーザーの
波長が十分に短い場合にはマイクロレンズアレイ（１
０）に熱的ダメージを与えることなく、シャープな形状
形成を可能なものとする。つまり、被形成部分周辺に熱
によって溶融し再び固体化した部分などが生じにくくな
る。また、紫外域波長のエネルギーは、マイクロレンズ
アレイ（１０）に対して１マイクロ・メータ以下の深さ
（サブミクロン・オーダー）でしか進入しないので、レ
ンズ表面の極めて薄い表層をより微細に形成することが
できる。Ultraviolet laser light condensed on the surface of the microlens array (10) instantaneously cuts molecular bonds on the surface of the microlens array (10) by a laser ablation effect to form a fine surface shape. I do.
The ultraviolet laser light is output in a pulse form and inputs several joules of energy to the microlens array (10) in about 10 nanoseconds. If the wavelength of the ultraviolet laser to be used is sufficiently short, the microlens array (1
It is possible to form a sharp shape without thermally damaging 0). That is, a portion that is melted by heat and solidified again around the portion to be formed hardly occurs. Further, the energy of the ultraviolet wavelength enters the microlens array (10) only at a depth of 1 micrometer or less (submicron order), so that an extremely thin surface layer of the lens surface is formed finer. be able to.
【００１９】一方、波面測定器（１４）により測定され
たマイクロレンズアレイ（１０）を通過したレーザー光
の実測波面データは、制御演算装置（１９）に入力され
る。制御演算装置（１９）は、予め、出力レーザー光が
コリメートされて得られるコリメートレーザー光の波面
データを基準波面データとして有しており、この基準波
面データと波面測定器（１４）からの実測波面データと
を比較し、実測波面データと基準波面データとが一致し
てマイクロレンズアレイ（１０）を通過したレーザー光
がコリメートレーザー光となるように、紫外線レーザー
装置（１５）およびその光学系（１６）と位置調整装置
（１８）とを制御する。On the other hand, the measured wavefront data of the laser beam that has passed through the microlens array (10) measured by the wavefront measuring device (14) is input to the control arithmetic unit (19). The control operation device (19) has, as reference wavefront data, the wavefront data of the collimated laser light obtained by collimating the output laser light, and uses the reference wavefront data and the actually measured wavefront from the wavefront measuring device (14). The ultraviolet laser device (15) and its optical system (16) are compared with the data so that the measured wavefront data and the reference wavefront data coincide with each other and the laser light that has passed through the microlens array (10) becomes a collimated laser light. ) And the position adjusting device (18) are controlled.
【００２０】具体的には、たとえば、紫外線レーザー装
置（１５）および光学系（１６）に対しては、優れたコ
リメート特性にするためのレーザーアブレーションによ
る形状補正に必要なレーザー光強度等に調整して紫外線
レーザー光を出力させる制御を与え、また位置調整装置
（１８）には、ミラー（１７）を動かして、レーザーア
ブレーションによる形状補正が必要なレンズ表面上の位
置に紫外線レーザー光を集光させる制御を与える。Specifically, for example, for the ultraviolet laser device (15) and the optical system (16), the laser beam intensity required for shape correction by laser ablation to obtain excellent collimation characteristics is adjusted. And a mirror (17) is moved to the position adjusting device (18) to condense the ultraviolet laser light to a position on the lens surface where shape correction by laser ablation is necessary. Give control.
【００２１】そして、このような制御演算装置（１８）
の制御に従って、紫外線レーザー光が紫外線レーザー装
置（１５）およびその光学系（１６）により調整され、
且つミラー（１７）が位置調整装置（１８）により動か
されて、レーザーアブレーションによる形状補正が行わ
れ、半導体レーザーアレイ（９）からの出力レーザー光
をコリメートできるようにマイクロレンズアレイ（１
０）の形状がレーザーアブレーションにより高精度で形
成される。Then, such a control arithmetic unit (18)
According to the control, the ultraviolet laser light is adjusted by the ultraviolet laser device (15) and its optical system (16),
In addition, the mirror (17) is moved by the position adjusting device (18), the shape is corrected by laser ablation, and the microlens array (1) is collimated so that the output laser light from the semiconductor laser array (9) can be collimated.
The shape of 0) is formed with high precision by laser ablation.
【００２２】以上のようにして、この発明のマイクロレ
ンズアレイ形成方法によって、半導体レーザーアレイ
（９）への取付けの際に生じるミクロン単位の位置ず
れ、およびマイクロレンズアレイ（１０）の形状自体に
よって大きく変化してしまうコリメート特性を精度良く
補正することができ、よって、優れたコリメート特性を
有するマイクロレンズアレイ（１０）により高出力のレ
ーザー光を高精度でコリメートして、図２に例示した集
光レンズ（１１）により一点に高輝度で集光させること
ができる半導体レーザーアレイ装置を実現できるように
ようになる。As described above, the method of forming a microlens array according to the present invention greatly increases the displacement caused by the micron unit and the shape itself of the microlens array (10) at the time of attachment to the semiconductor laser array (9). The collimating characteristic that changes can be corrected with high accuracy. Therefore, the high-power laser light is collimated with high accuracy by the microlens array (10) having excellent collimating characteristics, and the condensing light illustrated in FIG. A semiconductor laser array device capable of condensing light at one point with high brightness by the lens (11) can be realized.
【００２３】なお、上述の例では、コリメート特性を有
するマイクロレンズアレイが半導体レーザーアレイ装置
に備えられる場合において、半導体レーザーアレイから
の出力レーザー光をコリメートできるようにマイクロレ
ンズアレイの形状をレーザーアブレーションにより形成
するようにしているが、半導体レーザーアレイ装置に集
光特性を有するマイクロレンズアレイが備えられる場合
においても、同様にして、レーザーアブレーションによ
り出力レーザー光を集光できるようにマイクロレンズア
レイの形状を高精度で形成することができる。In the above-described example, when a semiconductor laser array device is provided with a microlens array having a collimating characteristic, the shape of the microlens array is changed by laser ablation so that the output laser light from the semiconductor laser array can be collimated. However, even when the semiconductor laser array device is provided with a microlens array having light-collecting characteristics, the shape of the microlens array is similarly adjusted so that output laser light can be collected by laser ablation. It can be formed with high precision.
【００２４】この場合、図３の形成装置における制御演
算装置（１９）には、予め、半導体レーザーアレイ
（９）から出力されたレーザー光が集光されて得られる
集光レーザー光の波面データが基準波面データとして記
憶されており、この基準波面データと波面測定器（１
４）によって測定された実測波面データとを比較して、
マイクロレンズアレイ（１０）を通過したレーザー光が
集光レーザー光となるように、位置調整装置（１８）、
紫外線レーザー装置（１５）および光学系（１６）を制
御する。In this case, the wavefront data of the condensed laser light obtained by condensing the laser light output from the semiconductor laser array (9) is previously stored in the control arithmetic unit (19) in the forming apparatus of FIG. The reference wavefront data is stored as reference wavefront data.
4) Compare with the measured wavefront data measured by
A position adjusting device (18), so that the laser beam passing through the microlens array (10) becomes a condensed laser beam;
The ultraviolet laser device (15) and the optical system (16) are controlled.
【００２５】そして、位置調整装置（１８）によりミラ
ー（１７）を介して紫外線レーザー光の焦点位置が調整
され、且つ紫外線レーザー装置（１５）および光学系
（１６）によりエネルギー等が調整された紫外線レーザ
ー光が照射されて、レーザーアブレーションによりマイ
クロレンズアレイ（１０）の表面形状が、精度の良い集
光特性を有するように形成される。The focal position of the ultraviolet laser light is adjusted by the position adjusting device (18) via the mirror (17), and the energy of the ultraviolet light is adjusted by the ultraviolet laser device (15) and the optical system (16). The surface of the microlens array (10) is irradiated with laser light and formed by laser ablation so as to have accurate light-collecting characteristics.
【００２６】もちろん、マイクロレンズアレイ（１０）
は、半導体レーザーアレイ（９）に取り付ける前に、予
め、優れたコリメート特性または集光特性を有するよう
な形状に微細修正して形成されていもよく、この場合に
は、このようなマイクロレンズアレイ（１０）を半導体
レーザーアレイ（９）に取付けた後は、取付け位置のず
れにより生じる特性変化を補正するだけでよくなり、よ
り短時間で簡易にレーザーアブレーションによる形状形
成を行うことができるようになる。Of course, the micro lens array (10)
May be finely modified in advance so as to have excellent collimating or converging characteristics before being attached to the semiconductor laser array (9). In this case, such a microlens array is used. After attaching (10) to the semiconductor laser array (9), it is only necessary to correct the characteristic change caused by the displacement of the attachment position, so that the shape can be formed by laser ablation in a shorter time and easily. Become.
【００２７】この発明は以上の例に限定されるものでは
なく、細部については様々な態様が可能である。The present invention is not limited to the above examples, and various details can be made.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明のマ
イクロレンズアレイ形成方法によって、半導体レーザー
アレイからの出力レーザー光をコリメートまたは集光で
きるようにマイクロレンズアレイの形状を、非常に精度
良く形成することができ、よって、高精度のコリメート
特性または集光特性を有するマイクロレンズアレイを備
えた、高出力且つ高輝度の半導体レーザー光を発生して
集光する小型な半導体レーザーアレイ装置を実現させる
ことができる。As described above in detail, according to the microlens array forming method of the present invention, the shape of the microlens array is formed with high precision so that the output laser light from the semiconductor laser array can be collimated or focused. Therefore, it is possible to realize a small-sized semiconductor laser array device that generates and condenses a high-output and high-brightness semiconductor laser light, which has a microlens array having high-precision collimating characteristics or condensing characteristics. Can be.
【００２９】そして、このような半導体レーザーアレイ
装置を用いて高出力レーザー加工、高出力加工用固体レ
ーザーの励起、レーザー核融合用固体レーザーの励起な
どを行うことができるようになり、レーザー技術分野に
多大な貢献を与えることとなる。By using such a semiconductor laser array apparatus, high-power laser processing, excitation of a solid-state laser for high-power processing, excitation of a solid-state laser for laser fusion, and the like can be performed. Will make a great contribution to
【図１】従来のレーザー加工の一例を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of conventional laser processing.
【図２】半導体レーザーアレイ装置を例示した要部斜視
図である。FIG. 2 is a main part perspective view illustrating a semiconductor laser array device.
【図３】この発明の一実施例であるマイクロレンズアレ
イ形成方法を用いた形成装置を例示したブロック図であ
る。FIG. 3 is a block diagram illustrating a forming apparatus using a microlens array forming method according to an embodiment of the present invention.
１ 半導体レーザーアレイ ２ ＹＡＧロッド ３ 反射鏡 ４ 出力鏡 ５ レンズ ６ マルチモード光ファイバー ７ レンズ ８ 加工対象物 ９ 半導体レーザーアレイ ９１ 冷却水取込み部 ９２ 冷却水排出部 １０ マイクロレンズアレイ １１ 集光レンズ １２ マルチモード光ファイバー １３ ビーム・スプリッタ １４ 波面測定器 １５ 紫外線レーザー装置 １６ 光学系 １７ ミラー １８ 位置調整装置 １９ 制御演算装置 REFERENCE SIGNS LIST 1 semiconductor laser array 2 YAG rod 3 reflecting mirror 4 output mirror 5 lens 6 multimode optical fiber 7 lens 8 object 9 semiconductor laser array 91 cooling water intake unit 92 cooling water discharge unit 10 microlens array 11 condenser lens 12 multimode Optical fiber 13 Beam splitter 14 Wavefront measuring device 15 Ultraviolet laser device 16 Optical system 17 Mirror 18 Position adjusting device 19 Control arithmetic device
Claims (4)
活性層を有する半導体レーザー複数により構成された半
導体レーザーアレイと、この半導体レーザーアレイのレ
ーザー光出力側に設けられ、出力レーザー光をコリメー
トするマイクロレンズアレイと、このマイクロレンズア
レイの出力側に設けられ、コリメートレーザー光を集光
する集光レンズとを備えた半導体レーザーアレイ装置に
おけるマイクロレンズアレイの形状を形成する方法であ
って、レーザーアブレーションにより出力レーザー光を
コリメートできるようにマイクロレンズアレイの形状を
形成することを特徴とするマイクロレンズアレイ形成方
法。1. A semiconductor laser array comprising a plurality of semiconductor lasers having an active layer having a width necessary for condensing laser light, and a laser light output side provided on a laser light output side of the semiconductor laser array. A method for forming a shape of a microlens array in a semiconductor laser array device including a collimating microlens array and a condenser lens provided on an output side of the microlens array and condensing collimated laser light, A method of forming a microlens array, comprising forming a shape of a microlens array so that output laser light can be collimated by laser ablation.
活性層を有する半導体レーザー複数により構成された半
導体レーザーアレイと、この半導体レーザーアレイのレ
ーザー光出力側に設けられ、出力レーザー光を集光する
マイクロレンズアレイとを備えた半導体レーザーアレイ
装置におけるマイクロレンズアレイの形状を形成する方
法であって、レーザーアブレーションにより出力レーザ
ー光を集光できるようにマイクロレンズアレイの形状を
形成することを特徴とするマイクロレンズアレイ形成方
法。2. A semiconductor laser array comprising a plurality of semiconductor lasers each having an active layer having a width necessary for condensing laser light, and a laser light output side provided on a laser light output side of the semiconductor laser array. A method of forming a shape of a microlens array in a semiconductor laser array device having a microlens array for focusing, wherein the shape of the microlens array is formed so that output laser light can be focused by laser ablation. A method for forming a microlens array.
レーザーアブレーションによりマイクロレンズアレイの
形状を形成することを特徴とする請求項１ないし２のマ
イクロレンズアレイ形成方法。3. While observing the wavefront of the output laser light,
3. The method of forming a microlens array according to claim 1, wherein the shape of the microlens array is formed by laser ablation.
けるマイクロレンズアレイをレーザーアブレーションに
より形成する請求項１ないし３のマイクロレンズアレイ
形成方法。4. The method of forming a microlens array according to claim 1, wherein the microlens array before being attached to the semiconductor laser array is formed by laser ablation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9289506A JPH11125702A (en) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Formation of microlens array |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9289506A JPH11125702A (en) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Formation of microlens array |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11125702A true JPH11125702A (en) | 1999-05-11 |
Family
ID=17744157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9289506A Pending JPH11125702A (en) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Formation of microlens array |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11125702A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002091035A1 (en) * | 2001-05-09 | 2002-11-14 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical lens and semiconductor laser device |
| US6730915B2 (en) * | 2002-04-15 | 2004-05-04 | Star Tech Instruments, Inc. | Position sensor for ultraviolet and deep ultraviolet beams |
| CN103273196A (en) * | 2013-06-20 | 2013-09-04 | 北京工业大学 | Irradiation scanning machining method of micro-lens array in CO2 laser selective region of organic glass |
-
1997
- 1997-10-22 JP JP9289506A patent/JPH11125702A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002091035A1 (en) * | 2001-05-09 | 2002-11-14 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical lens and semiconductor laser device |
| US7145724B2 (en) | 2001-05-09 | 2006-12-05 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical lens and semiconductor laser device |
| US7561335B2 (en) | 2001-05-09 | 2009-07-14 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical lens and semiconductor laser apparatus |
| US6730915B2 (en) * | 2002-04-15 | 2004-05-04 | Star Tech Instruments, Inc. | Position sensor for ultraviolet and deep ultraviolet beams |
| CN103273196A (en) * | 2013-06-20 | 2013-09-04 | 北京工业大学 | Irradiation scanning machining method of micro-lens array in CO2 laser selective region of organic glass |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070403 |
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