TWI667506B - 具有高輸出功率的光源裝置 - Google Patents

具有高輸出功率的光源裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI667506B
TWI667506B TW107113878A TW107113878A TWI667506B TW I667506 B TWI667506 B TW I667506B TW 107113878 A TW107113878 A TW 107113878A TW 107113878 A TW107113878 A TW 107113878A TW I667506 B TWI667506 B TW I667506B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light source
row
laser
laser light
laser beam
Prior art date
Application number
TW107113878A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201917430A (zh
Inventor
金秀炫
金根徹
嚴基榮
成圭棟
Original Assignee
南韓商Ｅｏ科技股份有限公司
南韓商Ｅｏｌ股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 南韓商Ｅｏ科技股份有限公司, 南韓商Ｅｏｌ股份有限公司 filed Critical 南韓商Ｅｏ科技股份有限公司
Publication of TW201917430A publication Critical patent/TW201917430A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI667506B publication Critical patent/TWI667506B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4012—Beam combining, e.g. by the use of fibres, gratings, polarisers, prisms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/30—Collimators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • 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
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

本發明揭示一種有效率地將自多個雷射光源射出的雷射光束耦合的精簡化的構造的高輸出光源裝置。上述光源裝置包括：第1行的雷射光源與第2行的雷射光源，彼此對向地配置；第3行的反射鏡，配置至上述第2行的雷射光源的外側；第4行的反射鏡，配置至上述第1行的雷射光源的外側；及光束耦合器。此處，上述第1行的雷射光源與上述第2行的雷射光源交錯地配置，上述第1行的雷射光源以彼此具有階差的方式設置，上述第2行的雷射光源以彼此具有階差的方式設置。

Description

具有高輸出功率的光源裝置
本發明是有關於一種高輸出光源裝置，詳細而言，有關於一種藉由有效率地將自多個雷射光源射出的雷射光束耦合而具有精簡化的構造的高輸出光源裝置。
如雷射二極體的雷射光源具有可耦合(coupling)至光纖而容易且有效率地將雷射光束傳輸至所期望之處的優點，故而利用於如雷射熔接(laser welding)、雷射焊接(laser soldering)或雷射泵源(laser pumping source)等的各種應用領域。
自一個雷射二極體射出的雷射光束的輸出存在極限，故而通常使用結合有多個雷射二極體的光源裝置。於此情形時，需求一種提高雷射光束與光纖的耦合效率(coupling efficiency)且於空間上具有精簡化的構造的高輸出光源裝置。
本發明的一實施例提供一種藉由有效率地將自多個雷射光源射出的雷射光耦合而具有精簡化的構造的高輸出光源裝置。
於本發明的一觀點中，提供一種光源裝置，其包括：第1行的雷射光源與第2行的雷射光源，彼此對向地配置；第3行的反射鏡，反射自上述第1行的雷射光源射出的雷射光束，配置至上述第2行的雷射光源的外側；第4行的反射鏡，反射自上述第2行的雷射光源射出的雷射光束，配置至上述第1行的雷射光源的外側；及光束耦合器(beam combiner)，將由上述第3行的反射鏡反射的雷射光束與由上述第4行的反射鏡反射的雷射光束耦合；且上述第1行的雷射光源與上述第2行的雷射光源交錯地配置，上述第1行的雷射光源以彼此具有階差的方式設置，上述第2行的雷射光源以彼此具有階差的方式設置。
彼此鄰接的一對上述第1行的雷射光源與上述第2行的雷射光源可設置至相同高度的平面上。彼此鄰接的一對上述第1行的雷射光源與上述第2行的雷射光源能夠以彼此具有階差的方式設置。
可於上述第1行的雷射光源與上述第3行的反射鏡之間、及上述第2行的雷射光源與上述第4行的反射鏡之間設置快軸準直(Fast Axis Collimating，FAC)透鏡。
可於上述第3行的反射鏡與上述FAC透鏡之間、及上述第4行的反射鏡與上述FAC透鏡之間設置慢軸準直(Slow Axis Collimating，SAC)透鏡。
上述光束耦合器可包括偏振光束耦合器(polarization beam combiner)，於上述第3行的反射鏡與上述光束耦合器之間設置偏振轉換器(polarization converter)。
上述光束耦合器可包括波長光束耦合器(wavelength beam combiner)，於上述第3行的反射鏡與上述光束耦合器之間設置第1波長選擇元件，於上述第4行的反射鏡與上述光束耦合器之間設置第2波長選擇元件。
上述光源裝置可更包括將藉由上述光束耦合器耦合的雷射光束耦合至光纖的耦合透鏡(coupling lens)。
於另一觀點中，提供一種光源裝置，其包括：第1行的雷射光源與第2行的雷射光源，彼此對向地配置；第3行的反射鏡，反射自上述第1行的雷射光源射出的雷射光束，配置至上述第2行的雷射光源的外側；第4行的反射鏡，反射自上述第2行的雷射光源射出的雷射光束，配置至上述第1行的雷射光源的外側；及偏振光束耦合器，將由上述第3行的反射鏡反射的雷射光束與由上述第4行的反射鏡反射的雷射光束耦合；且上述第1行的雷射光源與上述第2行的雷射光源交錯地配置，上述第1行的雷射光源以彼此具有階差的方式設置，上述第2行的雷射光源以彼此具有階差的方式設置。
自上述第1行的雷射光源射出的雷射光束與自上述第2行的雷射光源射出的雷射光束可具有相同的偏振方向(polarization direction)。
自上述第1行的雷射光源射出的雷射光束與自上述第2行的雷射光源射出的雷射光束可具有不同的偏振方向。
於又一觀點中，提供一種光源裝置，其包括：第1行的雷射光源與第2行的雷射光源，彼此對向地配置； 第3行的反射鏡，反射自上述第1行的雷射光源射出的雷射光束，配置至上述第2行的雷射光源的外側；第4行的反射鏡，反射自上述第2行的雷射光源射出的雷射光束，配置至上述第1行的雷射光源的外側；及波長光束耦合器，將由上述第3行的反射鏡反射的雷射光束與由上述第4行的反射鏡反射的雷射光束耦合；且上述第1行的雷射光源與上述第2行的雷射光源交錯地配置，上述第1行的雷射光源以彼此具有階差的方式設置，上述第2行的雷射光源以彼此具有階差的方式設置。
自上述第1行的雷射光源射出的雷射光束與自上述第2行的雷射光源射出的雷射光束可具有相同的波長範圍。
可於上述第3行的反射鏡與上述光束耦合器之間設置第1波長選擇元件，於上述第4行的反射鏡與上述光束耦合器之間設置第2波長選擇元件。上述第1波長選擇元件及第2波長選擇元件可包括體布勒格光柵(Volume Bragg Grating，VBG)。
根據本發明的例示性的實施例，可實現藉由空間耦合及偏振耦合自雷射光源射出的雷射光束而將光損耗最小化的高效率及高輸出的光源裝置。另外，彼此交錯地配置雷射光源，將反射鏡設置至雷射光源的外側，藉此可製作更精簡化的構造的光源裝置。另外，亦可耦合具有不同的波長範圍的雷射光束而耦合至光纖。
100、200、300、400、500‧‧‧光源裝置
101、201、301、401、501‧‧‧基板
S1‧‧‧第1面
S2‧‧‧第2面
S3‧‧‧第3面
105‧‧‧金屬線
106‧‧‧導電性構造物
107‧‧‧連接墊
110、210、310、410、510‧‧‧第1行的雷射光源
111、211、311、411、511‧‧‧第1雷射光源
112、212、312、412、512‧‧‧第2雷射光源
113、213、313、413、513‧‧‧第3雷射光源
115‧‧‧雷射光源
115a‧‧‧子安裝基板
115b‧‧‧雷射二極體
120、220、320、420、520‧‧‧第2行的雷射光源
121、221、321、421、521‧‧‧第4雷射光源
122、222、322、422、522‧‧‧第5雷射光源
123、223、323、423、523‧‧‧第6雷射光源
131、231、331、431、531‧‧‧第1FAC透鏡
132、232、332、432、532‧‧‧第2FAC透鏡
133、233、333、433、533‧‧‧第3FAC透鏡
141、241、341、441、541‧‧‧第4FAC透鏡
142、242、342、442、542‧‧‧第5FAC透鏡
143、243、343、443、543‧‧‧第6FAC透鏡
151、251、351、451、551‧‧‧第1SAC透鏡
152、252、352、452、552‧‧‧第2SAC透鏡
153、253、353、453、553‧‧‧第3SAC透鏡
161、261、361、461、561‧‧‧第4SAC透鏡
162、262、362、462、562‧‧‧第5SAC透鏡
163、263、363、463、563‧‧‧第6SAC透鏡
170、270、370、470、570‧‧‧第3行的反射鏡
171、271、371、471、571‧‧‧第1反射鏡
172、272、372、472、572‧‧‧第2反射鏡
173、273、373、473、573‧‧‧第3反射鏡
180、280、380、480、580‧‧‧第4行的反射鏡
181、281、381、481、581‧‧‧第4反射鏡
182、282、382、482、582‧‧‧第5反射鏡
183、283、383、483、583‧‧‧第6反射鏡
191、291、391、491、591‧‧‧鏡
192、392‧‧‧偏振轉換器
193、293、393‧‧‧偏振光束耦合器
194、294、394、494、594‧‧‧耦合透鏡
199、299、399、499、599‧‧‧光纖
S4‧‧‧第4面
S5‧‧‧第5面
S6‧‧‧第6面
493、593‧‧‧波長光束耦合器
495‧‧‧第1波長選擇元件
496‧‧‧第2波長選擇元件
A-A'、B-B'‧‧‧平面
D1‧‧‧水平方向
D2‧‧‧垂直方向
h‧‧‧特定尺寸/階差尺寸/間隔/特定階差
2h‧‧‧階差尺寸/階差尺寸/間隔
L1‧‧‧第1雷射光束
L2‧‧‧第2雷射光束
L3‧‧‧第3雷射光束
L4‧‧‧第4雷射光束
L5‧‧‧第5雷射光束
L6‧‧‧第6雷射光束
θ1、θ2‧‧‧發散角/角度
圖1是表示本發明的例示性的實施例的光源裝置的俯視圖。
圖2是圖1所示的光源裝置的側視圖。
圖3是表示可應用至圖1所示的光源裝置的雷射光源的立體圖。
圖4a是圖3所示的雷射光源的俯視圖。
圖4b是圖3所示的雷射光源的前視圖。
圖4c是圖3所示的雷射光源的側視圖。
圖5a是表示通過圖1的A-A'平面的雷射光束的剖面的圖。
圖5b是表示通過圖1的B-B'平面的雷射光束的剖面的圖。
圖6a至圖6c是表示雷射光源之間的電性連接方法的圖。
圖7是表示本發明的另一例示性的實施例的光源裝置的俯視圖。
圖8是表示本發明的又一例示性的實施例的光源裝置的俯視圖。
圖9是圖8所示的光源裝置的側視圖。
圖10a是表示通過圖8的A-A'平面的雷射光束的剖面的圖。
圖10b是表示通過圖8的B-B'平面的雷射光束的剖面的圖。
圖11a及圖11b是表示通過圖8的A-A'平面及B-B'平面的雷射光束的變形例的圖。
圖12是表示本發明的又一例示性的實施例的光源裝置的俯視圖。
圖13是表示本發明的又一例示性的實施例的光源裝置的俯視圖。
以下，參照隨附圖式，詳細地對本發明的實施例進行說明。以下所例示的實施例是為了向於本技術領域內具有常識者說明本發明而提供，並不限定本發明的範圍。於圖中，相同的參照符號表示相同的構成要素，為了明確地進行說明，可誇張地表示各構成要素的尺寸或厚度。另外，於說明為特定的物質層存在於基板或其他層時，上述物質層可直接與基板或其他層相接而存在，亦可於上述物質層與基板或其他層之間存在另外的第3層。並且，於下述實施例中，構成各層的物質為示例，因此除此以外亦可使用其他物質。
圖1是表示本發明的例示性的實施例的光源裝置的俯視圖。並且，圖2是圖1所示的光源裝置的側視圖。
參照圖1及圖2，光源裝置100包括設置至基板101上的雷射光源、反射鏡及光束耦合器(beam combiner)。雷射光源可配置成2行。具體而言，雷射光源可包括彼此隔開而對向地配置的第1行的雷射光源110與第2行的雷射光源120。第1行的雷射光源110可包括第1雷射光源111、第2雷射光源112及第3雷射光源113，第2行的雷射光源120可包括第4雷射光源121、第5雷射光源122及第6雷射光源123。此處，第1行的雷射光源110與第2行的雷射光源120可彼此交錯地配置。即，第1雷射光源111、第2雷射光源112及第3雷射光源113可與第4雷射光源121、第5雷射光源122及第6雷射光源123交錯地配置。
於隨附圖式中，例示性地表示第1行的雷射光源110及第2行的雷射光源120分別包括3個雷射光源的情形。然而，上 述情形僅為示例，除此之外，亦可設置各種個數的雷射光源。
圖3是表示可應用至圖1所示的光源裝置的雷射光源的立體圖。圖3所示的雷射光源115與圖1所示的第1雷射光源至第6雷射光源111、112、113、121、122、123相同。
參照圖3，雷射光源115可包括子安裝基板115a及接合於上述子安裝基板115a的雷射二極體115b。雷射二極體115b作為雷射光束的產生源，可製作成半導體晶片形態。此種雷射二極體115b可藉由焊料(solder，未圖示)而接合至子安裝基板115a的金屬層(未圖示)上。子安裝基板115a例如可包括如AlN、BeO等的導熱性優異的物質。
圖4a是圖3所示的雷射光源的俯視圖，圖4b是圖3所示的雷射光源的前視圖，圖4c是圖3所示的雷射光源的側視圖。於圖4a至圖4c中表示自雷射二極體115b射出的雷射光束L發散的情形。
參照圖4a至圖4c，自雷射二極體115b射出的雷射光束L可沿水平方向(D1方向)及垂直方向(D2方向)發散。此處，雷射光束L發散的角度根據方向而發生變化。具體而言，雷射光束L沿水平方向(D1方向)發散的角度θ1與沿垂直方向(D2方向)發散的角度θ2不同。
自雷射二極體115b射出的雷射光束L中的沿水平方向(D1方向)發散的光束於空間上具有多模(multi-mode)，其發散角θ1為大致8°至12°左右而相對較小。並且，自雷射二極體115b射出的雷射光束L中的沿垂直方向(D2方向)發散的光束於空間上具有單模(single-mode)，其發散角θ2為大致28°至35°左右而 相對較大。通常，垂直方向(D2方向)被稱為高速軸(fast axis)方向，水平方向(D1方向)被稱為低速軸(slow axis)方向。如上所述，自雷射二極體115b射出的雷射光束L的發散角根據方向而不同，故而為了使自雷射二極體115b射出的雷射光束L變成平行光，需要各方向的準直透鏡。
為了使沿垂直方向(D2方向)、即高速軸方向發散的光束變平行，需要高速軸方向的焦距相對較短的準直透鏡、即FAC(Fast Axis Collimating)透鏡，為了使沿水平方向(D1方向)、即低速軸方向發散的光束變平行，需要低速軸方向的焦距相對較長的準直透鏡、即SAC(Slow Axis Collimating)透鏡。藉此，自雷射二極體115b射出的雷射光束L可藉由通過FAC透鏡及SAC透鏡而具有沿低速軸方向較長的橢圓形態的剖面。
再次參照圖1及圖2，第1雷射光源111、第2雷射光源112及第3雷射光源113射出第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3，第4雷射光源121、第5雷射光源122及第6雷射光源123射出第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6。此處，第1雷射光束L1至第6雷射光束L6可具有相同的偏振方向(polarization direction)、例如第1偏振方向。
構成第1行的雷射光源110的第1雷射光源111、第2雷射光源112及第3雷射光源113與構成第2行的雷射光源120的第4雷射光源121、第5雷射光源122及第6雷射光源123交錯地配置。藉此，第1雷射光束L1經過第4雷射光源121與第5雷射光源122之間，第2雷射光束L2經過第5雷射光源122與第6雷射光源123之間。並且，第4雷射光束L4經過第1雷射光源111 與第2雷射光源112之間，第5雷射光束L5經過第2雷射光源112與第3雷射光源113之間。
於本實施例中，構成第1行的雷射光源110的第1雷射光源111、第2雷射光源112及第3雷射光源113以具有特定尺寸h的階差的方式設置，以便第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3不干涉。並且，構成第2行的雷射光源120的第4雷射光源121、第5雷射光源122及第6雷射光源123以具有特定尺寸h的階差的方式設置，以便第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6不干涉。另外，鄰接的第1行的雷射光源110與第2行的雷射光源120設置於相同高度的平面上。
具體而言，參照圖2，基板101可包括按照特定尺寸h的階差而依序設置的第1面S1、第2面S2及第3面S3，此處，第1面S1具有最高的高度，第3面S3具有最低的高度。構成第1行的雷射光源110的第1雷射光源111、第2雷射光源112及第3雷射光源113可分別設置至基板101的第1面S1、第2面S2及第3面S3。並且，構成第2行的雷射光源120的第4雷射光源121、第5雷射光源122及第6雷射光源123可分別設置至基板101的第1面S1、第2面S2及第3面S3。因此，彼此鄰接的第1雷射光源111及第4雷射光源121可設置至第1面S1，彼此鄰接的第2雷射光源112及第5雷射光源122設置至第2面S2，並且，彼此鄰接的第3雷射光源113及第6雷射光源123設置至第3面S3。
反射鏡可配置成2行。具體而言，反射鏡可包括配置至第2行的雷射光源120的外側的第3行的反射鏡170、及配置至第1行的雷射光源110的外側的第4行的反射鏡180。此處，第3行 的反射鏡170可包括反射第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3的第1反射鏡171、第2反射鏡172及第3反射鏡173。此種第1反射鏡171、第2反射鏡172及第3反射鏡173可分別設置至基板101的第1面S1、第2面S2及第3面S3。第4行的反射鏡180可包括反射第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6的第4反射鏡181、第5反射鏡182及第6反射鏡183。此種第4反射鏡181、第5反射鏡182及第6反射鏡183可分別設置至基板101的第1面S1、第2面S2及第3面S3。
於第1雷射光源111與第1反射鏡171之間設置有第1FAC透鏡131及第1SAC透鏡151。第1FAC透鏡131發揮使自第1雷射光源111射出的第1雷射光束L1相對於高速軸方向變平行的作用，第1SAC透鏡151發揮使經由第1FAC透鏡131的第1雷射光束L1相對於低速軸方向變平行的作用。經由第1FAC透鏡131及第1SAC透鏡151的第1雷射光束L1可具有沿低速軸方向較長的橢圓形態的剖面。
於第2雷射光源112與第2反射鏡172之間設置有第2FAC透鏡132及第2SAC透鏡152，於第3雷射光源113與第3反射鏡173之間設置有第3FAC透鏡133及第3SAC透鏡153。於第4雷射光源121與第4反射鏡181之間設置有第4FAC透鏡141及第4SAC透鏡161，於第5雷射光源122與第5反射鏡182之間設置有第5FAC透鏡142及第5SAC透鏡162。並且，於第6雷射光源123與第6反射鏡183之間設置有第6FAC透鏡143及第6SAC透鏡163。第2FAC透鏡至第6FAC透鏡132、133、141、142、143可執行與上述第1FAC透鏡131相同的功能，第2SAC透鏡至第 6SAC透鏡152、153、161、162、163執行與上述第1SAC透鏡151相同的功能。
光束耦合器可包括偏振光束耦合器(polarization beam combiner)193。並且，可於第3行的反射鏡170與偏振光束耦合器193之間的路徑上設置轉換第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3的偏振方向的偏振轉換器(polarization converter)192。作為偏振轉換器192，例如可使用1/2波長板。於第1雷射光束L1至第6雷射光束L6具有第1偏振方向的情形時，經由偏振轉換器192的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3可具有與第1偏振方向垂直的第2偏振方向。另一方面，於第3行的反射鏡170與偏振轉換器192之間可更設置使第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3朝向偏振轉換器192側反射的鏡191。
於如上所述的構造的光源裝置100中，自第1雷射光源至第6雷射光源111、112、113、121、122、123射出第1雷射光束L1至第6雷射光束L6。此處，第1雷射光束L1至第6雷射光束L6可具有第1偏振方向。接著，自第1雷射光源111、第2雷射光源112及第3雷射光源113射出的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2、第3雷射光束L3由第1反射鏡171、第2反射鏡172、第3反射鏡173反射。此處，如上所述，第1雷射光源111、第2雷射光源112及第3雷射光源113以具有特定尺寸h的階差的方式設置，藉此第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3可於空間上耦合。另外，自第4雷射光源121、第5雷射光源122及第6雷射光源123射出的第4雷射光束L4、第5雷射光 束L5、第6雷射光束L6由第4反射鏡181、第5反射鏡182、第6反射鏡183反射。此處，如上所述，第4雷射光源121、第5雷射光源122及第6雷射光源123以具有特定尺寸h的階差的方式設置，藉此第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6可於空間上耦合。
圖5a是表示通過圖1的A-A'平面的雷射光束的剖面的圖。
參照圖5a，藉由以具有特定階差h的方式設置的第1行的雷射光源110而第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3於空間上耦合，藉由以具有階差的方式設置的第2行的雷射光源120而第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6於空間上耦合。此處，於空間上耦合的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3之間的間隔h與第1雷射光源111、第2雷射光源112及第3雷射光源113之間的階差尺寸h相同，於空間上耦合的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6之間的間隔h與第4雷射光源121、第5雷射光源122及第6雷射光源123之間的階差尺寸h相同。另一方面，第1雷射光束L1與第4雷射光束L4、第2雷射光束L2與第5雷射光束L5、及第3雷射光束L3與第6雷射光束L6分別具有相同的高度。
其次，於空間上耦合的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3在由鏡反射後入射至偏振轉換器192。偏振轉換器192可設置至基板101的第3面S3。此處，偏振轉換器192可發揮將入射的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3的第1偏振方向轉換成第2偏振方向的作用。此處，第2 偏振方向可垂直於第1偏振方向。具有第2偏振方向的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3藉由經由偏振轉換器192而入射至偏振光束耦合器193。另外，於空間上耦合的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6亦入射至偏振光束耦合器193，上述第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6具有第1偏振方向。
偏振光束耦合器193可使具有第1偏振方向的光束透過，且反射具有第2偏振方向的光束。偏振光束耦合器193可設置至基板101的第3面S3。藉此，具有第2偏振方向的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3由偏振光束耦合器193反射，具有第1偏振方向的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6透過偏振光束耦合器，藉此具有第2偏振方向的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3與具有第1偏振方向的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6耦合。
圖5b是表示通過圖1的B-B'平面的雷射光束的剖面的圖。
參照圖5b，具有第2偏振方向的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3與具有第1偏振方向的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6藉由偏振光束耦合器而耦合。耦合的雷射光束L1+L4、L2+L5、L3+L6之間的間隔h與第1雷射光源111、第2雷射光源112及第3雷射光源113之間的階差尺寸h或第4雷射光源121、第5雷射光源122及第6雷射光源123之間的階差尺寸h相同。
如上所述，自偏振光束耦合器193出射的耦合的雷射光束L1至雷射光束L6可藉由耦合透鏡(coupling lens)194而耦合至光纖199。
於本實施例中，第1行的雷射光源110與第2行的雷射光源120彼此交錯地配置，第3行的反射鏡170配置至第2行的雷射光源120的外側，第4行的反射鏡180配置於第1行的雷射光源110的外側。另外，第1行的雷射光源110藉由導體(未圖示)而彼此電性連接，第2行的雷射光源120藉由導體(未圖示)而彼此電性連接。此處，自第1行的雷射光源110射出的雷射光束L1、L2、L3需不受連接第2行的雷射光源120的導體的干擾而經過第2行的雷射光源120之間。另外，自第2行的雷射光源120射出的雷射光束L4、L5、L6需不受連接第1行的雷射光源110的導體的干擾而經過第1行的雷射光源110之間。
圖6a至圖6c是表示雷射光源之間的電性連接方法的圖。於圖6a至圖6c中，例示性地表示在自第4雷射光源121射出的第4雷射光束L4經過第1雷射光源111與第2雷射光源112之間的情形時電性連接第1雷射光源111與第2雷射光源112的方法。
參照圖6a，第1雷射光源111與第2雷射光源112藉由金屬線105而電性連接。金屬線105例如可包括Au、Al等，但並不限定於此。於此情形時，可藉由調節金屬線105的形狀而第4雷射光束L4經過金屬線105的下部。
參照圖6b，第1雷射光源111與第2雷射光源112藉由導電性構造物106而電性連接。導電性構造物106例如可包括導 電性環氧樹脂等，但並不限定於此。於此情形時，可藉由調節導電性構造物106的形狀而第4雷射光束L4經過導電性構造物106的下部。
參照圖6c，第1雷射光源111與第2雷射光源112藉由連接墊107而電性連接。於此情形時，可藉由調節連接墊107的高度而第4雷射光束L4經過連接墊107的上部或下部。
如上所述，於本實施例中，可藉由空間耦合及偏振耦合自雷射光源111、112、113、121、122、123射出的雷射光束L1至雷射光束L6而有效率地實現高輸出的光源裝置100。通常，為了實現高輸出，需增加雷射光源的個數。然而，於僅藉由利用階差的空間性耦合而增加雷射光源的個數的情形時，隨雷射光源的高度變化變大而光損耗增加，因此於增加雷射光源的個數方面存在極限。然而，可如本實施例般藉由空間耦合及偏振耦合雷射光束L1至雷射光束L6而將光損耗最小化，並且有效地增加雷射光源111、112、113、121、122、123的個數。
另外，於本實施例中，彼此交錯地配置第1行的雷射光源110與第2行的雷射光源120，第3行的反射鏡170及第4行的反射鏡180設置至第1行的雷射光源110及第2行的雷射光源120的外側，藉此可實現具有更精簡化的構造的光源裝置100。並且，設置至雷射光源與反射鏡之間的SAC透鏡可根據焦距而於雷射光源與反射鏡之間的路徑上設置至各種位置，另外，亦能夠以減小透鏡的像差影響為目的而設置多個。
圖7是表示本發明的另一例示性的實施例的光源裝置的俯視圖。自第1行的雷射光源210射出的雷射光束L1、L2、L3 的偏振方向與自第2行的雷射光源220射出的雷射光束L4、L5、L6的偏振方向不同，且未設置偏振轉換器，除此之外，圖7所示的光源裝置200與圖1所示的光源裝置100相同。
參照圖7，構成第1行的雷射光源210的第1雷射光源211、第2雷射光源212及第3雷射光源213可射出具有第1偏振方向的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3。此處，第1雷射光源211、第2雷射光源212及第3雷射光源213可按照特定尺寸的階差而分別設置至基板201的第1面S1、第2面S2及第3面S3。並且，構成第2行的雷射光源220的第4雷射光源221、第5雷射光源222及第6雷射光源223可射出具有與第1偏振方向垂直的第2偏振方向的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6。此處，第4雷射光源221、第5雷射光源222及第6雷射光源223可按照特定尺寸的階差而分別設置至基板201的第1面S1、第2面S2及第3面S3。
第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3於經由第1FAC透鏡231、第2FAC透鏡232及第3FAC透鏡233與第1SAC透鏡251、第2SAC透鏡252及第3SAC透鏡253後，由第3行的反射鏡270(即第1反射鏡271、第2反射鏡272及第3反射鏡273)反射。此處，第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3可於空間上耦合。並且，第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6於經由第4FAC透鏡241、第5FAC透鏡242及第6FAC透鏡243、與第4SAC透鏡261、第5SAC透鏡262及第6SAC透鏡263後，由第4行的反射鏡280(即第4反射鏡281、第5反射鏡282及第6反射鏡283)反射。此處，第 4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6可於空間上耦合。
接著，具有第1偏振方向的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3於由鏡291反射後入射至偏振光束耦合器293，具有第2偏振方向的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6亦入射至偏振光束耦合器293。偏振光束耦合器293反射具有第1偏振方向的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3，使具有第2偏振方向的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6透過，藉此具有第2偏振方向的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3可與具有第1偏振方向的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6耦合。
以此方式耦合的第1雷射光束L1至第6雷射光束L6可藉由耦合透鏡294而耦合至光纖299。
圖8是表示本發明的又一例示性的實施例的光源裝置的俯視圖。並且，圖9是圖8所示的光源裝置的側視圖。圖8及圖9所示的光源裝置300除於鄰接的第1行的雷射光源310與第2行的雷射光源320之間存在階差以外，與圖1所示的光源裝置100相同。
參照圖8，光源裝置300包括設置至基板301上的雷射光源、反射鏡及光束耦合器。雷射光源可包括彼此隔開而對向地配置的第1行的雷射光源310與第2行的雷射光源320。第1行的雷射光源310可包括第1雷射光源311、第2雷射光源312及第3雷射光源313。第2行的雷射光源320可包括第4雷射光源321、第 5雷射光源322及第6雷射光源323。此處，第1行的雷射光源310與第2行的雷射光源320可彼此交錯地配置。藉此，第1雷射光束L1經過第4雷射光源321與第5雷射光源322之間，第2雷射光束L2經過第5雷射光源322與第6雷射光源323之間。另外，第4雷射光束L4經過第1雷射光源311與第2雷射光源312之間，第5雷射光束L5經過第2雷射光源312與第3雷射光源313之間。
構成第1行的雷射光源310的第1雷射光源311、第2雷射光源312及第3雷射光源313射出第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3，構成第2行的雷射光源320的第4雷射光源321、第5雷射光源322及第6雷射光源323射出第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6。此處，第1雷射光束L1至第6雷射光束L6可具有相同的偏振方向、例如第1偏振方向。
構成第1行的雷射光源310的第1雷射光源311、第2雷射光源312及第3雷射光源313以具有特定尺寸h的階差的方式設置，以便第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3不干涉。並且，構成第2行的雷射光源320的第4雷射光源321、第5雷射光源322及第6雷射光源323以具有特定尺寸h的階差的方式設置，以便第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6不干涉。另外，鄰接的第1行的雷射光源310與第2行的雷射光源320亦以具有特定尺寸h的階差的方式設置。
如圖9所示，基板301可包括按照特定尺寸h的階差而依序設置的第1面S1至第6面S6，此處，第1面S1具有最高的高度，第6面S6具有最低的高度。構成第1行的雷射光源310的 第1雷射光源311、第2雷射光源312及第3雷射光源313可分別設置至基板301的第1面S1、第3面S3及第5面S5。並且，構成第2行的雷射光源320的第4雷射光源321、第5雷射光源322及第6雷射光源323可分別設置至基板301的第2面S2、第4面S4及第6面S6。
反射鏡可包括配置至第2行的雷射光源320的外側的第3行的反射鏡370、與配置至第1行的雷射光源310的外側的第4行的反射鏡380。此處，第3行的反射鏡370可包括反射第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3的第1反射鏡371、第2反射鏡372及第3反射鏡373，第4行的反射鏡380可包括反射第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6的第4反射鏡381、第5反射鏡382及第6反射鏡383。此處，第1反射鏡371、第2反射鏡372及第3反射鏡373可分別設置至基板301的第1面S1、第3面S3及第5面S5，第4反射鏡381、第5反射鏡382及第6反射鏡383可分別設置至基板301的第2面S2、第4面S4及第6面S6。
可於第1雷射光源311與第1反射鏡371之間設置第1FAC透鏡331及第1SAC透鏡351，可於第2雷射光源312與第2反射鏡372之間設置第2FAC透鏡332及第2SAC透鏡352，可於第3雷射光源313與第3反射鏡373之間設置第3FAC透鏡333及第3SAC透鏡353。並且，可於第4雷射光源321與第4反射鏡381之間設置第4FAC透鏡341及第4SAC透鏡361，可於第5雷射光源322與第5反射鏡382之間設置第5FAC透鏡342及第5SAC透鏡362，可於第6雷射光源323與第6反射鏡383之間設置第 6FAC透鏡343及第6SAC透鏡363。
光束耦合器可包括偏振光束耦合器393。並且，可於第3行的反射鏡370與偏振光束耦合器393之間設置轉換第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3的偏振方向的偏振轉換器392。作為上述偏振轉換器392，例如可使用1/2波長板。如上所述，於第1雷射光束L1至第6雷射光束L6具有第1偏振方向的情形時，經由偏振轉換器392的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3可具有與第1偏振方向垂直的第2偏振方向。另一方面，於第3行的反射鏡370與偏振轉換器392之間可更設置使第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3朝向偏振轉換器392側反射的鏡391。
於如上所述的構造的光源裝置300中，自第1雷射光源至第6雷射光源311、312、313、321、322、323射出具有第1偏振方向的第1雷射光束L1至第6雷射光束L6。接著，第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3可由第1反射鏡371、第2反射鏡372及第3反射鏡373反射，此處，第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3於空間上耦合。另外，第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6可由第4反射鏡381、第5反射鏡382及第6反射鏡383反射，此處，第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6於空間上耦合。
圖10a是表示通過圖8的A-A'平面的雷射光束的剖面的圖。
參照圖10a，第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3於空間上耦合，此處，第1雷射光束L1、第2雷射 光束L2及第3雷射光束L3之間的間隔2h與第1雷射光源311、第2雷射光源312及第3雷射光源313之間的階差尺寸2h相同。另外，第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6於空間上耦合，此處，第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6之間的間隔2h與第4雷射光源321、第5雷射光源322及第6雷射光源323之間的階差尺寸2h相同。
其次，於空間上耦合的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3在由鏡391反射後入射至偏振轉換器392。此處，偏振轉換器392將入射的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3的第1偏振方向轉換成第2偏振方向。第2偏振方向可垂直於第1偏振方向。具有第2偏振方向的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3藉由偏振轉換器392而入射至偏振光束耦合器393。並且，於空間上耦合的具有第1偏振方向的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6亦入射至偏振光束耦合器393。
偏振光束耦合器393反射具有第2偏振方向的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3，使具有第1偏振方向的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6透過，藉此具有第2偏振方向的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3與具有第1偏振方向的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6耦合。
圖10b是表示通過圖8的B-B'平面的雷射光束的剖面的圖。
參照圖10b，具有第2偏振方向的第1雷射光束L1、第2 雷射光束L2及第3雷射光束L3與具有第1偏振方向的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6藉由偏振光束耦合器393而耦合。此處，因鄰接的第1行的雷射光源310與第2行的雷射光源320之間的階差而第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3與第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6上下交替地設置。此種雷射光束之間的間隔h可為鄰接的第1行的雷射光源310與第2行的雷射光源320之間的階差尺寸h。並且，以此方式耦合的雷射光束L1至雷射光束L6可藉由耦合透鏡394而耦合至光纖399。
另一方面，以上對第1雷射光源311、第4雷射光源321、第2雷射光源312、第5雷射光源322、第3雷射光源313及第6雷射光源323按照特定尺寸h的階差而依序設置的情形進行了說明。然而，第1行的雷射光源310與第2行的雷射光源320可利用階差而實現各種配置，並不限定於此。
圖11a及圖11b是表示通過圖8的A-A'平面及B-B'平面的雷射光束的變形例的圖。於圖11a中表示如下情形：第1雷射光源、第2雷射光源及第3雷射光源按照特定尺寸的階差而設置，從而第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3於空間上耦合，第4雷射光源、第5雷射光源及第6雷射光源按照特定尺寸的階差而設置，從而第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6於空間上耦合。此處，第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6可形成於低於第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3的位置。並且，於圖11b中表示如下情形：在圖11a所示的狀態下，具有第2偏振方向的第1 雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3與具有第1偏振方向的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6藉由偏振光束耦合器而耦合。
另一方面，於圖8所示的光源裝置300中，對雷射光源311、312、313、321、322、323射出具有相同的偏振方向、例如第1偏振方向的第1雷射光束L1至第6雷射光束L6的情形進行了說明。然而，與圖7所示的構成相似地，亦可存在如下情形：第1雷射光源311、第2雷射光源312及第3雷射光源313射出具有第1偏振方向的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3，第4雷射光源321、第5雷射光源322及第6雷射光源323射出具有第2偏振方向的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6。於此情形時，未設置圖8所示的偏振轉換器392。
圖12是表示本發明的又一例示性的實施例的光源裝置的俯視圖。
參照圖12，光源裝置400包括設置至基板401上的雷射光源、反射鏡及光束耦合器。雷射光源可包括彼此隔開而對向地配置的第1行的雷射光源410與第2行的雷射光源420。第1行的雷射光源410可包括第1雷射光源411、第2雷射光源412及第3雷射光源413。第2行的雷射光源420可包括第4雷射光源421、第5雷射光源422及第6雷射光源423。此處，第1行的雷射光源410與第2行的雷射光源420可彼此交錯地配置。
構成第1行的雷射光源410的第1雷射光源411、第2雷射光源412及第3雷射光源413射出第1雷射光束L1、第2雷射 光束L2及第3雷射光束L3，構成第2行的雷射光源420的第4雷射光源421、第5雷射光源422及第6雷射光源423射出第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6。此處，第1雷射光束L1至第6雷射光束L6可具有相同的波長範圍。
於圖12所示的光源裝置400中，雷射光源411、412、413、421、422、423的構成與圖1相同。具體而言，第1雷射光源411、第2雷射光源412及第3雷射光源413以具有特定尺寸的階差的方式設置，以便第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3不干涉。此處，第1雷射光源411、第2雷射光源412及第3雷射光源413可分別設置至基板401的第1面S1、第2面S2及第3面S3。第4雷射光源421、第5雷射光源422及第6雷射光源423以具有特定尺寸的階差的方式設置，以便第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6不干涉。此處，第4雷射光源421、第5雷射光源422及第6雷射光源423可分別設置至基板401的第1面S1、第2面S2及第3面S3。彼此鄰接的第1行的雷射光源410與第2行的雷射光源420設置於相同高度的平面上。
反射鏡可包括配置至第2行的雷射光源420的外側的第3行的反射鏡470、與配置至第1行的雷射光源410的外側的第4行的反射鏡480。此處，第3行的反射鏡470可包括反射第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3的第1反射鏡471、第2反射鏡472及第3反射鏡473，第4行的反射鏡480可包括反射第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6的第4反射鏡481、第5反射鏡482及第6反射鏡483。
可於第1雷射光源411與第1反射鏡471之間設置第1FAC透鏡431及第1SAC透鏡451，可於第2雷射光源412與第2反射鏡472之間設置第2FAC透鏡432及第2SAC透鏡452，可於第3雷射光源413與第3反射鏡473之間設置第3FAC透鏡433及第3SAC透鏡453。並且，可於第4雷射光源421與第4反射鏡481之間設置第4FAC透鏡441及第4SAC透鏡461，可於第5雷射光源422與第5反射鏡482之間設置第5FAC透鏡442及第5SAC透鏡462，可於第6雷射光源423與第6反射鏡483之間設置第6FAC透鏡443及第6SAC透鏡463。
光束耦合器可包括耦合不同的波長的光束的波長光束耦合器493。作為此種波長光束耦合器493，例如可使用分色鏡(dichroic mirror)，但並不限定於此。並且，可於第3行的反射鏡470與波長光束耦合器493之間設置第1波長選擇元件495，可於第4行的反射鏡480與波長光束耦合器493之間設置第2波長選擇元件496。
第1波長選擇元件495可於入射的光束的波長範圍中僅選擇性地使第1波長範圍透過，第2波長選擇元件496可於入射的光束的波長範圍中僅選擇性地使第2波長範圍透過。作為此種第1波長選擇元件495及第2波長選擇元件496，例如可使用VBG(Volume Bragg Grating)。
於如上所述的構造的光源裝置400中，自第1雷射光源至第6雷射光源411、412、413、421、422、423射出第1雷射光束L1至第6雷射光束L6。此處，第1雷射光束L1至第6雷射光束L6可具有相同的波長範圍。然而，並非必須限定於此。接著， 第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3可由第1反射鏡471、第2反射鏡472及第3反射鏡473反射，此處，第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3於空間上耦合。另外，第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6可由第4反射鏡481、第5反射鏡482及第6反射鏡483反射，此處，第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6於空間上耦合。
其次，第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3入射至第1波長選擇元件495。第1波長選擇元件495於第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3的波長範圍中僅選擇性地使第1波長範圍透過。如上所述，具有第1波長範圍的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3藉由經由第1波長選擇元件495而由鏡491反射後入射至波長光束耦合器493。並且，第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6入射至第2波長選擇元件496。第2波長選擇元件496於第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6的波長範圍中僅選擇性地使第2波長範圍透過。具有第2波長範圍的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6藉由經由此種第2波長選擇元件而入射至波長光束耦合器493。
波長光束耦合器493反射具有第1波長範圍的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3，使具有第2波長範圍的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6透過，藉此具有第1波長範圍的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3可與具有第2波長範圍的第4雷射光束L4、 第5雷射光束L5及第6雷射光束L6耦合。並且，以此方式耦合的雷射光束L1至雷射光束L6可藉由耦合透鏡494而耦合至光纖499。
於本實施例的光源裝置400中，彼此交錯地配置2行雷射光源411、412、413、421、422、423，將反射鏡471、472、473、481、482、483設置至雷射光源411、412、413、421、422、423的外側，藉此可實現更精簡化的構造。另外，亦可耦合具有不同的波長範圍的雷射光束L1至雷射光束L6而入射至光纖。
於圖12所示的光源裝置中，對彼此鄰接的第1行的雷射光源410與第2行的雷射光源420設置於相同高度的平面上的情形進行了說明。然而，與圖8及圖9所示的構成相似地，彼此鄰接的第1行的雷射光源410與第2行的雷射光源420亦能夠以具有階差的方式設置，除此之外，雷射光源411、412、413、421、422、423亦可設置成各種形態。
圖13是表示本發明的又一例示性的實施例的光源裝置的俯視圖。自第1行的雷射光源510射出的雷射光束L1、L2、L3的波長範圍與自第2行的雷射光源520射出的雷射光束L4、L5、L6的波長範圍不同，且未設置第1波長選擇元件及第2波長選擇元件，除此之外，圖13所示的光源裝置500與圖12所示的光源裝置400相同。
參照圖13，構成第1行的雷射光源510的第1雷射光源511、第2雷射光源512及第3雷射光源513可射出具有第1波長範圍的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3。此處，第1雷射光源511、第2雷射光源512及第3雷射光源513 可分別設置至基板501的第1面S1、第2面S2及第3面S3。並且，構成第2行的雷射光源520的第4雷射光源521、第5雷射光源522及第6雷射光源523可射出具有第2波長範圍的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6。此處，第4雷射光源521、第5雷射光源522及第6雷射光源523可分別設置至基板501的第1面S1、第2面S2及第3面S3。
第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3於經由第1FAC透鏡531、第2FAC透鏡532及第3FAC透鏡533、與第1SAC透鏡551、第2SAC透鏡552及第3SAC透鏡553後，由第3行的反射鏡570(即第1反射鏡571、第2反射鏡572及第3反射鏡573)反射。此處，第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3可於空間上耦合。並且，第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6於經由第4FAC透鏡541、第5FAC透鏡542及第6FAC透鏡543、與第4SAC透鏡561、第5SAC透鏡562及第6SAC透鏡563後，由第4行的反射鏡580(即第4反射鏡581、第5反射鏡582及第6反射鏡583)反射。此處，第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6可於空間上耦合。
接著，具有第1波長範圍的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3於由鏡591反射後入射至波長光束耦合器593，具有第2波長範圍的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6亦入射至波長光束耦合器593。波長光束耦合器593反射具有第1波長範圍的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3，使具有第2波長範圍的第4雷射光束 L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6透過，藉此具有第1波長範圍的第1雷射光束L1、第2雷射光束L2及第3雷射光束L3可與具有第2波長範圍的第4雷射光束L4、第5雷射光束L5及第6雷射光束L6耦合。以此方式耦合的第1雷射光束至第6雷射光束可藉由耦合透鏡594而耦合至光纖599。
根據上述實施例，可藉由將自雷射光源射出的雷射光束空間性耦合及偏振性耦合而實現高效率及高輸出的光源裝置。另外，彼此交錯地配置雷射光源，將反射鏡設置至雷射光源的外側，藉此可製作更精簡化的構造的光源裝置。另外，亦可耦合具有不同的波長範圍的雷射光束而入射至光纖。
以上，對本發明的實施例進行了說明，但上述實施例僅為示例，於本領域內具有常識者應理解，可藉此實現各種變形及等同的其他實施例。

Claims (16)

  1. 一種光源裝置，其包括： 第1行的雷射光源與第2行的雷射光源，彼此對向地配置； 第3行的反射鏡，反射自所述第1行的雷射光源射出的雷射光束，配置至所述第2行的雷射光源的外側； 第4行的反射鏡，反射自所述第2行的雷射光源射出的雷射光束，配置至所述第1行的雷射光源的外側；及 光束耦合器，將由所述第3行的反射鏡反射的雷射光束與由所述第4行的反射鏡反射的雷射光束耦合；且 所述第1行的雷射光源與所述第2行的雷射光源交錯地配置， 所述第1行的雷射光源以彼此具有階差的方式設置，所述第2行的雷射光源以彼此具有階差的方式設置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光源裝置，其中彼此鄰接的一對所述第1行的雷射光源與所述第2行的雷射光源設置至相同高度的平面上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的光源裝置，其中彼此鄰接的一對所述第1行的雷射光源與所述第2行的雷射光源以彼此具有階差的方式設置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光源裝置，其中於所述第1行的雷射光源與所述第3行的反射鏡之間、及所述第2行的雷射光源與所述第4行的反射鏡之間設置快軸準直透鏡。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的光源裝置，其中於所述第3行的反射鏡與所述快軸準直透鏡之間、及所述第4行的反射鏡與所述快軸準直透鏡之間設置慢軸準直透鏡。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的光源裝置，其中所述光束耦合器包括偏振光束耦合器，於所述第3行的反射鏡與所述光束耦合器之間設置偏振轉換器。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的光源裝置，其中所述光束耦合器包括波長光束耦合器，於所述第3行的反射鏡與所述光束耦合器之間設置第1波長選擇元件，於所述第4行的反射鏡與所述光束耦合器之間設置第2波長選擇元件。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的光源裝置，其更包括將藉由所述光束耦合器耦合的雷射光束耦合至光纖的耦合透鏡。
  9. 一種光源裝置，其包括： 第1行的雷射光源與第2行的雷射光源，彼此對向地配置； 第3行的反射鏡，反射自所述第1行的雷射光源射出的雷射光束，配置至所述第2行的雷射光源的外側； 第4行的反射鏡，反射自所述第2行的雷射光源射出的雷射光束，配置至所述第1行的雷射光源的外側；及 偏振光束耦合器，將由所述第3行的反射鏡反射的雷射光束與由所述第4行的反射鏡反射的雷射光束耦合；且 所述第1行的雷射光源與所述第2行的雷射光源交錯地配置， 所述第1行的雷射光源以彼此具有階差的方式設置，所述第2行的雷射光源以彼此具有階差的方式設置。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的光源裝置，其中自所述第1行的雷射光源射出的雷射光束與自所述第2行的雷射光源射出的雷射光束具有相同的偏振方向。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的光源裝置，其中於所述第3行的反射鏡與所述光束耦合器之間設置偏振轉換器。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的光源裝置，其中自所述第1行的雷射光源射出的雷射光束與自所述第2行的雷射光源射出的雷射光束具有不同的偏振方向。
  13. 一種光源裝置，其包括： 第1行的雷射光源與第2行的雷射光源，彼此對向地配置； 第3行的反射鏡，反射自所述第1行的雷射光源射出的雷射光束，配置至所述第2行的雷射光源的外側； 第4行的反射鏡，反射自所述第2行的雷射光源射出的雷射光束，配置至所述第1行的雷射光源的外側；及 波長光束耦合器，將由所述第3行的反射鏡反射的雷射光束與由所述第4行的反射鏡反射的雷射光束耦合；且 所述第1行的雷射光源與所述第2行的雷射光源交錯地配置， 所述第1行的雷射光源以彼此具有階差的方式設置，所述第2行的雷射光源以彼此具有階差的方式設置。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的光源裝置，其中自所述第1行的雷射光源射出的雷射光束與自所述第2行的雷射光源射出的雷射光束具有相同的波長範圍。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的光源裝置，其中於所述第3行的反射鏡與所述光束耦合器之間設置第1波長選擇元件，於所述第4行的反射鏡與所述光束耦合器之間設置第2波長選擇元件。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的光源裝置，其中所述第1波長選擇元件及第2波長選擇元件包括體布勒格光柵。
TW107113878A 2017-10-17 2018-04-24 具有高輸出功率的光源裝置 TWI667506B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170134810A KR20190043021A (ko) 2017-10-17 2017-10-17 고출력 광원 장치
??10-2017-0134810 2017-10-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201917430A TW201917430A (zh) 2019-05-01
TWI667506B true TWI667506B (zh) 2019-08-01

Family

ID=66173773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107113878A TWI667506B (zh) 2017-10-17 2018-04-24 具有高輸出功率的光源裝置

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20190043021A (zh)
TW (1) TWI667506B (zh)
WO (1) WO2019078431A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021034530A (ja) * 2019-08-23 2021-03-01 株式会社フジクラ レーザモジュール及びファイバレーザ装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202548385U (zh) * 2011-12-02 2012-11-21 北京工业大学 一种平台式折转反射单管半导体激光器光纤耦合模块
CN202600259U (zh) * 2012-01-16 2012-12-12 北京凯普林光电科技有限公司 一种将多路分立半导体激光耦合入单根光纤的耦合系统
CN203909406U (zh) * 2014-05-07 2014-10-29 武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司 一种半导体激光器偏振合束装置
CN104836119A (zh) * 2015-05-26 2015-08-12 深圳市创鑫激光股份有限公司 光纤耦合激光器
WO2016118849A2 (en) * 2015-01-22 2016-07-28 Trumpf Photonics, Inc. Arrangement of multiple diode laser module and method of operating the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006093586A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Sony Corp レーザ装置、レーザ光の合波方法、画像表示装置、結合素子及びその製造方法
JP5178523B2 (ja) * 2005-11-14 2013-04-10 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 薄く且つ高効率の光視準デバイス
KR20100044429A (ko) * 2008-10-22 2010-04-30 (주)레이저웨이브전자 레이저 다이오드 어레이의 자연 편광을 이용한 레이저 광의결합 구조
KR101569441B1 (ko) * 2013-09-06 2015-11-16 (주)코셋 레이저 다이오드 모듈
KR101455800B1 (ko) * 2013-09-06 2014-11-03 (주)코셋 레이저 다이오드 모듈 및 이에 이용되는 광학구조물

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202548385U (zh) * 2011-12-02 2012-11-21 北京工业大学 一种平台式折转反射单管半导体激光器光纤耦合模块
CN202600259U (zh) * 2012-01-16 2012-12-12 北京凯普林光电科技有限公司 一种将多路分立半导体激光耦合入单根光纤的耦合系统
CN203909406U (zh) * 2014-05-07 2014-10-29 武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司 一种半导体激光器偏振合束装置
WO2016118849A2 (en) * 2015-01-22 2016-07-28 Trumpf Photonics, Inc. Arrangement of multiple diode laser module and method of operating the same
CN104836119A (zh) * 2015-05-26 2015-08-12 深圳市创鑫激光股份有限公司 光纤耦合激光器

Also Published As

Publication number Publication date
TW201917430A (zh) 2019-05-01
KR20190043021A (ko) 2019-04-25
WO2019078431A1 (ko) 2019-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6739154B2 (ja) 光モジュール
US7668214B2 (en) Light source
EP2403078B1 (en) Beam combining light source
US8711894B2 (en) High brightness laser diode module
JP6200642B2 (ja) 光学装置
US20120002395A1 (en) Beam combining light source
JP5837015B2 (ja) 半導体レーザモジュール及びその製造方法
JP2008501144A (ja) 光ファイバへの２次元のレーザアレイスタックの出力の最適な整合
KR101905102B1 (ko) 광섬유와 결합된 복층 단차 배열 구조의 레이져 다이오드 모듈
US20160231581A1 (en) Multiple Laser Optical Assembly
JP6231389B2 (ja) 半導体光素子及び光モジュール
TWI667506B (zh) 具有高輸出功率的光源裝置
JP2019165120A (ja) 光モジュール
JP2015173213A (ja) 赤色レーザ光源モジュール
KR102109079B1 (ko) 포물경을 사용한 고출력 레이저 다이오드 모듈
JP2014120621A (ja) 半導体レーザ装置
JP2019046830A (ja) 光モジュール
KR102150701B1 (ko) 단일 패키지 광원 장치 및 이를 포함하는 레이저 장치
KR20190126268A (ko) 고출력 광원 장치
KR102215365B1 (ko) 고출력 레이저 다이오드 모듈
JP7440492B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP6479293B1 (ja) 光送信デバイス
JP7031456B2 (ja) 波長多重通信モジュール
JP7041362B2 (ja) 光源ユニット
JP2004037704A (ja) 光スイッチモジュールおよびその製造方法