WO2023032904A1 - 半導体レーザモジュールおよびレーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

半導体レーザモジュール（１０）は、内部に冷却水を流すことが可能な水路（４０）を有するマニホールド（３３）と、マニホールド（３３）の上に配置されるヒートシンク（１１）と、ヒートシンク（１１）の第１領域に配置される第１電極と、第１電極の上に配置される絶縁層と、ヒートシンク（１１）の第１領域とは異なる第２領域に配置されるサブマウントと、サブマウントの上に配置され、レーザ光を出射するレーザダイオード素子と、レーザダイオード素子の上に配置される給電構造体と、絶縁層の上および給電構造体の上に接するように設けられる第２電極と、を備える。水路（４０）は、マニホールド（３３）の内部で、角部を有さない連続的な曲面によって構成されるカーブ部（４１２，４２２）を有する。

Description

半導体レーザモジュールおよびレーザ加工装置

　本開示は、レーザ光を出力する半導体レーザモジュールおよびレーザ加工装置に関する。

　レーザ加工装置用の光源に代表される高出力のレーザ装置では、複数の半導体レーザモジュールから発振光を光学結合することで高い出力光を得ている。さらなる出力を得るためには、半導体レーザモジュールの数を増やすか、あるいは１つ当たりの半導体レーザモジュールの出力を増やすか、のいずれかで対処される。半導体レーザモジュールの数を増やした場合には、レーザ装置が大型化してしまうため、１つ当たりの半導体レーザモジュールの出力を増やすことが望ましい。半導体レーザモジュールの高出力化は、発熱量の増加を伴うため、レーザダイオード素子の駆動温度上昇による出力特性および長期信頼性に課題がある。このため、高排熱性能を有した半導体レーザモジュールの構造が開発されてきた。

　特許文献１には、レーザダイオード素子の下面側だけでなく、上面側の冷却効率を高めた半導体レーザモジュールが開示されている。特許文献１に記載の半導体レーザモジュールは、マニホールドと、マニホールドの上面に接触して設けられるヒートシンクと、ヒートシンクの上面の一部に設けられる第１電極と、ヒートシンクと対向し、第１電極と伝熱可能な絶縁層を介して第１電極の上面に設けられる第２電極と、を備える。また、特許文献１に記載の半導体レーザモジュールは、ヒートシンク上の第１電極が配置されていない他の部分に設けられ、第１電極と電気的に接続されるサブマウントと、サブマウントの上面に設けられるレーザダイオード素子と、を備える。レーザダイオード素子の上面は、第２電極と電気的に接続される。特許文献１に記載の半導体レーザモジュールでは、ヒートシンクのレーザダイオード素子が配置される領域の下方に冷却水を循環させる第１流路と、マニホールドの第１電極が配置される領域の下方に冷却水を循環させ、第１流路とは異なる第２流路と、が設けられる。

　このような構成によって、レーザダイオード素子で発生した熱は、サブマウントおよびヒートシンクを介して第１流路を流れる冷却水によって排出されるとともに、第２電極、絶縁層、第１電極、ヒートシンクおよびマニホールドを経由して第２流路を流れる冷却水によっても排出される。

国際公開第２０１９／００９１７２号

　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、マニホールドの内部での第１流路および第２流路における向きの変更は直角方向に行われる。流路に直角に曲がる角部がある場合には、圧力損失が増大することが知られている。このため、流路における圧力損失の低減が求められていた。

　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、マニホールドの内部に流す冷却水の圧力損失を従来に比して減少させることができる半導体レーザモジュールを得ることを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る半導体レーザモジュールは、マニホールドと、ヒートシンクと、第１電極と、絶縁層と、サブマウントと、レーザダイオード素子と、給電構造体と、第２電極と、を備える。マニホールドは、内部に冷却水を流すことが可能な水路を有する。ヒートシンクは、マニホールドの上に配置され、マニホールドの水路との間で冷却水を循環させることが可能である。第１電極は、ヒートシンクの第１領域に配置される。絶縁層は、第１電極の上に配置される。サブマウントは、ヒートシンクの第１領域とは異なる第２領域に配置され、導電性および熱伝導性を有する。レーザダイオード素子は、サブマウントの上に配置され、レーザ光を出射する。給電構造体は、レーザダイオード素子の上に配置され、導電性および熱伝導性を有する。第２電極は、絶縁層の上および給電構造体の上に接するように設けられる。水路は、マニホールドの内部で、角部を有さない連続的な曲面によって構成されるカーブ部を有する。

　本開示によれば、マニホールドの内部に流す冷却水の圧力損失を従来に比して減少させることができるという効果を奏する。

実施の形態１に係る半導体レーザモジュールの構成の一例を模式的に示す斜視図 実施の形態１に係る半導体レーザモジュールの構成の一例を模式的に示す一部断面図 実施の形態１に係る半導体レーザモジュールの構成の一例を模式的に示す正面図 実施の形態１に係る半導体レーザモジュールのマニホールドの構成の一例を模式的に示す上面図 実施の形態１に係る半導体レーザモジュールのマニホールドの構成の一例を模式的に示す断面図であり、図４のＶ－Ｖ断面図 実施の形態１に係る半導体レーザモジュールで使用されるマニホールドの製造方法の一例を模式的に示す図 実施の形態１および従来例の半導体レーザモジュールのマニホールドにおける水路の構成を模式的に示す断面図 実施の形態２に係る半導体レーザモジュールのマニホールドの構成の一例を模式的に示す側面図 実施の形態２に係る半導体レーザモジュールのマニホールドの構成の一例を模式的に示す断面図であり、図８のＩＸ－ＩＸ断面図 実施の形態２に係る半導体レーザモジュールで使用されるマニホールドの製造方法の一例を模式的に示す図 半導体レーザモジュールのマニホールドにおける水路の従来例を示す断面図 実施の形態３に係る半導体レーザモジュールのマニホールドの構成の一例を模式的に示す上面図 実施の形態３に係る半導体レーザモジュールのマニホールドの構成の一例を模式的に示す断面図であり、図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ断面図 半導体レーザモジュールのマニホールドにおける水路の従来例を示す断面図 実施の形態４に係るレーザ加工装置の構成の一例を模式的に示す図 実施の形態４に係るレーザ加工装置で使用されるレーザ発振器の構成の一例を模式的に示す図

　以下に、本開示の実施の形態に係る半導体レーザモジュールおよびレーザ加工装置を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る半導体レーザモジュールの構成の一例を模式的に示す斜視図である。図２は、実施の形態１に係る半導体レーザモジュールの構成の一例を模式的に示す一部断面図である。図３は、実施の形態１に係る半導体レーザモジュールの構成の一例を模式的に示す正面図である。以下では、レーザ光Ｌの出射方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸に垂直な方向で、半導体レーザモジュール１０を構成する部材が積層される方向をＹ軸方向とし、Ｚ軸およびＹ軸の両方に垂直な方向をＸ軸方向とする。また、Ｙ軸方向の２つの相対的な位置関係は、上下を用いて表現される。さらに、Ｚ軸方向に垂直な面で、レーザダイオード素子１６が設けられる方が正面であるとする。Ｚ軸方向の２つの相対的な位置関係は、前後を用いて表現される。図２は、図１のＹＺ断面に対応する。また、図３では、ファスト軸コリメータ（Fast　Axis　Collimator：ＦＡＣ）３１およびスロウ軸コリメータ（Slow　Axis　Collimator：ＳＡＣ）３２を除いた状態の正面図を示している。

　半導体レーザモジュール１０は、ヒートシンク１１と、アノード電極１２と、絶縁シート１３と、カソード電極１４と、サブマウント１５と、レーザダイオード素子１６と、給電構造体１７と、を備える。

　ヒートシンク１１は、レーザダイオード素子１６の温度上昇を抑えるための放熱部材である。ヒートシンク１１は、後述するマニホールド３３の上に配置され、マニホールド３３の水路との間で冷却水を循環させることが可能な部材である。ヒートシンク１１は、Ｚ軸方向に延在した平板状または直方体状の構造を有する。ヒートシンク１１は、熱伝導性の良好な材料によって構成される。またここでは、ヒートシンク１１は、導電性を有する材料によって構成される。一例では、ヒートシンク１１は、銅（Ｃｕ）によって構成されることが望ましい。また、ヒートシンク１１の内部には、冷却水を流す水路が設けられている。ヒートシンク１１の上面は、第１領域に対応する電極配置領域Ｒ１と、第２領域に対応する素子配置領域Ｒ２と、を有する。

　ヒートシンク１１の電極配置領域Ｒ１には、ＸＹ面内でＬ字状を有するアノード電極１２が配置される。アノード電極１２は、一例では、ヒートシンク１１の電極配置領域Ｒ１に図示しない接着剤によって固定される。接着剤は、アノード電極１２とヒートシンク１１との間で電気的な接続性を保つために、導電性の接着剤が使用される。アノード電極１２は、ＹＺ面と平行な板状の第１部分１２１と、ＺＸ面と平行な板状の第２部分１２２と、を有するＬ字型の部材によって構成される。アノード電極１２は、図示しない電源と接続され、レーザダイオード素子１６に電流を供給する電極である。アノード電極１２は、レーザダイオード素子１６のＰ型半導体側に接続される。アノード電極１２とヒートシンク１１とは、電気的に接続される。アノード電極１２の一例は、銅である。一例では、アノード電極１２は、第１電極に対応する。

　カソード電極１４は、アノード電極１２の第２部分１２２上に絶縁シート１３を介して配置される。カソード電極１４は、ＺＸ面内で、ヒートシンク１１とほぼ同様の形状およびサイズを有している。つまり、カソード電極１４は、ＺＸ面において、Ｚ軸方向にアノード電極１２の第２部分１２２よりもＺ軸の正方向側である前方に張り出した構造を有する。Ｘ軸方向において、カソード電極１４は、アノード電極１２の第１部分１２１と接触しないように、間隔をおいて配置される。カソード電極１４は、図示しない電源と接続され、レーザダイオード素子１６に電流を供給する電極である。カソード電極１４は、レーザダイオード素子１６のＮ型半導体側に接続される。カソード電極１４は、レーザダイオード素子１６で生じた熱を放熱する機能も有する。カソード電極１４の一例は、銅である。一例では、カソード電極１４は、第２電極に対応する。

　絶縁シート１３は、アノード電極１２の第２部分１２２上に配置され、アノード電極１２とカソード電極１４とを絶縁するために設けられる絶縁層である。一例では、絶縁シート１３は、アノード電極１２の第２部分１２２よりも小さいサイズを有する。絶縁シート１３は、第２部分１２２上に、第２部分１２２内に収まるように配置され、第２部分１２２上および絶縁シート１３上と、カソード電極１４と、の間が図示しない接着剤によって接着される。接着剤には、アノード電極１２とカソード電極１４とを電気的に絶縁するため、導電性を有さない、絶縁性の接着剤が使用される。

　ヒートシンク１１の素子配置領域Ｒ２には、サブマウント１５を介してレーザダイオード素子１６が配置される。サブマウント１５は、ヒートシンク１１の素子配置領域Ｒ２上に固定される。一例では、サブマウント１５は、図示しない導電性の接着剤によってヒートシンク１１に固定される。サブマウント１５は、ヒートシンク１１とレーザダイオード素子１６との間の線膨張率の違いによってレーザダイオード素子１６に発生する応力を緩和するための中間部材である。つまり、サブマウント１５は、レーザダイオード素子１６の線膨張率とヒートシンク１１の線膨張率との間の線膨張率を有することが望ましい。また、サブマウント１５は、レーザダイオード素子１６からの熱をヒートシンク１１へと伝えるために、熱伝導性を有するとともに、ヒートシンク１１を介してアノード電極１２と電気的な接続を得るために、導電性を有する。サブマウント１５を構成する材料の一例は、銅タングステン（ＣｕＷ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）である。

　レーザダイオード素子１６は、サブマウント１５上に配置され、固定される。レーザダイオード素子１６は、Ｙ軸方向にＰ型半導体層とＮ型半導体層とが積層されたＰＮ接合を有し、Ｚ軸方向にレーザ光Ｌを出射する端面発光レーザである。レーザダイオード素子１６は、一例として、基材としてガリウムヒ素（ＧａＡｓ）を用い、活性層としてインジウムガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）を用いる。Ｚ軸方向において、レーザダイオード素子１６の前側の端面は、ヒートシンク１１およびカソード電極１４の前側の端面の位置とほぼ同じとなるように、レーザダイオード素子１６が配置される。

　レーザダイオード素子１６上には、導電性および熱伝導性を有する給電構造体１７が配置される。給電構造体１７は、レーザダイオード素子１６とカソード電極１４とを電気的に接続し、かつレーザダイオード素子１６との接触面積が十分に大きい接触形態となることで、レーザダイオード素子１６の上面からの排熱量を向上させる機能を有する。

　ヒートシンク１１の素子配置領域Ｒ２の上部は、カソード電極１４によって覆われている。サブマウント１５、レーザダイオード素子１６および給電構造体１７は、ヒートシンク１１とカソード電極１４とによって挟まれる空間に配置される。

　アノード電極１２は、ヒートシンク１１およびサブマウント１５を介してレーザダイオード素子１６と電気的に接続される。カソード電極１４は、給電構造体１７を介してレーザダイオード素子１６と電気的に接続される。

　なお、上記した説明では、ヒートシンク１１が導電性を有する場合を示したが、一部に絶縁層を含むものであってもよい。この場合には、ヒートシンク１１の上部が導電性を有する材料で構成されるか、ヒートシンク１１と、アノード電極１２およびサブマウント１５と、の間に、導電性を有する材料が設けられていればよい。

　ヒートシンク１１、アノード電極１２、絶縁シート１３、カソード電極１４、サブマウント１５、レーザダイオード素子１６および給電構造体１７によって構成されるレーザ光Ｌを出射する構造部は、以下では、レーザ出射部２０と称される。

　また、半導体レーザモジュール１０は、ＦＡＣ３１と、ＳＡＣ３２と、マニホールド３３と、を備える。

　ＦＡＣ３１は、レーザ出射部２０のレーザダイオード素子１６のＺ軸方向の端面に設けられ、レーザダイオード素子１６から出射されるレーザ光Ｌのファスト軸方向成分をコリメートする光学部品である。ＦＡＣ３１は一例では、ヒートシンク１１のＺ軸方向の端面に接着剤３５によって固定される。レーザダイオード素子１６から出射されるレーザ光Ｌの形、径の大きさ等を参照しながら、ＦＡＣ３１のＹ軸方向の位置、Ｚ軸方向の位置、Ｚ軸周りの回転角度を調整し、調整したＹ軸方向の位置、Ｚ軸方向の位置、Ｚ軸周りの回転角度となるように、ＦＡＣ３１は、ヒートシンク１１の端面に接着剤３５で固定される。このように、調芯した上でＦＡＣ３１を接着しているので、レーザ出射部２０としては調芯が完了していることになる。

　ＳＡＣ３２は、ＦＡＣ３１を通過したレーザ光Ｌのスロウ軸方向成分をコリメートする光学部品である。

　マニホールド３３は、半導体レーザモジュール１０のベース材となり、レーザ加工装置の筐体に固定される。マニホールド３３は、上面でレーザ出射部２０、より具体的にはヒートシンク１１を支持し、固定する。また、マニホールド３３は、冷却水をヒートシンク１１へ導入する水路を有する中継部材でもある。マニホールド３３の材料の一例は、ＳＵＳ（Steel　Use　Stainless）３０３である。

　Ｚ軸方向において、マニホールド３３のＺ方向の端部は、マニホールド３３の上部のレーザ出射部２０よりも、レーザ光Ｌが出射される方向である前方に突出している。この端部に、接着剤３６によってＳＡＣ３２が固定されている。

　この例では、レーザダイオード素子１６から出射され、ＦＡＣ３１を通過するレーザ光Ｌの光路上となるように、ＳＡＣ３２は、マニホールド３３のＺ軸方向の端面に接着剤３６によって固定される。レーザダイオード素子１６から出射されるレーザ光Ｌの形、径の大きさ等を参照しながら、ＳＡＣ３２のＹ軸方向の位置、Ｚ軸方向の位置、Ｚ軸周りの回転角度を調整し、調整したＹ軸方向の位置、Ｚ軸方向の位置、Ｚ軸周りの回転角度となるように、ＳＡＣ３２は、マニホールド３３の端面に接着剤３６で固定される。このとき、ＳＡＣ３２の位置調整尤度が大きいＺ軸方向に垂直な面を接着面としている。これによって、接着剤３６の硬化時の厚み方向の位置ずれによるビーム品質の悪化が抑制される。このように、調芯した上でＳＡＣ３２を接着しているので、半導体レーザモジュール１０としては調芯が完了していることになる。

　マニホールド３３は、ＦＡＣ３１とＳＡＣ３２との間の領域に、マニホールド３３をＹ軸方向に貫通する貫通孔３３１と、貫通孔３３１に挿入される固定部材であるボルト３３２と、を有する。また、図示しないレーザ加工装置の筐体における半導体レーザモジュール１０の設置位置には、ボルト３３２が螺合するネジ穴が設けられている。貫通孔３３１の径は、ネジ穴の径よりも大きくボルト３３２の頭部の径よりも小さくなるように設定されている。レーザ加工装置に設けられるネジ穴の位置に、マニホールド３３に設けられる貫通孔３３１の位置を合わせて、ボルト３３２を貫通孔３３１に挿入する。そして、マニホールド３３のＹ軸周りの角度を調整し、ボルト３３２をネジ穴に螺合することで、マニホールド３３は、レーザ加工装置の筐体の予め定められた位置に固定される。なお、貫通孔３３１の径をネジ穴の径よりも大きくしているため、ボルト３３２を緩めた状態で、マニホールド３３を貫通孔３３１の径の範囲内で、ＺＸ面内に移動させることも可能である。また、Ｙ軸周りに回転させることも可能である。

　つぎに、マニホールド３３およびヒートシンク１１の内部に設けられる冷却水を流す水路について説明する。図４は、実施の形態１に係る半導体レーザモジュールのマニホールドの構成の一例を模式的に示す上面図である。図５は、実施の形態１に係る半導体レーザモジュールのマニホールドの構成の一例を模式的に示す断面図であり、図４のＶ－Ｖ断面図である。図４では、ＳＡＣ３２およびマニホールド３３を図示し、図５では、ヒートシンク１１、ＳＡＣ３２およびマニホールド３３を図示している。

　マニホールド３３は、内部に水路４０を有する。水路４０は、図示しない冷却水循環装置からの冷却水が流入する第１水路４１と、ヒートシンク１１を経由してきた冷却水が冷却水循環装置へと還流する第２水路４２と、を有する。第１水路４１と第２水路４２とは、冷却水循環装置を起点とした１つの循環路を形成する。第１水路４１および第２水路４２の延在方向に垂直な断面は、一例では円環状である。

　第１水路４１の一方の端部は、冷却水の流入口４１ａとなり、他方の端部は、ヒートシンク１１に設けられる水路１１０との接続口４１ｂとなる。流入口４１ａは、マニホールド３３のＺ軸に垂直な側面である後面３３ａに設けられる。接続口４１ｂは、マニホールド３３のヒートシンク１１と接する側面である上面３３ｂに設けられる。後面３３ａは、第１側面に対応し、上面３３ｂは、第２側面に対応する。

　第１水路４１は、マニホールド３３の内部の電極配置領域Ｒ１に対応する領域の上部に設けられるため、ヒートシンク１１の電極配置領域Ｒ１部分を冷却する機能も有する。すなわち、第１水路４１は、レーザダイオード素子１６で発生し、給電構造体１７、カソード電極１４、絶縁シート１３、アノード電極１２およびヒートシンク１１を経由して伝わる熱を冷却する。

　第２水路４２の一方の端部は、冷却水の流出口４２ａとなり、他方の端部は、ヒートシンク１１に設けられる水路１１０との接続口４２ｂとなる。流出口４２ａは、マニホールド３３の後面３３ａに設けられる。接続口４２ｂは、マニホールド３３のヒートシンク１１と接する上面３３ｂに設けられる。

　流入口４１ａおよび流出口４２ａは、マニホールド３３のＺ軸に垂直な後面３３ａに設けられる。この後面３３ａにおいて、流入口４１ａおよび流出口４２ａは、Ｘ軸方向の位置が同じで、Ｙ軸方向の位置が異なるように配置される。この例では、流入口４１ａは、流出口４２ａの上方に位置している。流入口４１ａおよび流出口４２ａは、冷却水循環装置と配管によって接続される。

　接続口４１ｂ，４２ｂは、マニホールド３３のＹ軸に垂直な上面３３ｂにおいて、Ｘ軸方向の位置が同じで、Ｚ軸方向の位置が異なるように配置される。

　ヒートシンク１１は、内部に水路１１０を有する。水路１１０は、ヒートシンク１１の素子配置領域Ｒ２を通過するように設けられる。水路１１０の一方の端部は、冷却水の流入口である接続口１１１ａであり、他方の端部は、冷却水の流出口である接続口１１１ｂである。接続口１１１ａ，１１１ｂは、ヒートシンク１１のマニホールド３３と接する側面である下面１１ａに設けられる。水路１１０の延在方向に垂直な断面は、一例では円環状である。ヒートシンク１１の接続口１１１ａの位置とマニホールド３３の接続口４１ｂの位置とが一致し、ヒートシンク１１の接続口１１１ｂの位置とマニホールド３３の接続口４２ｂの位置とが一致するように、ヒートシンク１１とマニホールド３３との間の位置合わせが行われる。

　図５では、流入口４１ａおよび流出口４２ａを通るＹＺ面に平行な面でマニホールド３３を切った断面を示している。図５に示されるように、水路４０は、角部を有さない連続的な面、すなわち曲率を有する面によって側面が構成される曲り部分を有する。図５の例では、第１水路４１は、流入口４１ａから接続口４１ｂまでの間に、円筒状の部材によって構成される直線部４１１と、円筒状の部材を中心軸に沿って曲率を有するように曲げた部材によって構成されるカーブ部４１２と、を有する。カーブ部４１２を有するため、直線部４１１のＺ軸方向の端部は、接続口４１ｂのＺ軸方向の形成位置の範囲から外れた位置に存在する。

　第２水路４２は、接続口４２ｂから流出口４２ａまでの間に、円筒状の部材によって構成される直線部４２１，４２３と、直線部４２１，４２３間を繋ぐカーブ部４２２と、を有する。カーブ部４２２は、円筒状の部材を中心軸に沿って曲率を有するように曲げた部材によって構成される。カーブ部４２２を有するため、直線部４２１のＹ軸方向の端部は、流出口４２ａのＹ軸方向の形成位置の範囲から外れた位置に存在する。また、直線部４２３のＺ軸方向の端部は、接続口４２ｂのＺ軸方向の形成位置の範囲から外れた位置に存在する。

　以上のように、第１水路４１および第２水路４２を構成する側面は、水路４０の形成方向において、角張らない連続的な曲面によって構成される。カーブ部４１２，４２２は、圧力損失を低減する観点から、緩やかであることが望ましい。

　マニホールド３３の内部に設けられる第１水路４１および第２水路４２と、ヒートシンク１１の内部に設けられる水路１１０と、に冷却水循環装置からの冷却水を流すことによって、レーザダイオード素子１６で発生し、サブマウント１５を介して伝わってきた熱を排出することが可能となる。

　なお、上記した説明では、第１水路４１に冷却水循環装置からの冷却水が流入し、第２水路４２からヒートシンク１１を通過した冷却水が冷却水循環装置へと流出する場合を示した。しかし、第２水路４２に冷却水循環装置からの冷却水が流入し、第１水路４１からヒートシンク１１を通過した冷却水が冷却水循環装置へと流出するようにしてもよい。

　このようなマニホールド３３の製造方法について説明する。図６は、実施の形態１に係る半導体レーザモジュールで使用されるマニホールドの製造方法の一例を模式的に示す図である。まず、マニホールド３３の原料となるＳＵＳ３０３等の材料からなる直方体状の２つのプレート３４０ａ，３４０ｂを準備する。プレート３４０ａ，３４０ｂは、Ｘ軸方向の長さである幅はマニホールド３３と比較して半分となるが、Ｙ軸方向の長さである高さと、Ｚ軸方向の長さである奥行きと、はマニホールド３３と同じ寸法である。ついで、図６に示されるように、プレート３４０ａ，３４０ｂの幅方向に垂直な側面３４１ａ，３４１ｂに、第１水路４１および第２水路４２となる溝３５０を形成する。その後、溝３５０を形成した側面３４１ａ，３４１ｂ同士を対向させ、ロウ付けによって両者を接合する。これによって、上記したマニホールド３３が製造される。

　なお、これは一例であり、マニホールド３３の内部構造を含む３次元データに基づいて、３次元プリンタを用いてマニホールド３３を製造してもよい。

　実施の形態１に係る半導体レーザモジュール１０の水路４０と、特許文献１に開示される従来例による水路と、の違いについて説明する。図７は、実施の形態１および従来例の半導体レーザモジュールのマニホールドにおける水路の構成を模式的に示す断面図である。なお、図７では、説明のための補助線を描いているため、ハッチングを付していない。

　従来例による水路５０は、図７中の点線で示されるように、Ｚ軸方向に延在する円筒状の部材によって構成される直線部５０１と、Ｙ軸方向に延在する円筒状の部材によって構成される直線部５０２と、が、交わる部分で接続される構成を有する。ＹＺ面において２つの直線部５０１，５０２の側面は直角に交わるため、水路５０の形成方向において、角部５０５が生じることになる。このように冷却水が直角に曲げられるような水路５０では、圧力損失が増大してしまう。このため、冷却水循環装置から供給される冷却水の流速を大きくしなければならない等の処置が行われ、冷却するための消費電力が大きくなってしまう。

　一方、実施の形態１に係る半導体レーザモジュール１０では、上記したように、第１水路４１および第２水路４２は、角部を有さないカーブ部４１２，４２２を有する。カーブ部４１２，４２２での圧力損失は、角部での圧力損失よりも低くなる。つまり、実施の形態１に係る半導体レーザモジュール１０の構造によって、従来例と比較して圧力損失を低減することが可能である。

　実施の形態１の半導体レーザモジュール１０は、内部に水路１１０を有するヒートシンク１１とカソード電極１４との間の電極配置領域Ｒ１上にアノード電極１２および絶縁シート１３を備え、素子配置領域Ｒ２上にサブマウント１５、レーザダイオード素子１６および給電構造体１７を備える。ヒートシンク１１は、内部に水路４０を有するマニホールド３３上に固定される。マニホールド３３では、水路４０は、角部を有さないカーブ部４１２，４２２を有する。これによって、水路５０中に直角に曲がる角部５０５を有する従来例の場合に比して、実施の形態１の半導体レーザモジュール１０における水路４０では、内部を流れる冷却水の圧力損失を低減させることができる。この結果、冷却水循環装置を動作させる電力を低減させることができ、半導体レーザモジュール１０を冷却するために必要な商品電力を従来例に比して抑制することができる。

実施の形態２．
　図８は、実施の形態２に係る半導体レーザモジュールのマニホールドの構成の一例を模式的に示す側面図である。図９は、実施の形態２に係る半導体レーザモジュールのマニホールドの構成の一例を模式的に示す断面図であり、図８のＩＸ－ＩＸ断面図である。図８では、ヒートシンク１１、ＳＡＣ３２およびマニホールド３３を図示し、図９では、ＳＡＣ３２およびマニホールド３３を図示している。なお、以下では、実施の形態１と異なる部分を主に説明する。

　マニホールド３３の内部に設けられる水路４０は、図示しない冷却水循環装置からの冷却水が流入する第１水路４３と、ヒートシンク１１を経由してきた冷却水が冷却水循環装置へと還流する第２水路４４と、を有する。第１水路４３と第２水路４４とは、冷却水循環装置を起点とした１つの循環路を形成する。第１水路４３および第２水路４４の延在方向に垂直な断面は、一例では円環状である。

　第１水路４３の一方の端部は、冷却水の流入口４３ａであり、他方の端部は、ヒートシンク１１に設けられる水路１１０との接続口４３ｂである。流入口４３ａは、マニホールド３３の後面３３ａに設けられる。接続口４３ｂは、マニホールド３３の上面３３ｂに設けられる。

　第１水路４３は、流入口４３ａから接続口４３ｂまでの間に、円筒状の部材によって構成される直線部４３１，４３３，４３４と、円筒状の部材を中心軸に沿って曲率を有するように曲げた部材によって構成されるカーブ部４３２と、を有する。カーブ部４３２は、直線部４３１と直線部４３３との間を角部を有さない連続的な曲面で接続する。直線部４３１、カーブ部４３２および直線部４３３は、ＺＸ面に設けられる。直線部４３４は、直線部４３３の端部からＹ軸方向に向かって延在する。すなわち、実施の形態２の第１水路４３は、直線部４３３と直線部４３４との間に角部を有するが、ＺＸ面内では角部を有さずカーブ部４３２を有する。

　第２水路４４の一方の端部は、冷却水の流出口４４ａであり、他方の端部は、ヒートシンク１１に設けられる水路１１０との接続口４４ｂである。流出口４４ａは、マニホールド３３の後面３３ａに設けられる。接続口４４ｂは、マニホールド３３の上面３３ｂに設けられる。

　第２水路４４は、接続口４４ｂから流出口４４ａまでの間に、円筒状の部材によって構成される直線部４４１，４４２，４４４と、円筒状の部材を中心軸に沿って曲率を有するように曲げた部材によって構成されるカーブ部４４３と、を有する。カーブ部４４３は、直線部４４２と直線部４４４との間を角部を有さない連続的な曲面で接続する。直線部４４２、カーブ部４４３および直線部４４４は、ＺＸ面に設けられる。直線部４４１は、直線部４４２の端部からＹ軸方向に向かって延在する。すなわち、実施の形態２の第２水路４４は、直線部４４１と直線部４４２との間に角部を有するが、ＺＸ面内では角部を有さずカーブ部４４３を有する。

　以上のように、水路４０において、直角に曲がる角部を有していたとしても、少なくとも１つのカーブ部４３２，４４３を有することで、水路４０内に流れる冷却水の圧力損失を低減することができる。

　流入口４３ａおよび流出口４４ａは、マニホールド３３のＺ軸に垂直な後面３３ａに設けられる。この後面３３ａにおいて、流入口４３ａおよび流出口４４ａは、Ｙ軸方向の位置が同じで、Ｘ軸方向の位置が異なるように配置される。流入口４３ａおよび流出口４４ａは、冷却水循環装置と配管によって接続される。流入口４３ａおよび流出口４４ａをＹ軸方向において同じ位置に配置することによって、Ｙ軸方向において異なる位置に配置する場合に比して、マニホールド３３のＹ軸方向の高さを抑制することができる。

　接続口４３ｂ，４４ｂは、マニホールド３３のＹ軸に垂直な上面３３ｂにおいて、Ｘ軸方向の位置が同じで、Ｚ軸方向の位置が異なるように配置される。

　なお、上記した説明では、第１水路４３に冷却水循環装置からの冷却水が流入し、第２水路４４からヒートシンク１１を通過した冷却水が冷却水循環装置へと流出する場合を示した。しかし、第２水路４４に冷却水循環装置からの冷却水が流入し、第１水路４３からヒートシンク１１を通過した冷却水が冷却水循環装置へと流出するようにしてもよい。

　このようなマニホールド３３の製造方法について説明する。図１０は、実施の形態２に係る半導体レーザモジュールで使用されるマニホールドの製造方法の一例を模式的に示す図である。まず、マニホールド３３の原料となるＳＵＳ３０３等の材料からなる直方体状の３つのプレート３４０ｃ，３４０ｄ，３４０ｅを準備する。プレート３４０ｃ，３４０ｄ，３４０ｅは、Ｘ軸方向の幅とＺ軸方向の奥行きとはマニホールド３３と同じであるが、Ｙ軸方向の高さがマニホールド３３と比較して短くなっている。プレート３４０ｃ，３４０ｄ，３４０ｅを重ね合せた高さはマニホールド３３の高さと同じになる。

　ついで、図１０に示されるように、プレート３４０ｃの高さ方向に垂直な側面３４１ｃに、第１水路４３および第２水路４４となる溝３５１を形成する。プレート３４０ｄの高さ方向に垂直な側面３４１ｄに、第１水路４３および第２水路４４となる溝３５１と、溝３５１の端部においてプレート３４０ｄを厚さ方向に貫通する貫通孔３５２と、を形成する。プレート３４０ｅの高さ方向に垂直な側面３４１ｅに、プレート３４０ｅを厚さ方向に貫通する貫通孔３５３を形成する。貫通孔３５３は、貫通孔３５２の位置に対応して設けられる。

　その後、溝３５１を形成したプレート３４０ｃの側面３４１ｃとプレート３４０ｄの側面３４１ｄとを対向させ、ロウ付けによって両者を接合する。また、プレート３４０ｄのプレート３４０ｃとロウ付けした面とは反対側の面に、貫通孔３５２と貫通孔３５３とを位置合わせして、プレート３４０ｅを配置し、ロウ付けによってプレート３４０ｄにプレート３４０ｅを接合する。以上によって、上記したマニホールド３３が製造される。なお、この場合でも、マニホールド３３が３次元プリンタによって製造されてもよい。

　実施の形態２に係る半導体レーザモジュール１０の水路４０と、特許文献１に開示される従来例による水路と、の違いについて説明する。図１１は、半導体レーザモジュールのマニホールドにおける水路の従来例を示す断面図である。図１１は、図８のＩＸ－ＩＸ断面図に相当する。特許文献１に記載の技術を適用してマニホールド３３に水路を形成する場合には、第１水路５１は、流入口４３ａから接続口４３ｂの形成位置に対応する位置まで、Ｚ軸方向に延在する円筒状の部材によって構成される直線部５１１とＸ軸方向に延在する円筒状の部材によって構成される直線部５１２とによって構成され、２つの直線部５１１，５１２との接続部に角部５１３が形成される。また、第２水路５２は、接続口４４ｂの形成位置に対応する位置から流出口４４ａまで、Ｘ軸方向に延在する円筒状の部材によって構成される直線部５２１とＺ軸方向に延在する円筒状の部材によって構成される直線部５２２とによって構成され、２つの直線部５２１，５２２との接続部に角部５２３が形成される。

　図１１に示されるように、従来例では、ＺＸ面において流入口４３ａと接続口４３ｂに対応する位置との間を結ぶ第１水路５１、または流出口４４ａと接続口４４ｂに対応する位置との間を結ぶ第２水路５２には、途中に直角に曲がる角部５１３，５２３が設けられている。上記したように、角部５１３，５２３では、圧力損失が増大してしまう。このため、冷却水循環装置から供給される冷却水の流速を大きくしなければならない等の処置が行われる。一方、図９に示される実施の形態２に係る半導体レーザモジュール１０のマニホールド３３では、ＺＸ面内における水路４０に角部５１３，５２３ではなくカーブ部４３２，４４３が存在する。カーブ部４３２，４４３においては、角部５１３，５２３の場合に比して、圧力損失が低減される。この結果、冷却水循環装置から供給される冷却水の流速を、従来例に比して大きくしなくてもよい。

　なお、実施の形態２に係る半導体レーザモジュール１０において、第１水路４３および第２水路４４のそれぞれには、ＺＸ面内に設けられる部分とＹ軸方向に延びる直線部４３４，４４１との間に１つの角部を有する。しかし、この角部は、従来例にも設けられるものであり、第１水路４３全体および第２水路４４全体で見た場合に、従来例に比してＺＸ面内での角部の数を減らすことができるので、従来に比して圧力損失を低減することが可能となる。以上のように、マニホールド３３において、角部５１３，５２３に代えて、カーブ部４３２，４４３を有するように水路４０を構成することで、従来に比して圧力損失を低減することができる。

　実施の形態２の半導体レーザモジュール１０のマニホールド３３では、水路４０は、ＺＸ面内においてカーブ部４３２，４４３を有する。これによって、ＺＸ面内の水路４０中に角部を有する場合に比して、内部を流れる冷却水の圧力損失を低減させることができるという効果を有する。

　また、実施の形態２の半導体レーザモジュール１０のマニホールド３３では、第１水路４３の流入口４３ａおよび第２水路４４の流出口４４ａは、マニホールド３３の後面３３ａに、Ｙ軸方向の位置が同じ位置となるように設けられる。これによって、流入口４３ａおよび流出口４４ａがＹ軸方向の位置が異なるように設けられる場合に比して、マニホールド３３のＹ軸方向の高さを小さくすることができる。つまり、半導体レーザモジュール１０の高さ方向におけるサイズを小さくすることができるという効果を有する。また、実施の形態２では、素子配置領域Ｒ２の冷却用の冷却水循環装置に繋がる１つの循環路と、電極配置領域Ｒ１の冷却用の冷却水循環装置に繋がる１つの循環路と、を設けることなく、冷却水循環装置に繋がる１つの循環路、すなわち第１水路４３および第２水路４４を含む循環路で、素子配置領域Ｒ２と電極配置領域Ｒ１とを冷却することができるという効果を有する。

実施の形態３．
　図１および図２に示されるように、ＳＡＣ３２は、マニホールド３３のＺ軸方向の前方の端部に固定されている。ＳＡＣ３２は、レーザダイオード素子１６から出射されるレーザ光Ｌが照射されるため、発熱する。実施の形態３では、ＳＡＣ３２を冷却することができる半導体レーザモジュール１０の構成について説明する。ただし、以下では、半導体レーザモジュール１０の基本的な構成は、実施の形態１の図１から図３で説明したものと同様であるので、説明を省略し、異なる部分について説明する。

　図１２は、実施の形態３に係る半導体レーザモジュールのマニホールドの構成の一例を模式的に示す上面図である。図１３は、実施の形態３に係る半導体レーザモジュールのマニホールドの構成の一例を模式的に示す断面図であり、図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ断面図である。図１２では、ＳＡＣ３２およびマニホールド３３を図示し、図１３では、ヒートシンク１１、ＳＡＣ３２およびマニホールド３３を図示している。

　マニホールド３３は、内部に水路４０を有する。水路４０は、図示しない冷却水循環装置からの冷却水が流入する第１水路４５と、ヒートシンク１１を経由してきた冷却水が冷却水循環装置へと還流する第２水路４６と、を有する。第１水路４５と第２水路４６とは、冷却水循環装置を起点とした１つの循環路を形成する。第１水路４５および第２水路４６の延在方向に垂直な断面は、一例では円環状である。

　第１水路４５の一方の端部は、冷却水の流入口４５ａであり、他方の端部は、ヒートシンク１１に設けられる水路１１０との接続口４５ｂである。流入口４５ａは、マニホールド３３の後面３３ａに設けられる。接続口４５ｂは、マニホールド３３の上面３３ｂに設けられる。

　第１水路４５は、流入口４５ａから接続口４５ｂまでの間に、円筒状の部材によって構成される直線部４５１，４５２を有する。直線部４５１は、Ｚ軸方向に延在し、直線部４５２は、直線部４５１の一方の端部からＹ軸方向に向かって延在する。すなわち、実施の形態３の第１水路４５は、直線部４５１と直線部４５２との間に角部を有する。

　第２水路４６の一方の端部は、冷却水の流出口４６ａであり、他方の端部は、ヒートシンク１１に設けられる水路１１０との接続口４６ｂである。流出口４６ａは、マニホールド３３の後面３３ａに設けられる。接続口４６ｂは、マニホールド３３の上面３３ｂに設けられる。

　第２水路４６は、接続口４６ｂから流出口４６ａまでの間に、円筒状の部材によって構成される直線部４６１，４６２，４６４と、円筒状の部材を中心軸に沿って曲率を有するように曲げた部材によって構成されるカーブ部４６３と、を有する。カーブ部４６３は、直線部４６２と直線部４６４との間を角部を有さない連続的な曲面で接続する。第１水路４５および第２水路４６は、ＹＺ面に設けられる。実施の形態３の第２水路４６では、直線部４６１と直線部４６２とが直角に接続される角部４６５を１つ有するが、その他の部分では角部を有さずカーブ部４６３を有する。

　また、第２水路４６は、直線部４６２がマニホールド３３のＺ軸の正方向側のＳＡＣ３２が固定されている側の端面に向かって設けられ、カーブ部４６３で向きがＺ軸の負方向側に変えられ、直線部４６２の下方に配置される直線部４６４によって流出口４６ａに至るように構成されている。つまり、カーブ部４６３がヒートシンク１１の前面よりもＳＡＣ３２側の領域に位置することで、第２水路４６は、ＳＡＣ３２が固定されているマニホールド３３の前面を経由する構成となっている。

　このような構成によって、ヒートシンク１１とＳＡＣ３２との間のマニホールド３３も冷却水の循環によって冷却され、ＳＡＣ３２で発生した熱の一部は、マニホールド３３および冷却水を介して排出されることになる。

　なお、上記した説明では、第１水路４５に冷却水循環装置からの冷却水が流入し、第２水路４６からヒートシンク１１を通過した冷却水が冷却水循環装置へと流出する場合を示した。しかし、第２水路４６に冷却水循環装置からの冷却水が流入し、第１水路４５からヒートシンク１１を通過した冷却水が冷却水循環装置へと流出するようにしてもよい。また、実施の形態３に係る半導体レーザモジュール１０のマニホールド３３の製造方法は、実施の形態１で説明したものと同様であるので、その説明を省略する。

　実施の形態３に係る半導体レーザモジュール１０の水路４０と、特許文献１に開示される従来例による水路と、の違いについて説明する。図１４は、半導体レーザモジュールのマニホールドにおける水路の従来例を示す断面図である。図１４は、図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ断面図に相当する。マニホールド３３には、内部に第１水路５３および第２水路５４を有するが、第１水路５３については、図１３の第１水路４５と同様の構成であるので、説明を省略し、第２水路５４について説明する。

　特許文献１に記載の技術を適用してマニホールド３３に第２水路５４を形成する場合には、第２水路５４は、接続口４６ｂから流出口４６ａまで、Ｙ軸方向に延在する直線部５４１と、Ｚ軸方向に延在する直線部５４２と、Ｙ軸方向に延在する直線部５４３と、Ｚ軸方向に延在する直線部５４４と、によって構成される。直線部５４１と直線部５４２との接続部に角部５４５が形成され、直線部５４２と直線部５４３との接続部に角部５４６が形成され、直線部５４３と直線部５４４との接続部に角部５４７が形成される。

　図１４に示されるように、従来例では、ＹＺ面において接続口４６ｂと流出口４６ａとの間を結ぶ第２水路５４は、途中に直角に曲がる角部５４５，５４６，５４７を有するように構成されている。上記したように、角部５４５，５４６，５４７では、圧力損失が増大してしまう。このため、冷却水循環装置から供給される冷却水の流速を大きくしなければならない等の処置が行われる。一方、図１３に示される実施の形態３に係る半導体レーザモジュール１０のマニホールド３３では、ＹＺ面内における第２水路４６に、直線部４６１と直線部４６２との接続部に１つの角部４６５が存在するものの、その他の部分では、角部５４６，５４７ではなくカーブ部４６３が存在する。カーブ部４６３においては、角部５４６，５４７の場合に比して、圧力損失が低減される。

　実施の形態３の半導体レーザモジュール１０のマニホールド３３では、第２水路４６は、接続口４６ｂと流出口４６ａとの間に、カーブ部４６３を有する。これによって、第２水路４６は、水路中に角部を有する場合に比して、内部を流れる冷却水の圧力損失を低減させることができるという効果を有する。

　また、実施の形態３の半導体レーザモジュール１０のマニホールド３３では、第２水路４６は、接続口４６ｂからマニホールド３３のＳＡＣ３２側の端部を経由するようにした。これによって、ＳＡＣ３２で発生した熱を、マニホールド３３および冷却水を介して排出することができるという効果を有する。

実施の形態４．
　実施の形態１から３で説明した半導体レーザモジュール１０は、レーザ加工装置のレーザ光の光源として使用可能である。図１５は、実施の形態４に係るレーザ加工装置の構成の一例を模式的に示す図である。レーザ加工装置３００は、レーザ発振器３１０と、光ファイバ３２０と、加工ヘッド３３０と、を備える。

　レーザ発振器３１０は、レーザ光Ｌｘを出射する。図１６は、実施の形態４に係るレーザ加工装置で使用されるレーザ発振器の構成の一例を模式的に示す図である。レーザ発振器３１０は、複数の半導体レーザモジュール１０と、光結合部３１１と、外部共振ミラー３１２と、を有する。半導体レーザモジュール１０は、上記したようにＦＡＣ３１が接着されたレーザ出射部２０を固定したマニホールド３３にＳＡＣ３２が固定された構造を有する。光結合部３１１は、複数の半導体レーザモジュール１０からのレーザ光Ｌを結合する。光結合部３１１として、プリズム、回折格子等が用いられる。外部共振ミラー３１２は、光結合部３１１で結合されたレーザ光Ｌｘの一部を透過させ、残りの部分を半導体レーザモジュール１０側へと反射する。外部共振ミラー３１２は、半導体レーザモジュール１０のレーザダイオード素子１６におけるレーザ光Ｌの出射面と光共振器を構成している。

　図１５に戻り、光ファイバ３２０は、レーザ発振器３１０から出射された結合されたレーザ光Ｌｘを加工ヘッド３３０へと伝送する。

　加工ヘッド３３０は、光ファイバ３２０を伝送したレーザ光Ｌｘを集光し、被加工物に向けて照射する。加工ヘッド３３０は、光ファイバ３２０を伝送してきたレーザ光Ｌｘを集光し、被加工物に照射する集光光学系を含む。加工時には、加工ヘッド３３０は、被加工物の加工したい位置に対向させて配置される。

　図１６に示されるように、レーザ発振器３１０には、複数の半導体レーザモジュール１０が存在する。個々の半導体レーザモジュール１０は、上記したように、ＦＡＣ３１とＳＡＣ３２とがレーザダイオード素子１６を含むレーザ出射部２０と一体化されている。個々の半導体レーザモジュール１０では、ボルト３３２が緩められ、ボルト３３２の位置を中心としてマニホールド３３を回転させることで、調芯が行われる。そして、この調芯の処理が、レーザ発振器３１０に設けられる半導体レーザモジュール１０の数だけ行われることになる。

　なお、上記した説明において、レーザダイオード素子１６のＰ型半導体素子およびＮ型半導体素子が反転して配置される場合には、アノード電極１２とカソード電極１４とが入れ替わることになる。この場合には、カソード電極が第１電極に対応し、アノード電極が第２電極に対応する。

　以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

　１０　半導体レーザモジュール、１１　ヒートシンク、１１ａ　下面、１２　アノード電極、１３　絶縁シート、１４　カソード電極、１５　サブマウント、１６　レーザダイオード素子、１７　給電構造体、２０　レーザ出射部、３１　ＦＡＣ、３２　ＳＡＣ、３３　マニホールド、３３ａ　後面、３３ｂ　上面、３５，３６　接着剤、４０，５０，１１０　水路、４１，４３，４５，５１，５３　第１水路、４１ａ，４３ａ，４５ａ　流入口、４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ，４５ｂ，４６ｂ，１１１ａ，１１１ｂ　接続口、４２，４４，４６，５２，５４　第２水路、４２ａ，４４ａ，４６ａ　流出口、１２１　第１部分、１２２　第２部分、３００　レーザ加工装置、３１０　レーザ発振器、３１１　光結合部、３１２　外部共振ミラー、３２０　光ファイバ、３３０　加工ヘッド、３３１，３５２，３５３　貫通孔、３３２　ボルト、３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃ，３４０ｄ，３４０ｅ　プレート、３５０，３５１　溝、４１１，４２１，４２３，４３１，４３３，４３４，４４１，４４２，４４４，４５１，４５２，４６１，４６２，４６４，５０１，５０２，５１１，５１２，５２１，５２２，５４１，５４２，５４３，５４４　直線部、４１２，４２２，４３２，４４３，４６３　カーブ部、４６５，５０５，５１３，５２３，５４５，５４６，５４７　角部、Ｌ，Ｌｘ　レーザ光、Ｒ１　電極配置領域、Ｒ２　素子配置領域。

Claims (5)

1. 　内部に冷却水を流すことが可能な水路を有するマニホールドと、
   　前記マニホールドの上に配置され、前記マニホールドの前記水路との間で前記冷却水を循環させることが可能なヒートシンクと、
   　前記ヒートシンクの第１領域に配置される第１電極と、
   　前記第１電極の上に配置される絶縁層と、
   　前記ヒートシンクの前記第１領域とは異なる第２領域に配置され、導電性および熱伝導性を有するサブマウントと、
   　前記サブマウントの上に配置され、レーザ光を出射するレーザダイオード素子と、
   　前記レーザダイオード素子の上に配置され、導電性および熱伝導性を有する給電構造体と、
   　前記絶縁層の上および前記給電構造体の上に接するように設けられる第２電極と、
   　を備え、
   　前記水路は、前記マニホールドの内部で、角部を有さない連続的な曲面によって構成されるカーブ部を有することを特徴とする半導体レーザモジュール。
2. 　前記マニホールドの前記水路は、前記マニホールドの第１側面に設けられる流入口と前記ヒートシンクと接する第２側面に設けられる第１接続口とを結ぶ第１水路と、前記第２側面に設けられる第２接続口と前記第１側面に設けられる流出口とを結ぶ第２水路と、を有し、
   　前記流入口および前記流出口は、前記第１側面で、前記第１電極、前記絶縁層および前記第２電極の積層方向で同じ位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザモジュール。
3. 　前記マニホールドの前記レーザ光の出射方向側の端部に固定される光学部品をさらに備え、
   　前記マニホールドは、前記レーザ光の出射方向側の前記ヒートシンクの端面よりも突出し、
   　前記マニホールドの前記水路は、前記マニホールドの第１側面に設けられる流入口と前記ヒートシンクと接する第２側面に設けられる第１接続口とを結ぶ第１水路と、前記第２側面に設けられる第２接続口と前記第１側面に設けられる流出口とを結ぶ第２水路と、を有し、
   　前記第１水路または前記第２水路は、前記レーザ光の出射方向側の前記ヒートシンクの端部から前記マニホールドの端部までの領域を迂回することを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザモジュール。
4. 　前記流入口および前記流出口は、前記第１側面で、前記第１電極、前記絶縁層および前記第２電極の積層方向で異なる位置に設けられることを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザモジュール。
5. 　請求項１から４のいずれか１つに記載の半導体レーザモジュールを複数有し、複数の前記半導体レーザモジュールから出射される前記レーザ光を結合して出射するレーザ発振器と、
   　前記レーザ発振器から出射される結合した前記レーザ光を伝送する光ファイバと、
   　前記光ファイバを伝送した結合した前記レーザ光を集光し、被加工物に向けて照射する加工ヘッドと、
   　を備えることを特徴とするレーザ加工装置。

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