WO2024024734A1 - 発光モジュール - Google Patents

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WO2024024734A1
WO2024024734A1 PCT/JP2023/027025 JP2023027025W WO2024024734A1 WO 2024024734 A1 WO2024024734 A1 WO 2024024734A1 JP 2023027025 W JP2023027025 W JP 2023027025W WO 2024024734 A1 WO2024024734 A1 WO 2024024734A1
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WO
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light emitting
light
laser
mirror member
cover
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PCT/JP2023/027025
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一真 ▲高▼鶴
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日亜化学工業株式会社
古河電気工業株式会社
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Publication date
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    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
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    • H01S5/0225—Out-coupling of light
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01S5/022—Mountings; Housings
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    • H01S5/02257—Out-coupling of light using windows, e.g. specially adapted for back-reflecting light to a detector inside the housing
    • H—ELECTRICITY
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    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30

Definitions

  • the present disclosure relates to a light emitting module.
  • DDL Direct Diode Laser
  • a light emitting module including a plurality of semiconductor laser elements is used in the DDL technology.
  • the light emitting module combines a plurality of laser beams obtained by emitting laser beams from each of a plurality of semiconductor laser elements, and emits a high-power laser beam.
  • the traveling directions of a plurality of laser beams are aligned in the same direction as designed, the plurality of laser beams can be effectively combined.
  • Patent Document 1 discloses an example of an optical component that can reduce the deviation between the traveling direction of laser light emitted from a semiconductor laser element and the designed traveling direction.
  • a light emitting module includes a plurality of light emitting devices that can reduce the deviation between the traveling direction of laser light emitted from a semiconductor laser element and the designed traveling direction.
  • the light emitting module of the present disclosure includes a support base having a plurality of mounting surfaces arranged in a first direction, and a plurality of light emitting devices, each of which has a corresponding light emitting device disposed on each of the plurality of mounting surfaces.
  • the apparatus each includes a substrate having a mounting surface, a semiconductor laser element supported by the mounting surface, a first mirror member supported by the mounting surface, and an opposing mirror member opposite to the mounting surface of the substrate. a second mirror member supported by the upper surface of the cover; and a second mirror member supported by the upper surface of the cover.
  • the first mirror member has a first reflective surface
  • the first reflective surface is attached to the mounting surface.
  • the second mirror member has a second reflective surface, and at least a portion of the second reflective surface is located above at least a portion of the first reflective surface;
  • the semiconductor laser element is arranged to emit a laser beam toward the first reflective surface, and the first reflective surface reflects the laser beam and directs the traveling direction of the laser beam toward the substrate.
  • the cover transmits the laser beam reflected by the first reflective surface, and the second reflective surface transmits the laser beam reflected by the first reflective surface.
  • the traveling direction of the laser beam is further changed to a second direction intersecting the first direction by reflection, and each of the plurality of third mirror members has a third reflective surface, and the third reflective surface reflects the laser beam traveling in the second direction to change the traveling direction of the laser beam to the first direction, and the condenser lens reflects the laser beam traveling in the second direction, and the condenser lens A plurality of laser beams obtained by the laser beam being reflected by the third reflecting surface are coupled to an optical fiber.
  • a light emitting module including a plurality of light emitting devices that can reduce the deviation between the traveling direction of laser light emitted from a semiconductor laser element and the designed traveling direction.
  • FIG. 1A is a top view schematically illustrating the configuration of a light emitting module according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1B is a side view schematically showing the configuration of a light emitting module according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1C is another side view schematically showing the configuration of a light emitting module according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1D is a top view schematically showing the configuration of a modified example of the light emitting module according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2A is a perspective view schematically showing the configuration of a light emitting device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2B is an exploded perspective view of the light emitting device shown in FIG. 2A.
  • FIG. 2C is another exploded perspective view of the light emitting device shown in FIG. 2A.
  • FIG. 2D is a perspective view of the frame included in the light emitting device shown in FIG. 2C, viewed from below.
  • FIG. 2E is a top view of the light emitting device shown in FIG. 2A with the second mirror member and cover omitted.
  • FIG. 2F is a cross-sectional view of the light emitting device shown in FIG. 2A, parallel to the YZ plane.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the configuration of a DDL device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4A is an exploded perspective view of the laser light source.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of the laser light source parallel to the YZ plane.
  • polygons such as triangles or quadrilaterals include shapes whose corners have been rounded, chamfered, chamfered, rounded, etc. call. Furthermore, not only the corners (edges of sides) but also shapes in which the middle portions of the sides are processed are also called polygons. In other words, a shape that is partially processed while remaining a polygon as a base is included in the interpretation of "polygon" described in this specification and claims.
  • FIG. 1A is a top view schematically illustrating the configuration of a light emitting module according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1B is a side view schematically showing the configuration of a light emitting module according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1C is another side view schematically showing the configuration of a light emitting module according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • the X-axis, Y-axis, and Z-axis which are perpendicular to each other, are schematically shown.
  • the direction of the arrow on the X-axis is called the +X direction, and the opposite direction is called the -X direction.
  • the ⁇ X direction is not distinguished, it is simply referred to as the X direction.
  • the Y direction and the Z direction are referred to as "upward” and the -Y direction is referred to as "downward.” This does not limit the orientation of the light emitting module during use, and the orientation of the light emitting module is arbitrary.
  • the light emitting module 200 shown in FIGS. 1A to 1C includes a support base 60, a condenser lens 70, an optical fiber 80, a support member 82 that supports the optical fiber 80, a plurality of slow-axis collimating lenses 92, and a plurality of slow-axis collimating lenses 92.
  • a mirror member 94 and a plurality of light emitting devices 100 are provided. Each mirror member 94 has a reflective surface 94s.
  • the support base 60 is arranged on a reference plane Ref parallel to the XZ plane.
  • the reference plane Ref is a height reference plane in the light emitting module 200.
  • the support base 60 includes a first portion 60-1 that supports a plurality of light emitting devices 100, as shown in FIG. 1A.
  • the support base 60 further includes a plurality of second portions 60-2 supported by the first portion 60-1. Each second portion 60-2 supports a corresponding slow-axis collimating lens 92 and mirror member 94.
  • the support base 60 further includes a third portion 60-3 connected to the first portion 60-1.
  • the third portion 60-3 supports the condenser lens 70 and the optical fiber 80.
  • the first portion 60-1 has a plurality of first mounting surfaces 60s1 arranged in the X direction.
  • a corresponding second portion 60-2 is arranged on each first mounting surface 60s1.
  • Each second portion 60-2 has a second mounting surface 60s2.
  • the third portion 60-3 has a third mounting surface 60s3.
  • the heights of the plurality of first mounting surfaces 60s1 decrease stepwise along the +X direction, as shown in FIG. 1B. The same applies to the heights of the plurality of second mounting surfaces 60s2.
  • a corresponding light emitting device 100 is arranged on each first mounting surface 60s1.
  • a corresponding slow-axis collimating lens 92 and mirror member 94 are arranged on each second mounting surface 60s2. If the slow-axis collimating lens 92 and/or the mirror member 94 have sufficiently large dimensions in the Y direction, the slow-axis collimating lens 92 and/or the mirror member 94 may be placed in the first position without using the second portion 60-2. It may be arranged on the surface 60s1.
  • a condensing lens 70 is disposed on the third mounting surface 60s3, and an optical fiber 80 is disposed via a support member 82.
  • the height of the third mounting surface 60s3 is larger than the minimum height and smaller than the maximum height of the plurality of first mounting surfaces 60s1.
  • the height of the third mounting surface 60s3 is further smaller than the minimum height of the plurality of second mounting surfaces 60s2.
  • the height of the third mounting surface 60s3 may be equal to or smaller than the minimum height of the plurality of first mounting surfaces 60s1.
  • the height of the third mounting surface 60s3 may be equal to or greater than the maximum height of the plurality of first mounting surfaces 60s1.
  • the number of light emitting devices 100 is four, and the number of first mounting surfaces 60s1 is four, but the number is not limited to these.
  • the number of light emitting devices 100 may be two, three, or five or more. As the number of light emitting devices 100 increases, it becomes possible to obtain higher output laser light.
  • the number of first mounting surfaces 60s1 may be two, three, five or more, and may be equal to or greater than the number of light emitting devices 100.
  • the support base 60 may be formed of a ceramic selected from the group consisting of AlN, SiN, SiC, and alumina, for example. Alternatively, the support base 60 may be formed from at least one metal material selected from the group consisting of, for example, Cu, Al, and Ag. Support substrate 60 may be formed, for example, from a metal matrix composite material in which diamond particles are dispersed in at least one metal material selected from the group consisting of Cu, Al, and Ag.
  • the support base 60 may be formed integrally or may be an assembly of a plurality of parts. The plurality of parts may be made of the same material or may be made of different materials.
  • first portion 60-1, the plurality of second portions 60-2, and the third portion 60-3 may be formed integrally or may be formed independently from each other.
  • first portion 60-1 and the third portion 60-3 are integrally formed, and the plurality of second portions 60-2 are independent of the first portion 60-1 and the third portion 60-3. It may be formed as follows.
  • the support base 60 is made of a metal material selected from the group consisting of Cu, Al, and Ag, and is made of a single member. Metal materials have better heat dissipation than ceramics, and are softer and easier to process.
  • the support base 60 functions as a support base on which the plurality of light emitting devices 100 are arranged.
  • the support base 60 can further function as a heat sink that transmits heat emitted from the plurality of light emitting devices 100 to the outside to reduce excessive temperature rise of the light emitting devices 100.
  • one or more channels for liquid cooling may be provided inside the support base 60.
  • water can be used as the liquid used for liquid cooling.
  • a fin structure for air cooling may be provided on the surface of the support base 60.
  • the support base 60 can also function as a heat spreader that transmits the heat emitted from the plurality of light emitting devices 100 to the heat sink.
  • Each light emitting device 100 emits laser light L in the +Z direction, as shown in FIGS. 1A and 1C.
  • each slow axis collimating lens 92 collimates laser light emitted from the corresponding light emitting device 100 and traveling in the +Z direction in the XZ plane.
  • the reflective surface 94s of each mirror member 94 reflects the collimated laser beam L emitted from the corresponding light emitting device 100 and directs the traveling direction of the laser beam L toward the condenser lens 70. Change it in the +X direction toward .
  • the laser light L emitted from each light emitting device 100 is represented by a thick line with three arrows in the example shown in FIG.
  • the condenser lens 70 has a fast-axis condenser lens 70a and a slow-axis condenser lens 70b.
  • the fast-axis condensing lens 70a may be, for example, a cylindrical lens having a uniform cross-sectional shape in the Z direction
  • the slow-axis condensing lens 70b may be, for example, a cylindrical lens having a uniform cross-sectional shape in the Y direction.
  • the optical axes of the fast-axis condensing lens 70a and the slow-axis condensing lens 70b are parallel to the X direction.
  • Condenser lens 70 may be formed from at least one translucent material selected from the group consisting of glass, silicon, quartz, synthetic quartz, sapphire, transparent ceramics, silicone resin, and plastic, for example.
  • the fast-axis condensing lens 70a is arranged so that its focal point almost coincides with the light incident end 80a of the optical fiber 80.
  • the slow axis condensing lens 70b is arranged so that its focal point substantially coincides with the light incident end 80a of the optical fiber 80.
  • the focal length of the fast-axis condenser lens 70a is longer than the focal length of the slow-axis condenser lens 70b.
  • the fast-axis condensing lens 70a directs a plurality of laser beams L obtained by emitting laser beams L from each of the plurality of light emitting devices 100 in the XY plane to a light input end of the optical fiber 80. Converge to 80a.
  • the slow-axis condensing lens 70b converges the spread laser light L emitted from each of the plurality of light emitting devices 100 onto the light incident end 80a in the XZ plane.
  • the laser beam L emitted from each of the plurality of light emitting devices 100 in the +Z direction is reflected in the +X direction by the corresponding reflecting surface 94s.
  • the plurality of laser beams L thus obtained can be combined by the condensing lens 70 and made to enter the optical fiber 80 .
  • the light emitting module 200 emits combined light in which the plurality of laser beams L are combined from the light emitting end 80b of the optical fiber 80.
  • the output of the combined light is approximately equal to the value obtained by multiplying the output of the laser beam L emitted from each light emitting device 100 by the number of light emitting devices 100. Therefore, by increasing the number of light emitting devices 100, the output of combined light can be increased.
  • FIG. 1D is a top view schematically showing the configuration of a modified example of the light emitting module according to the embodiment of the present disclosure.
  • the light emitting module 210 shown in FIG. 1D differs from the light emitting module 200 shown in FIGS. 1A to 1C in the following three points.
  • the first point is that the light emitting module 210 includes a support base 62 instead of the support base 60.
  • the shape of the support base 62 is different from the shape of the support base 60.
  • the second point is that the light emitting module 210 includes, in addition to the plurality of light emitting devices 100-1, the plurality of slow axis collimating lenses 92a, and the plurality of mirror members 94a, the light emitting module 210 includes a plurality of light emitting devices 100-2, a plurality of slow axis collimating lenses 92a, and a plurality of slow axis collimating lenses 92a. It further includes a lens 92b and a plurality of mirror members 94b.
  • Each mirror member 94a has a reflective surface 94as
  • each mirror member 94b has a reflective surface 94bs.
  • the third point is that the light emitting module 210 further includes a mirror member 94c, a 1/2 wavelength plate 96, and a polarizing beam splitter 98.
  • the mirror member 94c has a reflective surface 94cs.
  • the support base 62 includes a first portion 62-1 that supports a plurality of light emitting devices 100-1 and a plurality of light emitting devices 100-2.
  • the support base 62 further includes a plurality of second portions 62-2 supported by the first portions 62-1.
  • Each second portion 62-2 supports a corresponding slow-axis collimating lens 92a, slow-axis collimating lens 92b, mirror member 94a, and mirror member 94b.
  • the support base 62 further includes a third portion 62-3 connected to the first portion 62-1.
  • the third portion 62-3 supports a condenser lens 70, an optical fiber 80, a mirror member 94c, a half-wave plate 96, and a polarizing beam splitter 98.
  • the first portion 62-1 has a plurality of first mounting surfaces 60s1 arranged in the X direction.
  • a corresponding second portion 62-2 is arranged on each first mounting surface 60s1.
  • Each second portion 62-2 has a second mounting surface 60s2.
  • the third portion 62-3 has a third mounting surface 60s3.
  • the light emitting device 100-2, the slow axis collimating lens 92a, and the mirror member 94a have the same structures as the light emitting device 100, the slow axis collimating lens 92, and the mirror member 94 shown in FIG. 1A, respectively. The same applies to the light emitting device 100-2, the slow axis collimating lens 92b, and the mirror member 94b.
  • the light emitting device 100-1, the slow axis collimating lens 92a, and the mirror member 94a are arranged in this order along the +Z direction, and the light emitting device 100-2, the slow axis collimating lens 92b, and the mirror member 94b are arranged in the -Z direction. They are arranged in this order along the direction.
  • the positions of the light emitting device 100-1 and the light emitting device 100-2 are reversed in the Z direction. The same applies to the arrangement of the slow-axis collimating lens 92a and the slow-axis collimating lens 92b, and the arrangement of the mirror member 94a and the mirror member 94b.
  • Each light emitting device 100-1 and each light emitting device 100-2 is arranged on the corresponding first mounting surface 60s1.
  • Each light emitting device 100-1 emits laser light La in the +Z direction
  • each light emitting device 100-2 emits laser light Lb in the ⁇ Z direction.
  • the polarization directions of the laser beams La and Lb are parallel to the X direction.
  • Each slow axis collimating lens 92a, each slow axis collimating lens 92b, each mirror member 94a, and each mirror member 94b are arranged on the corresponding second mounting surface 60s2.
  • Each slow axis collimating lens 92a collimates the laser beam La emitted in the +Z direction from the corresponding light emitting device 100-1 in the XZ plane.
  • Each slow axis collimating lens 92b collimates the laser beam Lb emitted from the corresponding light emitting device 100-2 in the ⁇ Z direction in the XZ plane.
  • the reflecting surface 94as of each mirror member 94a reflects the collimated laser beam La to change the traveling direction of the laser beam La to the +X direction.
  • the reflective surface 94bs of each mirror member 94b reflects the collimated laser beam Lb and changes the traveling direction of the laser beam Lb to the +X direction.
  • the mirror member 94c, the 1/2 wavelength plate 96, and the polarizing beam splitter 98 are arranged on the third mounting surface 60s3.
  • the reflective surface 94cs of the mirror member 94c reflects the laser beam Lb traveling in the +X direction and changes the traveling direction of the laser beam Lb to the -Z direction.
  • the half-wave plate 96 changes the polarization direction of the laser beam Lb traveling in the ⁇ Z direction from the X direction to the Y direction.
  • the polarizing beam splitter 98 transmits laser light La that travels in the +X direction and has a polarization direction in the Z direction, and reflects laser light Lb that travels in the -Z direction and has a polarization direction in the Y direction.
  • the laser beam La transmitted through the polarizing beam splitter 98 is focused by the condensing lens 70 onto the light incident end 80a of the optical fiber 80.
  • the laser beam Lb reflected by the polarizing beam splitter 98 is converged by the condensing lens 70 onto the light incident end 80a of the optical fiber 80.
  • the light emitting module 210 emits a combined light in which the plurality of laser beams La and the plurality of laser beams Lb are combined from the light emitting end 80b of the optical fiber 80.
  • the total number of light emitting devices 100-1 and the number of light emitting devices 100-2 is twice the number of light emitting devices 100, compared to the light emitting module 200 illustrated in FIG. It is. Therefore, the output of the combined light can be further increased.
  • the traveling directions of the plurality of laser beams L when the traveling directions of the plurality of laser beams L are aligned in the +X direction as designed, the plurality of laser beams L can be effectively combined by the condenser lens 70 and enter the optical fiber 80. can.
  • the traveling directions of the plurality of laser beams La and the plurality of laser beams Lb are aligned in the +X direction as designed.
  • the corresponding light emitting device 100 is arranged on each of the plurality of first mounting surfaces 60s1 having different heights, but the structure is not limited to such a structure. Alternatively, a plurality of light emitting devices 100 may be employed in a more general spatially coupled light emitting module.
  • FIG. 2A is a perspective view schematically showing the configuration of a light emitting device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2B is an exploded perspective view of the light emitting device shown in FIG. 2A.
  • the light emitting device 100 shown in FIG. 2B includes a substrate 10, a laser light source 20, a first mirror member 30a, a second mirror member 30b, a frame 40, a plurality of wires 40w, and a cover 50.
  • the substrate 10 has a mounting surface of 10 us.
  • the first mirror member 30a has a first reflective surface 30as
  • the second mirror member 30b has a second reflective surface 30bs.
  • the laser light source 20 is a chip-on-submount type semiconductor laser light source having a semiconductor laser element 22 .
  • the light emitting device 100 may further include a protection element such as a Zener diode and/or a temperature measurement element for measuring internal temperature such as a thermistor.
  • FIG. 2C is another exploded perspective view of the light emitting device 100 shown in FIG. 2A. In FIG. 2C, the plurality of wires 40w shown in FIG. 2B are omitted.
  • FIG. 2D is a perspective view of the frame 40 included in the light emitting device 100 shown in FIG. 2C, viewed from below.
  • FIG. 2E is a top view of a configuration in which the second mirror member 30b and cover 50 are omitted from the light emitting device 100 shown in FIG. 2A.
  • FIG. 2F is a cross-sectional view of the light emitting device 100 shown in FIG. 2A, parallel to the YZ plane.
  • the laser light L emitted from the laser light source 20 is reflected in this order by the first reflective surface 30as and the second reflective surface 30bs. be done.
  • the first reflecting surface 30as and the second reflecting surface 30bs are independent of whether the traveling direction of the laser beam L emitted from the laser light source 20 deviates from the +Z direction which is the designed traveling direction.
  • the traveling direction of the laser beam L reflected in this order can be directed to the +Z direction.
  • the first reflective surface 30as reflects the laser light L emitted from the laser light source 20 and changes the traveling direction of the laser light L in a direction away from the mounting surface 10us of the substrate 10.
  • the second reflecting surface 30bs reflects the laser beam L reflected by the first reflecting surface 30as to further change the traveling direction of the laser beam L in the +Z direction.
  • the position and orientation of the second mirror member 30b can be adjusted so that the laser beam L reflected by the second reflective surface 30bs travels in the +Z direction.
  • the traveling direction of the laser beam L can be changed to the +X direction, which is the designed traveling direction. can.
  • the plurality of laser beams L traveling in the +X direction can be effectively combined to output high-power combined light from the light emitting module 200.
  • the traveling direction of the laser beam L incident on the reflective surface 94s is not parallel to the designed +Z direction
  • the traveling direction of the laser beam L reflected by the reflective surface 94s deviates from the designed +X direction.
  • the plurality of laser beams L having such a shift in the traveling direction may not be effectively combined, even if the angle of shift is several degrees, and the output of the combined light may be reduced.
  • the deviation between the traveling direction of the laser beam L reflected in this order by the first reflecting surface 30as and the second reflecting surface 30bs and the +Z direction which is the designed traveling direction is reduced. be able to.
  • the angle between the traveling direction of the laser beam L and the designed traveling direction is preferably, for example, 1° or less, and more preferably 0.1° or less. In this specification, the angle between two directions has a positive value and does not have a negative value.
  • the designed traveling direction of the laser beam L reflected in this order by the first reflective surface 30as and the second reflective surface 30bs is parallel to the +Z direction, and the laser beam reflected by the reflective surface 94s
  • the designed direction of movement of L is parallel to the +X direction.
  • the designed direction of travel is not limited to these directions.
  • the direction in which the plurality of first mounting surfaces 60s1 are lined up is referred to as a "first direction", and the traveling direction of the laser beam L reflected in this order by the first reflective surface 30as and the second reflective surface 30bs is referred to as " “Second direction”.
  • the reference plane Ref is parallel to the first direction.
  • the first direction is the +X direction and the second direction is the +Z direction, but the present invention is not limited to these directions.
  • the second direction does not need to be orthogonal to the first direction as long as it intersects with the first direction.
  • the light emitting device 100 may be used for other purposes without being adopted as the light emitting module 200 shown in FIGS. 1A and 1B.
  • the substrate 10 has a mounting surface 10us and a lower surface 10Ls, as shown in FIG. 2C.
  • the normal direction of the mounting surface 10us is the +Y direction.
  • the normal direction of a surface means a direction perpendicular to the surface and a direction away from an object having the surface.
  • the substrate 10 has a rectangular flat plate shape, but is not limited to this shape.
  • the substrate 10 may have a polygonal, circular, or elliptical flat plate shape, for example.
  • the lower surface 10Ls of the substrate 10 is bonded to the first mounting surface 60s1 of the support base 60 via, for example, an inorganic bonding member such as a solder material.
  • the substrate 10 may be formed of a material having a thermal conductivity of 10 W/m ⁇ K or more and 2000 W/m ⁇ K or less, for example. With the substrate 10 having such high thermal conductivity, the heat emitted from the laser light source 20 during driving can be effectively transferred to the support base 60 shown in FIGS. 1A to 1C via the substrate 10. Substrate 10 may be formed from the same material as supporting base 60, for example.
  • the dimension of the substrate 10 in the X direction may be, for example, 1000 ⁇ m or more and 10000 ⁇ m or less
  • the dimension in the Y direction may be, for example, 100 ⁇ m or more and 5000 ⁇ m or less
  • the dimension in the Z direction may be, for example, 1000 ⁇ m or more and 20000 ⁇ m or less.
  • the laser light source 20 is supported by the mounting surface 10us of the substrate 10, as shown in FIG. 2C.
  • the laser light source 20 includes a submount 21 , an edge-emitting semiconductor laser element 22 supported by the submount 21 , a lens support member 23 , and a fast-axis collimating lens 24 .
  • the semiconductor laser element 22 is supported by the mounting surface 10us of the substrate 10 via the submount 21.
  • the semiconductor laser element 22 is arranged to emit laser light L toward the first reflective surface 30as.
  • the lens support member 23 has a shape that straddles the semiconductor laser element 22.
  • the lens support member 23 supports the fast axis collimating lens 24 by its end face.
  • the components of the laser light source 20 may be treated as components of the light emitting device 100.
  • the semiconductor laser element 22 emits laser light L from a rectangular end face.
  • the end face extends in the X direction and is a plane parallel to the XY plane
  • the laser beam L emitted from the semiconductor laser element 22 in the +Z direction spreads relatively quickly in the YZ plane, and spreads slowly.
  • the fast axis direction of the laser beam L is parallel to the Y direction
  • the slow axis direction is parallel to the X direction.
  • the laser light source 20 emits laser light that is emitted from the semiconductor laser element 22 and transmitted through the fast-axis collimating lens 24.
  • the laser light L emitted from the laser light source 20 is collimated in the YZ plane, but not in the XZ plane.
  • collimating means not only making the laser beam L into parallel light but also reducing the spread angle of the laser beam L. The specific configuration of the laser light source 20 will be described later.
  • the semiconductor laser element 22 included in the laser light source 20 is sealed by the substrate 10, the frame 40, and the cover 50, as shown in FIG. 2F.
  • the seal is a hermetic seal.
  • the effect of hermetic sealing becomes higher as the wavelength of the laser light emitted from the semiconductor laser element 22 becomes shorter.
  • the shorter the wavelength of the laser light the higher the possibility that the emission surface will deteriorate during operation due to dust collection. It is from.
  • a surface-emitting type semiconductor laser element such as a VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) element may be used.
  • a surface-emitting semiconductor laser device is arranged so that laser light emitted from the semiconductor laser device travels in the +Z direction.
  • the first mirror member 30a is supported by the mounting surface 10us of the substrate 10, as shown in FIG. 2C.
  • the first mirror member 30a has a uniform cross-sectional shape in the X direction.
  • the cross-sectional shape is generally triangular.
  • the first mirror member 30a has a lower surface, a back surface, and a slope connecting the lower surface and the back surface.
  • the bottom surface is parallel to the XZ plane, and the back surface is parallel to the XY plane.
  • the normal direction of the slope is a direction parallel to the YZ plane, making an acute angle with the +Y direction, and making an acute angle with the -Z direction.
  • the angle between the lower surface of the first mirror member 30a and the slope is 45°, but is not limited to this angle, and may be, for example, 30° or more and 60° or less.
  • the first mirror member 30a has a first reflective surface 30as on the above-mentioned slope.
  • the first reflective surface 30as is inclined with respect to the mounting surface 10us of the substrate 10 and faces obliquely upward.
  • diagonally upward means a direction forming an angle of 30° or more and 60° or less with the +Y direction.
  • the first reflective surface 30as can receive the laser beam L emitted from the laser light source 20, and the normal direction of the first reflective surface 30as forms an angle of 30 degrees or more and 60 degrees or less with the +Y direction.
  • the normal direction of the first reflective surface 30as may or may not be parallel to the YZ plane.
  • the first reflecting surface 30as reflects the laser light L emitted from the laser light source 20 and changes the traveling direction of the laser light L in a direction away from the mounting surface 10us of the substrate 10.
  • the angle between the direction in which the laser beam L leaves the mounting surface 10us of the substrate 10 and the normal direction of the mounting surface 10us may be, for example, 0° or more and 5° or less. Since the angle has a tolerance of 5 degrees, it is not necessary to adjust the position and orientation of the first mirror member 30a as strictly as the position and orientation of the second mirror member 30b.
  • the second mirror member 30b is supported by the upper surface 50us of the cover 50, as shown in FIG. 2C.
  • the second mirror member 30b has a uniform cross-sectional shape in the X direction.
  • the cross-sectional shape is generally trapezoidal.
  • the second mirror member 30b has an upper surface, a lower surface, and a slope connecting the upper surface and the lower surface. Each of the top and bottom surfaces are parallel to the XZ plane.
  • the dimension of the lower surface in the X direction is equal to the dimension of the upper surface in the X direction.
  • the dimension of the lower surface in the Z direction is smaller than the dimension of the upper surface in the Z direction.
  • the normal direction of the slope is a direction parallel to the YZ plane, making an acute angle with the -Y direction, and making an acute angle with the +Z direction.
  • the angle between the upper surface of the second mirror member 30b and the slope is 45°, but is not limited to this angle, and may be, for example, 30° or more and 60° or less.
  • the angle between the upper surface of the second mirror member 30b and the slope may be equal to or different from the angle between the lower surface of the first mirror member 30a and the slope.
  • the second mirror member 30b has a second reflective surface 30bs on the above-mentioned slope. At least a portion of the second reflective surface 30bs is located above at least a portion of the first reflective surface 30as. As shown in FIG. 2F, the second reflecting surface 30bs reflects the laser beam L reflected by the first reflecting surface 30as and changes the traveling direction of the laser beam L to the +Z direction.
  • a resin layer 32 exists between the lower surface of the second mirror member 30b and the upper surface 50us of the cover 50.
  • the resin layer 32 is formed by curing the resin while the lower surface of the second mirror member 30b is in contact with the upper surface 50us of the cover 50 via the uncured resin.
  • the resin can be, for example, a thermosetting resin that is cured by heating, or a photocurable resin that is cured by irradiation with ultraviolet or visible light.
  • the following active alignment is performed. That is, with the laser light source 20 emitting the laser light L, the position and orientation of the second mirror member 30b are appropriately adjusted so that the second reflective surface 30bs changes the traveling direction of the laser light L in the +Z direction. be done. Such adjustment can be performed after the light emitting device 100 is placed on the first mounting surface 60s1 of the support base 60 shown in FIGS. 1A to 1C, while the second mirror member 30b is held by a holding device.
  • the traveling direction of the laser beam L can be adjusted by rotating the second mirror member 30b using the X-axis or the Y-axis as the rotation axis and changing its direction.
  • the traveling direction of the laser beam L can be changed up and down.
  • the traveling direction of the laser beam L can be changed from side to side, with the traveling direction of the laser beam L being set as the front direction.
  • the height of the optical axis of the laser beam L can be adjusted.
  • the height of the optical axis of the laser beam L is reduced, and by shifting the second mirror member 30b along the -Z direction, the height of the optical axis of the laser beam L is reduced.
  • the height of the optical axis can be increased.
  • the optical axis of the laser beam means an axis passing through the center of the far-field pattern of the laser beam. Laser light traveling on the optical axis exhibits a peak intensity in the light intensity distribution of the far field pattern.
  • the normal direction of the light incident surface is parallel to the -Z direction
  • the normal direction of the light exit surface is parallel to the YZ plane and makes an acute angle with the +Y direction or -Y direction. This is a direction that makes an acute angle with the +Z direction. Due to the light incidence plane and the refraction at the light incidence plane which are not parallel to each other, the wedge can change the traveling direction of the laser light L passing through it. However, when using a wedge, in order to direct the traveling direction of the laser beam L in the +Z direction, a plurality of wedges whose normal directions of the light emitting surfaces are different from each other are prepared, and from the plurality of wedges, the normal direction of the light emitting surface is You need to choose a wedge that has the proper orientation.
  • the second mirror member 30b by arranging the second mirror member 30b at an appropriate position and orientation, it is possible to determine whether the traveling direction of the laser beam L emitted from the laser light source 20 is deviated from the +Z direction. Regardless, the traveling direction of the laser beam L reflected by the second reflective surface 30bs can be directed to the +Z direction. In this embodiment, it is not necessary to prepare a plurality of second mirror members 30b whose upper surfaces and slopes have different angles, and to select a second mirror member 30b having an appropriate angle from among the plurality of second mirror members 30b. .
  • the pedestal may be formed from at least one selected from the group consisting of, for example, glass, quartz, synthetic quartz, sapphire, ceramics, plastic, silicon, metal, silicone resin, and dielectric material.
  • the reflective surface may be formed from a reflective material, such as a dielectric multilayer and a metallic material. These reflective surfaces correspond to the first reflective surface 30as and second reflective surface 30bs shown in FIG. 2B, the reflective surface 94s shown in FIG. 1A, and the reflective surfaces 94as to 94cs shown in FIG. 1D.
  • the first mirror member 30a, the second mirror member 30b, and the mirror members 94, 94a to 94c may be provided with a pedestal having an inclined surface, and the pedestal may be made of the above-mentioned reflective material.
  • the slopes of the table correspond to the first reflective surface 30as, the second reflective surface 30bs, and the reflective surfaces 94s, 94as to 94cs.
  • the frame 40 is located around the mounting surface 10us of the board 10 as shown in FIG. 2B, and supports the cover 50 as shown in FIG. 2A.
  • the frame body 40 surrounds the laser light source 20 and the first mirror member 30a when viewed from the +Y direction, that is, when viewed from above.
  • the frame body 40 has a protrusion 40p that protrudes inward from the inner surface.
  • the protrusion 40p protrudes toward both side surfaces and the back surface of the submount 21.
  • the protrusion 40p may further protrude toward the front of the submount 21.
  • the protruding portion 40p may protrude only from both sides.
  • the front surface of the submount 21 is located on the same side as the emission surface of the semiconductor laser element 22, and the back surface of the submount 21 is located on the opposite side to the emission surface of the semiconductor laser element 22. Both sides of the submount 21 connect the front and back sides of the submount 21.
  • the frame 40 has a first upper surface 40us1 and a second upper surface 40us2.
  • the second upper surface 40us2 is the upper surface of the protrusion 40p, is located below the first upper surface 40us1, and is surrounded by the first upper surface 40us1 when viewed from above.
  • the second upper surface 40us2 has a roughly U-shape.
  • the first upper surface 40us1 is provided with a first bonding area 44a and an outer area 46 surrounding the first bonding area 44a.
  • Each of the first bonding region 44a and the outer region 46 has a generally rectangular annular shape.
  • the first bonding region 44a improves bonding strength when bonding the cover 50 and the frame 40 via an inorganic bonding member such as a solder material.
  • the outer region 46 prevents the inorganic bonding material that joins the cover 50 from flowing out beyond the outer region 46 .
  • the first bonding region 44a and the outer region 46 surround the laser light source 20 and the first mirror member 30a when viewed from above, as shown in FIG. 2E.
  • the first upper surface 40us1 is further provided with a first conductive region 42a and a second conductive region 42b that are electrically insulated from each other in the ⁇ Z direction from the first bonding region 44a and the outer region 46.
  • a third conductive region 42c and a fourth conductive region 42d that are electrically insulated from each other are provided on the second upper surface 40us2.
  • the third conductive region 42c is electrically connected to the first conductive region 42a via internal wiring
  • the fourth conductive region 42d is electrically connected to the second conductive region 42b via internal wiring.
  • the laser light source 20 and the first mirror member 30a are located between a portion of the third conductive region 42c extending in the Z direction and a portion of the fourth conductive region 42d extending in the Z direction.
  • the third conductive region 42c is electrically connected to the semiconductor laser element 22 via the upper surface of the submount 21 and some wires 40w shown in FIG. 2B.
  • the fourth conductive region 42d is electrically connected to the semiconductor laser element 22 via the remaining wire 40w shown in FIG. 2B. Therefore, power can be supplied to the laser light source 20 by applying a voltage between the first conductive region 42a and the second conductive region 42b.
  • the frame 40 further has a first lower surface 40Ls1 and a second lower surface 40Ls2, as shown in FIG. 2D.
  • the second lower surface 40Ls2 partially has the lower surface of the protrusion 40p, is located above the first lower surface 40Ls1, and is surrounded by the first lower surface 40Ls1 when viewed from the ⁇ Y direction, that is, when viewed from the bottom.
  • the second lower surface 40Ls2 has a generally rectangular annular shape. Part or all of the substrate 10 shown in FIG. 2C is housed in a space surrounded by a step between the first lower surface 40Ls1 and the second lower surface 40Ls2.
  • the outer periphery of the second lower surface 40Ls2 surrounds the outer periphery of the mounting surface 10us of the board 10 in a top view
  • the inner periphery of the second lower surface 40Ls2 surrounds the outer periphery of the mounting surface 10us of the board 10 in a top view. It is surrounded by the outer periphery of the mounting surface of 10 us.
  • a second bonding region 44b is provided on the entire first lower surface 40Ls1.
  • the second bonding region 44b improves the bonding strength when bonding the supporting base 60 and the frame 40 shown in FIGS. 1A to 1C via an inorganic bonding member such as a solder material.
  • a third bonding region 44c is provided on the entire second lower surface 40Ls2.
  • the third bonding region 44c is bonded to the peripheral area of the mounting surface 10us of the substrate 10 via an inorganic bonding member such as a brazing material.
  • the third bonding region 44c improves the bonding strength when bonding the substrate 10 and the frame 40 via the inorganic bonding member.
  • the melting point of the brazing material is higher than that of the solder material.
  • the heat applied to the solder material may cause the substrate 10 and the frame 40 to be bonded together.
  • the possibility that the frame body 40 will come loose can be reduced.
  • the second bonding region 44b is provided on the entire first lower surface 40Ls1, but the second bonding region 44b may be provided on a part of the first lower surface 40Ls1.
  • the third bonding region 44c is provided on the entire second lower surface 40Ls2, but the third bonding region 44c may be provided on a part of the second lower surface 40Ls2.
  • the second bonding region 44b may not be provided on the first lower surface 40Ls1, and the third bonding region 44c may not be provided on the second lower surface 40Ls2.
  • the first lower surface 40Ls1 of the frame 40 is located on the same plane as the lower surface 10Ls of the substrate 10.
  • the first lower surface 40Ls1 of the frame 40 may be located above the lower surface 10Ls of the substrate 10.
  • the first lower surface 40Ls1 of the frame body 40 may be located below the lower surface 10Ls of the substrate 10, as long as it does not interfere with joining the substrate 10 and the supporting base 60 via the inorganic joining member. Good too.
  • the frame 40 may be formed from the above-mentioned ceramics, for example, similar to the support base 60 shown in FIGS. 1A and 1B.
  • the dimension of the frame 40 in the X direction may be, for example, 3 mm or more and 15 mm or less
  • the maximum dimension in the Y direction may be, for example, 1 mm or more and 5 mm or less
  • the dimension in the Z direction may be, for example, 3 mm or more and 30 mm or less.
  • Conductive regions 42a-42d, bonding regions 44a-44c, and outer region 46 may be formed from at least one metal material selected from the group consisting of, for example, Ag, Cu, W, Au, Ni, Pt, and Pd. .
  • the conductive regions 42a to 42d, the bonding region 44a, and the outer region 46 can be formed, for example, by providing a metal film over the entire upper surfaces 40us1 and 40us2 and patterning the metal film by etching.
  • the cover 50 has an upper surface 50us and a lower surface 50Ls, as shown in FIG. 2B.
  • the lower surface 50Ls of the cover 50 faces the mounting surface 10us of the substrate 10, and the upper surface 50us of the cover 50 is located on the opposite side of the lower surface 50Ls of the cover 50.
  • the lower surface 50Ls of the cover 50 is also referred to as an "opposing surface.”
  • the cover 50 is located above the semiconductor laser element 22 and the first mirror member 30a. The cover 50 transmits the laser beam L reflected by the first reflective surface 30as.
  • the cover 50 has a light shielding film 52 on the lower surface 50Ls at least around the light-transmitting region 50t through which the laser beam L is transmitted.
  • the light-transmitting region 50t has a rectangular shape, but is not limited to this shape.
  • the shape of the transparent region 50t may be, for example, circular or elliptical.
  • the cover 50 may have a light-shielding film 52 on at least a portion of the periphery of the light-transmitting region 50t on the lower surface 50Ls.
  • the light shielding film 52 may be provided in at least part of the following regions of the lower surface 50Ls. This region is a region on the lower surface 50Ls that is adjacent to the remaining portion other than the above-mentioned portion among the ends of the light-transmitting region 50t.
  • the light shielding film 52 reduces the possibility that stray light other than the laser beam L generated inside the light emitting device 100 leaks to the outside of the light emitting device 100.
  • the light shielding film 52 further reduces the possibility that ultraviolet rays or visible light will reach the laser light source 20 when forming the resin layer 32 shown in FIG. 2F by irradiating ultraviolet rays or visible light.
  • the light shielding film 52 further reduces the possibility that the return light of the laser light L emitted to the outside of the light emitting device 100 will reach the laser light source 20. If irradiation by ultraviolet rays, visible light, or return light can be reduced, the laser light source 20 will be less likely to be damaged.
  • the light-shielding film 52 is provided over the entire region of the lower surface 50Ls other than the light-transmitting region 50t.
  • the light shielding film 52 provided in this manner further reduces the possibility that the above stray light will leak to the outside of the light emitting device 100 and the possibility that the above ultraviolet rays or visible light or the above return light will reach the laser light source 20. .
  • the cover 50 not only the light-transmitting region 50t but also the portion that overlaps the light-transmitting region 50t when viewed from above transmits the laser beam L.
  • the portion of the cover 50 that transmits the laser beam L has a transmittance of, for example, 60% or more, preferably 80% or more.
  • the remaining portion of the cover 50 may or may not have such translucency.
  • the cover 50 may be formed from the above-mentioned light-transmitting material, for example, similar to the condenser lens 70 shown in FIGS. 1A and 1B.
  • the dimension of the cover 50 in the X direction may be, for example, 3 mm or more and 15 mm or less
  • the dimension in the Y direction may be, for example, 0.1 mm or more and 1.5 mm or less
  • the dimension in the Z direction may be, for example, 1 mm or more and 20 mm or less.
  • the light-shielding film 52 can be formed from the aforementioned metal material, for example, similarly to the conductive regions 42a to 42d, the bonding regions 44a to 44c, and the outer region 46.
  • the light shielding film 52 is formed, for example, by providing a metal film over the entire lower surface 50Ls of the cover 50 and patterning the metal film by etching, similarly to the conductive regions 42a to 42d, the bonding region 44a, and the outer region 46. can be done.
  • the peripheral area of the light shielding film 52 is bonded to the first bonding area 44a provided on the first upper surface 40us1 of the frame body 40 via an inorganic bonding member such as a solder material.
  • an inorganic bonding member such as a solder material.
  • the cover 50 has a flat plate shape, but is not limited to this shape.
  • the cover 50 may have a box shape with an open bottom instead of a flat plate shape.
  • the cover 50 having such a shape is supported by the mounting surface 10us of the substrate 10 and accommodates the laser light source 20 and the first mirror member 30a.
  • the cover 50 having a box shape with an open bottom and the frame 40 may be joined, and the laser light source 20 and the first mirror member 30a may be surrounded by the cover 50 and the frame 40.
  • the light emitting device 100 that can reduce the deviation between the traveling direction of the laser beam L and the designed traveling direction.
  • a plurality of laser beams L obtained by emitting laser beams L from each of the plurality of light emitting devices 100 can be effectively combined. can be made to enter the optical fiber 80.
  • the light emitting device 100 can be manufactured, for example, as follows.
  • the substrate 10, the laser light source 20, the first mirror member 30a, the second mirror member 30b, the frame 40, the plurality of wires 40w, and the cover 50 are prepared.
  • the frame 40 is joined to the substrate 10.
  • the laser light source 20 and the first mirror member 30a are provided on the mounting surface 10us of the substrate 10.
  • a plurality of wires 40w for feeding power to the laser light source 20 are provided.
  • the cover 50 is joined to the frame 40.
  • active alignment is performed with the lower surface of the second mirror member 30b in contact with the upper surface 50 us of the cover 50 via the uncured resin.
  • the resin is cured to form a resin layer 32 between the second mirror member 30b and the cover 50.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the configuration of a DDL device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • a DDL device 1000 shown in FIG. 3 includes a plurality of light emitting modules 200 according to this embodiment, a processing head 300, and an optical transmission fiber 250 connecting the light emitting modules 200 to the processing head 300.
  • the number of light emitting modules 200 is four, but is not limited to this number.
  • the number of light emitting modules 200 may be one, two or three, or a plurality of five or more.
  • the number of light emitting devices 100 included in each light emitting module 200 is determined depending on the required light output or irradiance.
  • the wavelength of the laser light emitted from the light emitting device 100 may also be selected depending on the material to be processed. For example, when processing metals such as copper, brass, and aluminum, a semiconductor laser element having a center wavelength in the range of 350 nm or more and 550 nm or less can be suitably employed.
  • the wavelengths of the laser beams emitted from each light emitting device 100 do not need to be the same, and laser beams with different center wavelengths may be superimposed. Further, even when using a laser beam whose center wavelength is outside the range of 350 nm or more and 550 nm or less, it is possible to obtain the effects of the present invention.
  • an optical fiber 80 extends from each of the plurality of light emitting modules 200.
  • a plurality of optical fibers 80 thus obtained are coupled to an optical transmission fiber 250 by an optical multiplexer 230.
  • the optical multiplexer 230 may be, for example, a TFB (Tapered Fiber Bundle).
  • the processing head 300 converges and irradiates the object 400 with laser light emitted from the light emitting end of the optical fiber 80 .
  • one DDL device 1000 includes M light emitting modules 200 and each light emitting module 200 includes N light emitting devices 100
  • the maximum A laser beam with an optical power of P ⁇ N ⁇ M watts can be focused onto the object 400.
  • N is an integer of 2 or more
  • FIG. 4A is an exploded perspective view of the laser light source 20.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of the laser light source 20 parallel to the YZ plane. Each component of the laser light source 20 will be explained below.
  • the submount 21 has an upper surface 21us and a lower surface 21Ls that are parallel to the XZ plane.
  • a metal film is provided on each of the upper surface 21us and the lower surface 21Ls.
  • the metal film provided on the upper surface 21us improves the bonding strength when bonding the semiconductor laser element 22 and the lens support member 23 to the submount 21 using an inorganic bonding member.
  • the metal film provided on the upper surface 21us may be further used to supply power to the semiconductor laser element 22.
  • the metal film provided on the lower surface 21Ls improves the bonding strength when bonding the substrate 10 and the laser light source 20 shown in FIG. 2C via the inorganic bonding member.
  • the metal films provided on each of the upper surface 21us and the lower surface 21Ls also serve to transmit heat generated by the semiconductor laser element 22 during driving to the substrate 10 via the submount 21.
  • Submount 21 may be formed, for example, from the ceramics, metal materials, or metal matrix composites described above, similar to support substrate 60 shown in FIGS. 1A and 1B.
  • the semiconductor laser element 22 is supported by the upper surface 21us of the submount 21, as shown in FIG. 4A.
  • the semiconductor laser element 22 has an emission surface 22e on one of two end faces intersecting in the Z direction, and emits laser light in the +Z direction from the emission surface 22e.
  • the laser beam spreads at different speeds in the YZ plane and the XZ plane as it travels in the +Z direction. Laser light spreads relatively quickly in the YZ plane and spreads relatively slowly in the XZ plane.
  • the laser beam spot has an elliptical shape in the far field, with the Y direction being the long axis and the X direction being the short axis in the XY plane.
  • the semiconductor laser element 22 can emit violet, blue, green, or red laser light in the visible region, or infrared or ultraviolet laser light in the invisible region.
  • the emission peak wavelength of the violet light is preferably within the range of 400 nm or more and 420 nm or less, and more preferably within the range of 400 nm or more and 415 nm or less.
  • the emission peak wavelength of blue light is preferably in a range of greater than 420 nm and less than 495 nm, more preferably in a range of greater than or equal to 440 nm and less than 475 nm.
  • the emission peak wavelength of green light is preferably in a range of greater than 495 nm and less than 570 nm, more preferably in a range of greater than or equal to 510 nm and less than or equal to 550 nm.
  • the emission peak wavelength of red light is preferably in the range of 605 nm or more and 750 nm or less, and more preferably in the range of 610 nm or more and 700 nm or less.
  • a laser diode containing a nitride semiconductor material can be mentioned.
  • the nitride semiconductor material for example, GaN, InGaN, and AlGaN can be used.
  • Examples of the semiconductor laser element 22 that emits red laser light include laser diodes containing InAlGaP-based, GaInP-based, GaAs-based, and AlGaAs-based semiconductor materials.
  • the lens support member 23 is supported by the upper surface 21us of the submount 21, as shown in FIG. 4A.
  • the lens support member 23 has two columnar parts 23a and a connecting part 23b located between the two columnar parts 23a and connecting the two columnar parts 23a.
  • the two columnar portions 23a are located on both sides of the semiconductor laser device 22, and the connecting portion 23b is located above the emission surface 22e of the semiconductor laser device 22.
  • the lens support member 23 supports the fast-axis collimator lens 24 by end surfaces 23as of the two columnar portions 23a.
  • the lens support member 23 is positioned so as to straddle the semiconductor laser element 22 and does not prevent the laser light emitted from the semiconductor laser element 22 from entering the fast-axis collimating lens 24 .
  • the lens support member 23 may be formed from the aforementioned ceramics, for example, similar to the support base 60 shown in FIGS. 1A and 1B.
  • the lens support member 23 may be formed from the above-mentioned light-transmitting material, for example, similar to the condenser lens 70 shown in FIGS. 1A and 1B.
  • Lens support member 23 may be formed from at least one alloy selected from the group consisting of Kovar and CuW, for example.
  • the lens support member 23 may be made of Si, for example.
  • the fast-axis collimating lens 24 may be, for example, a cylindrical lens having a uniform cross-sectional shape in the X direction, as shown in FIG. 4A.
  • the fast-axis collimating lens 24 has a flat surface on the light incidence side and a convex curved surface on the light exit side.
  • the convex curved surface has a curvature in the YZ plane.
  • the focal point of the fast-axis collimating lens 24 substantially coincides with the center of the light emitting point of the emission surface 22e of the semiconductor laser element 22.
  • the fast-axis collimating lens 24 collimates the laser light emitted from the emission surface 22e of the semiconductor laser element 22 in the +Z direction in the YZ plane.
  • Fast-axis collimating lens 24 may be formed from the translucent material described above, for example, similar to condenser lens 70 shown in FIGS. 1A and 1B.
  • the fast axis collimating lens 24 is located between the mounting surface 10us of the substrate 10 and the lower surface 50Ls of the cover 50, and is located on the optical path of the laser beam L. Since the fast-axis collimating lens 24 is arranged inside the sealed space formed by the substrate 10, the frame 40, and the cover 50, it can collimate the laser beam L before it widely spreads. . Therefore, it becomes possible to make the fast-axis collimating lens 24 smaller.
  • a collimating lens that collimates the laser beam L emitted from the semiconductor laser element 22 not only in the YZ plane but also in the XZ plane may be used. In that case, it is not necessary to provide the slow axis collimating lenses 92, 92a, and 92b in the light emitting module 200 shown in FIGS. 1A to 1C and the light emitting module 210 shown in FIG. 1D.
  • the present disclosure includes the light emitting device described in the following items.
  • a support base having a plurality of mounting surfaces aligned in a first direction;
  • a plurality of light emitting devices wherein a corresponding light emitting device is arranged on each of the plurality of mounting surfaces, each of which includes: a board having a mounting surface; a semiconductor laser element supported by the mounting surface; a first mirror member supported by the mounting surface; a cover that has an opposing surface that faces the mounting surface of the substrate and an upper surface that is located on the opposite side of the opposing surface, and that is located above the semiconductor laser element and the first mirror member; a second mirror member supported by the upper surface of the cover; a plurality of light emitting devices; a plurality of third mirror members; a condensing lens, Equipped with The first mirror member has a first reflective surface, the first reflective surface is inclined with respect to the mounting surface and faces obliquely upward,
  • the second mirror member has a second reflective surface, at least a portion of the second reflective surface is located above at least a portion of the first reflective surface,
  • the light emitting device of the present disclosure can be used particularly to combine multiple laser beams to realize high-output laser beams. Further, the light emitting device of the present disclosure can be used, for example, in industrial fields where a high-power laser light source is required, such as cutting of various materials, drilling, local heat treatment, surface treatment, metal welding, and 3D printing. .
  • Substrate 10us Mounting surface 10Ls: Bottom surface 20: Laser light source 21: Submount 21Ls: Bottom surface 21us: Top surface 22: Semiconductor laser element 22e: Emission surface 23: Lens support member 23a: Columnar portion 23as: End surface 23b: Connection portion 24 : Fast axis collimating lens 30a: First mirror member 30as: First reflective surface 30b: Second mirror member 30bs: Second reflective surface 32: Resin layer 40: Frame 40us1: First top surface 40us2: Second top surface 40Ls1: First 1 lower surface 40Ls2: second lower surface 40p: protrusion 40w: wire 42a: first conductive region 42b: second conductive region 42c: third conductive region 42d: fourth conductive region 44a: first bonding region 44b: second bonding region 44c: Third bonding area 46: Outer area 50: Cover 50us: Top surface 50Ls: Bottom surface 50t: Transparent area 52: Light shielding film 60, 62: Support base 60-1, 62-1: First portion

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Abstract

発光モジュールは、第１方向に並ぶ複数の載置面を有する支持基体と、複数の載置面の各々に、対応する発光装置が配置される、複数の発光装置であって、各々は、半導体レーザ素子、第１ミラー部材、カバー、および第２ミラー部材を備える、複数の発光装置と、複数の第３ミラー部材と、集光レンズと、を備える。第１ミラー部材は半導体レーザ素子から出射されたレーザ光の進行方向を変化させ、カバーは進行方向が変化したレーザ光を透過させ、第２ミラー部材はカバーを透過したレーザ光の進行方向を第２方向にさらに変化させ、各第３ミラー部材はレーザ光の進行方向を第２方向から第１方向に変化させる。集光レンズは複数のレーザ光を光ファイバに結合する。

Description

発光モジュール
　本開示は、発光モジュールに関する。
　近年、半導体レーザ素子の高出力化に伴い、半導体レーザ素子を励起光源としてではなく、材料を直接に照射して加工するレーザ光の光源として用いる技術が開発されつつある。そのような技術は、ダイレクトダイオードレーザ（ＤＤＬ：Direct Diode Laser）技術と称されている。
　ＤＤＬ技術には、複数の半導体レーザ素子を備える発光モジュールが用いられる。発光モジュールは、複数の半導体レーザ素子の各々からレーザ光が出射されて得られる複数のレーザ光を結合して高出力のレーザ光を出射する。複数のレーザ光の進行方向が設計通りに同じ方向に揃う場合、複数のレーザ光を効果的に結合することができる。特許文献１は、半導体レーザ素子から出射されたレーザ光の進行方向と設計上の進行方向とのずれを低減することが可能な光部品の例を開示している。
国際公開第２０１６／０５１８３６号
　半導体レーザ素子から出射されたレーザ光の進行方向と、設計上の進行方向とのずれを低減することが可能な複数の発光装置を備える発光モジュールを提供する。
　本開示の発光モジュールは、ある実施形態において、第１方向に並ぶ複数の載置面を有する支持基体と、前記複数の載置面の各々に、対応する発光装置が配置される、複数の発光装置であって、各々は、実装面を有する基板と、前記実装面によって支持される半導体レーザ素子と、前記実装面によって支持される第１ミラー部材と、前記基板の前記実装面に対向する対向面、および前記対向面の反対側に位置する上面を有し、前記半導体レーザ素子および前記第１ミラー部材の上方に位置するカバーと、前記カバーの前記上面によって支持される第２ミラー部材と、を備える、複数の発光装置と、複数の第３ミラー部材と、集光レンズと、を備え、前記第１ミラー部材は第１反射面を有し、前記第１反射面は、前記実装面に対して傾斜し、斜め上方を向き、前記第２ミラー部材は第２反射面を有し、前記第２反射面の少なくとも一部は、前記第１反射面の少なくとも一部の上方に位置し、前記半導体レーザ素子は、前記第１反射面に向けてレーザ光を出射するように配置されており、前記第１反射面は、前記レーザ光を反射して前記レーザ光の進行方向を前記基板の前記実装面から離れる方向に変化させ、前記カバーは、前記第１反射面で反射された前記レーザ光を透過させ、前記第２反射面は、前記第１反射面で反射された前記レーザ光を反射して前記レーザ光の前記進行方向を、前記第１方向に交差する第２方向にさらに変化させ、前記複数の第３ミラー部材の各々は第３反射面を有し、前記第３反射面は、前記第２方向に進行する前記レーザ光を反射して前記レーザ光の前記進行方向を前記第１方向に変化させ、前記集光レンズは、前記複数の発光装置の各々から出射された前記レーザ光が前記第３反射面で反射されて得られる複数のレーザ光を光ファイバに結合する。
　本開示の実施形態によれば、半導体レーザ素子から出射されたレーザ光の進行方向と、設計上の進行方向とのずれを低減することが可能な複数の発光装置を備える発光モジュールを実現できる。
図１Ａは、本開示の例示的な実施形態による発光モジュールの構成を模式的に示す上面図である。 図１Ｂは、本開示の例示的な実施形態による発光モジュールの構成を模式的に示す側面図である。 図１Ｃは、本開示の例示的な実施形態による発光モジュールの構成を模式的に示す他の側面図である。 図１Ｄは、本開示の実施形態による発光モジュールの変形例の構成を模式的に示す上面図である。 図２Ａは、本開示の例示的な実施形態による発光装置の構成を模式的に示す斜視図である。 図２Ｂは、図２Ａに示す発光装置の分解斜視図である。 図２Ｃは、図２Ａに示す発光装置の他の分解斜視図である。 図２Ｄは、図２Ｃに示す発光装置に含まれる枠体を下方から見た斜視図である。 図２Ｅは、図２Ａに示す発光装置から第２ミラー部材およびカバーを省略した構成の上面図である。 図２Ｆは、図２Ａに示す発光装置の、ＹＺ平面に対して平行な断面図である。 図３は、本開示の例示的な実施形態によるＤＤＬ装置の構成を模式的に示す図である。 図４Ａは、レーザ光源の分解斜視図である。 図４Ｂは、レーザ光源の、ＹＺ平面に対して平行な断面図である。
　以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態による発光装置、および複数の発光装置を備える発光モジュールを説明する。複数の図面に表れる同一符号の部分は同一または同等の部分を示す。
　さらに、以下に説明する実施形態は、本発明の技術思想を具体化するために例示しているのであって、本発明を以下に限定しない。また、構成要素のサイズ、材質、形状、その相対的配置などの記載は、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図している。各図面が示す部材の大きさおよび位置関係は、理解を容易にするために誇張している場合がある。
　本明細書または特許請求の範囲において、三角形または四角形などの多角形に関しては、多角形の隅に角丸め、面取り、角取り、丸取りなどの加工が施された形状も含めて、多角形と呼ぶ。また、隅（辺の端）に限らず、辺の中間部分に加工が施された形状も同様に、多角形と呼ぶ。つまり、多角形をベースに残しつつ、部分的な加工が施された形状は、本明細書および特許請求の範囲で記載される“多角形”の解釈に含まれる。
　（実施形態）
　［発光モジュール］
　まず、図１Ａから図１Ｃを参照して、本開示の実施形態による発光モジュールの構成例を説明する。図１Ａは、本開示の例示的な実施形態による発光モジュールの構成を模式的に示す上面図である。図１Ｂは、本開示の例示的な実施形態による発光モジュールの構成を模式的に示す側面図である。図１Ｃは、本開示の例示的な実施形態による発光モジュールの構成を模式的に示す他の側面図である。これらの図では、参考のために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が模式的に示されている。Ｘ軸の矢印の方向を＋Ｘ方向と称し、その反対方向を－Ｘ方向と称する。±Ｘ方向を区別しない場合、単にＸ方向と称する。Ｙ方向およびＺ方向についても同様である。本明細書では、説明のわかりやすさのために、＋Ｙ方向を「上方」と称し、－Ｙ方向を「下方」と称する。このことは、発光モジュールの使用時における向きを制限するわけではなく、発光モジュールの向きは任意である。
　図１Ａから図１Ｃに示す発光モジュール２００は、支持基体６０と、集光レンズ７０と、光ファイバ８０と、光ファイバ８０を支持する支持部材８２と、複数の遅軸コリメートレンズ９２と、複数のミラー部材９４と、複数の発光装置１００と、を備える。各ミラー部材９４は、反射面９４ｓを有する。
　支持基体６０は、図１Ｂに示すように、ＸＺ平面に対して平行な基準平面Ｒｅｆ上に配置されている。基準平面Ｒｅｆは、発光モジュール２００における高さの基準平面である。支持基体６０は、図１Ａに示すように、複数の発光装置１００を支持する第１部分６０－１を備える。支持基体６０は、さらに、第１部分６０－１によって支持される複数の第２部分６０－２を備える。各第２部分６０－２は、対応する遅軸コリメートレンズ９２およびミラー部材９４を支持する。支持基体６０は、さらに、第１部分６０－１に接続される第３部分６０－３を備える。第３部分６０－３は、集光レンズ７０および光ファイバ８０を支持する。
　第１部分６０－１は、Ｘ方向に並ぶ複数の第１載置面６０ｓ１を有する。各第１載置面６０ｓ１には、対応する第２部分６０－２が配置されている。各第２部分６０－２は、第２載置面６０ｓ２を有する。第３部分６０－３は、第３載置面６０ｓ３を有する。
　複数の第１載置面６０ｓ１の高さは、図１Ｂに示すように、＋Ｘ方向に沿って段階的に減少する。複数の第２載置面６０ｓ２の高さについても同様である。各第１載置面６０ｓ１には、図１Ａに示すように、対応する発光装置１００が配置されている。各第２載置面６０ｓ２には、対応する遅軸コリメートレンズ９２およびミラー部材９４が配置されている。遅軸コリメートレンズ９２および／またはミラー部材９４がＹ方向において十分に大きい寸法を有する場合、第２部分６０－２を介さずに、遅軸コリメートレンズ９２および／またはミラー部材９４を第１載置面６０ｓ１に配置してもよい。第３載置面６０ｓ３には、集光レンズ７０が配置されており、かつ光ファイバ８０が支持部材８２を介して配置されている。
　図１Ｂに示す例において、第３載置面６０ｓ３の高さは、複数の第１載置面６０ｓ１の最小の高さよりも大きく、最大の高さよりも小さい。第３載置面６０ｓ３の高さは、さらに、複数の第２載置面６０ｓ２の最小の高さよりも小さい。集光レンズ７０のＹ方向における寸法によっては、第３載置面６０ｓ３の高さは、複数の第１載置面６０ｓ１の最小の高さに等しい、またはそれよりも小さくてもよい。あるいは、第３載置面６０ｓ３の高さは、複数の第１載置面６０ｓ１の最大の高さに等しい、またはそれよりも大きくてもよい。
　図１Ａから図１Ｃに示す例において、発光装置１００の数は４個であり、第１載置面６０ｓ１の数は４個であるが、これらの数に限定されない。発光装置１００の数は２個、３個、または５個以上であってもよい。発光装置１００の数が増加するほど、高い出力のレーザ光を得ることが可能になる。第１載置面６０ｓ１の数は２個、３個、または５個以上であってもよいし、発光装置１００の数に等しい、またはそれよりも多くてもよい。
　支持基体６０は、例えば、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＳｉＣ、およびアルミナからなる群から選択されるセラミックスから形成され得る。あるいは、支持基体６０は、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、およびＡｇからなる群から選択される少なくとも１つの金属材料から形成され得る。支持基体６０は、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、およびＡｇからなる群から選択される少なくとも１つの金属材料中にダイヤモンド粒子が分散した金属マトリクス複合材料から形成され得る。支持基体６０は一体的に形成されていてもよいし、複数のパーツの組立体であってもよい。当該複数のパーツは互いに同じ材料から形成されていてもよいし、互いに異なる材料から形成されていてもよい。例えば、第１部分６０－１、複数の第２部分６０－２、および第３部分６０－３は一体的に形成されていてもよいし、互いに独立して形成されていてもよい。あるいは、第１部分６０－１および第３部分６０－３は一体的に形成されており、複数の第２部分６０－２は、第１部分６０－１および第３部分６０－３とは独立して形成されていてもよい。
　支持基体６０は、Ｃｕ、Ａｌ、およびＡｇからなる群から選択される金属材料から形成され、かつ、単一の部材からなることが好ましい。金属材料はセラミックスよりも放熱性に優れており、また柔らかいので加工しやすい。
　支持基体６０は、複数の発光装置１００が配置される支持台として機能する。支持基体６０は、さらに、複数の発光装置１００から発せられる熱を外部に伝えて発光装置１００の過度な温度上昇を低減するヒートシンクとしても機能し得る。その場合、支持基体６０の内部に液冷のための１または複数の流路を設けてもよい。液冷に用いる液体としては、例えば水を用いることができる。また、支持基体６０の表面に空冷のためのフィン構造を設けてもよい。あるいは、別途用意したヒートシンク上に支持基体６０を配置する場合、支持基体６０は、複数の発光装置１００から発せられる熱を当該ヒートシンクに伝えるヒートスプレッダとしても機能し得る。
　各発光装置１００は、図１Ａおよび図１Ｃに示すように、レーザ光Ｌを＋Ｚ方向に出射する。各遅軸コリメートレンズ９２は、図１Ａに示すように、対応する発光装置１００から出射され、＋Ｚ方向に進行するレーザ光をＸＺ平面においてコリメートする。各ミラー部材９４の反射面９４ｓは、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、対応する発光装置１００から出射され、コリメートされたレーザ光Ｌを反射してレーザ光Ｌの進行方向を集光レンズ７０に向けて＋Ｘ方向に変化させる。各発光装置１００から出射されたレーザ光Ｌは、図１Ａに示す例において３本の矢印付きの太線によって表されており、図１Ｂおよび図１Ｃに示す例において１本の矢印付きの太線によって表されている。図１Ａに示す例においてレーザ光Ｌが３本の矢印付きの太線によって表されているのは、レーザ光Ｌが広がりを有することを強調するためである。
　集光レンズ７０は、速軸集光レンズ７０ａおよび遅軸集光レンズ７０ｂを有する。速軸集光レンズ７０ａは、例えば、Ｚ方向に一様な断面形状を有するシリンドリカルレンズであり、遅軸集光レンズ７０ｂは、例えば、Ｙ方向に一様な断面形状を有するシリンドリカルレンズであり得る。速軸集光レンズ７０ａおよび遅軸集光レンズ７０ｂの各々の光軸はＸ方向に対して平行である。集光レンズ７０は、例えば、ガラス、シリコン、石英、合成石英、サファイア、透明セラミックス、シリコーン樹脂、およびプラスチックからなる群から選択される少なくとも１つの透光性材料から形成され得る。
　速軸集光レンズ７０ａはその焦点が光ファイバ８０の光入射端８０ａにほぼ一致するように配置されている。同様に、遅軸集光レンズ７０ｂはその焦点が光ファイバ８０の光入射端８０ａにほぼ一致するように配置されている。速軸集光レンズ７０ａの焦点距離は、遅軸集光レンズ７０ｂの焦点距離よりも長い。速軸集光レンズ７０ａは、図１Ｂに示すように、ＸＹ平面において、複数の発光装置１００の各々からレーザ光Ｌが出射されて得られる複数のレーザ光Ｌを、光ファイバ８０の光入射端８０ａに収束させる。遅軸集光レンズ７０ｂは、図１Ａに示すように、ＸＺ平面において、複数の発光装置１００の各々から出射された広がりを有するレーザ光Ｌを光入射端８０ａに収束させる。
　上記のように、複数の発光装置１００の各々から＋Ｚ方向に出射されたレーザ光Ｌは、対応する反射面９４ｓで＋Ｘ方向に反射される。集光レンズ７０により、そのようにして得られる複数のレーザ光Ｌを結合して光ファイバ８０に入射させることができる。
　その結果、発光モジュール２００は、光ファイバ８０の光出射端８０ｂから、複数のレーザ光Ｌが結合された結合光を出射する。結合光の出力は、概略的に、各発光装置１００から出射されたレーザ光Ｌの出力に発光装置１００の数を乗算した値に等しい。したがって、発光装置１００の数を増加させれば、結合光の出力を高めることができる。
　次に、図１Ｄを参照して、本開示の実施形態による発光モジュール２００の変形例を説明する。図１Ｄは、本開示の実施形態による発光モジュールの変形例の構成を模式的に示す上面図である。図１Ｄに示す発光モジュール２１０は、以下の３点において、図１Ａから図１Ｃに示す発光モジュール２００とは異なる。
　第１の点は、発光モジュール２１０が、支持基体６０の代わりに支持基体６２を備えることである。支持基体６２の形状は、支持基体６０の形状とは異なる。第２の点は、発光モジュール２１０が、複数の発光装置１００－１、複数の遅軸コリメートレンズ９２ａ、および複数のミラー部材９４ａに加えて、複数の発光装置１００－２、複数の遅軸コリメートレンズ９２ｂ、および複数のミラー部材９４ｂをさらに備えることである。各ミラー部材９４ａは反射面９４ａｓを有し、各ミラー部材９４ｂは反射面９４ｂｓを有する。第３の点は、発光モジュール２１０が、ミラー部材９４ｃと、１／２波長板９６と、偏光ビームスプリッタ９８とをさらに備えることである。ミラー部材９４ｃは反射面９４ｃｓを有する。
　支持基体６２は、複数の発光装置１００－１および複数の発光装置１００－２を支持する第１部分６２－１を備える。支持基体６２は、さらに、第１部分６２－１によって支持される複数の第２部分６２－２を備える。各第２部分６２－２は、対応する遅軸コリメートレンズ９２ａ、遅軸コリメートレンズ９２ｂ、ミラー部材９４ａ、およびミラー部材９４ｂを支持する。支持基体６２は、さらに、第１部分６２－１に接続される第３部分６２－３を備える。第３部分６２－３は、集光レンズ７０、光ファイバ８０、ミラー部材９４ｃ、１／２波長板９６、および偏光ビームスプリッタ９８を支持する。
　第１部分６２－１は、Ｘ方向に並ぶ複数の第１載置面６０ｓ１を有する。各第１載置面６０ｓ１には、対応する第２部分６２－２が配置されている。各第２部分６２－２は、第２載置面６０ｓ２を有する。第３部分６２－３は、第３載置面６０ｓ３を有する。
　発光装置１００－２、遅軸コリメートレンズ９２ａ、およびミラー部材９４ａは、それぞれ、図１Ａに示す発光装置１００、遅軸コリメートレンズ９２、およびミラー部材９４と同じ構造を有する。発光装置１００－２、遅軸コリメートレンズ９２ｂ、およびミラー部材９４ｂについても同様である。発光装置１００－１、遅軸コリメートレンズ９２ａ、およびミラー部材９４ａは、＋Ｚ方向に沿ってこの順に配置されており、発光装置１００－２、遅軸コリメートレンズ９２ｂ、およびミラー部材９４ｂは、－Ｚ方向に沿ってこの順に配置されている。発光装置１００－１および発光装置１００－２の配置は、Ｚ方向において互いに反転した関係にある。遅軸コリメートレンズ９２ａおよび遅軸コリメートレンズ９２ｂの配置、ならびにミラー部材９４ａおよびミラー部材９４ｂの配置についても同様である。
　各発光装置１００－１および各発光装置１００－２は、対応する第１載置面６０ｓ１に配置されている。各発光装置１００－１はレーザ光Ｌａを＋Ｚ方向に出射し、各発光装置１００－２はレーザ光Ｌｂを－Ｚ方向に出射する。レーザ光Ｌａ、Ｌｂの偏光方向はＸ方向に対して平行である。各遅軸コリメートレンズ９２ａ、各遅軸コリメートレンズ９２ｂ、各ミラー部材９４ａ、および各ミラー部材９４ｂは、対応する第２載置面６０ｓ２に配置されている。各遅軸コリメートレンズ９２ａは、対応する発光装置１００－１から＋Ｚ方向に出射されたレーザ光ＬａをＸＺ平面においてコリメートする。各遅軸コリメートレンズ９２ｂは、対応する発光装置１００－２から－Ｚ方向に出射されたレーザ光ＬｂをＸＺ平面においてコリメートする。各ミラー部材９４ａの反射面９４ａｓは、コリメートされたレーザ光Ｌａを反射してレーザ光Ｌａの進行方向を＋Ｘ方向に変化させる。各ミラー部材９４ｂの反射面９４ｂｓは、コリメートされたレーザ光Ｌｂを反射してレーザ光Ｌｂの進行方向を＋Ｘ方向に変化させる。
　ミラー部材９４ｃ、１／２波長板９６、および偏光ビームスプリッタ９８は、第３載置面６０ｓ３に配置されている。ミラー部材９４ｃの反射面９４ｃｓは＋Ｘ方向に進行するレーザ光Ｌｂを反射してレーザ光Ｌｂの進行方向を－Ｚ方向に変化させる。１／２波長板９６は、－Ｚ方向に進行するレーザ光Ｌｂの偏光方向を、Ｘ方向からＹ方向に変化させる。偏光ビームスプリッタ９８は、＋Ｘ方向に進行し、偏光方向がＺ方向であるレーザ光Ｌａを透過させ、－Ｚ方向に進行し、偏光方向がＹ方向であるレーザ光Ｌｂを反射する。偏光ビームスプリッタ９８を透過したレーザ光Ｌａは、集光レンズ７０によって光ファイバ８０の光入射端８０ａに収束される。同様に、偏光ビームスプリッタ９８で反射されたレーザ光Ｌｂは、集光レンズ７０によって光ファイバ８０の光入射端８０ａに収束される。
　その結果、発光モジュール２１０は、光ファイバ８０の光出射端８０ｂから、複数のレーザ光Ｌａおよび複数のレーザ光Ｌｂが結合された結合光を出射する。図１Ｄに例示する発光モジュール２１０では、図１Ａに例示する発光モジュール２００と比較して、発光装置１００－１の数および発光装置１００－２の数の合計が、発光装置１００の数の２倍である。したがって、結合光の出力をさらに高めることができる。
　発光モジュール２００において、複数のレーザ光Ｌの進行方向が設計通りに＋Ｘ方向に揃っている場合、集光レンズ７０によって複数のレーザ光Ｌを効果的に結合して光ファイバ８０に入射することができる。発光モジュール２１０において、複数のレーザ光Ｌａおよび複数のレーザ光Ｌｂの進行方向が設計通りに＋Ｘ方向に揃っている場合についても同様である。
　なお、本実施形態による発光モジュール２００では、互いに高さが異なる複数の第１載置面６０ｓ１の各々に、対応する発光装置１００が配置されているが、そのような構成に限定されない。その他にも、複数の発光装置１００をより一般的な空間結合型の発光モジュールに採用してもよい。
　［発光装置］
　以下に、図２Ａから図２Ｆを参照して、本開示の実施形態による発光装置の構成例を説明する。本開示の実施形態による発光装置によれば、レーザ光Ｌの進行方向と、設計上の進行方向とのずれを低減することが可能になる。本明細書において、「レーザ光の進行方向」のように単に「進行方向」と記載する場合、当該「進行方向」は実際の進行方向を意味する。
　図２Ａは、本開示の例示的な実施形態による発光装置の構成を模式的に示す斜視図である。図２Ｂは、図２Ａに示す発光装置の分解斜視図である。図２Ｂに示す発光装置１００は、基板１０と、レーザ光源２０と、第１ミラー部材３０ａと、第２ミラー部材３０ｂと、枠体４０と、複数のワイヤ４０ｗと、カバー５０とを備える。基板１０は実装面１０ｕｓを有する。第１ミラー部材３０ａは第１反射面３０ａｓを有し、第２ミラー部材３０ｂは第２反射面３０ｂｓを有する。レーザ光源２０は、半導体レーザ素子２２を有するチップオンサブマウント(Chip on Submount)型の半導体レーザ光源である。発光装置１００は、ツェナーダイオードのような保護素子および／またはサーミスタのような内部温度を測定するための温度測定素子をさらに備えてもよい。図２Ｃは、図２Ａに示す発光装置１００の他の分解斜視図である。図２Ｃにおいて、図２Ｂに示す複数のワイヤ４０ｗは省略されている。図２Ｄは、図２Ｃに示す発光装置１００に含まれる枠体４０を下方から見た斜視図である。図２Ｅは、図２Ａに示す発光装置１００から第２ミラー部材３０ｂおよびカバー５０を省略した構成の上面図である。図２Ｆは、図２Ａに示す発光装置１００の、ＹＺ平面に対して平行な断面図である。
　後で詳しく説明するが、本実施形態による発光装置１００では、図２Ｆに示すように、レーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌが、第１反射面３０ａｓおよび第２反射面３０ｂｓでこの順に反射される。そのような構成により、レーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌの進行方向が設計上の進行方向である＋Ｚ方向からずれているか否かに関係なく、第１反射面３０ａｓおよび第２反射面３０ｂｓでこの順に反射されたレーザ光Ｌの進行方向を＋Ｚ方向に向けることができる。第１反射面３０ａｓは、レーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌを反射してレーザ光Ｌの進行方向を、基板１０の実装面１０ｕｓから離れる方向に変化させる。第２反射面３０ｂｓは、第１反射面３０ａｓで反射されたレーザ光Ｌを反射してレーザ光Ｌの進行方向を＋Ｚ方向にさらに変化させる。
　第２ミラー部材３０ｂの位置および向きは、第２反射面３０ｂｓで反射されたレーザ光Ｌが＋Ｚ方向に進行するように調整可能である。第２反射面３０ｂｓで反射されたレーザ光Ｌを、図１Ａに示すように反射面９４ｓで反射することにより、レーザ光Ｌの進行方向を設計上の進行方向である＋Ｘ方向に変化させることができる。その結果、＋Ｘ方向に進行する複数のレーザ光Ｌを効果的に結合させて発光モジュール２００から高出力の結合光を出力することができる。
　反射面９４ｓに入射するレーザ光Ｌの進行方向が設計上の＋Ｚ方向に対して平行ではない構成では、反射面９４ｓで反射されたレーザ光Ｌの進行方向が設計上の＋Ｘ方向からずれる。そのような進行方向のずれが生じた複数のレーザ光Ｌは、たとえずれの角度が数度程度であっても効果的に結合せず、結合光の出力が低下する可能性がある。
　これに対して、本実施形態では、第１反射面３０ａｓおよび第２反射面３０ｂｓでこの順に反射されたレーザ光Ｌの進行方向と、設計上の進行方向である＋Ｚ方向とのずれを低減することができる。その結果、反射面９４ｓで反射されたレーザ光Ｌの進行方向と、設計上の進行方向である＋Ｘ方向とのずれを低減することができる。レーザ光Ｌの進行方向と、設計上の進行方向とがなす角度は、例えば１°以下であることが好ましく、０．１°以下であることがより好ましい。本明細書において、２つの方向のなす角度は正の値を有し、負の値を有しない。
　本実施形態において、第１反射面３０ａｓおよび第２反射面３０ｂｓでこの順に反射されたレーザ光Ｌの設計上の進行方向は＋Ｚ方向に対して平行であり、反射面９４ｓで反射されたレーザ光Ｌの設計上の進行方向は＋Ｘ方向に対して平行である。ただし、設計上の進行方向はこれらの方向に限定されない。
　本明細書において、複数の第１載置面６０ｓ１が並ぶ方向を「第１方向」と称し、第１反射面３０ａｓおよび第２反射面３０ｂｓでこの順に反射されたレーザ光Ｌの進行方向を「第２方向」と称する。基準平面Ｒｅｆは第１方向に対して平行である。本実施形態において、第１方向は＋Ｘ方向であり、第２方向は＋Ｚ方向であるが、これらの方向に限定されない。第２方向は第１方向に交差していれば、第１方向に直交する必要はない。
　なお、発光装置１００を図１Ａおよび図１Ｂに示す発光モジュール２００に採用せずに他の用途に用いてもよい。
　以下に、発光装置１００の各構成要素を説明する。
　＜基板１０＞
　基板１０は、図２Ｃに示すように、実装面１０ｕｓおよび下面１０Ｌｓを有する。実装面１０ｕｓの法線方向は＋Ｙ方向である。本明細書において、面の法線方向とは、面の垂直方向であって、当該面を有する物体から離れる方向を意味する。図２Ｃに示す例において、基板１０は矩形の平板形状を有するが、この形状に限定されない。基板１０は、例えば、多角形、円形または楕円形の平板形状を有してもよい。基板１０の下面１０Ｌｓは、支持基体６０の第１載置面６０ｓ１に、例えば、はんだ材のような無機接合部材を介して接合される。
　基板１０は、例えば、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２０００Ｗ／ｍ・Ｋ以下である材料から形成され得る。そのような高い熱伝導率を有する基板１０により、駆動時にレーザ光源２０から発せられる熱を、基板１０を介して図１Ａから図１Ｃに示す支持基体６０に効果的に伝えることができる。基板１０は、例えば、支持基体６０と同じ材料から形成され得る。基板１０のＸ方向における寸法は、例えば１０００μｍ以上１００００μｍ以下であり、Ｙ方向における寸法は、例えば１００μｍ以上５０００μｍ以下であり、Ｚ方向における寸法は、例えば１０００μｍ以上２００００μｍ以下であり得る。
　＜レーザ光源２０＞
　レーザ光源２０は、図２Ｃに示すように、基板１０の実装面１０ｕｓによって支持されている。レーザ光源２０は、サブマウント２１と、サブマウント２１によって支持される端面出射型の半導体レーザ素子２２と、レンズ支持部材２３と、速軸コリメートレンズ２４とを備える。半導体レーザ素子２２は、サブマウント２１を介して、基板１０の実装面１０ｕｓによって支持されている。半導体レーザ素子２２は、第１反射面３０ａｓに向けてレーザ光Ｌを出射するように配置されている。レンズ支持部材２３は、半導体レーザ素子２２を跨ぐ形状を有する。レンズ支持部材２３は、端面によって速軸コリメートレンズ２４を支持する。レーザ光源２０の構成要素を発光装置１００の構成要素として扱ってもよい。
　半導体レーザ素子２２は、矩形形状の端面からレーザ光Ｌを出射する。当該端面がＸ方向に延び、ＸＹ平面に対して平行な平面である場合、半導体レーザ素子２２から＋Ｚ方向に出射されたレーザ光Ｌは、ＹＺ平面において相対的に速く広がり、ＸＺ平面において相対的に遅く広がる。レーザ光Ｌの速軸方向はＹ方向に対して平行であり、遅軸方向はＸ方向に対して平行である。
　レーザ光源２０は、半導体レーザ素子２２から出射され、速軸コリメートレンズ２４を透過したレーザ光を出射する。レーザ光源２０から出射されたレーザ光ＬはＹＺ平面においてコリメートされているが、ＸＺ平面においてコリメートされていない。本明細書において、「コリメートする」とは、レーザ光Ｌを平行光にすることだけではなく、レーザ光Ｌの広がり角を低減することも意味する。レーザ光源２０の具体的な構成について後述する。
　レーザ光源２０に含まれる半導体レーザ素子２２は、図２Ｆに示すように、基板１０、枠体４０、およびカバー５０によって封止されている。この封止は気密封止であることが好ましい。気密封止による効果は、半導体レーザ素子２２から出射されたレーザ光の波長が短くなるほど高くなる。気密封止されず、半導体レーザ素子２２の出射面が外気に接している構成では、レーザ光の波長が短くなるほど、集塵によって動作中に出射面の劣化が進行していく可能性が高くなるからである。
　なお、端面出射型の半導体レーザ素子２２の代わりに、ＶＣＳＥＬ（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser）素子のような面発光型の半導体レーザ素子を用いてもよい。面発光型の半導体レーザ素子は、当該半導体レーザ素子から出射されたレーザ光が＋Ｚ方向に進行するように配置される。
　＜第１ミラー部材３０ａおよび第２ミラー部材３０ｂ＞
　第１ミラー部材３０ａは、図２Ｃに示すように、基板１０の実装面１０ｕｓによって支持されている。第１ミラー部材３０ａは、Ｘ方向に一様な断面形状を有する。当該断面形状は概略的に三角形である。第１ミラー部材３０ａは、下面と、背面と、下面および背面を繋ぐ斜面とを有する。下面はＸＺ平面に対して平行であり、背面はＸＹ平面に対して平行である。当該斜面の法線方向は、ＹＺ平面に対して平行な方向であって、＋Ｙ方向と鋭角をなし、かつ－Ｚ方向と鋭角をなす方向である。第１ミラー部材３０ａの下面と斜面とがなす角度は４５°であるが、この角度に限定されず例えば３０°以上６０°以下であってもよい。
　第１ミラー部材３０ａは、上記の斜面に第１反射面３０ａｓを有する。第１反射面３０ａｓは、基板１０の実装面１０ｕｓに対して傾斜し、斜め上方を向く。本明細書において、斜め上方とは、＋Ｙ方向と３０°以上６０°以下の角度をなす方向を意味する。第１反射面３０ａｓがレーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌを受けることができ、かつ、第１反射面３０ａｓの法線方向が＋Ｙ方向と３０°以上６０°以下の角度をなす方向であれば、第１反射面３０ａｓの法線方向は、ＹＺ平面に対して平行であってもよいし、平行でなくてもよい。
　第１反射面３０ａｓは、図２Ｆに示すように、レーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌを反射してレーザ光Ｌの進行方向を、基板１０の実装面１０ｕｓから離れる方向に変化させる。レーザ光Ｌが基板１０の実装面１０ｕｓから離れる方向と、実装面１０ｕｓの法線方向とがなす角度は、例えば、０°以上５°以下であり得る。当該角度には５°の許容範囲があるので、第１ミラー部材３０ａの位置および向きを、第２ミラー部材３０ｂの位置および向きほど厳密に調整する必要はない。
　第２ミラー部材３０ｂは、図２Ｃに示すように、カバー５０の上面５０ｕｓによって支持されている。第２ミラー部材３０ｂは、Ｘ方向に一様な断面形状を有する。当該断面形状は概略的に台形である。第２ミラー部材３０ｂは、上面と、下面と、上面および下面を繋ぐ斜面とを有する。上面および下面の各々は、ＸＺ平面に対して平行である。下面のＸ方向における寸法は、上面のＸ方向における寸法に等しい。一方で、下面のＺ方向における寸法は、上面のＺ方向における寸法よりも小さい。斜面の法線方向は、ＹＺ平面に対して平行な方向であって、－Ｙ方向と鋭角をなし、かつ＋Ｚ方向と鋭角をなす方向である。第２ミラー部材３０ｂの上面と斜面とがなす角度は４５°であるが、この角度に限定されず例えば３０°以上６０°以下であってもよい。第２ミラー部材３０ｂの上面と斜面とがなす角度は、第１ミラー部材３０ａの下面と斜面とがなす角度に等しくてもよいし、異なっていてもよい。
　第２ミラー部材３０ｂは、上記の斜面に第２反射面３０ｂｓを有する。第２反射面３０ｂｓの少なくとも一部は、第１反射面３０ａｓの少なくとも一部の上方に位置する。第２反射面３０ｂｓは、図２Ｆに示すように、第１反射面３０ａｓで反射されたレーザ光Ｌを反射してレーザ光Ｌの進行方向を＋Ｚ方向に変化させる。
　第２ミラー部材３０ｂの下面と、カバー５０の上面５０ｕｓとの間には、図２Ｆに示すように、樹脂層３２が存在している。第２ミラー部材３０ｂの下面をカバー５０の上面５０ｕｓに硬化前の樹脂を介して接触させた状態で、樹脂を硬化して樹脂層３２が形成される。樹脂は、例えば、加熱することによって硬化される熱硬化性樹脂、または紫外線もしくは可視光の照射によって硬化される光硬化性樹脂であり得る。樹脂を硬化する前には以下のアクティブアライメントが行われる。すなわち、レーザ光源２０にレーザ光Ｌを出射させた状態で、第２反射面３０ｂｓがレーザ光Ｌの進行方向を＋Ｚ方向に変化させるように、第２ミラー部材３０ｂの位置および向きが適切に調整される。そのような調整は、発光装置１００を、図１Ａから図１Ｃに示す支持基体６０の第１載置面６０ｓ１に配置した後、第２ミラー部材３０ｂを保持装置によって保持しながら行われ得る。
　Ｘ軸またはＹ軸を回転軸として第２ミラー部材３０ｂを回転させてその向きを変化させることにより、レーザ光Ｌの進行方向を調整することができる。Ｘ軸を回転軸として第２ミラー部材３０ｂを回転させることにより、レーザ光Ｌの進行方向を上下に変化させることができる。Ｙ軸を回転軸として第２ミラー部材３０ｂを回転させることにより、レーザ光Ｌの進行方向を正面方向として、レーザ光Ｌの進行方向を左右に変化させることができる。
　さらに、第２ミラー部材３０ｂのＺ方向における位置を変化させることにより、レーザ光Ｌの光軸の高さを調整することができる。第２ミラー部材３０ｂを＋Ｚ方向に沿ってシフトさせることにより、レーザ光Ｌの光軸の高さを小さくし、第２ミラー部材３０ｂを－Ｚ方向に沿ってシフトさせることにより、レーザ光Ｌの光軸の高さを大きくすることができる。本明細書において、「レーザ光の光軸」は、レーザ光のファーフィールドパターンの中心を通過する軸を意味する。光軸上を進むレーザ光は、ファーフィールドパターンの光強度分布においてピーク強度を示す。
　ここで、本実施形態とは異なり、第２ミラー部材３０ｂの位置および向きを調整せずにカバー５０の上面５０ｕｓに固定した構成を例に挙げる。そのような構成であっても、図１Ａから図１Ｃに示す発光モジュール２００において、第２ミラー部材３０ｂと遅軸コリメートレンズ９２との間にウェッジを配置することにより、第２反射面３０ｂｓで反射されたレーザ光Ｌの進行方向を＋Ｚ方向に向けることができる。当該ウェッジは、互いに反対側に位置する光入射面および光反射面を有する。当該光入射面の法線方向は－Ｚ方向に対して平行であり、当該光出射面の法線方向は、ＹＺ平面に対して平行な方向であって、＋Ｙ方向または－Ｙ方向と鋭角をなし、かつ＋Ｚ方向と鋭角をなす方向である。互いに平行ではない光入射面および光入射面での屈折に起因して、ウェッジは、自身を透過するレーザ光Ｌの進行方向を変化させることができる。しかしながら、ウェッジを用いる場合、レーザ光Ｌの進行方向を＋Ｚ方向に向けるために、光出射面の法線方向が互いに異なる複数のウェッジを用意し、当該複数のウェッジから、光出射面の法線方向が適切な方向であるウェッジを選択する必要がある。
　これに対して、本実施形態では、第２ミラー部材３０ｂを適切な位置および向きに配置することにより、レーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌの進行方向が＋Ｚ方向からずれているか否かに関係なく、第２反射面３０ｂｓで反射されたレーザ光Ｌの進行方向を＋Ｚ方向に向けることができる。本実施形態では、上面と斜面とがなす角度が互いに異なる複数の第２ミラー部材３０ｂを用意し、当該複数の第２ミラー部材３０ｂから適切な角度の第２ミラー部材３０ｂを選択する必要はない。
　図２Ｂおよび図２Ｃに示すミラー部材３０ａ、３０ｂ、図１Ａから図１Ｃに示すミラー部材９４、および図１Ｄに示すミラー部材９４ａ～９４ｃは、例えば、斜面を有する台と、当該斜面上に別途形成される反射面とを備え得る。台は、例えば、ガラス、石英、合成石英、サファイア、セラミックス、プラスチック、シリコン、金属、シリコーン樹脂、および誘電体材料からなる群から選択される少なくとも１つから形成され得る。反射面は、例えば、誘電体多層膜および金属材料などの反射性材料から形成され得る。この反射面が、図２Ｂに示す第１反射面３０ａｓ、第２反射面３０ｂｓ、図１Ａに示す反射面９４ｓ、ならびに図１Ｄに示す反射面９４ａｓ～９４ｃｓに相当する。
　あるいは、第１ミラー部材３０ａ、第２ミラー部材３０ｂ、ミラー部材９４、９４ａ～９４ｃは、例えば、斜面を有する台を備え、当該台は上記の反射性材料から形成されていてもよい。この場合、当該台の斜面が、第１反射面３０ａｓ、第２反射面３０ｂｓ、反射面９４ｓ、９４ａｓ～９４ｃｓに相当する。
　＜枠体４０＞
　枠体４０は、図２Ｂに示すように基板１０の実装面１０ｕｓの周囲に位置し、図２Ａに示すようにカバー５０を支持する。枠体４０は、図２Ｂに示すように、＋Ｙ方向から見て、すなわち上面視でレーザ光源２０および第１ミラー部材３０ａを囲む。枠体４０は、図２Ｃに示すように、内側面から内側に突出した突出部４０ｐを有する。図２Ｅに示す例において、突出部４０ｐは、サブマウント２１の両側面および背面に向けて突出している。突出部４０ｐは、さらに、サブマウント２１の正面に向けて突出していてもよい。また、突出部４０ｐは、両側面にのみ突出していてもよい。サブマウント２１の正面は、半導体レーザ素子２２の出射面と同じ側に位置し、サブマウント２１の背面は、半導体レーザ素子２２の出射面とは反対側に位置する。サブマウント２１の両側面は、サブマウント２１の正面および背面を繋ぐ。
　枠体４０は、図２Ｃに示すように、第１上面４０ｕｓ１と、第２上面４０ｕｓ２とを有する。第２上面４０ｕｓ２は突出部４０ｐの上面であり、第１上面４０ｕｓ１よりも下方に位置し、上面視で第１上面４０ｕｓ１によって囲まれる。図２Ｅに示すように、第２上面４０ｕｓ２は概略的にＵ字形状を有する。
　第１上面４０ｕｓ１には、第１接合領域４４ａ、および第１接合領域４４ａを囲む外側領域４６が設けられている。第１接合領域４４ａおよび外側領域４６の各々は概略的に矩形環状の形状を有する。第１接合領域４４ａは、カバー５０および枠体４０を、はんだ材のような無機接合部材を介して接合する際に、接合強度を向上させる。外側領域４６は、カバー５０を接合する無機接合部材が外側領域４６を越えて流れ出ることを抑制する。第１接合領域４４ａおよび外側領域４６は、図２Ｅに示すように、上面視で、レーザ光源２０および第１ミラー部材３０ａを囲む。第１上面４０ｕｓ１には、さらに、第１接合領域４４ａおよび外側領域４６よりも－Ｚ方向において、互いに電気的に絶縁された第１導電領域４２ａおよび第２導電領域４２ｂが設けられている。
　第２上面４０ｕｓ２には、互いに電気的に絶縁された第３導電領域４２ｃおよび第４導電領域４２ｄが設けられている。第３導電領域４２ｃは、内部配線を介して第１導電領域４２ａに電気的に接続されており、第４導電領域４２ｄは、内部配線を介して第２導電領域４２ｂに電気的に接続されている。図２Ｅに示すように、上面視で、レーザ光源２０および第１ミラー部材３０ａは、第３導電領域４２ｃのＺ方向に延びる部分と、第４導電領域４２ｄのＺ方向に延びる部分との間に位置する。第３導電領域４２ｃは、サブマウント２１の上面および図２Ｂに示す一部のワイヤ４０ｗを介して、半導体レーザ素子２２に電気的に接続されている。第４導電領域４２ｄは、図２Ｂに示す残りのワイヤ４０ｗを介して、半導体レーザ素子２２に電気的に接続されている。したがって、第１導電領域４２ａと第２導電領域４２ｂとの間に電圧を印加することにより、レーザ光源２０に給電することができる。
　枠体４０は、さらに、図２Ｄに示すように、第１下面４０Ｌｓ１と、第２下面４０Ｌｓ２とを有する。第２下面４０Ｌｓ２は突出部４０ｐの下面を部分的に有し、第１下面４０Ｌｓ１よりも上方に位置し、－Ｙ方向から見て、すなわち下面視で第１下面４０Ｌｓ１によって囲まれる。第２下面４０Ｌｓ２は、概略的に矩形環状の形状を有する。図２Ｃに示す基板１０の一部または全部は、第１下面４０Ｌｓ１と第２下面４０Ｌｓ２との段差によって囲まれた空間に収容される。枠体４０を透過して見たとき、第２下面４０Ｌｓ２の外周は、上面視で、基板１０の実装面１０ｕｓの外周を囲み、第２下面４０Ｌｓ２の内周は、上面視で、基板１０の実装面１０ｕｓの外周によって囲まれる。
　第１下面４０Ｌｓ１の全体には、第２接合領域４４ｂが設けられている。第２接合領域４４ｂは、図１Ａから図１Ｃに示す支持基体６０および枠体４０を、はんだ材のような無機接合部材を介して接合する際に、接合強度を向上させる。第２下面４０Ｌｓ２の全体には、第３接合領域４４ｃが設けられている。第３接合領域４４ｃは、基板１０の実装面１０ｕｓの周縁領域に、ろう材のような無機接合部材を介し接合される。第３接合領域４４ｃは、基板１０および枠体４０を、無機接合部材を介して接合する際に、接合強度を向上させる。ろう材の融点は、はんだ材の融点よりも高い。したがって、ろう材を加熱して基板１０および枠体４０を接合し、次に、はんだ材を加熱して基板１０およびレーザ光源２０を接合する場合、はんだ材に加えられる熱が原因で基板１０および枠体４０の接合が外れる可能性を低減できる。
　図２Ｄに示す例において、第１下面４０Ｌｓ１の全体に第２接合領域４４ｂが設けられているが、第１下面４０Ｌｓ１の一部に第２接合領域４４ｂが設けられていてもよい。同様に、図２Ｄに示す例において、第２下面４０Ｌｓ２の全体に第３接合領域４４ｃが設けられているが、第２下面４０Ｌｓ２の一部に第３接合領域４４ｃが設けられていてもよい。あるいは、第１下面４０Ｌｓ１に第２接合領域４４ｂが設けられていなくてもよいし、第２下面４０Ｌｓ２に第３接合領域４４ｃが設けられていなくてもよい。第１下面４０Ｌｓ１に第２接合領域４４ｂが設けられていない場合、枠体４０および支持基体６０は接合されず、基板１０の下面１０Ｌｓのみで、基板１０および支持基体６０が接合される。
　図２Ｆに示す例において、枠体４０の第１下面４０Ｌｓ１は、基板１０の下面１０Ｌｓと同一平面上に位置する。枠体４０の第１下面４０Ｌｓ１は、基板１０の下面１０Ｌｓよりも上方に位置していてもよい。あるいは、基板１０および支持基体６０を、無機接合部材を介して接合する際に妨げにならないのであれば、枠体４０の第１下面４０Ｌｓ１は、基板１０の下面１０Ｌｓよりも下方に位置していてもよい。
　枠体４０は、例えば、図１Ａおよび図１Ｂに示す支持基体６０と同様に、前述のセラミックスから形成され得る。枠体４０のＸ方向における寸法は、例えば３ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、Ｙ方向における最大の寸法は、例えば１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、Ｚ方向における寸法は、例えば３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり得る。
　導電領域４２ａ～４２ｄ、接合領域４４ａ～４４ｃ、および外側領域４６は、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、およびＰｄからなる群から選択される少なくとも１つの金属材料から形成され得る。導電領域４２ａ～４２ｄ、接合領域４４ａ、および外側領域４６は、例えば、上面４０ｕｓ１、４０ｕｓ２の全体に金属膜を設け、当該金属膜をエッチングによってパターニングすることにより、形成され得る。
　＜カバー５０＞
　カバー５０は、図２Ｂに示すように、上面５０ｕｓおよび下面５０Ｌｓを有する。カバー５０の下面５０Ｌｓは基板１０の実装面１０ｕｓに対向し、カバー５０の上面５０ｕｓはカバー５０の下面５０Ｌｓの反対側に位置する。本明細書において、カバー５０の下面５０Ｌｓを「対向面」とも称する。カバー５０は、半導体レーザ素子２２および第１ミラー部材３０ａの上方に位置する。カバー５０は、第１反射面３０ａｓで反射されたレーザ光Ｌを透過させる。
　カバー５０は、下面５０Ｌｓのうち、レーザ光Ｌを透過させる透光領域５０ｔの少なくとも周囲に遮光膜５２を有する。図２Ｃに示す例において、透光領域５０ｔは、矩形形状を有するが、この形状に限定されない。透光領域５０ｔの形状は、例えば、円形であってもよいし、楕円形であってもよい。
　あるいは、カバー５０は、下面５０Ｌｓのうち、透光領域５０ｔの少なくとも周囲の一部に遮光膜５２を有していてもよい。例えば、透光領域５０ｔの端の一部が下面５０Ｌｓの端の一部に一致する場合、遮光膜５２は、下面５０Ｌｓのうち、以下の領域の少なくとも一部に設けられ得る。当該領域は、下面５０Ｌｓにおいて、透光領域５０ｔの端のうち、上記の一部以外の残りの部分に隣接する領域である。
　遮光膜５２は、発光装置１００の内部で生じるレーザ光Ｌ以外の迷光が発光装置１００の外部に漏れる可能性を低減する。遮光膜５２は、さらに、図２Ｆに示す樹脂層３２を紫外線または可視光の照射によって形成する際に、紫外線または可視光がレーザ光源２０に到達する可能性を低減する。遮光膜５２は、さらに、発光装置１００の外部に出射されたレーザ光Ｌの戻り光がレーザ光源２０に到達する可能性を低減する。紫外線もしくは可視光または戻り光による照射を低減できれば、レーザ光源２０は損傷しにくくなる。
　図２Ｃに示す例において、遮光膜５２は、下面５０Ｌｓのうち、透光領域５０ｔ以外の領域の全体に設けられている。そのように設けられた遮光膜５２は、上記の迷光が発光装置１００の外部に漏れる可能性、および上記の紫外線もしくは可視光または上記の戻り光がレーザ光源２０に到達する可能性をさらに低減する。
　カバー５０のうち、透光領域５０ｔだけでなく、上面視で透光領域５０ｔに重なる部分も、レーザ光Ｌを透過させる。カバー５０のうち、レーザ光Ｌを透過させる部分は、レーザ光Ｌに対して、例えば６０％以上の透過率を有し、好ましくは８０％以上の透過率を有し得る。カバー５０のうち、残りの部分はそのような透光性を有してもよいし、有していなくてもよい。
　カバー５０は、例えば、図１Ａおよび図１Ｂに示す集光レンズ７０と同様に、前述の透光性材料から形成され得る。カバー５０のＸ方向における寸法は、例えば３ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、Ｙ方向における寸法は、例えば０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、Ｚ方向における寸法は、例えば１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり得る。
　遮光膜５２は、例えば、導電領域４２ａ～４２ｄ、接合領域４４ａ～４４ｃ、外側領域４６と同様に、前述の金属材料から形成され得る。遮光膜５２は、例えば、導電領域４２ａ～４２ｄ、接合領域４４ａ、および外側領域４６と同様に、カバー５０の下面５０Ｌｓの全体に金属膜を設け、当該金属膜をエッチングによってパターニングすることにより、形成され得る。
　遮光膜５２の周縁領域は、枠体４０の第１上面４０ｕｓ１に設けられた第１接合領域４４ａに、はんだ材のような無機接合部材を介して接合される。遮光膜５２が上記の金属材料から形成される場合、遮光膜５２は、カバー５０および枠体４０を、無機接合部材を介して接合する際に、接合強度を向上させる。
　なお、図２Ａから図２Ｃに示す例において、カバー５０は平板形状を有するが、この形状に限定されない。基板１０が枠体４０を設けない平板形状を有する構成において、カバー５０は、平板形状ではなく、下部が開放された箱形状を有していてもよい。そのような形状を有するカバー５０は、基板１０の実装面１０ｕｓによって支持され、レーザ光源２０および第１ミラー部材３０ａを収容する。また、下部が開放された箱形状を有するカバー５０と枠体４０を接合する構成とし、カバー５０および枠体４０によって、レーザ光源２０および第１ミラー部材３０ａが囲まれていてもよい。
　以上のことから、本実施形態によれば、レーザ光Ｌの進行方向と、設計上の進行方向とのずれを低減することが可能な発光装置１００を実現できる。そのような発光装置１００を図１Ａから図１Ｃに示す発光モジュール２００に採用することにより、複数の発光装置１００の各々からレーザ光Ｌが出射されて得られる複数のレーザ光Ｌを効果的に結合して光ファイバ８０に入射させることができる。
　発光装置１００は、例えば、以下のようにして製造され得る。最初の工程において、基板１０、レーザ光源２０、第１ミラー部材３０ａ、第２ミラー部材３０ｂ、枠体４０、複数のワイヤ４０ｗ、およびカバー５０が用意される。次の工程において、枠体４０が基板１０に接合される。次の工程において、レーザ光源２０および第１ミラー部材３０ａが、基板１０の実装面１０ｕｓに設けられる。次の工程において、レーザ光源２０に給電するための複数のワイヤ４０ｗが設けられる。次の工程において、カバー５０が枠体４０に接合される。次の工程において、第２ミラー部材３０ｂの下面をカバー５０の上面５０ｕｓに硬化前の樹脂を介して接触させた状態で、アクティブアライメントが行われる。次の工程において、樹脂を硬化して第２ミラー部材３０ｂとカバー５０との間に樹脂層３２が形成される。
　［ＤＤＬ装置］
　次に、図３を参照して、本開示の実施形態によるＤＤＬ装置の構成例を説明する。図３は、本開示の例示的な実施形態によるＤＤＬ装置の構成を模式的に示す図である。図３に示すＤＤＬ装置１０００は、本実施形態による複数の発光モジュール２００と、加工ヘッド３００と、発光モジュール２００を加工ヘッド３００に接続する光伝送ファイバ２５０とを備える。図３に示す例において、発光モジュール２００の数は４個であるが、この数に限定されない。発光モジュール２００の数は１個であってもよいし、２個もしくは３個、または５個以上の複数個であってもよい。
　各発光モジュール２００に含まれる発光装置１００の数は、必要な光出力または放射照度に応じて決定される。発光装置１００から出射されたレーザ光の波長も、加工対象の材料に応じて選択され得る。例えば、銅、真鍮、アルミニウムなどの金属を加工する場合、中心波長が３５０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に属する半導体レーザ素子が好適に採用され得る。各発光装置１００から出射されたレーザ光の波長は同一である必要はなく、中心波長が異なるレーザ光が重畳されてもよい。また、中心波長が３５０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲外にあるレーザ光を用いる場合にも、本発明による効果を得ることは可能である。
　図３に示す例において、複数の発光モジュール２００の各々から光ファイバ８０が延びている。そのようにして得られる複数の光ファイバ８０が光合波器２３０によって光伝送ファイバ２５０に結合されている。光合波器２３０は、例えば、ＴＦＢ（Tapered Fiber Bundle）であり得る。加工ヘッド３００は、光ファイバ８０の光出射端から出射されたレーザ光を対象物４００に収束して照射する。１台のＤＤＬ装置１０００がＭ個の発光モジュール２００を備え、各発光モジュール２００がＮ個の発光装置１００を備える場合において、１個の発光装置１００の光出力がＰワットであれば、最大でＰ×Ｎ×Ｍワットの光出力を持ったレーザビームを対象物４００上に収束させることができる。ここで、Ｎは２以上の整数、Ｍは正の整数である。例えばＰ＝２０ワット、Ｎ＝２２、Ｍ＝１２であれば、５キロワットを超える光出力を実現できる。
　［レーザ光源２０の構成］
　次に、図４Ａおよび図４Ｂを参照して、図２Ｃに示すレーザ光源２０の構成の例を説明する。図４Ａは、レーザ光源２０の分解斜視図である。図４Ｂは、レーザ光源２０の、ＹＺ平面に対して平行な断面図である。以下に、レーザ光源２０の各構成要素を説明する。
　サブマウント２１は、図４Ａに示すように、ＸＺ平面に対して平行である上面２１ｕｓおよび下面２１Ｌｓを有する。上面２１ｕｓおよび下面２１Ｌｓの各々には金属膜が設けられている。上面２１ｕｓに設けられた金属膜は、半導体レーザ素子２２およびレンズ支持部材２３をサブマウント２１に無機接合部材で接合する際に、接合強度を向上させる。上面２１ｕｓに設けられた金属膜は、さらに、半導体レーザ素子２２に電力を供給することに用いてもよい。下面２１Ｌｓに設けられた金属膜は、図２Ｃに示す基板１０およびレーザ光源２０を、無機接合部材を介して接合する際に、接合強度を向上させる。上面２１ｕｓおよび下面２１Ｌｓの各々に設けられた金属膜は、駆動時に半導体レーザ素子２２で発せられる熱を、サブマウント２１を介して基板１０に伝えることにも役立つ。サブマウント２１は、例えば、図１Ａおよび図１Ｂに示す支持基体６０と同様に、前述のセラミックス、金属材料、または金属マトリクス複合材料から形成され得る。
　半導体レーザ素子２２は、図４Ａに示すように、サブマウント２１の上面２１ｕｓによって支持されている。半導体レーザ素子２２はＺ方向に交差する２つの端面の一方に出射面２２ｅを有し、出射面２２ｅからレーザ光を＋Ｚ方向に出射する。レーザ光は、＋Ｚ方向に進行するにつれてＹＺ平面およびＸＺ平面において異なる速さで広がる。レーザ光は、ＹＺ平面において相対的に速く広がり、ＸＺ平面において相対的に遅く広がる。レーザ光のスポットは、コリメートしない場合、ファーフィールドで、ＸＹ平面においてＹ方向が長軸でありＸ方向が短軸である楕円形状を有する。
　半導体レーザ素子２２は、可視領域における紫色、青色、緑色もしくは赤色のレーザ光、または不可視領域における赤外もしくは紫外のレーザ光を出射し得る。紫色光の発光ピーク波長は、４００ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましく、４００ｎｍ以上４１５ｎｍ以下の範囲内にあることがより好ましい。青色光の発光ピーク波長は、４２０ｎｍより大きく４９５ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましく、４４０ｎｍ以上４７５ｎｍ以下の範囲内にあることがより好ましい。緑色光の発光ピーク波長は、４９５ｎｍより大きく５７０ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましく、５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲内にあることがより好ましい。赤色光の発光ピーク波長は、６０５ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましく、６１０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲内にあることがより好ましい。
　紫色、青色および緑色のレーザ光を出射する半導体レーザ素子２２としては、窒化物半導体材料を含むレーザダイオードが挙げられる。窒化物半導体材料としては、例えば、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、およびＡｌＧａＮを用いることができる。赤色のレーザ光を出射する半導体レーザ素子２２としては、例えば、ＩｎＡｌＧａＰ系、ＧａＩｎＰ系、ＧａＡｓ系、およびＡｌＧａＡｓ系の半導体材料を含むレーザダイオードが挙げられる。
　レンズ支持部材２３は、図４Ａに示すように、サブマウント２１の上面２１ｕｓによって支持されている。レンズ支持部材２３は、２つの柱状部分２３ａと、２つの柱状部分２３ａの間に位置し、２つの柱状部分２３ａを連結する連結部分２３ｂとを有する。２つの柱状部分２３ａは半導体レーザ素子２２の両側に位置し、連結部分２３ｂは半導体レーザ素子２２の出射面２２ｅ側の上方に位置する。レンズ支持部材２３は、２つの柱状部分２３ａの端面２３ａｓによって速軸コリメートレンズ２４を支持する。レンズ支持部材２３は、半導体レーザ素子２２を跨ぐように位置し、半導体レーザ素子２２から出射されたレーザ光が速軸コリメートレンズ２４に入射することを妨げない。
　レンズ支持部材２３は、例えば、図１Ａおよび図１Ｂに示す支持基体６０と同様に、前述のセラミックスから形成され得る。レンズ支持部材２３は、例えば、図１Ａおよび図１Ｂに示す集光レンズ７０と同様に、前述の透光性材料から形成され得る。レンズ支持部材２３は、例えば、コバールおよびＣｕＷからなる群から選択される少なくとも１つの合金から形成され得る。レンズ支持部材２３は、例えばＳｉから形成され得る。
　速軸コリメートレンズ２４は、図４Ａに示すように、例えば、Ｘ方向に一様な断面形状を有するシリンドリカルレンズであり得る。速軸コリメートレンズ２４は、光入射側に平面を有し、光出射側に凸曲面を有する。当該凸曲面は、ＹＺ平面において曲率を有する。速軸コリメートレンズ２４の焦点は、半導体レーザ素子２２の出射面２２ｅの発光点の中心にほぼ一致する。図４Ｂに示すように、速軸コリメートレンズ２４は、半導体レーザ素子２２の出射面２２ｅから＋Ｚ方向に出射されたレーザ光をＹＺ平面においてコリメートする。図４Ｂに示す破線によって囲まれた領域は、レーザ光の強度がそのピーク強度の１／ｅ２倍以上である領域を表す。ｅは自然対数の底である。速軸コリメートレンズ２４は、例えば、図１Ａおよび図１Ｂに示す集光レンズ７０と同様に、前述の透光性材料から形成され得る。
　速軸コリメートレンズ２４は、図２Ｆに示すように、基板１０の実装面１０ｕｓとカバー５０の下面５０Ｌｓとの間に位置し、かつレーザ光Ｌの光路上に位置する。速軸コリメートレンズ２４は、基板１０、枠体４０、およびカバー５０によって形成される封止空間の内部に配置されているので、レーザ光Ｌが大きく広がる前にレーザ光Ｌをコリメートすることができる。したがって、速軸コリメートレンズ２４を小型にすることが可能になる。
　速軸コリメートレンズ２４の代わりに、半導体レーザ素子２２から出射されたレーザ光Ｌを、ＹＺ平面だけでなくＸＺ平面においてもコリメートするコリメートレンズを用いてもよい。その場合、図１Ａから図１Ｃに示す発光モジュール２００および図１Ｄに示す発光モジュール２１０において、遅軸コリメートレンズ９２、９２ａ、９２ｂを設ける必要はない。
　本開示は、以下の項目に記載の発光装置を含む。
［項目１］
　第１方向に並ぶ複数の載置面を有する支持基体と、
　前記複数の載置面の各々に、対応する発光装置が配置される、複数の発光装置であって、各々は、
　　実装面を有する基板と、
　　前記実装面によって支持される半導体レーザ素子と、
　　前記実装面によって支持される第１ミラー部材と、
　　前記基板の前記実装面に対向する対向面、および前記対向面の反対側に位置する上面を有し、前記半導体レーザ素子および前記第１ミラー部材の上方に位置するカバーと、
　　前記カバーの前記上面によって支持される第２ミラー部材と、を備える、複数の発光装置と、
　複数の第３ミラー部材と、
　集光レンズと、
を備え、
　前記第１ミラー部材は第１反射面を有し、前記第１反射面は、前記実装面に対して傾斜し、斜め上方を向き、
　前記第２ミラー部材は第２反射面を有し、前記第２反射面の少なくとも一部は、前記第１反射面の少なくとも一部の上方に位置し、
　前記半導体レーザ素子は、前記第１反射面に向けてレーザ光を出射するように配置されており、
　前記第１反射面は、前記レーザ光を反射して前記レーザ光の進行方向を前記基板の前記実装面から離れる方向に変化させ、
　前記カバーは、前記第１反射面で反射された前記レーザ光を透過させ、
　前記第２反射面は、前記第１反射面で反射された前記レーザ光を反射して前記レーザ光の前記進行方向を、前記第１方向に交差する第２方向にさらに変化させ、
　前記複数の第３ミラー部材の各々は第３反射面を有し、前記第３反射面は、前記第２方向に進行する前記レーザ光を反射して前記レーザ光の前記進行方向を前記第１方向に変化させ、
　前記集光レンズは、前記複数の発光装置の各々から出射された前記レーザ光が前記第３反射面で反射されて得られる複数のレーザ光を光ファイバに結合する、発光モジュール。
［項目２］
　前記第２ミラー部材の下面と前記カバーの前記上面との間には、樹脂層が存在している、項目１に記載の発光モジュール。
［項目３］
　前記カバーは、前記カバーの前記対向面のうち、前記レーザ光が透過する領域の少なくとも周囲に遮光膜を有する、項目１または２に記載の発光モジュール。
［項目４］
　前記基板の前記実装面と前記カバーの前記対向面との間に位置し、かつ前記レーザ光の光路上に位置する速軸コリメートレンズを備える、項目１から３のいずれか１項に記載の発光モジュール。
［項目５］
　前記基板は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２０００Ｗ／ｍ・Ｋ以下である材料から形成されている、項目１から４のいずれか１項に記載の発光モジュール。
［項目６］
　前記基板の前記実装面の周囲に位置し、前記カバーを支持する枠体を備え、
　前記半導体レーザ素子は、前記基板、前記枠体、および前記カバーによって気密封止されている、項目１から５のいずれか１項に記載の発光モジュール。
　本開示の発光装置は、特に複数のレーザ光を結合して高出力のレーザ光を実現するために用いられ得る。また、本開示の発光装置は、例えば、高出力のレーザ光源が必要とされる産業用分野、例えば各種材料の切断、穴あけ、局所的熱処理、表面処理、金属の溶接、３Ｄプリンティングに利用され得る。
　１０：基板　１０ｕｓ：実装面　１０Ｌｓ：下面　２０：レーザ光源　２１：サブマウント　２１Ｌｓ：下面　２１ｕｓ：上面　２２：半導体レーザ素子　２２ｅ：出射面　２３：レンズ支持部材　２３ａ：柱状部分　２３ａｓ：端面　２３ｂ：連結部分　２４：速軸コリメートレンズ　３０ａ：第１ミラー部材　３０ａｓ：第１反射面　３０ｂ：第２ミラー部材　３０ｂｓ：第２反射面　３２：樹脂層　４０：枠体　４０ｕｓ１：第１上面　４０ｕｓ２：第２上面　４０Ｌｓ１：第１下面　４０Ｌｓ２：第２下面　４０ｐ：突出部　４０ｗ：ワイヤ　４２ａ：第１導電領域　４２ｂ：第２導電領域　４２ｃ：第３導電領域　４２ｄ：第４導電領域　４４ａ：第１接合領域　４４ｂ：第２接合領域　４４ｃ：第３接合領域　４６：外側領域　５０：カバー　５０ｕｓ：上面　５０Ｌｓ：下面　５０ｔ：透光領域　５２：遮光膜　６０、６２：支持基体　６０－１、６２－１：第１部分　６０－２、６２－２：第２部分　６０－３、６２－３：第３部分　６０ｓ１：第１載置面　６０ｓ２：第２載置面　６０ｓ３：第３載置面　７０：集光レンズ　７０ａ：速軸集光レンズ　７０ｂ：遅軸集光レンズ　８０：光ファイバ　８０ａ：光入射端　８０ｂ：光出射端　８２：支持部材　９２：遅軸コリメートレンズ　９２ａ：遅軸コリメートレンズ　９２ｂ：遅軸コリメートレンズ　９４、９４ａ、９４ｂ、９４ｃ：ミラー部材　９４ｓ、９４ａｓ、９４ｂｓ、９４ｃｓ：反射面　９６：１／２波長板　９８：偏光ビームスプリッタ　１００、１００－１、１００－２：発光装置　２００、２１０：発光モジュール　２３０：光合波器　２５０：光伝送ファイバ　３００：加工ヘッド　４００：対象物　１０００：ＤＤＬ装置

Claims (6)

  1. 　第１方向に並ぶ複数の載置面を有する支持基体と、
    　前記複数の載置面の各々に、対応する発光装置が配置される、複数の発光装置であって、各々は、
    　　実装面を有する基板と、
    　　前記実装面によって支持される半導体レーザ素子と、
    　　前記実装面によって支持される第１ミラー部材と、
    　　前記基板の前記実装面に対向する対向面、および前記対向面の反対側に位置する上面を有し、前記半導体レーザ素子および前記第１ミラー部材の上方に位置するカバーと、
    　　前記カバーの前記上面によって支持される第２ミラー部材と、を備える、複数の発光装置と、
    　複数の第３ミラー部材と、
    　集光レンズと、
    を備え、
    　前記第１ミラー部材は第１反射面を有し、前記第１反射面は、前記実装面に対して傾斜し、斜め上方を向き、
    　前記第２ミラー部材は第２反射面を有し、前記第２反射面の少なくとも一部は、前記第１反射面の少なくとも一部の上方に位置し、
    　前記半導体レーザ素子は、前記第１反射面に向けてレーザ光を出射するように配置されており、
    　前記第１反射面は、前記レーザ光を反射して前記レーザ光の進行方向を前記基板の前記実装面から離れる方向に変化させ、
    　前記カバーは、前記第１反射面で反射された前記レーザ光を透過させ、
    　前記第２反射面は、前記第１反射面で反射された前記レーザ光を反射して前記レーザ光の前記進行方向を、前記第１方向に交差する第２方向にさらに変化させ、
    　前記複数の第３ミラー部材の各々は第３反射面を有し、前記第３反射面は、前記第２方向に進行する前記レーザ光を反射して前記レーザ光の前記進行方向を前記第１方向に変化させ、
    　前記集光レンズは、前記複数の発光装置の各々から出射された前記レーザ光が前記第３反射面で反射されて得られる複数のレーザ光を光ファイバに結合する、発光モジュール。
  2. 　前記第２ミラー部材の下面と前記カバーの前記上面との間には、樹脂層が存在している、請求項１に記載の発光モジュール。
  3. 　前記カバーは、前記カバーの前記対向面のうち、前記レーザ光が透過する領域の少なくとも周囲に遮光膜を有する、請求項１または２に記載の発光モジュール。
  4. 　前記基板の前記実装面と前記カバーの前記対向面との間に位置し、かつ前記レーザ光の光路上に位置する速軸コリメートレンズを備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の発光モジュール。
  5. 　前記基板は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上２０００Ｗ／ｍ・Ｋ以下である材料から形成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の発光モジュール。
  6. 　前記基板の前記実装面の周囲に位置し、前記カバーを支持する枠体を備え、
    　前記半導体レーザ素子は、前記基板、前記枠体、および前記カバーによって気密封止されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の発光モジュール。
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