WO2024075595A1 - 半導体レーザ装置 - Google Patents

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WO2024075595A1
WO2024075595A1 PCT/JP2023/034934 JP2023034934W WO2024075595A1 WO 2024075595 A1 WO2024075595 A1 WO 2024075595A1 JP 2023034934 W JP2023034934 W JP 2023034934W WO 2024075595 A1 WO2024075595 A1 WO 2024075595A1
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WO
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semiconductor laser
prism
prisms
laser
laser device
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PCT/JP2023/034934
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French (fr)
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健太 渡邉
一彦 山中
雅幸 畑
茂生 林
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ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社
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    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30

Definitions

  • This disclosure relates to a semiconductor laser device.
  • Patent Document 1 describes a semiconductor laser device including a multistage base, a plurality of semiconductor laser elements, a plurality of FAST-axis collimator lenses, a plurality of SLOW-axis collimator lenses, and a plurality of reflecting mirrors, a focusing lens, and an optical fiber, which are all placed on the multistage base.
  • Each of the plurality of semiconductor laser elements, each of the plurality of FAST-axis collimator lenses, each of the plurality of SLOW-axis collimator lenses, and each of the plurality of reflecting mirrors are placed on each stage of the multistage base.
  • the laser light emitted from each of the plurality of semiconductor laser elements is collimated by the FAST-axis collimator lens and the SLOW-axis collimator lens, deflected by the reflecting mirror, and enters the focusing lens.
  • the focusing lens focuses the plurality of incident laser lights on the incident end face of the optical fiber. This allows the plurality of laser lights to be spatially multiplexed.
  • the semiconductor laser device described in Patent Document 1 aims to realize a compact, high-output laser light source through the above-mentioned configuration.
  • the optical axis of the laser light emitted from the FAST axis collimator lens is angularly shifted with respect to the optical axis of the subsequent optical system.
  • the angle of the optical axis of the multiple laser lights becomes a bundle of laser lights that is shifted with respect to the optical axis of the subsequent optical system, and the light utilization efficiency of the subsequent optical system may decrease.
  • the present disclosure therefore aims to facilitate adjustment of the optical axis angle in a semiconductor laser device equipped with multiple semiconductor laser elements.
  • a semiconductor laser device includes a housing having a flat bottom surface, a plurality of semiconductor laser elements disposed within the housing, a plurality of FAST-axis collimator lenses that collimate the plurality of laser beams emitted from the plurality of semiconductor laser elements in the FAST-axis direction, a plurality of prisms that deflect the plurality of laser beams in the FAST-axis direction, and a plurality of SLOW-axis collimator lenses that collimate the plurality of laser beams in the SLOW-axis direction, each of the plurality of prisms being disposed between each of the plurality of FAST-axis collimator lenses and each of the plurality of SLOW-axis collimator lenses, and the plurality of laser beams emitted from the plurality of SLOW-axis collimator lenses have different optical axis positions in the FAST-axis direction.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a semiconductor laser device according to a first embodiment
  • 1 is a perspective view showing an optical path of laser light in a semiconductor laser device according to a first embodiment
  • 2 is a side view showing an optical path of laser light in the semiconductor laser device according to the first embodiment
  • 2 is a side view showing an optical path of laser light in the first embodiment
  • FIG. 11 is a graph showing the relationship between the installation angle of a prism and the deflection angle of a laser beam deflected by the prism.
  • 1 is a side view showing an optical path of laser light in a semiconductor laser device according to a first modification of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a side view showing an optical path of laser light in a semiconductor laser device according to a second modification of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a side view showing an optical path of laser light in a semiconductor laser device according to a third modification of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a side view showing a configuration of a prism installation surface in a semiconductor laser device according to a fourth modification of the first embodiment.
  • FIG. FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a semiconductor laser device according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a semiconductor laser device according to a second embodiment.
  • 13 is a diagram showing a state of a prism before a bonding material hardens when the prism is fixed to an element mounting surface using the bonding material.
  • FIG. 13 is a diagram showing the state of a prism after a bonding material has hardened when the prism is fixed to an element mounting surface using the bonding material.
  • FIG. FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a semiconductor laser device according to a modified example of the second embodiment.
  • FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a semiconductor laser device according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a semiconductor laser device according to a third embodiment.
  • 11 is a side view showing a configuration of a semiconductor laser element according to a third embodiment.
  • FIG. FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a semiconductor laser device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a side view showing a configuration of a semiconductor laser device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of a semiconductor laser device according to a fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a plan view showing a configuration of a semiconductor laser device according to a fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a side view showing a configuration of a semiconductor laser device according to a fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of a semiconductor laser device according to a sixth embodiment.
  • each figure is a schematic diagram and is not necessarily an exact illustration. Therefore, for example, the scales of each figure do not necessarily match.
  • the same reference numerals are used for substantially the same configuration, and duplicate explanations are omitted or simplified.
  • the terms “above” and “below” do not refer to vertically above and below in an absolute spatial sense, but are used as terms defined by a relative positional relationship based on the stacking order in the stacked configuration. Furthermore, the terms “above” and “below” are applied not only to cases where two components are arranged with a gap between them and another component exists between the two components, but also to cases where two components are arranged in close contact with each other and the two components are in contact.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the semiconductor laser device 1 according to the present embodiment.
  • the cover of the housing 2 of the semiconductor laser device 1 and a part of the side wall 3 are not shown in order to show the inside of the semiconductor laser device 1.
  • FIGS. 2 and 3 are a perspective view and a side view showing the optical paths of the laser beams L0A to L0E and L1A to L1E in the semiconductor laser device 1 according to the present embodiment, respectively.
  • FIGS. 1 is a perspective view showing the configuration of the semiconductor laser device 1 according to the present embodiment.
  • each figure shows an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis which are orthogonal to each other.
  • the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis are in a right-handed Cartesian coordinate system.
  • the relative position in the X-axis direction may be expressed as "upper” (or “upper”) or "lower” (or “lower”).
  • a position on the positive side of the X-axis direction may be expressed as an upper position
  • a position on the negative side of the X-axis direction may be expressed as a lower position.
  • the semiconductor laser device 1 includes a housing 2, a plurality of semiconductor laser elements 10-15, fast-axis collimator lenses 30-35, prisms 40-45, slow-axis collimator lenses 60-65, and a plurality of reflecting mirrors 70-75.
  • the semiconductor laser device 1 further includes submounts 20-25, a plurality of laser mounting surfaces 80a-85a, a plurality of element mounting surfaces 80-85, a focusing lens 90, an optical fiber 4, and current introduction terminals 9a, 9b.
  • the semiconductor laser device 1 is a module that can spatially combine and emit the laser light emitted from each of the multiple semiconductor laser elements 10 to 15 using an optical system.
  • the housing 2 is a container having a flat bottom surface 6a.
  • the bottom surface 6a is a flat area of the main surface of the bottom 6 located inside the housing 2.
  • the bottom surface 6a is a surface in the same plane.
  • the bottom surface 6a is the entire main surface of the bottom 6.
  • the housing 2 has a bottom 6, a side wall 3, and a lid (not shown).
  • the housing 2 may be an airtight package that hermetically seals an internal space in which multiple semiconductor laser elements 10-15 and the like are arranged. In other words, the housing 2 may hermetically seal multiple semiconductor laser elements 10-15, multiple FAST axis collimator lenses 30-35, multiple prisms 40-45, and multiple SLOW axis collimator lenses 60-65.
  • the bottom 6 is a plate-like member that is placed at the bottom (the lower end, i.e., the end on the negative side in the X-axis direction in each figure) of the housing 2.
  • the bottom 6 has a flat bottom surface 6a.
  • the bottom surface 6a is the main surface of the bottom 6 that is located on the inside of the housing 2.
  • the sidewall 3 is disposed perpendicular to the bottom 6 of the housing 2.
  • the sidewall 3 is disposed so as to surround the multiple semiconductor laser elements 10-15.
  • the sidewall 3 is made of, for example, Cu, a Cu alloy, an Fe-Ni-Co alloy, or Al.
  • the bottom 6 is made of, for example, Cu, a Cu alloy, Al, or a ceramic with high thermal conductivity (for example, AlN or BeO).
  • the lid is a member that covers the upper part of the housing 2.
  • the current introduction terminals 9a, 9b are terminals for introducing a current from the outside of the housing 2 to the inside of the housing 2. One end of each of the current introduction terminals 9a, 9b is disposed outside the housing 2, and the other end is disposed inside the housing 2. In this embodiment, the current introduction terminals 9a, 9b are disposed on the side wall 3 and penetrate the side wall 3. If the side wall 3 is formed of a conductive material, an insulating member is disposed between the current introduction terminals 9a, 9b and the side wall 3.
  • the multiple element mounting surfaces 80 to 85 are surfaces on which multiple reflecting mirrors 70 to 75 are respectively mounted. That is, the reflecting mirror 70 is mounted on the element mounting surface 80, the reflecting mirror 71 is mounted on the element mounting surface 81, the reflecting mirror 72 is mounted on the element mounting surface 82, the reflecting mirror 73 is mounted on the element mounting surface 83, the reflecting mirror 74 is mounted on the element mounting surface 84, and the reflecting mirror 75 is mounted on the element mounting surface 85.
  • the multiple element mounting surfaces 80 to 85 have different heights from the bottom surface 6a.
  • the element mounting surface 81 is higher from the bottom surface 6a than the element mounting surface 80
  • the element mounting surface 82 is higher from the bottom surface 6a than the element mounting surface 81
  • the element mounting surface 83 is higher from the bottom surface 6a than the element mounting surface 82
  • the element mounting surface 84 is higher from the bottom surface 6a than the element mounting surface 83
  • the element mounting surface 85 is higher from the bottom surface 6a than the element mounting surface 84.
  • the element mounting surfaces 80 to 85 are flat surfaces parallel to the bottom surface 6a. The difference in height between two adjacent element mounting surfaces and the bottom surface 6a is 0.50 mm.
  • the laser mounting surfaces 80a to 85a are surfaces on which multiple semiconductor laser elements 10 to 15 are respectively mounted. That is, the semiconductor laser element 10 is mounted on the laser mounting surface 80a, the semiconductor laser element 11 is mounted on the laser mounting surface 81a, the semiconductor laser element 12 is mounted on the laser mounting surface 82a, the semiconductor laser element 13 is mounted on the laser mounting surface 83a, the semiconductor laser element 14 is mounted on the laser mounting surface 84a, and the semiconductor laser element 15 is mounted on the laser mounting surface 85a.
  • the multiple laser mounting surfaces 80a to 85a have different heights from the bottom surface 6a.
  • the laser mounting surface 81a is higher from the bottom surface 6a than the laser mounting surface 80a
  • the laser mounting surface 82a is higher from the bottom surface 6a than the laser mounting surface 81a
  • the laser mounting surface 83a is higher from the bottom surface 6a than the laser mounting surface 82a
  • the laser mounting surface 84a is higher from the bottom surface 6a than the laser mounting surface 83a
  • the laser mounting surface 85a is higher from the bottom surface 6a than the laser mounting surface 84a.
  • the laser mounting surfaces 80a to 85a are higher from the bottom surface 6a than the element mounting surfaces 80 to 85, respectively.
  • the laser mounting surfaces 80a to 85a are flat surfaces parallel to the bottom surface 6a.
  • the difference in height from the bottom surface 6a between two adjacent laser mounting surfaces is 0.50 mm.
  • the semiconductor laser device 1 includes a multi-stage base 8 having a plurality of element mounting surfaces 80-85 and a plurality of laser mounting surfaces 80a-85a.
  • the multi-stage base 8 has a plurality of stair-like steps. A surface parallel to the bottom surface 6a of each of the plurality of steps of the multi-stage base 8 corresponds to each of the plurality of element mounting surfaces 80-85 or each of the plurality of laser mounting surfaces 80a-85a.
  • the multi-stage base 8 has a lower surface 8ba, and is placed on the bottom surface 6a so that the lower surface 8ba is parallel to the bottom surface 6a.
  • the multi-stage base 8 has a number of steps in a staircase shape.
  • Each of the multiple steps of the multi-stage base 8 has a surface parallel to the lower surface 8ba, and the surfaces parallel to the lower surface 8ba correspond to each of the multiple element mounting surfaces 80-85. Therefore, each of the multiple element mounting surfaces 80-85 is parallel to the bottom surface 6a. Also, each of the multiple element mounting surfaces 80-85 is parallel to one another and is not on the same plane.
  • the multiple element mounting surfaces 80-85 and the multiple laser mounting surfaces 80a-85a are formed on one multi-stage base 8, but the configuration of each mounting surface is not limited to this.
  • the semiconductor laser device 1 may include a first multi-stage base having multiple laser mounting surfaces 80a-85a and a second multi-stage base having multiple element mounting surfaces 80-85.
  • the multiple semiconductor laser elements 10-15 are elements that convert input power and emit laser light, and are arranged inside the housing 2.
  • the multiple semiconductor laser elements 10-15 are arranged in the Y-axis direction.
  • the multiple semiconductor laser elements 10-15 are mounted on the multiple laser mounting surfaces 80a-85a, respectively.
  • the multiple semiconductor laser elements 10-15 are mounted on the multiple laser mounting surfaces 80a-85a via the multiple submounts 20-25, respectively.
  • the multiple semiconductor laser elements 10-15 may be fixed, for example, with an inorganic adhesive.
  • Each of the multiple semiconductor laser elements 10-15 is a laser element in which a semiconductor laminate film and an optical waveguide are formed on a semiconductor substrate.
  • Each of the semiconductor laser elements 10-15 converts power input from the outside to the optical waveguide into stimulated emission light such as laser light, and emits it from a light-emitting point (see light-emitting points 10e, 11e shown in Figure 3) which is one end of the optical waveguide.
  • Each of the semiconductor laser elements 10-15 emits multiple laser beams L0A-L5A. In this embodiment, the multiple laser beams L0A-L5A are emitted parallel to the Z-axis direction from each of the multiple semiconductor laser elements 10-15.
  • the FAST axis of the multiple laser beams L0A to L5A is the axis in the stacking direction of the semiconductor laminated film of the multiple semiconductor laser elements 10 to 15, and the SLOW axis perpendicular to the FAST axis is an axis parallel to the stacking surface of the semiconductor laminated film.
  • the FAST axis direction of each of the multiple laser beams L0A to L5A immediately after being emitted from the multiple semiconductor laser elements 10 to 15 is the height direction from the bottom surface 6a (the X-axis direction in each figure).
  • the wavelength of each laser light varies depending on the semiconductor material constituting the semiconductor laminated film of each semiconductor laser element.
  • the semiconductor laser elements 10-15 nitride-based semiconductor laser elements mainly composed of nitrides of Al, Ga, and In
  • the semiconductor laser elements 10-15 can emit laser light having a peak wavelength between 350 nm and 550 nm.
  • the semiconductor laser elements 10-15 mainly composed of semiconductors composed of Al, Ga, In, As, and P
  • the semiconductor laser elements 10-15 can emit laser light having a peak wavelength between 600 nm and 1600 nm.
  • the semiconductor laser elements 10-15 are not limited to semiconductor laser elements made of the above semiconductor materials, and the wavelength of the laser light emitted by the semiconductor laser elements 10-15 is not limited to the above wavelength.
  • the peak wavelength of the laser light emitted by the semiconductor laser elements 10-15 is 455 nm.
  • the multiple semiconductor laser elements 10 to 15 are rectangular in shape and are long in the waveguiding direction of the optical waveguide.
  • the length of each semiconductor laser element (dimension in the Z-axis direction in FIG. 1) is 1.00 mm
  • the width of each semiconductor laser element (dimension in the Y-axis direction in FIG. 1) is 0.20 mm.
  • the optical waveguide has a width of, for example, 5 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less, and a length of, for example, 0.50 mm or more and 5.00 mm or less.
  • the length of the optical waveguide of each semiconductor laser element i.e., the length of each semiconductor laser element
  • the multiple semiconductor laser elements 10 to 15 are transverse multimode lasers in which the laser light is multimode in the SLOW axis.
  • the multiple semiconductor laser elements 10 to 15 are laser elements with Fabry-Perot mirrors formed on both ends of the optical waveguide, but the configuration of the multiple semiconductor laser elements 10 to 15 is not limited to this.
  • the multiple semiconductor laser elements 10 to 15 may be so-called superluminescent diodes in which no mirror is formed on the light-emitting point side of the optical waveguide.
  • the multiple semiconductor laser elements 10 to 15 may be elements for so-called external resonator type semiconductor lasers in which no mirror is formed on the light-emitting point side of the optical waveguide, but a resonator mirror is placed as a separate component from the multiple semiconductor laser elements 10 to 15 on the emission direction side of the emitted light to perform laser oscillation.
  • the spread angle in the FAST axial direction of each laser beam immediately after it is emitted from each semiconductor laser element is 45 degrees (0.79 rad), and the spread angle in the SLOW axial direction is 10 degrees (0.17 rad).
  • the spread angle is defined as the width (full width) of the angle range in which the light intensity is 1/ e2 of the peak intensity.
  • a current is supplied to the semiconductor laser elements 10-15 from outside the housing 2 via the current introduction terminals 9a, 9b.
  • the semiconductor laser elements 10-15 are connected in series using, for example, metal wires or the like.
  • the current introduction terminal 9a and the current introduction terminal 9b are connected to the semiconductor laser element 10 and the semiconductor laser element 15, respectively, using metal wires or the like.
  • a conductive wiring member may be disposed to relay the distance between them.
  • the current introduction terminal 9a and the wiring member, and the wiring member and the semiconductor laser element 10 may each be connected using a metal wire or the like.
  • One electrode of the semiconductor laser element 10 is connected to an electrode on the submount 20 via a conductive bonding material such as Au or AuSn, and the electrode on the submount 20 is connected to the current introduction terminal 9a by a metal wire or the like.
  • the other electrode of the semiconductor laser element 10 is connected to the semiconductor laser element 11 by a metal wire or the like.
  • One electrode of the semiconductor laser element 11 is connected to an electrode on the submount 21, and the electrode on the submount 21 is connected to the other electrode of the semiconductor laser element 10 by a metal wire or the like.
  • the semiconductor laser elements 11 to 15 are connected to each other in the same manner as the semiconductor laser element 10 and the semiconductor laser element 11.
  • the semiconductor laser element 15 is connected to the current introduction terminal 9b by a metal wire or the like.
  • the multiple semiconductor laser elements 10 to 15 may be connected in parallel to the current introduction terminals 9a and 9b, respectively.
  • the multiple submounts 20-25 are bases on which the multiple semiconductor laser elements 10-15 are mounted, respectively.
  • the multiple submounts 20-25 are mounted on the multiple laser mounting surfaces 80a-85a, respectively.
  • the multiple submounts 20-25 may be fixed, for example, with an inorganic adhesive.
  • the submounts 20-25 are block-shaped members made of insulating materials such as crystals, such as AlN or SiC, or ceramics. Electrodes are formed on the upper surfaces of the block-shaped submounts 20-25, and are each connected to one electrode of the semiconductor laser elements 10-15.
  • the electrodes are made of one or more metal films, such as Ni, Cu, Pt, and Au.
  • the ends including the light-emitting points of the semiconductor laser elements 10-15 may protrude from the ends of the submounts 20-25. This makes it possible to prevent the laser light from interfering with each submount.
  • the multiple FAST axis collimator lenses 30-35 are lenses that collimate the multiple laser beams emitted from the multiple semiconductor laser elements 10-15 in the FAST axis direction (see FIG. 3).
  • the multiple FAST axis collimator lenses 30-35 are disposed between the multiple semiconductor laser elements 10-15 and the multiple prisms 40-45, respectively.
  • the multiple FAST axis collimator lenses 30-35 are mounted, for example, on the multiple submounts 20-25, respectively.
  • the multiple FAST axis collimator lenses 30-35 may be fixed, for example, with an inorganic adhesive.
  • the multiple FAST axis collimator lenses 30-35 collimate the components of the multiple laser beams L0A-L5A in the FAST axis direction, respectively.
  • lenses having a convex cylindrical surface can be used as the multiple FAST axis collimator lenses 30-35.
  • the plurality of FAST-axis collimator lenses 30 to 35 may be, for example, plano-convex cylindrical lenses made of glass with an anti-reflection coating formed on the surface.
  • the positions of the central axes of the FAST-axis collimator lenses 30 and 31 are shifted upward (away from the bottom surface 6a) from the positions of the optical axes of the laser beams L0A and L1A, respectively. For this reason, the propagation direction of the laser beams L0B and L1B emitted from the FAST-axis collimator lenses 30 and 31 has an upward component.
  • the optical axes of the laser beams L0B and L1B are inclined upward with respect to the YZ plane direction parallel to the optical axes of the laser beams L0E and L1E reflected by the reflecting mirrors 70 and 71, respectively, and coupled to the coupling optical system consisting of the condenser lens 90 and the optical fiber 4.
  • the optical axes of the laser beams L0B and L1B include the optical axis coupled to the coupling optical system consisting of the condenser lens 90 and the optical fiber 4, and are inclined upward with respect to the plane parallel to the Y-axis direction.
  • the optical axis coupled to the coupling optical system is the locus of the light ray connecting the principal point of the condenser lens 90 and the core center of the optical fiber.
  • the optical axis coupled to the coupling optical system consisting of the condenser lens 90 and the optical fiber 4 is described as the Z-axis direction for the laser light before being reflected by the reflecting mirrors 70 and 71, and as the Y-axis direction (negative direction) for the laser light after being reflected by the reflecting mirrors 70 and 71. Note that FIG.
  • each FAST axis collimator lens being shifted from the position of the optical axis of each laser beam may be expressed simply as each FAST axis collimator lens being shifted from each laser beam.
  • each FAST axis collimator lens is a cylindrical lens with a focal length of 0.50 mm.
  • the entrance surface (surface facing each semiconductor laser element) of each FAST axis collimator lens is flat, and the exit surface has a convex shape.
  • the thickness (dimension in the Z-axis direction in FIG. 1) of each FAST axis collimator lens is 0.5 mm, the height (dimension in the X-axis direction in FIG. 1) is 0.8 mm, and the width (dimension in the Y-axis direction in FIG. 1) is 4.0 mm.
  • the refractive index of each FAST axis collimator lens is 1.8.
  • the multiple prisms 40 to 45 are deflection elements that deflect the multiple laser beams in the FAST axis direction (the FAST axis direction of the laser beam immediately after being emitted from each semiconductor laser element).
  • the multiple prisms 40 to 45 deflect the multiple laser beams in the height direction (X axis direction) from the bottom surface 6a.
  • the multiple prisms 40, 41 each deflect the multiple laser beams L0B, L1B emitted from the multiple FAST axis collimator lenses 30, 31 in the FAST axis direction and emit the deflected laser beams L0C, L1C.
  • the multiple prisms 40, 41 each deflect the multiple laser beams L0B, L1B in the same direction.
  • Each of the multiple prisms 40 to 45 is disposed between each of the multiple FAST axis collimator lenses 30 to 35 and each of the multiple SLOW axis collimator lenses 60 to 65.
  • the multiple prisms 40-45 are mounted on the multiple element mounting surfaces 80-85 using a bonding material or the like. The characteristics of each prism are appropriately selected according to the required deflection angle (i.e., the amount of change in the angle of the optical axis).
  • a transmissive prism with an apex angle (i.e., the angle between the entrance surface and the exit surface) of 10 degrees and a refractive index of 1.5 is used for each prism.
  • the multiple prisms 40-45 can adjust the angles of the optical axes of the multiple laser beams. The detailed effects of the multiple prisms 40-45 will be described later.
  • the multiple SLOW-axis collimator lenses 60-65 are lenses that collimate the multiple laser beams in the SLOW-axis direction. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, for example, the multiple SLOW-axis collimator lenses 60, 61 collimate the multiple laser beams L0C, L1C emitted from the multiple prisms 40, 41 in the SLOW-axis direction, respectively, and emit multiple laser beams L0D, L1D.
  • the multiple SLOW-axis collimator lenses 60-65 are disposed between the multiple FAST-axis collimator lenses 30-35 and the reflecting mirrors 70-75, respectively. In this embodiment, the multiple SLOW-axis collimator lenses 60-65 are disposed on the element mounting surfaces 80-85, respectively.
  • the multiple SLOW-axis collimator lenses 60-65 may be fixed, for example, with an inorganic adhesive.
  • the laser beams L0C and L1C emitted from the semiconductor laser elements 10 and 11 diverge in the SLOW axis direction (the Y axis direction in FIG. 2) as they reach the SLOW axis collimator lenses 60 and 61, respectively.
  • the multiple laser beams emitted from the multiple SLOW axis collimator lenses 60-65 each have a different optical axis position in the FAST axis direction. This allows the multiple laser beams to be spatially combined by the reflecting mirrors 70-75 installed on the element mounting surfaces 80-85 at different heights.
  • the multiple laser beams emitted from the multiple SLOW axis collimator lenses 60-65 each may be parallel to each other.
  • the multiple SLOW axis collimator lenses 60 to 65 can be, for example, lenses having a convex cylindrical surface. More specifically, the multiple SLOW axis collimator lenses 60 to 65 can be, for example, plano-convex cylindrical lenses made of glass with an anti-reflection coating formed on the surface.
  • each SLOW-axis collimator lens is a cylindrical lens with a focal length of 14 mm.
  • the entrance surface (the surface facing each semiconductor laser element) of each SLOW-axis collimator lens is flat, and the exit surface has a convex shape.
  • Each SLOW-axis collimator lens has a thickness (dimension in the Z-axis direction in FIG. 1) of 3.0 mm, a height (dimension in the X-axis direction in FIG. 1) of 3.0 mm, and a width (dimension in the Y-axis direction in FIG. 1) of 4.5 mm.
  • the refractive index of each SLOW-axis collimator lens is 1.5.
  • the multiple reflecting mirrors 70-75 are optical elements that respectively reflect the multiple laser beams emitted from the multiple semiconductor laser elements 10-15.
  • the multiple reflecting mirrors 70-75 reflect the multiple laser beams emitted from the multiple slow axis collimator lenses 60-65.
  • the multiple reflecting mirrors 70, 71 each reflect the multiple laser beams L0D, L1D, thereby emitting multiple laser beams L0E, L1E deflected by 90 degrees.
  • the multiple reflecting mirrors 70-75 are respectively mounted on the multiple element mounting surfaces 80-85.
  • the multiple reflecting mirrors 70-75 may be fixed with an inorganic adhesive.
  • the laser beams (see laser beams L0E and L1E in Figures 2 and 3) emitted from the reflecting mirrors 70 to 75 respectively have parallel propagation directions, do not overlap in the height direction (X-axis direction) from the bottom surface 6a, and overlap in the Z-axis direction.
  • the laser beam L0E emitted from the reflecting mirror 70 and the laser beam L1E emitted from the reflecting mirror 71 have parallel propagation directions, do not overlap in the height direction (X-axis direction) from the bottom surface 6a, and overlap in the Z-axis direction.
  • the laser beams emitted from the reflecting mirrors 70 to 75 respectively propagate parallel to the bottom surface 6a in the negative Y-axis direction.
  • the focusing lens 90 is a lens that focuses the multiple laser beams reflected by the multiple reflecting mirrors 70 to 75.
  • the focusing lens 90 focuses the multiple laser beams so that most of the multiple laser beams emitted from the focusing lens 90 are incident on the end face of the optical fiber 4 and can propagate within the optical fiber 4.
  • an aspheric lens can be used as the focusing lens 90.
  • the optical fiber 4 is a member that guides the laser light from inside the housing 2 to the outside. As described above, the multiple laser lights emitted from the focusing lens 90 are incident on the end face of the optical fiber 4 that is located inside the housing 2.
  • the multiple laser beams emitted from the multiple reflecting mirrors 70-75 have parallel propagation directions, do not overlap in height from the bottom surface 6a, and overlap in positions parallel to the bottom surface 6a. This allows spatial multiplexing by the reflecting mirrors 70-75 mounted on the element mounting surfaces 80-85 at different heights. Therefore, the multiple laser beams incident on the focusing lens 90 can be efficiently focused on the end surface of the optical fiber 4 by the focusing lens 90.
  • the semiconductor laser device 1 includes a housing 2 having a flat bottom surface 6a, a plurality of semiconductor laser elements 10-15 arranged in the housing 2, a plurality of FAST-axis collimator lenses 30-35 that collimate the plurality of laser beams emitted from the plurality of semiconductor laser elements 10-15 in the FAST-axis direction, a plurality of prisms 40-45 that deflect the plurality of laser beams in the FAST-axis direction, and a plurality of SLOW-axis collimator lenses 60-65 that collimate the plurality of laser beams in the SLOW-axis direction.
  • Each of the plurality of prisms 40-45 is arranged between each of the plurality of FAST-axis collimator lenses 30-35 and each of the plurality of SLOW-axis collimator lenses 60-65.
  • the plurality of laser beams emitted from the plurality of SLOW-axis collimator lenses 60-65 have different optical axis positions in the FAST-axis direction (the FAST-axis direction of the laser beams emitted from the plurality of semiconductor laser elements 10-15).
  • the multiple laser beams emitted from the multiple slow axis collimator lenses 60 to 65 each have a different optical axis position in the fast axis direction. This allows the multiple laser beams to be spatially multiplexed. In this way, high-output laser beams obtained by overlapping multiple laser beams can be input into an optical fiber.
  • FIG. 4 is a side view showing the optical paths of the laser beams L0A to L0C according to this embodiment.
  • FIG. 4 shows the optical path of the laser beam emitted from the light emitting point 10e until it is emitted from the prism 40.
  • the optical axes of the laser beams L0A to L0C are shown by dashed lines, and the contours of the laser beams L0A to L0C are shown by dashed lines.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the installation angle of the prism and the deflection angle of the laser beam deflected by the prism.
  • Fig. 5 indicates the installation angle of the prism (i.e., the rotation angle around the axis parallel to the Y axis in each figure), and the vertical axis indicates the deflection angle of the laser light deflected by the prism (i.e., the amount of change in the angle of the optical axis of the laser light before and after passing through the prism).
  • Fig. 5 shows the relationship between the installation angle and the deflection angle for four prisms with apex angles ( ⁇ v) of 10 degrees, 20 degrees, 30 degrees, and 40 degrees.
  • the position of the central axis of the FAST axis collimator lens 30 is shifted upward (away from the bottom surface 6a shown in Figure 3, etc.) by ⁇ d from the position of the optical axis of the laser light L0A.
  • an angle shift occurs in the optical axis of the laser light L0B emitted from the FAST axis collimator lens 30.
  • the propagation direction of the laser light L0B emitted from the FAST axis collimator lens 30 has an upward component.
  • the angle of the optical axis of each such laser light can be deflected to correct it to the desired angle.
  • the relationship between the incidence angle ⁇ 11 and the exit angle ⁇ 12 of the laser light L0B incident on the entrance surface of the prism 40, and the relationship between the incidence angle ⁇ 21 and the exit angle ⁇ 22 of the laser light L0B incident on the exit surface of the prism 40 are each determined based on Snell's law. Therefore, by appropriately selecting the apex angle and refractive index of the prism 40 and appropriately adjusting the installation angle of the prism 40, the deflection angle of the laser light L0B can be adjusted to a desired angle.
  • the ratio of the change in the deflection angle of the laser light to the change in the installation angle of the prism is relatively small.
  • the change in the deflection angle when the installation angle is changed by 30 degrees from 10 degrees to 40 degrees is about 1.3 degrees.
  • the change in the deflection angle relative to the change in the installation angle is about 0.043 times.
  • the change in the deflection angle relative to the change in the installation angle is twice as much. In this way, by deflecting the laser light using a prism, it is easy to fine-tune the deflection angle of the laser light.
  • the amount of change in the deflection angle of the laser light when the installation angle of the prism is changed depends on the size of the apex angle of the prism. For example, as described above, in a prism with an apex angle of 10 degrees, the amount of change in the deflection angle when the installation angle is changed by 30 degrees from 10 degrees to 40 degrees is about 1.3 degrees, but in a prism with an apex angle of 20 degrees, the amount of change in the deflection angle when the installation angle is changed by 30 degrees from 15 degrees to 45 degrees is about 2.5 degrees.
  • the amount of change in the deflection angle when the installation angle is changed by 30 degrees from 22 degrees to 52 degrees is about 3.7 degrees.
  • the amount of change in the deflection angle when the installation angle is changed by 30 degrees from 30 degrees to 60 degrees is about 5.3 degrees. In other words, as the apex angle of the prism increases, the amount of change in the deflection angle relative to the change in the installation angle increases.
  • the amount of change in the deflection angle can be changed depending on the apex angle of the prism, so by selecting a prism with an appropriate apex angle, the amount of change in the deflection angle relative to a change in the installation angle can be adjusted. For example, by selecting a prism with a small apex angle, the amount of change in the deflection angle relative to a change in the installation angle can be reduced, making it easier to fine-tune the deflection angle. Also, by selecting a prism with a large apex angle, the amount of change in the deflection angle relative to a change in the installation angle can be increased, widening the adjustment range of the deflection angle.
  • active alignment can be used as a method for adjusting the installation angle of the prism. That is, the installation angle of each prism is adjusted while emitting laser light from each semiconductor laser element. Then, after adjustment of the installation angle of each prism is completed, each prism is fixed to each element installation surface.
  • a bonding material such as a photosensitive adhesive that hardens when irradiated with ultraviolet light can be used. In this way, by applying a bonding material between each prism and each element installation surface before active alignment, and irradiating the bonding material with ultraviolet light after active alignment is completed, deviation in the installation angle when each prism is fixed can be suppressed.
  • the multiple semiconductor laser elements may include a first semiconductor laser element that emits a first laser light.
  • the multiple FAST axis collimator lenses may include a first FAST axis collimator lens that collimates the first laser light in the FAST axis direction.
  • the multiple prisms may include a first prism that deflects the first laser light.
  • the central axis of the first FAST axis collimator lens may be shifted from the optical axis of the first laser light in a first direction along the FAST axis direction, and the first prism may deflect the first laser light in a direction opposite to the first direction. This allows at least a portion of the deflection of the first laser light in the FAST axis direction by the first FAST axis collimator lens to be offset by the first prism.
  • each of the multiple prisms 40 to 45 may deflect multiple laser beams in the same direction.
  • the semiconductor laser device 1 may also include multiple reflecting mirrors 70-75 that reflect the multiple laser beams emitted from the multiple slow axis collimator lenses 60-65, respectively.
  • the multiple laser beams emitted from the multiple reflecting mirrors 70 to 75 are collimated laser beams and are parallel to each other.
  • the optical axis is precisely adjusted by the prisms 40 to 45. Therefore, all of the multiple laser beams are precisely parallel to the optical axis toward the optical fiber 4.
  • the laser beam bundle containing the multiple laser beams can be a laser beam bundle with a small beam parameter product and high radiance. Such a laser beam bundle is incident on the optical fiber 4 with high coupling efficiency by the focusing lens 90. Therefore, a laser beam with high optical output can be emitted from the optical fiber 4 of the semiconductor laser device 1.
  • the housing 2 may be an airtight package that hermetically seals the multiple semiconductor laser elements 10-15, the multiple fast axis collimator lenses 30-35, the multiple prisms 40-45, and the multiple slow axis collimator lenses 60-65.
  • FIG. 6 is a side view showing the optical paths of laser beams L0A-L0E and L1A-L1E in the semiconductor laser device according to this modification.
  • the positions of the central axes of the FAST axis collimator lenses 30, 31 are shifted downward (toward the bottom surface 6a) from the positions of the optical axes of the laser beams L0A, L1A, respectively. Therefore, the propagation direction of the laser beams L0A, L1A emitted from the FAST axis collimator lenses 30, 31 has a downward component.
  • the optical axis of the laser beams L0A, L1A is inclined downward with respect to the YZ plane parallel to the optical axis of the laser beam reflected by the reflecting mirror and coupled to the coupling optical system consisting of the focusing lens 90 and the optical fiber 4. Note that while FIG.
  • each prism deflects the propagation direction of each laser light in a direction parallel to the Z-axis direction.
  • each of such prisms can be a prism having a shape similar to that of the prisms in embodiment 1, which are inverted upside down.
  • the semiconductor laser device according to this modified example also achieves the same effects as the semiconductor laser device 1 according to the first embodiment.
  • the configuration of the semiconductor laser device according to this modified example is not limited to this.
  • the position of the central axis of some FAST axis collimator lenses may be shifted upward from the position of the optical axis of the laser light
  • the position of the central axis of other FAST axis collimator lenses may be shifted downward from the position of the optical axis of the laser light.
  • the propagation direction of the laser light can be adjusted to the desired direction by using an appropriate prism depending on the propagation direction of the laser light.
  • FIG. 7 is a side view showing the optical paths of the laser light L0A-L0E and L1A-L1E in the semiconductor laser device according to this modification.
  • the propagation direction of the multiple laser beams L0A, L1A emitted from the multiple semiconductor laser elements 10, 11 in this modified example has a component in the height direction (X-axis direction) from the bottom surface 6a.
  • the propagation direction of the laser beams L0A, L1A has an upward component.
  • the semiconductor laser device includes a multi-stage base 108.
  • the multi-stage base 108 has a plurality of element mounting surfaces 80, 81 and laser mounting surfaces 180a, 181a.
  • the laser mounting surfaces 180a, 181a according to this modification are inclined with respect to the bottom surface 6a.
  • the propagation direction of the laser light L0A, L1A from the semiconductor laser elements 10, 11 respectively mounted on the laser mounting surfaces 180a, 181a has a component in the height direction from the bottom surface 6a.
  • the semiconductor laser elements are horizontally installed on the multi-stage base 8 as in this embodiment and modified example 1, in order to make the laser beams parallel to the Z-axis direction, it was necessary to reverse the up and down of the prisms used depending on the difference in the direction of deviation of the FAST-axis collimator lenses.
  • the propagation direction of the laser beams L0A and L1A from the semiconductor laser elements 10 and 11 is the direction from the bottom surface 6a to the upward direction.
  • the optical axis direction of the laser beams L0B and L1B that pass through the FAST-axis collimator lenses 30 and 31 can be made to face upward.
  • the semiconductor laser element 10 is installed so as to be parallel to the laser installation surface 180a, which increases in height from the bottom surface 6a as it approaches the prism 40 (as it progresses in the positive direction in the Z-axis direction), and the FAST-axis collimator lens 30 is deviated downward with respect to the laser beam L0A.
  • the laser light L0B is deflected downward with respect to the laser light L0A, but propagates in a direction inclined upward with respect to the Z-axis direction.
  • the semiconductor laser element 11 is installed so as to be parallel to the laser installation surface 181a.
  • the laser installation surface 181a is inclined so as to be parallel to the laser installation surface 180a.
  • the inclination angle of the laser installation surface 181a with respect to the bottom surface 6a is the same as the inclination angle of the laser installation surface 180a. Since the FAST axis collimator lens 31 is shifted upward with respect to the laser light L1A, the laser light L1B is deflected upward with respect to the laser light L1A.
  • the laser light L1B propagates in a direction inclined upward with respect to the Z-axis direction. Since both the laser light L0B and the laser light L1B face upward with respect to the Z-axis, the propagation direction of each laser light after passing through each prism can be deflected to a direction parallel to the Z-axis direction by installing each prism in the same direction (up-down direction) as in the first embodiment and adjusting only the installation angle. In other words, regardless of the direction of misalignment of the installation positions of each FAST axis collimator lens, multiple prisms installed in the same direction can collimate multiple laser beams in the Z-axis direction.
  • the propagation direction of the laser beams L0A and L1B from the semiconductor laser elements 10 and 11 is downward with respect to the Z-axis direction
  • the propagation direction of the laser beams L0C and L1C emitted from the prisms 40 and 41 can be deflected in a direction parallel to the Z-axis direction in the same manner as described above.
  • the height of each laser light from the bottom surface 6a can be adjusted by adjusting the position of each prism in the optical axis direction of each laser light.
  • FIG. 8 is a side view showing the optical paths of the laser beams L0A-L0E and L1A-L1E in the semiconductor laser device according to this modification.
  • the semiconductor laser device of this modified example has multiple rear prisms 50, 51.
  • the rear stage prisms 50, 51 are deflection elements that deflect the multiple laser beams L0C, L1C emitted from the multiple prisms 40, 41 in the FAST axis direction.
  • the multiple rear stage prisms 50, 51 deflect the multiple laser beams L0C, L1C in the height direction (X axis direction) from the bottom surface 6a in the opposite direction to the prisms 40, 41.
  • Each of the multiple rear stage prisms 50-51 is disposed between each of the multiple prisms 40, 41 and each of the multiple SLOW axis collimator lenses.
  • the multiple rear stage prisms 50, 51 are mounted on the multiple element mounting surfaces 80, 81 using a bonding material or the like. The characteristics of each rear stage prism are appropriately selected according to the required deflection angle, etc.
  • the semiconductor laser device according to this modified example also achieves the same effects as the semiconductor laser device 1 according to the first embodiment.
  • the semiconductor laser device also includes a plurality of rear-stage prisms 50, 51.
  • the plurality of semiconductor laser elements 10, 11 include a first semiconductor laser element that emits a first laser light
  • the plurality of prisms 40, 41 include a first prism that deflects the first laser light
  • the plurality of rear-stage prisms 50, 51 include a first rear-stage prism that deflects the first laser light.
  • the direction of deflection of the first laser light by the first rear-stage prism is opposite to the direction of deflection of the first laser light by the first prism.
  • each of the semiconductor laser elements 10, 11 according to this modified example is an example of a first semiconductor laser element
  • each of the plurality of prisms 40, 41 is an example of a first prism
  • each of the plurality of rear-stage prisms 50, 51 is an example of a first rear-stage prism.
  • the semiconductor laser device according to this modification includes such rear prisms 50, 51, thereby increasing the degree of freedom in adjusting the angle of the optical axis of each laser beam.
  • the rear prisms are included, thereby making it possible to adjust the angle of the optical axis of each laser beam and the optical axis position in the FAST axis direction of each laser beam (the FAST axis direction of the laser beam immediately after being emitted from each semiconductor laser element).
  • the semiconductor laser elements 10, 11 are installed parallel to the bottom surface 6a, and the laser beams L0A, L1A are parallel to the bottom surface 6a.
  • each FAST axis collimator lens is shifted upward with respect to each laser beam, each laser beam is deflected upward.
  • the heights of the optical axes of the laser beams L0B and L1B emitted from the FAST axis collimator lenses 30 and 31, respectively, from the bottom surface 6a gradually increase as they propagate.
  • the laser beams L0B and L1B are deflected downward by the prisms 40 and 41, respectively.
  • the heights of the laser beams L0C and L1C from the bottom surface 6a gradually decrease.
  • the laser beams L0C and L1C are deflected again by the rear-stage prisms 50 and 51, respectively.
  • the heights of the laser beams L0C2 and L1C2 from the bottom surface 6a become the same as the heights of the laser beams L0A and L1A, respectively, and the optical axes of the laser beams L0C2 and L1C2 are parallel to the bottom surface 6a.
  • the prisms 40, 41 and the rear stage prisms 50, 51 in response to the height misalignment of each FAST axis collimator lens, the height of the laser beams L0C2, L1C2 from the base can be made the same as the height of L0A, L1A, and the optical axes of the laser beams L0C2, L1C2 can be made parallel to the bottom surface 6a.
  • FIG. 8 shows that the directions of deflection of the multiple laser beams L0C, L1C by the multiple rear prisms 50, 51 are the same when viewed from the Y-axis direction. Note that the directions of deflection of the multiple laser beams L0C, L1C by the multiple rear prisms 50, 51 do not have to be the same, and the multiple laser beams L0C2, L1C2 do not have to be parallel. In each of the multiple optical systems corresponding to the multiple laser beams, it is sufficient that the relationship between the direction of deflection by the prism and the direction of deflection by the rear prism is maintained. For example, in the semiconductor laser device shown in FIG. 8, the prism 40 and the rear prism 50 may be rotated 180 degrees in the YZ plane.
  • the semiconductor laser device includes a rear prism corresponding to each laser light.
  • the number of laser lights and the number of rear prisms are the same, but the number of rear prisms is not limited to this.
  • the number of rear prisms may be one or more.
  • the semiconductor laser device according to this modified example may include at least one rear prism corresponding to at least one laser light.
  • FIG. 9 is a side view showing the configuration of a prism mounting surface 80d in the semiconductor laser device according to this modification.
  • the prism 40 according to this modified example is mounted on the prism mounting surface 80d.
  • the prism mounting surface 80d has a curved shape.
  • the prism mounting surface 80d has a cylindrical concave curved shape.
  • the shape of the bottom surface of the prism 40 (the surface facing the prism mounting surface 80d) is rectangular.
  • the prism 40 is fixed to the prism mounting surface 80d using a bonding material B0 such as a photosensitive adhesive shown in FIG. 9.
  • the prism mounting surface 80d may also have a cylindrical convex curved shape. In this case, it is possible to bring the bottom surface of the prism 40 and the prism mounting surface 80d into contact at a linear contact portion. This allows the installation angle of the prism 40 to be adjusted while the bottom surface of the prism 40 and the prism mounting surface 80d are in contact at a linear contact portion.
  • the shape of the prism mounting surface 80d is cylindrical, but the shape of the prism mounting surface 80d is not limited to this.
  • the cross-sectional shape of the prism mounting surface 80d (the shape in a cross section parallel to the ZX plane) may be elliptical.
  • the bottom surface of the prism 40 may have a concave curved shape
  • the prism mounting surface 80d may have a convex portion with a rectangular top surface.
  • the installation angle of the prism 40 can be adjusted with two sides of the top surface of the prism mounting surface 80d in contact, achieving the same effect as this modified example.
  • the installation angle of the prism 40 can be adjusted with the bottom surface of the prism 40 and the prism mounting surface 80d in contact at a linear contact portion.
  • Embodiment 2 A semiconductor laser device according to embodiment 2 will be described.
  • the semiconductor laser device according to this embodiment differs from the semiconductor laser device 1 according to embodiment 1 in the installation mode of each prism, but is the same in other respects.
  • the semiconductor laser device according to this embodiment will be described below, focusing on the differences from the semiconductor laser device 1 according to embodiment 1.
  • Fig. 10 and Fig. 11 are a perspective view and a plan view, respectively, showing the configuration of a semiconductor laser device 201 according to the present embodiment.
  • the semiconductor laser device 201 includes a plurality of semiconductor laser elements 10, 11, a plurality of submounts 20, 21, a plurality of FAST-axis collimator lenses 30, 31, a plurality of prisms 40, 41, a plurality of SLOW-axis collimator lenses 60, 61, a plurality of reflecting mirrors 70, 71, and a multi-stage base 8.
  • the semiconductor laser device 201 further includes a housing 2, current introduction terminals 9a, 9b, an optical fiber 4, and a focusing lens 90, similar to the semiconductor laser device 1 according to the first embodiment.
  • the multi-stage base 8 has multiple stages.
  • Each of the multiple stages of the multi-stage base 8 has an element mounting surface (element mounting surface 80 or element mounting surface 81) parallel to the bottom surface 6a (see Figure 1, etc.) and a side surface (side surface 80s or side surface 81s) erected on the element mounting surface.
  • each of the multiple prisms 40, 41 is installed on the side surface. That is, the prism 40 is installed on the side surface 80s, and the prism 41 is installed on the side surface 81s.
  • the SLOW axis of each laser light incident on each of the multiple prisms 40, 41 is perpendicular to the side surface on which the prism is installed.
  • prisms 40 and 41 are fixed to side surfaces 80s and 81s, respectively, with bonding material B0.
  • Figures 12 and 13 are diagrams respectively showing the state of the prism 40 before and after the bonding material B0 hardens when the prism 40 is fixed to the element mounting surface 80 using the bonding material B0.
  • Figure 13 the state of the prism before the bonding material B0 hardens is also shown by a dashed line.
  • the bonding material B0 shrinks when it hardens. Therefore, as shown in Figure 13, when the prism 40 is mounted on the element mounting surface 80, the mounting angle of the prism 40 may change before and after it hardens. In other words, as the bonding material B0 hardens, the prism 40 may rotate around an axis parallel to the Y-axis direction. Therefore, as the bonding material B0 hardens, the optical axis of the laser light may change.
  • multiple prisms 40, 41 are installed on side surfaces 80s, 81s, respectively, so that rotation of each prism around an axis parallel to the Y-axis direction can be suppressed. Therefore, changes in the deflection angle of each laser light in the FAST axis direction of each prism due to hardening of the bonding material B0 can be suppressed.
  • each of the side surfaces 80s, 81s can be perpendicular to the SLOW axis direction (Y axis direction) of each laser light.
  • the rotation direction of the prisms 40, 41 installed on the side surfaces 80s, 81s, respectively can be limited to a rotation direction centered on an axis parallel to the Y axis direction, so that the amount of deflection in only the FAST axis direction can be adjusted by rotating the prisms 40, 41.
  • each prism can be a flat surface parallel to each side, so there is no need to tilt it as shown in FIG. 13, and each prism can be stably fixed to each side. Furthermore, by fixing the surface facing each side of each prism parallel to each side, it is possible to prevent each prism from tilting with respect to the optical axis as the bonding material B0 hardens.
  • FIG. 14 and 15 are a perspective view and a plan view, respectively, showing the configuration of the semiconductor laser device 201a according to this modification.
  • the semiconductor laser device 201a of this modified example includes multiple semiconductor laser elements 10, 11, multiple submounts 20, 21, multiple FAST axis collimator lenses 30, 31, multiple prisms 40, 41, multiple SLOW axis collimator lenses 60, 61, multiple reflecting mirrors 70, 71, and a multi-stage base 8a.
  • the multi-stage base 8a has multiple stages.
  • Each of the multiple stages of the multi-stage base 8a has an element mounting surface (element mounting surface 80 or element mounting surface 81) parallel to the bottom surface 6a (see Figure 1, etc.) and a side surface (side surface 80s or side surface 81s) erected on the element mounting surface.
  • the side surfaces 80s and 81s are perpendicular to the element mounting surfaces 80 and 81, respectively.
  • Each of the multiple stages of the multi-stage base 8a has a protrusion (protrusion 80p or protrusion 81p) that protrudes from the element mounting surface and faces the side surface.
  • each of the multiple prisms 40, 41 is installed on the corresponding side surface and the corresponding protrusion. That is, the prism 40 is installed on the side surface 80s and the protrusion 80p, and the prism 41 is installed on the side surface 81s and the protrusion 81p.
  • each protrusion and each side is greater than the width of each prism.
  • the prism 40 is fixed to the side surface 80s and the protrusion 80p with the bonding material B0, and the prism 41 is fixed to the side surface 81s and the protrusion 81p with the bonding material B0.
  • the multiple protrusions 80p, 81p may each have a surface that faces the side surface 80s, 81s and is parallel to the side surface 80s, 81s. This makes it easier to install each prism.
  • each protrusion may have a surface that is flush with the side surface of the other adjacent step (the step that is shorter among the other adjacent steps). In other words, each protrusion may form part of the side surface of the other adjacent step. This allows each protrusion to be used as a mounting surface for a prism that is placed on the other step. Therefore, the bonding area of the prism can be further increased.
  • FIG. 16 is a perspective view showing the configuration of a semiconductor laser device 301 according to this embodiment.
  • FIG. 17 is a side view showing the configuration of the semiconductor laser element 10 and the like according to this embodiment. Note that in FIG. 17, a cross section of the airtight package P10 is shown in order to show the internal structure of the airtight package P10.
  • the semiconductor laser device 301 includes a plurality of airtight packages P10, P11, a plurality of prisms 40, 41, a plurality of SLOW axis collimator lenses 60, 61, a plurality of reflecting mirrors 70, 71, and a multi-stage base 308.
  • the semiconductor laser device 301 further includes a housing 2, current introduction terminals 9a, 9b, an optical fiber 4, and a focusing lens 90, similar to the semiconductor laser device 1 according to the first embodiment.
  • the multi-stage base 308 of this embodiment differs from the multi-stage base 8a of the modified example of embodiment 2 in that each of the element mounting surfaces 80, 81 includes a laser mounting surface.
  • the airtight package P10 is a package that hermetically seals the semiconductor laser element 10 and the FAST axis collimator lens 30 into which the laser light emitted from the semiconductor laser element is incident.
  • the airtight package P10 also hermetically seals the submount 20.
  • the airtight package P10 has a first package P21, a light-transmitting window P17, and a lid P02.
  • the airtight package P10 further has an anode extraction electrode P31 and a cathode extraction electrode P34.
  • the first package P21 is a container that constitutes the main body of the airtight package P10 and has two openings.
  • the light-transmitting window P17 is a light-transmitting member through which the laser light L0B passes, and covers one opening of the first package P21.
  • the lid P02 is a lid that covers the other opening of the first package P21.
  • the anode extraction electrode P31 is an electrode for connecting to a current introduction terminal 9a arranged outside the airtight package P10, and is arranged outside the first package P21.
  • the cathode extraction electrode P34 is an electrode for connecting to a current introduction terminal 9b arranged on the top surface of the first package P21, and is arranged on the top surface of the first package P21.
  • the anode extraction electrode P31 and the cathode extraction electrode P34 are electrically connected to the semiconductor laser element 10 arranged inside the first package P21 by metal wiring, via electrodes, and metal wires.
  • the semiconductor laser element 10, the submount 20, and the FAST axis collimator lens 30 are fixed in the airtight package P10 with an inorganic adhesive.
  • the airtight package P11 is a package that hermetically seals the semiconductor laser element 11 and the FAST axis collimator lens 31 (see FIG. 14 etc. for the semiconductor laser element 11 and the FAST axis collimator lens 31). In this embodiment, the airtight package P11 also hermetically seals the submount 21 (see FIG. 14 etc. for the submount 21).
  • the airtight package P11 has a similar configuration to the airtight package P10.
  • the semiconductor laser device 301 can prevent foreign matter such as organic matter from entering the periphery of each semiconductor laser element.
  • the semiconductor laser element 10 includes an AlGaInN-based semiconductor and emits laser light with a wavelength corresponding to blue light to ultraviolet light, deterioration of the semiconductor laser element 10 caused by organic matter adhering to the light emitting point 10e of each semiconductor laser element 10 due to a photochemical reaction can be prevented.
  • each airtight package may hermetically seal multiple pairs of semiconductor laser elements and FAST axis collimator lenses.
  • the semiconductor laser device may include one or more airtight packages.
  • Each of the one or more airtight packages may hermetically seal one or more semiconductor laser elements among the multiple semiconductor laser elements and one or more FAST-axis collimator lenses among the multiple FAST-axis collimator lenses into which one or more laser beams emitted from the one or more semiconductor laser elements are respectively incident.
  • Each of the one or more semiconductor laser elements and each of the one or more FAST-axis collimator lenses may be fixed with an inorganic adhesive.
  • Each of the one or more airtight packages may have a light-transmitting window, and one or more laser beams emitted from the one or more semiconductor laser elements may pass through the light-transmitting window.
  • FIG. 4 A semiconductor laser device according to a fourth embodiment will be described.
  • the semiconductor laser device according to this embodiment differs from the semiconductor laser device according to the second modification of the first embodiment in that a plurality of semiconductor laser elements are installed on the same plane, but is the same in other respects.
  • the semiconductor laser device according to this embodiment will be described below with reference to Figs. 18 and 19, focusing on the differences from the semiconductor laser device according to the second modification of the first embodiment.
  • Figs. 18 and 19 are respectively a perspective view and a side view showing the configuration of a semiconductor laser device 401 according to this embodiment.
  • Fig. 19 is a side view showing the configuration of a semiconductor laser element 10 and the like according to this embodiment.
  • the semiconductor laser device 401 includes a housing 2, a plurality of semiconductor laser elements 10-12, a plurality of reflecting mirrors 70-72, a focusing lens 90, a plurality of element mounting surfaces 80-82, a plurality of submounts 20-22, a plurality of FAST axis collimator lenses 30-32, a plurality of prisms 40-42, a plurality of SLOW axis collimator lenses 60-62, a laser mounting surface 407a, and an optical fiber 4.
  • current introduction terminals and the like are omitted from the illustration in FIG. 18 and FIG. 19.
  • the semiconductor laser device 401 has a multi-stage base 408 having multiple element mounting surfaces 80 to 82 and a laser mounting surface 407a.
  • the multi-stage base 408 has a lower surface 408ba, and is placed on the bottom surface 6a so that the lower surface 408ba is parallel to the bottom surface 6a.
  • the multi-stage base 408 has multiple steps in a staircase shape.
  • Each of the multiple steps of the multi-stage base 408 has a surface parallel to the lower surface 408ba, and the surfaces parallel to the lower surface 408ba correspond to each of the multiple element mounting surfaces 80-82. Therefore, each of the multiple element mounting surfaces 80-82 is parallel to the bottom surface 6a. Also, each of the multiple element mounting surfaces 80-82 is parallel to one another and is not on the same plane.
  • the semiconductor laser elements 10-12 are mounted on a laser mounting surface 407a that is inclined with respect to the bottom surface 6a.
  • the laser mounting surface 407a is inclined, for example, at an angle of 5 degrees to 20 degrees with respect to the bottom surface 6a.
  • the propagation direction of the laser beams L0A-L2A emitted from the semiconductor laser elements 10-12 has a component in the height direction from the bottom surface 6a.
  • the propagation direction of the laser beams L0A-L2A emitted from the semiconductor laser elements 10-12 has a component in the upward direction (positive direction in the X-axis direction).
  • the semiconductor laser elements 10-12 are arranged on the same plane. This makes it possible to easily mount the semiconductor laser elements 10-12.
  • the multiple FAST axis collimator lenses 30-32 collimate the multiple laser beams L0A-L2A emitted from the multiple semiconductor laser elements 10-12, respectively, in the FAST axis direction, and emit multiple laser beams L0B-L2B collimated in the FAST axis direction.
  • the multiple prisms 40-42 deflect the multiple laser beams L0B-L2B in the FAST axis direction (the FAST axis direction of the laser beam immediately after it is emitted from each semiconductor laser element) and emit the multiple laser beams L0C-L2C.
  • the multiple SLOW axis collimator lenses 60-62 collimate the multiple laser beams L0C-L2C in the SLOW axis direction, respectively, and emit the multiple collimated laser beams L0D-L2D.
  • the multiple reflecting mirrors 70-72 reflect the multiple laser beams L0D-L2D, respectively, and emit multiple laser beams L0E-L2E.
  • the multiple semiconductor laser elements 10-12 are arranged at the same height.
  • the optical axes of the multiple laser beams L0A-L2A immediately after being emitted from the multiple semiconductor laser elements 10-12 are at the same height (that is, the heights of the multiple light emitting points 10e-12e are at the same height).
  • the heights of the laser beams L0C-L2C emitted from the multiple prisms 40-42 from the bottom surface 6a can be made to differ.
  • each of the prisms 40-42 increases as the height of each prism from the bottom surface 6a increases. This allows the distance of each of the prisms 40-42 from each semiconductor laser element to be varied depending on the height of the installation position of each prism.
  • the prisms 40-42 are installed near the ends of the element installation surfaces 80-82 that are closer to the semiconductor laser elements 10-12.
  • the prisms 40-42 may also be installed in areas on the laser installation surface 407a near the ends of each element installation surface.
  • each semiconductor laser element increases as the height of each element mounting surface from the bottom surface 6a increases. Also, as the height of each element mounting surface from the bottom surface 6a increases, the length of each element mounting surface in the propagation direction (Z-axis direction) of each laser light (L0C to L2C, L0D to L2D) decreases. In other words, the element mounting surface 80 to 82 that is higher from the bottom surface 6a has a shorter length in the propagation direction (Z-axis direction) of the laser light.
  • the end of each element mounting surface is directly connected to the laser mounting surface 407a. This allows each laser light to propagate along the laser mounting surface 407a and each element mounting surface.
  • each optical element on the laser mounting surface 407a or each element mounting surface, it is possible to control each laser light.
  • the laser mounting surface 407a is inclined relative to the bottom surface 6a, and the height from the bottom surface 6a decreases as it moves away from the end of each element mounting surface.
  • the heights from the bottom surface 6a at the positions where the reflecting mirrors 70 to 72 are installed are different from each other.
  • the heights from the bottom surface 6a at the installation positions increase in the order of reflecting mirrors 70, 71, and 72.
  • the distance in the first direction (the X-axis direction in this embodiment) from the light emitting point 10e of the semiconductor laser element 10 to the optical axis of the laser light L0D incident on the reflecting mirror 70 is different from the distance in the first direction from the light emitting point 10e of the semiconductor laser element 10 to the optical axis of the laser light L1D incident on the reflecting mirror 71.
  • the distances in the first direction (the X-axis direction in this embodiment) from the light emitting point 10e of the semiconductor laser element 10 to the optical axes of the laser light L0D, L1D incident on the reflecting mirrors 70, 71, respectively, are different from each other.
  • the laser beams L0C to L2C and L0D to L2D propagate in the positive direction of the Z axis between the prisms 40 to 42 and the reflecting mirrors 70 to 72, respectively, parallel to the bottom surface 6a and parallel to the element mounting surfaces 80 to 82.
  • the laser beams L0D to L2D also propagate parallel to each other.
  • the laser beams L0B to L2B propagate parallel to the laser mounting surface 407a between the semiconductor laser elements 10 to 12 and the prisms 40 to 42. In addition, the laser beams L0B to L2B propagate parallel to each other between the semiconductor laser elements 10 to 12 and the prisms 40 to 42.
  • the laser beams L0E to L2E propagate in the negative Y-axis direction between the reflecting mirrors 70 to 72 and the focusing lens 90, parallel to the bottom surface 6a.
  • the spot size in the SLOW axis direction of each laser light emitted from the multiple SLOW axis collimator lenses 60-62 increases as the optical path length from each semiconductor laser element to each SLOW axis collimator lens becomes longer.
  • the optical path length from each of the multiple SLOW axis collimator lenses 60-62 to each of the multiple semiconductor laser elements 10-12 may be aligned. Accordingly, the Z axis direction positions of each of the SLOW axis collimator lenses 60-62 differ. As shown in FIG. 19, the Z axis direction positions of the SLOW axis collimator lens 60 and the SLOW axis collimator lens 62 differ by ⁇ L.
  • the distance in the Z-axis direction from each SLOW-axis collimator lens to each semiconductor laser element may become smaller as the height of each SLOW-axis collimator lens from the bottom surface 6a increases. This makes it possible to align the optical path length from each SLOW-axis collimator lens to each semiconductor laser element.
  • the semiconductor laser device 401 having the above-mentioned configuration also achieves the same effects as the semiconductor laser device 1 according to the first embodiment.
  • the multiple semiconductor laser elements 10-12 are placed on the same plane, which makes it easier to mount the multiple semiconductor laser elements 10-12.
  • the height of the bond portion of the wire bond can be aligned, which makes wire bonding easier.
  • the heat dissipation characteristics change depending on the distance between the semiconductor laser element and the bottom surface 6a.
  • the difference in heat dissipation characteristics of the multiple semiconductor laser elements 10-12 can be reduced. This makes it possible to reduce the difference in characteristics such as the wavelengths of the laser light L0A-L2A from the multiple semiconductor laser elements 10-12.
  • FIG. 5 A semiconductor laser device according to the fifth embodiment will be described.
  • the semiconductor laser device according to the present embodiment differs from the semiconductor laser device 401 according to the fourth embodiment mainly in that the laser installation surface is parallel to the bottom surface.
  • the semiconductor laser device according to the present embodiment will be described below with reference to Figs. 20 to 22, focusing on the differences from the semiconductor laser device 401 according to the fourth embodiment.
  • Figs. 20, 21, and 22 are respectively a perspective view, a plan view, and a side view showing the configuration of the semiconductor laser device 501 according to the present embodiment.
  • the semiconductor laser device 501 includes a housing 2, a plurality of semiconductor laser elements 10-15, a plurality of reflecting mirrors 70-75, a condenser lens 90, and a plurality of element mounting surfaces 80-85.
  • the semiconductor laser device 501 further includes submounts 20-25, FAST axis collimator lenses 30-35, a front stage prism 550, prisms 41-45, SLOW axis collimator lenses 60-65, an optical fiber 4, a laser base 7, current introduction terminals 9a, 9b, and a wiring member 9c.
  • the semiconductor laser device 501 has a multi-stage base 508 having multiple element mounting surfaces 80 to 85.
  • the multi-stage base 508 has a lower surface 508ba, and is placed on the bottom surface 6a so that the lower surface 508ba is parallel to the bottom surface 6a.
  • the multi-stage base 508 has multiple steps in a staircase shape.
  • Each of the multiple steps of the multi-stage base 508 has a surface parallel to the lower surface 508ba, and the surfaces parallel to the lower surface 508ba correspond to each of the multiple element mounting surfaces 80 to 85. Therefore, each of the multiple element mounting surfaces 80 to 85 is parallel to the bottom surface 6a. Also, each of the multiple element mounting surfaces 80 to 85 is parallel to one another and is not on the same plane.
  • the laser base 7 is a base on which multiple semiconductor laser elements 10 to 15 are mounted.
  • the laser base 7 is a rectangular plate-shaped member having a flat laser mounting surface 7a. Multiple semiconductor laser elements 10 to 15 are mounted on the laser mounting surface 7a.
  • the laser base 7 is made of, for example, the same material as the bottom 6 of the housing 2.
  • a current is supplied to the semiconductor laser elements 10-15 from outside the housing 2 via the current introduction terminals 9a, 9b and the wiring member 9c.
  • the wiring member 9c is a conductive member disposed within the housing 2, and constitutes part of the current path between the current introduction terminals 9a, 9b and the semiconductor laser elements 10-15.
  • the wiring member 9c extends from near the current introduction terminal 9a to near the semiconductor laser element 10.
  • the semiconductor laser elements 10-15 are connected in series using metal wires W.
  • the current introduction terminal 9a is connected to the wiring member 9c by the metal wire W, and the wiring member 9c is connected to the semiconductor laser element 10 by the metal wire W.
  • one electrode of the semiconductor laser element 10 is connected to an electrode on the submount 20 via a conductive bonding material such as Au or AuSn, and the electrode on the submount 20 and the wiring member 9c are connected by the metal wire W.
  • the other electrode of the semiconductor laser element 10 and the semiconductor laser element 11 are connected by a metal wire W.
  • one electrode of the semiconductor laser element 11 is connected to an electrode on the submount 21, and the electrode on the submount 21 and the other electrode of the semiconductor laser element 10 are connected by a metal wire W.
  • the semiconductor laser elements 11 to 15 are connected in the same manner as the semiconductor laser element 10 and the semiconductor laser element 11.
  • the semiconductor laser element 15 is connected to the current introduction terminal 9b by a metal wire W. As described above, by using the wiring member 9c that extends from near the current introduction terminal 9a to near the semiconductor laser element 10, the length of the metal wire W can be shortened and the interference between the multiple metal wires W can be suppressed.
  • the multiple FAST axis collimator lenses 30-35 collimate the multiple laser beams L0A-L5A emitted from the multiple semiconductor laser elements 10-15, respectively, in the FAST axis direction, and emit multiple laser beams L0B-L5B collimated in the FAST axis direction.
  • the front stage prism 550 is a prism that deflects the multiple laser beams L1B to L5B emitted from the multiple FAST axis collimator lenses 31 to 35, respectively, and makes them incident on the multiple prisms 41 to 45.
  • the front stage prism 550 is disposed between the semiconductor laser elements 11 to 15 and the reflecting mirrors 71 to 75, and is a deflection element that gives the propagation direction of the laser beams L1B to L5B a component in the height direction from the bottom surface 6a (i.e., deflects in the height direction).
  • the front stage prism 550 is disposed between the multiple FAST axis collimator lenses 31 to 35 and the multiple prisms 41 to 45, and deflects the laser beams L1B to L5B upward (i.e., in the positive direction in the X-axis direction) and emits the laser beams L1G to L5G.
  • the front stage prism 550 deflects the laser beams L1B to L5B at the same angle.
  • the laser light L0B does not enter the front prism 550.
  • the front prism 550 is not disposed on the optical path of the laser light L0B. Therefore, the laser light L0B propagates parallel to the bottom surface 6a from the FAST axis collimator lens 30 to the reflecting mirror 70 (and the focusing lens 90) without being given a component in the height direction.
  • the laser beams L0A to L5A and L0B to L5B propagate in the positive direction of the Z axis and parallel to the bottom surface 6a between the semiconductor laser elements 10 to 15 and the front-stage prism 550.
  • the laser beams L0A to L5A and L0B to L5B propagate parallel to each other between the semiconductor laser elements 10 to 15 and the front-stage prism 550.
  • the semiconductor laser device 501 includes a single pre-stage prism 550, but may include multiple pre-stage prisms 550.
  • the semiconductor laser device 501 may include five pre-stage prisms that provide height components to each of the laser beams L1B to L5B.
  • the multiple prisms 41-45 deflect the multiple laser beams L1G-L5G in the FAST axis direction (the FAST axis direction of the laser beam immediately after it is emitted from each semiconductor laser element) and emit the multiple laser beams L0C-L2C.
  • the multiple SLOW axis collimator lenses 60-65 collimate the multiple laser beams L0B, L1C-L5C in the SLOW axis direction, respectively, and emit the multiple collimated laser beams L0D-L5D.
  • the multiple reflecting mirrors 70-75 reflect the multiple laser beams L0D-L5D, respectively, and emit multiple laser beams L0E-L5E.
  • the distance in the Z-axis direction from each prism to each semiconductor laser element increases as the height from the bottom surface 6a of the installation position of each prism increases. This allows the distance from the front-stage prism 550 to each prism to be different depending on the height from the bottom surface 6a of the installation position of each prism.
  • the prisms 41 to 45 are installed near the ends of the element installation surfaces 81 to 85 that are closer to the semiconductor laser elements 11 to 15. In other words, the distance in the Z-axis direction from the end located between each semiconductor laser element and each prism on each element installation surface to each prism is smaller than the distance in the Z-axis direction from that end to each semiconductor laser element. This reduces the blocking of each laser light by the multi-stage base 508.
  • each element mounting surface closest to each semiconductor laser element increases as the height of each element mounting surface from the bottom surface 6a increases. Also, as the height of each element mounting surface from the bottom surface 6a increases, the length of each element mounting surface in the propagation direction (Z-axis direction) of the laser light L0D to L5D decreases. In other words, the higher the mirror mounting surface from the bottom surface 6a among the element mounting surfaces 80 to 85, the shorter the length in the propagation direction (Z-axis direction) of the laser light.
  • the height of the multistage base 508 from the bottom surface 6a of the region between the multiple element mounting surfaces 80-85 and the multiple semiconductor laser elements 10-15 is lower than the height of the bottom surface 6a of each light emitting point of the semiconductor laser elements 10-15. This reduces the blocking of each laser light by the multistage base 508.
  • the position of the end of the multistage base 508 close to each semiconductor laser element coincides with the end of the multiple element mounting surfaces 80-85. In other words, there is no component of the multistage base 508 located between each element mounting surface and the laser base 7. This reduces the blocking of each laser light by the multistage base 508, and allows the multistage base 508 to be made lighter.
  • an end face perpendicular to the bottom surface 6a is formed on the multi-stage base 8.
  • the distance in the Z-axis direction from the end face to each semiconductor laser element increases as the height from the bottom surface 6a of each element mounting surface increases. This reduces the blocking of laser light by the multi-stage base 508 between the front prism 550 and the prisms 41 to 45, as shown in FIG. 22.
  • each SLOW axis collimator lens The distance in the Z-axis direction from each SLOW axis collimator lens to each semiconductor laser element becomes smaller as the height of each SLOW axis collimator lens from the bottom surface 6a increases. This makes it possible to align the optical path length from each SLOW axis collimator lens to each semiconductor laser element.
  • the heights from the bottom surface 6a at the positions where the reflecting mirrors 70 to 75 are installed are different from each other.
  • the heights from the bottom surface 6a at the installation positions increase in the order of reflecting mirrors 70, 71, 72, 73, 74, and 75.
  • the distance in the first direction (the X-axis direction in this embodiment) from the light emitting point 11e of the semiconductor laser element 11 to the optical axis of the laser light L1D incident on the reflecting mirror 71 is different from the distance in the first direction from the light emitting point 11e of the semiconductor laser element 11 to the optical axis of the laser light L2D incident on the reflecting mirror 72.
  • the distances in the first direction (the X-axis direction in this embodiment) from the light emitting point 11e of the semiconductor laser element 11 to the optical axes of the laser light L1D to L5D incident on the reflecting mirrors 71 to 75, respectively, are different from each other.
  • Laser beams L1C to L5C and L1D to L5D propagate in the positive direction of the Z axis between the prisms 41 to 45 and the reflecting mirrors 71 to 75, respectively, parallel to the bottom surface 6a and parallel to the element mounting surfaces 81 to 85. Laser beams L1C to L5C also propagate parallel to each other.
  • the laser beams L0E to L5E propagate in the negative Y-axis direction between the reflecting mirrors 70 to 75 and the focusing lens 90, parallel to the bottom surface 6a.
  • the multiple semiconductor laser elements 10-15 can be mounted on the same plane parallel to the bottom surface 6a, making it even easier to mount the multiple semiconductor laser elements 10-15.
  • the distance between the multiple semiconductor laser elements 10-15 and the bottom surface 6a when a heat sink or the like is connected to the bottom 6 to dissipate heat, the distance from the multiple semiconductor laser elements 10-15 to the heat sink can be reduced. Therefore, the heat dissipation characteristics of the multiple semiconductor laser elements 10-15 can be improved.
  • FIG. 23 is a perspective view showing the configuration of the semiconductor laser device 601 according to this embodiment.
  • the semiconductor laser device 601 includes a housing 2, a plurality of semiconductor laser elements 10-12, a plurality of submounts 20-22, a plurality of FAST axis collimator lenses 30-32, a front stage prism 550, a plurality of prisms 41, 42, a plurality of SLOW axis collimator lenses 60-62, a plurality of reflecting mirrors 70-72, a plurality of element mounting surfaces 80-82, an optical fiber 4, and current introduction terminals 9a, 9b.
  • the semiconductor laser device 601 further includes an airtight package P06.
  • the semiconductor laser device 601 also includes a multi-stage base 508 having a plurality of element mounting surfaces 80-82.
  • the airtight package P06 is a package that hermetically seals at least one of the multiple semiconductor laser elements 10-12.
  • the airtight package P06 is a single package that hermetically seals the multiple semiconductor laser elements 10-12 and the multiple FAST axis collimator lenses 30-32.
  • the submounts 20-22 are also hermetically sealed within the airtight package P06.
  • the airtight package P06 has a light-transmitting window P17 for emitting the laser light L0A-L2A from the multiple semiconductor laser elements 10-12 to the outside of the airtight package P06.
  • the semiconductor laser device 601 includes an airtight package P06 that hermetically seals at least one of the multiple semiconductor laser elements 10 to 12.
  • multiple semiconductor laser elements 10-12 include AlGaInN-based semiconductors and emit laser light with wavelengths ranging from blue light to ultraviolet light, it is possible to suppress deterioration of each semiconductor laser element due to organic matter adhering to the light-emitting point of each semiconductor laser element as a result of photochemical reactions.
  • the semiconductor laser device 601 also includes a single airtight package P06 that hermetically seals the semiconductor laser elements 10 to 12. This allows for a simpler configuration than when the multiple semiconductor laser elements 10 to 12 are each hermetically sealed individually. Also, the airtight package P06 can be attached to the housing 2 more easily than when multiple airtight packages are used.
  • the number of semiconductor laser elements in each embodiment is not particularly limited as long as it is more than one.
  • the number of other elements, such as fast axis collimator lenses, may also be set appropriately according to the number of semiconductor laser elements.
  • each laser light in each embodiment is not limited to the direction of each laser light in each of the above embodiments.
  • each laser light emitted from each reflecting mirror does not have to be parallel to the Y-axis direction.
  • the deflection angle of each of the multiple reflecting mirrors does not have to be 90 degrees.
  • the airtight package of the semiconductor laser device 301 according to the third embodiment may also be applied to the first, second, fourth and fifth embodiments.
  • a plurality of semiconductor laser elements, a plurality of submounts and a plurality of FAST axis collimator lenses may be arranged in a single airtight package.
  • the plurality of semiconductor laser elements may be integrated (i.e., laser arrayed), the plurality of submounts may be integrated, and the plurality of FAST axis collimator lenses may be integrated.
  • rear prism of the semiconductor laser device according to the third modification of the first embodiment may be applied to the semiconductor laser devices according to the other embodiments and their modifications.
  • the semiconductor laser device is particularly useful as a high-brightness, high-power laser light source, for example, a laser light source for processing, a laser light source for displays, a laser light source for medical use, etc.

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Abstract

半導体レーザ装置（１）は、平坦な底面（６ａ）を有する筐体（２）と、筐体（２）内に配置される半導体レーザ素子（１０～１５）と、半導体レーザ素子（１０～１５）からそれぞれ出射されるレーザ光をそれぞれＦＡＳＴ軸方向においてコリメートするＦＡＳＴ軸コリメータレンズ（３０～３５）と、レーザ光をそれぞれＦＡＳＴ軸方向において偏向するプリズム（４０～４５）と、レーザ光をそれぞれＳＬＯＷ軸方向においてコリメートするＳＬＯＷ軸コリメータレンズ（６０～６５）とを備え、プリズム（４０～４５）の各々は、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ（３０～３５）の各々と、ＳＬＯＷ軸コリメータレンズ（６０～６５）の各々との間に配置され、ＳＬＯＷ軸コリメータレンズ（６０～６５）からそれぞれ出射されるレーザ光は、互いに、ＦＡＳＴ軸方向における光軸位置が異なる。

Description

半導体レーザ装置
　本開示は、半導体レーザ装置に関する。
　特許文献１には、多段ベースと、多段ベースに設置される、複数の半導体レーザ素子、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ、及び複数の反射ミラーと、集光レンズと、光ファイバとを備える半導体レーザ装置が記載されている。複数の半導体レーザ素子の各々、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズの各々、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズの各々、及び、複数の反射ミラーの各々は、多段ベースの各段に配置される。複数の半導体レーザ素子の各々から出射されるレーザ光は、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ及びＳＬＯＷ軸コリメータレンズでコリメートされ、反射ミラーによって偏向されて、集光レンズに入射する。集光レンズは、入射した複数のレーザ光を光ファイバの入射端面に集光する。これにより、複数のレーザ光を空間合波することができる。
　特許文献１に記載された半導体レーザ装置では、以上のような構成により、コンパクト、かつ、高出力なレーザ光源を実現しようとしている。
米国特許出願公開第２００９／０２４５３１５号明細書
　特許文献１に記載された半導体レーザ装置において、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズのＦＡＳＴ軸方向における位置ずれに伴い、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズから出射されるレーザ光の光軸が後段の光学系の光軸に対して角度ずれを生じる。これに伴い、複数のレーザ光を空間合波した場合、複数のレーザ光の光軸の角度が、後段の光学系の光軸に対してずれたレーザ光の束となるため、後段の光学系における光利用効率が低下し得る。このような光軸の角度ずれを反射ミラーで補正することも可能であるが、反射ミラーの有効面積を大きくする必要があるため、半導体レーザ装置が大型化する。また、反射ミラーで光軸の角度を補正する場合、光軸の角度の変化量は、反射ミラーの補正角度の変化量の２倍の大きさとなるため、光軸の角度の微調整が難しい。
　そこで、本開示は、複数の半導体レーザ素子を備える半導体レーザ装置において、光軸の角度の調整を容易化することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本開示の一態様に係る半導体レーザ装置は、平坦な底面を有する筐体と、前記筐体内に配置される複数の半導体レーザ素子と、前記複数の半導体レーザ素子からそれぞれ出射される複数のレーザ光をそれぞれＦＡＳＴ軸方向においてコリメートする複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズと、前記複数のレーザ光をそれぞれ前記ＦＡＳＴ軸方向において偏向する複数のプリズムと、前記複数のレーザ光をそれぞれＳＬＯＷ軸方向においてコリメートする複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズとを備え、前記複数のプリズムの各々は、前記複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズの各々と、前記複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズの各々との間に配置され、前記複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズからそれぞれ出射される前記複数のレーザ光は、互いに、前記ＦＡＳＴ軸方向における光軸位置が異なる。
　本開示によれば、複数の半導体レーザ素子を備える半導体レーザ装置において、光軸の角度の調整を容易化することができる。
実施の形態１に係る半導体レーザ装置の構成を示す斜視図である。 実施の形態１に係る半導体レーザ装置におけるレーザ光の光路を示す斜視図である。 実施の形態１に係る半導体レーザ装置におけるレーザ光の光路を示す側面図である。 実施の形態１に係るレーザ光の光路を示す側面図である。 プリズムの設置角度と、プリズムによって偏向されるレーザ光の偏向角度との関係を示すグラフである。 実施の形態１の変形例１に係る半導体レーザ装置におけるレーザ光の光路を示す側面図である。 実施の形態１の変形例２に係る半導体レーザ装置におけるレーザ光の光路を示す側面図である。 実施の形態１の変形例３に係る半導体レーザ装置におけるレーザ光の光路を示す側面図である。 実施の形態１の変形例４に係る半導体レーザ装置におけるプリズム設置面の構成を示す側面図である。 実施の形態２に係る半導体レーザ装置の構成を示す斜視図である。 実施の形態２に係る半導体レーザ装置の構成を示す平面図である。 プリズムを素子設置面に接合材を用いて固定する場合において、接合材が硬化する前のプリズムの状態を示す図である。 プリズムを素子設置面に接合材を用いて固定する場合において、接合材が硬化した後のプリズムの状態を示す図である。 実施の形態２の変形例に係る半導体レーザ装置の構成を示す斜視図である。 実施の形態２の変形例に係る半導体レーザ装置の構成を示す平面図である。 実施の形態３に係る半導体レーザ装置の構成を示す斜視図である。 実施の形態３に係る半導体レーザ素子などの構成を示す側面図である。 実施の形態４に係る半導体レーザ装置の構成を示す斜視図である。 実施の形態４に係る半導体レーザ装置の構成を示す側面図である。 実施の形態５に係る半導体レーザ装置の構成を示す斜視図である。 実施の形態５に係る半導体レーザ装置の構成を示す平面図である。 実施の形態５に係る半導体レーザ装置の構成を示す側面図である。 実施の形態６に係る半導体レーザ装置の構成を示す斜視図である。
　以下では、本開示の実施の形態に係る半導体レーザ装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する趣旨ではない。
　また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
　また、本明細書において、等しいなどの要素間の関係性を示す用語、及び、平坦、平行、垂直、板形状、曲面形状などの要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。
　また、本明細書において、「上方」及び「下方」という用語は、絶対的な空間認識における鉛直上方及び鉛直下方を指すものではなく、積層構成における積層順を基に相対的な位置関係により規定される用語として用いる。また、「上方」及び「下方」という用語は、２つの構成要素が互いに間隔を空けて配置されて２つの構成要素の間に別の構成要素が存在する場合のみならず、２つの構成要素が互いに密着して配置されて２つの構成要素が接する場合にも適用される。
　（実施の形態１）
　実施の形態１に係る半導体レーザ装置について説明する。
　［１－１．構成］
　実施の形態１に係る半導体レーザ装置の構成について、図１～図３を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１の構成を示す斜視図である。図１においては、半導体レーザ装置１の内部を示すために、半導体レーザ装置１の筐体２の蓋、及び、側壁３の一部が示されていない。図２、及び図３は、それぞれ、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１におけるレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ０Ｅ、Ｌ１Ａ～Ｌ１Ｅの光路を示す斜視図、及び側面図である。図２、及び図３には、各レーザ光の光軸の一部が一点鎖線矢印で示されており、各レーザ光の輪郭が破線で示されている。なお、各図には、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が示されている。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、右手系の直交座標系である。以下では、Ｘ軸方向における相対位置を「上方」（又は、「上」）、「下方」（又は、「下」）と表現することがある。例えば、ある位置に対して、Ｘ軸方向の正側にある位置のことを上方の位置、Ｘ軸方向の負側にある位置のことを下方の位置などと表現することがある。
　図１に示されるように、半導体レーザ装置１は、筐体２と、複数の半導体レーザ素子１０～１５と、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３５と、プリズム４０～４５と、ＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５と、複数の反射ミラー７０～７５とを備える。本実施の形態では、半導体レーザ装置１は、サブマウント２０～２５と、複数のレーザ設置面８０ａ～８５ａと、複数の素子設置面８０～８５と、集光レンズ９０と、光ファイバ４と、電流導入端子９ａ、９ｂとをさらに備える。
　半導体レーザ装置１は、複数の半導体レーザ素子１０～１５のそれぞれから出射されたレーザ光を光学系により空間的に合波して出射させることができるモジュールである。
　筐体２は、平坦な底面６ａを有する容器である。底面６ａは、底部６の主面のうち、筐体２の内側に位置する主面における平坦な領域である。つまり、底面６ａは、同一平面内にある面である。本実施の形態では、底面６ａは、底部６の主面全体である。なお、底部６の主面のうち、筐体２の内側に位置する主面は、平坦でない領域（つまり、底面６ａ以外の領域）を有してもよい。筐体２は、底部６と、側壁３と、蓋（不図示）とを有する。筐体２は、複数の半導体レーザ素子１０～１５などが配置される内部空間を気密封止する気密パッケージであってもよい。つまり、筐体２は、複数の半導体レーザ素子１０～１５と、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３５と、複数のプリズム４０～４５と、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５とを気密封止してもよい。
　底部６は、筐体２の底（下方端、つまり、各図のＸ軸方向の負側の端部）に配置される板状部材である。底部６は、平坦な底面６ａを有する。底面６ａは、底部６の主面のうち、筐体２の内側に位置する主面である。
　側壁３は、筐体２の底部６に対して、垂直に配置されている。また、側壁３は、複数の半導体レーザ素子１０～１５などを囲むように配置される。側壁３は、例えば、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金又はＡｌで構成される。また、底部６は、例えばＣｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、高熱伝導率を有するセラミック（例えば、ＡｌＮ又はＢｅＯ）等で構成される。蓋は、筐体２の上方を覆う部材である。
　電流導入端子９ａ、９ｂは、筐体２の外部から筐体２の内部へ電流を導入するための端子である。電流導入端子９ａ、９ｂの各々の一端は、筐体２の外部に配置され、他端は、筐体２の内部に配置される。本実施の形態では、電流導入端子９ａ、９ｂは、側壁３に配置され、側壁３を貫通する。側壁３が導電性材料で形成される場合には、電流導入端子９ａ、９ｂと側壁３との間に絶縁部材が配置される。
　複数の素子設置面８０～８５は、複数の反射ミラー７０～７５がそれぞれ設置される面である。つまり、素子設置面８０には、反射ミラー７０が設置され、素子設置面８１には、反射ミラー７１が設置され、素子設置面８２には、反射ミラー７２が設置され、素子設置面８３には、反射ミラー７３が設置され、素子設置面８４には、反射ミラー７４が設置され、素子設置面８５には、反射ミラー７５が設置される。複数の素子設置面８０～８５は、互いに底面６ａからの高さが異なる。具体的には、素子設置面８０より、素子設置面８１の方が、底面６ａからの高さが高く、素子設置面８１より、素子設置面８２の方が、底面６ａからの高さが高く、素子設置面８２より、素子設置面８３の方が、底面６ａからの高さが高く、素子設置面８３より、素子設置面８４の方が、底面６ａからの高さが高く、素子設置面８４より、素子設置面８５の方が、底面６ａからの高さが高い。本実施の形態では、素子設置面８０～８５は、底面６ａと平行な平坦面である。また、隣り合う二つの素子設置面の底面６ａからの高さの差は、０．５０ｍｍである。
　レーザ設置面８０ａ～８５ａは、複数の半導体レーザ素子１０～１５がそれぞれ設置される面である。つまり、レーザ設置面８０ａには、半導体レーザ素子１０が設置され、レーザ設置面８１ａには、半導体レーザ素子１１が設置され、レーザ設置面８２ａには、半導体レーザ素子１２が設置され、レーザ設置面８３ａには、半導体レーザ素子１３が設置され、レーザ設置面８４ａには、半導体レーザ素子１４が設置され、レーザ設置面８５ａには、半導体レーザ素子１５が設置される。複数のレーザ設置面８０ａ～８５ａは、互いに底面６ａからの高さが異なる。具体的には、レーザ設置面８０ａより、レーザ設置面８１ａの方が、底面６ａからの高さが高く、レーザ設置面８１ａより、レーザ設置面８２ａの方が、底面６ａからの高さが高く、レーザ設置面８２ａより、レーザ設置面８３ａの方が、底面６ａからの高さが高く、レーザ設置面８３ａより、レーザ設置面８４ａの方が、底面６ａからの高さが高く、レーザ設置面８４ａより、レーザ設置面８５ａの方が、底面６ａからの高さが高い。また、レーザ設置面８０ａ～８５ａは、それぞれ、素子設置面８０～８５より底面６ａからの高さが高い。本実施の形態では、レーザ設置面８０ａ～８５ａは、底面６ａと平行な平坦面である。また、隣り合う二つのレーザ設置面の底面６ａからの高さの差は、０．５０ｍｍである。
　本実施の形態では、半導体レーザ装置１は、複数の素子設置面８０～８５と、複数のレーザ設置面８０ａ～８５ａとを有する多段ベース８を備える。多段ベース８は、階段状の複数の段を有する。多段ベース８の複数の段の各々が有する底面６ａに平行な面が、複数の素子設置面８０～８５の各々、又は、複数のレーザ設置面８０ａ～８５ａの各々に相当する。
　多段ベース８は下面８ｂａを有し、下面８ｂａが底面６ａに平行になるように、底面６ａに設置される。多段ベース８は、階段状の複数の段を有する。多段ベース８の複数の段の各々が下面８ｂａに平行な面を有し、下面８ｂａに平行な面が、複数の素子設置面８０～８５の各々に相当する。したがって、複数の素子設置面８０～８５の各々は、底面６ａと平行であるになっている。また、複数の素子設置面８０～８５の各々は互いに平行であり、同一平面上にない。
　なお、本実施の形態では、複数の素子設置面８０～８５、及び複数のレーザ設置面８０ａ～８５ａが、一つの多段ベース８に形成されているが、各設置面の構成はこれに限定されない。例えば、半導体レーザ装置１は、複数のレーザ設置面８０ａ～８５ａを有する第一多段ベースと、複数の素子設置面８０～８５を有する第二多段ベースとを備えてもよい。
　複数の半導体レーザ素子１０～１５は、入力された電力を変換し、レーザ光を出射する素子であり、筐体２内に配置される。複数の半導体レーザ素子１０～１５は、Ｙ軸方向に配列されている。本実施の形態では、複数の半導体レーザ素子１０～１５は、それぞれ、複数のレーザ設置面８０ａ～８５ａに設置される。具体的には、複数の半導体レーザ素子１０～１５は、それぞれ、複数のサブマウント２０～２５を介して複数のレーザ設置面８０ａ～８５ａ上に設置される。複数の半導体レーザ素子１０～１５は、例えば、無機接着剤で固定されてもよい。
　複数の半導体レーザ素子１０～１５の各々は、半導体基板上に半導体積層膜と光導波路とが形成されているレーザ素子である。半導体レーザ素子１０～１５は、それぞれ、外部から光導波路に入力された電力をレーザ光などの誘導放出光に変換して光導波路の一方の端である発光点（図３に示される発光点１０ｅ、１１ｅ参照）から出射させる。半導体レーザ素子１０～１５は、それぞれ、複数のレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ５Ａを出射する。本実施の形態では、複数のレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ５Ａは、それぞれ、複数の半導体レーザ素子１０～１５からＺ軸方向に平行に出射される。
　複数のレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ５ＡのＦＡＳＴ軸は、複数の半導体レーザ素子１０～１５の半導体積層膜の積層方向の軸であり、ＦＡＳＴ軸と直交するＳＬＯＷ軸は半導体積層膜の積層面に平行な軸である。本実施の形態では、複数の半導体レーザ素子１０～１５から出射された直後の複数のレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ５Ａの各々のＦＡＳＴ軸方向は、底面６ａからの高さ方向（各図のＸ軸方向）である。
　各レーザ光の波長は、各半導体レーザ素子の半導体積層膜を構成する半導体材料に応じて変化する。例えば、複数の半導体レーザ素子１０～１５をＡｌ、Ｇａ、Ｉｎの窒化物を主成分とする窒化物系半導体レーザ素子とすることで、複数の半導体レーザ素子１０～１５は、例えば３５０ｎｍから５５０ｎｍの間にピーク波長を有するレーザ光を出射することができる。また、例えば、複数の半導体レーザ素子１０～１５をＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ａｓ、Ｐから構成される半導体を主成分とする半導体レーザ素子とすることで、複数の半導体レーザ素子１０～１５は、６００ｎｍから１６００ｎｍの間にピーク波長を有するレーザ光を出射することができる。なお、複数の半導体レーザ素子１０～１５は、上記の半導体材料で構成される半導体レーザ素子に限られず、また、複数の半導体レーザ素子１０～１５が出射するレーザ光の波長は、上記の波長に限られない。本実施の形態では、複数の半導体レーザ素子１０～１５が出射するレーザ光のピーク波長は、４５５ｎｍである。
　複数の半導体レーザ素子１０～１５は、光導波路の導波方向に長い矩形形状である。本実施の形態では、各半導体レーザ素子の長さ（図１におけるＺ軸方向の寸法）は、１．００ｍｍであり、各半導体レーザ素子の幅（図１におけるＹ軸方向の寸法）は、０．２０ｍｍである。また光導波路は、幅が、例えば５μｍ以上３００μｍ以下であり、長さが、例えば０．５０ｍｍ以上５．００ｍｍ以下である。本実施の形態では、各半導体レーザ素子の光導波路の長さ（つまり、各半導体レーザ素子の長さ）は、１．００ｍｍである。複数の半導体レーザ素子１０～１５は、レーザ光がＳＬＯＷ軸においてマルチモードである横マルチモードレーザである。
　また、本実施の形態においては、複数の半導体レーザ素子１０～１５は、光導波路の両方の端部にファブリペローミラーが形成されたレーザ素子であるが、複数の半導体レーザ素子１０～１５の構成は、これに限られない。例えば、複数の半導体レーザ素子１０～１５は、光導波路の発光点側にミラーを形成していない、いわゆるスーパールミネッセントダイオードであってもよい。また、複数の半導体レーザ素子１０～１５は、光導波路の発光点側にミラーを形成せずに、出射光の出射方向側に、複数の半導体レーザ素子１０～１５とは別の部品として共振ミラーを配置してレーザ発振を行う、いわゆる、外部共振型の半導体レーザ用の素子であってもよい。
　本実施の形態では、各レーザ光の各半導体レーザ素子から出射した直後のＦＡＳＴ軸方向広がり角は、４５度（０．７９ｒａｄ）であり、ＳＬＯＷ軸方向広がり角は、１０度（０．１７ｒａｄ）である。ここで、広がり角は、光強度がピークに対して１／ｅ２の強度となる角度範囲の幅（全幅）で定義される。
　本実施の形態では、複数の半導体レーザ素子１０～１５には、電流導入端子９ａ、９ｂを介して筐体２の外部から電流が供給される。複数の半導体レーザ素子１０～１５は、例えば、金属ワイヤなどを用いて直列に接続される。また、電流導入端子９ａ、及び電流導入端子９ｂは、例えば、それぞれ、半導体レーザ素子１０、及び半導体レーザ素子１５と、金属ワイヤなどによって接続される。なお、電流導入端子９ａと半導体レーザ素子１０との間のように、距離が長い場合には、それらの間を中継する導電性の配線部材を配置してもよい。つまり、電流導入端子９ａと配線部材との間、及び、配線部材と半導体レーザ素子１０との間の各々を、金属ワイヤなどによって接続してもよい。
　半導体レーザ素子１０の一方の電極は、サブマウント２０上の電極と、Ａｕ、ＡｕＳｎなどの導電性の接合材を介して接続されており、サブマウント２０上の電極と、電流導入端子９ａとが金属ワイヤなどによって接続される。また、半導体レーザ素子１０の他方の電極と、半導体レーザ素子１１とが金属ワイヤなどによって接続される。半導体レーザ素子１１の一方の電極は、サブマウント２１上の電極と接続されており、サブマウント２１上の電極と、半導体レーザ素子１０の他方の電極とが金属ワイヤなどによって接続される。半導体レーザ素子１１～１５の間も、半導体レーザ素子１０と半導体レーザ素子１１との間と同様に接続される。半導体レーザ素子１５は、電流導入端子９ｂと金属ワイヤなどによって接続される。なお、複数の半導体レーザ素子１０～１５は、それぞれ、電流導入端子９ａ、９ｂと並列接続されてもよい。
　複数のサブマウント２０～２５は、それぞれ、複数の半導体レーザ素子１０～１５が設置される基台である。本実施の形態では、複数のサブマウント２０～２５は、それぞれ、複数のレーザ設置面８０ａ～８５ａに設置される。複数のサブマウント２０～２５は、例えば、無機接着剤で固定されてもよい。
　複数のサブマウント２０～２５は、例えば、ＡｌＮ若しくはＳｉＣなどの結晶又はセラミックなどの絶縁材料で構成されるブロック形状の部材である。ブロック形状の複数のサブマウント２０～２５の上面に、電極が形成されており、それぞれ、複数の半導体レーザ素子１０～１５の一方の電極と接続される。電極は、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ及びＡｕなどのうち、一つ又は複数の金属膜によって構成される。なお、複数の半導体レーザ素子１０～１５の発光点を含む端部は、それぞれ、複数のサブマウント２０～２５の各々の端部から突出していてもよい。これにより、各レーザ光が各サブマウントと干渉することを抑制できる。
　複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３５は、複数の半導体レーザ素子１０～１５からそれぞれ出射される複数のレーザ光をそれぞれＦＡＳＴ軸方向においてコリメートするレンズである（図３参照）。複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３５は、それぞれ、複数の半導体レーザ素子１０～１５と、複数のプリズム４０～４５との間に配置される。複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３５は、例えば、それぞれ、複数のサブマウント２０～２５に設置される。複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３５は、例えば、無機接着剤で固定されてもよい。複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３５は、それぞれ、複数のレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ５ＡのＦＡＳＴ軸方向の成分をコリメートする。複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３５として、例えば、凸面の円柱の表面を有するレンズを用いることができる。より具体的には、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３５として、例えば、表面に反射防止膜が形成されたガラスからなる平凸型のシリンドリカルレンズを用いることができる。図３に示される例では、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０、３１の中心軸の位置が、それぞれ、レーザ光Ｌ０Ａ、Ｌ１Ａの光軸の位置より上方（底面６ａから遠ざかる向き）にずれている。このため、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０、３１から出射されるレーザ光Ｌ０Ｂ、Ｌ１Ｂの伝搬方向は、上方に向かう成分を有する。言い換えると、レーザ光Ｌ０Ｂ、Ｌ１Ｂの光軸は、それぞれ反射ミラー７０、７１で反射され集光レンズ９０と光ファイバ４とからなる結合光学系に結合されるレーザ光Ｌ０Ｅ、Ｌ１Ｅの光軸に平行なＹＺ平面向に対して上方に向かって傾斜している。言い換えると、レーザ光Ｌ０Ｂ、Ｌ１Ｂの光軸は、集光レンズ９０と光ファイバ４とからなる結合光学系に結合される光軸を含み、Ｙ軸方向に平行な平面に対して上方に向かって傾斜している。図３の例において、結合光学系に結合される光軸は、集光レンズ９０の主点と光ファイバのコア中心とを結ぶ光線の軌跡である。本実施の形態では、集光レンズ９０と光ファイバ４とからなる結合光学系に結合される光軸は、反射ミラー７０、７１で反射される前のレーザ光ではＺ軸方向、反射ミラー７０、７１で反射された後のレーザ光ではＹ軸方向（負向き）として記載する。なお、図３では、レーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ０Ｅ、Ｌ１Ａ～Ｌ１Ｅの伝搬方向だけについて示されているが、他のレーザ光（半導体レーザ素子１２～１５から出射される各レーザ光）の伝搬方向もレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ０Ｅ、Ｌ１Ａ～Ｌ１Ｅの伝搬方向と同様である。また、以下では、各ＦＡＳＴ軸コリメータレンズの中心軸の位置が各レーザ光の光軸の位置からずれることなどを、単に、各ＦＡＳＴ軸コリメータレンズが各レーザ光からずれるなどとも表現する場合がある。
　本実施の形態に係る各ＦＡＳＴ軸コリメータレンズの特性例を以下に示す。各ＦＡＳＴ軸コリメータレンズの各々は、焦点距離０．５０ｍｍのシリンドリカルレンズである。各ＦＡＳＴ軸コリメータレンズの入射面（各半導体レーザ素子と対向する面）は平面であり、出射面は凸形状を有する。各ＦＡＳＴ軸コリメータレンズの厚さ（図１におけるＺ軸方向の寸法）は、０．５ｍｍであり、高さ（図１におけるＸ軸方向の寸法）は、０．８ｍｍであり、幅（図１におけるＹ軸方向の寸法）は、４．０ｍｍである。また、各ＦＡＳＴ軸コリメータレンズの屈折率は、１．８である。
　複数のプリズム４０～４５は、複数のレーザ光をそれぞれＦＡＳＴ軸方向（各半導体レーザ素子から出射された直後のレーザ光のＦＡＳＴ軸方向）において偏向する偏向素子である。本実施の形態では、複数のプリズム４０～４５は、複数のレーザ光をそれぞれ底面６ａからの高さ方向（Ｘ軸方向）において偏向する。図２及び図３に示されるように、例えば、複数のプリズム４０、４１は、それぞれ、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０、３１から出射される複数のレーザ光Ｌ０Ｂ、Ｌ１ＢをＦＡＳＴ軸方向において偏向し、偏向されたレーザ光Ｌ０Ｃ、Ｌ１Ｃを出射する。本実施の形態では、複数のプリズム４０、４１は、それぞれ、複数のレーザ光Ｌ０Ｂ、Ｌ１Ｂを同一の向きに偏向する。複数のプリズム４０～４５の各々は、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３５の各々と、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５の各々との間に配置される。本実施の形態では、複数のプリズム４０～４５は、それぞれ、複数の素子設置面８０～８５に接合材などを用いて設置される。各プリズムの特性は、必要とされる偏向角度（つまり、光軸の角度の変化量）などに応じて適宜選択される。本実施の形態では、各プリズムとして、頂角（つまり、入射面と出射面とのなす角）１０度、屈折率１．５の透過型プリズムを用いる。複数のプリズム４０～４５によって、複数のレーザ光の光軸の角度を調整することができる。複数のプリズム４０～４５の詳細な効果については、後述する。
　複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５は、複数のレーザ光をそれぞれＳＬＯＷ軸方向においてコリメートするレンズである。図２及び図３に示されるように、例えば、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０、６１は、複数のプリズム４０、４１から出射される複数のレーザ光Ｌ０Ｃ、Ｌ１Ｃを、それぞれＳＬＯＷ軸方向においてコリメートし、複数のレーザ光Ｌ０Ｄ、Ｌ１Ｄを出射する。複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５は、それぞれ、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３５と、反射ミラー７０～７５との間に配置される。本実施の形態では、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５は、それぞれ、素子設置面８０～８５に設置される。複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５は、例えば、無機接着剤で固定されてもよい。
　図２に示されるように、半導体レーザ素子１０、１１から出射されたレーザ光Ｌ０Ｃ、Ｌ１Ｃは、ＳＬＯＷ軸方向（図２のＹ軸方向）には、それぞれ、発散しながら、ＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０、６１に到達する。
　複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５からそれぞれ出射される複数のレーザ光は、互いに、ＦＡＳＴ軸方向における光軸位置が異なる。これにより、複数のレーザ光の空間合波において、それぞれ高さの異なる素子設置面８０～８５に設置された反射ミラー７０～７５によって空間合波することができる。ここで、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５からそれぞれ出射される複数のレーザ光は、互いに平行であってもよい。
　複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５として、例えば、凸面の円柱の表面を有するレンズを用いることができる。より具体的には、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５として、例えば、表面に反射防止膜が形成されたガラスからなる平凸型のシリンドリカルレンズを用いることができる。
　本実施の形態に係る各ＳＬＯＷ軸コリメータレンズの特性例を以下に示す。各ＳＬＯＷ軸コリメータレンズの各々は、焦点距離１４ｍｍのシリンドリカルレンズである。各ＳＬＯＷ軸コリメータレンズの入射面（各半導体レーザ素子と対向する面）は平面であり、出射面は凸形状を有する。各ＳＬＯＷ軸コリメータレンズの厚さ（図１におけるＺ軸方向の寸法）は、３．０ｍｍであり、高さ（図１におけるＸ軸方向の寸法）は、３．０ｍｍであり、幅（図１におけるＹ軸方向の寸法）は、４．５ｍｍである。また、各ＳＬＯＷ軸コリメータレンズの屈折率は、１．５である。
　複数の反射ミラー７０～７５は、複数の半導体レーザ素子１０～１５から出射される複数のレーザ光をそれぞれ反射する光学素子である。本実施の形態では、複数の反射ミラー７０～７５は、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５からそれぞれ出射される複数のレーザ光を反射する。図２及び図３に示されるように、例えば、複数の反射ミラー７０、７１は、それぞれ、複数のレーザ光Ｌ０Ｄ、Ｌ１Ｄを反射することで、９０度偏向された複数のレーザ光Ｌ０Ｅ，Ｌ１Ｅを出射する。複数の反射ミラー７０～７５は、それぞれ、複数の素子設置面８０～８５に設置される。複数の反射ミラー７０～７５は、無機接着剤で固定されてもよい。
　複数の反射ミラー７０～７５からそれぞれ出射した複数のレーザ光（図２、図３のレーザ光Ｌ０Ｅ、Ｌ１Ｅ参照）は、伝搬方向が互いに平行であり、かつ、底面６ａからの高さ方向（Ｘ軸方向）の位置が重ならず、かつ、Ｚ軸方向の位置が重なる。例えば、反射ミラー７０から出射したレーザ光Ｌ０Ｅと、反射ミラー７１から出射したレーザ光Ｌ１Ｅとは、伝搬方向が平行であり、かつ、底面６ａからの高さ方向（Ｘ軸方向）の位置が重ならず、かつ、Ｚ軸方向の位置が重なる。本実施の形態では、複数の反射ミラー７０～７５からそれぞれ出射した複数のレーザ光は、Ｙ軸方向負向きに底面６ａと平行に伝搬する。
　集光レンズ９０は、複数の反射ミラー７０～７５によって反射された複数のレーザ光を集光するレンズである。本実施の形態では、集光レンズ９０から出射される複数のレーザ光の大部分が、光ファイバ４の端面に入射し、光ファイバ４内を伝搬できるように、集光レンズ９０によって複数のレーザ光を集光する。集光レンズ９０として、例えば、非球面レンズを用いることができる。
　光ファイバ４は、筐体２の内部から外部へレーザ光を導光する部材である。上述したとおり、光ファイバ４の、筐体２の内部に配置される端面に集光レンズ９０から出射した複数のレーザ光が入射する。
　本実施の形態では、上述したとおり、複数の反射ミラー７０～７５から出射した複数のレーザ光は、伝搬方向が互いに平行であり、かつ、底面６ａからの高さ方向の位置が重ならず、かつ、底面６ａと平行な方向の位置が重なる。これにより、それぞれ高さの異なる素子設置面８０～８５に設置された反射ミラー７０～７５によって空間合波することができる。したがって、集光レンズ９０に入射した複数のレーザ光を、集光レンズ９０により光ファイバ４の端面に効率よく集光させることができる。
　［１－２．効果など］
　本実施の形態に係る半導体レーザ装置１の効果などについて説明する。
　上述したように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１は、平坦な底面６ａを有する筐体２と、筐体２内に配置される複数の半導体レーザ素子１０～１５と、複数の半導体レーザ素子１０～１５から出射される複数のレーザ光をそれぞれＦＡＳＴ軸方向においてコリメートする複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３５と、複数のレーザ光をそれぞれＦＡＳＴ軸方向において偏向する複数のプリズム４０～４５と、複数のレーザ光をそれぞれＳＬＯＷ軸方向においてコリメートする複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５とを備える。複数のプリズム４０～４５の各々は、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３５の各々と、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５の各々との間に配置される。複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５からそれぞれ出射される複数のレーザ光は、互いに、ＦＡＳＴ軸方向（複数の半導体レーザ素子１０～１５から出射されるレーザ光のＦＡＳＴ軸方向）における光軸位置が異なる。
　このように複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５からそれぞれ出射される複数のレーザ光は、互いに、ＦＡＳＴ軸方向における光軸位置が異なる。これにより、複数のレーザ光を空間合波することができる。このように、複数のレーザ光を重ねることによって得られる高出力のレーザ光を光ファイバに入射させることができる。
　また、本実施の形態に係る複数のプリズム４０～４５によって、以下に述べるような効果が奏される。以下では、複数のプリズム４０～４５の効果について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、本実施の形態に係るレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ０Ｃの光路を示す側面図である。図４には、発光点１０ｅから出射されたレーザ光の、プリズム４０から出射されるまでの光路が示されている。図４には、レーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ０Ｃの光軸が一点鎖線で示されており、レーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ０Ｃの輪郭が破線で示されている。一般にレーザ光は光軸位置ほど強度が強く、光軸から離れるにしたがって強度が弱くなるが、ここで言う輪郭とはビーム強度が光軸位置の１／ｅ２となるところを示している。すなわち、半導体レーザ素子１０の発光点１０ｅからの出射光における２本の破線間の角度は、ＦＡＳＴ軸方向のビーム広がり角に相当する。図５は、プリズムの設置角度と、プリズムによって偏向されるレーザ光の偏向角度との関係を示すグラフである。図５の横軸がプリズムの設置角度（つまり、各図のＹ軸に平行な軸を中心軸とする回転角度）を示し、縦軸がプリズムによって偏向されるレーザ光の偏向角度（つまり、プリズム通過前後のレーザ光の光軸の角度の変化量）を示す。図５には、頂角（θｖ）が１０度、２０度、３０度、及び４０度の四つのプリズムにおける設置角度と偏向角度との関係が示されている。
　図４に示されるように、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０の中心軸の位置が、レーザ光Ｌ０Ａの光軸の位置より上方（図３などに記載の底面６ａから遠ざかる向き）にΔｄだけずれている。このように、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０の位置ずれに伴い、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０から出射されるレーザ光Ｌ０Ｂの光軸が角度ずれを生じる。図４に示される例では、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０から出射されるレーザ光Ｌ０Ｂの伝搬方向は、上方に向かう成分を有する。本実施の形態では、半導体レーザ装置１が、プリズム４０～４５を有するため、このような各レーザ光の光軸の角度を偏向することで、所望の角度に補正できる。例えば、図４に示されるように、プリズム４０の入射面に入射するレーザ光Ｌ０Ｂの入射角θ１１と、出射角θ１２との関係、及び、プリズム４０の出射面に入射するレーザ光Ｌ０Ｂの入射角θ２１と、出射角θ２２との関係は、それぞれ、スネルの法則に基づいて定まる。したがって、プリズム４０の頂角と、屈折率とを適切に選択し、プリズム４０の設置角度を適切に調整することで、レーザ光Ｌ０Ｂの偏向角度を所望の角度に調整できる。
　また、図５に示されるように、プリズムの設置角度の変化に対するレーザ光の偏向角度の変化量の割合は、比較的小さい。例えば、頂角１０度のプリズムの場合、設置角度を１０度から４０度まで３０度変化させた場合の偏向角度の変化量は、１．３度程度である。つまり、設置角度の変化量に対する偏向角度の変化量は、０．０４３倍程度である。これに対して、例えば、反射ミラーを用いる場合、設置角度の変化量に対する偏向角度の変化量は２倍である。このように、プリズムを用いてレーザ光を偏向することで、レーザ光の偏向角度の微調整を容易に行うことができる。
　また、図５に示されるように、プリズムの設置角度を変化させた場合のレーザ光の偏向角度の変化量は、プリズムの頂角の大きさに依存する。例えば、上述したように、頂角１０度のプリズムでは、設置角度を１０度から４０度へ３０度変化させた場合の偏向角度の変化量は、１．３度程度であったが、頂角２０度のプリズムでは、設置角度を１５度から４５度へ３０度変化させた場合の偏向角度の変化量は、２．５度程度となる。また、頂角３０度のプリズムでは、設置角度を２２度から５２度へ３０度変化させた場合の偏向角度の変化量は、３．７度程度となる。また、頂角４０度のプリズムでは、設置角度を３０度から６０度へ３０度変化させた場合の偏向角度の変化量は、５．３度程度となる。すなわち、プリズムの頂角が大きくなると、設置角度の変化に対する偏向角度の変化量が大きくなる。このように、プリズムの頂角に応じて、偏向角度の変化量を変えることができるため、適切な頂角を有するプリズムを選択することで、設置角度の変化に対する偏向角度の変化量を調整できる。例えば、頂角の小さいプリズムを選択することで、設置角度の変化に対する偏向角度の変化量を小さくすることができるため、偏向角度の微調整が容易になる。また、頂角の大きいプリズムを選択することで、設置角度の変化に対する偏向角度の変化量を大きくすることができるため、偏向角度の調整範囲が広がる。
　本実施の形態に係る半導体レーザ装置１において、プリズムの設置角度の調整を行う方法としてアクティブアライメントを用いることができる。つまり、各半導体レーザ素子からレーザ光を出射しながら、各プリズムの設置角度を調整する。そして、各プリズムの設置角度の調整が完了した後に、各プリズムを各素子設置面に固定する。各プリズムの固定のために、例えば、紫外線を照射することで硬化する感光性接着剤などの接合材を用いることができる。これにより、アクティブアライメントの前に各プリズムと各素子設置面との間に接合材を塗布しておき、アクティブアライメント完了後に、接合材に紫外線を照射することで、各プリズムの固定時における設置角度のずれを抑制できる。
　また、半導体レーザ装置１において、複数の半導体レーザ素子は、第一レーザ光を出射する第一半導体レーザ素子を含んでもよい。複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズは、第一レーザ光をＦＡＳＴ軸方向においてコリメートする第一ＦＡＳＴ軸コリメータレンズを含んでもよい。複数のプリズムは、第一レーザ光を偏向する第一プリズムを含んでもよい。第一ＦＡＳＴ軸コリメータレンズの中心軸は、第一レーザ光の光軸からＦＡＳＴ軸方向に沿った第一の向きにずれており、第一プリズムは、第一の向きとは逆向きに、第一レーザ光を偏向してもよい。　これにより、第一ＦＡＳＴ軸コリメータレンズによる第一レーザ光のＦＡＳＴ軸方向における偏向の少なくとも一部を、第一プリズムによって相殺することができる。
　また、半導体レーザ装置１において、複数のプリズム４０～４５は、それぞれ、複数のレーザ光を同一の向きに偏向してもよい。
　また、半導体レーザ装置１において、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５からそれぞれ出射される複数のレーザ光を反射する複数の反射ミラー７０～７５を備えてもよい。
　これにより、複数のレーザ光を偏向することで、複数のレーザ光の光軸方向と、複数のレーザ光の並ぶ方向とに垂直な方向における位置を重ねることが可能となる。このとき複数の反射ミラー７０～７５から出射された複数のレーザ光は、コリメートされたレーザ光であり、かつ、互いに平行なレーザ光の束となっている。さらにプリズム４０～４５により光軸を精密に調整されている。このため、当該複数のレーザ光は、すべて、光ファイバ４に向かう光軸に対して精密に平行である。つまり、複数のレーザ光を含むレーザ光の束を、ビームパラメータ積が小さく、放射輝度の高いレーザ光の束とすることができる。このようなレーザ光の束は、集光レンズ９０により、高い結合効率で光ファイバ４に入射する。したがって、半導体レーザ装置１の光ファイバ４からは、光出力の高いレーザ光を出射させることができる。
　また、半導体レーザ装置１において、筐体２は、複数の半導体レーザ素子１０～１５と、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３５と、複数のプリズム４０～４５と、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５とを気密封止する気密パッケージであってもよい。
　これにより、筐体２内への異物などの進入を抑制できる。したがって、異物の堆積などに起因するレーザ光への悪影響などを抑制できるため、半導体レーザ装置１の信頼性を高めることができる。
　［１－３．変形例１］
　本実施の形態の変形例１に係る半導体レーザ装置について説明する。本変形例は、各ＦＡＳＴ軸コリメータレンズの位置ずれの向きにおいて、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１と相違し、その他の点において一致する。以下、本変形例に係る半導体レーザ装置について、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１との相違点を中心に、図６を用いて説明する。図６は、本変形例に係る半導体レーザ装置におけるレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ０Ｅ、Ｌ１Ａ～Ｌ１Ｅの光路を示す側面図である。
　図６に示される例では、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０、３１の中心軸の位置が、それぞれ、レーザ光Ｌ０Ａ、Ｌ１Ａの光軸の位置より下方（底面６ａに近づく向き）にずれている。このため、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０、３１から出射されるレーザ光Ｌ０Ａ、Ｌ１Ａの伝搬方向は、下方に向かう成分を有する。言い換えると、レーザ光Ｌ０Ａ、Ｌ１Ａの光軸は、反射ミラーで反射され集光レンズ９０と光ファイバ４とからなる結合光学系に結合されるレーザ光の光軸に平行なＹＺ平面に対して下方に向かって傾斜している。なお、図６では、レーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ０Ｅ、Ｌ１Ａ～Ｌ１Ｅの伝搬方向だけについて示されているが、他のレーザ光の伝搬方向もレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ０Ｅ、Ｌ１Ａ～Ｌ１Ｅの伝搬方向と同様である。
　このような場合も、各プリズムによって各レーザ光の伝搬方向を所望の方向に調整することができる。図６に示される例では、各プリズムによって、各レーザ光の伝搬方向をＺ軸方向に平行な方向に偏向している。このような各プリズムとして、例えば、実施の形態１に係る各プリズムを上下反転させたような形状を有するプリズムを用いることができる。
　本変形例に係る半導体レーザ装置によっても、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１と同様の効果が奏される。
　なお、本変形例に係る半導体レーザ装置においては、各ＦＡＳＴ軸コリメータレンズの中心軸の位置が各レーザ光の光軸の位置より下方にずれている例を示したが、本変形例に係る半導体レーザ装置の構成はこれに限定されない。例えば、一部のＦＡＳＴ軸コリメータレンズの中心軸の位置がレーザ光の光軸の位置より上方にずれ、他のＦＡＳＴ軸コリメータレンズの中心軸の位置が、レーザ光の光軸の位置より下方にずれていてもよい。このような場合においても、レーザ光の伝搬方向に応じて適切なプリズムを用いることで、レーザ光の伝搬方向を所望の方向に調整することができる。
　［１－４．変形例２］
　本実施の形態の変形例２に係る半導体レーザ装置について説明する。本変形例は、各半導体レーザ素子から出射されるレーザ光の伝搬方向が底面６ａに対して傾斜している点において、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１と相違し、その他の点において一致する。以下、本変形例に係る半導体レーザ装置について、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１との相違点を中心に、図７を用いて説明する。図７は、本変形例に係る半導体レーザ装置におけるレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ０Ｅ、Ｌ１Ａ～Ｌ１Ｅの光路を示す側面図である。
　本変形例に係る複数の半導体レーザ素子１０、１１から出射される複数のレーザ光Ｌ０Ａ、Ｌ１Ａの伝搬方向は、底面６ａからの高さ方向（Ｘ軸方向）の成分を有する。図７に示される例では、レーザ光Ｌ０Ａ、Ｌ１Ａの伝搬方向は、上向きの成分を有する。
　本変形例に係る半導体レーザ装置は、多段ベース１０８を備える。多段ベース１０８は、複数の素子設置面８０、８１と、レーザ設置面１８０ａ、１８１ａとを有する。本変形例に係るレーザ設置面１８０ａ、１８１ａは、底面６ａに対して傾斜している。これにより、レーザ設置面１８０ａ、１８１ａにそれぞれ設置された半導体レーザ素子１０、１１からのレーザ光Ｌ０Ａ、Ｌ１Ａの伝搬方向が底面６ａからの高さ方向の成分を有する。
　本実施の形態及び変形例１のように各半導体レーザ素子が多段ベース８に水平に設置されている場合は、各レーザ光をＺ軸方向に平行にするためには、各ＦＡＳＴ軸コリメータレンズのずれる方向の違いによって用いるプリズムの上下を逆にする必要があった。図７に示される本変形例２では、半導体レーザ素子１０、１１からのレーザ光Ｌ０Ａ、Ｌ１Ａの伝搬方向が底面６ａから上方に向かう方向である。この場合、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０、３１が上下方向のどちらの向きにずれていたとしても、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０、３１を通過した各レーザ光Ｌ０Ｂ、Ｌ１Ｂの光軸方向は上方に向かうようにすることができる。具体的には、図７では半導体レーザ素子１０は、プリズム４０に近づくにしたがって（Ｚ軸方向正向きに進むにしたがって）底面６ａからの高さが高くなるレーザ設置面１８０ａに平行になるように設置され、かつ、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０はレーザ光Ｌ０Ａに対して下方にずれている。これにより、レーザ光Ｌ０Ｂはレーザ光Ｌ０Ａに対して下向きに偏向されるが、Ｚ軸方向に対して上向きに傾斜した向きに伝搬する。また、半導体レーザ素子１１は、レーザ設置面１８１ａに平行になるように設置される。ここで、レーザ設置面１８１ａは、レーザ設置面１８０ａと平行になるように傾斜している。つまり、レーザ設置面１８１ａの底面６ａに対する傾斜角度は、レーザ設置面１８０ａの傾斜角度と同じである。また、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３１はレーザ光Ｌ１Ａに対して上方にずれているため、レーザ光Ｌ１Ｂはレーザ光Ｌ１Ａに対して上向きに偏向される。レーザ光Ｌ１ＢはＺ軸方向に対して上向きに傾斜した向きに伝搬する。レーザ光Ｌ０Ｂもレーザ光Ｌ１ＢもＺ軸に対して上方向を向いているので、各プリズムを実施の形態１と同じ向き（上下方向の向き）に設置し、その設置角度のみを調整することにより、各プリズムを通した後の各レーザ光の伝搬方向をＺ軸方向に平行な方向に偏向することができる。すなわち、各ＦＡＳＴ軸コリメータレンズの設置位置のずれの向きに関わらず、同じ向きに揃えて設置された複数のプリズムによって、複数のレーザ光をＺ軸方向に平行にすることができる。
　図示はしていないが、半導体レーザ素子１０、１１からのレーザ光Ｌ０Ａ、Ｌ１Ｂの伝搬方向をＺ軸方向に対して下向きとした場合、変形例１と同じ向きに設置されたプリズム４０、４１を用いることにより、上記同様にプリズム４０、４１から出射されるレーザ光Ｌ０Ｃ、Ｌ１Ｃの伝搬方向をＺ軸方向に平行な方向に偏向することができる。
　また、本変形例に係る半導体レーザ装置によれば、各レーザ光の光軸方向における各プリズムの位置を調整することで、各レーザ光の底面６ａからの高さを調整することができる。
　［１－５．変形例３］
　本実施の形態の変形例３に係る半導体レーザ装置について説明する。本変形例に係る半導体レーザ装置は、各プリズムと各ＳＬＯＷ軸コリメータレンズとの間に、さらに、プリズムを備える点において、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１と相違し、その他の点において一致する。以下、本変形例に係る半導体レーザ装置について、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１との相違点を中心に、図８を用いて説明する。図８は、本変形例に係る半導体レーザ装置におけるレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ０Ｅ、Ｌ１Ａ～Ｌ１Ｅの光路を示す側面図である。
　図８に示されるように、本変形例に係る半導体レーザ装置は、複数の後段プリズム５０、５１を備える。
　後段プリズム５０、５１は、複数のプリズム４０、４１から出射された複数のレーザ光Ｌ０Ｃ、Ｌ１ＣをそれぞれＦＡＳＴ軸方向において偏向する偏向素子である。言い換えると、複数の後段プリズム５０、５１は、複数のレーザ光Ｌ０Ｃ、Ｌ１Ｃをそれぞれ底面６ａからの高さ方向（Ｘ軸方向）においてプリズム４０，４１と逆向きに偏向する。複数の後段プリズム５０～５１の各々は、複数のプリズム４０、４１の各々と、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズの各々との間に配置される。本変形例では、複数の後段プリズム５０、５１は、それぞれ、複数の素子設置面８０、８１に接合材などを用いて設置される。各後段プリズムの特性は、必要とされる偏向角度などに応じて適宜選択される。
　本変形例に係る半導体レーザ装置においても、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１と同様の効果が奏される。
　また、本変形例に係る半導体レーザ装置においては、複数の後段プリズム５０、５１を備える。複数の半導体レーザ素子１０、１１は、第一レーザ光を出射する第一半導体レーザ素子を含み、複数のプリズム４０、４１は、第一レーザ光を偏向する第一プリズムを含み、複数の後段プリズム５０、５１は、第一レーザ光を偏向する第一後段プリズムを含む。第一後段プリズムによる第一レーザ光の偏向の向きは、第一プリズムによる第一レーザ光の偏向の向きと逆向きである。ここで、本変形例に係る半導体レーザ素子１０、１１の各々は、第一半導体レーザ素子の一例であり、複数のプリズム４０、４１の各々は、第一プリズムの一例であり、複数の後段プリズム５０、５１の各々は、第一後段プリズムの一例である。このように、複数の後段プリズム５０、５１による複数のレーザ光Ｌ０Ｃ、Ｌ１Ｃの偏向の向きは、それぞれ、複数のプリズム４０、４１による複数のレーザ光Ｌ０Ｂ，Ｌ１Ｂの偏向の向きと逆向きである。本変形例に係る半導体レーザ装置は、このような後段プリズム５０、５１を備えることで、各レーザ光の光軸の角度の調整の自由度を高めることができる。例えば、本変形例では、各後段プリズムを備えることにより、各レーザ光の光軸の角度、及び、各レーザ光のＦＡＳＴ軸方向（各半導体レーザ素子から出射された直後のレーザ光のＦＡＳＴ軸方向）における光軸位置を調整することができる。図８においては、半導体レーザ素子１０、１１は底面６ａに平行に設置されており、レーザ光Ｌ０Ａ、Ｌ１Ａは底面６ａに平行である。また、各ＦＡＳＴ軸コリメータレンズが各レーザ光に対して上方にずれているために、各レーザ光は上方に偏向される。すなわち、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０、３１からそれぞれ出射されるレーザ光Ｌ０Ｂ、Ｌ１Ｂの光軸の底面６ａからの高さは、伝搬するにしたがって徐々に高くなっていく。レーザ光Ｌ０Ｂ、Ｌ１Ｂはそれぞれプリズム４０、４１で下方に偏向する。その結果、レーザ光Ｌ０Ｃ、Ｌ１Ｃの底面６ａからの高さは徐々に低くなっていく。さらに、レーザ光Ｌ０Ｃ、Ｌ１Ｃは、それぞれ、後段プリズム５０、５１に再び偏向される。その結果、レーザ光Ｌ０Ｃ２、Ｌ１Ｃ２の底面６ａからの高さが、それぞれ、レーザ光Ｌ０Ａ、Ｌ１Ａの高さと同じになるとともに、レーザ光Ｌ０Ｃ２、Ｌ１Ｃ２の光軸が底面６ａに対して平行になっている。このように、各ＦＡＳＴ軸コリメータレンズの高さ方向のずれに対して、プリズム４０、４１、及び後段プリズム５０、５１を適宜選択することにより、レーザ光Ｌ０Ｃ２、Ｌ１Ｃ２のベースからの高さをＬ０Ａ、Ｌ１Ａの高さと同じにするとともに、レーザ光Ｌ０Ｃ２、Ｌ１Ｃ２の光軸を底面６ａに対して平行にすることができる。
　ここで、図８は、複数の後段プリズム５０、５１による複数のレーザ光Ｌ０Ｃ、Ｌ１Ｃの偏向の向きがＹ軸方向から見て同じ向きであることを示している。なお、複数の後段プリズム５０、５１による複数のレーザ光Ｌ０Ｃ、Ｌ１Ｃの偏向の向きは、同じ向きでなくてもよく、複数のレーザ光Ｌ０Ｃ２，Ｌ１Ｃ２は、平行でなくてもよい。複数のレーザ光に対応する複数の光学系の各々において、プリズムによる偏向の向きと、後段プリズムによる偏向の向きとの関係が、維持されていればよい。例えば、図８に示される半導体レーザ装置において、プリズム４０と後段プリズム５０とが、がＹＺ平面内で１８０度回転していてもよい。
　なお、本変形例に係る半導体レーザ装置は、各レーザ光に対応する後段プリズムを備える。つまり、レーザ光の個数と、後段プリズムの個数は同一であるが、後段プリズムの個数は、これに限定されない。後段プリズムの個数は１以上であればよい。つまり、本変形例に係る半導体レーザ装置は、少なくとも一つのレーザ光に対応する少なくとも一つの後段プリズムを備えてもよい。
　［１－６．変形例４］
　本実施の形態の変形例４に係る半導体レーザ装置について説明する。本変形例に係る半導体レーザ装置は、各プリズムが設置される設置面の構成において、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１と相違し、その他の点において一致する。以下、本変形例に係る半導体レーザ装置について、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１との相違点を中心に、図９を用いて説明する。図９は、本変形例に係る半導体レーザ装置におけるプリズム設置面８０ｄの構成を示す側面図である。
　図９に示されるように、本変形例に係るプリズム４０は、プリズム設置面８０ｄに設置される。プリズム設置面８０ｄは、曲面形状を有する。本変形例では、プリズム設置面８０ｄは、円筒面状の凹状の曲面形状を有する。一方、プリズム４０の底面（プリズム設置面８０ｄと対向する面）の形状は、矩形である。このような底面を有するプリズム４０を、曲面形状を有するプリズム設置面８０ｄに設置することで、プリズム４０の底面の二つの辺４０ａ、４０ｂをプリズム設置面８０ｄに接触させた状態で、プリズム４０の設置角度を調整することができる。したがって、プリズム４０の設置角度を安定化させることができるため、プリズム４０の設置角度を容易に調整できる。なお、上述したように、プリズム４０は、図９に示される感光性接着剤などの接合材Ｂ０を用いて、プリズム設置面８０ｄに固定される。また、プリズム設置面８０ｄは、円筒面状の凸状の曲面形状を有してもよい。この場合、プリズム４０の底面とプリズム設置面８０ｄとを直線状の接触部において接触させることが可能となる。これにより、プリズム４０の底面とプリズム設置面８０ｄとの間を直線状の接触部において接触させた状態で、プリズム４０の設置角度を調整することができる。
　なお、本変形例では、プリズム設置面８０ｄの形状は、円筒面状であったが、プリズム設置面８０ｄの形状はこれに限定されない。例えば、プリズム設置面８０ｄの断面形状（ＺＸ平面に平行な断面における形状）は、楕円状であってもよい。
　また、プリズム４０の底面が凹状の曲面形状を有し、プリズム設置面８０ｄが矩形状の天面を有する凸部を有してもよい。この場合にも、プリズム設置面８０ｄの天面の二つの辺を接触させた状態でプリズム４０の設置角度を調整することができ、本変形例と同様の効果が奏される。さらに、プリズム４０の底面が凸状の曲面形状を有する場合も同様に、プリズム４０の底面と、プリズム設置面８０ｄとを直線状の接触部において接触させた状態で、プリズム４０の設置角度を調整することができる。
　（実施の形態２）
　実施の形態２に係る半導体レーザ装置について説明する。本実施の形態に係る半導体レーザ装置は、各プリズムの設置態様において、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１と相違し、その他の点において一致する。以下、本実施の形態に係る半導体レーザ装置について、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１との相違点を中心に説明する。
　［２－１．構成］
　本実施の形態に係る半導体レーザ装置の構成について、図１０及び図１１を用いて説明する。図１０、及び図１１は、それぞれ、本実施の形態に係る半導体レーザ装置２０１の構成を示す斜視図、及び平面図である。
　図１０、及び図１１に示されるように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置２０１は、複数の半導体レーザ素子１０、１１と、複数のサブマウント２０、２１と、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０、３１と、複数のプリズム４０、４１と、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０、６１と、複数の反射ミラー７０、７１と、多段ベース８とを備える。なお、図１０、及び図１１には示されないが、半導体レーザ装置２０１は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１と同様に、筐体２と、電流導入端子９ａ、９ｂと、光ファイバ４と、集光レンズ９０とをさらに備える。
　図１０、及び図１１に示されるように、多段ベース８は、複数の段を有する。多段ベース８の複数の段の各々は、底面６ａ（図１など参照）に平行な素子設置面（素子設置面８０、又は、素子設置面８１）と、当該素子設置面に立設される側面（側面８０ｓ、又は、側面８１ｓ）とを有する。本実施の形態では、複数のプリズム４０、４１の各々は、当該側面に設置される。つまり、プリズム４０は、側面８０ｓに設置され、プリズム４１は、側面８１ｓに設置される。また、複数のプリズム４０、４１の各々に入射する各レーザ光のＳＬＯＷ軸は、当該プリズムが設置される側面に垂直である。
　本実施の形態では、図１１に示されるように、プリズム４０、４１は、それぞれ、接合材Ｂ０で側面８０ｓ、８１ｓに固定される。
　本実施の形態に係る半導体レーザ装置２０１の効果について、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２及び図１３は、それぞれ、プリズム４０を素子設置面８０に接合材Ｂ０を用いて固定する場合において、接合材Ｂ０が硬化する前、及び、硬化した後のプリズム４０の状態を示す図である。図１３には、接合材Ｂ０が硬化する前のプリズムの状態が破線で併せて示されている。
　図１２及び図１３に示されるように、接合材Ｂ０は、硬化する際に収縮する。このため、図１３に示されるように、プリズム４０を素子設置面８０に設置する場合には、プリズム４０の設置角度が、硬化前と硬化後とで変化し得る。つまり、プリズム４０が、接合材Ｂ０の硬化に伴い、Ｙ軸方向に平行な軸を中心として回転し得る。したがって、接合材Ｂ０が硬化することで、レーザ光の光軸が変化し得る。
　一方、本実施の形態では、複数のプリズム４０、４１を、それぞれ側面８０ｓ、８１ｓに設置するため、各プリズムのＹ軸方向に平行な軸を中心とする回転を抑制できる。したがって、接合材Ｂ０の硬化に伴う、各レーザ光の各プリズムにおけるＦＡＳＴ軸方向における偏向角度の変化を抑制できる。
　ここで側面８０ｓ、８１ｓの各々は、各レーザ光のＳＬＯＷ軸方向（Ｙ軸方向）に垂直とすることができる。この場合、側面８０ｓ、８１ｓにそれぞれ設置されたプリズム４０、４１の回転方向を、Ｙ軸方向に平行な軸を中心とする回転方向に制限できるため、プリズム４０、４１の回転によってＦＡＳＴ軸方向のみの偏向量の調整が可能となる。
　また、各プリズムの各側面に対向する面は、各側面と平行な平面とすることができるため、図１３に示されるように傾ける必要はなく、各プリズムを各側面に安定的に固定できる。さらに、各プリズムの各側面に対向する面と、各側面とを平行に固定することで、接合材Ｂ０の硬化に伴って各プリズムが光軸に対して傾くことを抑制できる。
　［２－２．変形例］
　本実施の形態の変形例に係る半導体レーザ装置について説明する。本変形例に係る半導体レーザ装置は、多段ベースの構成において、実施の形態２に係る半導体レーザ装置２０１と相違し、その他の点において一致する。以下、本変形例に係る半導体レーザ装置について、実施の形態２に係る半導体レーザ装置２０１との相違点を中心に、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４、及び図１５は、それぞれ、本変形例に係る半導体レーザ装置２０１ａの構成を示す斜視図、及び平面図である。
　図１４、及び図１５に示されるように、本変形例に係る半導体レーザ装置２０１ａは、複数の半導体レーザ素子１０、１１と、複数のサブマウント２０、２１と、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０、３１と、複数のプリズム４０、４１と、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０、６１と、複数の反射ミラー７０、７１と、多段ベース８ａとを備える。
　図１４及び図１５に示されるように、多段ベース８ａは、複数の段を有する。多段ベース８ａの複数の段の各々は、底面６ａ（図１など参照）に平行な素子設置面（素子設置面８０、又は、素子設置面８１）と、当該素子設置面に立設される側面（側面８０ｓ、又は、側面８１ｓ）とを有する。本実施の形態では、側面８０ｓ、８１ｓは、それぞれ、素子設置面８０、８１に垂直である。多段ベース８ａの複数の段の各々は、当該素子設置面から突出し、かつ、当該側面と対向する突起（突起８０ｐ、又は突起８１ｐ）を有する。
　本変形例では、複数のプリズム４０、４１の各々は、当該側面及び当該突起に設置される。つまり、プリズム４０は、側面８０ｓ及び突起８０ｐに設置され、プリズム４１は、側面８１ｓ及び突起８１ｐに設置される。
　各突起と各側面との間の距離は、各プリズムの幅より大きい。
　本変形例では、図１５に示されるように、プリズム４０は、接合材Ｂ０で側面８０ｓ及び突起８０ｐに固定され、プリズム４１は、接合材Ｂ０で側面８１ｓ及び突起８１ｐに固定される。
　これにより、各プリズムと多段ベース８ａとの接合面積を増大することができる。したがって、各プリズムの多段ベース８ａに対する接合強度を高めることができる。
　複数の突起８０ｐ、８１ｐは、それぞれ、側面８０ｓ、８１ｓと対向し、かつ、側面８０ｓ、８１ｓと平行な面を有してもよい。これにより、各プリズムをより容易に設置することができる。
　また、各突起は、隣接する他の段（隣接する他の段のうち、高さが低い方の段）の側面と面一な面を有してもよい。言い換えると、各突起は、隣接する他の段の側面の一部を形成してもよい。これにより、各突起を他の段に配置されるプリズムの設置面として利用することができる。したがって、プリズムの接合面積をさらに増大することができる。
　（実施の形態３）
　実施の形態３に係る半導体レーザ装置について説明する。本実施の形態に係る半導体レーザ装置は、各半導体レーザ素子が気密パッケージ内に配置される点において、実施の形態２の変形例に係る半導体レーザ装置２０１ａと相違し、その他の点において一致する。以下、本実施の形態に係る半導体レーザ装置について、実施の形態２の変形例に係る半導体レーザ装置２０１ａとの相違点を中心に、図１６及び図１７を用いて説明する。図１６は、本実施の形態に係る半導体レーザ装置３０１の構成を示す斜視図である。図１７は、本実施の形態に係る半導体レーザ素子１０などの構成を示す側面図である。なお、図１７においては、気密パッケージＰ１０の内部構造を示すために、気密パッケージＰ１０の断面が示されている。
　図１６に示されるように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置３０１は、複数の気密パッケージＰ１０、Ｐ１１、複数のプリズム４０、４１と、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０、６１と、複数の反射ミラー７０、７１と、多段ベース３０８とを備える。なお、図１６及び図１７には示されないが、半導体レーザ装置３０１は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１と同様に、筐体２と、電流導入端子９ａ、９ｂと、光ファイバ４と、集光レンズ９０とをさらに備える。
　本実施の形態に係る多段ベース３０８は、素子設置面８０、８１の各々がレーザ設置面を含む点において実施の形態２の変形例に係る多段ベース８ａと相違する。
　気密パッケージＰ１０は、図１７に示されるように、半導体レーザ素子１０と、半導体レーザ素子から出射されたレーザ光が入射するＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０とを気密封止するパッケージである。本実施の形態では、気密パッケージＰ１０は、サブマウント２０も気密封止する。気密パッケージＰ１０は、第一パッケージＰ２１と、透光窓Ｐ１７と、リッドＰ０２とを有する。また、気密パッケージＰ１０は、図１６に示されるように、アノード取り出し電極Ｐ３１と、カソード取り出し電極Ｐ３４とをさらに有する。
　第一パッケージＰ２１は、気密パッケージＰ１０の本体を構成する容器であり、二つの開口部を有する。
　透光窓Ｐ１７は、レーザ光Ｌ０Ｂが透過する透光性部材であり、第一パッケージＰ２１の一方の開口部を覆う。
　リッドＰ０２は、第一パッケージＰ２１の他方の開口部を覆う蓋である。
　アノード取り出し電極Ｐ３１は、気密パッケージＰ１０の外部に配置される電流導入端子９ａと接続するための電極であり、第一パッケージＰ２１の外部に配置される。カソード取り出し電極Ｐ３４は、第一パッケージＰ２１の上面に配置される電流導入端子９ｂと接続するための電極であり、第一パッケージＰ２１の上面に配置される。
　アノード取り出し電極Ｐ３１及びカソード取り出し電極Ｐ３４は、金属配線、ビア電極、及び金属ワイヤにより、第一パッケージＰ２１の内部に配置される半導体レーザ素子１０と電気的に接続される。
　半導体レーザ素子１０、サブマウント２０、及びＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０は、気密パッケージＰ１０内において、無機接着剤で固定されている。
　気密パッケージＰ１１は、半導体レーザ素子１１と、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３１とを気密封止するパッケージである（半導体レーザ素子１１、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３１については、図１４など参照）。本実施の形態では、気密パッケージＰ１１は、サブマウント２１も気密封止する（サブマウント２１については、図１４など参照）。気密パッケージＰ１１は、気密パッケージＰ１０と同様の構成を有する。
　本実施の形態に係る半導体レーザ装置３０１によれば、各半導体レーザ素子の周囲に有機物などの異物が進入することを抑制できる。特に、例えば、半導体レーザ素子１０が、ＡｌＧａＩｎＮ系の半導体を含み、青色光から紫外光までに対応する波長のレーザ光を出射する場合に、有機物が光化学反応により各半導体レーザ素子１０の発光点１０ｅに付着することなどに起因して、半導体レーザ素子１０が劣化することを抑制できる。
　なお、本実施の形態では、各気密パッケージに一組の半導体レーザ素子及びＦＡＳＴ軸コリメータレンズが気密封止されたが、気密パッケージの構成はこれに限定されない。例えば、各気密パッケージは、複数組の半導体レーザ素子及びＦＡＳＴ軸コリメータレンズを気密封止してもよい。
　以上のように、半導体レーザ装置は、１以上の気密パッケージを備えてもよい。１以上の気密パッケージの各々は、複数の半導体レーザ素子のうちの１以上の半導体レーザ素子と、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズのうち、１以上の半導体レーザ素子から出射される１以上のレーザ光がそれぞれ入射する１以上のＦＡＳＴ軸コリメータレンズとを気密封止してもよい。１以上の半導体レーザ素子の各々、及び、１以上のＦＡＳＴ軸コリメータレンズの各々は、無機接着剤で固定されていてもよい。１以上の気密パッケージの各々は、透光窓を有し、１以上の半導体レーザ素子から出射される１以上のレーザ光は、透光窓を透過してもよい。
　（実施の形態４）
　実施の形態４に係る半導体レーザ装置について説明する。本実施の形態に係る半導体レーザ装置は、複数の半導体レーザ素子が同一平面上に設置される点において、実施の形態１の変形例２に係る半導体レーザ装置と相違し、その他の点において一致する。以下、本実施の形態に係る半導体レーザ装置について、実施の形態１の変形例２に係る半導体レーザ装置との相違点を中心に、図１８及び図１９を用いて説明する。図１８及び図１９は、それぞれ、本実施の形態に係る半導体レーザ装置４０１の構成を示す斜視図及び側面図である。図１９は、本実施の形態に係る半導体レーザ素子１０などの構成を示す側面図である。
　図１８に示されるように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置４０１は、筐体２と、複数の半導体レーザ素子１０～１２と、複数の反射ミラー７０～７２と、集光レンズ９０と、複数の素子設置面８０～８２と、複数のサブマウント２０～２２と、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３２と、複数のプリズム４０～４２と、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６２と、レーザ設置面４０７ａと、光ファイバ４とを備える。なお、図１８、図１９においては、電流導入端子などの図示が省略されている。
　本実施の形態では、半導体レーザ装置４０１は、複数の素子設置面８０～８２と、レーザ設置面４０７ａとを有する多段ベース４０８を備える。
　多段ベース４０８は下面４０８ｂａを有し、下面４０８ｂａが底面６ａに平行になるように、底面６ａに設置される。多段ベース４０８は、階段状の複数の段を有する。多段ベース４０８の複数の段の各々が下面４０８ｂａに平行な面を有し、下面４０８ｂａに平行な面が、複数の素子設置面８０～８２の各々に相当する。したがって、複数の素子設置面８０～８２の各々は、底面６ａと平行である。また、複数の素子設置面８０～８２の各々は互いに平行であり、同一平面上にない。
　本実施の形態に係る複数の半導体レーザ素子１０～１２は、底面６ａに対して傾斜したレーザ設置面４０７ａに設置されている。レーザ設置面４０７ａは、例えば、底面６ａに対して５度以上２０度以下傾斜している。これにより、図１９に示されるように、複数の半導体レーザ素子１０～１２から出射されるレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ２Ａの伝搬方向は、底面６ａからの高さ方向の成分を有する。複数の半導体レーザ素子１０～１２から出射されるレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ２Ａの伝搬方向は、上向き（Ｘ軸方向正向き）の成分を有する。本実施の形態においては、複数の半導体レーザ素子１０～１２は、同一平面上に配置される。これにより、複数の半導体レーザ素子１０～１２の実装を容易化することができる。
　複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３２は、それぞれ、複数の半導体レーザ素子１０～１２からそれぞれ出射される複数のレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ２ＡをＦＡＳＴ軸方向においてコリメートし、ＦＡＳＴ軸方向においてコリメートされた複数のレーザ光Ｌ０Ｂ～Ｌ２Ｂを出射する。
　複数のプリズム４０～４２は、複数のレーザ光Ｌ０Ｂ～Ｌ２ＢをそれぞれＦＡＳＴ軸方向（各半導体レーザ素子から出射された直後のレーザ光のＦＡＳＴ軸方向）において偏向して、複数のレーザ光Ｌ０Ｃ～Ｌ２Ｃを出射する。
　複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６２は、複数のレーザ光Ｌ０Ｃ～Ｌ２ＣをそれぞれＳＬＯＷ軸方向においてコリメートし、コリメートされた複数のレーザ光Ｌ０Ｄ～Ｌ２Ｄを出射する。
　複数の反射ミラー７０～７２は、複数のレーザ光Ｌ０Ｄ～Ｌ２Ｄをそれぞれ反射し、複数のレーザ光Ｌ０Ｅ～Ｌ２Ｅを出射する。
　本実施の形態では、複数の半導体レーザ素子１０～１２は、同一の高さに配置される。つまり、複数の半導体レーザ素子１０～１２からそれぞれ出射された直後の複数のレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ２Ａの光軸は同一の高さにある（つまり、複数の発光点１０ｅ～１２ｅの高さは同一の高さにある）。本実施の形態では、複数のプリズム４０～４２の各々の、複数の半導体レーザ素子１０～１２の各々からの距離を変えることで、複数のプリズム４０～４２からそれぞれ出射されるレーザ光Ｌ０Ｃ～Ｌ２Ｃの底面６ａからの高さを異ならせることができる。
　プリズム４０～４２の各々の、対応する半導体レーザ素子からのＺ軸方向における距離は、各プリズムの底面６ａからの高さが高くなるにしたがって、大きくなる。これにより、プリズム４０～４２の各々の各半導体レーザ素子からの距離を、各プリズムの設置位置の高さに応じて異ならせることができる。プリズム４０～４２は、それぞれ、素子設置面８０～８２の、半導体レーザ素子１０～１２に近い方の端部近傍に設置されている。なお、プリズム４０～４２は、レーザ設置面４０７ａ上の、各素子設置面の端部付近の領域に設置されてもよい。
　各半導体レーザ素子から各素子設置面までの距離は、各素子設置面の底面６ａからの高さが高くなるにしたがって、大きくなる。また、各素子設置面の底面６ａからの高さが高くなるにしたがって、各レーザ光（Ｌ０Ｃ～Ｌ２Ｃ、Ｌ０Ｄ～Ｌ２Ｄ）の伝搬方向（Ｚ軸方向）における各素子設置面の長さが短くなる。言い換えると、素子設置面８０～８２のうち底面６ａからの高さの高い素子設置面ほど、レーザ光の伝搬方向（Ｚ軸方向）における長さが短い。各素子設置面の端部は、レーザ設置面４０７ａに直接接続されている。これにより、各レーザ光を、レーザ設置面４０７ａ及び各素子設置面に沿って伝搬させることができる。したがって、多段ベース４０８によって各レーザ光が遮られることを低減できる。また、各光学素子を、レーザ設置面４０７ａ又は各素子設置面に配置することで、各レーザ光を制御できる。レーザ設置面４０７ａは、底面６ａに対して傾斜しており、各素子設置面の端部から遠ざかるにしたがって、底面６ａからの高さが低くなる。
　また、反射ミラー７０～７２が設置される位置の底面６ａからの高さは互いに異なる。反射ミラー７０、７１、７２の順に、設置位置の底面６ａから高さが高くなる。
　例えば、半導体レーザ素子１０の発光点１０ｅを基準とすると、半導体レーザ素子１０の発光点１０ｅから、反射ミラー７０に入射するレーザ光Ｌ０Ｄの光軸までの第一方向（本実施の形態ではＸ軸方向）における距離と、半導体レーザ素子１０の発光点１０ｅから、反射ミラー７１に入射するレーザ光Ｌ１Ｄの光軸までの第一方向における距離とは、互いに異なる。同様に、半導体レーザ素子１０の発光点１０ｅから、反射ミラー７０、７１にそれぞれ入射するレーザ光Ｌ０Ｄ、Ｌ１Ｄの光軸までの第一方向（本実施の形態ではＸ軸方向）における距離は、互いに異なる。
　レーザ光Ｌ０Ｃ～Ｌ２Ｃ、及びＬ０Ｄ～Ｌ２Ｄは、それぞれ、プリズム４０～４２と反射ミラー７０～７２との間で、Ｚ軸方向正向きに、底面６ａと平行に伝搬し、かつ、素子設置面８０～８２と平行に伝搬する。また、レーザ光Ｌ０Ｄ～Ｌ２Ｄの各々は、互いに平行に伝搬する。
　また、レーザ光Ｌ０Ｂ～Ｌ２Ｂは、半導体レーザ素子１０～１２とプリズム４０～４２との間で、レーザ設置面４０７ａと平行に伝搬する。また、半導体レーザ素子１０～１２とプリズム４０～４２とこの間でレーザ光Ｌ０Ｂ～Ｌ２Ｂの各々は、互いに平行に伝搬する。
　また、レーザ光Ｌ０Ｅ～Ｌ２Ｅは、反射ミラー７０～７２と集光レンズ９０との間で、Ｙ軸方向負向きに、底面６ａと平行に伝搬する。
　ここで、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６２から出射される各レーザ光のＳＬＯＷ軸方向のスポットサイズは、各半導体レーザ素子から各ＳＬＯＷ軸コリメータレンズまでの光路長が長くなるにしたがって大きくなる。複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６２から出射される各レーザ光のＳＬＯＷ軸方向のスポットサイズを揃えるために、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６２の各々から、複数の半導体レーザ素子１０～１２の各々までの光路長を揃えてもよい。これに伴い、ＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６２の各Ｚ軸方向位置が異なる。図１９に示されるように、ＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０と、ＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６２とのＺ軸方向の位置は、ΔＬだけ異なる。
　以上のように、各ＳＬＯＷ軸コリメータレンズから各半導体レーザ素子までのＺ軸方向の距離は、各ＳＬＯＷ軸コリメータレンズの底面６ａからの高さが高くなるにしたがって、小さくなってもよい。これにより、各ＳＬＯＷ軸コリメータレンズから各半導体レーザ素子までの光路長を揃えることが可能となる。
　以上のような構成を有する半導体レーザ装置４０１によっても、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１と同様の効果が奏される。また、上述したように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置４０１では、複数の半導体レーザ素子１０～１２が同一平面上に設置されるため、複数の半導体レーザ素子１０～１２の実装を容易化することができる。例えば、複数の半導体レーザ素子１０～１２への電流供給のために、金属ワイヤを用いて各半導体レーザ素子への配線を行う場合、ワイヤボンドのボンド部分の高さを揃えることができるため、ワイヤボンディングを容易化できる。
　また、底部６にヒートシンクを接続して、底部６から放熱を行う場合には、半導体レーザ素子と底面６ａまでの距離に応じて放熱特性が変化する。本実施の形態では、複数の半導体レーザ素子１０～１２の底面６ａからの高さの差を低減することで、複数の半導体レーザ素子１０～１２の放熱特性の差を低減できる。これにより、複数の半導体レーザ素子１０～１２からのレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ２Ａの波長などの特性の差を低減できる。
　（実施の形態５）
　実施の形態５に係る半導体レーザ装置について説明する。本実施の形態に係る半導体レーザ装置は、主に、レーザ設置面が底面と平行である点において、実施の形態４に係る半導体レーザ装置４０１と相違する。以下、本実施の形態に係る半導体レーザ装置について、実施の形態４に係る半導体レーザ装置４０１との相違点を中心に、図２０～図２２を用いて説明する。図２０、図２１、及び図２２は、それぞれ、本実施の形態に係る半導体レーザ装置５０１の構成を示す斜視図、平面図、及び側面図である。
　図２０に示されるように、半導体レーザ装置５０１は、筐体２と、複数の半導体レーザ素子１０～１５と、複数の反射ミラー７０～７５と、集光レンズ９０と、複数の素子設置面８０～８５とを備える。本実施の形態では、半導体レーザ装置５０１は、サブマウント２０～２５と、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３５と、前段プリズム５５０と、プリズム４１～４５と、ＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５と、光ファイバ４と、レーザベース７と、電流導入端子９ａ、９ｂと、配線部材９ｃとをさらに備える。
　本実施の形態では、半導体レーザ装置５０１は、複数の素子設置面８０～８５を有する多段ベース５０８を備える。
　多段ベース５０８は下面５０８ｂａを有し、下面５０８ｂａが底面６ａに平行になるように、底面６ａに設置される。多段ベース５０８は、階段状の複数の段を有する。多段ベース５０８の複数の段の各々が下面５０８ｂａに平行な面を有し、下面５０８ｂａに平行な面が、複数の素子設置面８０～８５の各々に相当する。したがって、複数の素子設置面８０～８５の各々は、底面６ａと平行である。また、複数の素子設置面８０～８５の各々は互いに平行であり、同一平面上にない。
　レーザベース７は、複数の半導体レーザ素子１０～１５が設置される基台である。本実施の形態では、レーザベース７は、平坦なレーザ設置面７ａを有する矩形板状の部材である。レーザ設置面７ａに複数の半導体レーザ素子１０～１５が設置される。レーザベース７は、例えば、筐体２の底部６と同様の材料で構成される。
　本実施の形態では、複数の半導体レーザ素子１０～１５には、電流導入端子９ａ、９ｂ、及び配線部材９ｃを介して筐体２の外部から電流が供給される。配線部材９ｃは、筐体２内に配置される導電性部材であり、電流導入端子９ａ、９ｂと、複数の半導体レーザ素子１０～１５との間の電流経路の一部を構成する。配線部材９ｃは、電流導入端子９ａ付近から、半導体レーザ素子１０付近まで延在する。複数の半導体レーザ素子１０～１５は、金属ワイヤＷを用いて直列に接続される。また、電流導入端子９ａは、配線部材９ｃと金属ワイヤＷによって接続され、配線部材９ｃは、半導体レーザ素子１０と金属ワイヤＷによって接続される。より具体的には、半導体レーザ素子１０の一方の電極は、サブマウント２０上の電極と、Ａｕ、ＡｕＳｎなどの導電性の接合材を介して接続されており、サブマウント２０上の電極と、配線部材９ｃとが金属ワイヤＷによって接続される。また、半導体レーザ素子１０の他方の電極と、半導体レーザ素子１１とが金属ワイヤＷによって接続される。より具体的には、半導体レーザ素子１１の一方の電極は、サブマウント２１上の電極と接続されており、サブマウント２１上の電極と、半導体レーザ素子１０の他方の電極とが金属ワイヤＷによって接続される。半導体レーザ素子１１～１５の間も、半導体レーザ素子１０と半導体レーザ素子１１との間と同様に接続される。半導体レーザ素子１５は、電流導入端子９ｂと金属ワイヤＷによって接続される。以上のように、電流導入端子９ａ付近から、半導体レーザ素子１０付近まで延在する配線部材９ｃを用いることで、金属ワイヤＷの長さを短縮することができ、かつ、複数の金属ワイヤＷが互いに干渉することを抑制できる。
　複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３５は、それぞれ、複数の半導体レーザ素子１０～１５からそれぞれ出射される複数のレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ５ＡをＦＡＳＴ軸方向においてコリメートし、ＦＡＳＴ軸方向においてコリメートされた複数のレーザ光Ｌ０Ｂ～Ｌ５Ｂを出射する。
　前段プリズム５５０は、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３１～３５からそれぞれ出射される複数のレーザ光Ｌ１Ｂ～Ｌ５Ｂを偏向して複数のプリズム４１～４５に入射させるプリズムである。前段プリズム５５０は、半導体レーザ素子１１～１５と、反射ミラー７１～７５との間に配置され、レーザ光Ｌ１Ｂ～Ｌ５Ｂの伝搬方向に底面６ａからの高さ方向の成分を与える（つまり高さ方向に偏向する）偏向素子である。本実施の形態では、前段プリズム５５０は、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３１～３５と、複数のプリズム４１～４５との間に配置され、レーザ光Ｌ１Ｂ～Ｌ５Ｂを上向きに（つまり、Ｘ軸方向正向きに）偏向し、レーザ光Ｌ１Ｇ～Ｌ５Ｇを出射する。前段プリズム５５０は、レーザ光Ｌ１Ｂ～Ｌ５Ｂを同一の角度で偏向する。本実施の形態では、レーザ光Ｌ０Ｂは、前段プリズム５５０に入射しない。言い換えると、レーザ光Ｌ０Ｂの光路上には、前段プリズム５５０は配置されない。このため、レーザ光Ｌ０Ｂは、ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０から反射ミラー７０（及び集光レンズ９０）まで高さ方向の成分を与えられることなく、底面６ａと平行に伝搬する。
　レーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ５Ａ、及びＬ０Ｂ～Ｌ５Ｂは、半導体レーザ素子１０～１５と前段プリズム５５０との間で、Ｚ軸方向正向きに、底面６ａと平行に伝搬する。また、この間でレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ５Ａ、及びＬ０Ｂ～Ｌ５Ｂの各々は、互いに平行に伝搬する。
　なお、本実施の形態では、半導体レーザ装置５０１は、単一の前段プリズム５５０を備えるが、複数の前段プリズム５５０を備えてもよい。例えば、半導体レーザ装置５０１は、レーザ光Ｌ１Ｂ～Ｌ５Ｂのそれぞれに高さ方向の成分を与える５個の前段プリズムを備えてもよい。
　複数のプリズム４１～４５は、複数のレーザ光Ｌ１Ｇ～Ｌ５ＧをそれぞれＦＡＳＴ軸方向（各半導体レーザ素子から出射された直後のレーザ光のＦＡＳＴ軸方向）において偏向して、複数のレーザ光Ｌ０Ｃ～Ｌ２Ｃを出射する。
　複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６５は、複数のレーザ光Ｌ０Ｂ、Ｌ１Ｃ～Ｌ５ＣをそれぞれＳＬＯＷ軸方向においてコリメートし、コリメートされた複数のレーザ光Ｌ０Ｄ～Ｌ５Ｄを出射する。
　複数の反射ミラー７０～７５は、複数のレーザ光Ｌ０Ｄ～Ｌ５Ｄをそれぞれ反射し、複数のレーザ光Ｌ０Ｅ～Ｌ５Ｅを出射する。
　各プリズムから各半導体レーザ素子までのＺ軸方向における距離は、各プリズムの設置位置の底面６ａから高さが高くなるにしたがって、大きくなる。これにより、前段プリズム５５０から各プリズムまでの距離を、各プリズムの設置位置の底面６ａからの高さに応じて異ならせることができる。プリズム４１～４５は、それぞれ、素子設置面８１～８５の半導体レーザ素子１１～１５に近い方の端部近傍に設置されている。言い換えると、各素子設置面の各半導体レーザ素子と各プリズムとの間に位置する端部から、各プリズムまでのＺ軸方向における距離は、当該端部から各半導体レーザ素子までのＺ軸方向における距離より小さい。これにより、多段ベース５０８によって、各レーザ光が遮られることを低減できる。
　各半導体レーザ素子に近い方の各素子設置面の端部から各半導体レーザ素子までの距離は、各素子設置面の底面６ａからの高さが高くなるにしたがって大きくなる。また、各素子設置面の底面６ａからの高さが高くなるにしたがって、レーザ光Ｌ０Ｄ～Ｌ５Ｄの伝搬方向（Ｚ軸方向）における各素子設置面の長さが短くなる。言い換えると、素子設置面８０～８５のうち底面６ａからの高さの高いミラー設置面ほど、レーザ光の伝搬方向（Ｚ軸方向）における長さが短い。
　多段ベース５０８の、複数の素子設置面８０～８５と複数の半導体レーザ素子１０～１５との間の領域の底面６ａからの高さは、半導体レーザ素子１０～１５の各発光点の底面６ａの高さより低い。これにより、多段ベース５０８によって各レーザ光が遮られることを低減できる。本実施の形態では、多段ベース５０８の各半導体レーザ素子に近い端部の位置は、複数の素子設置面８０～８５の端部に一致する。言い換えると、各素子設置面と、レーザベース７との間に位置する多段ベース５０８の構成要素は存在しない。これにより、多段ベース５０８によって各レーザ光が遮られることを低減でき、かつ、多段ベース５０８を軽量化することができる。
　また、各素子設置面の端部において、底面６ａと垂直な端面が、多段ベース８に形成されている。当該端面から各半導体レーザ素子までのＺ軸方向における距離は、各素子設置面の底面６ａからの高さが高くなるにしたがって、大きくなる。これにより、図２２のように、前段プリズム５５０とプリズム４１～４５の間で、多段ベース５０８によってレーザ光が遮られることを低減できる。
　各ＳＬＯＷ軸コリメータレンズから各半導体レーザ素子までのＺ軸方向の距離は、各ＳＬＯＷ軸コリメータレンズの底面６ａからの高さが高くなるにしたがって、小さくなる。これにより、各ＳＬＯＷ軸コリメータレンズから各半導体レーザ素子までの光路長を揃えることが可能となる。
　また、反射ミラー７０～７５が設置される位置の底面６ａからの高さは互いに異なる。反射ミラー７０、７１、７２、７３、７４，７５の順に、設置位置の底面６ａから高さが高くなる。
　例えば、半導体レーザ素子１１の発光点１１ｅを基準とすると、半導体レーザ素子１１の発光点１１ｅから、反射ミラー７１に入射するレーザ光Ｌ１Ｄの光軸までの第一方向（本実施の形態ではＸ軸方向）における距離と、半導体レーザ素子１１の発光点１１ｅから、反射ミラー７２に入射するレーザ光Ｌ２Ｄの光軸までの第一方向における距離とは、互いに異なる。同様に、半導体レーザ素子１１の発光点１１ｅから、反射ミラー７１～７５にそれぞれ入射するレーザ光Ｌ１Ｄ～Ｌ５Ｄの光軸までの第一方向（本実施の形態ではＸ軸方向）における距離は、互いに異なる。
　レーザ光Ｌ１Ｃ～Ｌ５Ｃ、及びＬ１Ｄ～Ｌ５Ｄは、それぞれ、プリズム４１～４５と反射ミラー７１～７５との間で、Ｚ軸方向正向きに、底面６ａと平行に伝搬し、かつ、素子設置面８１～８５と平行に伝搬する。また、レーザ光Ｌ１Ｃ～Ｌ５Ｃの各々は、互いに平行に伝搬する。
　レーザ光Ｌ０Ｅ～Ｌ５Ｅは、反射ミラー７０～７５と集光レンズ９０との間で、Ｙ軸方向負向きに、底面６ａと平行に伝搬する。
　本実施の形態に係る半導体レーザ装置５０１によれば、複数の半導体レーザ素子１０～１５を、底面６ａと平行な同一平面上に実装できるため、複数の半導体レーザ素子１０～１５の実装をより一層容易化できる。また、複数の半導体レーザ素子１０～１５と底面６ａとの距離を低減することが可能となるため、底部６にヒートシンクなどを接続して放熱する場合に、複数の半導体レーザ素子１０～１５からヒートシンクまでの距離を低減できる。したがって、複数の半導体レーザ素子１０～１５の放熱特性を高めることができる。
　（実施の形態６）
　実施の形態６に係る半導体レーザ装置について説明する。本実施の形態に係る半導体レーザ装置は、主に、複数の半導体レーザ素子が気密パッケージ内に配置される点において、実施の形態５に係る半導体レーザ装置５０１と相違する。以下、本実施の形態に係る半導体レーザ装置について、実施の形態５に係る半導体レーザ装置５０１との相違点を中心に図２３を用いて説明する。図２３は、本実施の形態に係る半導体レーザ装置６０１の構成を示す斜視図である。
　図２３に示されるように、半導体レーザ装置６０１は、筐体２と、複数の半導体レーザ素子１０～１２と、複数のサブマウント２０～２２と、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３２と、前段プリズム５５０と、複数のプリズム４１、４２と、複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズ６０～６２と、複数の反射ミラー７０～７２と、複数の素子設置面８０～８２と、光ファイバ４と、電流導入端子９ａ、９ｂとを備える。本実施の形態では、半導体レーザ装置６０１は、気密パッケージＰ０６をさらに備える。また、半導体レーザ装置６０１は、複数の素子設置面８０～８２を有する多段ベース５０８を備える。
　気密パッケージＰ０６は、複数の半導体レーザ素子１０～１２の少なくとも一つを気密封止するパッケージである。本実施の形態では、気密パッケージＰ０６は、複数の半導体レーザ素子１０～１２と複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズ３０～３２とを気密封止する単一のパッケージである。気密パッケージＰ０６内には、サブマウント２０～２２も気密封止されている。気密パッケージＰ０６は、複数の半導体レーザ素子１０～１２からのレーザ光Ｌ０Ａ～Ｌ２Ａを、気密パッケージＰ０６の外部に出射するための透光窓Ｐ１７を有する。
　以上のように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置６０１は、複数の半導体レーザ素子１０～１２の少なくとも一つを気密封止する気密パッケージＰ０６を備える。
　これにより、例えば、複数の半導体レーザ素子１０～１２が、ＡｌＧａＩｎＮ系の半導体を含み、青色光から紫外光までに対応する波長のレーザ光を出射する場合に、有機物が光化学反応により各半導体レーザ素子の発光点に付着することなどに起因して、各半導体レーザ素子が劣化することを抑制できる。
　また、本実施の形態に係る半導体レーザ装置６０１は、半導体レーザ素子１０～１２を気密封止する単一の気密パッケージＰ０６を備える。これにより、複数の半導体レーザ素子１０～１２の各々を個別に気密封止する場合より、構成を簡素化することができる。また、複数の気密パッケージを用いる場合より、気密パッケージＰ０６の筐体２への取付を容易化できる。
　（その他の実施の形態）
　以上、本開示に係る半導体レーザ装置について、各実施の形態及び各変形例に基づいて説明したが、本開示は、これらの各実施の形態及び各変形例に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態に施したものや、各実施の形態及び各変形例における一部の構成要素を組み合わせて構築される別の形態も、本開示の範囲に含まれる。
　例えば、各実施の形態に係る半導体レーザ素子の個数は、複数であれば特に限定されない。ＦＡＳＴ軸コリメータレンズなどの他の素子の個数も、半導体レーザ素子の個数に応じて適宜設定されればよい。
　また、各実施の形態における各レーザ光の向きは、上記各実施の形態における各レーザ光の向きに限定されない。例えば、各反射ミラーから出射される各レーザ光は、Ｙ軸方向に平行でなくてもよい。また、複数の反射ミラーの各々における偏向角度は、９０度でなくてもよい。
　また、実施の形態３に係る半導体レーザ装置３０１の気密パッケージを、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態４、実施の形態５においても適用してもよい。また、実施の形態４及び実施の形態５においては、複数の半導体レーザ素子、複数のサブマウント、及び複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズを単一の気密パッケージ内に配置してもよい。また、この場合、複数の半導体レーザ素子を一体化（つまり、レーザアレイ化）してもよいし、複数のサブマウントを一体化してもよいし、複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズを一体化してもよい。
　また、実施の形態１の変形例３に係る半導体レーザ装置の後段プリズムを他の実施の形態及びその変形例に係る半導体レーザ装置に適用してもよい。
　また、上記の実施の形態は、請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
　本開示に係る半導体レーザ装置は、例えば、加工用レーザ光源、ディスプレイ用レーザ光源、医療用レーザ光源などの高輝度・高パワーレーザ光源として特に有用である。
　１、２０１、２０１ａ、３０１、４０１、５０１、６０１　　半導体レーザ装置
　２　　筐体
　３　　側壁
　４　　光ファイバ
　６　　底部
　６ａ　　底面
　７　　レーザベース
　７ａ、８０ａ、８１ａ、８２ａ、８３ａ、８４ａ、８５ａ、１８０ａ、１８１ａ、４０７ａ　　レーザ設置面
　８、８ａ、１０８、３０８、４０８、５０８　　多段ベース
　８ｂａ、４０８ｂａ、５０８ｂａ　　下面
　９ａ、９ｂ　　電流導入端子
　９ｃ　　配線部材
　１０、１１、１２、１３、１４、１５　　半導体レーザ素子
　１０ｅ、１１ｅ、１２ｅ、１３ｅ、１４ｅ、１５ｅ　　発光点
　２０、２１、２２、２３、２４、２５　　サブマウント
　３０、３１、３２、３３、３４、３５　　ＦＡＳＴ軸コリメータレンズ
　４０、４１、４２、４３、４４、４５　　プリズム
　５０、５１　　後段プリズム
　４０ａ、４０ｂ　　辺
　６０、６１、６２、６３、６４、６５　　ＳＬＯＷ軸コリメータレンズ
　７０、７１、７２、７３、７４、７５　　反射ミラー
　８０、８１、８２、８３、８４、８５　　素子設置面
　８０ｄ　　プリズム設置面
　８０ｐ、８１ｐ　　突起
　８０ｓ、８１ｓ　　側面
　９０　　集光レンズ
　５５０　　前段プリズム
　Ｂ０　　接合材
　Ｌ０Ａ、Ｌ０Ｂ、Ｌ０Ｃ、Ｌ０Ｃ２、Ｌ０Ｄ、Ｌ０Ｅ、Ｌ１Ａ、Ｌ１Ｂ、Ｌ１Ｃ、Ｌ１Ｃ２、Ｌ１Ｄ、Ｌ１Ｅ、Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂ、Ｌ２Ｃ、Ｌ２Ｄ、Ｌ２Ｅ、Ｌ３Ａ、Ｌ３Ｂ、Ｌ３Ｃ、Ｌ３Ｄ、Ｌ３Ｅ、Ｌ４Ａ、Ｌ４Ｂ、Ｌ４Ｃ、Ｌ４Ｄ、Ｌ４Ｅ、Ｌ５Ａ、Ｌ５Ｂ、Ｌ５Ｃ、Ｌ５Ｄ、Ｌ５Ｅ、Ｌ１Ｇ、Ｌ２Ｇ、Ｌ３Ｇ、Ｌ４Ｇ、Ｌ５Ｇ　　レーザ光
　Ｐ０２　　リッド
　Ｐ０６、Ｐ１０、Ｐ１１　　気密パッケージ
　Ｐ１７　　透光窓
　Ｐ２１　　第一パッケージ
　Ｐ３１　　アノード取り出し電極
　Ｐ３４　　カソード取り出し電極
　Ｗ　　金属ワイヤ

Claims (16)

  1. 　平坦な底面を有する筐体と、
    　前記筐体内に配置される複数の半導体レーザ素子と、
    　前記複数の半導体レーザ素子からそれぞれ出射される複数のレーザ光をそれぞれＦＡＳＴ軸方向においてコリメートする複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズと、
    　前記複数のレーザ光をそれぞれ前記ＦＡＳＴ軸方向において偏向する複数のプリズムと、
    　前記複数のレーザ光をそれぞれＳＬＯＷ軸方向においてコリメートする複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズとを備え、
    　前記複数のプリズムの各々は、前記複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズの各々と、前記複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズの各々との間に配置され、
    　前記複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズからそれぞれ出射される前記複数のレーザ光は、互いに、前記ＦＡＳＴ軸方向における光軸位置が異なる
    　半導体レーザ装置。
  2. 　前記複数の半導体レーザ素子は、第一レーザ光を出射する第一半導体レーザ素子を含み、
    　前記複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズは、前記第一レーザ光を前記ＦＡＳＴ軸方向においてコリメートする第一ＦＡＳＴ軸コリメータレンズを含み、
    　前記複数のプリズムは、前記第一レーザ光を偏向する第一プリズムを含み、
    　前記第一ＦＡＳＴ軸コリメータレンズの中心軸は、前記第一レーザ光の光軸から前記ＦＡＳＴ軸方向に沿った第一の向きにずれており、
    　前記第一プリズムは、前記第一の向きとは逆向きに、前記第一レーザ光を偏向する
    　請求項１に記載の半導体レーザ装置。
  3. 　前記複数のＳＬＯＷ軸コリメータレンズからそれぞれ出射される前記複数のレーザ光を反射する複数の反射ミラーを備える
    　請求項１又は２に記載の半導体レーザ装置。
  4. 　前記複数の半導体レーザ素子からそれぞれ出射される前記複数のレーザ光の伝搬方向は、前記底面からの高さ方向の成分を有する
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
  5. 　前記複数のプリズムは、それぞれ、前記複数のレーザ光を同一の向きに偏向する
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
  6. 　前記複数のプリズムから出射された前記複数のレーザ光をそれぞれ前記ＦＡＳＴ軸方向において偏向する複数の後段プリズムを備える
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
  7. 　前記複数の半導体レーザ素子は、第一レーザ光を出射する第一半導体レーザ素子を含み、
    　前記複数のプリズムは、前記第一レーザ光を偏向する第一プリズムを含み、
    　前記複数の後段プリズムは、前記第一レーザ光を偏向する第一後段プリズムを含み、
    　前記第一後段プリズムによる前記第一レーザ光の偏向の向きは、前記第一プリズムによる前記第一レーザ光の偏向の向きと逆向きである
    　請求項６に記載の半導体レーザ装置。
  8. 　前記複数のプリズムの各々が設置されるプリズム設置面、又は、前記複数のプリズムの各々の底面は、曲面形状を有する
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
  9. 　前記曲面形状は凹状である
    　請求項８に記載の半導体レーザ装置。
  10. 　複数の段を有する多段ベースを備え、
    　前記複数の段の各々は、前記底面に平行な素子設置面と、前記素子設置面に立設される側面とを有し、
    　前記複数のプリズムの各々は、前記側面に設置される
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
  11. 　前記複数のプリズムにそれぞれ入射する前記複数のレーザ光の各々のＳＬＯＷ軸は、前記複数のプリズムの各々が設置される前記側面に垂直である
    　請求項１０に記載の半導体レーザ装置。
  12. 　前記複数の段の各々は、前記素子設置面から突出し、かつ、前記側面と対向する突起を有し、
    　前記複数のプリズムの各々は、前記側面及び前記突起に設置される
    　請求項１０又は１１に記載の半導体レーザ装置。
  13. 　１以上の気密パッケージを備え、
    　前記１以上の気密パッケージの各々は、前記複数の半導体レーザ素子のうちの１以上の半導体レーザ素子と、前記複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズのうち、当該１以上の半導体レーザ素子から出射される１以上のレーザ光がそれぞれ入射する１以上のＦＡＳＴ軸コリメータレンズとを気密封止し、
    　前記１以上の半導体レーザ素子の各々、及び、前記１以上のＦＡＳＴ軸コリメータレンズの各々は、無機接着剤で固定されており、
    　前記１以上の気密パッケージの各々は、透光窓を有し、
    　前記１以上の半導体レーザ素子から出射される１以上のレーザ光は、前記透光窓を透過する
    　請求項１～１２のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
  14. 　前記複数の半導体レーザ素子は、同一平面上に設置される
    　請求項１～１３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
  15. 　複数のＦＡＳＴ軸コリメータレンズからそれぞれ出射される複数のレーザ光を偏向して複数のプリズムに入射させる前段プリズムを備える
    　請求項１～１４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
  16. 　前記筐体は、内部空間を気密封止する
    　請求項１～１０のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
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