Ld模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)多個(gè)激光束進(jìn)行出射以及光束組合的LD模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，廣泛使用通過(guò)將從多個(gè)激光二極管出射的多個(gè)激光束與光纖耦合，能夠使激光束高輸出化以及高亮度化的LD模塊。例如，下述專利文獻(xiàn)1公開(kāi)有，通過(guò)棱鏡使相互平行的多個(gè)激光束反射，由此變換了傳播方向后，通過(guò)匯聚透鏡匯聚，入射至光纖的微型光學(xué)裝置。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本國(guó)公開(kāi)專利公報(bào)“日本特開(kāi)2004-252428號(hào)公報(bào)(公開(kāi)日:2004年9月9日)”。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)LD模塊的小型化，通過(guò)使快軸匯聚透鏡的曲率半徑變小，來(lái)縮短快軸匯聚透鏡的焦距即可。由此，能夠使光纖的入射端面靠近快軸匯聚透鏡。然而，若縮小快軸匯聚透鏡的曲率半徑，則透過(guò)了快軸匯聚透鏡的激光束朝光纖的入射角變大。其結(jié)果，產(chǎn)生激光束的耦合效率降低的問(wèn)題。這是因?yàn)橥高^(guò)了快軸匯聚透鏡的激光束中的入射角超過(guò)光纖的受光角的激光束無(wú)法被封閉在光纖的內(nèi)芯，會(huì)成為損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是鑒于這樣的問(wèn)題而完成的，其目的在于實(shí)現(xiàn)LD模塊的小型化，而不降低激光束的耦合效率。
[0006]為了解決上述課題，本發(fā)明的LD模塊的特征在于，具備:多個(gè)激光二極管，它們形成激光二極管列；多個(gè)反射鏡，它們將從上述多個(gè)激光二極管出射的多個(gè)激光束分別向該激光束的慢軸方向反射；以及匯聚透鏡，其將由上述多個(gè)反射鏡反射的上述多個(gè)激光束匯聚，上述多個(gè)激光二極管以相互鄰接的激光束彼此的間隔緩緩擴(kuò)張的方式將上述多個(gè)激光束朝向上述多個(gè)反射鏡出射，上述多個(gè)反射鏡以相互鄰接的激光束彼此的間隔緩緩變窄的方式將上述多個(gè)激光束朝向上述匯聚透鏡反射，上述多個(gè)反射鏡各自具備將朝該反射鏡入射的激光束向快軸方向反射的第一反射鏡、和將從上述第一反射鏡反射的激光束向慢軸方向反射的第二反射鏡而構(gòu)成，對(duì)于上述多個(gè)激光束各自，朝該激光束所對(duì)應(yīng)的上述第一反射鏡入射時(shí)的該激光束的快軸、與從該激光束所對(duì)應(yīng)的上述第二反射鏡出射時(shí)的該激光束的慢軸相互平行。
[0007]根據(jù)上述LD模塊，由于對(duì)于多個(gè)激光束各自，使入射至第一反射鏡的該激光束的快軸、與從第二反射鏡出射的該激光束的慢軸相互平行，因此在該激光束不會(huì)產(chǎn)生后述的扭曲，能夠使該激光束從第二反射鏡出射。即，根據(jù)上述LD模塊，從多個(gè)反射鏡出射的多個(gè)激光束均不會(huì)扭曲，相互以慢軸平行的狀態(tài)排列。因此，根據(jù)上述LD模塊，能夠防止激光束彼此干涉、或者被激光束的一部分鄰接的反射鏡遮擋導(dǎo)致的一部分激光束未匯聚等的不良情況，并且能夠以使多個(gè)激光束的間隔變密的方式密集地配置多個(gè)反射鏡。因此，根據(jù)上述LD模塊，能夠在抑制激光束的耦合效率降低的同時(shí)實(shí)現(xiàn)LD模塊的小型化。
[0008]例如，在采用上述結(jié)構(gòu)以外的結(jié)構(gòu)(S卩，入射至第一反射鏡的激光束的快軸與從第二反射鏡出射的激光束的慢軸相互不平行的結(jié)構(gòu))的情況下，產(chǎn)生激光束的扭曲，由此從第二反射鏡出射的激光束的射束寬度成為〔入射至第一反射鏡的快軸方向的射束寬度Xsin Θ ( Θ是基于第二反射鏡的出射方向的修正角度)〕。該情況下，若使多個(gè)激光束的間隔變密，則存在上述的不良產(chǎn)生的擔(dān)憂。因此，通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)(即，由入射至第一反射鏡的激光束的快軸、與從第二反射鏡出射的激光束的慢軸成為相互平行的結(jié)構(gòu))，不會(huì)產(chǎn)生激光束的扭曲，因此能夠使從第二反射鏡出射的激光束的射束寬度與入射至第一反射鏡的快軸方向的射束寬度大致相同。因此，即使在使多個(gè)激光束的間隔變密的情況下，也沒(méi)有產(chǎn)生上述的不良的擔(dān)憂。
[0009]另外，根據(jù)上述LD模塊，采用使多個(gè)激光束稍微匯聚朝匯聚透鏡傳播的結(jié)構(gòu)，因此即使縮小快軸匯聚透鏡的曲率半徑，與使多個(gè)激光束以相互平行的狀態(tài)朝匯聚透鏡傳播的結(jié)構(gòu)相比，也能夠使多個(gè)激光束的焦點(diǎn)形成于靠近匯聚透鏡的位置。因此，根據(jù)上述LD模塊，即使縮小快軸匯聚透鏡的曲率半徑，也能夠使光纖的入射端面成為更靠近匯聚透鏡的位置。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)LD模塊的小型化，而不降低激光束的耦合效率。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)LD模塊的小型化，而不降低激光束的耦合效率。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是表示本實(shí)施方式的LD模塊的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0012]圖2是表示本實(shí)施方式的LD模塊所具備的單位光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0013]圖3是表示本實(shí)施方式的LD模塊所具備的反射鏡的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0014]圖4是表示本實(shí)施方式的LD模塊的半導(dǎo)體激光二極管的各個(gè)出射方向的俯視圖。
[0015]圖5是表示快軸匯聚透鏡FL的曲率半徑與射束入射至光纖0F的入射端面時(shí)的耦合效率的關(guān)系的圖。
[0016]圖6是表示光纖位置與射束入射至光纖0F的入射端面時(shí)的耦合效率的關(guān)系的圖。
[0017]圖7示出本實(shí)施方式的實(shí)施例的LD模塊的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)。
[0018]圖8示出本實(shí)施方式的比較例的LD模塊的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的LD模塊進(jìn)行說(shuō)明。
[0020]〔LD模塊的結(jié)構(gòu)〕
[0021]首先，參照?qǐng)D1，對(duì)本實(shí)施方式的LD模塊1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本實(shí)施方式的LD模塊1的結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖1所示的LD模塊1從多個(gè)半導(dǎo)體激光二極管出射多個(gè)激光束，以更高耦合效率將該多個(gè)激光束與光纖耦合。特別是，圖1中例示出將10條激光束與光纖親合的結(jié)構(gòu)。
[0022]因此，如圖1所示，LD模塊1具備半導(dǎo)體激光二極管LD1?LD10、快軸準(zhǔn)直透鏡FAC1?FAC10、慢軸準(zhǔn)直透鏡SAC1?SAC10、反射鏡Ml?M10、快軸匯聚透鏡FL、以及慢軸聚光透鏡SL而構(gòu)成。
[0023](半導(dǎo)體激光二極管)
[0024]半導(dǎo)體激光二極管LD1?LD10在分別獨(dú)立的芯片上形成。半導(dǎo)體激光二極管LD1?LD10在子臺(tái)架B的表面上，沿著圖中x軸方向，以大體等間隔并列的狀態(tài)配置。SP，半導(dǎo)體激光二極管LD1?LD10在子臺(tái)架B的表面上，呈半導(dǎo)體激光二極管列。
[0025]半導(dǎo)體激光二極管LD1?LD10分別以活性層與xz平面平行的方式并且以出射端面朝向大體z軸正方向的方式配置在子臺(tái)架B的表面上。由此，從半導(dǎo)體激光二極管LD1?LD10出射的多個(gè)激光束分別在子臺(tái)架B的表面上的空間，相對(duì)于xz平面平行，并且朝向大體z軸正方向傳播。特別是，如圖1所示，半導(dǎo)體激光二極管LD1?LD10沿著X軸并列，因此上述多個(gè)激光束在形成大體等間隔并且相互平行的激光束列的狀態(tài)下，沿著z軸正方向傳播。上述中，將激光束的傳播方向作為“大體z軸正方向”是由于如后述那樣，使各半導(dǎo)體激光二極管的出射方向相對(duì)于z軸正方向稍微向X軸方向(慢軸方向)傾斜。
[0026]〔單位光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)〕
[0027]LD模塊1具備針對(duì)每個(gè)激光束的多個(gè)單位光學(xué)系統(tǒng)。S卩，在圖1所示例中，與出射10條激光束的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)地，LD模塊1具備10個(gè)單位光學(xué)系統(tǒng)。各單位光學(xué)系統(tǒng)Si (i =1?10的整數(shù))具備半導(dǎo)體激光二極管LDi (i = 1?10的整數(shù))、快軸準(zhǔn)直透鏡FACi (i=1?10的整數(shù))、慢軸準(zhǔn)直透鏡SACi (i = 1?10的整數(shù))、以及反射鏡Mi (i = 1?10的整數(shù))而構(gòu)成。以下，參照?qǐng)D2，說(shuō)明各單位光學(xué)系統(tǒng)的具體的結(jié)構(gòu)。
[0028]圖2是表示本實(shí)施方式的LD模塊1所具備的單位光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2中，針對(duì)LD模塊1所具備的多個(gè)單位光學(xué)系統(tǒng)中的一個(gè)示出其結(jié)構(gòu)，上述多個(gè)單位光學(xué)系統(tǒng)均具有與圖2所示的單位光學(xué)系統(tǒng)Si相同的結(jié)構(gòu)。
[0029]如圖2所示，在單位光學(xué)系統(tǒng)Si中，在從半導(dǎo)體激光二極管LDi出射的激光束的光路上，按順序以直線狀并列配置有快軸準(zhǔn)直透鏡FAC1、慢軸準(zhǔn)直透鏡SACi以及反射鏡Mi ο構(gòu)成單位光學(xué)系統(tǒng)Si的各部件均直接或者經(jīng)由未圖示的臺(tái)架設(shè)置在子臺(tái)架B的表面上。
[0030]快軸準(zhǔn)直透鏡FACi用于對(duì)從半導(dǎo)體激光二極管LDi出射的激光束的快軸方向的發(fā)散進(jìn)行準(zhǔn)直。慢軸準(zhǔn)直透鏡SACi用于對(duì)從半導(dǎo)體激光二極管LDi出射的激光束的慢軸方向的發(fā)散進(jìn)行準(zhǔn)直。透過(guò)了快軸準(zhǔn)直透鏡FACi以及慢軸準(zhǔn)直透鏡SACi的激光束成為傳播方向向z軸正方向收斂的準(zhǔn)直光束，朝反射鏡Mi傳播。此外，在從半導(dǎo)體激光二極管LDi出射的激光束的慢軸方向的發(fā)散足夠小的情況下，也可以省略慢軸準(zhǔn)直透鏡SACi。
[0031]反射鏡Mi是用于為了將從半導(dǎo)體激光二極