JP2009146973A - Laser apparatus - Google Patents

Laser apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2009146973A
JP2009146973A JP2007320575A JP2007320575A JP2009146973A JP 2009146973 A JP2009146973 A JP 2009146973A JP 2007320575 A JP2007320575 A JP 2007320575A JP 2007320575 A JP2007320575 A JP 2007320575A JP 2009146973 A JP2009146973 A JP 2009146973A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arrays
light guide
light
guide plate
array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007320575A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Konno
進 今野
Junichi Nishimae
順一 西前
Shuichi Fujikawa
周一 藤川
Keisuke Furuta
啓介 古田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2007320575A priority Critical patent/JP2009146973A/en
Publication of JP2009146973A publication Critical patent/JP2009146973A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a laser apparatus capable of highly densely generating radiation light from a plurality of LD arrays in the longitudinal direction of the LD arrays while achieving highly efficient heat waste by ensuring a space for heat dissipation in the longitudinal direction of the LD arrays. <P>SOLUTION: The laser apparatus includes an LD module consisting of a plurality of LD arrays 1a-1c and heat sinks 5 each on which the LD arrays 1a-1c are each bonded. At least some LD arrays 1b, 1c of the LD arrays 1a-1c are disposed at positions deviated in an optical axis direction from the other LD array 1a. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、電気入力により発光するＬＤ（半導体レーザ）モジュールを備えたレーザ装置に関し、特にＬＤモジュールの実装構造の改良に関するものである。   The present invention relates to a laser device including an LD (semiconductor laser) module that emits light by electrical input, and more particularly to an improvement in the mounting structure of the LD module.

従来のレーザ装置のＬＤモジュールは、ロッド型のＮｄ：ＹＡＧなどを励起する際に、横一列に発光部を並べ、複数のＬＤ素子を並列に配置していた（たとえば、特許文献１参照）。   In an LD module of a conventional laser device, when a rod-type Nd: YAG or the like is excited, light emitting units are arranged in a horizontal row and a plurality of LD elements are arranged in parallel (see, for example, Patent Document 1).

特開２００５−１５８９０２号公報（４頁７行〜５頁５０行、図１、２）JP-A-2005-158902 (page 4, line 7 to page 5, line 50, FIGS. 1 and 2)

従来のレーザ装置では、光軸に対して横方向にＬＤ素子を並列配置しているので、ＬＤアレイの光軸に対して垂直方向（ＬＤアレイの長手方向）に十分な熱放散領域がとれず、放熱効率が低くなるという課題があった。
また、放熱効率を高めるために、各ＬＤアレイの横方向に十分な間隔を開けて配置すると、ＬＤアレイの配列（長手）方向の光密度が低減するという課題があった。 In the conventional laser apparatus, since LD elements are arranged in parallel to the optical axis, a sufficient heat dissipation area cannot be obtained in the direction perpendicular to the optical axis of the LD array (longitudinal direction of the LD array). There was a problem that the heat dissipation efficiency was lowered.
Further, in order to increase the heat dissipation efficiency, there is a problem that the light density in the array (longitudinal) direction of the LD array is reduced when the LD arrays are arranged with a sufficient space in the lateral direction.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、各ＬＤアレイの長手方向に熱の散逸スペースを確保して高効率な廃熱が可能であると同時に、複数のＬＤアレイからの光をＬＤアレイ長手方向に高密度に発生可能なレーザ装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. A heat dissipation space is ensured in the longitudinal direction of each LD array to enable highly efficient waste heat, and at the same time, a plurality of LDs. It is an object of the present invention to obtain a laser device capable of generating light from an array at a high density in the longitudinal direction of the LD array.

この発明によるレーザ装置は、複数のＬＤアレイと、複数のＬＤアレイを接合したヒートシンクとからなるＬＤモジュールを備えたレーザ装置において、複数のＬＤアレイの少なくとも一部は、他のＬＤアレイに対して、光軸方向にずれた位置に配置されたものである。   The laser device according to the present invention is a laser device including an LD module including a plurality of LD arrays and a heat sink obtained by joining the plurality of LD arrays, wherein at least a part of the plurality of LD arrays is compared with other LD arrays. These are arranged at positions shifted in the optical axis direction.

この発明によれば、ＬＤアレイの長手方向に熱放散スペースを確保しつつ、ＬＤアレイ長手方向に光密度の高いレーザ光を発生させることができる。   According to the present invention, it is possible to generate laser light having a high light density in the longitudinal direction of the LD array while securing a heat dissipation space in the longitudinal direction of the LD array.

実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１はこの発明の実施の形態１に係るレーザ装置のＬＤモジュールを概略的に示す斜視図であり、ＬＤモジュールを構成する１個のＬＤパッケージ６のみを示している。
図１において、ＬＤパッケージ６は、ＬＤアレイ１と、ＬＤアレイ１が載置されたサブマウント２と、ＬＤアレイ１を電気的に結線するワイヤ３と、ワイヤ３を介してＬＤアレイ１に接続された負電極４と、サブマウント２および負電極４が載置されたヒートシンク５とを備えている。 Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an LD module of the laser apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and shows only one LD package 6 constituting the LD module.
In FIG. 1, an LD package 6 is connected to the LD array 1 via the LD array 1, a submount 2 on which the LD array 1 is mounted, a wire 3 that electrically connects the LD array 1, and the wire 3. And a heat sink 5 on which the submount 2 and the negative electrode 4 are placed.

サブマウント２は、ヒートシンク５とＬＤアレイ１との間の線膨張係数の差によって加熱時にＬＤアレイ１に強い応力が印加されることを回避する目的で取り付けられている。
ワイヤ３は、ＬＤアレイ１の上面と負電極４との間を電気的に結線している。
負電極４は、ヒートシンク５に対して電気的に絶縁されており、ヒートシンク５は、正電極としての機能も兼ねている。 The submount 2 is attached for the purpose of avoiding that a strong stress is applied to the LD array 1 during heating due to a difference in linear expansion coefficient between the heat sink 5 and the LD array 1.
The wire 3 is electrically connected between the upper surface of the LD array 1 and the negative electrode 4.
The negative electrode 4 is electrically insulated from the heat sink 5, and the heat sink 5 also functions as a positive electrode.

次に、図２の側面図を参照しながら、図１に示した１個のＬＤパッケージ６の構造および動作について具体的に説明する。
図２は図１のＬＤアレイ１の放熱状態を示している。図２において、ヒートシンク５は、冷媒ヒートシンク５０（内部に冷媒が流れている）上に載置されており、ＬＤアレイ１からの熱は破線矢印方向に放散される。 Next, the structure and operation of one LD package 6 shown in FIG. 1 will be specifically described with reference to the side view of FIG.
FIG. 2 shows the heat dissipation state of the LD array 1 of FIG. In FIG. 2, the heat sink 5 is placed on a refrigerant heat sink 50 (with the refrigerant flowing therein), and the heat from the LD array 1 is dissipated in the direction of the broken line arrow.

図１において、ＬＤアレイ１とサブマウント２は、正電極となるヒートシンク５に対してハンダによって接合されている。これにより、電流は、ＬＤアレイ１の下面から上面へ向かって流れ、ワイヤ３を通過して負電極４に流れる。   In FIG. 1, an LD array 1 and a submount 2 are joined to a heat sink 5 serving as a positive electrode by soldering. As a result, current flows from the lower surface to the upper surface of the LD array 1, passes through the wire 3, and flows to the negative electrode 4.

一般的に、ＬＤパッケージ６に供給された電気入力エネルギーのうちの約５０％は、ＬＤ光に変換されて出射される（図１内の矢印参照）。
一方、ＬＤ光に変換されなかった電気エネルギーは、熱に変換されて、そのほとんどがＬＤアレイ１の下面から、サブマウント２を介して、銅などで製造された金属製のヒートシンク５に伝導される。 Generally, about 50% of the electric input energy supplied to the LD package 6 is converted into LD light and emitted (see the arrow in FIG. 1).
On the other hand, the electrical energy that has not been converted into LD light is converted into heat, and most of it is conducted from the lower surface of the LD array 1 through the submount 2 to the metal heat sink 5 made of copper or the like. The

図２はヒートシンク５内での熱の流れを概略的に示しており、電気エネルギーから変換された熱は、まっすぐ下向きに流れるのではなく、図２内の破線矢印のように、ヒートシンク５内を広がりながら、放射状に下向きに伝達される。   FIG. 2 schematically shows the flow of heat in the heat sink 5, and the heat converted from the electric energy does not flow straight downward, but in the heat sink 5 as indicated by the dashed arrows in FIG. 2. While spreading, it is transmitted radially downward.

図３は熱伝導の様子を分かりやすく示した側面図であり、一例として、ＬＤパッケージ６’内において、ＬＤアレイ１の長手方向に対するヒートシンク５’の幅が図２よりも狭い場合の放熱状態を示している。
図３のように、ＬＤアレイ１の長手方向に対するヒートシンク５の幅が小さい場合には、ＬＤアレイ１から冷媒ヒートシンク５０までの熱抵抗が大きくなる。 FIG. 3 is a side view showing the state of heat conduction in an easy-to-understand manner. As an example, the heat dissipation state in the LD package 6 ′ when the width of the heat sink 5 ′ with respect to the longitudinal direction of the LD array 1 is narrower than that in FIG. Show.
As shown in FIG. 3, when the width of the heat sink 5 with respect to the longitudinal direction of the LD array 1 is small, the thermal resistance from the LD array 1 to the refrigerant heat sink 50 increases.

図４はこの発明の実施の形態１に係るレーザ装置を示す斜視図であり、複数のＬＤパッケージ６ａ〜６ｃと、導光板７ａ、７ｂとを備えた構成を示している。
図４において、導光板７ａ、７ｂは、複数のＬＤパッケージ６ａ、６ｂ、６ｃの一端面に、各ＬＤアレイ１ａ〜１ｃの光出射面側に位置するように配置されている。 FIG. 4 is a perspective view showing the laser device according to Embodiment 1 of the present invention, and shows a configuration including a plurality of LD packages 6a to 6c and light guide plates 7a and 7b.
In FIG. 4, the light guide plates 7a and 7b are arranged on one end face of the plurality of LD packages 6a, 6b and 6c so as to be positioned on the light emitting surface side of the respective LD arrays 1a to 1c.

図４において、光出射側に位置するＬＤアレイ１ｂ、１ｃは、前段側（光出射源側）に位置するＬＤアレイ１ａに対して、光軸方向に対してずれた位置に配置されている。また、光出射（後段）側のＬＤアレイ１ｂ、１ｃは、ＬＤアレイ１ａの幅と一致する距離だけ互いに離間配置されている。
したがって、各ＬＤアレイ１ａ〜１ｃは、それぞれ、側面方向に十分な空間を確保して廃熱効率を確保することができる。また、各ＬＤアレイ１ａ〜１ｃから発生するレーザビームは、導光板７ａおよび光出射側の導光板７ｂで合成されるので高密度で出射される。 In FIG. 4, the LD arrays 1b and 1c located on the light emitting side are arranged at positions shifted from the optical axis direction with respect to the LD array 1a located on the preceding stage side (light emitting source side). Further, the LD arrays 1b and 1c on the light emission (rear stage) side are spaced apart from each other by a distance that matches the width of the LD array 1a.
Accordingly, each of the LD arrays 1a to 1c can ensure a sufficient space in the side surface direction and ensure waste heat efficiency. Further, since the laser beams generated from the LD arrays 1a to 1c are synthesized by the light guide plate 7a and the light guide plate 7b on the light emission side, they are emitted at a high density.

この場合、光出射側のＬＤパッケージ６ｂ、６ｃの各ＬＤアレイ１ｂ、１ｃから発生したＬＤ光は、導光板７ｂに入射し、導光板７ｂと大気との屈折率の違いによる閉じ込め効果によって、導光板７ｂの内部を上下面で全反射しながら通過し、矢印のように出射される。   In this case, the LD light generated from the LD arrays 1b and 1c of the LD packages 6b and 6c on the light emitting side is incident on the light guide plate 7b and is guided by the confinement effect due to the difference in refractive index between the light guide plate 7b and the atmosphere. It passes through the inside of the optical plate 7b while being totally reflected by the upper and lower surfaces, and is emitted as indicated by arrows.

一方、最上段側のＬＤパッケージ６ａのＬＤアレイ１ａから発生したＬＤ光は、導光板７ａを通過した後、導光板７ｂに入射し、ＬＤパッケージ６ｂ、６ｃからのＬＤ光と同様に導光板７ｂの前面から矢印のように出射される。   On the other hand, the LD light generated from the LD array 1a of the uppermost LD package 6a passes through the light guide plate 7a, then enters the light guide plate 7b, and is similar to the LD light from the LD packages 6b and 6c. The light is emitted from the front of the head as indicated by an arrow.

なお、図４では図示を省略するが、前述（図２参照）と同様に、ＬＤパッケージ６ａ、６ｂ、６ｃの下部には、ヒートシンク５ａ〜５ｃ以外に、冷却水の流れる冷媒ヒートシンク５０が配置されており、ＬＤパッケージ６ａ、６ｂ、６ｃの各ヒートシンク５ａ〜５ｃの廃熱を行う構成となっている。また前述と同様に、電気的な配線が、それぞれの正電極（ヒートシンク５ａ〜５ｃ）および負電極４ａ〜４ｃに対して行われている。   Although not shown in FIG. 4, similarly to the above (see FIG. 2), in addition to the heat sinks 5 a to 5 c, a refrigerant heat sink 50 through which cooling water flows is disposed below the LD packages 6 a, 6 b and 6 c. The heat sinks 5a to 5c of the LD packages 6a, 6b, and 6c are configured to perform waste heat. Similarly to the above, electrical wiring is performed for each positive electrode (heat sinks 5a to 5c) and negative electrodes 4a to 4c.

図４のように構成されたレーザ装置においては、ＬＤアレイ１ａ〜１ｃから発生した熱を廃熱する観点から見れば、ＬＤアレイ１ａ〜１ｃの光軸に対して垂直方向の両側に、熱伝導を行う領域を保ちつつ、かつ、光ビームの発生の観点から見れば、ＬＤアレイ１ａ〜１ｃの長手方向に、高密度のビームを発生することが可能となる。すなわち、高い廃熱効率と、ＬＤアレイ１ａ〜１ｃの長手方向に高密度のレーザビームを発生することが両立可能である。   In the laser apparatus configured as shown in FIG. 4, from the viewpoint of waste heat generated from the LD arrays 1a to 1c, heat conduction is performed on both sides in the direction perpendicular to the optical axis of the LD arrays 1a to 1c. It is possible to generate a high-density beam in the longitudinal direction of the LD arrays 1a to 1c from the viewpoint of generating a light beam while maintaining the region where the laser beam is to be performed. That is, it is possible to achieve both high waste heat efficiency and generation of a high-density laser beam in the longitudinal direction of the LD arrays 1a to 1c.

なお、図４においては、３個のＬＤアレイ１ａ〜１ｃを設けた場合を示したが、ＬＤアレイ数は３個に限られることはなく、必要に応じて任意数のＬＤアレイを配置可能なことは言うまでもない。   Although FIG. 4 shows the case where three LD arrays 1a to 1c are provided, the number of LD arrays is not limited to three, and an arbitrary number of LD arrays can be arranged as necessary. Needless to say.

図５は６個のＬＤパッケージ６Ａ〜６Ｆを用いた他の構成例を示す平面図である。
この場合、光出射側の各ＬＤパッケージ６Ｄ〜６Ｆから発生したレーザビームは、導光板７Ｄを通過して矢印のように出射される。また、前段側（光出射源側）の各ＬＤパッケージ６Ａ〜６Ｃから発生したレーザビームは、導光板７Ａ〜７Ｃを通過した後、後段側（光出射側）の導光板７Ｄを通過して矢印のように出射される。 FIG. 5 is a plan view showing another configuration example using six LD packages 6A to 6F.
In this case, the laser beam generated from each of the LD packages 6D to 6F on the light emission side passes through the light guide plate 7D and is emitted as indicated by an arrow. Further, the laser beams generated from the LD packages 6A to 6C on the front side (light emission source side) pass through the light guide plates 7A to 7C, and then pass through the light guide plate 7D on the rear side (light emission side). Is emitted as follows.

また、上記説明では、各ＬＤパッケージ６、６ａ〜６ｃ、６Ａ〜６Ｆを完全な独立構造として、各ＬＤパッケージの下部に冷媒ヒートシンク５０（図２参照）を配置したが、たとえば、各ＬＤパッケージのヒートシンクの下部にフィンを設けて、各ＬＤパッケージが直接冷媒に接するように構成してもよい。また、各ＬＤパッケージのヒートシンク内に細かい水路やマイクロチャネルを設けて、各ＬＤパッケージ単体で冷却性能を発揮するようにしてもよい。   In the above description, each of the LD packages 6, 6a to 6c, 6A to 6F has a completely independent structure, and the refrigerant heat sink 50 (see FIG. 2) is disposed at the bottom of each LD package. A fin may be provided under the heat sink so that each LD package is in direct contact with the coolant. Further, a fine water channel or microchannel may be provided in the heat sink of each LD package so that the cooling performance of each LD package alone can be exhibited.

以上のように、この発明の実施の形態１（図４参照）によれば、複数のＬＤアレイ１ａ〜１ｃと、複数のＬＤアレイ１ａ〜１ｃを接合したヒートシンク５ａ〜５ｃとからなるＬＤモジュール（ＬＤパッケージ６ａ〜６ｃ）を備えたレーザ装置において、複数のＬＤアレイ１ａ〜１ｃのうちの少なくとも一部（ＬＤアレイ１ｂ、１ａ）は、他のＬＤアレイ（ＬＤアレイ１ａ）に対して光軸方向にずれて配置されてので、各ＬＤアレイ１ａ〜１ｃの長手方向に熱放散スペースを確保して高い廃熱効率を保持しつつ、各ＬＤアレイ１ａ〜１ｃの長手方向に光密度の高いレーザビームを発生することができる。   As described above, according to the first embodiment (see FIG. 4) of the present invention, an LD module including a plurality of LD arrays 1a to 1c and heat sinks 5a to 5c obtained by joining the plurality of LD arrays 1a to 1c ( In the laser apparatus provided with the LD packages 6a to 6c), at least some of the plurality of LD arrays 1a to 1c (LD arrays 1b and 1a) are in the optical axis direction with respect to the other LD arrays (LD array 1a). Therefore, a laser beam having a high light density is provided in the longitudinal direction of each of the LD arrays 1a to 1c while maintaining a high waste heat efficiency by securing a heat dissipation space in the longitudinal direction of each of the LD arrays 1a to 1c. Can be generated.

また、複数のＬＤアレイ１ａ〜１ｃの各々の光出射面側に配置された複数の光学素子（導光板７ａ、７ｂ）を備え、特に後段側に配置されたＬＤアレイ１ｂ、１ｃの光出射面側に光学素子（導光板７ｂ）を配置したので、光の散逸を防いで、さらに高密度のーザ光を発生することができる。
また、光学素子として、少なくとも１つを導光板で構成したので、導光板材料と空気との屈折率の違いにより、光の散逸を確実に防ぐことができ、さらに光密度の高いレーザ光を発生させることができる。 Further, the light emitting surfaces of the LD arrays 1b and 1c are provided with a plurality of optical elements (light guide plates 7a and 7b) arranged on the light emitting surface side of each of the plurality of LD arrays 1a to 1c, and particularly arranged on the rear stage side. Since the optical element (light guide plate 7b) is arranged on the side, it is possible to prevent the dissipation of light and to generate higher-density laser light.
In addition, since at least one of the optical elements is composed of a light guide plate, the difference in refractive index between the light guide plate material and air can surely prevent light dissipation and generate laser light with higher light density. Can be made.

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１（図４）では、各導光板７ａ、７ｂを１枚の導光板で構成したが、図６に示すように、光軸方向にずれて配置された複数（たとえば、２枚）の導光板７１、７２で構成してもよい。
図６はこの発明の実施の形態２に係るレーザ装置を示す側面図であり、光軸の後段側の１個のＬＤパッケージ６のみに注目した場合の、ＬＤアレイ１の出射光（１点鎖線矢印）の導光状態を示している。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment (FIG. 4), each of the light guide plates 7a and 7b is composed of a single light guide plate. However, as shown in FIG. Two light guide plates 71 and 72 may be used.
FIG. 6 is a side view showing a laser apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. When attention is paid to only one LD package 6 on the rear side of the optical axis, the emitted light (one-dot chain line) The light guide state of the arrow) is shown.

図６において、光軸方向に沿って直列配置された２枚の導光板７１、７２は、互いに厚さが異なり、前段側（光出射源側）の導光板７１の厚さｔ１は、後段側（光出射側）の導光板７２の厚さｔ２よりも薄く構成されている。
導光板７１、７２の厚みｔ１、ｔ２と、導光板７１の出射角度θと、導光板７１と導光板７２との間の距離ｄとの間には、以下の式（１）の関係が成り立つ。 In FIG. 6, the two light guide plates 71 and 72 arranged in series along the optical axis direction have different thicknesses, and the thickness t1 of the light guide plate 71 on the front side (light emission source side) is the rear side. The light guide plate 72 on the light emitting side is configured to be thinner than the thickness t2.
The relationship of the following formula (1) is established between the thicknesses t1 and t2 of the light guide plates 71 and 72, the emission angle θ of the light guide plate 71, and the distance d between the light guide plate 71 and the light guide plate 72. .

ｄ×ｔａｎθ＜・・・＜（ｔ２−ｔ１）／２ ・・・（１）   d × tan θ <... <(t2-t1) / 2 (1)

さらに、導光板７１、７２は、式（１）を満たすとともに、十分な精度で配置されており、導光板７１を出射したレーザ光のほとんどが導光板７２に入射するように構成されているので、高効率にレーザ光を伝送することができる。   Further, the light guide plates 71 and 72 satisfy the formula (1) and are arranged with sufficient accuracy, and are configured so that most of the laser light emitted from the light guide plate 71 is incident on the light guide plate 72. The laser beam can be transmitted with high efficiency.

以上のように、この発明の実施の形態２（図６）によれば、複数の光学素子（導光板７１、７２）は、互いに光軸方向にずれて配置され、複数の導光板７１、７２のうちの前段側の導光板７１は、後段側（光出射側）に配置された導光板７２（厚さｔ２）よりも薄い厚さｔ１を有するので、導光板７１、７２の材料と空気との屈折率の違いにより、光の散逸を確実に防ぐとともに、導光板７１、７２の間の距離ｄでの光の受け渡しのロスが少なくすることができ、さらに高密度のレーザ光を発生させることができる。   As described above, according to the second embodiment (FIG. 6) of the present invention, the plurality of optical elements (light guide plates 71 and 72) are arranged so as to be shifted from each other in the optical axis direction. The first light guide plate 71 has a thickness t1 that is thinner than the light guide plate 72 (thickness t2) disposed on the rear side (light emission side). Due to the difference in refractive index, it is possible to reliably prevent the dissipation of light, reduce the loss of light transmission at the distance d between the light guide plates 71 and 72, and generate a higher-density laser beam. Can do.

実施の形態３．
なお、上記実施の形態１、２では、複数の光学素子として導光板のみを用いたが、他の光学素子を組み合わせて用いてもよく、たとえば図７のように、前段側のＬＤパッケージ６ａに対応する光学素子として、ＦＡＣ（ファーストアクシスコリメータ）８を用いてもよい。
図７はこの発明の実施の形態３に係るレーザ装置を概略的に示す平面図であり、前述（図４参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。 Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, only the light guide plate is used as the plurality of optical elements, but other optical elements may be used in combination. For example, as shown in FIG. As a corresponding optical element, a FAC (First Accentimeter) 8 may be used.
FIG. 7 is a plan view schematically showing a laser apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. Components similar to those described above (see FIG. 4) are denoted by the same reference numerals as those described above, and detailed description thereof is omitted. .

図７において、最前段側のＬＤパッケージ６ａの光出射面には、ＦＡＣ８が装着されている。
これにより、ＬＤパッケージ６ａの出射光は、ＦＡＣ８によってコリメートされ、各ヒートシンク５ｂ、５ｃの上部の空気中を通過して、高効率に導光板７ｂに入射するように構成されている。 In FIG. 7, the FAC 8 is mounted on the light emitting surface of the foremost LD package 6a.
Thereby, the light emitted from the LD package 6a is collimated by the FAC 8, passes through the air above the heat sinks 5b and 5c, and is incident on the light guide plate 7b with high efficiency.

図７のように、複数のＬＤアレイ１ａ〜１ｃを構成することにより、前述（図４）の導光板７ａを省略することができ、２枚の導光板７ａ、７ｂを近接配置することなく、高効率の導光を実現することができる。
なお、図７の構成においても、図５と同様に、３個以上のＬＤアレイを使用可能なことは言うまでもない。 As shown in FIG. 7, by configuring the plurality of LD arrays 1a to 1c, the light guide plate 7a described above (FIG. 4) can be omitted, and without arranging the two light guide plates 7a and 7b in proximity to each other. A highly efficient light guide can be realized.
In the configuration of FIG. 7, it goes without saying that three or more LD arrays can be used as in FIG.

以上のように、この発明の実施の形態３によれば、複数の光学素子のうち、光出射側よりも前段側（光出射源側）に位置する少なくとも１つの光学素子がＦＡＣ８により構成されているので、ＦＡＣ８の速軸方向集光機能およびコリメート機能により、光の散逸を確実に防ぐことができ、さらに高密度のレーザ光を発生させることができる。   As described above, according to the third embodiment of the present invention, at least one optical element located on the upstream side (light emission source side) of the plurality of optical elements is configured by the FAC8. Therefore, the fast axis direction condensing function and the collimating function of the FAC 8 can surely prevent the light from being diffused, and can generate a higher-density laser beam.

この発明の実施の形態１に係るレーザ装置に用いられるＬＤパッケージ単体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows LD package single-piece | unit used for the laser apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. 長手方向に広いＬＤパッケージにおける熱伝導を説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating the heat conduction in LD package wide in a longitudinal direction. 長手方向に狭いＬＤパッケージにおける熱伝導を説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating the heat conduction in LD package narrow in a longitudinal direction. この発明の実施の形態１に係るレーザ装置のＬＤモジュール構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows LD module structure of the laser apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１に係るレーザ装置の他のＬＤモジュール構成を示す平面図である。It is a top view which shows the other LD module structure of the laser apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態２に係るレーザ装置のＬＤモジュール単体構成を示す側面図である。It is a side view which shows LD module single-piece | unit structure of the laser apparatus concerning Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３に係るレーザ装置のＬＤモジュール構成を示す平面図である。It is a top view which shows LD module structure of the laser apparatus concerning Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１、１ａ〜１ｃ ＬＤ（半導体レーザ）アレイ、４、４ａ〜４ｃ 負電極、５、５ａ〜５ｃ ヒートシンク、６、６ａ〜６ｃ、６Ａ〜６Ｆ ＬＤパッケージ、７ａ、７ｂ、７Ａ〜７Ｄ、７１、７２ 導光板、８ ＦＡＣ（ファーストアクシスコリメータ）。   1, 1a-1c LD (semiconductor laser) array, 4, 4a-4c negative electrode, 5, 5a-5c heat sink, 6, 6a-6c, 6A-6F LD package, 7a, 7b, 7A-7D, 71, 72 Light guide plate, 8 FAC (First Axialimeter).

Claims (5)

複数のＬＤアレイと、前記複数のＬＤアレイを接合したヒートシンクとからなるＬＤモジュールを備えたレーザ装置において、
前記複数のＬＤアレイの少なくとも一部は、他のＬＤアレイに対して、光軸方向にずれた位置に配置されたことを特徴とするレーザ装置。 In a laser apparatus including an LD module including a plurality of LD arrays and a heat sink obtained by joining the plurality of LD arrays,
At least a part of the plurality of LD arrays is arranged at a position shifted in the optical axis direction with respect to other LD arrays. 前記複数のＬＤアレイの各々の光出射面側に配置された複数の光学素子を備えたことを特徴とする請求項１に記載のレーザ装置。   The laser apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of optical elements arranged on a light emitting surface side of each of the plurality of LD arrays. 前記複数の光学素子のうちの少なくとも１つは、導光板により構成されたことを特徴とする請求項２に記載のレーザ装置。   The laser apparatus according to claim 2, wherein at least one of the plurality of optical elements is configured by a light guide plate. 前記導光板は、互いに光軸方向にずれて配置された複数の導光板を含み、
前記複数の導光板のうちの前段側の第１の導光板は、光出射側に配置された第２の導光板よりも薄い厚さを有することを特徴とする請求項３に記載のレーザ装置。 The light guide plate includes a plurality of light guide plates arranged to be shifted from each other in the optical axis direction,
4. The laser device according to claim 3, wherein the first light guide plate on the front stage side of the plurality of light guide plates has a thickness smaller than that of the second light guide plate disposed on the light emission side. 5. . 前記複数の光学素子のうち、光出射側よりも前段側に位置する少なくとも１つの光学素子は、ＦＡＣにより構成されたことを特徴とする請求項２に記載のレーザ装置。   3. The laser device according to claim 2, wherein among the plurality of optical elements, at least one optical element positioned on the upstream side of the light emitting side is configured by FAC. 4.
JP2007320575A 2007-12-12 2007-12-12 Laser apparatus Pending JP2009146973A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007320575A JP2009146973A (en) 2007-12-12 2007-12-12 Laser apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007320575A JP2009146973A (en) 2007-12-12 2007-12-12 Laser apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009146973A true JP2009146973A (en) 2009-07-02

Family

ID=40917281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007320575A Pending JP2009146973A (en) 2007-12-12 2007-12-12 Laser apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009146973A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012199447A (en) * 2011-03-22 2012-10-18 Nichia Chem Ind Ltd Light-source device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04264789A (en) * 1991-02-19 1992-09-21 Sony Corp Semiconductor laser device
JP2000019362A (en) * 1998-07-07 2000-01-21 Nec Corp Optical coupling device for array type semiconductor laser and solid-state laser device using this array type semiconductor laser
JP2001526468A (en) * 1997-12-08 2001-12-18 コヒーレント・インク Bright diode laser light source
JP2004233699A (en) * 2003-01-30 2004-08-19 Nissei Electric Co Ltd Light guide
JP2004354597A (en) * 2003-05-28 2004-12-16 Toyoda Mach Works Ltd Optical waveguide, optical waveguide array, and laser light emitting device
JP2005010190A (en) * 2003-06-16 2005-01-13 Fuji Photo Film Co Ltd Laser apparatus
WO2005117218A1 (en) * 2004-05-17 2005-12-08 Textron Systems Corporation Staggered array coupler

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04264789A (en) * 1991-02-19 1992-09-21 Sony Corp Semiconductor laser device
JP2001526468A (en) * 1997-12-08 2001-12-18 コヒーレント・インク Bright diode laser light source
JP2000019362A (en) * 1998-07-07 2000-01-21 Nec Corp Optical coupling device for array type semiconductor laser and solid-state laser device using this array type semiconductor laser
JP2004233699A (en) * 2003-01-30 2004-08-19 Nissei Electric Co Ltd Light guide
JP2004354597A (en) * 2003-05-28 2004-12-16 Toyoda Mach Works Ltd Optical waveguide, optical waveguide array, and laser light emitting device
JP2005010190A (en) * 2003-06-16 2005-01-13 Fuji Photo Film Co Ltd Laser apparatus
WO2005117218A1 (en) * 2004-05-17 2005-12-08 Textron Systems Corporation Staggered array coupler

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012199447A (en) * 2011-03-22 2012-10-18 Nichia Chem Ind Ltd Light-source device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4993317B2 (en) Carrier for vertically positioning laser diodes using stoppers
JP4929612B2 (en) Semiconductor laser device and heat sink
EP3292598B1 (en) Multi-emitter diode laser package
JP5555084B2 (en) Light source device
JP5430406B2 (en) Laser light source module
JP2008533719A (en) Double-side cooled laser diode
JP5764152B2 (en) Semiconductor laser device
JP2004186212A (en) Semiconductor laser array device
JP4465295B2 (en) Laser diode
JP2019062033A (en) Semiconductor laser device
JP2009146973A (en) Laser apparatus
JP5056292B2 (en) Surface light source device and liquid crystal display device
JP2008021900A (en) Laser condensing device
JP4028270B2 (en) Optical module
JP2006319011A (en) Peltier module, and semiconductor laser light-emitting device
KR20140085011A (en) air cooling system
JP7511409B2 (en) Light irradiation device
JP2020161663A (en) Semiconductor laser device
JP2006013038A (en) Semiconductor laser array device
JP7482356B2 (en) Laser Equipment
JP2007005715A (en) Heat sink device and heat dissipating method
WO2020044882A1 (en) Semiconductor laser device
JP6171301B2 (en) Light source unit
JP2006066664A (en) Double-side cooling surface emitting laser device
WO2024071244A1 (en) Semiconductor module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100107

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110913

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110914

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120124