JP7269140B2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Description

本開示は、半導体レーザ装置に関する。

従来、レーザ光を出射する半導体レーザ素子とレーザ光の配光等を制御するレンズ等の光学部材とを備える半導体レーザ装置がある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示されている半導体レーザ装置は、レーザ光を出射する半導体レーザアレイと、集光レンズと、ヒートシンク等のレンズホルダと、を備える。集光レンズとレンズホルダとは、紫外線硬化型の接着剤によって接着されている。

特開２００２－２３２０６４号公報 特開２０００－１３７１３９号公報

近年、半導体レーザ素子は、青色光から近紫外光程度の波長のレーザ光を出射する。紫外線硬化型の接着剤等に用いられる樹脂は、レーザ光、特に青色光から近紫外光程度の波長のレーザ光が照射されると、変色又は脆化する等して劣化する。

本開示は、接着剤の劣化を抑制できる半導体レーザ装置を提供する。

本開示の一態様に係る半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子が配置された基台と、前記半導体レーザ素子が出射したレーザ光が透過する光学部材と、前記光学部材と接着して配置された金属部材と、前記金属部材と前記基台とを接着する樹脂である接着剤と、を備える。

本開示の一態様に係る半導体レーザ装置によれば、接着剤の劣化を抑制できる。

図１は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置を示す斜視図である。 図２は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置を示す分解斜視図である。 図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線における、実施の形態１に係る半導体レーザ素子を示す断面図である。 図４は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置の製造方法を説明するための図である。 図５は、実施の形態１の変形例に係る半導体レーザ素子を示す断面図である。 図６は、実施の形態２に係る半導体レーザ装置を光出射側から見た場合を示す斜視図である。 図７は、実施の形態２に係る半導体レーザ装置を光出射側と反対側から見た場合を示す斜視図である。 図８は、実施の形態２に係るレーザモジュールを示す分解斜視図である。 図９は、実施の形態２に係る光学ホルダを示す斜視図である。 図１０は、実施の形態２の変形例に係る半導体レーザ装置を側方側から見た場合を示す斜視図である。 図１１は、実施の形態２の変形例に係る半導体レーザ装置を別の側方側から見た場合を示す斜視図である。

以下、図面を参照して、本開示の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下で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。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。本開示は、特許請求の範囲だけによって限定される。

なお、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、各図において縮尺等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対しては同一の符号を付しており、実質的に同一の構成に対する重複説明は省略又は簡略化する場合がある。

また、以下の実施の形態において、「上方」及び「下方」という用語は、絶対的な空間認識における上方向（鉛直上方）及び下方向（鉛直下方）を指すものではない。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あけて配置されて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。

また、本明細書及び図面において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、三次元直交座標系の三軸を示している。各実施の形態では、Ｚ軸方向を鉛直方向とし、Ｚ軸に垂直な方向（ＸＹ平面に平行な方向）を水平方向としている。また、以下で説明する実施の形態において、Ｚ軸正方向を上方と記載し、Ｚ軸負方向を下方と記載する場合がある。また、以下で説明する実施の形態において、半導体レーザ素子は、Ｙ軸正方向に向けてレーザ光を出射するとして説明する。以下で説明する実施の形態において、Ｙ軸正方向側を光出射側と記載する場合がある。

また、以下で説明する実施の形態において、「上面視」とは、半導体レーザ素子が載置される面の法線方向から当該面を見たときのことをいう。

（実施の形態１）
［構成］
図１は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１００を示す概略斜視図である。図２は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１００を示す分解斜視図である。

半導体レーザ装置１００は、レーザ光を出射するレーザ装置である。半導体レーザ装置１００は、例えば、対象物をレーザ加工する加工機器の光源として利用される。

半導体レーザ装置１００は、半導体レーザ素子１１０と、基台１２０と、光学部材１３０と、金属部材１４０と、接着剤１５０と、第１遮光部材１６０と、第２遮光部材１７０と、を備える。

半導体レーザ素子１１０は、レーザ光を出射する光源である。なお、半導体レーザ素子１１０が出射するレーザ光の波長は、任意に設定されてよい。本実施の形態では、半導体レーザ素子１１０は、中心波長が４５０ｎｍ以下の青色光から近紫外光程度の波長のレーザ光を出射する。

本実施の形態では、半導体レーザ素子１１０は、１つの発光点１１１を有し、発光点１１１からレーザ光を出射する。半導体レーザ素子１１０は、複数の発光点１１１を有する半導体レーザアレイ素子でもよい。

なお、半導体レーザ素子１１０に採用される材料は、特に限定されない。半導体レーザ素子１１０は、例えば、窒化ガリウム系の半導体素子である。

基台１２０は、半導体レーザ素子１１０が配置される台である。また、基台１２０には、接着剤１５０によって光学部材１３０が接着される。

基台１２０は、上部基台１２１と、下部基台１２２と、を備える。半導体レーザ素子１１０は、下部基台１２２に載置されている。また、下部基台１２２において、半導体レーザ素子１１０が載置される部分は、他部よりも低くなっている。半導体レーザ素子１１０は、上部基台１２１と下部基台１２２とに挟まれるように、基台１２０に支持されている。

なお、半導体レーザ素子１１０と上部基台１２１とは、接触していてもよいし、接触していなくてもよい。

また、上部基台１２１及び下部基台１２２に採用される材料は、特に限定されない。上部基台１２１及び下部基台１２２に採用される材料は、例えば、金属材料でもよいし、樹脂材料でもよいし、セラミック材料でもよい。

また、上部基台１２１及び下部基台１２２の形状は、それぞれ特に限定されない。本実施の形態では、上部基台１２１及び下部基台１２２は、それぞれ上面視で矩形である。

上部基台１２１と下部基台１２２とは、例えば、図示しないねじ等により互いに固定されている。

光学部材１３０は、半導体レーザ素子１１０が出射したレーザ光が透過する光学系である。光学部材１３０は、例えば、半導体レーザ素子１１０が出射したレーザ光の配光を制御する部材である。本実施の形態では、光学部材１３０は、レーザ光（より具体的には、レーザ光の速軸方向）をコリメートするコリメータレンズ（より具体的には、ＦＡＣ（Ｆａｓｔ Ａｘｉｓ Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ Ｌｅｎｓ））と、当該コリメータレンズによりコリメートされたレーザ光を当該レーザ光の光軸周りに９０°回転させる９０°像回転光学系（ＢＴ／Ｂｅａｍ Ｔｗｉｓｔｅｒ）とを有するＢＴＵ（Ｂｅａｍ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｌｅｎｓ Ｕｎｉｔ）である。例えば、ＢＴＵとしては、特開２０００－１３７１３９号公報に開示されている光学的光束変換器が例示される。例えば、コリメータレンズは、９０°像回転光学系よりも半導体レーザ素子１１０側に配置されている。半導体レーザ素子１１０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズにより速軸方向がコリメートされ、９０°像回転光学系によりレーザ光の光軸周りに９０°回転される。例えば、コリメータレンズと９０°像回転光学系とは、ガラス又は樹脂等により一体的に形成される。

なお、本実施の形態では、半導体レーザ装置１００は、光学部材１３０として１つのＢＴＵを備えるが、半導体レーザ装置１００が備える光学部材１３０の形状又は数等は、特に限定されない。

金属部材１４０は、光学部材１３０と接着して配置された金属製の部材である。金属部材１４０は、例えば、スパッタ法等を用いて光学部材１３０の表面に金属膜が形成されることで、光学部材１３０と接触して配置される。

金属部材１４０に採用される材料は、金属であればよく、特に限定されない。金属部材１４０には、例えば、レーザ光を反射する光反射性を有する金属材料が採用されるとよい。金属材料としては、銀、アルミニウム等が例示される。

接着剤１５０は、金属部材１４０と基台１２０とを接着する接着剤である。より具体的には、接着剤１５０は、金属部材１４０を介して光学部材１３０と基台１２０とを接着する。本実施の形態では、光学部材１３０の両端にそれぞれ配置された２つの金属部材１４０のそれぞれに配置されている。接着剤１５０は、金属部材１４０を介して光学部材１３０を基台１２０に接着させている。

２つの接着剤１５０は、光学部材１３０に対して対称に配置されている。本実施の形態では、２つの接着剤１５０は、上面視において（つまり、半導体レーザ素子１１０が載置されている基台１２０の面の法線方向から接着剤１５０を見た場合）、半導体レーザ素子１１０が出射するレーザ光の光軸に対して対称となる位置に配置されている。また、２つの接着剤１５０は、例えば、光学部材１３０に対して対称な位置で且つ同量で塗布されている。

接着剤１５０は、例えば、樹脂である。接着剤１５０は、例えば、熱硬化性樹脂でもよいし、熱可塑性樹脂でもよいし、紫外線硬化樹脂でもよい。本実施の形態では、接着剤１５０には、紫外線硬化樹脂が採用されている。

第１遮光部材１６０は、レーザ光を遮光する遮光性を有する部材である。例えば、第１遮光部材１６０は、光学部材１３０と半導体レーザ素子１１０との間に位置し、且つ、半導体レーザ素子１１０におけるレーザ光が出射される発光点１１１と接着剤１５０との間に位置する。

図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線における、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１００を示す断面図である。

このように、第１遮光部材１６０は、半導体レーザ素子１１０から出射されたレーザ光が接着剤１５０に照射されないように、半導体レーザ素子１１０と接着剤１５０との間に配置される。

第１遮光部材１６０は、遮光性を有していればよく、レーザ光を吸収する光吸収材でもよいし、レーザ光を反射する光反射材でもよい。本実施の形態では、第１遮光部材１６０は、レーザ光を吸収する黒色の部材である。

また、第１遮光部材１６０は、液状の樹脂が固化されることで形成されてもよいし、クッション又はゴム等の弾力性のある樹脂等からなる部材でもよい。例えば、第１遮光部材１６０は、接着剤１５０よりも弾性率が小さい。なお、第１遮光部材１６０と接着剤１５０との弾性率を比較する場合、接着剤１５０は、固化された状態における弾性率である。第１遮光部材１６０は、例えば、液状の状態における接着剤１５０よりも弾性率が大きく、且つ、当該液状の接着剤１５０が固化された状態における接着剤１５０よりも弾性率が小さい。

第１遮光部材１６０は、例えば、光学部材１３０と基台１２０とのそれぞれに接触して配置されている。ここで、光学部材１３０は、レーザ光の配光を適切に制御するために、位置精度よく基台１２０と接着される必要がある。接着剤１５０にて光学部材１３０を基台１２０に接着させる場合、光学部材１３０の位置が固定されていないために、接着剤１５０を固化する間に所望の位置からの位置ずれが発生する場合がある。さらに、接着剤１５０を固化した後では、光学部材１３０の基台に１２０に対する位置を変更できない。そこで、第１遮光部材１６０に接着剤１５０よりも弾性率が小さい、つまり、弾力性のある部材を採用する。これにより、接着剤１５０を固化する間において、光学部材１３０を第１遮光部材１６０に押し付けながら支持することで、光学部材１３０の所望の位置からの位置ずれを抑制できる。

なお、本実施の形態では、第１遮光部材１６０は、Ｚ軸方向に冤罪酢量に設けられているが、これに限らない。第１遮光部材１６０は、例えば、正面視した場合（本実施の形態では、Ｙ軸正方向側から半導体レーザ装置１００を見た場合）、環状に形成されていてもよいし、Ｕ字状に形成されていてもよい。

第２遮光部材１７０は、レーザ光を遮光する遮光性を有する部材である。第２遮光部材１７０は、接着剤１５０を覆うように配置されている。このように、接着剤１５０は、金属部材１４０と、第１遮光部材１６０と、第２遮光部材１７０とによって、周囲が囲まれている。

第２遮光部材１７０には、例えば、レーザ光を反射する光反射性を有する光反射材が採用されるとよい。第２遮光部材１７０は、例えば、銀、アルミニウム等の金属部材である。第２遮光部材１７０は、例えば、このような金属部材からなる粒子が分散された樹脂でもよい。第２遮光部材１７０は、接着剤１５０の表面に塗布された後で固化されることで、接着剤１５０を覆うように配置される。

［製造方法］
続いて、半導体レーザ装置１００の製造方法について説明する。

図４は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１００の製造方法を説明するための図である。

まず、半導体レーザ素子１１０を下部基台１２２に載置し、上部基台１２１で下部基台１２２とともに半導体レーザ素子を挟み込むことで、半導体レーザ素子１１０を基台に配置する。

次に、図４の（ａ）に示すように、金属部材１４０が配置された光学部材１３０の位置調整をした後に接着剤１５０で基台１２０と光学部材１３０とを接着する。

次に、図４の（ｂ）に示すように、液状の第１遮光部材１６０を基台１２０と光学部材１３０との間に流しいれて固化させる。

次に、図４の（ｃ）に示すように、第２遮光部材１７０を接着剤１５０の表面に塗布する。

これにより、半導体レーザ装置１００は、製造される。

なお、例えば、第１遮光部材１６０がゴム等の弾力性を有する固形部材である場合、第１遮光部材１６０を光学部材１３０に取り付け、金属部材１４０が配置された光学部材１３０の位置調整をし、接着剤１５０で基台１２０と光学部材１３０とを接着する。

［効果等］
以上説明したように、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１００は、半導体レーザ素子１１０と、半導体レーザ素子１１０が配置された基台１２０と、半導体レーザ素子１１０が出射したレーザ光が透過する光学部材１３０と、光学部材１３０と接着して配置された金属部材１４０と、金属部材１４０と基台１２０とを接着する樹脂である接着剤１５０と、を備える。

これによれば、金属部材１４０によって、光学部材１３０を通過するレーザ光が接着剤１５０に照射されることが抑制され得る。そのため、半導体レーザ装置１００によれば、光学部材１３０を基台１２０に接着する接着剤１５０の劣化を抑制できる。

また、例えば、半導体レーザ装置１００は、さらに、光学部材１３０と半導体レーザ素子１１０との間に位置し、且つ、半導体レーザ素子１１０におけるレーザ光が出射される発光点１１１と接着剤１５０との間に位置する第１遮光部材１６０を備える。

これによれば、第１遮光部材１６０によって、半導体レーザ素子１１０から出射されたレーザ光が接着剤１５０に直接照射されることが抑制され得る。そのため、このように構成によれば、光学部材１３０を基台１２０に接着する接着剤１５０の劣化をさらに抑制できる。

また、例えば、第１遮光部材１６０は、接着剤１５０よりも弾性率が小さい。

これにより、接着剤１５０を固化する最中において、光学部材１３０を第１遮光部材１６０に押し付けながら支持することで、光学部材１３０の所望の位置からの位置ずれを抑制できる。

また、例えば、半導体レーザ装置１００は、さらに、接着剤１５０を覆う第２遮光部材１７０を備える。

これによれば、外光、及び、半導体レーザ装置１００の周囲に位置する反射体等によって反射されたレーザ光が接着剤１５０に照射されることが抑制され得る。このように構成によれば、光学部材１３０を基台１２０に接着する接着剤１５０の劣化をさらに抑制できる。

（実施の形態１の変形例）
続いて、実施の形態１の変形例に係る半導体レーザ装置について説明する。

なお、実施の形態１の変形例に係る半導体レーザ装置の説明においては、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１００と実質的に同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を一部簡略化又は省略する場合がある。

図５は、実施の形態１の変形例に係る半導体レーザ装置１００ａを示す断面図である。なお、図５は、図３に対応する断面を示す断面図である。

半導体レーザ装置１００ａは、半導体レーザ素子１１０と、基台１２０と、光学部材１３０ａと、金属部材１４０ａと、接着剤１５０ａと、を備える。

光学部材１３０ａは、半導体レーザ素子１１０が出射したレーザ光が透過する光学系である。光学部材１３０ａは、例えば、半導体レーザ素子１１０が出射したレーザ光の配光を制御する部材である。本実施の形態では、光学部材１３０ａは、レーザ光（より具体的には、レーザ光の速軸方向）をコリメートするコリメータレンズと、当該コリメータレンズによりコリメートされたレーザ光を当該レーザ光の光軸周りに９０°回転させる９０°像回転光学系とを有するＢＴＵである。

光学部材１３０ａは、半導体レーザ素子１１０と対向する面（対向面１３３）に凹部１３４を有する。本実施の形態では、凹部１３４は、上面視で光学部材１３０の対向面１３３側の両端も形成された切り欠きである。金属部材１４０ａ及び接着剤１５０ａは、凹部１３４に配置される。

接着剤１５０ａは、金属部材１４０ａを介して光学部材１３０ａと基台１２０とを接着する接着剤である。本実施の形態では、光学部材１３０ａの両端に形成された凹部１３４のそれぞれ配置された２つの金属部材１４０ａのそれぞれに接着して配置されている。接着剤１５０ａは、金属部材１４０ａを介して光学部材１３０ａを基台１２０に接着させている。

２つの接着剤１５０ａは、光学部材１３０ａに対して対称に配置されている。本実施の形態では、２つの接着剤１５０ａは、上面視において、半導体レーザ素子１１０が出射するレーザ光の光軸に対して対称となる位置に配置されている。

接着剤１５０ａに採用される材料は、特に限定されない。接着剤１５０ａは、例えば、熱硬化性樹脂でもよいし、熱可塑性樹脂でもよいし、紫外線硬化樹脂でもよい。本実施の形態では、接着剤１５０ａには、紫外線硬化樹脂が採用されている。

接着剤１５０ａがレーザ光に照射されにくくするためには、半導体レーザ装置１００ａの周囲に位置する物体からの反射光、及び、半導体レーザ素子１１０からの直接光が照射されにくくすればよい。つまり、接着剤１５０ａがレーザ光に照射されにくくするためには、接着剤１５０ａの正面視及び側面視（本実施の形態では、Ｘ軸方向から見た場合）の面積を小さくするとよい。そこで、凹部１３４に接着剤１５０ａの少なくとも一部が配置されることで、凹部１３４がない場合と比較して、正面視及び側面視で接着剤１５０ａが配置される範囲を増やすことなく、接着剤１５０ａの光学部材１３０ａとの接着面積を増やすことができる。これにより、接着剤１５０ａの劣化を抑制し、且つ、基台１２０と光学部材１３０ａとを剥がれにくくできる。

金属部材１４０ａは、光学部材１３０ａと接着して配置された金属製の部材である。金属部材１４０ａは、例えば、スパッタ法等を用いて光学部材１３０ａの凹部１３４に金属膜が形成されることで、光学部材１３０ａと接触して配置される。

接着剤１５０ａは、金属部材１４０ａを介して光学部材１３０ａと基台１２０とを接着する接着剤である。本実施の形態では、光学部材１３０ａの凹部１３４にそれぞれ配置された２つの金属部材１４０ａのそれぞれに配置されている。このように、接着剤１５０ａの少なくとも一部は、凹部１３４に配置されている。接着剤１５０ａは、金属部材１４０ａを介して光学部材１３０ａを基台１２０に接着させている。

２つの接着剤１５０ａは、上面視において、半導体レーザ素子１１０が出射するレーザ光の光軸に対して対称となる位置に配置されている。また、２つの接着剤１５０ａは、例えば、同量で塗布されている。

（実施の形態２）
続いて、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。

なお、実施の形態２に係る半導体レーザ装置の説明においては、実施の形態１に係る半導体レーザ装置１００と実質的に同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を一部簡略化又は省略する場合がある。

図６は、実施の形態２に係る半導体レーザ装置１００ｂを光出射側から見た場合を示す斜視図である。図７は、実施の形態２に係る半導体レーザ装置１００ｂを光出射側と反対側から見た場合を示す斜視図である。

半導体レーザ装置１００ｂは、レーザモジュール２１０と、光学ホルダ１８０と、光学部材１３０ｂと、接着剤１５０ｂと、第３遮光部材２００と、を備える。

図８は、実施の形態２に係るレーザモジュール２１０を示す分解斜視図である。

レーザモジュール２１０は、レーザ光を出射するモジュールである。レーザモジュール２１０は、半導体レーザ素子１１０と、基台１２０ａと、サブマウント２２０と、ねじ２３０、２３１と、を備える。

基台１２０ａは、半導体レーザ素子１１０が配置される台である。本実施の形態では、半導体レーザ素子１１０は、サブマウント２２０を介して基台１２０ａ（より具体的には、下部基台１２２ａ）に載置されている。

下部基台１２２ａには、孔部２４０、２４１が設けられている。また、上部基台１２１ａには、孔部２４０、２４１に対応する位置に貫通孔が設けられている。当該貫通孔には、ねじ２３０、２３１が配置されている。ねじ２３０、２３１は、孔部２４０、２４１と螺合されている。具体的には、ねじ２３０は、孔部２４０と螺合されている。また、ねじ２３１は、孔部２４１と螺合されている。

これにより、上部基台１２１ａと下部基台１２２ｂとは、固定されている。

サブマウント２２０は、半導体レーザ素子１１０が載置され、基台１２０ａに載置される部材である。サブマウント２２０は、半導体レーザ素子１１０の放熱性を高める役割を担う。また、サブマウント２２０は、半導体レーザ素子１１０と基台１２０ａとの熱膨張率の差により半導体レーザ素子１１０が破壊されることを抑制する。サブマウント２２０に採用される材料は、特に限定されない。サブマウント２２０に採用される材料は、例えば、セラミック材料等である。

図９は、実施の形態２に係る光学ホルダ１８０を示す斜視図である。

光学ホルダ１８０は、光学部材１３０ｂを支持するための支持部材である。光学部材１３０ｂは、光学ホルダ１８０によって、半導体レーザ素子１１０と相対的な位置が移動しないように固定されている。光学ホルダ１８０は、支持部１８１と、支持部１８１から連続して設けられたアーム部１８２と、支持部１８１にねじにより固定されたばね１９０と、を備える。

支持部１８１は、光学部材１３０ｂを固定するための固定部である。本実施の形態では、ばね１９０により光学部材１３０ｂ（より具体的には、光学部材１３０ｂが備えるタブ１３１）が支持部１８１に押し付けられることで、光学部材１３０ｂは、光学ホルダ１８０に固定されている。また、光学部材１３０ｂ（より具体的には、ＢＴＵ１３２）は、ばね１９０により下面が支持されている。

ばね１９０は、光学部材１３０ｂを支持部１８１に固定するための板ばねである。ばね１９０は、長尺であり、長手方向の両端がねじにより支持部１８１に固定されている。

アーム部１８２は、支持部１８１から連続して設けられており、支持部１８１を基台１２０ａに固定するための部材である。本実施の形態では、支持部１８１及びアーム部１８２は、一体的に形成されている。光学ホルダ１８０は、２つのアーム部１８２を備える。

２つのアーム部１８２は、半導体レーザ装置１００ｂを上面視した場合に、長尺な支持部１８１の両端から、レーザモジュール２１０の側方を通過しレーザモジュール２１０の後方まで延在している。具体的には、図７に示すように、２つのアーム部１８２のそれぞれの端部は、レーザモジュール２１０の後方（つまり、レーザ光が出射される側とは反対側）で基台１２０ａ（より具体的には、下部基台１２２ａの上面）に接着剤１５０ｂで固定されている。

接着剤１５０ｂは、光学ホルダ１８０と、基台１２０ａとを接着する接着剤である。本実施の形態では、光学ホルダ１８０が備える２つのアーム部１８２のそれぞれの端部に配置されている。

接着剤１５０ｂに採用される材料は、特に限定されない。接着剤１５０ｂは、例えば、熱硬化性樹脂でもよいし、熱可塑性樹脂でもよいし、紫外線硬化樹脂でもよい。

レーザモジュール２１０におけるレーザ光が出射される側とは反対側に接着剤１５０ｂが位置することで、接着剤１５０ｂには、レーザ光が照射されにくくなっている。そのため、接着剤１５０ｂは、レーザ光により劣化しにくい。

第３遮光部材２００は、接着剤１５０ｂを覆う遮光性を有する部材である。第３遮光部材によって、接着剤１５０ｂには、レーザ光がさらに照射されにくくなる。第３遮光部材２００は、遮光性を有していればよく、レーザ光を吸収する光吸収材でもよいし、レーザ光を反射する光反射材でもよい。第３遮光部材２００は、レーザ光を吸収する黒色の部材でもよいし、レーザ光を反射する金属板でもよい。

光学部材１３０ｂは、タブ１３１と、ＢＴＵ１３２と、を備える。

タブ１３１は、ＢＴＵ１３２を光学ホルダ１８０に支持するために支持部材である。タブ１３１とＢＴＵ１３２とは、接着剤等により接着されている。タブ１３１に採用される材料は、特に限定されない。タブ１３１に用いられる材料は、例えば、金属でもよいし、樹脂でもよいし、ガラスでもよい。

ＢＴＵ１３２は、レーザ光（より具体的には、レーザ光の速軸方向）をコリメートするコリメータレンズと、当該コリメータレンズによりコリメートされたレーザ光を当該レーザ光の光軸周りに９０°回転させる９０°像回転光学系とを有するＢＴＵである。

なお、タブ１３１とＢＴＵ１３２とは、一体的に形成されていてもよい。

（実施の形態２の変形例）
続いて、実施の形態２の変形例に係る半導体レーザ装置について説明する。

なお、実施の形態２の変形例に係る半導体レーザ装置の説明においては、実施の形態２に係る半導体レーザ装置１００ｂと実質的に同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を一部簡略化又は省略する場合がある。

図１０は、実施の形態２の変形例に係る半導体レーザ装置１００ｃを側方側から見た場合を示す斜視図である。図１１は、実施の形態２の変形例に係る半導体レーザ装置１００ｃを別の側方側から見た場合を示す斜視図である。

半導体レーザ装置１００ｃは、レーザモジュール２１０ａと、光学ホルダ１８０ａと、接着剤１５０ｃと、を備える。

レーザモジュール２１０ａは、基台１２０ｂを備える。基台１２０ｂが備える下部基台１２２ｂには、溝部１２３が設けられている。本実施の形態では、下部基台１２２ｂの後方側の両側面に、それぞれ１つずつ溝部１２３が設けられている。

光学ホルダ１８０ａが備えるアーム部１８２ａは、支持部１８１から連続して設けられており、支持部１８１を基台１２０ｂに固定する。本実施の形態では、支持部１８１及びアーム部１８２ａは、一体的に形成されている。光学ホルダ１８０ａは、２つのアーム部１８２ａを備える。

２つのアーム部１８２ａは、半導体レーザ装置１００ｂを上面視した場合に、長尺な支持部１８１の両端から、レーザモジュール２１０の後方側の側方まで延在している。具体的には、図１１に示すように、２つのアーム部１８２ａのそれぞれの端部は、溝部１２３に嵌合している。また、当該端部はそれぞれ、接着剤１５０ｃによって溝部１２３で固定されている。

接着剤１５０ｃは、光学ホルダ１８０ａと、基台１２０ｂとを接着する接着剤である。本実施の形態では、光学ホルダ１８０ａが備える２つのアーム部１８２のそれぞれの端部、言い換えると、２つの溝部１２３のそれぞれに配置されている。

接着剤１５０ｃに採用される材料は、特に限定されない。接着剤１５０ｃは、例えば、熱硬化性樹脂でもよいし、熱可塑性樹脂でもよいし、紫外線硬化樹脂でもよい。

これにより、接着剤１５０ｃは、溝部１２３に囲まれて位置しているために、レーザ光に照射されにくくなっている。

（その他の実施の形態）
以上、本開示の実施の形態に係る半導体レーザ装置について、実施の形態及び各変形例に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態及び各変形例に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を各実施の形態に施したもの、又は、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

例えば、半導体レーザ装置は、上部基台と下部基台との間に電気的絶縁性を有する絶縁シートを備えてもよい。

本開示の半導体レーザ装置は、例えば、レーザ加工に用いられる加工装置の光源として利用される。

１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ 半導体レーザ装置
１１０ 半導体レーザ素子
１１１ 発光点
１２０、１２０ａ、１２０ｂ 基台
１２１、１２１ａ 上部基台
１２２、１２２ａ、１２２ｂ 下部基台
１２３ 溝部
１３０、１３０ａ、１３０ｂ 光学部材
１３１ タブ
１３２ ＢＴＵ
１３３ 対向面
１３４ 凹部
１４０、１４０ａ 金属部材
１５０、１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ 接着剤
１６０ 第１遮光部材
１７０ 第２遮光部材
１８０、１８０ａ 光学ホルダ
１８１ 支持部
１８２、１８２ａ アーム部
１９０ ばね
２００ 第３遮光部材
２１０、２１０ａ レーザモジュール
２２０ サブマウント
２３０、２３１ ねじ
２４０、２４１ 孔部

Claims (3)

1. 半導体レーザ素子と、
   前記半導体レーザ素子が配置された基台と、
   前記半導体レーザ素子が出射したレーザ光が透過する光学部材と、
   前記光学部材と接着して配置された金属部材と、
   前記金属部材と前記基台とを接着する樹脂である接着剤と、
   前記光学部材と前記半導体レーザ素子との間に位置し、且つ、前記半導体レーザ素子における前記レーザ光が出射される発光点と前記接着剤との間に位置する第１遮光部材と、を備え、
   前記第１遮光部材の弾性率は、固化後の前記接着剤の弾性率より小さい
   半導体レーザ装置。
2. さらに、前記接着剤を覆う第２遮光部材を備える
   請求項１に記載の半導体レーザ装置。
3. 前記光学部材は、前記半導体レーザ素子と対向する面に凹部を有し、
   前記金属部材及び前記接着剤は、前記凹部に位置する
   請求項１又は２に記載の半導体レーザ装置。

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