JPH0443692A - 短波長レーザ光源およびその実装方法 - Google Patents
短波長レーザ光源およびその実装方法Info
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- JPH0443692A JPH0443692A JP2151997A JP15199790A JPH0443692A JP H0443692 A JPH0443692 A JP H0443692A JP 2151997 A JP2151997 A JP 2151997A JP 15199790 A JP15199790 A JP 15199790A JP H0443692 A JPH0443692 A JP H0443692A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
-
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
- H01S5/0092—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping for nonlinear frequency conversion, e.g. second harmonic generation [SHG] or sum- or difference-frequency generation outside the laser cavity
-
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- H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
- H01S5/02325—Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は半導体レーザを用いて小型光学モノニールを構
成し利用する分野において有効な短波長レーザ光源に関
するものである。
成し利用する分野において有効な短波長レーザ光源に関
するものである。
従来の技術
最近、半導体レーザの進展とともに安定でかつ安価な小
型光学系モジュールで十M成されたレーザ光源か出現し
たした。これを用いて、例えばコンバク]・ディスク、
光通信用半導体レーザモジュール、更に、LiNbO3
を用いた光導波路型波長変換素子(SHG)を実装した
短波長光源の開発がなされている。
型光学系モジュールで十M成されたレーザ光源か出現し
たした。これを用いて、例えばコンバク]・ディスク、
光通信用半導体レーザモジュール、更に、LiNbO3
を用いた光導波路型波長変換素子(SHG)を実装した
短波長光源の開発がなされている。
第4図に従来のL i N b O3基板の非線形光学
効果を利用して半導体レーザの半分の波長の光を取り出
す波長変換素子である半導体ブルーレーザ(以下B L
、 Sと記す)の構成図を示す。1はアルミ等の金属か
らなるモジュール基体、2は赤外半導体レーザ、3はコ
リメータレンズ、4は1/2彼長板 5はフォーカスレ
ンズ、 6は光導波路7が形成されたLiNbO3基乱
光導波路7の寸法は連木 深さ約0. 4μ爪 締約
2μ爪 長さ20mmであも 一般に 前記基板6とモ
ジュール基体1との接続はUV硬化樹脂31で接着によ
って貼り付けられも 本図においてフランジ30に実装
された半導体レーザ2よりTEモードで出射された光は
コリメータレンズ3によって集光されて平行光になり、
1/2波長板4でTMモードに変換される。フォーカ
スレンズ5でレーザ光を絞り光導波路7に入射されも
この光導波路7を通過中に非線形光学効果によって半分
の波長に変換され 例えば半導体レーザ光の波長が84
0nmの場合、420nmのSHG光8がチェレンコブ
放射の形で出射されも 発明が解決しようとする課題 ところで、上記のような構成でモジュールを組んだ暇
第1の課題としてUV硬化樹脂等の接着材31で固定し
ているた教 樹脂特有の温度に依存した不規則な動きが
生じる。また金属製モジュール基体1と基板6との間で
、それぞれの材質特有の熱膨張係数やヤング率の違いか
ら熱歪みが発生して、光導波路7が微妙に変動するため
レンズ5によって絞られたレーザ光のビームスポット位
置が変化するという光軸ずれが生じも その結果温度に
よりSHG光出力の変動が発生するという大きな問題が
ある。例えば アルミ製モジュール基体1について、室
温から±10℃の変化に対してSHG出力は約50%程
度低下ずム 第2の課題として従来において(主 同一基体上に半導
体レーサミ レンズ系、ならびにT、、1NbO*基板
等の部品を実装していも そのた敢 光軸合わせに関し
て、半導体レーザをXYM、 レンズ系でZ軸を調整
する方法をとっているた八 モジュール部品の加工精度
および組立時の各部品の位置合わせ精度が厳しくなると
いう問題がある。
効果を利用して半導体レーザの半分の波長の光を取り出
す波長変換素子である半導体ブルーレーザ(以下B L
、 Sと記す)の構成図を示す。1はアルミ等の金属か
らなるモジュール基体、2は赤外半導体レーザ、3はコ
リメータレンズ、4は1/2彼長板 5はフォーカスレ
ンズ、 6は光導波路7が形成されたLiNbO3基乱
光導波路7の寸法は連木 深さ約0. 4μ爪 締約
2μ爪 長さ20mmであも 一般に 前記基板6とモ
ジュール基体1との接続はUV硬化樹脂31で接着によ
って貼り付けられも 本図においてフランジ30に実装
された半導体レーザ2よりTEモードで出射された光は
コリメータレンズ3によって集光されて平行光になり、
1/2波長板4でTMモードに変換される。フォーカ
スレンズ5でレーザ光を絞り光導波路7に入射されも
この光導波路7を通過中に非線形光学効果によって半分
の波長に変換され 例えば半導体レーザ光の波長が84
0nmの場合、420nmのSHG光8がチェレンコブ
放射の形で出射されも 発明が解決しようとする課題 ところで、上記のような構成でモジュールを組んだ暇
第1の課題としてUV硬化樹脂等の接着材31で固定し
ているた教 樹脂特有の温度に依存した不規則な動きが
生じる。また金属製モジュール基体1と基板6との間で
、それぞれの材質特有の熱膨張係数やヤング率の違いか
ら熱歪みが発生して、光導波路7が微妙に変動するため
レンズ5によって絞られたレーザ光のビームスポット位
置が変化するという光軸ずれが生じも その結果温度に
よりSHG光出力の変動が発生するという大きな問題が
ある。例えば アルミ製モジュール基体1について、室
温から±10℃の変化に対してSHG出力は約50%程
度低下ずム 第2の課題として従来において(主 同一基体上に半導
体レーサミ レンズ系、ならびにT、、1NbO*基板
等の部品を実装していも そのた敢 光軸合わせに関し
て、半導体レーザをXYM、 レンズ系でZ軸を調整
する方法をとっているた八 モジュール部品の加工精度
および組立時の各部品の位置合わせ精度が厳しくなると
いう問題がある。
課題を解決するための手段
本発明(よ モジュール基体とLiNbO5等の非線形
光学効果を有する基板間に発生する熱膨張等による熱歪
みを緩和するた敢 基板表面もしくは基板側面を金もし
くはIn等の金属で蒸着またはメッキを施し 金属を付
着させた基板表面とモジュール基体とをレーザ溶接等で
固定するものである。
光学効果を有する基板間に発生する熱膨張等による熱歪
みを緩和するた敢 基板表面もしくは基板側面を金もし
くはIn等の金属で蒸着またはメッキを施し 金属を付
着させた基板表面とモジュール基体とをレーザ溶接等で
固定するものである。
更に本発明では 組立時の各部品の位置合わせ精度に関
しては 半導体レーザとレーザ光を集光するレンズ系を
実装する第1のモジュールと、 LiNbos等の非線
形光学効果を有する基板を実装する第2のモジュールに
分離し レンズ系によって集光されたレーザ光に対して
第2のモジュ一ルをxYz軸および回転軸を調整して光
軸合わせを行うことのできる構造を得るものであム作用 本発明によれは モジュール基体と非線形光学効果を有
する基板間を金属で接続するため熱による歪みは緩和さ
れ 温度に対して安定なSHG出力かえられ7,1.
X 非線形光学効果を有する基板を保持するモジ
ュールが分離されているたべ半導体レーザ光を容易に捕
捉できるため光軸合わせの時間を短縮することが可能と
なム 実施例 (実施例1) 本発明の実施例について第1図を用いて説明ずも ここ
で使用する番号において従来例の第4図と共通のものは
同一にしである。第1図において従来例と異なる点はl
−1Nb03基板6とモンユル基体1の間をIn半田材
50等の金属で接続している点にある。この場合にはL
iNbO3基板6表面はI nを真空蒸着もしくはメッ
キで2〜3μm堆積し 更にモジュール基体1の基板6
を設置する表面にもI nもしくは金を堆積1.、YA
Gレザ溶接機によって溶接するという実装方法をとれば
よしも 本構造においては 基板6表面とモジュール基
体1間の接着部において金属を接着材として用いている
たぬ 接着材を薄くすることが可能となり、接着材によ
る歪みの効果や樹脂等でみられる吸水性による温度に起
因した微量な動きに対して安定化がはかれる。
しては 半導体レーザとレーザ光を集光するレンズ系を
実装する第1のモジュールと、 LiNbos等の非線
形光学効果を有する基板を実装する第2のモジュールに
分離し レンズ系によって集光されたレーザ光に対して
第2のモジュ一ルをxYz軸および回転軸を調整して光
軸合わせを行うことのできる構造を得るものであム作用 本発明によれは モジュール基体と非線形光学効果を有
する基板間を金属で接続するため熱による歪みは緩和さ
れ 温度に対して安定なSHG出力かえられ7,1.
X 非線形光学効果を有する基板を保持するモジ
ュールが分離されているたべ半導体レーザ光を容易に捕
捉できるため光軸合わせの時間を短縮することが可能と
なム 実施例 (実施例1) 本発明の実施例について第1図を用いて説明ずも ここ
で使用する番号において従来例の第4図と共通のものは
同一にしである。第1図において従来例と異なる点はl
−1Nb03基板6とモンユル基体1の間をIn半田材
50等の金属で接続している点にある。この場合にはL
iNbO3基板6表面はI nを真空蒸着もしくはメッ
キで2〜3μm堆積し 更にモジュール基体1の基板6
を設置する表面にもI nもしくは金を堆積1.、YA
Gレザ溶接機によって溶接するという実装方法をとれば
よしも 本構造においては 基板6表面とモジュール基
体1間の接着部において金属を接着材として用いている
たぬ 接着材を薄くすることが可能となり、接着材によ
る歪みの効果や樹脂等でみられる吸水性による温度に起
因した微量な動きに対して安定化がはかれる。
第2図はLiNbO5基板6の側面にInもしくは金を
堆積させてモジュール基体1と溶接した実装方法の例を
示机 この実装方法の特徴は前記実施例においてはI、
1Nbos基板6表面に金属を堆積させている爪 光導
波路7表面を避けて堆積させる必要があり、金属を堆積
させる工程が複雑になるという欠点かあも しかし 本
実施例では基板6側面に金属を堆積させるた八 光導波
路7に対する影響は無視できるという特徴を有していも 砥 実施例に非線形光学材料にLiNb0*を用いて説
明した力(その他K T P、 K N b O*、
B BO等の材料を用いても有用であることはいう
までもなし−更4Q 基板とモジュールの固定金属に
Inや金を用いて説明した力丈 その他Inの合金系お
よび金の合金系を用いても有用であム(実施例2) 次番へ 第2の実施例について第3図(a)、 (b)
を用いて説明すも 第3図(a)はその断面構造を、
(b)は斜視図を示す。第4図の従来例と異なる点は
半導体レーザ2とレンズ系3、4.5を実装するモジュ
ール20とLiNbO3基板6を実装するモジュール2
1が分離されている点にあa 本実施例の組立方法につ
いて説明ずもまず、モジュール20の基板1′にレンズ
系3.4、5を挿入し固定した後、半導体レーザ2をX
Y軸精粗調整て固定すも 次に 半導体レーザを動作さ
せながら所望のSHG出力が得られるようにモジュール
21をXYZ軸および回転軸を調整り、In半田材60
をYAGレーザ溶接機によって溶融させてモジュール2
0、21の間を溶接固定すム または半導体レーザ2を
XY軸精粗調整後、レンズ3もしくは5でZ軸調整で焦
点位置合わせを行った抵 モジュール21をXY軸およ
び回転軸を調整して所望のSHG出力をえるようにモジ
ュール20,21の間を溶接固定すム従来および実施例
1の方法ではレーザ光の光導波路7への入射位置精度が
非常に厳しく微妙なた敢 半導体レーザ2のXY軸調整
とレンズ系3.5のZ軸調整(焦点距離合わせ)を繰り
返し行う必要があっ九 しかし 本実施例2の方法では
半導体レーザ2のXY軸精粗調整後、LiNb0s6の
みを調整するだけでよいた八 光軸合わせに対して容易
になり光軸合わせの時間短縮が実現可能となも 発明の効果 本発明によれば 第1に熱的に安定なS HG出力の得
られる短波長レーザ光源が可能となム 第2に従来に比
べ実装組立時間の大幅な短縮が図れも
堆積させてモジュール基体1と溶接した実装方法の例を
示机 この実装方法の特徴は前記実施例においてはI、
1Nbos基板6表面に金属を堆積させている爪 光導
波路7表面を避けて堆積させる必要があり、金属を堆積
させる工程が複雑になるという欠点かあも しかし 本
実施例では基板6側面に金属を堆積させるた八 光導波
路7に対する影響は無視できるという特徴を有していも 砥 実施例に非線形光学材料にLiNb0*を用いて説
明した力(その他K T P、 K N b O*、
B BO等の材料を用いても有用であることはいう
までもなし−更4Q 基板とモジュールの固定金属に
Inや金を用いて説明した力丈 その他Inの合金系お
よび金の合金系を用いても有用であム(実施例2) 次番へ 第2の実施例について第3図(a)、 (b)
を用いて説明すも 第3図(a)はその断面構造を、
(b)は斜視図を示す。第4図の従来例と異なる点は
半導体レーザ2とレンズ系3、4.5を実装するモジュ
ール20とLiNbO3基板6を実装するモジュール2
1が分離されている点にあa 本実施例の組立方法につ
いて説明ずもまず、モジュール20の基板1′にレンズ
系3.4、5を挿入し固定した後、半導体レーザ2をX
Y軸精粗調整て固定すも 次に 半導体レーザを動作さ
せながら所望のSHG出力が得られるようにモジュール
21をXYZ軸および回転軸を調整り、In半田材60
をYAGレーザ溶接機によって溶融させてモジュール2
0、21の間を溶接固定すム または半導体レーザ2を
XY軸精粗調整後、レンズ3もしくは5でZ軸調整で焦
点位置合わせを行った抵 モジュール21をXY軸およ
び回転軸を調整して所望のSHG出力をえるようにモジ
ュール20,21の間を溶接固定すム従来および実施例
1の方法ではレーザ光の光導波路7への入射位置精度が
非常に厳しく微妙なた敢 半導体レーザ2のXY軸調整
とレンズ系3.5のZ軸調整(焦点距離合わせ)を繰り
返し行う必要があっ九 しかし 本実施例2の方法では
半導体レーザ2のXY軸精粗調整後、LiNb0s6の
みを調整するだけでよいた八 光軸合わせに対して容易
になり光軸合わせの時間短縮が実現可能となも 発明の効果 本発明によれば 第1に熱的に安定なS HG出力の得
られる短波長レーザ光源が可能となム 第2に従来に比
べ実装組立時間の大幅な短縮が図れも
第1@ 第2図は本発明の第1の実施例の短波長レーザ
光源の断面構造図および斜視図 第3図(a)、 (b
)は本発明の第2の実施例の短波長レーザ光源の断面構
造図および斜視奥 第4図は従来の光源の断面構造図で
あa 1・・・モジュール塞化 6・・・LiNb0*基板7
・・・光導波路50、60・・・半田材。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 他1名第 l シ1 第 図 第 図
光源の断面構造図および斜視図 第3図(a)、 (b
)は本発明の第2の実施例の短波長レーザ光源の断面構
造図および斜視奥 第4図は従来の光源の断面構造図で
あa 1・・・モジュール塞化 6・・・LiNb0*基板7
・・・光導波路50、60・・・半田材。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 他1名第 l シ1 第 図 第 図
Claims (3)
- (1)半導体レーザと、前記レーザ光を集光するレンズ
と、光導波路を形成した非線形光学効果を有する基板を
具備した短波長レーザ光源のモジュールにおいて、前記
基板と前記モジュールの基体を金属で接着することを特
徴とする短波長レーザ光源の実装方法。 - (2)光導波路を形成した非線形光学効果を有する基板
をメッキもしくは真空蒸着で金属を堆積させ、モジュー
ルの基体をレーザ溶接で接着することを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の短波長レーザ光源の実装方法。 - (3)半導体レーザと前記レーザ光を集光するレンズを
具備した第1のモジュールと非線形光学効果を有する基
板を具備した第2のモジュールからなり、前記第1のモ
ジュールと前記第2のモジュールが金属溶接で接続され
ていることを特徴とする短波長レーザ光源。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2151997A JPH0443692A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 短波長レーザ光源およびその実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2151997A JPH0443692A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 短波長レーザ光源およびその実装方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0443692A true JPH0443692A (ja) | 1992-02-13 |
Family
ID=15530811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2151997A Pending JPH0443692A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 短波長レーザ光源およびその実装方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0443692A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6327079A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-02-04 | アモコ・コ−ポレ−ション | オプテイカル ポンピング レ−ザ− |
JPS6327080A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-02-04 | アモコ・コ−ポレ−ション | 固体レ−ザならびに同レ−ザを製作するための方法 |
JPH0290114A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-29 | Hitachi Ltd | 半導体レーザモジュール |
-
1990
- 1990-06-11 JP JP2151997A patent/JPH0443692A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6327079A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-02-04 | アモコ・コ−ポレ−ション | オプテイカル ポンピング レ−ザ− |
JPS6327080A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-02-04 | アモコ・コ−ポレ−ション | 固体レ−ザならびに同レ−ザを製作するための方法 |
JPH0290114A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-29 | Hitachi Ltd | 半導体レーザモジュール |
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