[发明专利]半导体激光器激励固体激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过半导体激光器进行激励的固体激光器，特别是涉及利用平面波导型固体激光器元件的半导体激光器激励固体激光器的模块结构。

背景技术

以往，作为获得高输出的激光器，已知使用添加了钕等稀土族元素的YVO₄、YAG这样的光学材料的固体激光器（SSL：Solid State Laser）。近年来，为了实现小型且高效，作为激励光源使用了半导体激光器（LD）的半导体激光器激励固体激光器成为主流。另外，为了获得高输出，在激励用半导体激光器中使用在与光轴正交的方向上排列多个半导体激光器而成的半导体激光器阵列（LD阵列）的情况多。

半导体激励固体激光器除了加工用途之外，还通过使用了非线性光学元件的2次谐波产生（SHG：Second Harmonic Generation）而设为固体激光器波长的一半波长由此获得可见光，因此还作为显示器用光源而使用。

半导体激励固体激光器的模块由LD元件、固体激光器元件、冷却这些元件的散热器、用于缓和LD元件以及固体激光器元件与散热器之间的线性膨胀应力的子固定架（sub-mount）等构成。另外，为了使从LD元件输出的激光与固体激光器元件耦合，进行固体激光器振荡时的横模控制，而配置了在LD元件与固体激光器元件之间配置的耦合透镜的情况多。（例如专利文献1）

另一方面，提出了如下方法：将固体激光器元件设为平面型波导构造来控制波导厚度方向的横模、即垂直横模，根据在固体激光器元件内产生的热透镜效应来控制波导的宽度方向的横模、即水平横模，从而弃用耦合透镜来实现更小型的半导体激光器激励固体激光器模块。（例如专利文献2）

专利文献1是在固体激光器元件中不使用波导构造而是通过耦合透镜实现了激光的横模抑制的例子。专利文献2以及专利文献3是如下例子：将固体激光器元件设为平面型波导构造来控制激光的垂直横模，并且通过将固体激光器元件配置在设置了条纹状的凹凸的子固定架上而在波导内产生以激光吸收为发热源的温度分布，从而进行激光的水平横模控制。

专利文献1：日本特开平11-177167号公报

专利文献2：国际公开WO2006/103767号

专利文献3：国际公开WO2009/116131号

发明内容

然而，在如专利文献2那样在固体激光器元件中使用平面型波导、且不具备耦合透镜的情况下，如果要获得足够的耦合效率，则需要对LD元件的发光点与固体激光器元件的波导位置高精度地进行定位。在专利文献2中，将LD元件以及固体激光器元件作为设置于各自的子固定架、散热器的子模块而预先构成。由于需要将这些子模块彼此进行了定位调整之后通过粘接等方法来进行接合固定，因此存在部件数量以及组装工时增大这样的问题点。

本发明是为了解决如上所述的课题而作出的，其目的在于提供一种半导体激光器激励固体激光器模块，在使用具备平面型波导的固体激光器元件而构成的半导体激光器激励固体激光器中，不采用子模块构造而能够容易进行LD元件与固体激光器元件之间的定位并且获得高的耦合效率。

本发明的半导体激光器激励固体激光器具备：平面波导型固体激光器元件，在板状的固体激光器介质的两面形成折射率与该固体激光器介质的折射率不同的包层（clad），且平面波导型固体激光器元件配置在固体激光器基板上；LD阵列，在LD基板上形成被包覆层（clad layer）夹着的发光层，产生用于从端面激励固体激光器介质的激光；以及子固定架基板，在同一面上形成了两种厚度的接合层，其中，固体激光器元件在与设置了固体激光器基板的面相反的面中，经由两种厚度的接合层中的一种厚度的接合层而接合到子固定架基板，LD阵列在发光层侧的面中，经由两种厚度的接合层中的另一种厚度的接合层而接合到子固定架基板。

在将LD阵列和平面波导型固体激光器元件安装到子固定架基板的时刻，LD阵列的发光点位置与平面波导型固体激光器元件的波导中心一致，因此通过简单的结构，不用对LD阵列与平面波导型固体激光器元件之间的高度进行位置调整，而能够获得高效的半导体激光器激励固体激光器。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的半导体激励固体激光器的侧面截面图。

图2是表示本发明的实施方式1的半导体激励固体激光器的俯视图。

图3是表示本发明的实施方式1的子固定架基板上的接合层的形成方法的一个例子的图。

图4是表示本发明的实施方式2的半导体激励固体激光器的侧面截面图。