【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を集光し
高い光密度で出射することのできる半導体レーザ装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device capable of condensing laser light and emitting it with a high light density.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体レーザ装置は、小型であり、レー
ザ光を高効率で出力できることから、様々な目的の光
源、例えば固体レーザの励起用光源等に広く用いられて
いる。特に、半導体レーザアレイスタック（以下「ＬＤ
アレイスタック」という）と称されるレーザ装置は、活
性層をいくつかの単一モードストライプに分割して一次
元配列のレーザ光出射点を形成した半導体レーザアレイ
（以下「ＬＤアレイ」という）を積層して（積み重ね
て）構成されたものであり、平面状の光線束を複数本、
平行に出射できることから、高出力を得られるレーザ装
置として注目を集めている。2. Description of the Related Art A semiconductor laser device is widely used as a light source for various purposes, such as a light source for exciting a solid-state laser, because it is compact and can output laser light with high efficiency. In particular, semiconductor laser array stacks (hereinafter "LD
A laser device called "array stack" is a semiconductor laser array (hereinafter referred to as "LD array") in which an active layer is divided into several single mode stripes to form laser light emitting points in a one-dimensional array. It is configured by stacking (stacking), and a plurality of planar light beam bundles,
Since they can emit light in parallel, they are attracting attention as a laser device that can obtain a high output.
【０００３】しかし、半導体レーザ装置は発熱量が大き
く、特にＬＤアレイをスタック状に構成したものの場合
には、何らかの冷却手段を設ける必要がある。このた
め、従来においては、ＬＤアレイ間に空冷式或いは水冷
式の冷却プレートを配置していた。冷却プレートの厚さ
は通常１〜２ｍｍ程度であるため、ＬＤアレイスタック
を構成するＬＤアレイ間のピッチは１〜２ｍｍ程度とな
る。その結果、従来のＬＤアレイスタックから出射され
るレーザ光の光密度は小さいものとなっていた。However, the semiconductor laser device has a large amount of heat generation, and particularly when the LD array is formed in a stack, it is necessary to provide some cooling means. Therefore, conventionally, an air-cooled or water-cooled cooling plate is arranged between the LD arrays. Since the thickness of the cooling plate is usually about 1 to 2 mm, the pitch between the LD arrays forming the LD array stack is about 1 to 2 mm. As a result, the light density of the laser light emitted from the conventional LD array stack has been low.
【０００４】この問題点を解決するために、従来におい
ては、例えば特開平１１−７２７４３号公報に記載され
ているような半導体レーザ装置が提案されている。この
公報に記載の半導体レーザ装置は、２個のＬＤアレイス
タックから出射された光線束を、透明部と反射部とを交
互に有する光学ユニットにより合成して出力するという
ものである。In order to solve this problem, conventionally, for example, a semiconductor laser device as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-72743 has been proposed. The semiconductor laser device described in this publication combines a light flux emitted from two LD array stacks with an optical unit having alternating transparent and reflective portions and outputs the combined light flux.
【０００５】この構成により、一方のＬＤアレイスタッ
クの光線束間に間隙が広く形成されていても、この間隙
を他方のＬＤアレイスタックからの光線束により埋める
ことができるため、高密度のレーザ光を出射することが
可能となる。With this structure, even if a gap is widely formed between the light beam bundles of one LD array stack, this gap can be filled with the light beam bundles from the other LD array stack, so that a high density laser beam can be obtained. Can be emitted.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１１−７２７４３号公報等に開示されているような従来
の半導体レーザ装置では、２個のＬＤアレイスタック及
び光学ユニットの位置決めが困難であり、従って半導体
レーザ装置の組立てが困難であるという問題点があっ
た。特に、ＬＤアレイスタックの高集積化に伴い、かか
る問題点は顕著となる。However, in the conventional semiconductor laser device as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-72743, it is difficult to position the two LD array stacks and the optical unit. There is a problem that it is difficult to assemble the semiconductor laser device. In particular, such a problem becomes remarkable as the LD array stack is highly integrated.
【０００７】そこで、本発明の目的は、レーザ光を高密
度で出射することができ、組立てないしは製造が容易で
ある半導体レーザ装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor laser device capable of emitting laser light at a high density and easy to assemble or manufacture.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による半導体レーザ装置は、複数のレーザ光
出射点を一次元状に配列してなるＬＤアレイを複数、所
定のピッチで積層してなる第１のＬＤアレイスタック及
び第２のＬＤアレイスタックと、レーザ光を反射する反
射部とレーザ光を透過する透過部とが前記ピッチで交互
に配列されている光学ユニットと、第１のＬＤアレイス
タック、第２のＬＤアレイスタック及び光学ユニットが
取り付けられる台座とを備えることを特徴としている。
また、本発明による半導体レーザ装置においては、第１
のＬＤアレイスタックが取り付けられる台座上の第１の
エリアと、第２のＬＤアレイスタックが取り付けられる
台座上の第２のエリアとが、レーザ光出射点の配列方向
と平行であり、且つ、ＬＤアレイの積層方向において段
差が付けられている。更に、第１のＬＤアレイスタック
から出射されたレーザ光を光学ユニットの反射部にて反
射させると共に、第２のＬＤアレイスタックから出射さ
れたレーザ光を、反射部にて反射された前記レーザ光と
同一方向に、光学ユニットの透過部にて透過させるよ
う、第１のＬＤアレイスタック、前記第２のＬＤアレイ
スタック及び光学ユニットが台座に取り付けられている
ことを特徴としている。In order to achieve the above object, a semiconductor laser device according to the present invention comprises a plurality of LD arrays in which a plurality of laser light emitting points are arranged in a one-dimensional manner and are laminated at a predetermined pitch. A first LD array stack and a second LD array stack, and an optical unit in which a reflecting portion that reflects laser light and a transmitting portion that transmits laser light are alternately arranged at the pitch; The LD array stack, the second LD array stack, and the pedestal to which the optical unit is attached are provided.
In the semiconductor laser device according to the present invention, the first
Area on the pedestal on which the second LD array stack is attached and the second area on the pedestal on which the second LD array stack is attached are parallel to the arrangement direction of the laser light emitting points, and LD There is a step in the stacking direction of the array. Further, the laser light emitted from the first LD array stack is reflected by the reflection portion of the optical unit, and the laser light emitted from the second LD array stack is reflected by the reflection portion. The first LD array stack, the second LD array stack, and the optical unit are attached to the pedestal so that the light is transmitted through the transmission part of the optical unit in the same direction as the above.
【０００９】この構成では、台座が第１、第２のＬＤア
レイスタック及び台座の取付の基準となり、位置決めを
容易に行うことが可能となる。In this structure, the pedestal serves as a reference for mounting the first and second LD array stacks and the pedestal, and the positioning can be easily performed.
【００１０】特に、台座における第１のエリアと第２の
エリアとの間の段差の大きさを前記ピッチの１／２の大
きさとした場合、第１のＬＤアレイスタックから出射さ
れた平面状光線束の間の真ん中を、第２のＬＤアレイス
タックから出射された平行状光線束が進むことになり、
当該半導体レーザ装置から出射されるレーザ光の分布を
一様なものとすることができる。Particularly, when the size of the step between the first area and the second area on the pedestal is set to ½ of the pitch, the planar light beam emitted from the first LD array stack. A parallel ray bundle emitted from the second LD array stack advances in the middle of the bundle,
The distribution of the laser light emitted from the semiconductor laser device can be made uniform.
【００１１】なお、台座における第１のエリアと第２の
エリアとの間の段差は、台座の一面の一部を掘り下げる
ことで形成することもできるが、台座の同一平面上にマ
ウントプレートを固着することにより形成してもよい。The step between the first area and the second area on the pedestal can be formed by digging a part of one surface of the pedestal, but the mount plate is fixed on the same plane of the pedestal. You may form by doing.
【００１２】また、第１のＬＤアレイスタック及び第２
のＬＤアレイスタックにおける各半導体レーザアレイ
は、熱を帯びることから、空冷式又は水冷式の冷却プレ
ート上にて支持され、冷却プレートと一体として積層さ
れることが好適である。The first LD array stack and the second LD array stack
Since each semiconductor laser array in the LD array stack of (1) is heated, it is preferable that the semiconductor laser array is supported on an air-cooling type or water-cooling type cooling plate and laminated integrally with the cooling plate.
【００１３】光学ユニットとしては、第２の半導体レー
ザアレイスタックにおける冷却プレートに延長部を設
け、その延長部の一側面に形成された反射面を前記反射
部とし、隣合う延長部間の間隙を透過部としてなるもの
が考えられる。これは、台座に組み付けるべき部品の数
を低減できるという点で有効である。As an optical unit, an extension portion is provided on a cooling plate in the second semiconductor laser array stack, and a reflection surface formed on one side surface of the extension portion is used as the reflection portion, and a gap between adjacent extension portions is formed. It can be considered as a transparent portion. This is effective in that the number of parts to be mounted on the pedestal can be reduced.
【００１４】また、光学ユニットは、一面に前記反射部
としての反射面を有する複数の光学部材をスペーサを介
して積層してなるものや、支持枠と、一面に前記反射部
としての反射面を有し、支持枠によって所定の間隔をお
いて支持された複数の光学部材とからなるものが考えら
れる。これらは、隣合う光学部材間の間隙が前記透過部
となる。また、これらの光学ユニットは、台座の第１の
エリア又は第２のエリアに取り付けられることが、部品
間の位置（特に高さ）合わせを容易化する。Further, the optical unit comprises a plurality of optical members having a reflecting surface serving as the reflecting portion laminated on one surface via a spacer, a support frame, and a reflecting surface serving as the reflecting portion on one surface. It is conceivable that it has a plurality of optical members that are supported by the support frame at predetermined intervals. In these, a gap between adjacent optical members serves as the transmitting portion. Also, these optical units are attached to the first area or the second area of the pedestal, which facilitates position (particularly height) alignment between components.
【００１５】なお、レーザ光を透過させる透過部が部材
間の間隙、すなわち空間となっている光学ユニットで
は、その部分でのレーザ光の吸収や減衰がなく、レーザ
光を高出力のまま維持できるという利点がある。In the optical unit in which the transmitting portion for transmitting the laser beam is a gap between members, that is, a space, there is no absorption or attenuation of the laser beam at that portion, and the laser beam can be maintained at a high output. There is an advantage.
【００１６】更に、光学ユニットとしては、レーザ光に
対して透過性を有する平板上に所定の間隔をおいて互い
に平行な光反射性薄膜を形成してなり、当該光反射性薄
膜を前記反射部とし、隣合う反射膜間の部分を透過部と
するものや、一面に前記反射部としての反射面を有する
第１の光学部材と、レーザ光に対して透過性を有する前
記透過部としての第２の光学部材とを交互に積層してな
るものもある。Further, as the optical unit, light-reflecting thin films which are parallel to each other are formed at a predetermined interval on a flat plate which is transparent to the laser light, and the light-reflecting thin film is used as the reflecting portion. A part having a portion between adjacent reflection films as a transmissive part, a first optical member having a reflective surface as one of the reflective parts on one surface, and a first transmissive part having transmissivity for laser light. In some cases, two optical members are alternately laminated.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説
明において「上」及び「下」等の方向を表す語は、図面
で表される状態での方向に基づくものであり、便宜的な
語である。また、全図を通して、同一又は相当部分には
同一符号を付することとする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the terms such as “up” and “down” are based on the orientation in the state shown in the drawings and are words for convenience. In addition, the same or corresponding parts will be denoted by the same reference symbols throughout the drawings.
【００１８】図１は、本発明による半導体レーザ装置の
第１の実施形態を示している。本実施形態に係る半導体
レーザ装置１０は、レーザ光の光源として、２つのＬＤ
アレイスタック１２を備えている。なお、区別のため
に、一方を第１のＬＤアレイスタック１２と称し、他方
を第２のＬＤアレイスタックと称すると共に、適宜、各
ＬＤアレイスタックに関連する要素にはそれぞれ添え字
「ａ」、「ｂ」を付して説明する。FIG. 1 shows a first embodiment of a semiconductor laser device according to the present invention. The semiconductor laser device 10 according to the present embodiment uses two LDs as a laser light source.
The array stack 12 is provided. For the sake of distinction, one is referred to as a first LD array stack 12 and the other is referred to as a second LD array stack, and an element associated with each LD array stack is appropriately suffixed with “a”, A description will be given with "b" added.
【００１９】各ＬＤアレイスタック１２ａ，１２ｂは、
図２からも理解される通り、複数本のレーザ光を平面状
の光線束にして出射するためのＬＤアレイ１４を複数個
有している。本実施形態におけるＬＤアレイ１４は、一
次元状に配列された複数のレーザ光出射点１６が形成さ
れるよう、活性層をいくつかの単一モードストライプに
分割したアレイ構造を持つものであるが、複数個の半導
体レーザ素子を均等な間隔で一次元状に配列したもので
あってもよい。各ＬＤアレイ１４は略直方体形状ないし
は細長い平板形状であり、本実施形態では、厚さ（図２
においては上下方向の長さ）１４０μｍ、幅（レーザ光
出射点１６の配列方向の長さ）１０ｍｍ、奥行き（レー
ザ光の出射方向）１ｍｍのものが使用されている。Each LD array stack 12a, 12b is
As can be understood from FIG. 2, a plurality of LD arrays 14 for emitting a plurality of laser beams into a planar light beam bundle are provided. The LD array 14 in the present embodiment has an array structure in which the active layer is divided into several single mode stripes so that a plurality of laser light emitting points 16 arranged in a one-dimensional manner are formed. Alternatively, a plurality of semiconductor laser devices may be arranged one-dimensionally at equal intervals. Each LD array 14 has a substantially rectangular parallelepiped shape or an elongated flat plate shape, and has a thickness (see FIG.
In the above, the length is 140 μm in the vertical direction, the width (the length in the arrangement direction of the laser light emitting points 16) is 10 mm, and the depth is 1 mm in the laser light emitting direction.
【００２０】各ＬＤアレイ１４は、ＣｕＷやＭｏ等から
なる２個のサブマウント１８，２０の間に配設され、好
ましくは電気的接続を得るためにＬＤアレイ１４とサブ
マウント１８，２０との間はＡｕＳｎ又はＩｎ等のはん
だにより固着されている。サブマウント１８，２０の形
状は略直方体形状ないしは細長い平板形状であり、本実
施形態では、厚さ0.14ｍｍ、幅１０ｍｍ、奥行き３ｍｍ
のものが使用されている。Each LD array 14 is arranged between two submounts 18 and 20 made of CuW, Mo or the like. Preferably, the LD array 14 and the submounts 18 and 20 are provided for electrical connection. The spaces are fixed by solder such as AuSn or In. The shape of the submounts 18 and 20 is a substantially rectangular parallelepiped shape or an elongated flat plate shape. In this embodiment, the thickness is 0.14 mm, the width is 10 mm, and the depth is 3 mm.
Are used.
【００２１】また、ＬＤアレイ１４のレーザ光出射点１
６の前側にはシリンドリカルレンズ２２が配置されてい
る。このシリンドリカルレンズ２２は、ＬＤアレイ１４
から出射されるレーザ光の光線束を平行光とする目的で
設けられている。すなわち、ＬＤアレイ１４から出力さ
れるレーザ光は通常、ヘテロ接合面に平行な方向（レー
ザ光出射点１６の配列方向）への拡がりは小さいが、ヘ
テロ接合面に垂直な方向（厚さ方向）には大きな発散角
を有するため、シリンドリカルレンズ２２をＬＤアレイ
１４の前面に配することで、平行光を形成することとし
ている。The laser light emitting point 1 of the LD array 14
A cylindrical lens 22 is arranged on the front side of 6. The cylindrical lens 22 is used for the LD array 14
It is provided for the purpose of collimating the light flux of the laser light emitted from. That is, the laser light output from the LD array 14 usually has a small spread in a direction parallel to the heterojunction surface (arrangement direction of the laser light emitting points 16), but a direction perpendicular to the heterojunction surface (thickness direction). Since it has a large divergence angle, the cylindrical lens 22 is arranged in front of the LD array 14 to form parallel light.
【００２２】ＬＤアレイ１４、サブマウント１８，２０
及びシリンドリカルレンズ２２は１ユニットとして取り
扱われ、このユニット（以下「ＬＤユニット」という）
２４は、高温となるため、冷却プレート２６上に好まし
くは導電性の接着剤により接着されている。図示実施形
態において、第１のＬＤアレイスタック１２ａにおける
冷却プレート２６ａと第２のＬＤアレイスタック１２ｂ
における冷却プレート２６ｂとは形状が相違している
が、両者とも、好ましくは導電性及び熱伝導性の良好な
材料、例えば銅から作られている。また、図３に示すよ
うに、冷却プレート２６は水冷を行うことができるよ
う、少なくとも３枚のプレート２６１，２６２，２６３
を積層してなり、上側プレート２６１と中間プレート２
６２との間、及び、下側プレート２６３と中間プレート
２６１との間にそれぞれ水路２６４，２６５が形成され
ていることが好ましい。各水路２６４，２６５は、中間
のプレート２６２に形成された貫通孔２６６によって連
通されている。また、３枚のプレート２６１，２６２，
２６７を貫く２本の貫通孔２６７，２６８が設けられて
おり、一方の貫通孔２６７は冷却水供給孔として下側プ
レート２６３と中間プレート２６２との間の間の水路２
６５に連通され、他方の貫通孔２６８は冷却水排出孔と
して上側プレート２６１と中間プレート２６２との間の
水路２６４に連通されている。LD array 14, submounts 18, 20
And the cylindrical lens 22 is handled as one unit, and this unit (hereinafter referred to as "LD unit")
Because 24 becomes hot, it is preferably glued onto the cooling plate 26 with a conductive adhesive. In the illustrated embodiment, the cooling plate 26a in the first LD array stack 12a and the second LD array stack 12b
Although different in shape from the cooling plate 26b in 1), both are preferably made of a material having good electrical conductivity and thermal conductivity, for example, copper. Further, as shown in FIG. 3, the cooling plate 26 includes at least three plates 261, 262, 263 so as to be water-cooled.
Are stacked, and the upper plate 261 and the intermediate plate 2 are stacked.
It is preferable that water channels 264 and 265 are formed between the lower plate 263 and the lower plate 263 and the intermediate plate 261 respectively. The water channels 264 and 265 are communicated with each other by a through hole 266 formed in the intermediate plate 262. Also, the three plates 261, 262,
Two through holes 267, 268 penetrating through 267 are provided, and one through hole 267 serves as a cooling water supply hole and is a water channel 2 between the lower plate 263 and the intermediate plate 262.
65, and the other through hole 268 is connected to a water channel 264 between the upper plate 261 and the intermediate plate 262 as a cooling water discharge hole.
【００２３】更に、第１のＬＤアレイスタック１２ａの
冷却プレート２６ａも第２のＬＤアレイスタック１２ｂ
の冷却プレート２６ｂも同一の厚さを有しており、且
つ、ＬＤユニット２４の厚さと同一とされている。すな
わち、ＬＤユニット２４の厚さは、本実施形態では０．
７５ｍｍであるので、冷却プレート２６ａ，２６ｂの厚
さも０．７５ｍｍである。また、冷却プレート２６ａ，
２６ｂの上面と下面は平行であり、ＬＤユニット２４の
固着を可能とする十分な面積を有している。Further, the cooling plate 26a of the first LD array stack 12a is also the second LD array stack 12b.
The cooling plate 26b also has the same thickness and is the same as the thickness of the LD unit 24. That is, the thickness of the LD unit 24 is 0.
Since it is 75 mm, the thickness of the cooling plates 26a and 26b is also 0.75 mm. In addition, the cooling plate 26a,
The upper surface and the lower surface of 26b are parallel to each other, and have a sufficient area for fixing the LD unit 24.
【００２４】外観形状に関しては、図示実施形態では、
第１のＬＤアレイスタック１２ａにおける冷却プレート
２６ａは直方体形状となっている。一方、第２のＬＤア
レイスタック１２ｂにおける冷却プレート２６ｂは、第
１のＬＤアレイスタック１２ａにおける冷却プレート２
６ａの一端を延長して、その延長部２８の端面を斜面３
０とした六面体形状となっている。この斜面３０は冷却
プレート２６ｂの上面及び下面に対して直角となってい
る。また、冷却プレート２６ｂの上面に取り付けられた
ＬＤユニット２４からのレーザ光出射方向に対し、斜面
３０は４５度の角度とされている。この斜面３０は、高
精度研磨処理等によって光学的にフラットとされてお
り、その上にはアルミニウムや金等の光反射性薄膜がコ
ーティングされて反射面３０とされている。Regarding the external shape, in the illustrated embodiment,
The cooling plate 26a in the first LD array stack 12a has a rectangular parallelepiped shape. On the other hand, the cooling plate 26b in the second LD array stack 12b corresponds to the cooling plate 2 in the first LD array stack 12a.
6a is extended and the end face of the extension portion 28 is inclined 3
It has a hexahedron shape of 0. The slope 30 is perpendicular to the upper surface and the lower surface of the cooling plate 26b. Further, the slope 30 has an angle of 45 degrees with respect to the laser beam emission direction from the LD unit 24 attached to the upper surface of the cooling plate 26b. The slope 30 is made optically flat by high-precision polishing or the like, and a light-reflective thin film such as aluminum or gold is coated on the slope 30 to form the reflection surface 30.
【００２５】このようにＬＤユニット２４が上面に固着
された冷却プレート２６は、第１のＬＤアレイスタック
１２ａ及び第２のＬＤアレイスタック１２ｂとも、同数
の複数段に積み重ねられており、ＬＤユニット２４の上
側サブマウント１８と、その１段上となる冷却プレート
２６の下面とは導電性接着剤により固着されている。前
述したように、冷却プレート２６とＬＤユニット２４と
は同一の厚さを有しているので、ＬＤアレイ１４は上下
方向に一定のピッチ（冷却プレート２６又はＬＤユニッ
ト２４の厚さの２倍の大きさのピッチであり、本実施形
態では１．５ｍｍ）に配列される。また、各ＬＤアレイ
スタック１２における複数の冷却プレート２６は上下方
向に整列され且つ同一方向に配向されているので、各段
のＬＤユニット２４から出射される平面状の光線束は互
いに平行となり、上下方向に一定のピッチを有する。こ
の光線束を出射方向に対して直交する断面で示した図４
の（ａ）及び（ｂ）から理解される通り、各ＬＤアレイ
スタック１２ａ，１２ｂから出力される光線束はいわゆ
るストライプ状のものとなる。As described above, the cooling plates 26 having the LD units 24 fixed to the upper surface thereof are stacked in the same number of plural stages as the first LD array stack 12a and the second LD array stack 12b. The upper submount 18 and the lower surface of the cooling plate 26, which is one step above the upper submount 18, are fixed by a conductive adhesive. As described above, since the cooling plate 26 and the LD unit 24 have the same thickness, the LD array 14 has a constant pitch in the vertical direction (twice the thickness of the cooling plate 26 or the LD unit 24). The size of the pitch is 1.5 mm in this embodiment. Further, since the plurality of cooling plates 26 in each LD array stack 12 are vertically aligned and oriented in the same direction, the planar light beam bundles emitted from the LD units 24 in each stage are parallel to each other, It has a constant pitch in the direction. FIG. 4 is a cross-sectional view of this bundle of rays orthogonal to the emission direction.
As is understood from (a) and (b), the light flux output from each of the LD array stacks 12a and 12b has a so-called stripe shape.
【００２６】また、最上段のＬＤユニット２４の上側サ
ブマウント１８上には、他の段における冷却プレート２
６ａ，２６ｂと同一形状の水冷式の冷却プレート２７
ａ，２７ｂが導電性接着剤で取り付けられている。この
冷却プレート２７ａ，２７ｂと最下段の冷却プレート２
６ａ，２６ｂとは他の中間部の冷却プレート２６ａ，２
６ｂと異なり、貫通孔２６７，２６８が上面又は下面の
一方のみで開口している。また、図１から分かるよう
に、最下段の冷却プレート２６ａ，２６ｂの端面には、
冷却水の供給管３２が接続される供給口３４が形成され
ている。この供給口３４は冷却プレート２６内で冷却水
供給孔としての貫通孔２６７と連通している。一方、最
も上側の冷却プレート２７ａ，２７ｂの側面には、冷却
水の排出管３６が接続される排出口３８が形成されてお
り、この排出口３８は冷却プレート２７内で冷却水排出
孔としての貫通孔（冷却プレート２６の貫通孔２６８に
相当）と連通している。更に、隣合う上下１対の冷却プ
レート間には貫通孔２６７，２６８同士を接続するチュ
ーブ４０，４２が取り付けられている。Further, on the upper submount 18 of the LD unit 24 at the uppermost stage, the cooling plate 2 at another stage is provided.
Water cooling type cooling plate 27 having the same shape as 6a, 26b
a and 27b are attached with a conductive adhesive. The cooling plates 27a and 27b and the cooling plate 2 in the lowermost stage
6a and 26b are the other intermediate cooling plates 26a and 2b.
Unlike 6b, the through holes 267 and 268 are open only on one of the upper surface and the lower surface. Further, as can be seen from FIG. 1, on the end faces of the cooling plates 26a and 26b in the lowermost stage,
A supply port 34 to which the cooling water supply pipe 32 is connected is formed. The supply port 34 communicates with the through hole 267 as a cooling water supply hole in the cooling plate 26. On the other hand, a discharge port 38 to which the cooling water discharge pipe 36 is connected is formed on the side surfaces of the uppermost cooling plates 27a and 27b. The discharge port 38 serves as a cooling water discharge hole in the cooling plate 27. It communicates with a through hole (corresponding to the through hole 268 of the cooling plate 26). Further, tubes 40 and 42 connecting the through holes 267 and 268 are attached between a pair of upper and lower cooling plates adjacent to each other.
【００２７】このように構成されている第１及び第２の
ＬＤアレイスタック１２ａ，１２ｂは、比較的大きな平
板状の台座４４の上面に固着されている。本実施形態で
は、図１に示すように、第１のＬＤアレイスタック１２
ａにおける最下段の冷却プレート２６ａは台座４４の上
面（第１のエリア）４６に直接固着されている。また、
第２のＬＤアレイスタック１２ｂにおける最下段の冷却
プレート２６ｂは台座上に固着されたマウントプレート
４８の上面（第２のエリア）に固着されている。マウン
トプレート４８の厚さは冷却プレート２６ａ，２６ｂと
同一の厚さとなっている。従って、第１のＬＤアレイス
タック１２ａにおける各段のＬＤアレイ１４のレーザ光
出射点１６は、第２のＬＤアレイスタック１２ｂにおけ
る各段の冷却プレート２６ｂにおける上下方向中間点と
同一高さ位置に配置される。また、第１及び第２のＬＤ
アレイスタック１２ａ，１２ｂは、第１のＬＤアレイス
タック１２ａからのレーザ光の出射方向と、第２のＬＤ
アレイスタック１２ｂからのレーザ光の出射方向とが互
いに直角となるように、取付位置及び向きが定められて
いる。更に、第１のＬＤアレイスタック１２ａにおける
各段から出射された平面状の光線束が、第２のＬＤアレ
イスタック１２ｂにおける対応する段の冷却プレート２
６ｂの反射面３０に照射されるよう、第１及び第２のＬ
Ｄアレイスタック１２ａ，１２ｂの位置が定められてい
る。The thus configured first and second LD array stacks 12a and 12b are fixed to the upper surface of a relatively large flat base 44. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the first LD array stack 12
The lowermost cooling plate 26a in a is directly fixed to the upper surface (first area) 46 of the pedestal 44. Also,
The lowermost cooling plate 26b in the second LD array stack 12b is fixed to the upper surface (second area) of the mount plate 48 fixed to the pedestal. The thickness of the mount plate 48 is the same as that of the cooling plates 26a and 26b. Therefore, the laser light emission point 16 of the LD array 14 of each stage in the first LD array stack 12a is arranged at the same height position as the vertical midpoint of the cooling plate 26b of each stage in the second LD array stack 12b. To be done. Also, the first and second LDs
The array stacks 12a and 12b are arranged such that the laser light emitted from the first LD array stack 12a and the second LD
The mounting position and orientation are determined so that the laser light emitting directions from the array stack 12b are at right angles to each other. Furthermore, the planar light beam emitted from each stage in the first LD array stack 12a is cooled by the cooling plate 2 of the corresponding stage in the second LD array stack 12b.
The first and second L so that the reflecting surface 30 of 6b is irradiated.
The positions of the D array stacks 12a and 12b are defined.
【００２８】かかる構成においては、第１及び第２のＬ
Ｄアレイスタック１２ａ，１２ｂにおけるＬＤアレイ１
４を作動させると、第１のＬＤアレイスタック１２ａに
おける各ＬＤアレイ１４から出射された平面状の光線束
は、それぞれ、第２のＬＤアレイスタック１２ｂにおけ
る同一高さ位置にある対向の冷却プレート２６ｂの延長
部２８の反射面３０によって反射される。一方、第２の
ＬＤアレイスタック１２ｂにおける各ＬＤアレイ１４か
ら出射された平面状の光線束は、冷却プレート２６ｂの
上下で隣合う延長部２８間の間隙をそのまま透過して直
進する。従って、反射面３０で反射された第１のＬＤア
レイスタック１２ａからの平面状の光線束は、第２のＬ
Ｄアレイスタック１２ｂからの平面状の光線束間の中間
を進む。その結果、図４の（ｃ）に示すように、第１及
び第２のＬＤアレイスタック１２ａ，１２ｂからの光線
束は合成され、それぞれのＬＤアレイスタック１２ａ，
１２ｂから出力された光と比較して２倍の密度を有する
ものとなる。また、この合成された光線束は、レーザ光
を透過する部材を透過していないため、透過性部材での
光吸収や減衰が生じず、高出力が維持されることにな
る。In such a configuration, the first and second L
LD array 1 in D array stacks 12a and 12b
4 is actuated, the planar light beam bundles emitted from the respective LD arrays 14 in the first LD array stack 12a are opposed to the cooling plates 26b at the same height in the second LD array stack 12b. Is reflected by the reflecting surface 30 of the extension 28 of the. On the other hand, the planar light flux emitted from each LD array 14 in the second LD array stack 12b passes straight through the gap between the adjacent extension portions 28 above and below the cooling plate 26b and goes straight. Therefore, the planar light beam bundle from the first LD array stack 12a reflected by the reflecting surface 30 is reflected by the second L
Proceed halfway between the planar ray bundles from the D array stack 12b. As a result, as shown in FIG. 4C, the light fluxes from the first and second LD array stacks 12a and 12b are combined, and the respective LD array stacks 12a and 12b are combined.
It has twice the density of the light output from 12b. Further, since the combined light flux does not pass through the member that transmits the laser light, light absorption or attenuation does not occur in the transparent member, and high output is maintained.
【００２９】また、レーザ光の出力中、冷却水が供給管
３２からチューブ４０を通して各冷却プレート２６内の
水路２６４，２６５に送られた後、チューブ４２から排
出管３６を通して排出されるため、ＬＤアレイ１４に生
ずる熱は冷却水により吸収され、ＬＤアレイ１４は冷却
される。During the output of the laser beam, the cooling water is sent from the supply pipe 32 through the tube 40 to the water channels 264 and 265 in each cooling plate 26, and then is discharged from the tube 42 through the discharge pipe 36. The heat generated in the array 14 is absorbed by the cooling water, and the LD array 14 is cooled.
【００３０】このような構成においては、マウントプレ
ート４８が予め固着された台座４４の所定位置に第１及
び第２のＬＤアレイスタック１２ａ，１２ｂを固着する
だけで、第１及び第２のＬＤアレイスタック１２ａ，１
２ｂの位置決め、特に上下方向の位置決めが容易且つ正
確になされる。従って、将来の高集積化、微細化にも対
応可能なものとなっている。In such a structure, the first and second LD array stacks 12a and 12b are simply fixed to predetermined positions of the mount 44 to which the mount plate 48 is fixed in advance. Stacks 12a, 1
The positioning of 2b, especially the vertical positioning, is easily and accurately performed. Therefore, it is possible to cope with future high integration and miniaturization.
【００３１】上記第１の実施形態では、台座４４上にマ
ウントプレート４８を取り付けて、第１のＬＤアレイス
タック１２ａと第２のＬＤアレイスタック１２ｂとの間
の高さを調整しているが、マウントプレート４８は必須
のものではない。すなわち、図５に示す半導体レーザ装
置１１０のように、台座４４の上面に段差を付けてもよ
い。この場合、下段となる第１のエリア５０と上段とな
る第２のエリア５２との間の段差の大きさが冷却プレー
ト２６ａ，２６ｂの厚さと同一となるようにし、第１の
エリア５０に第１のＬＤアレイスタック１２ａを配置
し、第２のエリア５２に第２のＬＤアレイスタック１２
ｂを配置すれば、図１に示す半導体レーザ装置１０と全
く同様な作用効果を奏することができる。なお、図５に
示す半導体レーザ装置１１０の場合、マウントプレート
４８が不用となることから、部品点数が減る。従って、
部品の組付けの手間が更に低減されるという利点があ
る。In the first embodiment, the mount plate 48 is mounted on the pedestal 44 to adjust the height between the first LD array stack 12a and the second LD array stack 12b. The mount plate 48 is not essential. That is, as in the semiconductor laser device 110 shown in FIG. 5, a step may be formed on the upper surface of the pedestal 44. In this case, the size of the step between the lower first area 50 and the upper second area 52 is set to be the same as the thickness of the cooling plates 26a and 26b. 1 LD array stack 12a is arranged, and the second LD array stack 12 is arranged in the second area 52.
By arranging b, it is possible to obtain the same effect as that of the semiconductor laser device 10 shown in FIG. In the case of the semiconductor laser device 110 shown in FIG. 5, since the mount plate 48 is unnecessary, the number of parts is reduced. Therefore,
There is an advantage that the labor of assembling the parts is further reduced.
【００３２】また、上記第１の実施形態では、第２のＬ
Ｄアレイスタック１２ａにおける冷却プレート２６ｂの
延長部２８からなる部分が、或る方向からの光線束を透
過する透過部と、別の方向からの光線束を反射する反射
部とを有し、もって両光線束を合成する光学ユニットと
して機能している。すなわち、延長部２８の反射面３０
が第１のＬＤアレイスタック１２ａからのレーザ光を反
射する反射部となり、上下の冷却プレート延長部２８の
間の間隙が第２のＬＤアレイスタック１２ｂからのレー
ザ光を透過する透過部となっている。この構成は、光学
ユニットを冷却プレート２６ｂに兼用させたもので、部
品点数を減らすという利点があるが、光学ユニットを冷
却プレート２６ｂに一体化させる必要はない。In the first embodiment, the second L
A portion of the D array stack 12a including the extension portion 28 of the cooling plate 26b has a transmitting portion that transmits a ray bundle from a certain direction and a reflecting portion that reflects a ray bundle from another direction. It functions as an optical unit that synthesizes a bundle of light rays. That is, the reflection surface 30 of the extension portion 28
Serves as a reflecting portion that reflects the laser light from the first LD array stack 12a, and the gap between the upper and lower cooling plate extensions 28 serves as a transmitting portion that transmits the laser light from the second LD array stack 12b. There is. In this configuration, the optical unit is also used as the cooling plate 26b, which has the advantage of reducing the number of parts, but it is not necessary to integrate the optical unit with the cooling plate 26b.
【００３３】例えば、図６は本発明による半導体レーザ
装置の第２実施形態を示しているが、この図から理解さ
れる通り、半導体レーザ装置２１０は第１及び第２のＬ
Ｄアレイスタック１２ａ，１２ｂとは別個独立の光学ユ
ニット６０を有したものであってもよい。より詳細に
は、この半導体レーザ装置２１０における第１及び第２
のＬＤアレイスタック１２ａ，１２ｂは冷却プレート２
６の形状も含め、同一の構成となっている。また、光学
ユニット６０は、冷却プレート２６と同一の厚さ（高
さ）を有する複数の平板状プリズム型の光学部材６２
を、冷却プレート２６と同一厚さのスペーサ６４，６５
を介して積層して構成されたものである。プリズム型光
学部材６２は、各ＬＤアレイスタック１２ａ，１２ｂに
おけるＬＤアレイ１４と同数あり、その側面に金属膜等
の光反射性薄膜がコーティングされて反射面（反射部）
６６とされている。光学部材６２及びスペーサ６４，６
５の材質としては合成石英、ＢＫ７等のガラス材料或い
は金属が好ましい。スペーサ６４，６５は大小２種類あ
り、小スペーサ６４はプリズム型光学部材６２の頂点部
に配置され、大スペーサ６５は、頂点部に対向する辺部
分に配置されている。小スペーサ６４と大スペーサ６５
との間の間隙（透過部）は、そこを第２のＬＤアレイス
タック１２ｂから出射される光線束の妨げとならない広
さとされている。For example, FIG. 6 shows a second embodiment of the semiconductor laser device according to the present invention. As can be understood from this figure, the semiconductor laser device 210 has first and second L lasers.
The D array stacks 12a and 12b may have an optical unit 60 that is separate and independent. More specifically, the first and second semiconductor laser devices 210
The LD array stacks 12a and 12b of the cooling plate 2
It has the same configuration including the shape of 6. The optical unit 60 includes a plurality of flat plate prism type optical members 62 having the same thickness (height) as the cooling plate 26.
The spacers 64 and 65 having the same thickness as the cooling plate 26.
It is configured by stacking via. There are the same number of prism type optical members 62 as there are LD arrays 14 in each of the LD array stacks 12a and 12b.
It is supposed to be 66. Optical member 62 and spacers 64, 6
As a material of 5, a synthetic quartz, a glass material such as BK7, or a metal is preferable. There are two types of spacers 64 and 65, large and small. The small spacer 64 is arranged at the apex of the prism type optical member 62, and the large spacer 65 is arranged at the side portion facing the apex. Small spacer 64 and large spacer 65
The gap (transmission part) between the second and the second LD array stacks 12b is set so as not to interfere with the light flux emitted from the second LD array stack 12b.
【００３４】このような光学ユニット６０を用いる半導
体レーザ装置２１０は、図５の半導体レーザ装置１１０
と同様に、台座４４の第１のエリア５０及び第２のエリ
ア５２にそれぞれ第１及び第２のＬＤアレイスタック１
２ａ，１２ｂが固着されている。これらのＬＤアレイス
タック１２ａ，１２ｂは、それぞれからの光線束の出射
方向が直角となるよう位置決めされる。また、光学ユニ
ット６０は、各ＬＤアレイスタック１２ａ，１２ｂから
の光線束が交わる位置にて、第２のエリア５２上に固着
されている。光学ユニット６０における各プリズム型光
学部材６２の反射面６６は、第１のＬＤアレイスタック
１２ａにおける対応のＬＤアレイ１４からの光線束の出
射方向に対して４５度に向けられている。更に、第２の
ＬＤアレイスタック１２ｂにおける各ＬＤアレイ１４か
らの光線束が、スペーサ６４，６５に邪魔されることな
く、光学ユニット６０の上下に隣合う光学部材６２間の
間隙を透過することができるよう、光学ユニット６０の
向きが定められている。A semiconductor laser device 210 using such an optical unit 60 is a semiconductor laser device 110 shown in FIG.
Similarly to the first area 50 and the second area 52 of the pedestal 44, the first and second LD array stacks 1 are formed, respectively.
2a and 12b are fixed. These LD array stacks 12a and 12b are positioned so that the light beams emitted from the LD array stacks 12a and 12b are at right angles. Further, the optical unit 60 is fixed on the second area 52 at a position where the light beam bundles from the LD array stacks 12a and 12b intersect. The reflection surface 66 of each prism type optical member 62 in the optical unit 60 is oriented at 45 degrees with respect to the emission direction of the light flux from the corresponding LD array 14 in the first LD array stack 12a. Further, the light flux from each LD array 14 in the second LD array stack 12b can pass through the gap between the optical members 62 that are adjacent to each other above and below the optical unit 60 without being obstructed by the spacers 64 and 65. The orientation of the optical unit 60 is determined so that it can be performed.
【００３５】今、図６と図５とを比較すると、光学ユニ
ット６０は図５に示す第２のＬＤアレイスタック１２ｂ
における冷却プレート２６ｂの延長部２８を切断したも
のと考えることができ、従って図６に示す第２実施形態
に係る半導体レーザ装置２１０も、図１又は図５に示す
第１実施形態に係る半導体レーザ装置１０，１１０と同
様に、高密度のレーザ光の光線束を形成することが可能
であることが理解されよう。すなわち、第１のＬＤアレ
イスタック１２ａからの光線束は、光学ユニット６０の
光学部材６２の反射面６６を反射部として反射され、第
２のＬＤアレイスタック１２ｂからの光線束は、光学部
材６２間の間隙を透過部として透過され、反射光線束と
合成されるのである。Now, comparing FIG. 6 and FIG. 5, the optical unit 60 is the second LD array stack 12b shown in FIG.
It can be considered that the extension portion 28 of the cooling plate 26b in FIG. 6 is cut, and therefore the semiconductor laser device 210 according to the second embodiment shown in FIG. 6 is also the semiconductor laser according to the first embodiment shown in FIG. 1 or FIG. It will be appreciated that, like the devices 10 and 110, it is possible to form a high density bundle of laser light. That is, the light flux from the first LD array stack 12 a is reflected by the reflecting surface 66 of the optical member 62 of the optical unit 60 as a reflecting portion, and the light flux from the second LD array stack 12 b is transmitted between the optical members 62. The light is transmitted through the gap of (1) and is combined with the reflected ray bundle.
【００３６】また、光学ユニット６０は第２のＬＤアレ
イスタック１２ｂが設置される第２のエリア５２に設置
されるので、位置決めも容易に且つ高精度に行われる。Further, since the optical unit 60 is installed in the second area 52 where the second LD array stack 12b is installed, the positioning is easily and highly accurately performed.
【００３７】なお、図１の如くマウントプレート４８付
きの台座４４上にＬＤアレイスタック１２ａ，１２ｂ、
光学ユニット６０を取り付けてもよいことは勿論であ
る。また、光学ユニット６０はプリズム型の光学部材６
２を用いる必要はない。例えば、図７に示す半導体レー
ザ装置３１０における光学ユニット７０のように、一面
が反射面７２とされた細長い直方体形状の光学部材７４
をスペーサ７６を介して積層した構成のものを用いるこ
ともできる。光学部材７４及びスペーサ７６の材質とし
ては、図６の光学ユニット６０と同様に、合成石英、Ｂ
Ｋ７等のガラス材料或いは金属が好ましい。As shown in FIG. 1, the LD array stacks 12a and 12b are mounted on the pedestal 44 with the mount plate 48.
Of course, the optical unit 60 may be attached. The optical unit 60 is a prism type optical member 6
It is not necessary to use 2. For example, like the optical unit 70 in the semiconductor laser device 310 shown in FIG. 7, an elongated rectangular parallelepiped optical member 74 having a reflecting surface 72 on one surface.
It is also possible to use a structure in which the layers are stacked via the spacer 76. As the material of the optical member 74 and the spacer 76, similar to the optical unit 60 of FIG.
A glass material such as K7 or a metal is preferable.
【００３８】図８に示す光学ユニット８０は、反射面８
２が一面に形成された直方体形状の光学部材８４を左右
１対の支持枠８６により上下方向に一定の間隔で支持し
たものである。支持枠８６の対向面には突出部８８が一
体的に形成されており、各対の突出部８８に光学部材８
４が載置、固定されている。光学部材８４及び支持枠８
６の材質としては、合成石英、ＢＫ７等のガラス材料或
いは金属が好ましい。また、光学部材８４の厚さ（上下
方向の長さ）及び光学部材８４間の間隙の大きさは、Ｌ
Ｄアレイ１４のピッチ、すなわちＬＤユニット２４又は
冷却プレート２６の厚さと同一の０．７５ｍｍとされて
いる。更に、光学部材８４間の間隙が障害物のない透過
部となるよう、光学部材８４の長さは１５ｍｍ程度とさ
れている。また、この光学ユニット８０の奥行きは十分
な強度を確保するために３ｍｍ以上とすることが好適で
ある。The optical unit 80 shown in FIG.
2 is a rectangular parallelepiped optical member 84 formed on one surface and supported by a pair of left and right support frames 86 in the vertical direction at regular intervals. The protrusions 88 are integrally formed on the opposing surfaces of the support frame 86, and the optical member 8 is formed on each pair of the protrusions 88.
4 is placed and fixed. Optical member 84 and support frame 8
As a material of 6, a synthetic quartz, a glass material such as BK7, or a metal is preferable. Further, the thickness of the optical members 84 (length in the vertical direction) and the size of the gap between the optical members 84 are L
The pitch of the D array 14, that is, 0.75 mm, which is the same as the thickness of the LD unit 24 or the cooling plate 26, is set. Further, the length of the optical member 84 is set to about 15 mm so that the gap between the optical members 84 becomes a transparent portion without obstacles. The depth of the optical unit 80 is preferably 3 mm or more in order to secure sufficient strength.
【００３９】この光学ユニット８０は、最下段の反射部
となる光学部材８４よりも支持枠８６の下端が下方に突
出しているため、台座４４の第２のエリア５２に固着す
ると、第１のＬＤアレイスタック１２ａからの光線束が
反射面８２に照射されない場合が生ずる。このため、図
８に示す光学ユニット８０の場合、最下部の光学部材８
４の下面から突出している支持枠８６の下部部分９０
を、その長さが冷却プレート２６の厚さと同一の大きさ
とし、図９に示す半導体レーザ装置４１０の如く、台座
４４の第１のエリア５０を拡大して、この第１のエリア
５０上に光学ユニット８０を設置することとしている。In this optical unit 80, since the lower end of the support frame 86 projects downward from the optical member 84 serving as the lowermost reflecting portion, when it is fixed to the second area 52 of the pedestal 44, the first LD There may be a case where the light flux from the array stack 12a is not irradiated on the reflecting surface 82. Therefore, in the case of the optical unit 80 shown in FIG.
Lower part 90 of the support frame 86 protruding from the lower surface of
Has the same length as the thickness of the cooling plate 26, and the first area 50 of the pedestal 44 is enlarged as in the semiconductor laser device 410 shown in FIG. The unit 80 is to be installed.
【００４０】このように、光学ユニットの反射部と透過
部の位置関係によっては、光学ユニットの台座４４への
取付位置は第２のエリア５２に限られず、第１のエリア
５０となる場合もあり、或いはまた、台座４４上に光学
ユニットの専用の第３のエリアが形成されてもよい。As described above, the mounting position of the optical unit on the pedestal 44 is not limited to the second area 52 but may be the first area 50 depending on the positional relationship between the reflecting portion and the transmitting portion of the optical unit. Alternatively, a third area dedicated to the optical unit may be formed on the pedestal 44.
【００４１】なお、光学ユニット６０，７０，８０は、
反射面６６，７２，８２が極めて高精度で面一となる必
要があるため、光学部材６２，７４，８４とスペーサ６
４，６５，７６又は支持枠８６との組付けが完了した
後、光学部材６２，７４，８４の反射面６６，７２，８
２となる面を一括して研磨することが望ましい。The optical units 60, 70, 80 are
Since the reflecting surfaces 66, 72, 82 must be flush with each other with extremely high accuracy, the optical members 62, 74, 84 and the spacer 6
4, 65, 76 or the assembly with the support frame 86 is completed, the reflecting surfaces 66, 72, 8 of the optical members 62, 74, 84 are
It is desirable to polish the surfaces to be 2 together.
【００４２】更に、図１０に示す半導体レーザ装置５１
０のように、光学ユニット１００としては、レーザ光に
対して透過性を有する材料から作られた平板１０２上に
複数の光反射性薄膜を等間隔に平行にコーティングした
ものを用いてもよい。この場合、光反射性薄膜が反射部
１０４、その他の部分がレーザ光を透過する透過部１０
６となるが、この構成も図７に示す光学ユニット７０と
同様に使用することができ、また同様な作用効果を奏す
る。Further, the semiconductor laser device 51 shown in FIG.
As shown in FIG. 0, the optical unit 100 may be a flat plate 102 made of a material that is transparent to laser light and coated with a plurality of light-reflecting thin films in parallel at equal intervals. In this case, the light-reflective thin film is the reflecting portion 104, and the other portion is the transmitting portion 10 that transmits the laser light.
However, this configuration can also be used in the same manner as the optical unit 70 shown in FIG. 7 and has the same operational effect.
【００４３】更にまた、図１１に示す光学ユニット２０
０ように、一面が反射面２０２となる第１の光学部材２
０４と、レーザ光に対して透過性を有する材料から作ら
れた第２の光学部材２０６とを交互に配列し、相互に接
着して構成されたものも、図１０に示す光学ユニット１
００に代えて使用することができる。なお、現在のコー
ティング技術においては狭ピッチで光反射性薄膜を形成
することは比較的困難であるが、図１１に示すような、
２種類の光学部材２０４，２０６を積層する構成の光学
ユニット２００は、作製が容易であり、微細化にも対応
できるという特徴を有している。Furthermore, the optical unit 20 shown in FIG.
The first optical member 2 whose one surface is the reflecting surface 202 as shown in FIG.
04 and the second optical member 206 made of a material having a laser beam transmitting property are alternately arranged and bonded to each other, the optical unit 1 shown in FIG.
It can be used instead of 00. Although it is relatively difficult to form a light-reflecting thin film with a narrow pitch in the current coating technology, as shown in FIG.
The optical unit 200 having a structure in which the two types of optical members 204 and 206 are laminated is characterized in that it is easy to manufacture and can be adapted to miniaturization.
【００４４】以上、本発明の好適な実施形態について幾
つか詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定さ
れないことは云うまでもない。Although some preferred embodiments of the present invention have been described above in detail, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments.
【００４５】例えば、上記実施形態では、第１のＬＤア
レイスタック１２ａが取り付けられる台座４４の第１の
エリア５０と、第２のＬＤアレイスタック１２ｂが取り
付けられる第２のエリア５２との間の段差の大きさが、
ＬＤアレイ１４のピッチの１／２となっているが、段差
の大きさはこれに限られない。但し、段差の大きさを前
記ピッチの１／２以外とした場合には、半導体レーザ装
置から出射されるストライプ状の光線束の間隔が一定で
なくなる。For example, in the above embodiment, the step between the first area 50 of the pedestal 44 to which the first LD array stack 12a is attached and the second area 52 to which the second LD array stack 12b is attached. The size of
Although the pitch is half the pitch of the LD array 14, the size of the step is not limited to this. However, if the step size is set to a value other than ½ of the pitch, the distance between the stripe-shaped light fluxes emitted from the semiconductor laser device will not be constant.
【００４６】また、光学ユニットの反射部の幅と透過部
の幅が同一である必要はない。ＬＤアレイのピッチに対
して、各レーザ光の径は相当に小さいため、例えば反射
部の幅をＬＤアレイのピッチよりも小さくしてもよいか
らである。Further, the width of the reflection part and the width of the transmission part of the optical unit need not be the same. This is because the diameter of each laser beam is considerably smaller than the pitch of the LD array, and thus the width of the reflecting portion may be smaller than the pitch of the LD array, for example.
【００４７】更に、上記実施形態では、各ＬＤアレイス
タックにおけるＬＤアレイは３個としているが、その数
は２個或いは４個以上としてもよく、また各部材の寸法
も上記のものに限られない。Further, in the above embodiment, the number of LD arrays in each LD array stack is three, but the number may be two or four or more, and the size of each member is not limited to the above. .
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、特
殊な台座を用いたため、第１のＬＤアレイスタック、第
２のＬＤアレイスタック及び光学ユニットの位置決めが
容易となり、半導体レーザ装置の組立てないしは製造が
容易となる。また、各構成要素の位置決めを高精度に行
うことができるので、ＬＤアレイススタックの微細化、
高集積化にも対応することができ、ひいては高出力、高
密度のレーザ光を出射することが可能な半導体レーザ装
置を提供することができる。As described above, according to the present invention, since the special pedestal is used, the positioning of the first LD array stack, the second LD array stack and the optical unit is facilitated, and the semiconductor laser device It is easy to assemble or manufacture. Further, since the positioning of each component can be performed with high accuracy, miniaturization of the LD array stack,
It is possible to provide a semiconductor laser device that can cope with high integration and can emit high-output and high-density laser light.
【図１】本発明による半導体レーザ装置の第１実施形態
を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a semiconductor laser device according to the present invention.
【図２】図１の半導体レーザ装置における第２のＬＤア
レイスタックを一部分解して示す斜視図である。FIG. 2 is a partially exploded perspective view of a second LD array stack in the semiconductor laser device of FIG.
【図３】第２のＬＤアレイスタックにおける冷却プレー
トを示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing a cooling plate in a second LD array stack.
【図４】（ａ）は第１のＬＤアレイスタックから出射さ
れたレーザ光を概略的に示す図、（ｂ）は第２のＬＤア
レイスタックから出射されたレーザ光を概略的に示す
図、（ｃ）はこれらのレーザ光を合成した状態を概略的
に示す図である。FIG. 4A is a diagram schematically showing laser light emitted from a first LD array stack, and FIG. 4B is a diagram schematically showing laser light emitted from a second LD array stack; (C) is a figure which shows roughly the state which combined these laser beams.
【図５】本発明の第１実施形態に係る半導体レーザ装置
の変形形態を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a modification of the semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention.
【図６】本発明による半導体レーザ装置の第２実施形態
を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a second embodiment of the semiconductor laser device according to the present invention.
【図７】本発明の第２実施形態に係る半導体レーザ装置
の変形形態を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a modification of the semiconductor laser device according to the second embodiment of the present invention.
【図８】光学ユニットの変形形態を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a modification of the optical unit.
【図９】図８の光学ユニットが適用された半導体レーザ
装置を示す斜視図である。9 is a perspective view showing a semiconductor laser device to which the optical unit of FIG. 8 is applied.
【図１０】本発明の第２実施形態に係る半導体レーザ装
置の別の変形形態を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing another modification of the semiconductor laser device according to the second embodiment of the present invention.
【図１１】図１０に示す光学ユニットの変形形態を示す
斜視図である。11 is a perspective view showing a modification of the optical unit shown in FIG.
１０，１１０，２１０，３１０，４１０，５１０…半導
体レーザ装置、１２ａ…第１のＬＤアレイスタック、１
２ｂ…第２のＬＤアレイスタック、１４…ＬＤアレイ、
１６…レーザ光出射点、２４…ＬＤユニット、２６，２
６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ…冷却プレート、２８…
延長部（光学ユニット）、３０…反射面、４４…台座、
４６…上面（第１のエリア）、４８…マウントプレート
（第２のエリア）、５０…第１のエリア、５２…第２の
エリア、６０，７０，８０，１００，２００…光学ユニ
ット、６２，７４，８４…光学部材、６４，６５，７６
…スペーサ、６６，７２，７２，２０２…反射面、８６
…支持枠、１０２…平板、１０４…反射部、１０６…透
過部、２０４…第１の光学部材、２０６…第２の光学部
材。10, 110, 210, 310, 410, 510 ... Semiconductor laser device, 12a ... First LD array stack, 1
2b ... second LD array stack, 14 ... LD array,
16 ... Laser light emitting point, 24 ... LD unit, 26, 2
6a, 26b, 27a, 27b ... Cooling plate, 28 ...
Extension part (optical unit), 30 ... Reflective surface, 44 ... Pedestal,
46 ... Top surface (first area), 48 ... Mount plate (second area), 50 ... First area, 52 ... Second area, 60, 70, 80, 100, 200 ... Optical unit, 62, 74, 84 ... Optical member, 64, 65, 76
... Spacer, 66, 72, 72, 202 ... Reflective surface, 86
... Support frame, 102 ... Flat plate, 104 ... Reflecting part, 106 ... Transmissive part, 204 ... First optical member, 206 ... Second optical member.
─────────────────────────────────────────────────────フロントページの続き (72)発明者 大石 諭 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内(72)発明者 王 ゆう 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内(72)発明者 菅 博文 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内Ｆターム(参考） 5F073 AB05 AB27 BA09 EA24 FA11 FA23 ─────────────────────────────────────────────────── ───Continued front page (72) Inventor Satoshi Oishi 1 Hamamatsuho, 1126 Nomachi, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture Tonics Co., Ltd.(72) Inventor Yu Wang 1 Hamamatsuho, 1126 Nomachi, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture Tonics Co., Ltd.(72) Inventor Hirofumi Suga 1 Hamamatsuho, 1126 Nomachi, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture Tonics Co., Ltd.F term (reference) 5F073 AB05 AB27 BA09 EA24 FA11 FA23
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