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公開番号2025140174
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024039376
出願日2024-03-13
発明の名称レーザ装置
出願人浜松ホトニクス株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01S 5/02251 20210101AFI20250919BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】戻り光に起因するレーザ光源の劣化を抑制すると共に製造を容易にすることができるレーザ装置を提供する。
【解決手段】レーザ装置は、複数のレーザ光La,Lb,Lc,Ldを出射するレーザモジュールと、複数のレーザ光La,Lb,Lc,Ldを集光する集光レンズ3と、複数のレーザ光La,Lb,Lc,Ldを伝播させる光ファイバと、を備えている。X軸方向から見た場合に、Z軸方向に沿って並んだ複数のレーザ光La,Lb,Lc,Ldのうち、第2基準線3cに対してZ軸方向における一方側に位置するレーザ光La,Lbの位置と、第2基準線3cに対してZ軸方向における他方側に位置するレーザ光Lc,Ldの位置とは、第2基準線3cに関して非対称である。ファスト軸コリメートレンズの焦点距離は、複数のレーザ光La,Lb,Lc,Ldの間の各間隔G1,G2,G3の最小値よりも大きい。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
第１方向に沿って並んだ複数のレーザ光を前記第１方向に交差する第２方向の一方の側に出射するレーザモジュールと、
前記第２方向に平行な光軸を有し、前記複数のレーザ光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズの前記光軸に垂直な入射端面を有し、前記集光レンズによって集光された前記複数のレーザ光を伝播させる光ファイバと、
前記レーザモジュール及び前記集光レンズを収容する筐体と、を備え、
前記レーザモジュールは、複数のレーザユニットを有し、
前記複数のレーザユニットのそれぞれは、
前記複数のレーザ光のうちの少なくとも一つのレーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光の光路に配置され、前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を前記第１方向に沿ったファスト軸方向においてコリメートするファスト軸コリメートレンズと、
前記ファスト軸コリメートレンズに対して前記光路の下流側に配置され、前記ファスト軸コリメートレンズから出射された前記レーザ光をスロー軸方向においてコリメートするスロー軸コリメートレンズと、を含み、
前記第２方向から見た場合に、前記第１方向に沿って並んだ状態で前記レーザモジュールから出射された前記複数のレーザ光の間の複数の間隔は、不均一であり、
前記第２方向から見た場合に、前記第１方向に沿って並んだ状態で前記レーザモジュールから出射された前記複数のレーザ光のうち、前記第１方向及び前記第２方向の両方に交差する第３方向に沿って延在し且つ前記集光レンズの前記光軸を通る基準線に対して前記第１方向における一方側に位置する少なくとも一つのレーザ光の位置と、前記基準線に対して前記第１方向における他方側に位置するすべてのレーザ光の位置とは、前記基準線に関して非対称であり、
前記複数のレーザユニットのそれぞれの前記ファスト軸コリメートレンズの焦点距離は、前記複数の間隔のうちの最小値よりも大きい、レーザ装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第２方向から見た場合に、前記第１方向に沿って並んだ状態で前記レーザモジュールから出射された前記複数のレーザ光のうち、前記基準線に対して前記第１方向における一方側に位置するすべてのレーザ光の位置と、前記基準線に対して前記第１方向における他方側に位置するすべてのレーザ光の位置とは、前記基準線に関して非対称である、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記レーザモジュールは、前記第２方向において前記集光レンズから離れるほど前記第１方向における位置が高くなるように階段状に並んだ複数の載置面を含む支持体を更に有し、
前記複数のレーザユニットのそれぞれの前記レーザ光源は、前記複数の載置面のそれぞれに配置され且つ前記第３方向の一方の側に前記レーザ光を出射し、
前記複数のレーザユニットのそれぞれは、前記スロー軸コリメートレンズに対して前記光路の下流側に配置され且つ前記スロー軸コリメートレンズから出射された前記レーザ光を前記第２方向に沿って前記集光レンズ側に反射する反射ミラーを更に含み、
前記複数のレーザユニットのそれぞれの前記反射ミラーは、前記第１方向から見た場合に前記第２方向に沿って並んでおり、前記第３方向から見た場合に前記レーザ光源と重なる反射面を含んでいる、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記複数のレーザユニットと前記光ファイバとの間に配置され、前記複数のレーザユニットから出射された前記複数のレーザ光を透過させ且つ前記光ファイバから出射された光を反射する波長フィルタを更に備える、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記ファスト軸コリメートレンズの前記焦点距離は、１００μｍ～４００μｍである、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記複数の間隔のそれぞれは、１００μｍ～５００μｍである、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項７】
前記複数の間隔のそれぞれの差は、７００μｍ以下である、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項８】
前記第２方向から見た場合に、前記複数のレーザ光のうち前記基準線に対して前記第１方向における一方側に位置し且つ前記基準線から数えてｎ（ｎは自然数）番目のレーザ光から前記基準線までの距離と、前記複数のレーザ光のうち前記基準線に対して前記第１方向における他方側に位置し且つ前記基準線から数えてｎ番目のレーザ光から前記基準線までの距離との差は、１０μｍ～５００μｍである、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項９】
前記複数のレーザユニットのそれぞれの前記レーザ光源は、一つのレーザダイオードバーを有し、
前記一つのレーザダイオードバーは、複数の発光領域を含んでいる、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項１０】
前記複数のレーザユニットのそれぞれの前記レーザ光源は、複数の半導体レーザ素子を有し、
前記複数の半導体レーザ素子のそれぞれは、一つの発光領域を含んでいる、請求項１に記載のレーザ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ装置に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
複数のレーザ光を出射するレーザ光源と、光ファイバとを備えるレーザ装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。このようなレーザ装置では、レーザ光源から出射された複数のレーザ光は、集光レンズによって集光された後、光ファイバに入射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１１４６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したようなレーザ装置では、いわゆる戻り光が発生する場合があり、当該戻り光がレーザ光源に入射すると、レーザ光源が劣化してしまうおそれがある。また、このようなレーザ装置には精密さが求められるため、その製造が困難な場合がある。
【０００５】
本発明は、戻り光に起因するレーザ光源の劣化を抑制すると共に製造を容易にすることができるレーザ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のレーザ装置は、［１］「第１方向に沿って並んだ複数のレーザ光を前記第１方向に交差する第２方向の一方の側に出射するレーザモジュールと、前記第２方向に平行な光軸を有し、前記複数のレーザ光を集光する集光レンズと、前記集光レンズの前記光軸に垂直な入射端面を有し、前記集光レンズによって集光された前記複数のレーザ光を伝播させる光ファイバと、前記レーザモジュール及び前記集光レンズを収容する筐体と、を備え、前記レーザモジュールは、複数のレーザユニットを有し、前記複数のレーザユニットのそれぞれは、前記複数のレーザ光のうちの少なくとも一つのレーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光の光路に配置され、前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を前記第１方向に沿ったファスト軸方向においてコリメートするファスト軸コリメートレンズと、前記ファスト軸コリメートレンズに対して前記光路の下流側に配置され、前記ファスト軸コリメートレンズから出射された前記レーザ光をスロー軸方向においてコリメートするスロー軸コリメートレンズと、を含み、前記第２方向から見た場合に、前記第１方向に沿って並んだ状態で前記レーザモジュールから出射された前記複数のレーザ光の間の複数の間隔は、不均一であり、前記第２方向から見た場合に、前記第１方向に沿って並んだ状態で前記レーザモジュールから出射された前記複数のレーザ光のうち、前記第１方向及び前記第２方向の両方に交差する第３方向に沿って延在し且つ前記集光レンズの前記光軸を通る基準線に対して前記第１方向における一方側に位置する少なくとも一つのレーザ光の位置と、前記基準線に対して前記第１方向における他方側に位置するすべてのレーザ光の位置とは、前記基準線に関して非対称であり、前記複数のレーザユニットのそれぞれの前記ファスト軸コリメートレンズの焦点距離は、前記複数の間隔のうちの最小値よりも大きい、レーザ装置。」である。
【０００７】
上記［１］に記載のレーザ装置では、第２方向から見た場合に、第１方向に沿って並んだ状態でレーザモジュールから出射された複数のレーザ光のうち、基準線に対して第１方向における一方側に位置する少なくとも一つのレーザ光の位置と、基準線に対して第１方向における他方側に位置するすべてのレーザ光の位置とは、基準線に関して非対称である。これにより、基準線に対して第１方向における一方側に位置する少なくとも一つのレーザ光が光ファイバの入射端面で反射された後、戻り光としてレーザ光源に入射したとしても、当該戻り光の位置と当該レーザ光源の発光領域の位置とが一致しないため、当該レーザ光源の劣化が抑制される。また、複数のレーザユニットのそれぞれのファスト軸コリメートレンズの焦点距離は、第１方向に沿って並んだ状態でレーザモジュールから出射された複数のレーザ光の間の複数の間隔のうちの最小値よりも大きい。これにより、レーザ光源とファスト軸コリメートレンズの入射面との間の距離を大きくすることができるため、レーザ光源に対するファスト軸コリメートレンズの取り付けが容易となる。したがって、レーザ装置の製造が容易となる。よって、このレーザ装置によれば、戻り光に起因するレーザ光源の劣化が抑制されると共に製造が容易となる。
【０００８】
本発明のレーザ装置は、［２］「前記第２方向から見た場合に、前記第１方向に沿って並んだ状態で前記レーザモジュールから出射された前記複数のレーザ光のうち、前記基準線に対して前記第１方向における一方側に位置するすべてのレーザ光の位置と、前記基準線に対して前記第１方向における他方側に位置するすべてのレーザ光の位置とは、前記基準線に関して非対称である、上記［１］に記載のレーザ装置。」であってもよい。これにより、戻り光に起因するレーザ光源の劣化が確実に抑制される。
【０００９】
本発明のレーザ装置は、［３］「前記レーザモジュールは、前記第２方向において前記集光レンズから離れるほど前記第１方向における位置が高くなるように階段状に並んだ複数の載置面を含む支持体を更に有し、前記複数のレーザユニットのそれぞれの前記レーザ光源は、前記複数の載置面のそれぞれに配置され且つ前記第３方向の一方の側に前記レーザ光を出射し、前記複数のレーザユニットのそれぞれは、前記スロー軸コリメートレンズに対して前記光路の下流側に配置され且つ前記スロー軸コリメートレンズから出射された前記レーザ光を前記第２方向に沿って前記集光レンズ側に反射する反射ミラーを更に含み、前記複数のレーザユニットのそれぞれの前記反射ミラーは、前記第１方向から見た場合に前記第２方向に沿って並んでおり、前記第３方向から見た場合に前記レーザ光源と重なる反射面を含んでいる、上記［１］又は［２］に記載のレーザ装置。」であってもよい。これにより、第１方向における各載置面の位置を調整することによって、基準線に対して第１方向における一方側に位置する少なくとも一つのレーザ光の位置と、基準線に対して第１方向における他方側に位置するすべてのレーザ光の位置との非対称の状態を調整することができる。
【００１０】
本発明のレーザ装置は、［４］「前記複数のレーザユニットと前記光ファイバとの間に配置され、前記複数のレーザユニットから出射された前記複数のレーザ光を透過させ且つ前記光ファイバから出射された光を反射する波長フィルタを更に備える、上記［１］～［３］のいずれか一つに記載のレーザ装置。」であってもよい。これにより、光ファイバを介して筐体の外部から筐体の内部に入射した光の各レーザユニットへの入射が抑制される。
（【００１１】以降は省略されています）

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