[发明专利]光束组合器、光束组合方法以及激光二极管模块

说明书

技术领域

本发明涉及对多个激光束进行光束组合的光束组合器以及光束组合方法。另外，还涉及具有这样的光束组合器的激光二极管模块。

背景技术

为了将从LD(Laser Diode：激光二极管)元件(半导体激光元件)出射的激光束与光纤耦合，广泛使用激光二极管模块。在这样的激光二极管模块中，作为将从多个激光二极管元件各自出射的激光束导入光纤的导光装置，公知有专利文献1所记载的微型光学装置。

图12是专利文献1所记载的微型光学装置10的立体图。如图12所示，微型光学装置10具备：基板11、LD条12、圆柱透镜13、第一镜列14以及第二镜列15。

LD条12具备沿x轴排列的多个LD元件，并从各LD元件向z轴正方向出射激光束。从各LD元件向z轴正方向出射的激光束的光轴在平行于zx面的第一平面内沿x轴排列。

此外，从各LD元件出射的激光束的传播方向以z轴正方向为中心向±θx方向分散。因此，在微型光学装置10中，采用通过以与LD条12的出射端面对置的方式配置的圆柱透镜13来对从各LD元件出射的激光束进行准直(使传播方向向z轴正方向收敛)的结构。

第一镜列14是与构成LD条12的各LD元件对置的镜面14a一体化而形成的。从各LD元件向z轴正方向出射的激光束被与该LD元件对置的镜面14a向y轴正方向反射。另外，第二镜列15是与构成第一镜列14的各镜面14a对置的镜面15a一体化而形成的。被各镜面14a向y轴正方向反射的激光束被与该镜面14a对置的镜面15a向x轴正方向反射。

此外，对自从x轴正方向侧开始数的第i+1个LD元件出射的激光束进行反射的镜面14a、15a配置于比对自从x轴正方向侧开始数的第i个LD元件出射的激光束进行反射的镜面14a、15b更靠z轴负方向侧的位置。因此，被各镜面15a向x轴正方向反射的激光束的光轴在与zx平面平行的第二平面内沿z轴排列，且该第二平面位于比上述第一平面更靠y轴正方向侧的位置。

这样一来，微型光学装置10具有将从构成LD条12的各LD元件出射且向z轴正方向传播的激光束所构成的第一射束转换为被构成第二镜列15的各镜面15a反射且沿x轴方向传播的激光束所构成的第二射束的功能。

在具备微型光学装置10的LD模块中，从微型光学装置10输出的第二射束(以下，称为“输出射束”)经F轴合束透镜而被合束。而且，被F轴合束透镜合束后的输出射束从配置于构成该输出射束的激光束的交叉点即F轴合束透镜的焦点的入射端面向光纤入射。此外，构成输出射束的激光束、即被构成第二镜列15的各镜面15a反射后的激光束的光轴相互平行。

专利文献1：日本公开专利公报“日本特开2004-252428号公报”(公开日：2004年9月9日)

为了实现LD模块的小型化，通过缩小F轴合束透镜的曲率半径来缩短F轴合束透镜的焦距即可。这是因为，由此能够使光纤的入射端面接近F轴合束透镜。然而，若缩小F轴合束透镜的曲率半径，则透过F轴合束透镜的激光束向光纤的入射角变大，其结果是，产生耦合效率降低的问题。这是因为，在透过F轴合束透镜的激光束中，入射角超过光纤的受光角的激光束无法被封闭在光纤的内芯，会成为损失。

发明内容

本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于实现LD模块的小型化，而不牺牲耦合效率。另外，还在于实现为此所需要的光束组合器。

为了解决上述课题，本发明所涉及的光束组合器的特征在于，具备：输出部，其输出由光轴包含在单一平面的多个激光束构成的射束，且各激光束的F轴不与上述单一平面正交；合束透镜，其对从上述输出部输出的射束进行合束，构成从上述输出部输出的、且被上述合束透镜合束之前的射束的各激光束的光轴的延长线交叉于1点，构成被上述合束透镜合束之后的射束的各激光束交叉的交叉点形成于比上述合束透镜的焦点更靠近上述合束透镜的位置。

为了解决上述课题，本发明所涉及的光束组合方法的特征在于，包括如下工序：输出工序，输出由光轴包含在单一平面的多个激光束构成射束，且各激光束的F轴不与上述单一平面正交；合束工序，通过合束透镜对在上述输出工序输出的射束进行合束，构成经所述输出工序输出但尚未经所述合束工序合束之前的射束的各激光束的光轴的延长线交叉于1点，构成在经所述合束工序合束之后的射束的各激光束交叉的交叉点形成于比所述合束透镜的焦点更靠近所述合束透镜的位置。

根据本发明，通过在LD模块搭载上述光束组合器能够实现该LD模块的小型化。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的LD模块的结构的俯视图。