[发明专利]激光光源模块

说明书

技术领域

本发明涉及具备振荡基波激光的固体激光器、以及对从该固体激光器振荡出的基波激光进行波长变换的波长变换元件的激光光源模块。

背景技术

近年来，可以通过利用了具有周期极化反转(Periodically Poled)结构的非线性光学(NLO：Non-Linear Optical)晶体中的准相位匹配的NLO波长变换元件，高效地进行波长变换。例如，通过NLO波长变换元件对从固体激光器元件振荡出的红外激光进行波长变换来产生第2高次谐波，从而可以得到振荡可见激光的激光光源模块。此时，作为固体激光器元件的激励光源，例如使用半导体激光器元件。

所述NLO波长变换元件在满足了相位匹配条件时高效地进行波长变换。例如在产生第2高次谐波时，在通过所入射的基波激光而强制激励的非线性极化波的相位速度与通过非线性极化而产生的第2高次谐波的相位速度一致时，在元件内的各位置处产生的光波成为同一相位而分别被相干相加，而得到高的变换效率。但是，NLO波长变换元件具有温度依赖性，波长分散特性根据动作温度而变化，所以为了防止相位匹配条件崩溃，需要将该NLO波长变换元件的动作温度保持为恒定。

同样地，在半导体激光器元件的输出光强度以及振荡波长中也有温度依赖性。在温度比最佳动作温度还高的环境下，来自半导体激光器元件的振荡波长变长。例如在作为使用了如钒酸钇(YVO₄)那样吸收光谱急剧的激光介质的固体激光器元件的激励光源而使用了半导体激光器的情况下，半导体激光器元件的振荡波长的变化成为使固体激光器元件的输出降低的要因。

因此，从提高使用了半导体激光器元件、固体激光器以及NLO波长变换元件的激光光源模块的光输出的观点来看，优选将半导体激光器元件以及NLO波长变换元件分别保持为规定的温度。当然，如果使用在1个元件中排列了多个半导体激光振荡器的半导体激光器阵列对固体激光器元件进行激励，则虽然可以提高激光光源模块的光输出，但在该情况下，从提高该激光光源模块的光输出这样的观点来看，也优选将半导体激光器阵列全体保持为均匀且恒定的温度，并且将NLO波长变换元件全体保持为均匀且恒定的温度。

例如在专利文献1记载的高次谐波发生装置中，在1个基板上配置2个珀耳帖元件，在一个珀耳帖元件上搭载半导体激光器元件，在另一个珀耳帖元件上搭载固定于保持部件的NLO波长变换元件，通过各个珀耳帖元件对半导体激光器元件以及NLO波长变换元件各自的温度独立地进行控制。半导体激光器元件的温度控制是根据该半导体激光器元件中配置的热敏电阻的测定温度而进行的，NLO波长变换元件的温度控制是根据固定了该NLO波长变换元件的保持部件中配置的热敏电阻的测定温度而进行的。

另外，在专利文献2中，记载了如下的半导体激光器装置：在模块的壳体外侧配置珀耳帖元件、风扇等冷却部件，在壳体的内侧配置2个热传递部件，并在一个热传递部件上隔着加热器搭载了半导体激光器元件，在另一个热传递部件上隔着加热器而搭载了电场吸收型半导体光调制器元件。在该半导体激光器装置中，根据直接安装于半导体激光器元件的温度传感器的探测温度来进行半导体激光器元件的温度控制，根据直接安装于电场吸收型半导体光调制器元件的温度传感器的探测温度来进行电场吸收型光调制器元件的温度控制。

专利文献1：日本特开平7-43759号公报

专利文献2：日本特开2000-228556号公报

发明内容

但是，在专利文献1记载的高次谐波发生装置、专利文献2记载的半导体激光器装置中，由于在装置内设置了冷却部件，所以难以实现小型化。另外，由于将半导体激光器元件和波长变换元件配置于同一基板或者部件，所以难以提高这些元件的位置精度、特别是所述基材或者部件在厚度方向上的位置精度。

例如，在使用振荡激励光的半导体激光器元件、振荡基波激光的固体激光器元件、以及对基波激光进行波长变换的波长变换元件来构成激光光源模块时，如果这些元件的位置精度较低，则激光光源模块的光输出降低。特别是，从提高作为固体激光器元件的激光振荡部以及NLO波长变换元件分别使用了波导路型部件的类型的激光光源模块、作为激励光源使用了半导体激光器阵列的类型的激光光源模块中的光输出的观点来看，理想的是提高所述位置精度来抑制激励光的连接损失以及基波激光的连接损失。

本发明是鉴于所述事情而完成的，目的在于提供一种具备半导体激光器元件、固体激光器元件以及波长变换元件，小型且各元件的位置精度较高的激光光源模块。