JP2018170431A - 半導体レーザ装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無駄な電力消費を抑えることができ、製造歩留まりを向上させることも可能な半導体レーザ装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】半導体レーザ装置１は、複数の半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１と、複数の半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されるレーザ光を１本の光ファイバＯＦに結合させる結合光学系（Ｆ軸コリメートレンズＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１、２連ミラーＭ１〜Ｍ１１、Ｆ軸集光レンズＦＬ、及びＳ軸集光レンズＳＬ）とを備えており、複数の半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の少なくとも１つ（半導体レーザ素子ＬＤ５）は、ワイヤＷ１により電気的に短絡又は絶縁されて発光することのできない発光不可状態にされている。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体レーザ装置及びその製造方法に関する。

半導体レーザ装置は、概して半導体レーザ素子、コリメートレンズ、及び集光光学系を備えており、半導体レーザから射出されたレーザ光を、コリメートレンズによってコリメートした後に集光光学系によって集光して外部に出力するものである。半導体レーザ装置の出力部に光ファイバの一端が配置される場合には、半導体レーザ装置から出力されるレーザ光は光ファイバに結合されることになる。

また、高出力が要求される半導体レーザ装置は、要求される出力に応じて、半導体レーザ素子及びコリメートレンズを複数備える。このような半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子の各々から射出されたレーザ光を、半導体レーザ素子の各々に対応して設けられたコリメートレンズで個別にコリメートし、コリメートされた複数のレーザ光を集光光学系で集光して外部に出力する（或いは、光ファイバに結合させる）。

以下の特許文献１には、半導体レーザ素子を複数備える従来の半導体レーザ装置の一例が開示されている。具体的に、以下の特許文献１には、半導体レーザ素子として１０個のＬＤチップを備え、コリメートレンズとして１０個のＦ軸コリメートレンズ及びＳ軸コリメートレンズを備え、集光光学系としてＦ軸集束レンズ及びＳ軸集光レンズを備え、加えて１０個の２連ミラーを備え、１０個のＬＤチップから射出されたレーザ光を個別にコリメート及び反射した後に、集光して１本の光ファイバに結合させる半導体レーザ素子が開示されている。

特許第５７１７７１４号公報

ところで、上述した特許文献１に開示された半導体レーザ装置では、レーザ光の結合に用いられる光学部品（コリメートレンズ、ミラー、集光光学系）について、極めて高い実装精度が要求される。例えば、コリメートレンズについては、サブミクロンの実装精度が要求される。半導体レーザ装置の製造時においては、実装精度が目標精度に収まるように各光学部品の位置決めが行われた上で各光学部品の位置が固定される。しかしながら、各光学部品の寸法公差や、各光学部品を固定するために用いられる接着剤（例えば、熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂）の硬化の仕方のバラツキ等によって、半導体レーザ装置の製造時には、目標精度以上の位置ずれが発生し得る。

ここで、レーザ光の結合に用いられる光学部品の一部（コリメートレンズ及びミラー）は、半導体レーザ素子に対応して設けられることから、半導体レーザ素子の数が少なければ光学部品の数も少なくなり、各光学部品の実装精度を目標精度に収めることは比較的容易であると考えられる。しかしながら、高出力が要求される半導体レーザ装置では、半導体レーザ素子の数が増える傾向にあり、これに伴ってレーザ光の結合に用いられる光学部品の数も増える傾向にある。このため、高出力が要求される半導体レーザ装置では、全ての光学部品の実装精度を目標精度に収めることが困難になる。製造された半導体レーザ装置に実装精度が悪い光学部品が存在すると、光ファイバに対する結合効率が悪化してしまうという問題がある。

また、半導体レーザ装置に設けられた上記の光学部品について、半導体レーザ装置の製造時等において、外観上の問題（例えば、欠けや異物の付着）が誤って生ずることも考えられる。このような外観上の問題がある光学部品が存在すると、その光学部品に入射したレーザ光が散乱したり、樹脂ガラス転移温度を超える異物のレーザ光吸収発熱によって光学部品ズレ等が生じたりしまうことから、光ファイバに対する結合効率が著しく悪化する。このため、製造された半導体レーザ装置は不良となり、歩留まりが低下するという問題がある。

ここで、半導体レーザ装置の光ファイバに対する結合効率が低下すると、半導体レーザ素子から射出される光のうち、光ファイバに結合しない無駄なレーザ光が増加する。このため、光ファイバから一定の出力を得ようとすると、光ファイバに対する結合効率が高い場合よりも低い場合の方がより多くの電力を半導体レーザ素子に供給する必要があり、電力が無駄に消費されてしまうという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、無駄な電力消費を抑えることができ、製造歩留まりを向上させることも可能な半導体レーザ装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の半導体レーザ装置は、複数の半導体レーザ素子（ＬＤ１〜ＬＤ１１）と、該複数の半導体レーザ素子から射出されるレーザ光を１本の光ファイバ（ＯＦ）に結合させる結合光学系（ＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１、ＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１、Ｍ１〜Ｍ１１、ＦＬ、ＳＬ）と、を備える半導体レーザ装置（１〜３）において、前記複数の半導体レーザ素子の少なくとも１つは、導電性部材（ＳＴ、Ｗ１、Ｗ２）により電気的に短絡又は絶縁されて発光することのできない発光不可状態にされている。
また、本発明の半導体レーザ装置は、前記発光不可状態にされた前記半導体レーザ素子が、前記複数の半導体レーザ素子のうち発光させた場合において前記光ファイバに対するレーザ光の結合効率が最も悪いものである。
また、本発明の半導体レーザ装置は、前記複数の半導体レーザ素子が、隣接して配列されており、前記発光不可状態にされた前記半導体レーザ素子（ＬＤ５）が、一方側で隣接する前記半導体レーザ素子（ＬＤ４）の正電極（１３）と、他方側で隣接する前記半導体レーザ素子（ＬＤ６）の負電極（１２）とが導電性配線（Ｗ１）によって接続されることによって、電気的に短絡又は絶縁されている。
或いは、本発明の半導体レーザ装置は、前記複数の半導体レーザ素子が、隣接して配列されており、前記発光不可状態にされた前記半導体レーザ素子が、正電極（１３）と負電極（１２）とが導電性配線（Ｗ２）によって接続され、或いは正電極（１３）と負電極（１２）とが導電性シート（ＳＴ）に覆われることによって、電気的に短絡されている。
また、本発明の半導体レーザ装置は、前記複数の半導体レーザ素子が、隣接する前記半導体レーザ素子の正電極（１３）と負電極（１２）とが配線（Ｗ）によって接続されて電気的に直列接続されている。
本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、複数の半導体レーザ素子（ＬＤ１〜ＬＤ１１）と、該複数の半導体レーザ素子から射出されるレーザ光を１本の光ファイバ（ＯＦ）に結合させる結合光学系（ＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１、ＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１、Ｍ１〜Ｍ１１、ＦＬ、ＳＬ）の少なくとも一部と、を基板上に配置して固定する第１工程（Ｓ１１、Ｓ１４）と、固定された前記結合光学系の少なくとも一部を介したレーザ光を測定する第２工程（Ｓ１５）と、前記第２工程の測定結果を参照して、前記複数の半導体レーザ素子の少なくとも１つを発光することのできない発光不可状態にするか否かを判定する第３工程（Ｓ１６）と、を含む。
また、本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、前記第２工程が、電気的に直列接続された前記複数の半導体レーザ素子の全てを発光させた状態で、前記複数の半導体レーザ素子から射出されるレーザ光の何れか１つのみを順に前記結合光学系に入射させて、前記結合光学系の少なくとも一部を介したレーザ光を測定する工程である。
また、本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、前記第３工程の判定結果に基づいて、前記複数の半導体レーザ素子の少なくとも１つを、導電性部材（Ｗ１、Ｗ２、ＳＴ）により電気的に短絡又は絶縁して前記発光不可状態にする第４工程（Ｓ１７）を更に含む。
また、本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、前記第４工程が、隣接して配列された前記半導体レーザ素子のうち、前記発光不可状態にする前記半導体レーザ素子（ＬＤ５）の一方側で隣接する前記半導体レーザ素子（ＬＤ４）の正電極（１３）と、他方側で隣接する前記半導体レーザ素子（ＬＤ６）の負電極（１２）とを導電性配線（Ｗ１）によって接続することによって電気的に短絡又は絶縁する工程である。
或いは、本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、前記第４工程が、隣接して配列された前記半導体レーザ素子のうち、前記発光不可状態にする前記半導体レーザ素子の正電極（１３）と負電極（１２）とを導電性配線（Ｗ２）によって接続し、或いは前記正電極（１３）と前記負電極（１２）とを導電性シート（ＳＴ）で覆うことによって電気的に短絡する工程である。

本発明によれば、複数の半導体レーザ素子の少なくとも１つを、導電性部材により電気的に短絡又は絶縁されて発光することのできない発光不可状態にするようにしている。これにより、例えばレーザ光の結合効率が最も悪いものを発光不可状態にすることで、光ファイバに対する全体的なレーザ光の結合効率を高めることができるという効果がある。その結果としているため、無駄な電力消費を抑えることができるとともに、製造歩留まりを向上させることができるという効果がある。

本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の平面図である。 本発明の第１実施形態において発光不可状態とされる半導体レーザ素子の接続状態の一例を示す正面図である。 本発明の第１実施形態において発光不可状態とされる半導体レーザ素子の接続状態の他の例を示す正面図である。 本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置に設けられる２連ミラーの構成を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態における光モニタ装置を用いた反射レーザ光の測定工程を説明するための平面図である。 本発明の第１実施形態において、光モニタ装置に入射する反射レーザ光の一例を示す図である。 本発明の第２実施形態による半導体レーザ装置の構成を示す図である。 本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置の断面図である。 本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置の正面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態による半導体レーザ装置及びその製造方法について詳細に説明する。尚、以下では理解を容易にするために、図中に設定したＸＹＺ直交座標系（原点の位置は適宜変更する）を必要に応じて参照しつつ各部材の位置関係について説明する。また、以下で参照する図面では、理解を容易にするために、必要に応じて各部材の寸法を適宜変えて図示している。

〔第１実施形態〕
〈半導体レーザ装置〉
図１は、本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の平面図である。図１に示す通り、本実施形態の半導体レーザ装置１は、基板Ｂ、（Ｎ＋１）個（本実施形態ではＮ＝１０）の半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１、（Ｎ＋１）個のＦ軸コリメートレンズＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１、（Ｎ＋１）個のＳ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１、（Ｎ＋１）個の２連ミラーＭ１〜Ｍ１１、Ｆ軸集光レンズＦＬ、及びＳ軸集光レンズＳＬを備えており、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されるレーザ光をコリメート（平行光に変換）してから集光して光ファイバＯＦに結合させる。

尚、図１中に示すＸＹＺ直交座標系は、Ｚ軸の＋Ｚ方向がレーザ光の射出方向に設定されている。また、このＸＹＺ直交座標系のＸ軸は、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１のｐｎ接合面に平行な方向（スロー軸）と平行になるよう設定され、Ｙ軸は、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１のｐｎ接合面に垂直な方向（ファスト軸）と平行になるよう設定されている。

基板Ｂは、上述した半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１と、結合光学系（Ｆ軸コリメートレンズＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１、２連ミラーＭ１〜Ｍ１１、Ｆ軸集光レンズＦＬ、及びＳ軸集光レンズＳＬ）とが、直接又は不図示のマウントを介して搭載される矩形形状の板状部材である。基板Ｂは、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の放熱効率を高めるために熱伝導率が高く、且つ温度変化によって生ずる応力を極力低減するために熱膨張率が小さい材料を用いて形成される。例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックス、或いはモリブデン（Ｍｏ）等の金属が適している。

半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１は、基板Ｂ上において、レーザ光射出部を＋Ｚ側に向けた状態で、Ｘ軸に平行な方向に沿って一定間隔をもって配列されている。これら半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１は、不図示の駆動回路から駆動電流が供給された場合に、レーザ光を＋Ｚ方向に向けて射出する。これら半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されるレーザ光の波長は、例えば０．９μｍ帯である。尚、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１は、ｐｎ接合面がＺＸ平面に平行となるように基板Ｂ上にそれぞれ搭載されている。

半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１は、隣接するものの正電極（アノード電極）と負電極（カソード電極）とがワイヤＷ（配線）によって接続されて電気的に直列接続されている。例えば、半導体レーザ素子ＬＤ１のアノード電極と半導体レーザ素子ＬＤ２のカソード電極とがワイヤＷによって接続され、半導体レーザ素子ＬＤ２のアノード電極と半導体レーザ素子ＬＤ３のカソード電極とがワイヤＷによって接続される。但し、詳細は後述するが発光不可状態（アノードとカソードとの間に電流が流れない状態であり、電気的に短絡されて発光することのできない状態を含む）にされる半導体レーザ素子（図１に示す例では、半導体レーザ素子ＬＤ５）は、ワイヤＷによる接続が行われない。

ここで、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１のうちのＮ個の半導体レーザ素子は、半導体レーザ装置１に本来的に設けられるものであり、残りの１個の半導体レーザ素子は、光ファイバＯＦに対するレーザ光の結合効率を高めるために設けられるものである。つまり、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１のうちのＮ個の半導体レーザ素子は、各々から射出されるレーザ光の光ファイバＯＦに対する結合効率が予め規定された基準値を超えているという条件の下で、各々に定格の駆動電流が供給されたときに、半導体レーザ装置１から定格以上のパワー（例えば、１００［Ｗ］）のレーザ光が出力されるようにするために設けられる。

これに対し、残りの１個の半導体レーザ素子は、Ｎ個の半導体レーザ素子について上記の条件が満たされておらず、光ファイバＯＦに対する結合効率の低下が生じている場合に、例えば光ファイバＯＦに対する結合効率が最も悪い半導体レーザ素子に代替することで、光ファイバＯＦに対する全体的な結合効率を高めるために設けられる。光ファイバＯＦに対する結合効率の低下は、例えば上述の結合光学系をなす光学部品のうち、実装精度が悪い光学部品の存在、或いは外観上の問題（例えば、欠けや異物の付着）のある光学部品の存在によって生ずる。

例えば、２連ミラーＭ５の実装精度が悪く、半導体レーザ素子ＬＤ５から射出されるレーザ光の光ファイバＯＦに対する結合効率の低下が生じている場合を考える。このような場合には、図１に示す通り、半導体レーザ素子ＬＤ５は上述した発光不可状態にされ、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４，ＬＤ６〜ＬＤ１１のうちの何れか１つが、いわば半導体レーザ素子ＬＤ５の代替として用いられる。ここで、光ファイバＯＦに対するレーザ光の結合効率の低下が生じている半導体レーザ素子ＬＤ５を発光不可状態にするのは、光ファイバＯＦに対する全体的な結合効率を高め、且つ、半導体レーザ素子ＬＤ５に駆動電流が供給されなくし、或いは半導体レーザ素子ＬＤ５に駆動電流が供給されたとしても発光に寄与する駆動電流を無くすことで、無駄な電力消費を抑えるためである。

図２は、本発明の第１実施形態において発光不可状態とされる半導体レーザ素子の接続状態の一例を示す正面図である。尚、図２においては、発光不可状態とされる半導体レーザ素子ＬＤ５に隣接する半導体レーザ素子ＬＤ４，ＬＤ６も図示している。図２に示す通り、半導体レーザ素子ＬＤ４〜ＬＤ６は、レーザマウント１１、電極チップ１２，１３、半導体レーザチップ１４、及び導電ワイヤ１５を備える。尚、他の半導体レーザ素子（半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ３，ＬＤ７〜ＬＤ１１）も同様の構成である。

レーザマウント１１は、その上面に電極チップ１２，１３及び半導体レーザチップ１４が搭載される直方体形状の部材である。電極チップ１２，１３は、半導体レーザチップ１４の外部電極となる部材であり、お互いに電気的に絶縁された状態でレーザマウント１１上に搭載されている。半導体レーザチップ１４は、上面が一方の電極（例えば、アノード電極）とされ、底面が他方の電極（例えば、カソード電極）とされ、これら上面及び底面の電極間に駆動電流が供給されることでレーザ光を射出する素子である。

半導体レーザチップ１４は、その底面が電極チップ１２に導通した状態で、電極チップ１２上に搭載されている。また、半導体レーザチップ１４の上面と電極チップ１３とは、導電ワイヤ１５によって接続されている。このため、電極チップ１２は、例えば半導体レーザチップ１４の外部電極としてのカソード電極として用いられ、電極チップ１３は、例えば半導体レーザチップ１４の外部電極としてのアノード電極として用いられる。よって、例えば、電極チップ１２を直流電源の正極に接続し、電極チップ１３を直流電源の負極に接続すれば、直流電流が、電極チップ１２、半導体レーザチップ１４、導電ワイヤ１５、及び電極チップ１３の順で流れ、これにより半導体レーザチップ１４からはレーザ光が射出される。

前述の通り、発光不可状態にされる半導体レーザ素子（半導体レーザ素子ＬＤ５）以外の半導体レーザ素子（半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４，ＬＤ６〜ＬＤ１１）は、隣接するもののアノード電極とカソード電極とがワイヤＷによって接続される。このため、半導体レーザ素子ＬＤ４のカソード電極としての電極チップ１２は、半導体レーザ素子ＬＤ３のアノード電極としての電極チップ１３（図２では図示省略）とワイヤＷによって接続される。同様に、半導体レーザ素子ＬＤ６のアノード電極としての電極チップ１３は、半導体レーザ素子ＬＤ７のカソード電極としての電極チップ１２（図２では図示省略）とワイヤＷによって接続される。

これに対し、発光不可状態にされる半導体レーザ素子ＬＤ５は、図２に示す通り、隣接する半導体レーザ素子ＬＤ４，ＬＤ６の何れとも接続されておらず、半導体レーザ素子ＬＤ４のアノード電極としての電極チップ１３と半導体レーザ素子ＬＤ６のカソード電極としての電極チップ１２とが、半導体レーザ素子ＬＤ５を飛び越えた状態でワイヤＷ１（導電性部材、導電性配線）によって接続される。このように、発光不可状態にされる半導体レーザ素子ＬＤ５は、他の半導体レーザ素子（半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４，ＬＤ６〜ＬＤ１１）とは電気的に絶縁された状態にされている。

ワイヤＷ，Ｗ１による以上の接続がなされることで、半導体レーザ素子ＬＤ５を除く半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４，ＬＤ６〜ＬＤ１１は直列接続される。このため、半導体レーザ素子ＬＤ１のカソード電極としての電極チップ１２を不図示の駆動回路の負極に接続し、半導体レーザ素子ＬＤ１１のアノード電極としての電極チップ１３を不図示の駆動回路の正極に接続すれば、発光不可状態とされた半導体レーザ素子（半導体レーザ素子ＬＤ５）を除く半導体レーザ素子（半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４，ＬＤ６〜ＬＤ１１）からレーザ光が射出される。

図３は、本発明の第１実施形態において発光不可状態とされる半導体レーザ素子の接続状態の他の例を示す正面図である。図３においては、図２に示す部材と同じ部材については同一の符号を付してある。図２に示す例では、発光不可状態にされる半導体レーザ素子ＬＤ５が、他の半導体レーザ素子（半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４，ＬＤ６〜ＬＤ１１）とは電気的に絶縁された状態にされていた。これに対し、図３に示す例では、発光不可状態にされる半導体レーザ素子ＬＤ５が、電気的に短絡された状態にされている。

まず、図３（ａ）〜（ｃ）に示す例では、全ての半導体レーザ素子（半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１）は、隣接するもののアノード電極とカソード電極とがワイヤＷによって接続されている点が、図２に示す例とは異なる。つまり、発光不可状態にされる半導体レーザ素子ＬＤ５も、隣接する半導体レーザ素子ＬＤ４，ＬＤ６とワイヤＷによって接続されている。具体的には、半導体レーザ素子ＬＤ５のカソード電極としての電極チップ１２と半導体レーザ素子ＬＤ４のアノード電極としての電極チップ１３とがワイヤＷによって接続され、発光不可状態にされる半導体レーザ素子ＬＤ５のアノード電極としての電極チップ１３と半導体レーザ素子ＬＤ６のカソード電極としての電極チップ１２とがワイヤＷによって接続される。

図３（ａ）に示す例では、ワイヤＷによる上記の接続がなされた上で、半導体レーザ素子ＬＤ４のアノード電極としての電極チップ１３と半導体レーザ素子ＬＤ６のカソード電極としての電極チップ１２とが、半導体レーザ素子ＬＤ５を飛び越えた状態でワイヤＷ１によって接続される。このような接続がなされることで、半導体レーザ素子ＬＤ４，ＬＤ６がワイヤＷ１によって直列接続されるとともに、半導体レーザチップ１４のアノード電極とカソード電極とがワイヤＷ１によって短絡された状態になり、半導体レーザ素子ＬＤ５は発光不可状態になる。

図３（ｂ）に示す例では、ワイヤＷによる上記の接続がなされた上で、半導体レーザ素子ＬＤ５の上面に導電性シートＳＴ（導電性部材）が圧着されている。具体的に、導電性シートＳＴは、半導体レーザ素子ＬＤ５をなす電極チップ１２，１３の上面及び半導体レーザチップ１４の上面を覆うように、半導体レーザ素子ＬＤ５の上面に圧着されている。尚、導電性シートＳＴは、少なくとも半導体レーザ素子ＬＤ５をなす半導体レーザチップ１４の上面と電極チップ１２の上面とを覆うように、半導体レーザ素子ＬＤ５の上面に圧着されていれば良い。

導電性シートとしては、熱伝熱性や導電率の良いシート（例えば、金箔、銀箔、銅箔、純インジウム箔、インジウム（Ｉｎ）スズ（Ｓｎ）製のシート）を用いることができる。上記の導電性シートＳＴが圧着されることで、半導体レーザ素子ＬＤ４，ＬＤ６がワイヤＷ１によって直列接続されるとともに、半導体レーザチップ１４のアノード電極とカソード電極とが導電性シートＳＴによって短絡された状態になり、半導体レーザ素子ＬＤ５は発光不可状態になる。

図３（ｃ）に示す例では、ワイヤＷによる上記の接続がなされた上で、半導体レーザ素子ＬＤ４の半導体レーザチップ１４の上面と電極チップ１２とがワイヤＷ２（導電性部材、導電性配線）によって接続される。このような接続がなされることで、半導体レーザ素子ＬＤ４，ＬＤ６がワイヤＷ，Ｗ２によって直列接続されるとともに、半導体レーザチップ１４のアノード電極とカソード電極とがワイヤＷ２によって短絡された状態になり、半導体レーザ素子ＬＤ５は発光不可状態になる。

Ｆ軸コリメートレンズＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１は、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の＋Ｚ側にそれぞれ配置され、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されるレーザ光のＦ軸（ファスト軸）の成分をそれぞれコリメートする。Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１は、Ｆ軸コリメートレンズＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１の＋Ｚ側にそれぞれ配置され、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されるレーザ光のＳ軸（スロー軸）の成分をそれぞれコリメートする。尚、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されるレーザ光のＳ軸方向の広がりが十分に小さい場合には、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１は省略可能である。

２連ミラーＭ１〜Ｍ１１は、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の各々に対応して設けられており、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１の＋Ｚ側にそれぞれ配置され、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１を介したレーザ光をＦ軸集光レンズＦＬに向けて（−Ｘ方向へ）個別に反射する。具体的に、２連ミラーＭ１〜Ｍ１１は、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１を介したレーザ光を、それぞれ＋Ｙ方向に反射してから−Ｘ方向に反射する。Ｆ軸コリメートレンズＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１でコリメートされたレーザ光は、２連ミラーＭ１〜Ｍ１１で反射されることによって密に配列される。つまり、２連ミラーＭ１〜Ｍ１１は、Ｆ軸コリメートレンズＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１でコリメートされたレーザ光を、密に配列して光ファイバＯＦに結合できる範囲に収める役割を有する。

図４は、本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置に設けられる２連ミラーの構成を示す斜視図である。図４に示す通り、２連ミラーＭ（Ｍ１〜Ｍ１１）は、第１ミラーｍ１及び第２ミラーｍ２を備える。第１ミラーｍ１は、少なくとも底面Ａ１、底面Ａ１と平行な上面Ｂ１、及び反射面Ｓ１を有する多面体状の部材である。尚、反射面Ｓ１と底面Ａ１とのなす角は、図４に示す通り、４５°である。

第１ミラーｍ１は、底面Ａ１が基板Ｂの上面に当接するように基板Ｂ上に載置される。これにより、第１ミラーｍ１の反射面Ｓ１の法線ベクトルと、基板Ｂの上面（ＺＸ面）の法線ベクトルとのなす角が４５°になる。また、第１ミラーｍ１の向きは、反射面Ｓ１の法線がＹＺ面と平行になるように設定される。これにより、第１ミラーｍ１の反射面Ｓ１は、＋Ｚ方向に進むレーザ光を＋Ｙ方向に反射する。

第２ミラーｍ２は、少なくとも底面Ａ２及び反射面Ｓ２を有する多面体状の部材である。反射面Ｓ２と底面Ａ２とのなす角は、図４に示す通り、４５°である。第２ミラーｍ２は、底面Ａ２が第１ミラーｍ１の上面Ｂ１に当接するように、第１ミラーｍ１上に載置される。これにより、第２ミラーｍ２の反射面Ｓ２の法線ベクトルと、基板Ｂの上面（ＺＸ面）の法線ベクトルとのなす角が１３５°になる。また、第２ミラーｍ２の向きは、反射面Ｓ２の法線がＸＹ面と略平行になるように設定される。これにより、第２ミラーｍ２の反射面Ｓ２は、＋Ｙ方向に進むレーザ光を略−Ｘ方向に反射する。

ここで、第１ミラーｍ１をＹ軸の周りに微小回転させると、２連ミラーＭで反射されて略−Ｘ方向に向かうレーザ光の伝搬方向がＺ軸の周りで微小回転する。また、第２ミラーｍ２をＹ軸の周りに微小回転させると、２連ミラーＭで反射されて略−Ｘ方向に向かうレーザ光の伝搬方向がＹ軸の周りで微小回転する。このように、２連ミラーＭでは、第１ミラーｍ１及び第２ミラーｍ２の向きを適宜設定することによって、略−Ｘ方向に向かうレーザ光の伝搬方向を変えることができる。

Ｆ軸集光レンズＦＬは、２連ミラーＭ１〜Ｍ１１と光ファイバＯＦとの間のレーザ光の光路上に設けられ、２連ミラーＭ１〜Ｍ１１で略−Ｘ方向に反射されたレーザ光を、その間隔が光ファイバＯＦの入射端面において最小になる（好ましくは０になる）ように屈折させる。Ｓ軸集光レンズＳＬは、Ｆ軸集光レンズＦＬと光ファイバＯＦとの間のレーザ光の光路上に設けられ、Ｆ軸集光レンズＦＬを介したレーザ光を、Ｙ方向のビーム径が光ファイバＯＦの入射端面において最小になる（好ましくは０になる）ように集束させる。

尚、光ファイバＯＦは、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されるレーザ光の進行方向に対して直交する向きに配置され、その入射端面が、例えばＳ軸集光レンズＳＬの焦点位置に配置されるよう位置決めされる。この光ファイバＯＦは、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の各々から射出されるレーザ光を、半導体レーザ装置１の外部に導くものである。尚、光ファイバＯＦとしては、用途に応じて任意のものを用いることができる。例えば、シングルコアファイバ、マルチコアファイバ、シングルクラッドファイバ、ダブルクラッドファイバ、その他の光ファイバを用いることができる。

上記構成の半導体レーザ装置１に対し、不図示の駆動回路から駆動電流が供給されると、供給された駆動電流は直列接続された半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４，ＬＤ６〜ＬＤ１１に流れ、これら半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４，ＬＤ６〜ＬＤ１１から＋Ｚ方向に向けてレーザ光が射出される。尚、半導体レーザ素子ＬＤ５は、直列接続された半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４，ＬＤ６〜ＬＤ１１とは電気的に絶縁されているため、発光しない。

半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４，ＬＤ６〜ＬＤ１１から＋Ｚ方向に向けて射出されたレーザ光は、まずＦ軸コリメートレンズＦＡＣ１〜ＦＡＣ４，ＦＡＣ６〜ＦＡＣ１１に入射してＦ軸の成分がそれぞれコリメートされ、次にＳ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ４，ＳＡＣ６〜ＳＡＣ１１に入射してＳ軸の成分がそれぞれコリメートされる。このようにコリメートされたレーザ光は、２連ミラーＭ１〜Ｍ４，Ｍ６〜Ｍ１１に入射し、各々が個別に＋Ｙ方向に反射された後に−Ｘ方向に反射される。

２連ミラーＭ１〜Ｍ４，Ｍ６〜Ｍ１１で−Ｘ方向に反射されたレーザ光は、まずＦ軸集光レンズＦＬに入射して、各々の間隔が小さくなるように屈折し、次にＳ軸集光レンズＳＬに入射してＹ方向のビーム径が小さくなるように集束される。そして、これらレーザ光は、光ファイバＯＦの入射端面において、各々の間隔及びＹ方向のビーム径が最小になって（好ましくは０になって）光ファイバＯＦに入射し、光ファイバＯＦを伝播して外部に出力される。

以上の通り、本実施形態による半導体レーザ装置１では、複数の半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の少なくとも１つが、ワイヤＷ１（或いは、導電性シートＳＴ又はワイヤＷ２）により電気的に絶縁（或いは、短絡）されて発光することのできない発光不可状態にされている。例えば、複数の半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１のうち光ファイバＯＦに対するレーザ光の結合効率が最も悪いものが発光不可状態にされている。このように、レーザ光の結合効率が最も悪いものが発光不可状態にされることで、光ファイバＯＦに対する全体的なレーザ光の結合効率を高めることができる。その結果として、光ファイバＯＦに結合しない無駄なレーザ光を減少させることができるため、無駄な電力消費を抑えることができる。

〈半導体レーザ装置の製造方法〉
図５は、本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。半導体レーザ装置１の製造が開始されると、まず半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１、コリメートレンズ（Ｆ軸コリメートレンズＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１）、及び２連ミラーＭ１〜Ｍ１１を基板Ｂ上に搭載する工程が行われる（工程Ｓ１１：第１工程）。尚、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１、及び２連ミラーＭ１〜Ｍ１１については、例えば基板Ｂとの間に、接着剤として紫外線硬化性樹脂が設けられる。

次に、図６に示す通り、基板Ｂ上に光モニタ装置ＯＭを設置し、光モニタ装置ＯＭを用いて反射レーザ光（２連ミラーＭ１〜Ｍ１１によって−Ｘ方向に反射されるレーザ光）を測定する工程が行われる（工程Ｓ１２）。図６は、本発明の第１実施形態における光モニタ装置を用いた反射レーザ光の測定工程を説明するための平面図である。光モニタ装置ＯＭは、入射するレーザ光の向き及び位置を検出するためのものであり、その受光面を＋Ｘ側に向けて、反射レーザ光の光路上に配置される。具体的に、本工程では、図示しない治具により半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１に電流を供給して順に発光させ、光モニタ装置ＯＭの受光面に対する反射レーザ光の入射位置を順に測定する作業が行われる。

次いで、光モニタ装置ＯＭの測定結果を参照しつつ、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１及び２連ミラーＭ１〜Ｍ１１を調整する工程が行われる（工程Ｓ１３）。例えば、２連ミラーＭ１〜Ｍ１１については、図４に示す第１ミラーｍ１をＹ軸の周りに微小回転させて反射レーザ光のＹ方向の位置を調整し、第２ミラーｍ２をＹ軸の周りに微小回転させて反射レーザ光のＺ方向の位置を調整する作業が行われる。

図７は、本発明の第１実施形態において、光モニタ装置に入射する反射レーザ光の一例を示す図である。図７において、符号ＲＳが付された矩形領域が、光モニタ装置ＯＭの受光面である。尚、図７においては、理解を容易にするために、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されるレーザ光を全て図示している。しかしながら、実際には、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１を順に発光させて上記の調整を行っていることから、光モニタ装置ＯＭの受光面ＲＳには１つのレーザ光のみが入射する。

本工程では、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されるレーザ光（光モニタ装置ＯＭに入射する反射レーザ光）が、例えば図７に示す通り、Ｙ方向の位置が同じであり、Ｚ方向に一定の間隔をもって配列されるように、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１及び２連ミラーＭ１〜Ｍ１１の調整が行われる。また、各レーザ光の断面形状が、Ｙ方向に伸びる楕円形状となるように調整が行われる。

以上の調整が終了すると、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１及び２連ミラーＭ１〜Ｍ１１を基板Ｂ上に固定する工程が行われる（工程Ｓ１４：第１工程）。具体的には、基板ＢとＳ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１及び２連ミラーＭ１〜Ｍ１１との間に設けられている紫外線硬化性樹脂に対して紫外線を照射し、紫外線硬化性樹脂を硬化させる作業が行われる。

続いて、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１を個別に発光させつつ、光モニタ装置ＯＭを用いて反射レーザ光を測定する工程が行われる（工程Ｓ１５：第２工程）。上記の工程Ｓ１４では、紫外線硬化性樹脂の硬化の仕方のバラツキ等によって、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１及び２連ミラーＭ１〜Ｍ１１の位置ずれ等が生じ得る。このような位置ずれ等が生ずると、例えば反射レーザ光の反射方向が変化して、図１に示す光ファイバＯＦに対するレーザ光の結合効率が悪化する。このため、本工程では、光モニタ装置ＯＭを用いて反射レーザ光の照射位置の変化を個別に測定することで、いわば反射レーザ光の反射方向等の変化に起因する結合効率の悪化を推定している。

光モニタ装置ＯＭを用いた測定が終了すると、光モニタ装置ＯＭの測定結果に基づき、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１のうち、少なくとも１つを発光不可状態とするか否かを判定する工程が行われる(工程Ｓ１６：第３工程）。例えば、工程Ｓ１３の調整後における測定結果と、工程Ｓ１５の測定結果とを比較し、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の各々から射出されたレーザ光のうち最も位置ずれの大きなレーザ光を特定し、そのレーザ光を射出した半導体レーザ素子を発光不可状態にするか否かを判定する。尚、この決定は、例えばコンピュータ等を用いて自動的に行っても良く、人間の手作業によって行っても良い。また、発光不可状態とする半導体レーザ素子の個数は０であっても良く、２以上であっても良い。

以上の工程が終了すると、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１をボンディングする工程が行われる（工程Ｓ１７：第４工程）。例えば、図１，２に示す通り、発光不可状態にされる半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４，ＬＤ６〜ＬＤ１１の、隣接するもののアノード電極とカソード電極とをワイヤＷによって接続する。また、半導体レーザ素子ＬＤ４のアノード電極と半導体レーザ素子ＬＤ６のカソード電極とを、半導体レーザ素子ＬＤ５を飛び越した状態でワイヤＷ１により接続する。

これにより、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４，ＬＤ６〜ＬＤ１１は、電気的に直列接続され、半導体レーザ素子ＬＤ５は、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４，ＬＤ６〜ＬＤ１１からは電気的に絶縁される。これにより、電気的に直列接続された半導体レーザ素子ＬＤ１のカソード電極を不図示の駆動回路の負極に接続し、半導体レーザ素子ＬＤ１１のアノード電極を不図示の駆動回路の正極に接続すれば、半導体レーザ素子ＬＤ５を除く半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４，ＬＤ６〜ＬＤ１１からレーザ光が射出されることとなる。このように、本工程では、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の少なくとも１つを、電気的に絶縁して発光不可状態にしている。尚、図３を用いて説明した方法を用いて、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の少なくとも１つを、電気的に短絡して発光不可状態にしてもよい。

最後に、集光レンズ（Ｆ軸集光レンズＦＬ及びＳ軸集光レンズＳＬ）及び光ファイバＯＦを基板Ｂ上に搭載する工程が行われる（工程Ｓ１８）。尚、集光レンズは、例えばＳ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１及び２連ミラーＭ１〜Ｍ１１と同様に、例えば紫外線硬化性樹脂を用いて基板Ｂに固定される。以上の一連の工程を経て、図１に示す半導体レーザ装置１が製造される。

尚、図５に示す例では、光モニタ装置ＯＭの測定結果に基づき、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の少なくとも１つを発光不可状態とするか否かを判定し（工程Ｓ１６）、その判定結果に基づいて半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１のワイヤーボンディングを行っていた（工程Ｓ１７）。しかしながら、最初に半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１のワイヤーボンディングを行い、その後に半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の少なくとも１つを発光不可状態とするか否かを判定し、その判定結果に基づいて更なるワイヤーボンディングを行っても良い。

つまり、最初に半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の全てをワイヤーボンディングにより直列接続し、全ての半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１が発光可能な状態にする。次に、全ての半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１を発光させた状態で、シャッタ装置（シャッタ治具）を用いて、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されるレーザ光の何れか１つを順に結合光学系に入射させて光ファイバＯＦに入射させ、光ファイバＯＦから射出される光のパワーを順次測定する。いわば、光ファイバＯＦに対する全体的なレーザ光の結合効率を測定している。

測定終了後に、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の少なくとも１つを発光不可状態とするか否かを判定する。そして、その判定結果に基づいて更なるワイヤーボンディングを行って発光不可状態とする半導体レーザ素子を電気的に短絡させる。例えば、図３（ａ）〜（ｃ）を用いて説明した何れかの方向を用いて半導体レーザ素子を短絡させて、発光不可状態とする。

以上の通り、本実施形態による半導体レーザ装置１の製造方法では、複数の半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されて結合光学系（Ｆ軸コリメートレンズＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１、２連ミラーＭ１〜Ｍ１１、Ｆ軸集光レンズＦＬ、及びＳ軸集光レンズＳＬ）の少なくとも一部を介したレーザ光が所定の位置関係となるように結合光学系を調整した上で固定している。そして、固定された結合光学系の少なくとも一部を介したレーザ光を測定し、その測定結果を参照して、複数の半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１子の少なくとも１つを発光不可状態にするか否かを判定している。その後、その判定結果に基づいて、複数の半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の少なくとも１つを、導電性部材により電気的に短絡又は絶縁して発光不可状態にするようにしている。

例えば、複数の半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１のうち光ファイバＯＦに対するレーザ光の結合効率が最も悪いもの、或いは、レーザ光の光路長が最も長い半導体レーザ素子を発光不可状態にするようにしている。このようなレーザ発光素子を発光不可状態にすることで、光ファイバＯＦに対する全体的なレーザ光の結合効率を高めることができる。その結果として、光ファイバＯＦに結合しない無駄なレーザ光を減少させることができるため、無駄な電力消費を抑えることができる。

また、例えば半導体レーザ装置１の製造時において、結合効率の著しい悪化を引き起こす可能性のある光学部品の外観上の問題（例えば、欠けや異物の付着）が誤って生じた場合においても、その光学部品を介するレーザ光を発光しないようにすれば、全体的な結合効率の悪化を防止することができ、ひいては無駄な電力消費を抑えることができる。また、全体的な結合効率が予め定められた基準値を満たさない場合には、製造された半導体レーザ装置１は不良となるべきものであるが、その光学部品を介するレーザ光を発光しないようにすれば、全体的な結合効率を高めることができるため、製造歩留まりを向上させることができる

〔第２実施形態〕
図８は、本発明の第２実施形態による半導体レーザ装置の構成を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線断面矢視図であり、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線断面矢視図である。尚、図８においては、図１に示す部材と同じ部材には同一の符号を付してある。また、図８では、図１と同様に、半導体レーザ素子ＬＤ５が発光不可状態にされている構成を例示している。

図８に示す通り、本実施形態の半導体レーザ装置２は、基板Ｂ、階段状マウントＭＴ（サブマウント）、（Ｎ＋１）個（本実施形態でもＮ＝１０）の半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１、（Ｎ＋１）個のＦ軸コリメートレンズＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１、（Ｎ＋１）個のＳ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１、（Ｎ＋１）個のミラーＲＭ１〜ＲＭ１１、Ｆ軸集光レンズＦＬ、及びＳ軸集光レンズＳＬを備える。このような半導体レーザ装置２は、第１実施形態の半導体レーザ装置１と同様に、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されるレーザ光をコリメート（平行光に変換）してから集光して光ファイバＯＦに結合させる。

階段状マウントＭＴは、ＺＸ面に平行な平面であって、高さ（Ｙ方向の位置）が異なる複数の平面を有する階段状の部材である。階段状マウントＭＴの各平面は、図８（ｂ）に示す通り、＋Ｘ方向側に進むにつれて、＋Ｙ方向側に進む（高くなる）ように構成されている。階段状マウントＭＴの複数の平面上には、図８（ａ），（ｂ）に示す通り、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１、Ｆ軸コリメートレンズＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１、及びＳ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１が載置される。

ここで、階段状マウントＭＴは、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の放熱効率を高めるために熱伝導率が高く、且つ温度変化によって生ずる応力を極力低減するために熱膨張率が小さい材料を用いて形成される。例えば、階段状マウントＭＴは、基板Ｂと同様に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックス、或いはモリブデン（Ｍｏ）等の金属が適している。

ミラーＲＭ１〜ＲＭ１１は、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されてＦ軸コリメートレンズＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１及びＳ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１を介したレーザ光（＋Ｚ方向に進むレーザ光）を、それぞれ略−Ｘ方向に反射する。ミラーＲＭ１〜ＲＭ１１のＹ方向の長さはそれぞれ、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されるレーザ光の高さ（基板Ｂからレーザ光までの距離）よりも長く設定されている。

ミラーＲＭ１〜ＲＭ１１は、ＺＸ面と平行な面であって半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されたレーザ光と平行な平面上において、ミラーＲＭ１〜ＲＭ１１に入射するレーザ光の光軸と、ミラーＲＭ１〜ＲＭ１１の反射面とのなす角が４５°になるように配置される。また、ミラーＲＭ１〜ＲＭ１１は、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１との距離（Ｚ方向の距離）が一定となるように配置される。このため、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されたレーザ光の光軸は、ＺＸ面に平行な平面内でＹ軸に沿って並ぶことになる。

図８（ｃ）に示す通り、ミラーＲＭ１〜ＲＭ１１は、Ｙ軸に対して微小傾斜させて配置される。また、ミラーＲＭ１〜ＲＭ１１は、傾斜角度を維持するために、固定具ＦＸ（例えば接着剤等であってもよい）により基板Ｂ上に固定される。また、ミラーＲＭ１〜ＲＭ１１は、Ｙ軸に対する傾斜角度が、各レーザ光の光軸がＦ軸集光レンズＦＬによらずとも１点で交差するように設定される。各ミラーＲＭ１〜ＲＭ１１によって反射されたレーザ光は、第１実施形態と同様に、Ｆ軸集光レンズＦＬ及びＳ軸集光レンズＳＬを順に透過した後、光ファイバＯＦの入射端面において結合される。

本実施形態の半導体レーザ装置２は、第１実施形態の半導体レーザ装置１とは、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１が階段状マウントＭＴ上に載置されている点、及び２連ミラーＭ１〜Ｍ１１に代えてミラーＲＭ１〜ＲＭ１１が設けられている点が相違するだけである。このような半導体レーザ装置２は、第１実施形態で説明した製造方法と同様の方法により製造される。このため、半導体レーザ装置２の製造方法については説明を省略する。

以上の通り、本実施形態による半導体レーザ装置２においても、複数の半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の少なくとも１つが、ワイヤＷ１（或いは、導電性シートＳＴ又はワイヤＷ２）により電気的に絶縁（或いは、短絡）されて発光することのできない発光不可状態にされている。このため、光ファイバＯＦに対する全体的なレーザ光の結合効率を高めることができ、無駄な電力消費を抑えることができる。本実施形態による半導体レーザ装置２は、第１実施形態と同様の方法によって製造されるため、製造歩留まりを向上させることもできる。

〔第３実施形態〕
図９は、本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置の断面図であり、図１０は、本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置の正面図である。図９は、ＹＺ平面に平行な面における断面図である。尚、図９，図１０においても、図１に示す部材と同じ部材には同一の符号を付してある。

本実施形態の半導体レーザ装置３は、上述した半導体レーザ装置１と基本的な構成はほぼ同じである。具体的には、基板Ｂ、（Ｎ＋１）個（本実施形態でもＮ＝１０）の半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１、（Ｎ＋１）個のＦ軸コリメートレンズＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１、（Ｎ＋１）個のＳ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１、（Ｎ＋１）個のミラーＳＭ１〜ＳＭ１１、Ｆ軸集光レンズＦＬ、及びＳ軸集光レンズＳＬを備える。このような半導体レーザ装置３は、第１実施形態の半導体レーザ装置１と同様に、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されるレーザ光をコリメート（平行光に変換）してから集光して光ファイバＯＦに結合させる。

また、図９，図１０では図示を省略しているが本実施形態の半導体レーザ装置３が備える半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１は、第１実施形態の半導体レーザ装置１が備える半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１と同様の接続がなされているとする。具体的には、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４，ＬＤ６〜ＬＤ１１が電気的に直列接続され、半導体レーザ素子ＬＤ５は、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ４，ＬＤ６〜ＬＤ１１からは電気的に絶縁されるものとする。これにより、本実施形態においても、半導体レーザ素子ＬＤ５が発光不可状態にされているとする。

図９に示す半導体レーザ素子ＬＤｉ（ｉは、１≦ｉ≦Ｎを満たす整数）は、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の何れかを示しており、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣｉは、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１の何れかを示しており、ミラーＳＭｉは、ミラーＳＭ１〜ＳＭ１１の何れかを示している。尚、図９では、Ｆ軸コリメートレンズＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１の図示を省略している。図９に示す通り、半導体レーザ素子ＬＤｉ、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣｉ、及びミラーＳＭｉは、基板Ｂ上にハンダにより固定されたサブマウントＳＢ上に搭載されている。また、半導体レーザ素子ＬＤｉ及びＳ軸コリメートレンズＳＡＣｉは、サブマウントＳＢ上に固定されたレーザマウントＬＭ上に固定されている。

図９に示す通り、ミラーＳＭｉは、半導体レーザ素子ＬＤｉから射出されたレーザ光を反射する反射面Ｐ１とサブマウントＳＢに固定される固定面Ｐ２とを有する。また、ミラーＳＭｉにおいて、反射面Ｐ１と固定面Ｐ２とのなす角は鋭角とされる。このため、固定面Ｐ２がサブマウントＳＢの表面に対して平行となるようにミラーＳＭｉが配置されることによって、反射面Ｐ１はサブマウントＳＢの表面の法線に対して傾斜した傾斜面とされる。

ミラーＳＭｉは、例えば誘電体多層膜からなる反射膜によって反射面Ｐ１が表面に形成されたガラス体であり、固定面Ｐ２がサブマウントＳＢの表面に接着剤により固定されている。このようなミラーＳＭｉは、例えば直方体状のガラス体のうち固定面Ｐ２が形成される側の面を斜めに削った後に反射膜を形成することによって得られる。尚、反射面Ｐ１は金属膜によって形成されても良く、ミラーＳＭｉはプリズムから構成されても良い。

半導体レーザ素子ＬＤｉから射出された光は、Ｆ軸（ファスト軸）方向（Ｙ軸方向）から見て、ミラーＳＭｉが配列されている方向に反射される。また、ミラーＳＭｉの反射面Ｐ１は、前述の通り傾斜しており、入射するレーザ光をサブマウントＳＢの表面に対して斜め方向に反射させることができる。このため、それぞれのミラーＳＭｉで反射される光は、図１０に示す通り、Ｆ軸集光レンズＦＬ側の隣に配置される他のミラーＳＭｉのサブマウントＳＢとは反対側の空間を伝搬する。このようにして、ミラーＳＭ１〜ＳＭ１１は、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されるレーザ光を、互いにＦ軸方向に並ぶように反射することができる。

更に、ミラーＳＭ１〜ＳＭ１１は、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されるレーザ光を、伝搬方向が互いに平行となるように反射する。即ち、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の間隔が等しく、半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１から射出されるレーザ光が互いに平行である場合には、ミラーＳＭ１〜ＳＭ１１の反射面Ｐ１はサブマウントＳＢの表面に対して概ね同じ角度とされる。ミラーＳＭ１〜ＳＭ１１の各々で反射されたレーザ光は、Ｆ軸集光レンズＦＬ及びＳ軸集光レンズＳＬを順に透過した後、光ファイバＯＦの入射端面において結合される。

本実施形態の半導体レーザ装置３は、第１実施形態の半導体レーザ装置１とは、２連ミラーＭ１〜Ｍ１１に代えてミラーＳＭ１〜ＳＭ１１を設け、ミラーＳＭ１〜ＳＭ１１で斜め方向に反射されたレーザ光を１本の光ファイバＯＦに結合させる点が相違するだけである。このような半導体レーザ装置３は、第１実施形態で説明した製造方法と同様の方法により製造される。このため、半導体レーザ装置３の製造方法については説明を省略する。

以上の通り、本実施形態による半導体レーザ装置３においても、複数の半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１の少なくとも１つが、ワイヤＷ１（或いは、導電性シートＳＴ又はワイヤＷ２）により電気的に絶縁（或いは、短絡）されて発光することのできない発光不可状態にされている。このため、光ファイバＯＦに対する全体的なレーザ光の結合効率を高めることができ、無駄な電力消費を抑えることができる。本実施形態による半導体レーザ装置２は、第１実施形態と同様の方法によって製造されるため、製造歩留まりを向上させることもできる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、１１個の半導体レーザ素子ＬＤ１〜ＬＤ１１、１１個のコリメートレンズ（Ｆ軸コリメートレンズＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１、Ｓ軸コリメートレンズＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１）、及び１１個の２連ミラーＭ１〜Ｍ１１（或いは、ミラーＲＭ１〜ＲＭ１１又はミラーＳＭ１〜ＳＭ１１）を備える半導体レーザ装置を例に挙げて説明した。しかしながら、半導体レーザ素子、コリメートレンズ、及び反射光学系の数は任意である。

１〜３…半導体レーザ装置、１２，１３…電極チップ、ＦＡＣ１〜ＦＡＣ１１…Ｆ軸コリメートレンズ、ＦＬ…Ｆ軸集光レンズ、ＬＤ１〜ＬＤ１１…半導体レーザ素子、Ｍ１〜Ｍ１１…２連ミラー、ＯＦ…光ファイバ、ＳＡＣ１〜ＳＡＣ１１…Ｓ軸コリメートレンズ、ＳＬ…Ｓ軸集光レンズ、ＳＴ…導電性シート、Ｗ，Ｗ１，Ｗ２…ワイヤ

Claims (10)

1. 複数の半導体レーザ素子と、該複数の半導体レーザ素子から射出されるレーザ光を１本の光ファイバに結合させる結合光学系と、を備える半導体レーザ装置において、
   前記複数の半導体レーザ素子の少なくとも１つは、導電性部材により電気的に短絡又は絶縁されて発光することのできない発光不可状態にされている、半導体レーザ装置。
2. 前記発光不可状態にされた前記半導体レーザ素子は、前記複数の半導体レーザ素子のうち発光させた場合において前記光ファイバに対するレーザ光の結合効率が最も悪いものである、請求項１記載の半導体レーザ装置。
3. 前記複数の半導体レーザ素子は、隣接して配列されており、
   前記発光不可状態にされた前記半導体レーザ素子は、一方側で隣接する前記半導体レーザ素子の正電極と、他方側で隣接する前記半導体レーザ素子の負電極とが導電性配線によって接続されることによって、電気的に短絡又は絶縁されている、
   請求項１又は請求項２に記載の半導体レーザ装置。
4. 前記複数の半導体レーザ素子は、隣接して配列されており、
   前記発光不可状態にされた前記半導体レーザ素子は、正電極と負電極とが導電性配線によって接続され、或いは正電極と負電極とが導電性シートに覆われることによって、電気的に短絡されている、
   請求項１又は請求項２に記載の半導体レーザ装置。
5. 前記複数の半導体レーザ素子は、隣接する前記半導体レーザ素子の正電極と負電極とが配線によって接続されて電気的に直列接続されている、請求項３又は請求項４記載の半導体レーザ装置。
6. 複数の半導体レーザ素子と、該複数の半導体レーザ素子から射出されるレーザ光を１本の光ファイバに結合させる結合光学系の少なくとも一部と、を基板上に配置して固定する第１工程と、
   固定された前記結合光学系の少なくとも一部を介したレーザ光を測定する第２工程と、
   前記第２工程の測定結果を参照して、前記複数の半導体レーザ素子の少なくとも１つを発光することのできない発光不可状態にするか否かを判定する第３工程と、
   を含む半導体レーザ装置の製造方法。
7. 前記第２工程は、電気的に直列接続された前記複数の半導体レーザ素子の全てを発光させた状態で、前記複数の半導体レーザ素子から射出されるレーザ光の何れか１つのみを順に前記結合光学系に入射させて、前記結合光学系の少なくとも一部を介したレーザ光を測定する工程である、請求項６記載の半導体レーザ装置の製造方法。
8. 前記第３工程の判定結果に基づいて、前記複数の半導体レーザ素子の少なくとも１つを、導電性部材により電気的に短絡又は絶縁して前記発光不可状態にする第４工程を更に含む請求項６又は請求項７に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
9. 前記第４工程は、隣接して配列された前記半導体レーザ素子のうち、前記発光不可状態にする前記半導体レーザ素子の一方側で隣接する前記半導体レーザ素子の正電極と、他方側で隣接する前記半導体レーザ素子の負電極とを導電性配線によって接続することによって電気的に短絡又は絶縁する工程である、請求項８記載の半導体レーザ装置の製造方法。
10. 前記第４工程は、隣接して配列された前記半導体レーザ素子のうち、前記発光不可状態にする前記半導体レーザ素子の正電極と負電極とを導電性配線によって接続し、或いは前記正電極と前記負電極とを導電性シートで覆うことによって電気的に短絡する工程である、請求項８記載の半導体レーザ装置の製造方法。

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