(57)【要約】【課題】筐体内部のシロキサンを洗い流し除去することができる半導体レーザ装置を提供する。【解決手段】半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子１００ａと、半導体レーザ素子１００ａからレーザを射出するレーザ射出窓１３０を有し、かつ、半導体レーザ素子１００ａを収容する筐体１１０と、筐体１１０の内部に満たされる絶縁性液体と、を備える。さらに、半導体レーザ装置において、筐体１１０の内部に満たされる絶縁性液体は、界面活性剤を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ素子と、
前記半導体レーザ素子からレーザを射出するレーザ射出窓を有し、かつ、前記半導体レーザ素子を収容する筐体と、
前記筐体の内部に満たされる絶縁性液体と、を備え、
前記絶縁性液体は界面活性剤を含む半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記筐体の内部に前記絶縁性液体を流入する液体流入口と、
前記筐体の内部から前記絶縁性液体を流出する液体流出口と、
前記液体流入口と前記液体流出口とに接続される流路と、を有する請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記界面活性剤は、非イオン性界面活性剤である請求項１または２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記流路に前記絶縁性液体を冷却するチラーが設けられる請求項２または３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記流路に吸着剤が設けられる請求項２または３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記吸着剤は、活性アルミナである請求項５に記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記流路に前記界面活性剤を滴下する滴下装置が設けられる請求項５に記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】
前記レーザ射出窓は、レンズである請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項９】
前記筐体は、金属材料から構成される請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１０】
前記絶縁性液体は、純水である請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１１】
前記半導体レーザ素子は、前記筐体に固定される支持部材により支持される請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１２】
前記支持部材は、絶縁材料から構成される請求項１１に記載の半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液浸による冷却機構を備えた半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
なお、本願は、平成２８年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「高輝度・高効率次世代レーザー技術開発／次々世代加工に向けた新規光源・要素技術開発／高効率加工用ＧａＮ系高出力・高ビーム品質半導体レーザーの開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願である。
【０００３】
レーザ加工は、金属、樹脂、炭素繊維等の加工対象素材に対して、制御性良く、且つ、クリーンに溶接、切断、改質等をできる手段として注目されている。レーザ加工によれば、例えば、アーク放電に比べて小さなスポット溶接が可能な点、金型を使った切断に比べて切り屑の発生を抑制できる点等により、従来の加工手段より高品質な加工を実現できる。レーザ加工用のレーザ光として、半導体レーザ素子から出射されるレーザ光を変換しないため高効率、及び、半導体レーザ素子の材料を選ぶことにより紫外から赤外までのレーザ光で加工が可能、という二つの特徴を有するため、特に注目されている。
【０００４】
ところで、高出力の半導体レーザ装置の場合、ケイ素及び酸素を骨格とする化合物、より具体的には、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有する化合物であるシロキサン（ｓｉｒｏｘａｎｅ）等の付着物が、半導体レーザ素子におけるレーザ光の出射面に付着することが知られている。つまり、半導体レーザ素子における出力特性が劣化する。また、このような付着物は、半導体レーザ装置の動作時間とともに付着量が増えるので、信頼性に影響を与える。
【０００５】
付着物が半導体レーザ素子における出射面に付着する理由は、その出射面で光密度が高いためである。
【背景技術】
【０００６】
従来、液浸による冷却機構を備えた半導体レーザ装置の一例として、特許文献１に開示された半導体装置がある。
【０００７】
半導体レーザ素子を内部に設置したレーザ出射窓を有する筐体と、レーザ出射面を冷却するために筐体内部に注入される絶縁性液体と、から構成される。半導体レーザ素子は、筐体内部で、レーザ光がレーザ出射窓を通して出射する位置に設置されている。筐体は、液体注入口と液体排出口を有し、射出されるレーザ発振波長に対して透明な絶縁性液体が、液体注入口から注入され、液体排出から排出されている。
【０００８】
この半導体装置は、半導体レーザ素子が絶縁性液体に浸漬されているため、レーザ発振により素子から発せられた熱は、絶縁性液体によってただちに筐体外へ排出される。また、絶縁性液体はレーザ発振波長に対して透明なため、絶縁性液体によるレーザ光の散乱または吸収は無視できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１１６１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記の半導体装置において、筐体内部の接着剤等から発生するシロキサ
ンは、光集塵効果によって半導体レーザ素子のレーザ出射部や筐体のレーザ出射面等に付着するため、レーザの出力低下や信頼性の悪化が懸念される。
【００１１】
本開示は、上記の課題に鑑み、筐体内部のシロキサンを洗い流し除去することができる半導体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】
【００１２】
本開示の一態様に係る半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子からレーザを射出するレーザ射出窓を有し、かつ、半導体レーザ素子を収容する筐体と、筐体の内部に満たされる絶縁性液体と、を備え、絶縁性液体は界面活性剤を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本開示の一態様に係る半導体レーザ装置は、筐体内部のシロキサンを洗い流し除去する半導体レーザ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１に係る半導体レーザ装置の模式図である。
【図２】実施形態１に係る半導体レーザ装置の筐体の斜視図である。
【図３】実施形態２に係る半導体レーザ装置の模式図である。
【図４】実施形態３に係る半導体レーザ装置の筐体の斜視図である。
【図５】実施形態４に係る半導体レーザ装置の筐体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本開示に係る半導体レーザ装置の実施の形態を、図面に基づき説明する。なお、下記に開示される実施の形態はすべて例示であって、本開示に係る半導体レーザ装置に制限を加える意図はない。
【００１６】
また、下記に開示される実施の形態では、必要以上の詳細な説明を省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項についての詳細な説明や、実質的に同一の構成についての重複する説明を、省略する場合がある。これは、説明が不必要に冗長になるのを避けることで、当業者の理解を容易にするためである。
【００１７】
(実施形態１)
(全体構成)
図１の簡略図に示す半導体レーザ装置は、主に半導体レーザ素子１００ａと、半導体レーザ素子１００ａからレーザを射出するレーザ射出窓１３０を有し、かつ、半導体レーザ素子を収容する筐体１１０と、筐体１１０の内部に満たされる絶縁性液体と、絶縁性液体は界面活性剤を含むものである。
【００１８】
図１の半導体レーザ素子１００ａは、筐体１１０の内部に収容されており、筐体１１０のレーザ射出方向１２０にはレーザ射出窓１３０が取り付けられている。筐体１１０は、筐体１１０の内部に絶縁性液体を流入する液体流入口１４０と筐体の内部から絶縁性液体を流出する液体流出口１５０とを備え、液体流入口１４０と液体流出口１５０は筐体１１０の外部に形成される流路１６０に接続されている。筐体１１０と流路１６０の内部は絶縁性液体で満たされており、絶縁性液体は界面活性剤を含む。流路１６０の途中には、チラー１７０が設けられる。また、レーザ射出窓１３０と、絶縁性液体は射出されるレーザに対して透明であることが望ましい。これにより、レーザの出力低下や絶縁性液体の温度上昇を抑制することが可能である。
【００１９】
これにより、筐体１１０の外部にあり、流路１６０に形成されるチラー１７０が筐体１
１０内部と流路１６０内部の絶縁性液体を冷却し、絶縁性液体を循環させることで、半導体レーザ素子１００ａを直接的に冷却させることが可能である。したがって、半導体レーザ素子の出力低下や信頼性の悪化を防ぐことが可能となる。なお、冷却液が絶縁性液体のために、半導体レーザ素子１００ａをつなぐ回路がショートしてしまう等の電気的特性の異常の要因とはならない。また、界面活性剤が絶縁性液体に含まれているため、半導体レーザ素子１００ａの射出部や筐体１１０のレーザ射出窓１３０のレーザ射出面等に付着した親水性・疎水性のシロキサン両方を除去することが可能となる。
【００２０】
絶縁性液体の流速や流量は、絶縁性液体や界面活性剤の種類や組み合わせにより調整されてもよい。これにより、絶縁性液体や界面活性剤の種類や組み合わせを問わずに半導体レーザ素子１００ａの射出部や筐体１１０のレーザ射出窓１３０のレーザ射出面に付着したシロキサンを洗い流すことが可能である。
【００２１】
（半導体レーザ素子）
次に半導体レーザ素子に関して説明する。半導体レーザ素子１００ａは、支持部材１８０ａに固定されている。筐体１１０の内部には絶縁性液体が満たされているため、半導体レーザ素子１００ａは、絶縁性液体と直接接触している。これにより、半導体レーザ素子１００ａを絶縁性液体により直接冷却することが可能となるため、半導体レーザ素子の出力低下や信頼性の悪化を防ぐことが可能となる。
【００２２】
半導体レーザ素子１００ａは、図２に示すように筐体１１０の中心に位置してもよいし、それ以外の位置であってもよい。半導体レーザ素子１００ａは、ねじ止めにより支持部材１８０ａに支持されてもよい。
【００２３】
（レーザ射出窓）
次にレーザ射出窓に関して説明する。レーザ射出窓１３０は、筐体１１０において半導体レーザ素子１００ａからレーザが照射される位置に設けられている。筐体１１０内部の接着剤等から発生するシロキサンは、光集塵効果によってレーザ射出窓１３０のレーザ射出面に付着する。界面活性剤を含む絶縁性液体が、液体流入口１４０から筐体１１０内部に流入し、液体流出口１５０から流出する。これにより、筐体１１０におけるレーザ射出窓１３０のレーザ射出面に付着したシロキサンを洗い流すことが可能となる。したがって、半導体レーザ素子１００ａの出力低下や信頼性の悪化を防ぐことが可能となる。
【００２４】
レーザ射出窓１３０は、例えば、レンズを用いてもよい。これにより、レンズへのシロキサン付着を防止したり、レンズ自体を直接冷却したりすることが可能となる。また、レーザ射出窓１３０は、筐体１１０の密閉性を確保するために筐体１１０に接着剤により固定されてもよい。
【００２５】
（筐体）
次に、筐体１１０について、図２の斜視図を用いて説明する。図２に示すように、筐体１１０は、半導体レーザ素子１００ａ、レーザ射出窓１３０、液体流入口１４０、液体流出口１５０、支持部材１８０ａなどを備えて構成される。筐体１１０の内部には、筐体１１０の内部に接続される支持部材１８０ａ上に半導体レーザ素子１００ａが支持され、レーザ射出方向１２０には、レーザ射出窓１３０が形成される。例えば、筐体１１０に、筐体１１０の密閉性を確保するために支持部材１８０ａが接着剤により固定されてもよい。同様に、筐体１１０に、レーザ射出窓１３０が接着剤により固定されてもよい。堅牢性や気密性を鑑みると筐体１１０は金属材料からなるものが好ましいが、この場合は、半導体レーザ素子１００ａと筐体１１０との絶縁性を確保するために、支持部材１８０ａは絶縁材料からなるものである必要がある。また、筐体１１０の内部は界面活性剤が含まれる絶縁性液体で満たされており、絶縁性液体は液体流入口１４０から流入され、液体流出口１
５０から流出される。図は省略するが、半導体レーザ素子１００ａと外部装置とを電気的に接続するための配線は、半導体レーザ素子１００ａから支持部材１８０ａの内部を通って筐体１１０外部に取り出される。
【００２６】
筐体１１０は、略矩形または略円形の金属部材から構成されてもよい。例えば、銅、鉄、アルミニウム、ステンレスなどの熱伝導性の高い金属部材から構成されてもよい。また、これらを組みあわせた合金であってもよい。これにより、半導体レーザ素子１００ａから発せられた熱は、筐体１１０の内部に満たされた絶縁性液体に放熱され、熱伝導率の高い金属部材で構成された筐体に放熱されることが可能となる。したがって、半導体レーザ素子の出力低下や信頼性の悪化を防ぐことが可能となる。
【００２７】
また、筐体１１０には、液体流入口１４０と液体流出口１５０が形成されることが好ましい。例えば、液体流入口１４０は、筐体１１０の上面に形成された貫通部であってもよいし、貫通部に挿入されるパイプであってもよい。液体流出口１５０は、筐体１１０の底面に形成された貫通部であってもよいし、貫通部に挿入されるパイプであってもよい。パイプとしては、熱伝導性に優れた材料を用いることが好ましい。例えば、銅、鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属であることが好ましい。また、これらを組みあわせた合金であってもよい。
【００２８】
液体流入口１４０と液体流出口１５０は、筐体１１０の上面と底面あるいは両側面あるいは上面と側面あるいは底面と側面に１つずつ形成されてもよいし、複数ずつ形成されてもよい。
【００２９】
図２に示すように、筐体１１０が直方体の場合、液体流入口１４０は、例えば筐体１１０の上面の中心に形成されてもよいし、液体流出口１５０は、筐体１１０の底面の中心に形成されてもよい。また、液体流入口１４０が底面の中心にあり、液体流出口１５０が上面の中心にあってもよい。
【００３０】
また、液体流入口１４０と液体流出口１５０は、筐体１１０の両側面に形成されてもよい。例えば、ある側面に液体流入口１４０が形成された場合には、ある側面と対向する側面に液体流出口１５０が形成されてもよい。さらに、この場合には、両側面の中心に液体流入口１４０と液体流出口１５０が形成されてもよい。
【００３１】
半導体レーザ素子１００ａが、筐体１１０の中心に位置する場合、液体流入口１４０は筐体１１０の上面の中心に形成されることが好ましい。また、液体流出口１５０は、筐体１１０の底面の中心に形成されることが好ましい。これにより、液体流入口１４０から流入した冷却液である絶縁性液体が滞りなく半導体レーザ素子１００ａのレーザ射出部に流れることになる。したがって、半導体レーザ素子１００ａのレーザ射出部を絶縁性液体により効率的に冷却することが可能である。
【００３２】
（流路）
次に流路に関して説明する。流路は、筐体１１０の液体流入口１４０と液体流出口１５０とに接続される。流路は、例えば、パイプから構成されてもよい。パイプとしては、熱伝導性に優れた材料を用いることが好ましい。例えば、銅、鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属であることが好ましい。また、これらを組みあわせた合金であってもよい。これにより、効率的に半導体レーザ素子１００ａの発熱により温められた絶縁性液体を冷却することができる。パイプの孔部は、液体を流すことができるならどのような形状であってもよい。例えば、パイプの孔部の形状として略円形、略矩形であってもよい。
【００３３】
（絶縁性液体）
次に絶縁性液体に関して説明する。絶縁性液体は、ポンプや駆動制御回路等を用いて、半導体レーザ素子１００ａの駆動と連動して循環させてもよいし、常時循環させるようにしてもよい。さらに、半導体レーザ素子１００ａを駆動させる前に一定時間循環させてもよい。
【００３４】
絶縁性液体は、例えば、純水、フロン、代替フロン、フッ素系不活性液体、エチレングリコール又は、これらの絶縁性液体の少なくとも２種類を混合した絶縁性液体からなるものでもよい。これにより、絶縁性液体が半導体レーザ素子の電極間の電流経路にならないため、電流リークやショートの原因とならない。
【００３５】
また、絶縁性液体は筐体１１０の内部において満たされていることが好ましい。これにより、半導体レーザ素子１００ａを効率的に冷却することが可能である。
【００３６】
絶縁性液体は、電気的に絶縁性であり、かつ半導体レーザ素子１００ａの材料と反応しない液体であることが必要である。
【００３７】
（界面活性剤）
次に界面活性剤に関して説明する。界面活性剤は、非イオン性界面活性剤を用いることが好ましい。例えば、炭素数１２〜１８程度のエステルやエーテル等を用いてもよい。界面活性剤にイオンが含まれないため、絶縁性液体の絶縁性を悪化させないことが可能である。また、炭素数１２〜１８程度のエステル、エーテルまたは、これらの界面活性剤の少なくとも２種類を混合した界面活性剤からなるものでもよい。
【００３８】
これにより、界面活性剤は両親媒性の化合物であるため、界面活性剤を含む絶縁性液体は、半導体レーザ素子１００ａの射出部や筐体１１０のレーザ射出窓１３０のレーザ射出面等に付着した親水性・疎水性のシロキサンの両方を除去することが可能となる。
【００３９】
（チラー）
次にチラーに関して説明する。チラー１７０は、筐体１１０の外部における流路１６０において、筐体１１０に設けられる液体流出口１５０の下流側かつ筐体１１０に設けられる液体流入口１４０の上流側に位置することが好ましい。これにより、チラー１７０が、筐体１１０と流路１６０内部の絶縁性液体を冷却し、循環させることで、半導体レーザ素子１００ａを直接的に冷却させることが可能である。したがって、半導体レーザ素子１００ａ自体の発熱による半導体レーザ素子１００ａの出力低下や信頼性の悪化を防ぐことが可能となる。
【００４０】
例えば、チラー１７０は、チラー１７０の内部に絶縁性液体を流入し、チラー１７０の外部に絶縁性液体を流出する、つまり絶縁性液体を循環させるポンプと、チラー１７０の内部に流入する絶縁性液体を所定の温度に冷却する恒温槽と、を備える。絶縁性液体は、チラー１７０の外部に流出し、流路１６０を通り、筐体１１０の内部に流入し、半導体レーザ素子１００ａの発熱により温められる。さらに、筐体１１０の外部に流出し、流路１６０を通り、チラー１７０に流入する絶縁性液体を冷却し、循環させることが可能となる。したがって、半導体レーザ素子１００ａ自体の発熱による半導体レーザ素子１００ａの出力低下や信頼性の悪化を防ぐことが可能となる。
【００４１】
（支持部材）
次に支持部材に関して説明する。支持部材１８０ａは、筐体１１０に固定されており、半導体レーザ素子１００ａを支持している。例えば、支持部材１８０ａは、筐体１１０の密閉性を確保するために筐体１１０に接着剤により固定されてもよい。また、支持部材１８０ａは、半導体レーザ素子１００ａをねじ止めにより支持してもよい。
【００４２】
支持部材１８０ａの形状としては、半導体レーザ素子１００ａを支持可能な形状である。例えば、支持部材１８０ａとして厚みがある板を用いる場合には、上面が平らな形状であれば側面、底面の形状はどのような形状であってもよい。
【００４３】
支持部材１８０ａは、絶縁材料から構成される。例えば、シリコーンを除く合成樹脂材料であることが好ましい。これにより、筐体１１０は金属部材からなるものである場合、半導体レーザ素子１００ａと筐体１１０との絶縁性を確保することが可能となる。
【００４４】
（実施形態２）
ここで、実施形態２における半導体レーザ装置に関して説明する。なお、ここでは、実施形態２の半導体レーザ装置において、上述の実施形態の半導体レーザ装置と異なる点を中心に説明する。また、実施形態２の半導体レーザ装置において、上述の半導体レーザ装置と共通する点は、図面において同じ符号を付与するなどして説明を省略する。図３のように、流路１６０の途中に吸着剤１９０が設けられてもよい。これにより、界面活性剤を含む絶縁性液体で洗い流されたシロキサンは、吸着剤１９０によって吸着される。したがって、筐体１１０内部そして流路１６０内部を循環するシロキサンを含む絶縁性液体によって、半導体レーザ素子１００ａの射出部や筐体１１０のレーザ射出窓１３０のレーザ射出面が再汚染されることがなくなる。また、この場合は、界面活性剤も吸着剤１９０によって吸着されるため、流路１６０の途中に設けられる滴下装置２００によって界面活性剤を滴下する必要がある。滴下装置２００は、流路１６０の液体流入口１４０と吸着剤１９０との間に位置することが好ましい。これにより、吸着剤１９０が界面活性剤を吸着した後に、滴下装置２００によって界面活性剤を滴下することができる。したがって、新たに滴下された界面活性剤が吸着剤１９０によって吸着されることを防ぐことができる。また、半導体レーザ装置を分解することなく、レーザ射出窓１３０のレーザ射出面に付着したシロキサンを洗い流し、除去することが可能となる。
【００４５】
（吸着剤）
次に吸着剤に関して説明する。図３に示すように本実施の形態における半導体レーザ装置として、吸着剤１９０は、筐体１１０の外部に設けられた流路１６０において、液体流入口１４０の上流にあり、液体流出口１５０の下流にある、つまり液体流入口１４０と液体流出口１５０との間に位置することが好ましい。吸着剤として、例えば、活性アルミナ、活性炭等を用いてもよい。また、活性アルミナ、活性炭を組み合わせたものでもよい。これにより、半導体レーザ素子１００ａのレーザ射出部や筐体１１０内部のレーザ射出窓１３０のレーザ射出面に付着したシロキサンは、界面活性剤を含む絶縁性液体で洗い流され除去される。吸着剤１９０は、絶縁性液体により除去されたシロキサンを吸着することが可能である。したがって、筐体内部の接着剤等から発生するシロキサンによる再汚染を防ぐことが可能となる。
【００４６】
（流路）
次に流路に関して説明する。流路１６０は、筐体１１０の液体流入口１４０と液体流出口１５０とに接続される。流路１６０には、吸着剤１９０や下記で説明する滴下装置２００が設けられてもよい。これにより、筐体１１０内部におけるレーザ射出窓１３０のレーザ射出面に付着し、絶縁性液体で洗い流されたシロキサンを吸着することが可能となる。したがって、筐体内部の接着剤等から発生するシロキサンによる再汚染を防ぐことが可能となる。
【００４７】
（滴下装置）
次に滴下装置に関して説明する。図３に示すように滴下装置２００は、筐体１１０の外部に設けられる流路１６０において、液体流入口１４０の上流にあり、吸着剤１９０の下
流にある、つまり滴下装置２００は、流路１６０において液体流入口１４０と吸着剤１９０との間に位置することが好ましい。例えば、界面活性剤を所定量、定期的、かつ、自動的に滴下することが可能な滴下装置を用いてもよい。これにより、界面活性剤が吸着剤１９０に吸着されたとしても、界面活性剤を滴下することが可能となるので、半導体レーザ装置を分解することなく、半導体レーザ素子１００ａの射出部や筐体１１０におけるレーザ射出窓１３０のレーザ射出面に付着したシロキサンを洗い流し、除去することが可能となる。したがって、半導体レーザ素子１００ａの出力低下や信頼性の悪化を防ぐことが可能となる。
【００４８】
（実施形態３）
ここで、実施形態３における半導体レーザ装置に関して説明する。なお、ここでは、実施形態３の半導体レーザ装置において、上述の実施形態の半導体レーザ装置と異なる点を中心に説明する。図４に示すように、横一列にアレイ状に並んだ複数の半導体レーザ素子と、複数の半導体レーザ素子からレーザを射出するレーザ射出窓を有し、かつ、複数の半導体レーザ素子を収容する筐体１１０と、筐体１１０の内部に満たされる絶縁性液体と、を備え、絶縁性液体は界面活性剤を含む。
【００４９】
例えば、図４に示すように複数の半導体レーザ素子は、半導体レーザ素子１００ａ、半導体レーザ素子１００ｂそして半導体レーザ素子１００ｃにより構成される。また、半導体レーザ素子の数は、これに限定されるものではなく、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
【００５０】
レーザ射出窓は、図４に示すように筐体１１０に１つのレーザ射出窓が形成されてもよいし、半導体レーザ素子１００ｂそして半導体レーザ素子１００ｃのレーザ射出方向にレーザ射出窓が１つずつ形成されてもよい。
【００５１】
液体流入口１４０と液体流出口１５０は、筐体１１０の上面と底面あるいは両側面あるいは上面と側面あるいは底面と側面に１つずつ形成されてもよいし、複数ずつ形成されてもよい。
【００５２】
説明の便宜のため、半導体レーザ素子１００ａ、半導体レーザ素子１００ｂそして半導体レーザ素子１００ｃの配列方向に沿った直線は、仮想的な直線（仮想直線２１０）と定義される。液体流入口１４０と液体流出口１５０は、上面視において仮想直線２１０に沿った方向にずれて形成されることが好ましい。これにより、液体流入口１４０と液体流出口１５０が上面視において仮想直線２１０に沿った方向にずれている場合、絶縁性液体が液体流入口１４０から流入し、筐体１１０内を流れ、液体流出口１５０から流出すると、筐体１１０内において、仮想直線２１０に沿った方向に流速が生じる。
【００５３】
したがって、液体流入口１４０と液体流出口１５０が上面視において同じ位置にある場合は、筐体１１０内を流れる絶縁性液体の流速は、半導体レーザ素子１００ａ、半導体レーザ素子１００ｂそして半導体レーザ素子１００ｃの位置によりばらつく。例えば、液体流入口１４０と液体流出口１５０が上面視において同じ位置にあり、半導体レーザ素子１００ｂと重なる位置にある場合を考える。半導体レーザ素子１００ｂでは、半導体レーザ素子１００ａ、半導体レーザ素子１００ｃよりも速い流速が、仮想直線２１０に対して垂直な方向に生じる。よって、半導体レーザ素子１００ｂは、半導体レーザ素子１００ａ、半導体レーザ素子１００ｃよりも冷却されやすい。一方で、半導体レーザ素子１００ａ、半導体レーザ素子１００ｃでは、半導体レーザ素子１００ｂよりも遅い流速が、仮想直線２１０に対して垂直な方向に生じる。よって、半導体レーザ素子１００ａ、半導体レーザ素子１００ｃは、半導体レーザ素子１００ｂよりも冷却されにくい。しかし、液体流入口１４０と液体流出口１５０が上面視において仮想直線２１０に沿った方向にずれている場
合、絶縁性液体が仮想直線２１０に沿った方向に同じような流速で、半導体レーザ素子１００ａ、半導体レーザ素子１００ｂそして半導体レーザ素子１００ｃに対して流れることになる。したがって、半導体レーザ素子１００ａ、半導体レーザ素子１００ｂ、そして半導体レーザ素子１００ｃにおける絶縁性液体の流速のばらつきを抑制することが可能になり、複数の半導体レーザ素子間の冷却のばらつきを抑制することが可能となる。
【００５４】
（支持部材）
次に支持部材に関して説明する。図４に示すように筐体１１０の内部において、支持部材１８０ａ，１８０ｂ，１８０ｃに半導体レーザ素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃがそれぞれ支持されてもよいし、一つの支持部材のみを用いて複数の半導体レーザ素子が支持部材上に支持されてもよい。
【００５５】
（実施形態４）
ここで、実施形態４における半導体レーザ装置に関して説明する。なお、ここでは、実施形態４の半導体レーザ装置において、上述の実施形態の半導体レーザ装置と異なる点を中心に説明する。図５に示すように、縦一列にアレイ状に並んだ複数の半導体レーザ素子と、複数の半導体レーザ素子からレーザを射出するレーザ射出窓を有し、かつ、複数の半導体レーザ素子を収容する筐体１１０と、筐体１１０の内部に満たされる絶縁性液体と、を備え、絶縁性液体は界面活性剤を含む。
【００５６】
例えば、図４に示すように複数の半導体レーザ素子は、半導体レーザ素子１００ａ、半導体レーザ素子１００ｂ、半導体レーザ素子１００ｃそして半導体レーザ素子１００ｄにより構成される。また、半導体レーザ素子の数は、これに限定されるものではなく、２つまたは３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。
【００５７】
これにより、複数の半導体レーザ素子を効率的に冷却することが可能となる。
【００５８】
（支持部材）
次に支持部材に関して説明する。図５に示すように筐体１１０の内部において、支持部材１８０ａ，１８０ｂ，１８０ｃ，１８０ｄに半導体レーザ素子１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄがそれぞれ支持されてもよいし、１つの支持部材のみを用いて複数の半導体レーザ素子が支持部材上に支持されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本開示に係る半導体レーザ装置は、シロキサン対策を施した液浸冷却の半導体レーザ装置として広く利用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１００ａ，  １００ｂ，  １００ｃ，  １００ｄ    半導体レーザ素子
１１０    筐体
１２０    レーザ射出方向
１３０    レーザ射出窓
１４０    液体流入口
１５０    液体流出口
１６０    流路
１７０    チラー
１８０ａ，  １８０ｂ，  １８０ｃ，  １８０ｄ    支持部材
１９０    吸着剤
２００    滴下装置
２１０    仮想直線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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