(57)【要約】【課題】コリメートレンズを固定するための樹脂が膨張した場合に生じ得るレーザダイオード群と光ファイバとの結合効率の低下を、従来よりも小さく抑えたレーザモジュールを実現する。【解決手段】コリメートレンズ群（Ｃ）を構成する各コリメートレンズ（Ｃｉ）を基板（Ｂ）に固定するための樹脂（Ｒ１）が膨張したときに生じるビーム交差点の変位の方向と、光ファイバ（ＯＦ）を基板（Ｂ）に固定するための樹脂（Ｒ）が膨張したときに生じる光ファイバ（ＯＦ）の変位の方向とが共通である。【選択図】図１
2018173610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
複数のレーザ光源からなるレーザ光源群であって、上記基板に固定されたレーザ光源群と、
上記レーザ光源群を構成する各レーザ光源から出力されたレーザビームをコリメートするコリメートレンズからなるコリメートレンズ群であって、第１樹脂を用いて各コリメートレンズが上記基板に固定されたコリメートレンズ群と、
上記コリメートレンズ群を構成する各コリメートレンズにてコリメートされたレーザビームからなるビーム束を集束する集束レンズであって、上記基板に固定された集束レンズと、
上記集束レンズにて集束されたビーム束を受光する光ファイバであって、第２樹脂を用いて上記基板に固定された光ファイバと、を備え、
上記第１樹脂が膨張したときに生じる上記ビーム束のビーム交差点の変位の方向と、上記第２樹脂が膨張したときに生じる上記光ファイバの変位の方向との成す角が９０°未満である、
ことを特徴とするレーザモジュール。
【請求項２】
上記ビーム交差点の上記変位の方向と、上記光ファイバの上記変位の方向とが共通である、
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザモジュール。
【請求項３】
上記ビーム交差点の上記変位の量と、上記光ファイバの上記変位の量とが略同一である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザモジュール。
【請求項４】
上記コリメートレンズ群と上記集束レンズとの間に介在するミラー群であって、上記コリメートレンズ群を構成する各コリメートレンズにてコリメートされたレーザビームを上記基板に交わる方向に反射する第１ミラーと、上記第１ミラーにて反射されたレーザビームを上記基板に沿う方向に反射する第２ミラーとを有する二連ミラーからなるミラー群を更に備え、
上記コリメートレンズ群を構成する各コリメートレンズは、上記第１樹脂が膨張したときに少なくとも上記基板に交わる方向に変位し、
上記光ファイバは、上記第２樹脂が膨張したときに上記基板に沿う方向に変位する、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のレーザモジュール。
【請求項５】
底面が上記基板に固定された柱部と上記光ファイバを保持する梁部とを有する片持ち梁構造のファイバ支持体を更に備え、
上記梁部は、上記ビーム交差点の変位の方向を向く上記柱部の側面に、上記第２樹脂を用いて接着固定されている、
ことを特徴とする請求項４に記載のレーザモジュール。
【請求項６】
底面が上記基板に固定されると共に、上記ビーム交差点の変位の方向を向く側面にＵ字溝が形成された柱状のファイバ支持体を更に備え、
上記光ファイバは、上記Ｕ字溝に上記第２樹脂を用いて接着固定されている、
ことを特徴とする請求項４に記載のレーザモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレーザダイオードと光ファイバとを備えたレーザモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームを出力するための光源として、複数のレーザダイオードと光ファイバとを備えたレーザモジュールが広く用いられている。このようなレーザモジュールを開示した文献としては、例えば、特許文献１が挙げられる。
【０００３】
特許文献１に記載のレーザモジュール１０は、図５に示すように、（１）光軸が第１平面内に平行に並び、かつ、Ｆ軸が第１平面に直交するレーザビームからなる第１ビーム束を生成するレーザダイオード群ＬＤと、（２）レーザダイオード群ＬＤにて生成された第１ビーム束を構成する各レーザビームのＦ軸方向の広がりをコリメートするコリメートレンズ群Ｃと、（３）コリメートレンズ群Ｃにて各レーザビームのＦ軸方向の広がりがコリメートされた第１ビーム束を、光軸が第２平面内に平行に並び、かつ、Ｆ軸が第２平面に平行なレーザビームからなる第２レーザビーム束に変換するミラー群Ｍと、（４）ミラー群Ｍにて得られた第２ビーム束を構成する各レーザビームを第２平面内で屈折させることにより、第２ビーム束を集束する集束レンズＬと、（５）集束レンズＬにて集束された第２ビーム束を受光する光ファイバＯＦと、を備えている。光ファイバＯＦの先端は、フェルールＦにて保護されている。
【０００４】
ミラー群Ｍを構成する各二連ミラーＭｉ（ｉ＝１〜６）は、第１ビーム束を構成する各レーザビームを反射する第１ミラーＭｉ１と、第１ミラーにて反射されたレーザビームを反射する第２ミラーＭｉ２とにより構成されている。レーザモジュール１０においては、（ａ）各二連ミラーＭｉの第１ミラーＭｉ１の向きを調整する（ｚ軸を回転軸として微小回転する）ことによって、第２ビーム束において対応するレーザビームの進行方向を仰角方向に変化させることができ、（ｂ）各二連ミラーＭｉの第２ミラーＭｉ２の向きを調整する（ｚ軸を回転軸として微小回転する）ことによって、第２ビーム束において対応するレーザビームの進行方向を方位角方向に変化させることができる。このため、ミラー群Ｍに入射する第１ビーム束を構成するレーザビームの進行方向にばらつきがあっても、各二連ミラーＭｉの第１ミラーＭｉ１及び第２ミラーＭｉ２の向きを調整することによって、進行方向にばらつきのないレーザビームからなる第２ビーム束を得ることができる。
【０００５】
レーザモジュール１０において、コリメートレンズ群Ｃを構成する各コリメートレンズＣｉは、例えば、柱状のレンズ支持体Ｐｉを用いて基板Ｂに固定される。このようなコリメートレンズの固定方法を開示した文献としては、例えば、特許文献２が挙げられる。また、レーザモジュール１０において、光ファイバＯＦは、例えば、穴付き台座（不図示）を用いて基板Ｂに固定される。このような、光ファイバの固定方法を開示した文献としては、例えば、特許文献３が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１４８８１０号公報（２０１５年８月２０日公開）
【特許文献２】特開２０１５−１２８１９３号公報（２０１５年７月９日公開）
【特許文献３】特開２０１５−１６９７９４号公報（２０１５年９月８日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のレーザモジュール１０において、コリメートレンズ群Ｃを構成する各コリメートレンズＣｉは、図６に示すように、柱状のレンズ支持体Ｐｉを用いて基板Ｂに固定される。この際、樹脂Ｒ１を用いて基板Ｂの上面にレンズ支持体Ｐｉの底面が接着固定され、樹脂Ｒ２を用いてレンズ支持体Ｐｉの側面にコリメートレンズＣｉの側面が接着固定される。これらの樹脂Ｒ１〜Ｒ２は、吸水膨張する。
【０００８】
基板Ｂとレンズ支持体Ｐｉとの接着に用いられる樹脂Ｒ１が吸水膨張すると、図６に示すように、レンズ支持体Ｐｉが基板Ｂから遠ざかる方向に変位する。その結果、コリメートレンズＣｉが基板Ｂから遠かる方向、すなわち、コリメートレンズＣｉに入射するレーザビームのＦ軸と平行な方向に変位する。
【０００９】
そうすると、図７に示すように、ミラー群Ｍに入射する第１ビーム束を構成する各レーザビームの進行方向が仰角方向に変化する。その結果、図７に示すように、ミラー群Ｍから出射される第２ビーム束を構成する各レーザビームの進行方向が方位角方向に変化する。図７においては、進行方向が変化する前のレーザビームの光軸を実線で、進行方向が変化した後のレーザビームの光軸を点線で示している。
【００１０】
集束レンズＬにて集束される前の第２ビーム束を構成する各レーザビームの進行方向が上記のように変化すると、図８に示すように、集束レンズＬにて集束された後の第２ビーム束を構成する各レーザビームの進行方向が変化し、その結果、これらのレーザビームの交差点が変位する。これにより、レーザダイオード群Ｌと光ファイバＯＦとの結合効率が低下する。例えば、図８に示すように、集束レンズＬの光軸と光ファイバＯＦの中心軸が一致している場合、交差点の変位の大きさが光ファイバＯＦのコア半径を上回ると、これらのレーザビームを光ファイバＯＦのコアに入射させることができなくなる。
【００１１】
なお、ここでは、コリメートレンズを接着固定するために用いる樹脂が吸水膨張した場合に生じ得る問題について説明したが、当該樹脂が吸水以外の原因（例えば、加熱）で膨張した場合にも同様の問題が生じ得る。また、光ファイバＯＦを固定するために、基板Ｂの上面に接着固定された穴付き台座を用いる場合、穴付き台座を基板Ｂに固定するための接着剤の膨張によっても同様の問題が生じ得る。
【００１２】
また、レンズ支持体Ｐｉを基板Ｂに接着固定する構成に代えて、レンズ支持体Ｐｉを基板Ｂに半田固定する構成を採用すれば、上述したような問題を回避することができる。しかしながら、支持体Ｐｉを基板Ｂに半田固定するために要するコストは、支持体Ｐｉを基板Ｂに接着固定するために要するコストを大幅に上回る。なぜなら、支持体Ｐｉを基板Ｂに半田固定する場合、双方の接合面にメタライズ加工を施す必要があるからである。したがって、複数のレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤｎを備えたレーザモジュール１０において、レンズ支持体Ｐ１〜Ｐｎを基板Ｂに半田固定する方法は、商業的観点から不利が生じ得る。
【００１３】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コリメートレンズを固定するための樹脂が膨張した場合に生じ得るレーザダイオード群と光ファイバとの結合効率の低下を、従来よりも小さく抑えたレーザモジュールを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係るレーザモジュールは、基板と、複数のレーザ光源からなるレーザ光源群であって、上記基板に固定されたレーザ光源群と、上記レーザ光源群を構成する各レーザ光源から出力されたレーザビームをコリメートするコリメートレンズからなるコリメートレンズ群であって、第１樹脂を用いて各コリメートレンズが上記基板に固定されたコリメートレンズ群と、上記コリメートレンズ群を構成する各コリメートレンズにてコリメートされたレーザビームからなるビーム束を集束する集束レンズであって、上記基板に固定された集束レンズと、上記集束レンズにて集束されたビーム束を受光する光ファイバであって、第２樹脂を用いて上記基板に固定された光ファイバと、を備え、上記第１樹脂が膨張したときに生じる上記ビーム束のビーム交差点の変位の方向と、上記第２樹脂が膨張したときに生じる上記光ファイバの変位の方向との成す角が９０°未満である、ことを特徴とする。
【００１５】
上記の構成によれば、上記第１樹脂が膨張した場合に生じ得る、上記レーザ光源群と上記光ファイバとの結合効率の低下を、抑えることができる。
【００１６】
本発明に係るレーザモジュールにおいては、上記ビーム交差点の上記変位の方向と、上記光ファイバの上記変位の方向とが共通である、ことが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、上記第１樹脂が膨張した場合に生じ得る、上記レーザ光源群と上記光ファイバとの結合効率の低下を、更に抑えることができる。
【００１８】
本発明に係るレーザモジュールにおいては、上記ビーム交差点の上記変位の量と、上記光ファイバの上記変位の量とが略同一である、ことが好ましい。
【００１９】
上記の構成によれば、上記第１樹脂が膨張した場合に生じ得る、上記レーザ光源群と上記光ファイバとの結合効率の低下を、更に抑えることができる。
【００２０】
本発明に係るレーザモジュールは、上記コリメートレンズ群と上記集束レンズとの間に介在するミラー群であって、上記コリメートレンズ群を構成する各コリメートレンズにてコリメートされたレーザビームを上記基板に交わる方向に反射する第１ミラーと、上記第１ミラーにて反射されたレーザビームを上記基板に沿う方向に反射する第２ミラーとを有する二連ミラーからなるミラー群を更に備え、上記コリメートレンズ群を構成する各コリメートレンズは、上記第１樹脂が膨張したときに少なくとも上記基板に交わる方向に変位し、上記光ファイバは、上記第２樹脂が膨張したときに上記基板に沿う方向に変位する、ことが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、上記ミラー群を有するレーザモジュールにおいて、上記第１樹脂が膨張した場合に生じ得る、上記レーザ光源群と上記光ファイバとの結合効率の低下を、抑えることができる。
【００２２】
本発明に係るレーザモジュールは、底面が上記基板に固定された柱部と上記光ファイバを保持する梁部とを有する片持ち梁構造のファイバ支持体を更に備え、上記梁部は、上記ビーム交差点の変位の方向を向く上記柱部の側面に、上記第２樹脂を用いて接着固定されている、ことが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、上記ミラー群を有するレーザモジュールにおいて、上記第１樹脂が膨張した場合に生じ得る、上記レーザ光源群と上記光ファイバとの結合効率の低下を、簡単な構成のファイバ支持体によって抑えることができる。
【００２４】
本発明に係るレーザモジュールは、底面が上記基板に固定されると共に、上記ビーム交差点の変位の方向を向く側面にＵ字溝が形成された柱状のファイバ支持体を更に備え、上記光ファイバは、上記Ｕ字溝に上記第２樹脂を用いて接着固定されている、ことが好ましい。
【００２５】
上記の構成によれば、上記ミラー群を有するレーザモジュールにおいて、上記第１樹脂が膨張した場合に生じ得る、上記レーザ光源群と上記光ファイバとの結合効率の低下を、更に簡単な構成のファイバ支持体によって抑えることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、コリメートレンズを固定するための樹脂が膨張した場合に生じ得るレーザダイオード群と光ファイバとの結合効率の低下を、従来よりも小さく抑えたレーザモジュールを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態１に係るレーザモジュールの構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すレーザモジュールが備えるファイバ支持体の断面図である。
【図３】図１に示すレーザモジュールが備える集束レンズ及び光ファイバの平面図である。
【図４】図１に示すレーザモジュールが備えるファイバ支持体の変形例を示す断面図である。
【図５】従来のレーザモジュールの構成を示す斜視図である。
【図６】図５に示すレーザモジュールが備えるコリメートレンズ及びレンズ支持体の断面図である。
【図７】図５に示すレーザモジュールが備えるレーザダイオード、コリメートレンズ、レンズ支持体、二連ミラー、及び集束レンズの斜視図である。
【図８】図５に示すレーザモジュールが備える集束レンズ及び光ファイバの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
〔レーザモジュールの構成〕
本発明の一実施形態に係るレーザモジュール１の構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、レーザモジュール１の構成を示す斜視図である。図２は、レーザモジュール１が備えるファイバ支持体Ｑの断面図である。
【００２９】
レーザモジュール１は、図１に示すように、１つの基板Ｂと、ｎ個のレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤｎからなるレーザダイオード群ＬＤと、ｎ個のコリメートレンズＣ１〜Ｃｎからなるコリメートレンズ群Ｃと、ｎ個のレンズ支持体Ｐ１〜Ｐｎからなるレンズ支持体群Ｐと、ｎ個の二連ミラーＭｉからなるミラー群Ｍと、１つの集束レンズＬと、１つの光ファイバＯＦと、１つのフェルールＦと、１つのファイバ支持体Ｑとを備えている。図１においては、ｎ＝５の場合の構成を例示しているが、ｎは任意の自然数である。レーザモジュール１から、レーザダイオード群ＬＤと光ファイバＯＦと支持体Ｑを除いたものを、導光装置と呼ぶ。
【００３０】
レーザダイオードＬＤｉ（ｉは、１以上ｎ以下の自然数）は、レーザビームを生成するための構成である。本実施形態においては、図示した座標系において、活性層がｘｙ平面と平行になるように、かつ、出射端面がｚｘ平面と平行になるように、基板Ｂ上に載置されたレーザダイオードを、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤｎとして用いる。レーザダイオードＬＤｉからは、進行方向がｙ軸正方向に一致し、Ｆ（Fast）軸がｚ軸と平行であり、Ｓ（Slow）軸がｘ軸と平行であるレーザビームが出力される。これらのレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤｎは、各レーザダイオードＬＤｉの出射端面がｘ軸と平行な直線上に位置するように配置されており、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤｎから出力されたレーザビームは、光軸がｘｙ平面と平行な平面（以下、「第１平面」と記載する）内に並び、かつ、Ｆ軸がｚ軸と平行な（第１平面と直交する）レーザビームからなる平行束（以下、「第１ビーム束」と記載）を構成する。なお、第１の平面は、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤｎから出力されたレーザビームの光軸を含む仮想的な平面であり、物理的な実体ではない。
【００３１】
レーザダイオードＬＤｉにて生成されたレーザビームの光路上には、コリメートレンズＣｉが配置されている。コリメートレンズＣｉは、第１ビーム束を構成するレーザビームのうち、対応するレーザダイオードＬＤｉから出力されたレーザビームのＦ軸方向の広がりをコリメートするための構成である。本実施形態においては、図示した座標系において、平坦面（入射面）がｙ軸負方向を向き、湾曲面（出射面）がｙ軸正方向を向き、ｙｚ平面に平行な断面のｙ軸正方向側の外縁が円弧を描くように配置された平凸シリンドリカルレンズを、コリメートレンズＣ１〜Ｃｎとして用いる。
【００３２】
コリメートレンズＣｉの側方には、レンズ支持体Ｐｉが配置されている。レンズ支持体Ｐｉは、対応するコリメートレンズＣｉを支持するための構成である。本実施形態においては、図示した座標系において、４つの側面がそれぞれｘ軸正方向、ｙ軸正方向、ｘ軸負方向、及びｙ軸負方向を向き、上面及び下面がそれぞれｚ軸正方向及びｚ軸負方向を向くように配置された直方体状のガラスブロックを、レンズ支持体Ｐ１〜Ｐｎとして用いる。図６に示したように、レンズ支持体Ｐｉの底面は、樹脂Ｒ１を用いて基板Ｂの上面に接着固定されている。また、コリメートレンズＣｉのｘ軸負方向側の側面は、樹脂Ｒ２を用いてレンズ支持体Ｐｉのｘ軸正方向側の側面に接着固定されている。なお、本実施形態においては、レンズ支持体Ｐｉを介してコリメートレンズＣｉを基板Ｂに固定する構成を採用しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、コリメートレンズＣｉを基板Ｂに直接固定する構成を採用してもよい。この場合、コリメートレンズＣｉと基板Ｂの上面とが、直接、樹脂を用いて接着固定されることになる。
【００３３】
コリメートレンズＣｉにてＦ軸方向の広がりがコリメートされたレーザビームの光路上には、二連ミラーＭｉが配置されている。二連ミラーＭｉは、基板Ｂの上面に載置され、その下面が基板Ｂの上面に接着固定された第１ミラーＭｉ１と、第１ミラーＭｉ１の上面に載置され、その下面が第１ミラーＭｉ１の上面に接着固定された第２ミラーＭｉ２とにより構成されている。第１ミラーＭｉ１は、図示した座標系において、法線ベクトルがｚ軸正方向と４５°を成す反射面を有しており、第１ビーム束を構成するレーザビームのうち、対応するコリメートレンズにてコリメートされたレーザビームを反射して、その進行方向をｙ軸正方向からｚ軸正方向に変換すると共に、そのＦ軸をｚ軸と平行な状態からｙ軸と平行な状態に変換する。また、第２ミラーＭｉ２は、図示した座標系において、法線ベクトルがｚ軸正方向と１３５°を成す反射面を有しており、対応する第１ミラーＭｉ１にて反射されたレーザビームを反射して、その進行方向をｚ軸正方向から略ｘ軸正方向に変換すると共に、そのＳ軸をｘ軸と平行な状態からｚ軸と平行な状態に変換する。二連ミラーＭｉにおいては、（ａ）第１ミラーＭｉ１の向きを調整する（ｚ軸を回転軸として微小回転する）ことによって、第２ミラーＭｉ２にて反射されたレーザビームの進行方向を仰角方向に変化させることができ、（ｂ）第２ミラーＭｉ２の向きを調整する（ｚ軸を回転軸として微小回転する）ことによって、第２ミラーＭｉ２にて反射されたレーザビームの進行方向を方位角方向に変化させることができる。
【００３４】
これらの二連ミラーＭ１〜Ｍｎは、各レーザダイオードＬＤｉから二連ミラーＭｉまでの光路長ｌｉがｌ１＜ｌ２＜…＜ｌｎとなるように配置されており、第２ミラーＭ１２〜Ｍｎ２にて反射されたレーザビームは、光軸がｘｙ平面と平行な平面（以下、「第２平面」と記載）内に並び、Ｆ軸がｘｙ平面と平行な（第２平面と平行な）レーザビームからなるビーム束（以下、「第２ビーム束」と記載する）を構成する。すなわち、ミラー群Ｍは、光軸がｘｙ平面と平行な第１平面内に並び、かつ、Ｆ軸が第１平面と直交するレーザビームからなる第１ビーム束を、光軸がｘｙ平面と平行な第２平面内に並び、Ｆ軸が第２平面と平行なレーザビームからなる第２ビーム束に変換する。なお、ミラー群Ｍにて得られる第２ビーム束が平行束となるか、収斂束となるか、発散束となるかは、例えば、第２ミラーＭ１２〜Ｍｎ２の向きによって決まる。本実施形態においては、第２ビーム束が収斂束を構成するように、第２ミラーＭ１２〜Ｍｎ２の向きを定めている。なお、第２平面は、第２ミラーＭ１２〜Ｍｎ２から出力されたレーザビームの光軸を含む仮想的な平面であり、物理的な実体ではない。
【００３５】
ミラー群Ｍにて得られた第２ビーム束の光路上には、集束レンズＬが配置されている。集束レンズＬは、第２ビーム束を構成する各レーザビームを第２平面内で屈折させることによって、第２ビーム束を集束するための構成である。本実施形態においては、図示した座標系において、湾曲面（入射面）がｘ軸負方向を向き、平坦面（出射面）がｘ軸正方向を向き、ｘｙ平面に平行な断面のｘ軸負方向側の外縁が円弧を描くように配置された平凸シリンドリカルレンズを、集束レンズＬとして用いる。このため、集束レンズＬは、第２ビーム束を集束する機能の他に、第２ビーム束を構成する各レーザビームを、そのＦ軸径が次第に小さくなるように集光する機能を担う。集束レンズＬにて集束された後の第２ビーム束を構成するレーザビームは、一点で交差する。集束レンズＬにて集束された後の第２ビーム束を構成するレーザビームが交差する点を、以下、ビーム交差点と呼ぶ。
【００３６】
光ファイバＯＦは、入射端面がｘ軸負方向を向くように、かつ、入射端面の中心にビーム交差点が位置するように配置されている。光ファイバＯＦの先端は、フェルールＦにより保護されており、フェルールＦと共にファイバ支持体Ｑにより支持されている。
【００３７】
ファイバ支持体Ｑは、柱部Ｑ１と梁部Ｑ２とを有する片持ち梁構造の支持体である。本実施形態においては、図示した座標系において、４つの側面がそれぞれｘ軸正方向、ｙ軸正方向、ｘ軸負方向、及びｙ軸負方向を向き、上面及び下面がそれぞれｚ軸正方向及びｚ軸負方向を向くように配置された直方体状のガラスブロックを、柱部Ｑ１及び梁部Ｑ２として用いている。梁部Ｑ２には、図示した座標系においてｘ軸正方向側からｘ軸負方向側に貫通する貫通孔が設けられている。この貫通孔にフェルールＦを挿嵌することによって、光ファイバＯＦの先端をファイバ支持体Ｑに固定することができる。
【００３８】
ファイバ支持体Ｑの柱部Ｑ１の底面は、図２に示すように、半田Ｓによって基板Ｂの上面に半田固定されている。また、ファイバ支持体Ｑの梁部Ｑ２のｙ軸負方向側の側面は、図２に示すように、樹脂Ｒによって柱部Ｑ１のｙ軸正方向側の側面に接着固定されている。この際、梁部Ｑ２は、その上面が柱部Ｑ１の上面と面一になるように、柱部Ｑ１に固定される。梁部Ｑ２全体の高さは、柱部Ｑ１全体の高さよりも小さいので、梁部Ｑ２の下面は、基板Ｂの上面から離間する。
【００３９】
なお、各コリメートレンズＣｉから対応する二連ミラーＭｉに至るレーザビームの光路上には、このレーザビームのＳ軸方向の広がりをコリメートするためのコリメートレンズが設けられていてもよい。また、集束レンズＬから光ファイバＯＦに至る第２ビーム束の光路上には、この第２ビーム束を構成する各レーザビームを、そのＳ軸径が次第に小さくなるように集光するための集光レンズが設けられていてもよい。これにより、各レーザダイオードＬＤｉにて生成されるレーザビームのＳ軸方向の広がり角が大きい場合であっても、レーザダイオード群ＬＤと光ファイバＯＦとの結合効率を高く保つことが可能になる。
【００４０】
なお、本実施形態においては、各二連ミラーＭｉの第２ミラーＭｉ２として、外表面を反射面とするミラーを用いているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、各二連ミラーＭｉの第２ミラーＭｉ２として、内表面を反射面とするプリズムを用いてもよい。この場合、第１ミラーＭｉ１にて反射されたレーザビームは、このプリズムの内部に入射し、このプリズムの内表面（このプリズムと空気の境界面）にて全反射され、このプリズムの外部に出射されることになる。
【００４１】
〔レーザモジュールの効果〕
次に、レーザモジュール１の効果について、図３を参照して説明する。図３は、レーザモジュール１が備える集束レンズＬ及び光ファイバＯＦの平面図である。
【００４２】
上述したように、第１ビーム束を構成する各レーザビームをコリメートするコリメートレンズＣｉは、下面が基板Ｂの上面に接着固定されたレンズ支持体Ｐｉにより支持されている。したがって、レンズ支持体ｉの下面を基板Ｂの上面に接着固定するための樹脂Ｒ１（図６参照）が吸水膨張すると、コリメートレンズＣｉは、少なくともｚ軸正方向に変位する。そうすると、ビーム交差点（集束レンズＬにて集束された後の第２ビーム束を構成するレーザビームが交差する点）は、図３に示すように、ｙ軸正方向に変位する。
【００４３】
また、上述したように、光ファイバＯＦは、ｙ軸負方向側の側面がファイバ支持体Ｑの柱部Ｑ１のｙ軸正方向側の側面に接着固定されたファイバ支持体Ｑの梁部Ｑ２により支持されている。したがって、梁部Ｑ２のｙ軸負方向側の側面を柱部Ｑ１のｙ軸正方向側の側面に接着固定するための樹脂Ｒ（図２参照）が吸水膨張すると、光ファイバＯＦは、図３に示すように、ｙ軸正方向に変位する。
【００４４】
すなわち、コリメートレンズ群Ｃを構成する各コリメートレンズＣｉを基板Ｂに固定するための樹脂Ｒ１が膨張したときに生じるビーム束のビーム交差点の変位の方向と、光ファイバＯＦを基板Ｂに固定するための樹脂Ｒが膨張したときに生じる光ファイバＯＦの変位の方向とが共通である。したがって、光ファイバＯＦが不動の場合と比べて、或いは、光ファイバＯＦの変位の方向がビーム交差点の変位の方向と共通でない場合と比べて、樹脂Ｒ１が吸水膨張したときに生じ得る結合効率の低下が小さく抑えられる。特に、樹脂Ｒ１が吸水膨張したときに生じるビーム交差点の変位量と樹脂Ｒが吸水膨張したときに生じる光ファイバＯＦの変位量とが等しい場合には、結合効率の低下をより一層小さく抑えることが可能となる。なお、ビーム交差点の変位の方向と光ファイバＯＦの変位の方向との成す角が９０°未満であれば、上記の効果と同様の効果を得ることができる。すなわち、例えば、ビーム交差点の変位の方向がｙ軸正方向ではなくＺ軸正方向である場合やビーム交差点の変位の方向がｙ軸正方向およびＺ軸正方向の両方向の場合であっても、上記の効果と同様の効果を得ることができる。また、ビーム交差点の変位の量と光ファイバＯＦの変位の量とが略同一であれば、上記の効果がより一層顕著になる。ここで、ビーム交差点の変位の量と光ファイバＯＦの変位の量とが略同一であるとは、両者の変位の量の差が十分に小さいこと、例えば、上述した両者の変位の量の差がこの両者の変位の量の５％に収まることを指す。
【００４５】
特に、図２におけるファイバ支持体Ｑは、少なくとも、柱部Ｑ１、梁部Ｑ２と両者の側面を接着固定するための樹脂Ｒだけで構成されているので、比較的、簡易な構成で結合効率の低下を小さく抑えることが可能となる。特に、柱部Ｑ１、梁部Ｑ２がそれぞれ直方体状の構成であれば、比較的複雑な加工をしなくても、より一層簡易な構成で結合効率の低下を小さく抑えることが可能となる。
【００４６】
なお、上記の効果を最大限に得るために、乾燥状態において光ファイバＯＦの入射端面の中心にビーム交差点が形成されるよう、各二連ミラーＭｉにおける第２ミラーＭｉ２の向きが調整されていることが好ましい。このため、レーザモジュール１を製造する際には、各レンズ支持体Ｐｉを基板Ｂに接着固定するための樹脂Ｒ１及びファイバ支持体Ｑの梁部Ｑ２をファイバ支持体Ｑの柱部Ｑ１に接着固定するための樹脂をアニール処理等により乾燥させた後、光ファイバＯＦの入射端面の中心にビーム交差点が形成されるよう、各二連ミラーＭｉにおける第２ミラーＭｉ２の向きが調整することが好ましい。
【００４７】
〔ファイバ支持体の変形例〕
次に、ファイバ支持体Ｑの変形例について、図４を参照して説明する。図４は、本変形例に係るファイバ支持体Ｑの断面図である。
【００４８】
本変形例に係るファイバ支持体Ｑは、直方体状のガラスブロックのｙ軸正方向側の側面に、ｘ軸正方向側の側面からｘ軸負方向側の側面に至るＵ字溝Ｑ３を形成したものである。このＵ字溝Ｑ３は、フェルールＦのｙ軸正方向側の半分を収容するためのものであり、半径がフェルールＦの半径よりも僅かに大きい半円形の断面形状を有している。フェルールＦは、このＵ字溝Ｑ３に充填された樹脂Ｒ３によってファイバ支持体Ｑに接着固定される。ファイバ支持体Ｑの下面が半田Ｓによって基板Ｂの上面に半田固定される点については、図２に示したファイバ支持体Ｑと同様である。
【００４９】
本変形例に係るファイバ支持体Ｑを用いたレーザモジュール１においても、フェルールＦをファイバ支持体Ｑに接着固定するための樹脂Ｒ３が吸水膨張すると、光ファイバＯＦがｙ軸正方向に変位する。したがって、図２に示したファイバ支持体Ｑを備えたレーザモジュール１と同様の効果が得られる。また、光ファイバＯＦは、樹脂Ｒ３を介してＵ字溝Ｑ３の内部に設けられているので、光ファイバＯＦの固定の安定性をより向上させることが可能となる。
【００５０】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５１】
１            レーザモジュール
ＬＤ              レーザダイオード群（レーザ光源群）
ＬＤ１〜ＬＤ５        レーザダイオード
Ｃ                コリメートレンズ群
Ｃ１〜Ｃ５            コリメートレンズ
Ｐ                レンズ支持体群
Ｐ１〜Ｐ５            レンズ支持体
Ｍ                ミラー群
Ｍ１〜Ｍ５            二連ミラー
Ｌ                集束レンズ
ＯＦ              光ファイバ
Ｆ                フェルール
Ｑ                ファイバ支持体
Ｑ１                  柱部
Ｑ２                  梁部
Ｒ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３    樹脂
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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