(57)【要約】【課題】波長変換素子の出射側表面に固体レーザ素子で発生した基本波を反射し光共振器を形成する反射部が設けられているため、波長変換素子が固体レーザ素子に接合される前の段階では基本波を共振し増幅させることができない。そのため、固体レーザ素子から出射する光の出力が小さく、半導体レーザと固体レーザ素子との相対位置を適切に調整することができないという問題があった。この発明は、上記のような問題点を解決するために、波長変換素子が固体レーザ素子に接合される前の段階でも、半導体レーザと固体レーザ素子との相対位置を適切に調整して接合できるようにする。【解決手段】固体レーザ素子の第１の反射部と対向し、固体レーザ素子から出射された基本波の一部を透過し他の一部を反射する第２の反射部を設け、当該第２の反射部を透過した光の出力が所定値以上になるような相対位置で、半導体レーザと固体レーザ素子とを接合するようにした。【選択図】        図１
2011114129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電されて励起光を出射する半導体レーザ、前記励起光に基づいて基本波を発生させ、前記半導体レーザ側の面に設けられた前記基本波を反射する第１の反射部を有する固体レーザ素子、及び前記基本波から波長を変換した光を出射する波長変換素子を有する光源を製造する製造装置であって、
前記半導体レーザを保持する第１の保持部と、
前記半導体レーザから出射される前記励起光が照射される位置に前記固体レーザ素子を保持する第２の保持部と、
前記第２の保持部に保持された前記固体レーザ素子の前記第１の反射部と対向して設けられ、前記固体レーザ素子から出射された前記基本波の一部を透過し他の一部を反射する第２の反射部と、
前記第２の反射部を透過した光の出力を測定する光出力測定部と、
前記光出力測定部にて測定された光出力が所定値以上になる相対位置に前記半導体レーザと前記固体レーザ素子とが配置されるよう、前記第１の保持部、および／または、前記第２の保持部を移動させる移動制御部と、
前記光出力測定部にて測定された光出力が所定値以上になるような相対位置で、前記半導体レーザと前記固体レーザ素子とを接合する接合部と
を備える光源の製造装置。
【請求項２】
前記第２の反射部の反射面が前記第１の反射部の反射面と平行になるように、前記第２の反射部の角度を調整する角度調整部をさらに備える請求項１に記載の光源の製造装置。
【請求項３】
前記半導体レーザに通電される電力を制御する電力制御部を備え、
前記半導体レーザと前記固体レーザ素子との間の相対位置を調整する際に、
前記電力制御部により、前記半導体レーザが前記光源の一部として使用される時の出力よりも小さい第１の出力値の励起光を出射する状態とし、
その状態で、前記移動制御部により、前記第１の保持部、および／または、前記第２の保持部を移動させ、
その後、前記電力制御部により、前記半導体レーザが前記光源の一部として使用される時の出力と略同一の第２の出力値の励起光を出射する状態とし、
その状態で、前記光出力測定部にて測定された光出力が所定値以上になるように、前記第１の保持部、および／または、前記第２の保持部を移動させることを特徴とする請求項１に記載の光源の製造装置。
【請求項４】
前記半導体レーザに通電される電力を制御する電力制御部を備え、
前記半導体レーザと前記固体レーザ素子との間の相対位置を調整する際に、
前記電力制御部により、前記半導体レーザが前記光源の一部として使用される時の出力よりも小さい第１の出力値の励起光を出射する状態とし、
その状態で、前記移動制御部により、前記第１の保持部、および／または、前記第２の保持部を移動させ、
その後、前記電力制御部により、前記半導体レーザが前記光源の一部として使用される時の出力と略同一の第２の出力値の励起光を出射する状態とし、
その状態で、前記光出力測定部にて測定された光出力が所定値以上になるように、前記第１の保持部、および／または、前記第２の保持部を移動させ、
前記半導体レーザが前記第１の出力値の励起光を出射する状態で前記第１の保持部、および／または、前記第２の保持部を移動させた後であって、前記半導体レーザが前記第２の出力値の励起光を出射する状態で前記第１の保持部、および／または、前記第２の保持部を移動させる前に、前記角度調整部により、前記第２の反射部の角度を調整するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の光源の製造装置。
【請求項５】
前記第１の出力値を、前記第２の出力値の略３０％とすることを特徴とする請求項３または４に記載の光源の製造装置。
【請求項６】
通電されて励起光を出射する半導体レーザ、前記励起光に基づいて基本波を発生させ、当該基本波を反射する第１の反射部を前記半導体レーザ側の面に有する固体レーザ素子、及び前記基本波から波長を変換した光を出射する波長変換素子を有する光源を製造する製造方法であって、
前記半導体レーザを保持する第１の保持ステップと、
前記半導体レーザから出射される前記励起光が照射され、前記第１の反射部が前記基本波の一部を透過し他の一部を反射する第２の反射部に対向する位置に配置されるように、前記固体レーザ素子を保持する第２の保持ステップと、
前記半導体レーザに通電して励起光を出射させる通電ステップと、
前記第２の反射部を透過する光の出力が所定値以上となる相対位置に前記半導体レーザと前記固体レーザ素子とが配置されるよう、前記第１の保持部、および／または、前記第２の保持部を移動させる移動ステップと、
前記第２の反射部を透過する光の出力が所定値以上となるような相対位置で、前記半導体レーザと前記固体レーザ素子とを接合する接合ステップと
を備える光源の製造方法。
【請求項７】
前記第２の反射部の反射面が前記第１の反射部の反射面と平行になるように、前記第２の反射部の角度を調整する角度調整ステップ
をさらに備える請求項６に記載の光源の製造方法。
【請求項８】
前記通電ステップは、前記半導体レーザが前記光源の一部として使用される時の出力よりも小さい第１の出力値の励起光を出射するよう通電する第１の通電ステップと、前記半導体レーザが前記光源の一部として使用される時の出力と略同一の第２の出力値の励起光を出射するよう通電する第２の通電ステップとに分けられ、
前記移動ステップは、前記第１の通電ステップとともに実施される第１の移動ステップと、前記第２の通電ステップとともに実施される第２の移動ステップとに分けられることを特徴とする請求項６に記載の光源の製造方法。
【請求項９】
前記通電ステップは、前記半導体レーザが前記光源の一部として使用される時の出力よりも小さい第１の出力値の励起光を出射するよう通電する第１の通電ステップと、前記半導体レーザが前記光源の一部として使用される時の出力と略同一の第２の出力値の励起光を出射するよう通電する第２の通電ステップとに分けられ、
前記移動ステップは、前記第１の通電ステップとともに実施される第１の移動ステップと、前記第２の通電ステップとともに実施される第２の移動ステップとに分けられ、
前記角度調整ステップは、前記第１の移動ステップの後であって、前記第２の移動ステップの前に実施されることを特徴とする請求項６に記載の光源の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の出力値を、前記第２の出力値の略３０％とすることを特徴とする請求項８または９に記載の光源の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体レーザ、固体レーザ素子、および波長変換素子を有する光源の製造方法および光源の製造方法に関し、半導体レーザと固体レーザ素子の相対位置を調整して光接続する光源の製造装置および光源の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投写型テレビなどの光源として、半導体レーザ、固体レーザ素子、及び波長変換素子から構成され、半導体レーザから出射する励起光を固体レーザ素子に入射させることで固体レーザ素子にて固有の波長の基本波を発生させ、発生させた基本波を波長変換素子で変換することにより高出力のグリーン光やブルー光を得るものがある。このような光源として、固体レーザ素子の半導体レーザ側表面に設けた前記基本波を反射させる反射部と波長変換素子のレーザ光出射側表面に設けた基本波を反射する反射部との間で光共振器を形成し基本波を共振および増幅させることによって、波長変換素子における波長の変換を高効率で行うことができるようにしたものがある（特許文献1参照）。
【０００３】
このような光源は、半導体レーザと固体レーザ素子を適切な相対位置に配置して接合し、その後に波長変換素子を半導体レーザと固体レーザ素子との接合体に対して適切な相対位置に配置して接合するようにしている。半導体レーザ、固体レーザ素子、波長変換素子、及び光ファイバなどの光学素子を適切な相対位置に合わせる方法として、アクティブアライメントと呼ばれる方法があり、例えば、半導体レーザから出射し光ファイバを透過した光の光出力が最大となるように、半導体レーザと光ファイバの相対位置を調整するものがある（特許文献2参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭63-121829号公報
【特許文献２】特開平1-180507号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献1においては、波長変換素子の出射側表面に固体レーザ素子で発生した基本波を反射し光共振器を形成する反射部が設けられているため、波長変換素子が固体レーザ素子に接合される前の段階では基本波を共振し増幅させることができない。そのため、固体レーザ素子から出射する光の出力が小さく、特許文献2の方法を用いても、半導体レーザと固体レーザ素子との相対位置を適切に調整することができないという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決するために、半導体レーザと固体レーザ素子との相対位置を適切に調整して接合できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る光源の製造装置は、通電されて励起光を出射する半導体レーザ、前記励起光に基づいて基本波を発生させ、前記半導体レーザ側の面に設けられた前記基本波を反射する第１の反射部を有する固体レーザ素子、及び前記基本波から波長を変換した光を出射する波長変換素子を有する光源を製造する製造装置であって、前記半導体レーザを保持する第１の保持部と、前記半導体レーザから出射される前記励起光が照射される位置に前記固体レーザ素子を保持する第２の保持部と、前記第２の保持部に保持された前記固体レーザ素子の前記第１の反射部と対向して設けられ、前記固体レーザ素子から出射された前記基本波の一部を透過し他の一部を反射する第２の反射部と、前記第２の反射部を透過した光の出力を測定する光出力測定部と、前記光出力測定部にて測定された光出力が所定値以上になる相対位置に前記半導体レーザと前記固体レーザ素子とが配置されるよう、前記第１の保持部、および／または、前記第２の保持部を移動させる移動制御部と、前記光出力測定部にて測定された光出力が所定値以上になるような相対位置で、前記半導体レーザと前記固体レーザ素子とを接合する接合部とを備えるものである。
【０００８】
また、この発明に係る光源の製造方法は、通電されて励起光を出射する半導体レーザ、前記励起光に基づいて基本波を発生させ、当該基本波を反射する第１の反射部を前記半導体レーザ側の面に有する固体レーザ素子、及び前記基本波から波長を変換した光を出射する波長変換素子を有する光源を製造する製造方法であって、前記半導体レーザを保持する第１の保持ステップと、前記半導体レーザから出射される前記励起光が照射され、前記第１の反射部が前記基本波の一部を透過し他の一部を反射する第２の反射部に対向する位置に配置されるように、前記固体レーザ素子を保持する第２の保持ステップと、前記半導体レーザに通電して励起光を出射させる通電ステップと、前記第２の反射部を透過する光の出力が所定値以上となる相対位置に前記半導体レーザと前記固体レーザ素子とが配置されるよう、前記第１の保持部、および／または、前記第２の保持部を移動させる移動ステップと、前記第２の反射部を透過する光の出力が所定値以上となるような相対位置で、前記半導体レーザと前記固体レーザ素子とを接合する接合ステップとを備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、固体レーザー素子から出射する光を十分に検出することができるので、半導体レーザと固体レーザ素子との相対位置を適切に調整して接合できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態1に係る光源の製造装置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態1に係る光源の製造装置にて製造される光源を構成する固体レーザ素子の構造を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態1に係る光源の製造装置における移動ステージの軸構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態1に係る光源の製造装置における角度調整ステージの軸構成を示す概略斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態1に係る光源の製造装置に半導体レーザと固体レーザ素子を搭載したときの半導体レーザ、固体レーザ素子、および部分反射ミラーの位置関係を示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態1に係る光源の製造装置における調整工程、及び各工程における調整レベルとレーザ出力とを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態1に係る光源の製造装置における第1の調整工程を示すフローチャートである。
【図８Ａ】半導体レーザと固体レーザ素子の相対位置がずれている一例を説明するための模式図である。
【図８Ｂ】半導体レーザと固体レーザ素子の相対位置がずれている他の一例を説明するための模式図である。
【図９Ａ】固体レーザ素子の光学薄膜と部分反射ミラーが平行でない状態を示す図である。
【図９Ｂ】固体レーザ素子の光学薄膜と部分反射ミラーが平行である状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態1に係る光源の製造装置における第2の調整工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態1．
図1は、本発明の実施の形態1に係る、半導体レーザー（以下、LDという）と固体レーザ素子の相対位置を調整して光接続する光源の製造装置を示す概略図である。ここで、光接続とは半導体レーザーから出射した光がロスなく固体レーザ素子に入射される状態のことをいう。実施の形態1に係る光源の製造装置にて製造された光源は、例えば投写型テレビなどに用いることができる。
【００１２】
図1において、光源の製造装置は、固体レーザ素子4を保持する第2保持材5を有する固定ステージ6、LD1を保持する第1保持材2を有し、固定ステージ6に対して移動する移動ステージ3、固体レーザ素子4から出射された光の一部を反射する部分反射ミラー7、部分反射ミラー7の角度を調整する角度調整ステージ8、部分反射ミラー7を透過した光の光出力を検出するパワーメータ9、移動ステージ3と角度調整ステージ8とパワーメータ9とを制御する制御部10と、LD1の固体レーザ素子4が接合される部分に接合部材としての接着剤を適量塗布するディスペンサ15と、ディスペンサ15と固定ステージ6が設置され、LD1と固体レーザ素子4の位置調整を行う調整工程時にはLD1の上部に固定ステージ6が来るよう移動し、LD1と固体レーザ素子4との接合部分に接着剤を適量塗布する接着工程時にはLD1上部にディスペンサ15が来るよう移動する位置切替え機構16と、位置切替え機構16と係合し当該位置切替え機構16の移動方向に延在するレール17とから構成されている。なお、第1保持材2、移動ステージ3、第2保持材5、固定ステージ6、制御部10、ディスペンサ15、位置切替え機構16、およびレール17により、接合部が構成されている。
【００１３】
第1保持材2は、移動ステージ3に設けられており、図示されていない吸着機構あるいは把持機構によりLD1を保持する。LD1は、電力制御部としての図示しない通電機構によって通電されることにより励起光を出射する。移動ステージ3は、制御部10からの信号によって固定ステージ6に対し移動できるように構成されており、移動ステージ3が移動することによりLD1と固体レーザ素子4との相対位置が調整される。第2保持材5は、固定ステージ6に設けられており、図示されていない吸着機構あるいは把持機構により固体レーザ素子4を保持する。
【００１４】
固体レーザ素子4は、LD1から入射された励起光により固体レーザ素子4にて固有の波長の基本波を発生させる。図2は、固体レーザ素子4の構造を示す概略図であり、図1に記載された状態から時計回りに90度回転した状態の固体レーザ素子4を示している。固体レーザ素子4に入射したLD1からの励起光13は、光導波路4b内を伝播することで光導波路4bを光励起し基本波を発生させ、発生した基本波14が固体レーザ素子4から出射される。光学薄膜4aは、固体レーザ素子4のLD1側の表面にコーティングされている第1の反射部であり、LD1からから出射した励起光13を透過する一方で光導波路4bを伝播してきた基本波14を反射するよう構成されている。
【００１５】
部分反射ミラー7は、固体レーザ素子4の光学薄膜4aとの間で共振器を構成し、固体レーザ素子4から出射された光の一部を透過させ、他の一部を反射する第2の反射部である。固体レーザ素子4が波長変換素子（以下、SHGという）と共に光源の一部として使用されるときの、当該SHGの出射面側に形成される反射部は固体レーザ素子4が発生する基本波に対する反射率が100%になるよう構成し、波長変換後のレーザ光に対する透過率が高くなるように構成されている。しかし、部分反射ミラー7の基本波に対する反射率を100%に設定するとパワーメータ9において基本波が観測できなくなる。そのため、例えば波長が1064nmである基本波が部分反射ミラー7に入射する場合、部分反射ミラー7は、一部の基本波が透過できるよう、1064nmの波長の光が入射されたときの反射率が80%で透過率が20%となり、入射光の波長が1064nmから離れるほど反射率が低下するように構成されている。このような部分反射ミラー7は、例えば、ＢＫ7ガラスまたは溶融石英ガラスの表面に光反射膜を形成することより構成することができる。角度調整ステージ8は、固定ステージ6に設けられており、制御部10からの信号により部分反射ミラー7の角度を調整する。角度調整ステージ8により、部分反射ミラー7に対して固体レーザ素子4の固定ばらつきがある場合であっても、光学薄膜4aと部分反射ミラー7を略平行にすることができ、共振器を構成することが可能になる。
【００１６】
パワーメータ9は、部分反射ミラー7の上方に配置されており、固体レーザ素子4から出射した光の光出力を測定し、制御部10に対して光出力情報を出力する光出力測定部である。制御部10は、パワーメータ9からの光出力情報に基づいて、移動ステージ3と角度調整ステージ8とパワーメータ9とを制御する。制御部10は、光出力処理部11及び位置制御部12から構成されている。光出力処理部11は、パワーメータ9からの光出力情報を受け、位置制御部12に出力する。位置制御部12は、光出力処理部11から入力された情報に基づいて移動ステージ3の位置を制御することにより、移動ステージ3と固定ステージ6との相対位置を調整する。また、制御部10は、光出力処理部11から入力された情報に基づいて角度調整ステージを制御することにより、間接的に部分反射ミラー7の角度を調整する。
【００１７】
図3は、移動ステージ3の軸構成を示す概略斜視図である。図1と同一または対応する構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。図3において移動ステージ3は、Z方向に移動するZ軸ステージ3a、X軸方向に移動するX軸ステージ3b、Y軸方向に移動するY軸ステージ3c、Z軸回りの回転であるθz方向に回転する回転ステージ3d、X軸回りの回転であるθｘ方向に回転するθｘゴニオステージ3e、およびY軸回りの回転であるθｙ方向に回転するθｙゴニオステージ3fから構成されている。各ステージが移動することにより移動ステージ3に保持されたLD1を移動させることができる。
【００１８】
図4は、角度調整ステージ8軸構成を示す概略斜視図である。図4において角度調整ステージ8は、固定ステージ6に設けられたθｙゴニオステージ8b、θｙゴニオステージ8b上に設けられたθｘゴニオステージ8a、およびθｘゴニオステージ8aの上面に一端側が固定され他端側に個体レーザ素子4が固定されたＬ字ジグ8cから構成されている。角度調整ステージ8を構成する各ステージは、それぞれ各ステージに対応する移動方向（θｘ、θｙ方向）に移動するよう構成されており、各ステージが移動することにより角度調整ステージ8に保持された部分反射ミラー7の角度を変更することができる。
【００１９】
図5は、第1保持材2にLD1を搭載し第2保持材5に固体レーザ素子4を搭載したときのLD1、固体レーザ素子4、および部分反射ミラー7の位置関係を示す概略図である。LD1は図示しない通電機構と接続されており、当該通電機構がLD1に通電することにより、当該LD1から励起光13(波長808nm)が出射される。LD1からから出射された励起光13は、固体レーザ素子4のLD1側表面にコーティングされた光学薄膜4aを通過して固体レーザ素子4に形成された光導波路4bに入射し、光導波路4b内を伝播することで光導波路4bを光励起し基本波(波長1064nm)を発生させる。
【００２０】
部分反射ミラー7は、光学薄膜4aの上方に所定距離離れた位置に配置されており、角度調整ステージ8によって固体レーザ素子4の光学薄膜4aと平行な位置にくるよう調整される。部分反射ミラー7は、固体レーザ素子4の出射面から数十μm〜100μmの位置に来るように配置すればよい。発生した基本波14は光導波路4bを通過して固体レーザ素子4の出射端側に設けられた部分反射ミラー7を一定の割合で透過するが、残りの基本波14は反射される。反射された基本波14は、再度固体レーザ素子4の光導波路4bに至り、光出力が増幅された後に固体レーザ素子4のLD1側表面に設けられた光学薄膜4aで全反射される。このように固体レーザ素子4のLD1側の光学薄膜4aと部分反射ミラー7の間で基本波14に対する光共振器を構成し、レーザ発振することから、高出力のレーザ光が得られる。上記のように、部分反射ミラー7を搭載することにより、パワーメータ9で十分取得可能な光出力の基本波14を得られるため、最適なアクティブアライメントが行える。
【００２１】
次に動作について説明する。図6は、本発明の実施の形態1に係る調整及び接合工程、及び各工程における調整レベルとレーザ出力とを示す図である。本発明の実施の形態1に係る光源の製造装置では、第1の調整工程、ミラー調整工程、第2の調整工程、接合工程の順に調整が行われる。第1の調整工程では、LD1の出力を低出力P1とし、LD1と固体レーザ素子4が適切な位置にくるよう粗調整する。ここで、適切な位置とは、光軸、モード、波長などの条件から固体レーザ素子4から出射される基本波の光出力が所定値以上になる位置のことをいう。ミラー調整工程では、部分反射ミラー7の角度が光学薄膜4aと略平行になるよう調整する。第2の調整工程では、LD1の出力をLD1が光源の一部として使用される時の出力P2とし、LD1と固体レーザ素子4が適切な位置にくるよう微調整する。接合工程では、LD1と固体レーザ素子4を接合する。以下、各工程について順に説明する。
【００２２】
図7は第1の調整工程の処理内容を示すフローチャートである。まず、第1の調整工程を行う前に、人手もしくは図示されていない搬送機構を用いてLD1を移動ステージ3に、固体レーザ素子4を固定ステージ6に設置しておく（S1）。次に第1の調整工程として、励起光13がLD1および固体レーザ素子4を損傷しない低出力P1で出力されるようLD1を駆動する（S2）。低出力P1は、LD1が光源の一部として使用される時の出力P2に対して30%程度の出力とする。また、部分反射ミラー7を透過した光の光出力のパラメータ7による測定を開始する（S3）。
【００２３】
続いて、移動ステージ3をXYZ方向、θｘθｙθｚ方向の6方向について微小に移動させて移動ステージごとにアクティブアライメントを行う。図８Ａおよび図８Ｂは、LD1と固体レーザ素子4の相対位置がずれている場合の例を示すY軸とZ軸を含む平面での断面図である。固体レーザ素子4の光導波路4bは、X軸方向に幅広でY方向の幅が狭い構造になっているため、LD1と固体レーザ素子4の位置がY方向にずれていると十分な光出力が得られない。しかし実際には、図8Ａ及び図8Ｂに示すように、LD1と固体レーザ素子4の初期位置が大きくずれている場合があるため、まずLD1からの励起光が固体レーザ素子4の光導波路4bに十分に入るようY方向、θｚ方向（光導波路の厚み方向）を光軸調整する（S4）。その結果、パワーメータ9で検出される光出力が所定値（W1）以上になった場合（S5のYes）、十分な光出力が得られたとして第1の調整工程を終了し、ミラー調整工程に移行する（S21）。なお、所定値（W1）は、部分反射ミラー7を透過する光の光出力が光源として使用されるときに必要な光出力の所定割合（低出力Ｐ１の出力Ｐ２に対する割合、例えば30%）以上になるように設定する。
【００２４】
パワーメータ9で検出される光出力が所定値（W1）よりも小さい場合（S5のNo）、LD1の励起光の入射角度を最適にするため、θｘ方向、θｙ方向を調整する（S6）。その結果、パワーメータ9で検出される光出力が所定値（W1）以上になった場合（S7のYes）、十分な光出力が得られたとして調整を完了する（S21）。パワーメータ9で検出される光出力が所定値（W1）よりも小さい場合（S7のNo）、最後にX方向、Z方向を調整する（S8）。その結果、パワーメータ9で検出される光出力が所定値（W1）以上になった場合（S9のYes）、十分な光出力が得られたとして調整を完了する（S21）。パワーメータ9で検出される光出力が所定値（W1）よりも小さい場合（S9のNo）、引き続きパワーメータ9で検出される光出力が所定値（W2）以下であるかを判定し、パワーメータ9で光出力される光量が所定値（W2）以下であった場合には（S10のYes）、素子不良であるとして調整を終了する（S22）。パワーメータ9で光出力される光量が所定値（W2）よりも大きい場合（S10のNo）、十分な光出力が得られたとして調整を完了する（S21）。なお、所定値（W2）は、所定値（W1）に対する所定割合（例えば50%）とする。これらの値は実験的に評価した結果に基づいて設定する。
【００２５】
このように、LD1と固体レーザ素子4の初期の位置関係が大きくずれている場合においても、LD1と固体レーザ素子4の間をLD1および固体レーザ素子4が損傷しない低出力P1であらかじめ粗調整することにより、固体レーザ素子4やLD1の損傷を防止することができ、不良発生を低減することができる。以上が第1の調整工程である。
【００２６】
なお、図7においては、パワーメータ9の光出力がある値以上になった状態で調整工程を終了させるようにしたが、これは調整作業時間短縮のためであり、時間が許す状況であれば、すべての軸に対してアクティブアライメントを実施し、光出力が最大となる位置を求めるようにすれば、より正確な調整を行うことができる。
【００２７】
第1の調整工程が終了すると、ミラー調整工程に移行する。図9Ａは固体レーザ素子４の光学薄膜４aと部分反射ミラー７が平行な状態にない場合を示すX軸とZ軸を含む平面での断面図であり、図9Ｂは固体レーザ素子４の光学薄膜４aと部分反射ミラー７が平行な状態にある場合を示すX軸とZ軸を含む平面での断面図である。固体レーザ素子4のLD1側表面の光学薄膜4aと部分反射ミラー7は、互いに平行位置にある状態で基本波の出力が最大となるが、図9Ａに示すように固定ステージ6に対して固体レーザ素子4の保持角度がばらついていると、固体レーザ素子4のLD1側の光学薄膜4aと部分反射ミラー7とが平行位置からずれ、本来の基本波出力が得られない。そのため、LDを低出力P1で発光させた状態で、図9Ｂに示すように部分反射ミラー7をθｙ方向に微小に移動させ、基本波の光出力が最大になる角度を確認し、その角度へ移動させる。図9Ｂでは、θｙ方向にずれた部分反射ミラー7をθｙ方向に微小に移動させる場合について説明したが、θｘ方向にずれている場合にはθｘ方向に微小に移動させることにより、光学薄膜4aと平行とすることができる。このように、部分反射ミラー7に対する固体レーザ素子4の固定角度にばらつきがある場合でも、固体レーザ素子4と部分反射ミラー7の位置（角度）関係を調整することにより、最適な光共振器を構成することが可能となり、固体レーザ素子の位置精度ばらつきの影響をなくし、光出力のばらつき（固体レーザ素子性能）管理を行うことができる。以上がミラー調整工程である。
【００２８】
ミラー調整工程が終了すると、第2の調整工程に移行する。図10は、第2の調整工程の処理内容を示すフローチャートである。第1の調整工程では、低出力P1で発光させた励起光13を固体レーザ素子4に入射させるようにしたが、第2の調整工程では、LD1が光源の一部として使用される時の出力P2で発光させた励起光13を固体レーザ素子4に入射させるようにする。まず、第2の調整工程として、励起光13がLD1を光源の一部として使用しているときの出力P2で出力されるようLD1を駆動する（S11）。
【００２９】
θ
続いて、移動ステージ3をXYZ方向、θｘθｙθｚ方向の6方向について微小に移動させて移動ステージごとにアクティブアライメントを行う。まずパワーメータ9で検出される光出力が最大となるよう、LD1のY方向、θｚ方向（光導波路の厚み方向）を光軸調整する（S12）。その結果、パワーメータ9で検出される光出力が所定値（W3）以上になった場合（S13のYes）、十分な光出力が得られたとして第2の調整工程を完了する（S23）。
【００３０】
パワーメータ9で検出される光出力が所定値（W3）よりも小さい場合（S13のNo）、引き続きパワーメータ9で検出される光出力が所定値（W4）以下であるかを判定し、パワーメータ9で検出される光出力が所定値（W4）以下であった場合には（S14のYes）、素子不良であるとして調整を終了する（S24）。なお、所定値（W3）は、部分反射ミラー7を透過する光の光出力が光源として使用されるときに必要な光出力以上になるように設定する。また、所定値（W4）は、所定値（W3）に対する所定割合（例えば50%）とする。これらの値は実験的に評価した結果に基づいて設定する。
【００３１】
パワーメータ9で検出される光出力が所定値（W4）よりも大きい場合には（S14のNo）、LD1の励起光の入射角度を最適にするため、θｘ方向、θｙ方向を調整する（S15）。その結果、パワーメータ9で検出される光出力が所定値（W3）以上になった場合（S16のYes）、十分な光出力が得られたとして調整を完了する（S23）。パワーメータ9で検出される光出力が所定値（W3）よりも小さい場合（S16のNo）、引き続きパワーメータ9で検出される光出力が所定値（W4）以下であるかを判定し、パワーメータ9で光出力される光量が所定値（W4）以下であった場合には（S17のYes）、素子不良であるとして調整を終了する（S24）。
【００３２】
パワーメータ9で検出される光出力が所定値（W4）よりも大きい場合には（S17のNo）、最後にX方向、Z方向を調整する（S18）。その結果、パワーメータ9で検出される光出力が所定値（W3）以上になった場合（S19のYes）、十分な光出力が得られたとして調整を完了する（S23）。パワーメータ9で検出される光出力が所定値（W3）よりも小さい場合（S19のNo）、素子不良であるとして調整を終了する（S24）。
【００３３】
以上が第2の調整工程である。第2の調整工程によって求めた、光出力が最大となるLD1と固体レーザ素子4の相対位置は、制御部10内部に設けられた図示しない記憶部に記憶される。
【００３４】
なお、図10においては、パワーメータ9の光出力がある値以上になった状態で調整工程を終了させるようにしたが、これは調整作業時間短縮のためであり、時間が許す状況であれば、すべての軸に対してアクティブアライメントを実施し、光出力が最大となる位置を求めるようにすれば、より正確な調整を行うことができる。
【００３５】
第2の調整工程が終了すると、接合工程に移行する。接合工程では、まず位置切替え機構16をLD1の上部にディスペンサ15が来るよう移動させる。位置切替え機構16が移動すると、ディスペンサ15を用いてLD1の固体レーザ素子4と接合させる部分に接着剤を適量塗布する。接着剤を塗布した後、位置切替え機構16をLD1の上部に固体レーザ素子4が来るよう移動させることにより、第2の調整工程で求めた相対位置にLD1と固体レーザ素子4を再度移動させる。その後、第1、第2の保持手段2、5により、上記相対位置で接着剤が固まるまでLD1および固体レーザ素子4を保持することで、LD1及び固体レーザ素子4を接合することができる。なお、接合工程中、LD1を一定の出力P2で駆動させておくことにより、温度変化に伴う相対位置のずれの発生を防ぐことができる。以上が接合工程である。
【００３６】
以上の各工程の処理を行うことにより、光出力が所定値以上（好ましくは最大）となる位置に、LD1と固体レーザ素子4を移動させ接合を行うことができ、高効率な光源を得ることができる。LD1と固体レーザ素子4とを接合した後は、接合したLD1及び固体レーザ素子4とSHGとを接合する。この際にも、パワーメータ9が検出する光出力が所定値以上（好ましくは最大）となる相対位置に、LD1及び固体レーザ素子4とSHGとを移動させ接合することにより、高効率な光源を得ることができる。
【００３７】
以上のように、本発明の実施の形態1に係る光源の製造装置によれば、固体レーザ素子4の出射端面側に部分反射ミラー7を設けることで、固体レーザ素子4と部分反射ミラー7との間で光共振器を構成することができ、光出力を増幅でき、アクティブアライメントを行えるだけの十分な光出力が得られ、高効率な光接続が可能になる。
【００３８】
また、光源の製造装置における固体レーザ素子4の保持時の角度ばらつきや、固体レーザ素子4自身の光学薄膜コーティング面の角度バラツキがあると、角度を適切に調節すれば十分に光出力が得られる場合でも、それらの角度ばらつきの影響で固体レーザ素子4の本来の性能が分からないまま、組み立てることになり、SHGを次に接合する時に所望の出力が得られないときに、固体レーザ素子4の起因の問題なのかSHG起因の問題なのか切り分けができないといった問題があった。しかし、本発明の実施の形態1に係る光源の製造装置によれば、部分反射ミラー7の角度を調整することができるようにしたので、固体レーザ素子4の保持時の角度ばらつきや、固体レーザ素子4自身の光学薄膜コーティング面の角度バラツキがある場合でも、ばらつきの影響を除去させた状態でレーザ発振させることができ、固体レーザ素子4の性能を装置の状態によらず、一定の評価を行い、固体レーザ素子4の発振効率等の特性管理を行うことができる。
【００３９】
また、別の問題点として、LD1と光導波路を有するような光学素子をアクティブアライメントする際、LD1の出射光が高出力で、LD1と光導波路の位置関係が最適位置から大きくずれていると、LD1の出射光が光接続を行う光導波路以外の部分に照射され、光学素子に損傷・劣化が生じるという問題点があった。しかし、本発明の実施の形態1に係る光源の製造装置によれば、LD1からの出射光が低出力な状態での固体レーザ素子4の光軸調整工程を経た後に、LD1を高出力で発光させた状態で再度光軸調整することで、レーザ光を高出力でアライメントすることによる光学素子が損傷・劣化することを防止でき、光学素子の不良発生を低減することができる。
【００４０】
なお、上述では、移動ステージ3によりLD1を保持し、LD1を固体レーザ素子4に対して相対的に移動させることで調整を行ったが、固体レーザ素子4を移動可能な手段により保持しLD1に対して相対的に移動させることで調整を行ってもよい。また、いずれの光学素子も移動可能な手段に保持し、互いに移動させることで調整を行ってもよい。
【００４１】
なお、図1においては、LD1の上部に固体レーザ素子4を配置したことから、固体レーザ素子4の上部にパワーメータ9を設置して光出力を計測するようにしたが、LD1の光軸は垂直方向に限られるものではなく、光軸が水平になるようにLD1を配置してもよい。
【００４２】
なお、図６においてはレーザ出力をP1としてミラー調整工程を実施するものとしたが、レーザ出力をP2としてミラー調整工程を実施するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
1  LD、２  第1保持材、3  移動ステージ、3a  Z軸ステージ、3b  X軸ステージ、3c  Y軸ステージ、3d  回転ステージ（θｚ）、3e  θｘゴニオステージ、3f  θｙゴニオステージ、4  固体レーザ素子、4a  光学薄膜、4b  光導波路、5  第2保持材、6  固定ステージ、7  部分反射ミラー、8  角度調整ステージ、9  パワーメータ、10  制御部、11  光出力処理部、1２  位置制御部、13  励起光、14  基本波、15  ディスペンサ、16  位置切り替え機構、17  レール。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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