(57)【要約】【課題】少数の温度測定素子でモジュールの不具合を正確に検知することが可能なレーザモジュールを提供する。【解決手段】レーザモジュール１は、半導体レーザ素子群２３，３３を備える。半導体レーザ素子群２３，３３から出射されるレーザ光Ｌ１，Ｌ２は、ＴＥモード（メイン偏光）とＴＭモード（マイナー偏光）とを含んでいる。また、レーザモジュール１は、パッケージ筐体１０と、ビームスプリッタ５０と、ビームスプリッタ５０で分岐した合波メイン偏光Ｌ３に光結合して外部に出力する光ファイバ６０とを備えている。パッケージ筐体１０の内壁には、ビームスプリッタ５０で分岐した合波マイナー偏光Ｌ４に照射されるマイナー偏光照射領域１７が含まれる。パッケージ筐体１０には、マイナー偏光照射領域１７の温度変化を検知するサーミスタ９０が取り付けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン偏光と、該メイン偏光に比べて小パワーで、偏光方位が前記メイン偏光に対して９０度傾いたマイナー偏光とを含むレーザ光を出射する少なくとも１つのレーザ素子と、
前記メイン偏光と前記マイナー偏光とを分岐させて異なる方向に伝搬させるビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタで分岐した前記メイン偏光に光結合して前記メイン偏光を外部に出力する光ファイバと、
前記少なくとも１つのレーザ素子を収容するパッケージ筐体であって、前記ビームスプリッタで分岐した前記マイナー偏光に照射されることとなるマイナー偏光照射領域が内壁に含まれるパッケージ筐体と、
前記パッケージ筐体に対して取り付けられ、前記マイナー偏光照射領域の温度変化を検知する少なくとも１つの温度測定素子と
を備える、レーザモジュール。
【請求項２】
前記少なくとも１つの温度測定素子は単一の温度測定素子である、請求項１に記載のレーザモジュール。
【請求項３】
前記少なくとも１つの温度測定素子は、前記マイナー偏光照射領域に対して取り付けられている、請求項１又は２に記載のレーザモジュール。
【請求項４】
前記少なくとも１つの温度測定素子は、前記ビームスプリッタで分岐した前記マイナー偏光の伝搬方向において、前記マイナー偏光照射領域を基準として前記ビームスプリッタの反対側に取り付けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
【請求項５】
前記少なくとも１つの温度測定素子は、前記ビームスプリッタで分岐した前記マイナー偏光の伝搬方向に沿って前記マイナー偏光照射領域から延びる線上に配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
【請求項６】
前記マイナー偏光照射領域上に、前記レーザ光を吸収するレーザ光吸収部材が設けられている、請求項１から５のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
【請求項７】
前記少なくとも１つのレーザ素子は複数のレーザ素子からなり、
前記複数のレーザ素子のそれぞれからの前記レーザ光の前記マイナー偏光を前記マイナー偏光照射領域に導光する光学部品群をさらに備える、
請求項１から６のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
【請求項８】
前記光学部品群には、前記複数のレーザ素子のそれぞれからの前記レーザ光を前記ビームスプリッタに導光する複数のミラーが含まれる、請求項７に記載のレーザモジュール。
【請求項９】
前記光学部品群には、前記複数のレーザ素子の少なくとも１つからの前記レーザ光の偏光方位を９０度回転させる１／２波長板が含まれる、請求項７又は８に記載のレーザモジュール。
【請求項１０】
前記複数のレーザ素子のそれぞれからの前記レーザ光の前記メイン偏光を集光して前記光ファイバに光結合させる集光レンズをさらに備える、請求項７から９のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
【請求項１１】
請求項７から１０のいずれか一項に記載のレーザモジュールと、
前記少なくとも１つの温度測定素子からの信号に基づいて、前記レーザモジュールのある駆動時点におけるレーザ素子の累積故障数を算出する故障数算出部と、
前記故障数算出部で算出された前記累積故障数に基づいて、前記レーザ装置の残寿命を算出する残寿命算出部と
を備える、レーザ装置。
【請求項１２】
前記残寿命算出部は、前記駆動時点において前記レーザモジュールに供給された電流値から定まる前記複数のレーザ素子の平均故障時間Ｔと、前記累積故障数ｎと、前記レーザモジュールの許容レーザ素子故障数Ｎとに基づいて、前記残寿命Ｄを、
Ｄ＝（Ｎ−ｎ）×Ｔ
の式から算出する、請求項１１に記載のレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザモジュール及びレーザ装置に係り、特にレーザモジュールの不具合を検知可能なレーザモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このようなレーザモジュールとして、モジュール内の温度変化を温度測定素子（例えば、サーミスタ）で検知してモジュールの不具合を検知するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このような特許文献１のレーザモジュールの構成では、レーザ素子が多数搭載される等によりモジュールが大型化した場合には、温度測定素子の検知範囲を超える部分（非検知部分）が生じ、不具合が正確に検知されない場合がある。例えば、多数のレーザ素子が実装されたレーザモジュールにおいて、非検知部分に位置するレーザ素子が故障した場合には、この故障が検知されないため、レーザ素子の累積故障数を正確に把握することができない等の問題が生じる。
【０００３】
このような問題を解決するために、複数の温度測定素子をモジュールの広範囲に配置して検知範囲を広げることが考えられる。しかしながら、この場合、温度測定素子を多数搭載しなければならないため、製造コストの増大や装置の更なる大型化を招いてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４５２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、少数の温度測定素子でモジュールの不具合を正確に検知することが可能なレーザモジュールを提供することを第１の目的とする。
【０００６】
また、本発明は、温度測定素子からのデータに基づいてレーザモジュールの残寿命を算出することが可能なレーザ装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、少数の温度測定素子でモジュールの不具合を正確に検知することが可能なレーザモジュールが提供される。このレーザモジュールは、レーザ光を出射する少なくとも１つのレーザ素子を備える。上記レーザ光は、メイン偏光と、該メイン偏光に比べて小パワーで、偏光方位が上記メイン偏光に対して９０度傾いたマイナー偏光とを含んでいる。また、このレーザモジュールは、上記メイン偏光と上記マイナー偏光とを分岐させて異なる方向に伝搬させるビームスプリッタと、上記ビームスプリッタで分岐した上記メイン偏光に光結合して上記メイン偏光を外部に出力する光ファイバと、上記少なくとも１つのレーザ素子を収容するパッケージ筐体であって、上記ビームスプリッタで分岐した上記マイナー偏光に照射されるマイナー偏光照射領域が内壁に含まれるパッケージ筐体と、上記パッケージ筐体に対して取り付けられ、上記マイナー偏光照射領域の温度変化を検知する少なくとも１つの温度測定素子とを備える。ここで、「上記パッケージ筐体に対して取り付けられ」とは、温度測定素子がパッケージ筐体に直接取り付けられている場合と、温度測定素子が樹脂などを介してパッケージ筐体に間接的に取り付けられている場合との双方を意味するものとする。
【０００８】
このような構成によれば、レーザ素子から出射されたレーザ光のマイナー偏光が、ビームスプリッタで分岐してパッケージ筐体の特定の領域（すなわち、マイナー偏光照射領域）に導光されることとなる。したがって、このマイナー偏光照射領域の温度変化を検知できる位置にサーミスタを配置すれば、モジュールの不具合（例えば、レーザ素子の故障やパワー減退）を正確に検知することができる。換言すれば、上記不具合を正確に検知するために、パッケージ筐体の広範囲にサーミスタを配置する必要がないため、配置するサーミスタを少数にすることができる。例えば、上記少なくとも１つの温度測定素子が単一の温度測定素子であっても、モジュールの不具合を正確に検知することができる。
【０００９】
ここで、上記少なくとも１つの温度測定素子は、上記マイナー偏光照射領域に対して取り付けられてもよい。ここで、「上記マイナー偏光照射領域に対して」とは、温度測定素子がマイナー偏光領域に直接取り付けられている場合と、樹脂などを介してマイナー偏光領域に間接的に取り付けられている場合との双方を意味するものとする。このような構成により、モジュールの不具合をさらに正確に検知することができる。
【００１０】
また、上記少なくとも１つの温度測定素子は、上記ビームスプリッタで分岐した上記マイナー偏光の伝搬方向において、上記マイナー偏光照射領域を基準として上記ビームスプリッタの反対側に取り付けられてもよい。
【００１１】
或いは、上記少なくとも１つの温度測定素子は、上記ビームスプリッタで分岐した上記マイナー偏光の伝搬方向に沿って上記マイナー偏光照射領域から延びる線上に配置されてもよい。このような構成によれば、温度測定素子がマイナー偏光照射領域に対向して配置されるため、モジュールの不具合をさらに正確に検知することができる。なお、本明細書における「対向」には、他の部材が間に介在した状態で２つの部材が対向している場合も含まれる。
【００１２】
ところで、モジュールの不具合をより正確に検知するために、上記マイナー偏光照射領域上に、上記レーザ光を吸収するレーザ光吸収部材を設けてもよい。
【００１３】
ところで、上記少なくとも１つのレーザ素子は複数のレーザ素子であってもよい。この場合、上記レーザモジュールは、上記複数のレーザ素子のそれぞれからの上記レーザ光の上記マイナー偏光を上記マイナー偏光照射領域に導光する光学部品群をさらに備えることが好ましい。このような構成により、不具合が生じた（又は故障した）レーザ素子の数を、少数の（例えば、１つの）サーミスタで正確に検知することが可能となる。
【００１４】
なお、上記光学部品群には、上記複数のレーザ素子のそれぞれからの上記レーザ光を上記ビームスプリッタに導光する複数のミラーが含まれてもよい。或いは、上記光学部品群には、上記複数のレーザ素子の少なくとも１つからの上記レーザ光の偏光方位を９０度回転させる１／２波長板が含まれてもよい。
【００１５】
本発明の第２の態様によれば、温度測定素子からのデータに基づいてレーザモジュールの残寿命を算出することが可能なレーザ装置が提供される。このレーザ装置は、複数のレーザ素子を有する上述のレーザモジュールと、上記少なくとも１つの温度測定素子からの信号に基づいて、上記レーザモジュールのある駆動時点におけるレーザ素子の累積故障数を算出する故障数算出部と、上記故障数算出部で算出された上記累積故障数に基づいて、上記レーザ装置の残寿命を算出する残寿命算出部とを備える。
【００１６】
そして、上記残寿命算出部は、上記駆動時点において上記レーザモジュールに供給された電流値から定まる上記複数のレーザ素子の平均故障時間Ｔと、上記累積故障数ｎと、上記レーザモジュールの許容レーザ素子故障数Ｎとに基づいて、上記残寿命Ｄを、Ｄ＝（Ｎ−ｎ）×Ｔの式から算出してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、少数の温度測定素子でモジュールの不具合を正確に検知することが可能なレーザモジュールが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態におけるレーザ装置を模式的に示す部分平面断面図である。
【図２】図２は、図１に示すＡ−Ａ線断面の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図３】図３は、図１に示されるレーザ装置の判断部の機能構成を模式的に示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態におけるレーザモジュールを模式的に示す部分平面断面図である。
【図５】図５は、本発明の第３の実施形態におけるレーザモジュールを模式的に示す部分平面断面図である。
【図６】図６は、図５に示されるレーザモジュールにおける反射ミラーを模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係るレーザモジュールの実施形態について図１から図６を参照して詳細に説明する。なお、図１から図６において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図６においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態におけるレーザ装置１００を模式的に示す部分平面断面図である。図１に示すように、レーザ装置１００は、レーザモジュール１と、レーザモジュール１に接続された処理部２と、処理部２に接続されたモニタ３とを備えている。
【００２１】
レーザ装置１００のレーザモジュール１は、複数のレーザ素子からのレーザ光を外部に出力するとともに、サーミスタによりモジュールの温度変化を検知する。レーザ装置１００の処理部２は、上記サーミスタからのデータに基づいてレーザモジュール１の残寿命を算出する。レーザ装置１００のモニタ３は、処理部２で算出されたレーザモジュール１の残寿命を表示する。
【００２２】
図１に示すように、レーザモジュール１は、レーザ光を＋Ｙ方向に出射する複数の（本実施形態では５つの）レーザ素子２０と、レーザ光を−Ｙ方向に出射する複数の（本実施形態では５つの）レーザ素子３０と、レーザ光の伝搬方向及び偏光方位を変える光学部品群４０と、レーザ光の２つの偏光（メイン偏光及びマイナー偏光）を異なる方向に分岐させるビームスプリッタ５０と、レーザ素子２０，３０などを実装して内部に収容するパッケージ筐体１０と、ビームスプリッタ５０で分岐したメイン偏光を集光する集光レンズ７０と、集光レンズ７０で集光されたメイン偏光に光結合して該メイン偏光を外部に出力する光ファイバ６０と、ビームスプリッタ５０で分岐したマイナー偏光の光路上に配置されたレーザ光吸収部材８０及びサーミスタ９０（温度測定素子）と、を備えている。
【００２３】
５つのレーザ素子２０は、パッケージ筐体１０の−Ｙ方向側の部分に、Ｘ方向に沿って一直線上に配置されており、第１のレーザ素子群２３を構成している。第１のレーザ素子群２３のうち最も−Ｘ方向側に位置するレーザ素子２０と、最も＋Ｘ方向側に位置するレーザ素子２０とには、それぞれリード線２４がボンディングワイヤ２６を介して接続されている。また、５つのレーザ素子２０は、図示しないボンディングワイヤを介して互いに接続されている。このような構成により、リード線２４を介して電力が供給されると、第１のレーザ素子群２３からレーザ光Ｌ１が＋Ｙ方向に出射される。このレーザ光Ｌ１は、メイン偏光であるＴＥモードと、マイナー偏光であるＴＭモードとを含んでいる。なお、本実施形態において、レーザ光Ｌ１のＴＭモード（マイナー偏光）は、ＴＥモード（メイン偏光）のおよそ１％〜５％のパワーとなっている。
【００２４】
５つのレーザ素子３０は、パッケージ筐体１０の＋Ｙ方向側の部分に、Ｘ方向に沿って一直線上に配置されており、第２のレーザ素子群３３を構成している。第２のレーザ素子群３３のうち最も−Ｘ方向側に位置するレーザ素子３０と、最も＋Ｘ方向側に位置するレーザ素子３０とには、それぞれリード線３４がボンディングワイヤ３６を介して接続されている。また、５つのレーザ素子３０は、図示しないボンディングワイヤを介して互いに接続されている。このような構成により、リード線３４を介して電力が供給されると、第２のレーザ素子群３３からレーザ光Ｌ２が−Ｙ方向に出射される。このレーザ光Ｌ２は、レーザ光Ｌ１と同様に、メイン偏光であるＴＥモードと、マイナー偏光であるＴＭモードとを含んでいる。なお、本実施形態において、レーザ光Ｌ２のＴＭモードは、ＴＥモードのおよそ１％〜５％のパワーとなっている。
【００２５】
ここで、図２は、図１に示すレーザモジュール１のＡ−Ａ線断面の一部を模式的に示す図である。なお、図２では、理解を容易にするために、リード線やボンディングワイヤなどの図示が省略されている。
【００２６】
図１及び図２に示すように、パッケージ筐体１０は、図１の平面視において略長方形に形成された底板１１と、底板１１の外縁部上に固定された枠体１２とを備えている。このパッケージ筐体１０は、熱伝導性に優れた銅などの金属から形成されている。パッケージ筐体１０の底板１１は、基底部１４と、基底部１４の−Ｘ方向側縁部１４Ａよりも−Ｘ方向側に位置する階段部１３とを含んでいる。この階段部１３は、−Ｘ方向に行くに従い高くなるようにＺ方向に段差を付けて５段の実装面１５Ａ〜１５Ｅ（＋Ｘ方向側から−Ｘ方向側に向かって、実装面１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ）が設けられている。そして、実装面１５Ａ〜１５Ｅのそれぞれの＋Ｙ方向側端部近傍には、レーザ素子２０がサブマウント２１を介して実装されている。一方、実装面１５Ａ〜１５Ｅのそれぞれの−Ｙ方向側端部近傍には、レーザ素子３０がサブマウント３１を介して実装されている。
【００２７】
図１に示すように、第１のレーザ素子群２３から出射されたレーザ光Ｌ１の出射方向（＋Ｙ方向）前方には、複数の（本実施形態では５つの）反射ミラー４１が配置されている。すなわち、実装面１５Ａ〜１５Ｅのそれぞれに、反射ミラー４１が配置されている。これらの反射ミラー４１のそれぞれは、図１の平面視においてＸ方向及びＹ方向に対して４５°傾いた状態で固定されている。したがって、レーザ素子群２３から出射されたレーザ光Ｌ１は、反射ミラー４１で９０°方向転換して＋Ｘ方向に伝搬することとなる。
【００２８】
なお、半導体レーザ素子２０の出射端と反射ミラー４１との間にはコリメートレンズ（図示せず）が配置されている。したがって、レーザ光Ｌ１は、反射ミラー４１に到達する前にコリメートされ、その広がりが抑制される。後述する第２の実施形態においても同様である。
【００２９】
反射ミラー４１で方向転換したレーザ光Ｌ１の伝搬方向（＋Ｘ方向）前方には、１／２波長板４４が配置されている。この１／２波長板４４は、底板１１の基底部１４に固定されており、レーザ光Ｌ１の偏光方位を９０°回転させるものである。したがって、レーザ光Ｌ１が１／２波長板４４を通過すると、レーザ光Ｌ１のメイン偏光（ＴＥモード）及びマイナー偏光（ＴＭモード）のそれぞれの偏光方位が９０°回転することとなる。
【００３０】
１／２波長板４４の前方に位置する基底部１４の部分には、ビームスプリッタ５０が配置されている。したがって、１／２波長板４４を通過したレーザ光Ｌ１は、このビームスプリッタ５０に入射する。本実施形態におけるビームスプリッタ５０は、２つの直角プリズムから構成されており、２つの直角プリズムのそれぞれは、Ｘ方向及びＹ方向に対して４５°の角度をなす傾斜面を有している。ビームスプリッタ５０は、これら２つの直角プリズムの傾斜面同士が接合されることにより構成される。そして、これらの傾斜面の一方には、誘電体多層膜や金属薄膜などからなる光学薄膜５１が形成されている。このような構成によれば、光学薄膜５１に対して水平な偏波は光学薄膜５１で反射して９０°方向転換することとなり、一方、光学薄膜５１に対して垂直な偏波は光学薄膜５１を透過することとなる。
【００３１】
上述のように、１／２波長板４４を通過したレーザ光Ｌ１のメイン偏光（ＴＥモード）の偏光方位は９０°回転しているため、このメイン偏光は、光学薄膜５１に対して水平になっている。したがって、レーザ光Ｌ１のメイン偏光は光学薄膜５１で反射して９０°方向転換し、−Ｙ方向に伝搬することとなる。一方、１／２波長板４４を通過したレーザ光Ｌ１のマイナー偏光（ＴＭモード）の偏光方位は９０°回転しているため、このマイナー偏光は、光学薄膜５１に対して垂直になっている。したがって、レーザ光Ｌ１のマイナー偏光は光学薄膜５１を透過し、＋Ｘ方向に伝搬することとなる。
【００３２】
図１に示すように、第２のレーザ素子群３３から出射されたレーザ光Ｌ２の出射方向（−Ｙ方向）前方には、複数の（本実施形態では５つの）反射ミラー４２が配置されている。すなわち、実装面１５Ａ〜１５Ｅのそれぞれに、反射ミラー４２が配置されている。これらの反射ミラー４２のそれぞれは、図１の平面視においてＸ方向及びＹ方向に対して４５°傾いた状態で固定されているが、傾き方向は反射ミラー４１と逆になっている。したがって、レーザ素子群３３から出射されたレーザ光Ｌ２は、反射ミラー４２で９０°方向転換して＋Ｘ方向に伝搬することとなる。
【００３３】
なお、半導体レーザ素子３０の出射端と反射ミラー４２との間には、コリメートレンズ（図示せず）が配置されている。したがって、レーザ光Ｌ２は、反射ミラー４２に到達する前にコリメートされ、その広がりが抑制される。
【００３４】
反射ミラー４２で方向転換したレーザ光Ｌ２の伝搬方向（＋Ｘ方向）前方には、反射ミラー４２と同一方向に傾いた反射ミラー４３が配置されている。この反射ミラー４３は、基底部１４に固定されており、Ｙ方向においてビームスプリッタ５０と一直線上に並んでいる。したがって、レーザ光Ｌ２は、反射ミラー４３で反射すると、９０°方向転換して−Ｙ方向に伝搬し、伝搬方向（−Ｙ方向）前方に配置されたビームスプリッタ５０に入射する。
【００３５】
上述のように、レーザ光Ｌ２のメイン偏光はＴＥモードであり、ビームスプリッタ５０の光学薄膜５１に対して垂直になっている。したがって、レーザ光Ｌ２がビームスプリッタ５０に達すると、レーザ光Ｌ２のメイン偏光は光学薄膜５１を透過して−Ｙ方向に伝搬することとなる。一方、レーザ光Ｌ２のマイナー偏光はＴＭモードであり、光学薄膜５１に対して水平になっている。したがって、レーザ光Ｌ２がビームスプリッタ５０に達すると、レーザ光Ｌ２のマイナー偏光は光学薄膜５１で反射して９０°方向転換し、＋Ｘ方向に伝搬することとなる。
【００３６】
このように、第１のレーザ素子群２３からのレーザ光Ｌ１及び第２のレーザ素子群３３からのレーザ光Ｌ２がビームスプリッタ５０に入射すると、光学薄膜５１で反射したレーザ光Ｌ１のメイン偏光と、光学薄膜５１を透過したレーザ光Ｌ２のメイン偏光とが合波し、−Ｙ方向に伝搬する合波メイン偏光Ｌ３となる。一方、光学薄膜５１を透過したレーザ光Ｌ１のマイナー偏光と、光学薄膜５１で反射したレーザ光Ｌ２のマイナー偏光とが合波し、＋Ｘ方向に伝搬する合波マイナー偏光Ｌ４となる。
【００３７】
図１に示すように、合波メイン偏光Ｌ３の伝搬方向（−Ｙ方向）前方には、集光レンズ７０が配置されており、さらにその前方には、光ファイバ６０が配置されている。したがって、合波メイン偏光Ｌ３は、集光レンズ７０で集光された上、光ファイバ６０の端部に光結合してパッケージ筐体１０の外部に出力される。
【００３８】
一方、合波マイナー偏光Ｌ４の伝搬方向（＋Ｘ方向）前方には、枠体１２の＋Ｘ方向側壁部１２Ａが位置している。そして、この＋Ｘ方向側壁部１２Ａの内壁のうち合波マイナー偏光Ｌ４に照射されることとなる領域（マイナー偏光照射領域１７）には、レーザ光吸収部材８０が取り付けられている。なお、後述するが、必ずしもパッケージ筐体の内壁にレーザ光吸収部材８０を取り付ける必要はない。
【００３９】
なお、本明細書において「マイナー偏光照射領域」とは以下のような領域をいう。
（１）パッケージ筐体の内壁にレーザ光吸収部材等が取り付けられている場合：
レーザ光吸収部材等が取り付けられていないと仮定した場合に、パッケージ筐体の内壁のうち、ビームスプリッタで分岐したマイナー偏光によって照射される領域をいう。
（２）パッケージ筐体の内壁にレーザ光吸収部材等が取り付けられていない場合：
パッケージ筐体の内壁のうち、ビームスプリッタで分岐したマイナー偏光によって照射される領域をいう。
【００４０】
上述のレーザ光吸収部材８０は、レーザ吸収率が高い（すなわち、熱抵抗が高い）材料からなり、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）からなるプラスチック、黒色メッキされたＳＵＳ（ステンレス鋼材）、或いは黒アルマイト処理されたアルミニウムなどから形成される。
【００４１】
図１に示すように、合波マイナー偏光Ｌ４の伝搬方向において、マイナー偏光照射領域１７を基準としてビームスプリッタ５０の反対側には、温度測定素子としてのサーミスタ９０が取り付けられている。より具体的には、＋Ｘ方向側壁部１２Ａの外壁のうちレーザ光吸収部材８０に対向する部分には、ザグリ穴が形成されている。サーミスタ９０は、このザグリ穴に埋設されており、熱伝導性の高い樹脂を介して固定されている。なお、樹脂によってサーミスタ９０を固定する代わりに、例えば、上記外壁にタップ穴を形成し、サーミスタ９０をネジ止めしてもよい。
【００４２】
以上のような構成により、＋Ｘ方向に伝搬する合波マイナー偏光Ｌ４は、レーザ光吸収部材８０へ照射されて熱に変換され、この熱による温度変化がサーミスタ９０を介して検知される。
【００４３】
次に、レーザモジュール１の動作について説明する。レーザモジュール１に電力が供給されると、第１のレーザ素子群２３からレーザ光Ｌ１が＋Ｙ方向に出射される。このレーザ光Ｌ１は、反射ミラー４１で反射し、９０°方向転換して＋Ｘ方向に伝搬する。そして、１／２波長板４４を通過することによって偏光方位が９０°回転し、レーザ光Ｌ１はこの状態でビームスプリッタ５０に入射する。レーザ光Ｌ１のメイン偏光はビームスプリッタ５０の光学薄膜５１で反射し、９０°方向転換して−Ｙ方向に伝搬する。一方、マイナー偏光は光学薄膜５１を透過して＋Ｘ方向に伝搬する。
【００４４】
また、レーザモジュール１に電力が供給されると、第２のレーザ素子群３３からレーザ光Ｌ２が−Ｙ方向に出射される。このレーザ光Ｌ２は、反射ミラー４２で反射し、９０°方向転換して＋Ｘ方向に伝搬する。そして、反射ミラー４３でさらに反射し、−Ｙ方向に伝搬してビームスプリッタ５０に入射する。レーザ光Ｌ２のメイン偏光はビームスプリッタ５０の光学薄膜５１を透過して−Ｙ方向に伝搬する。一方、マイナー偏光は光学薄膜５１で反射し、９０°方向転換して＋Ｘ方向に伝搬する。
【００４５】
レーザ光Ｌ１のメイン偏光が光学薄膜５１で反射し、レーザ光Ｌ２のメイン偏光が光学薄膜５１を透過することで、これらのメイン偏光が合波して合波メイン偏光Ｌ３となる。この合波メイン偏光Ｌ３は、集光レンズ７０で集光された後、光ファイバ６０に結合して外部に出力される。一方、レーザ光Ｌ１のマイナー偏光が光学薄膜５１を透過し、レーザ光Ｌ２のマイナー偏光が光学薄膜５１で反射することで、これらのマイナー偏光が合波して合波マイナー偏光Ｌ４となる。この合波マイナー偏光Ｌ４は、＋Ｘ方向側壁部１２Ａのマイナー偏光照射領域１７に取り付けられたレーザ光吸収部材８０へ照射される。
【００４６】
以上のように、レーザ光の伝搬方向及び偏光方位を変える上述の光学部品群４０は、レーザ光Ｌ１，Ｌ２をビームスプリッタ５０に導光する反射ミラー４１，４２，４３と、レーザ光Ｌ１の偏光方位を９０°回転させる１／２波長板４４とを含んでいる。本実施形態によれば、反射ミラー４１，４２，４３と、１／２波長板４４と、ビームスプリッタ５０とによって、レーザ光Ｌ１，Ｌ２のメイン偏光とマイナー偏光とが分岐及び合波され、合波メイン偏光Ｌ３の外部への出力と、合波マイナー偏光Ｌ４のレーザ光吸収部材８０への導光とが両立される。
【００４７】
そして、合波マイナー偏光Ｌ４がレーザ光吸収部材８０へ照射されることで、レーザ光吸収部材８０の温度が上昇する。例えば、各レーザ素子２０，３０の出力が１０Ｗ、各レーザ素子２０，３０のマイナー偏光のパワーがメイン偏光の１％、レーザ光吸収部材８０の熱抵抗が１０℃／Ｗの場合、１つのレーザ素子からのマイナー偏光の照射によって、レーザ光吸収部材８０の温度が約１℃上昇することとなる。合波マイナー偏光Ｌ４は、１０個のレーザ素子２０，３０からのマイナー偏光が合波したものであるため、合波マイナー偏光Ｌ４によってレーザ光吸収部材８０が照射されると、レーザ光吸収部材８０の温度は約１０℃上昇することとなる。なお、例えば、レーザ素子２０，３０が１個故障した場合、レーザ光吸収部材８０の温度が約９℃上昇し、５個故障した場合、約５℃上昇することとなる。
【００４８】
ここで、本実施形態によれば、レーザ光吸収部材８０とサーミスタ９０との間には、＋Ｘ方向側壁部１２Ａ、すなわち、熱伝導性に優れた金属（銅）が介在しているため、レーザ光吸収部材８０の熱がサーミスタ９０に伝わることとなる。本実施形態によれば、サーミスタ９０がレーザ光吸収部材８０と対向するように配置されているため、レーザ光吸収部材８０からの熱がサーミスタ９０に効果的に伝わる。特に、本実施形態によれば、図１に示すように、平面視においてサーミスタ９０の全幅がレーザ光吸収部材８０に対向しているため、レーザ光吸収部材８０からの熱がより効果的にサーミスタ９０に伝わる。
【００４９】
そして、このサーミスタ９０からは、レーザ光吸収部材８０から伝わった熱に対応する電流が導線９１を介して処理部２に流れる。処理部２は、この電流（信号）に基づいてレーザ素子の累積故障数やレーザモジュール１の残寿命などを算出する。
【００５０】
以下、この処理部２の動作について説明する。ここで、図３は、処理部２の機能構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、処理部２は、故障数算出部１２１と、故障時間算出部１２２と、許容故障数記憶部１２３と、残寿命算出部１２４とを含んでいる。
【００５１】
故障数算出部１２１は、サーミスタ９０及び残寿命算出部１２４に接続されている。この故障数算出部１２１は、サーミスタ９０から信号を入力し、レーザモジュール１のある駆動時点ｔにおけるレーザ素子２０，３０の累積故障数ｎを算出する。例えば、駆動時点ｔにおいてレーザ素子が１個故障した場合、上述の例に従えば、レーザ光吸収部材８０からサーミスタ９０に伝わる熱は、レーザ素子が故障していない場合に比べて約１℃低下するが、この温度変化に対応する電流がサーミスタ９０から故障数算出部１２１に流れることで、故障数算出部１２１は、駆動時点ｔにおけるレーザ素子の累積故障数ｎが１個であると算出する。また、駆動時点ｔにおいてレーザ素子が５個故障した場合、上述の例に従えば、レーザ光吸収部材８０からサーミスタ９０に伝わる熱は、レーザ素子が故障していない場合に比べて約５℃低下するが、この温度変化に対応する電流がサーミスタ９０から故障数算出部１２１に流れることで、故障数算出部１２１は、駆動時点ｔにおけるレーザ素子の累積故障数ｎが５個であると算出する。以上のように、故障数算出部１２１は、サーミスタ９０から流れる電流（信号）に基づいて、駆動時点ｔにおけるレーザ素子の累積故障数ｎを算出する。
【００５２】
故障時間算出部１２２は、残寿命算出部１２４に接続されている。この故障時間算出部１２２は、レーザモジュール１の上記駆動時点ｔにおいてレーザモジュール１に供給された電流値に基づいて、１０個のレーザ素子２０，３０の平均故障時間Ｔを算出する。より具体的には、レーザ素子のランダム故障率は、レーザ素子の光出力とジャンクション温度とよって決まることが一般的に知られている。ここで、１０個のレーザ素子２０，３０の設計が同じである場合（すなわち、ＩＬ特性が同じである場合）、光出力及びジャンクション温度の個体差は小さいため、レーザモジュール１の冷却水の温度と流量とを一定にすることにより、レーザ素子２０，３０のＩＬ特性と、レーザモジュール１の冷却能力と、駆動時点ｔにおける駆動電流とに基づいて、レーザ素子２０，３０の光出力とジャンクション温度とが推定され、その結果、各半導体レーザ素子のランダム故障率が算出される。故障時間算出部１２２は、このようにして算出したランダム故障率に基づいてレーザ素子２０，３０の平均故障時間Ｔを算出し、この平均故障時間Ｔのデータを残寿命算出部１２４に出力する。
【００５３】
許容故障数記憶部１２３は、残寿命算出部１２４に接続されている。この許容故障数記憶部１２３は、レーザモジュール１におけるレーザ素子２０，３０の許容レーザ素子故障数Ｎを記憶している。ところで、ファイバレーザシステムは冗長性を持って設計されており、レーザ素子の最大定格電流より低い電流で最大定格出力が出せるようになっている。したがって、ある半導体レーザ素子が故障しても、駆動電流を上げることで、そのパワーダウン分を補償することが可能である。しかしながら、システムの累積駆動時間がある長さに達すると、駆動電流を上記最大定格電流まで引き上げた場合でも、ファイバレーザの出力が最大定格出力に達しない状況となる（すなわち、故障したレーザ素子のパワーダウン分が完全に補償されない状況となる）。本明細書では、この累積駆動時点（すなわち、パワーダウン分が完全に補償されなくなった時点）におけるレーザ素子の故障数を「許容レーザ素子故障数Ｎ」と定義する。許容故障数記憶部１２３は、この許容レーザ素子故障数Ｎのデータを残寿命算出部１２４に出力する。
【００５４】
残寿命算出部１２４は、故障数算出部１２１、故障時間算出部１２２、許容故障数記憶部１２３、及びモニタ３に接続されている。この残寿命算出部１２４は、故障数算出部１２１からの累積故障数ｎのデータ、故障時間算出部１２２からの平均故障時間Ｔのデータ、及び許容故障数記憶部１２３からの許容レーザ素子故障数Ｎのデータを入力すると、
Ｄ＝（Ｎ−ｎ）×Ｔ
の式に基づいて、駆動時点ｔにおけるレーザモジュール１の残寿命Ｄを算出（予測）する。残寿命算出部１２４は、算出した残寿命Ｄのデータをモニタ３に出力する。なお、その他のアルゴリズムから残寿命Ｄを算出してもよいことは言うまでもない。
【００５５】
そして、モニタ３は、処理部２の残寿命算出部１２４から残寿命Ｄのデータを入力すると、このデータを処理してディスプレイに表示する。
【００５６】
以下、本実施形態におけるレーザモジュール１及びレーザ装置１００の効果について説明する。
【００５７】
本実施形態におけるレーザモジュール１によれば、複数のレーザ素子からのマイナー偏光を一か所（マイナー偏光照射領域１７）に集めることができるため、マイナー偏光照射領域１７からの熱が伝わる位置（本実施形態では、マイナー偏光照射領域に対向する位置）に１つのサーミスタを配置することで、レーザ素子の故障や不具合を正確に検知することが可能となる。
【００５８】
なお、１つのサーミスタでマイナー偏光照射領域の熱を十分に検知できない場合には、複数のサーミスタを取り付けてもよい。ただし、このような場合でも、マイナー偏光照射領域の熱を検知できれば、レーザ素子の故障数を正確に検知することができるため、複数の半導体レーザ素子をパッケージ筐体の広範囲に配置する必要がない。したがって、従来のレーザモジュールに比べて少数のサーミスタでレーザ素子の故障を正確に検知することができる。
【００５９】
また、本実施形態におけるレーザモジュール１によれば、マイナー偏光照射領域１７にレーザ光吸収部材８０が設けられているため、合波マイナー偏光Ｌ４が効率的に熱に変換される。したがって、レーザ素子の故障等による温度変化をより正確に検知することができる。
【００６０】
なお、他の実施形態では、このようなレーザ光吸収部材を必ずしも設ける必要はない。レーザ光吸収部材を設けない場合には、マイナー偏光照射領域のレーザ吸収率を高めるために、該領域をマスクして非メッキ部分としたり、マイナー偏光照射領域を黒アルマイト処理したりすることが好ましい。
【００６１】
さらに、本実施形態におけるレーザモジュール１によれば、サーミスタ９０が熱伝導性に優れた金属（銅）を介してレーザ光吸収部材８０に対向しているため、レーザ光吸収部材８０からの熱が効果的にサーミスタ９０に伝わる。また、このサーミスタ９０は、パッケージ筐体１０の外壁から内側に埋設されているため、該外壁上に取り付けられる場合と比較してレーザ光吸収部材８０に接近している。したがって、レーザ光吸収部材８０からの熱がより効果的にサーミスタ９０に伝わる。
【００６２】
そして、以上のようなレーザモジュール１を備えるレーザ装置１００によれば、サーミスタ９０を介してレーザ光吸収部材８０（マイナー偏光照射領域１７）からの熱（温度変化）が正確に検知され、これにより、レーザ素子の故障が正確に検知されるため、レーザモジュールの残寿命が高精度で算出（予測）される。また、本実施形態におけるレーザ装置１００によれば、１つのサーミスタからのデータに基づいて残寿命を算出することができるため、複数のサーミスタを取り付ける場合と比較して、残寿命の算出アルゴリズムを簡易にすることができる。
【００６３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態におけるレーザモジュール２０１について説明する。ここで、図４は、レーザモジュール２０１を模式的に示す部分断面平面図である。図４に示すように、レーザモジュール２０１はパッケージ筐体２１０を備えている。このパッケージ筐体２１０は、底板２１１と、底板２１１の外縁に固定された枠体２１２とを含んでいる。底板２１１は、第１の実施形態の底板１１に比べて約半分の寸法に形成されており、基底部２１４と、階段部２１３とを有している。階段部２１３には、−Ｘ方向に行くに従って次第に高くなるように５段の実装面２１５Ａ〜２１５Ｅが形成されており、これらの実装面２１５Ａ〜２１５Ｅのそれぞれに、レーザ素子２０と反射ミラー４１とが固定されている。すなわち、レーザモジュール２０１は、第１の実施形態におけるレーザモジュール１と異なり、第１のレーザ素子群２３のみを有している。
【００６４】
第１のレーザ素子群２３から出射されたレーザ光Ｌ１は、反射ミラー４１で反射して９０°方向転換し、＋Ｘ方向に伝搬する。そして、この伝搬方向（＋Ｘ方向）前方に配置されたビームスプリッタ５０に入射する。ここで、レーザ光Ｌ１のメイン偏光は上述のようにＴＥモードであり、ビームスプリッタ５０の光学薄膜５１に対して垂直である。したがって、光学薄膜５１を透過し、＋Ｘ方向に伝搬する透過メイン偏光Ｌ２３となる。そして、この透過メイン偏光Ｌ２３は、伝搬方向前方に固定された集光レンズ７０で集光され、さらに前方に配置された光ファイバ６０に光結合して＋Ｘ方向に出力される。
【００６５】
一方、レーザ光Ｌ１のマイナー偏光は、上述のようにＴＭモードであり、ビームスプリッタ５０の光学薄膜５１に対して水平である。したがって、光学薄膜５１で反射して９０°方向転換し、−Ｙ方向に伝搬する反射マイナー偏光Ｌ２４となる。この反射マイナー偏光Ｌ２４の伝搬方向（−Ｙ方向）前方には枠体２１２の−Ｙ方向側壁部２１２Ａが位置している。そして、該壁部２１２Ａの内壁のうち反射マイナー偏光Ｌ２４に照射されることとなる領域（マイナー偏光照射領域２１７）には、レーザ光吸収部材８０が設けられている。さらに、このレーザ光吸収部材８０と対向するように、サーミスタ９０が−Ｙ方向側壁部２１２Ａに埋設されている。このような構成により、反射マイナー偏光Ｌ２４がレーザ光吸収部材８０へ照射されて熱に変換され、この熱がサーミスタ９０に効果的に伝わる。特に、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、平面視においてサーミスタ９０の全幅がレーザ光吸収部材８０と対向しているため（図４参照）、熱がサーミスタ９０により効果的に伝わる。
【００６６】
以上のように、本実施形態におけるレーザモジュール２０１によれば、第１の実施形態におけるレーザモジュール１と同様に、複数のレーザ素子からのマイナー偏光が一か所（マイナー偏光照射領域２１７）に集まるため、この領域２１７からの熱が伝わる位置にサーミスタを配置することにより、少数の（本実施形態では１つの）サーミスタでレーザ素子の故障や不具合を正確に検知することができる。
【００６７】
なお、本実施形態におけるレーザモジュール２０１によれば、上述した１／２波長板を配置する必要はない。
【００６８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態におけるレーザモジュール３０１について説明する。ここで、図５は、レーザモジュール３０１を模式的に示す部分平面断面図である。図５に示すように、レーザモジュール３０１は、パッケージ筐体３１０を備えている。パッケージ筐体３１０は、平坦な底板３１１と、底板３１１の外縁に固定された枠体３１２とを含んでいる。底板３１１には、サブマウント２１を介して５つのレーザ素子２０（すなわち、上記第１のレーザ素子群２３）が実装されている。さらに、この底板３１１には、５つの反射ミラー３４１と、１／２波長板４４と、ビームスプリッタ５０と、集光レンズ７０とがさらに実装されている。
【００６９】
５つの反射ミラー３４１は、互いにＹ方向に所定のピッチで位置をずらして配置されている。なお、最も−Ｘ方向側に位置する反射ミラー３４１は、対応するレーザ素子に最も近接しており、最も＋Ｘ方向側に位置する反射ミラー３４１は、対応するレーザ素子から最も離間している。
【００７０】
なお、半導体レーザ素子２０の出射端と反射ミラー３４１との間には、半導体レーザ素子２０から出射されたレーザ光をコリメートレンズ（図示せず）が配置されている。したがって、レーザ光Ｌ１は、反射ミラー３４１に到達する前にコリメートされ、その広がりが抑制される。
【００７１】
各反射ミラー３４１は、対応するレーザ素子２０から出射されたレーザ光の伝搬方向を１組のミラーによって方向転換するものである。本実施形態では、第１のレーザ素子群２３から＋Ｙ方向に出射されたレーザ光Ｌ１が、５つの反射ミラー３４１によって＋Ｘ方向に方向転換される。なお、レーザ光Ｌ１の出射時点において、レーザ光Ｌ１のメイン偏光はＴＥモードであり、マイナー偏光はＴＭモードである。
【００７２】
図６に示すように、反射ミラー３４１は、跳ね上げミラー３４６と、跳ね上げミラー３４６に載置された折り返しミラー３４８とを備えている。跳ね上げミラー３４６は、ＸＹ平面の形状が台形状になっており、ＸＹ平面上で＋Ｘ方向に対して４５°の角度をなす反射面３４６Ａを有している。したがって、あるレーザ素子２０から出射され、＋Ｙ方向に伝搬するレーザ光Ｌaは、跳ね上げミラー３４６の反射面３４６Ａで反射して＋Ｚ方向に伝搬するレーザ光Ｌbとなる。
【００７３】
また、図６に示すように、折り返しミラー３４８は、ＸＺ平面上で＋Ｘ方向に対して４５°の角度をなす反射面３４８Ａを有している。したがって、跳ね上げミラー３４６の反射面３４６Ａで反射して＋Ｚ方向に伝搬するレーザ光Ｌbは、折り返しミラー３４８の反射面３４８Ａで反射して＋Ｘ方向に向かうレーザ光Ｌcとなる。このように、あるレーザ素子２０から＋Ｙ方向に出射されたレーザ光Ｌaは、反射ミラー３４１で２段階の反射をして９０°方向転換され、＋Ｘ方向に伝搬するレーザ光Ｌcとなる。そして、このような２段階反射により、レーザ光Ｌcのメイン偏光（ＴＥモード）及びメイン偏光（ＴＭモード）の偏光方位がそれぞれ９０°回転する。すなわち、レーザ素子群２３から＋Ｙ方向に出射されたレーザ光Ｌ１は、５つの反射ミラー３４１によって、９０°方向転換して＋Ｘ方向に伝搬していくが、この段階におけるレーザ光Ｌ１の偏光方位は、出射時点から９０°回転している。
【００７４】
図５に戻って、＋Ｘ方向に伝搬するレーザ光Ｌ１の前方には、１／２波長板４４が配置されている。そのため、この１／２波長板４４を透過することにより、レーザ光Ｌ１のメイン偏光（ＴＥモード）及びマイナー偏光（ＴＭモード）の偏光方位が、出射時点の偏光方位に戻る。
【００７５】
１／２波長板４４を透過したレーザ光Ｌ１の伝搬方向前方には、ビームスプリッタ５０が配置されている。したがって、レーザ光Ｌ１がビームスプリッタ５０の光学薄膜５１に達すると、レーザ光Ｌ１のメイン偏光は、光学薄膜５１を透過してさらに＋Ｘ方向に伝搬していく（透過メイン偏光Ｌ３３）。一方、レーザ光Ｌ１のマイナー偏光は、光学薄膜５１で反射して９０°方向転換し、−Ｙ方向に伝搬する反射マイナー偏光Ｌ３４となる。
【００７６】
透過メイン偏光Ｌ３３の伝搬方向（＋Ｘ方向）前方には、集光レンズ７０及び光ファイバ６０が配置されている。したがって、透過メイン偏光Ｌ３３は、集光レンズ７０で集光された上、集光レンズ７０の前方に位置する光ファイバ６０に光結合して外部に出力される。
【００７７】
一方、反射マイナー偏光Ｌ３４の伝搬方向（−Ｙ方向）前方には枠体３１２の−Ｙ方向側壁部３１２Ａが位置している。この−Ｙ方向側壁部３１２Ａのうち反射マイナー偏光Ｌ３４に照射されることとなる領域（マイナー偏光照射領域３１７）上には、レーザ光吸収部材８０が設けられている。さらに、このレーザ光吸収部材８０に対向するように、サーミスタ９０が−Ｙ方向側壁部３１２Ａに埋設されている。このような構成によれば、反射マイナー偏光Ｌ３４がレーザ光吸収部材８０へ照射されて熱に変換され、この熱がサーミスタ９０に効果的に伝わる。特に、本実施形態によれば、第１及び第２の実施形態と同様に、平面視においてサーミスタ９０の全幅がレーザ光吸収部材８０と対向しているため（図５参照）、熱がより効果的にサーミスタ９０に伝わる。
【００７８】
以上のように、本実施形態におけるレーザモジュール３０１によれば、第１の実施形態におけるレーザモジュール１や第２の実施形態におけるレーザモジュール２０１と同様に、複数のレーザ素子からのマイナー偏光が一か所（マイナー偏光照射領域３１７）に集まるため、この領域３１７からの熱を検知できる位置にサーミスタを配置することにより、少数の（本実施形態では１つの）サーミスタでレーザ素子の故障や不具合を正確に検知することができる。
【００７９】
なお、上述の第３の実施形態において、必ずしも１／２波長板４４を設ける必要はない。１／２波長板４４を設けない実施形態では、光学薄膜５１に達したレーザ光Ｌ１のメイン偏光及びマイナー偏光の偏光方位は反射ミラー３４１で９０°回転したままである。したがって、この実施形態におけるメイン偏光は、光学薄膜５１で反射して−Ｙ方向に方向転換する。一方、この実施形態におけるマイナー偏光は、光学薄膜５１を透過して枠体３１２の＋Ｘ方向側壁部３１２Ｂに向かって伝搬する。そのため、＋Ｘ方向側壁部３１２Ｂにサーミスタを設け、−Ｙ方向側壁部３１２Ａに光ファイバ６０が設けることで、第１ないし第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
さてこれまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいものである。以下、他の実施形態の一例を説明する。
【００８１】
例えば、上述の第１ないし第３の実施形態では、レーザ素子が出射するレーザ光のメイン偏光がＴＥモードであり、マイナー偏光がＴＭモードである例を説明したが、レーザ光のメイン偏光とマイナー偏光との偏光方位が９０°異なればよい。例えば、半導体レーザ素子が出射するレーザ光のメイン偏光がＴＭモードかつマイナー偏光がＴＥモードであってもよい。
【００８２】
また、上述の第１ないし第３の実施形態では、複数のレーザ素子が実装されたレーザモジュールに本発明を適用した例を説明したが、単一のレーザ素子が実装されたレーザモジュールに本発明を適用してもよい。この場合、単一のレーザ素子から出射されたレーザ光のマイナー偏光が、ビームスプリッタで分岐してパッケージ筐体の特定の領域（すなわち、マイナー偏光照射領域）に導光されることとなる。したがって、この特定の領域の熱（温度変化）を検知できるように１つ又は少数のサーミスタを配置することで、単一のレーザ素子の故障やパワー減退などの不具合を確実に（正確に）検知することができる。
【００８３】
また、上述の第１ないし第３の実施形態では、サーミスタがマイナー偏光照射領域に対向するようにパッケージ筐体に埋設されている例を説明したが、マイナー偏光照射領域における熱がサーミスタに伝わるようにサーミスタがパッケージ筐体に対して取り付けられるのであれば、サーミスタの設置位置や設置方法を適宜変更することが可能である。以下、この点について説明する。
【００８４】
例えば、サーミスタを、マイナー偏光照射領域に取り付けてもよい。この場合、ビームスプリッタで分岐したマイナー偏光にサーミスタがダイレクトに照射されることとなり、検知精度が向上する。また、他の例では、ビームスプリッタで分岐したマイナー偏光の伝搬方向に沿ってマイナー偏光照射領域から延びる線上にサーミスタを配置してもよい。この場合、サーミスタがマイナー偏光照射領域に対向して配置されるため、検知精度が向上する。
【００８５】
また、他の例では、サーミスタを、ビームスプリッタで分岐したマイナー偏光の伝搬方向において、マイナー偏光照射領域を基準としてビームスプリッタの反対側に取り付けてもよい。この場合、例えば図１の平面視において、サーミスタを配置する位置をマイナー偏光照射領域に対向する位置から＋Ｙ方向側又は−Ｙ方向側にずらしてもよい。さらに言えば、レーザ光吸収部材にサーミスタを取り付けてもよい。
【００８６】
また、サーミスタを設置個所に直接取り付けてもよいし、樹脂や熱伝導性部材などを介してサーミスタを設置個所に間接的に取り付けてもよい。
【００８７】
なお、本明細書において使用した用語「下」、「上」、「底」、「上方」、「下方」、「上側」、「下側」、その他の位置関係を示す用語は、図示した実施形態との関連において使用されているのであり、装置の相対的な位置関係によって変化するものである。
【符号の説明】
【００８８】
１，２０１，３０１        レーザモジュール
２        処理部
３        モニタ
１０，２１０，３１０        パッケージ筐体
１１，２１１，３１１        底板
１２，２１２，３１２        枠体
１３，２１３        階段部
１４，２１４        基底部
１５Ａ〜１５Ｅ        実装面
１７，２１７，３１７        マイナー偏光照射領域
２０，３０    レーザ素子
２１，３１    サブマウント
２３        第１のレーザ素子群
２４，３４    リード線
２６，３６    ボンディングワイヤ
３３        第２のレーザ素子群
４０        光学部品群
４１〜４２    反射ミラー
４４        １／２波長板
５０        ビームスプリッタ
５１        光学薄膜
６０        光ファイバ
７０        集光レンズ
８０        レーザ光吸収部材
９０        サーミスタ（温度測定素子）
９１        導線
１００        レーザ装置
１２１        故障数算出部
１２２        故障時間算出部
１２３        許容レーザ素子故障数記憶部
１２４        残寿命算出部
２１５Ａ〜２１５Ｅ        実装面
３４１        反射ミラー
３４６        跳ね上げミラー
３４６Ａ，３４８Ａ        反射面
３４８        折り返しミラー
Ｌ３      合波メイン偏光
Ｌ２３，Ｌ３３        透過メイン偏光
Ｌ４      合波マイナー偏光
Ｌ２４，Ｌ３４        反射マイナー偏光
【図１】
2019175906.tif 000003
【図２】
2019175906.tif 000004
【図３】
2019175906.tif 000005
【図４】
2019175906.tif 000006
【図５】
2019175906.tif 000007
【図６】
2019175906.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月16日(2019.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン偏光と、該メイン偏光に比べて小パワーで、偏光方位が前記メイン偏光に対して９０度傾いたマイナー偏光とを含むレーザ光を出射する少なくとも１つのレーザ素子と、
前記メイン偏光と前記マイナー偏光とを分岐させて異なる方向に伝搬させるビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタで分岐した前記メイン偏光に光結合して前記メイン偏光を外部に出力する光ファイバと、
前記少なくとも１つのレーザ素子を収容するパッケージ筐体であって、前記ビームスプリッタで分岐した前記マイナー偏光に照射されることとなるマイナー偏光照射領域が内壁に含まれるパッケージ筐体と、
前記パッケージ筐体に対して取り付けられ、前記マイナー偏光照射領域の温度変化を検知する少なくとも１つの温度測定素子と
を備える、レーザモジュール。
【請求項２】
前記少なくとも１つの温度測定素子は単一の温度測定素子である、請求項１に記載のレーザモジュール。
【請求項３】
前記少なくとも１つの温度測定素子は、前記マイナー偏光照射領域に対して取り付けられている、請求項１又は２に記載のレーザモジュール。
【請求項４】
前記少なくとも１つの温度測定素子は、前記ビームスプリッタで分岐した前記マイナー偏光の伝搬方向において、前記マイナー偏光照射領域を基準として前記ビームスプリッタの反対側に取り付けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
【請求項５】
前記少なくとも１つの温度測定素子は、前記ビームスプリッタで分岐した前記マイナー偏光の伝搬方向に沿って前記マイナー偏光照射領域から延びる線上に配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
【請求項６】
前記マイナー偏光照射領域上に、前記レーザ光を吸収するレーザ光吸収部材が設けられている、請求項１から５のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
【請求項７】
前記少なくとも１つのレーザ素子は複数のレーザ素子からなり、
前記複数のレーザ素子のそれぞれからの前記レーザ光の前記マイナー偏光を前記マイナー偏光照射領域に導光する光学部品群をさらに備える、
請求項１から６のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
【請求項８】
前記光学部品群には、前記複数のレーザ素子のそれぞれからの前記レーザ光を前記ビームスプリッタに導光する複数のミラーが含まれる、請求項７に記載のレーザモジュール。
【請求項９】
前記光学部品群には、前記複数のレーザ素子の少なくとも１つからの前記レーザ光の偏光方位を９０度回転させる１／２波長板が含まれる、請求項７又は８に記載のレーザモジュール。
【請求項１０】
前記複数のレーザ素子のそれぞれからの前記レーザ光の前記メイン偏光を集光して前記光ファイバに光結合させる集光レンズをさらに備える、請求項７から９のいずれか一項に記載のレーザモジュール。
【請求項１１】
請求項７から１０のいずれか一項に記載のレーザモジュールと、
前記少なくとも１つの温度測定素子からの信号に基づいて、前記レーザモジュールのある駆動時点におけるレーザ素子の累積故障数を算出する故障数算出部と、
前記故障数算出部で算出された前記累積故障数に基づいて、レーザ装置の残寿命を算出する残寿命算出部と
を備える、レーザ装置。
【請求項１２】
前記残寿命算出部は、前記駆動時点において前記レーザモジュールに供給された電流値から定まる前記複数のレーザ素子の平均故障時間Ｔと、前記累積故障数ｎと、前記レーザモジュールの許容レーザ素子故障数Ｎとに基づいて、前記残寿命Ｄを、
Ｄ＝（Ｎ−ｎ）×Ｔ
の式から算出する、請求項１１に記載のレーザ装置。