(57)【要約】【課題】  半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子から得られるレーザ光の第２高調波を出力する波長変換素子とがベース部材に配置され、半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を波長変換素子に導く光ファイバの一部に、特定波長の光を反射する回折格子部が設けられた半導体レーザ光源装置を、波長変換素子から十分に大きな出力のレーザ光を安定的に得ることが可能にする。【解決手段】  回折格子部３を、温調素子によって温調され且つベース部材２１に立設されたマウント２８に取り付け、半導体レーザ素子２を、マウント２８と熱交換可能で、光ファイバＦの半導体レーザ素子２寄り端部の軸芯周りで回転操作可能な回転操作部材３０に支持した。【選択図】        図１
2007035862.tif 000002
【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得られるレーザ光の第２高調波を出力する波長変換素子とがベース部材に配置され、前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を前記波長変換素子に導く光ファイバの一部に、特定波長の光を反射する回折格子部が設けられた半導体レーザ光源装置であって、
前記回折格子部は、温調素子によって温調され且つ前記ベース部材に立設されたマウントに取り付けられており、
前記半導体レーザ素子は、前記マウントと熱交換可能かつ前記光ファイバの前記半導体レーザ素子寄り端部の軸芯周りで回転操作可能な回転操作部材に支持されている半導体レーザ光源装置。
【請求項２】
前記半導体レーザ素子は横向きの軸芯周りで回転操作可能に支持されている請求項１に記載の半導体レーザ光源装置。
【請求項３】
前記回転操作部材の前記半導体レーザ素子と反対側の面に、前記半導体レーザ素子の制御用基板が支持されている請求項１または２に記載の半導体レーザ光源装置。
【請求項４】
前記回転操作部材と前記半導体レーザ素子との間に温度検出素子が配置されている請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体レーザ光源装置。
【請求項５】
前記回折格子部は、前記マウント上であって前記半導体レーザ素子よりも前記温調素子から離間した位置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半導体レーザ光源装置。
【請求項６】
前記回転操作部材は、少なくとも部分的に前記マウントから径方向外向きに突出して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半導体レーザ光源装置。
【請求項７】
前記マウントには前記半導体レーザ素子を挿通可能な貫通孔が形成されており、前記回転操作部材は、前記半導体レーザ素子を前記貫通孔から前記マウントと非接触状に挿通させ、且つ、前記回転操作による回転角度に関わらず前記マウントと一定の接触面積を有するように、前記マウントに当接配置されている請求項６に記載の半導体レーザ光源装置。
【請求項８】
前記回折格子部は、前記マウント上における前記回転操作部材との当接面に形成され、且つ、前記回転操作部材によって覆われる収納溝内に配置されている請求項６または７に記載の半導体レーザ光源装置。
【請求項９】
前記回転操作部材は円板状部材からなる請求項８に記載の半導体レーザ光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体レーザ光源装置に関し、より具体的には、半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子から得られるレーザ光の第２高調波を出力する波長変換素子とがベース部材に配置され、前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を前記波長変換素子に導く光ファイバの一部に、特定波長の光を反射する回折格子部が設けられた半導体レーザ光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の半導体レーザ光源装置としては、本発明に関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献１がある。この特許文献１に記された半導体レーザ光源装置は、光ファイバの一部に設けられた回折格子部の働きで、半導体レーザ素子から出力されるレーザ光の縦モードがシングル化され特定波長のみが波長変換素子に入力され、また、基本波長から若干ずれた発振成分も前記特定波長に引き込まれて、安定した所定波長の第２高調波が出力される。したがって、画像形成装置などを構成する際に必要な所定波長の緑色（Ｇ）や青色（Ｂ）などのレーザ光を、大型で高価な全固体型ＳＨＧレーザを用いることなく、例えば赤色（Ｒ）のレーザ光を出力する比較的安価で小型の半導体レーザ素子から安定的に得ることが可能となる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５０８４７号公報（段落番号０００７、００２５、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のように、半導体レーザ素子と波長変換素子の間で光ファイバの一部に回折格子部を設けた場合、回折格子部で反射されたレーザ光が半導体レーザ素子の反射面で再び反射され、回折格子部に戻ってさらに反射される、といった現象が繰り返され、共振が生じ、この反射の繰り返しによってレーザ光に光路差が生じて干渉を引き起こすため、不安定なレーザ光が波長変換素子に入力される、という問題が生じる。但し、この問題は、干渉が生じなくなるように、光路差がコヒーレント長（通常の半導体レーザ素子と５〜１０μｍのコア径を有するシングルモードの光ファイバとの組み合わせでは一般に３００ｍｍ以上）を超えるように設定すれば解決できることも知られている。
【０００５】
ところで、特許文献１に記された半導体レーザ光源装置では、波長変換素子での波長変換は偏光方向に対する依存性があることから、半導体レーザ素子から出力されるレーザ光の偏光方向に変化が生じないように、半導体レーザ素子と波長変換素子とを直線状で且つ出来るだけ短い光ファイバで連結し、回折格子部を光ファイバ内の半導体レーザ素子寄りの位置に設けてある。その結果、上記の光路差がコヒーレント長以下となるため、レーザ光が干渉を起こし、波長変換素子に入力されるレーザ光が不安定となり、波長変換素子の出力部から十分に大きな出力のレーザ光が得られ難いという問題があった。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、上に例示した従来技術による半導体レーザ光源装置の持つ前述した欠点に鑑み、半導体レーザ素子を用い、光ファイバの一部に回折格子部を設けた半導体レーザ光源装置であり、しかも、波長変換素子から十分に大きな出力のレーザ光を安定的に得ることが可能な半導体レーザ光源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴構成は、半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子から得られるレーザ光の第２高調波を出力する波長変換素子とがベース部材に配置され、前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を前記波長変換素子に導く光ファイバの一部に、特定波長の光を反射する回折格子部が設けられた半導体レーザ光源装置であって、
前記回折格子部は、温調素子によって温調され且つ前記ベース部材に立設されたマウントに取り付けられており、前記半導体レーザ素子は、前記マウントと熱交換可能かつ前記光ファイバの前記半導体レーザ素子寄り端部の軸芯周りで回転操作可能な回転操作部材に支持されている点にある。
【０００８】
したがって、本発明の第１の特徴構成による半導体レーザ光源装置では、コヒーレント長を十分に超える長さの光ファイバで半導体レーザ素子と回折格子部とを光学的に接続し、この長い光ファイバをループ状に束ねて収納した結果として、もしも光ファイバの終端部における偏光面が回転して、波長変換部に用いられる結晶の偏光面との相対関係が変化しても、半導体レーザ素子を光ファイバの軸芯周りで回転操作することで、光ファイバの終端部における偏光面と波長変換部の偏光面とをマッチングさせることができる。そして、このように光ファイバをループ状に束ねて収納できるために、十分に大きな出力のレーザ光を安定的に得ることを可能としながらも、半導体レーザ光源装置を可及的に小型化できる。すなわち、光ファイバをループ状に曲げると、その屈曲部でレーザ光の偏光方向に変化が生じ易く、そのため、光ファイバの終端部における偏光面が回転して、波長変換部に用いられる結晶の偏光面との相対関係が変化して、波長変換部による波長変換効率に影響を及ぼし、光源装置からの出力が不安定となる虞がある。しかし、本発明の第１の特徴構成による半導体レーザ光源装置では、半導体レーザ素子を光ファイバの軸芯周りで回転操作できるので、光ファイバの終端部における偏光面と波長変換部の偏光面とをマッチングさせることができ、その結果、安定した出力を得ることができる。また、半導体レーザ素子を回転操作する際、半導体レーザ素子を直接回すのではなく、回転操作部材を操作すれば良いので、半導体レーザ素子のハンドリングが容易になる。
【０００９】
さらに、本発明の第１の特徴構成による半導体レーザ光源装置では、回折格子部は温調されたマウントに取り付けられており、半導体レーザ素子は回転操作部材を介してマウントと熱交換可能なので、半導体レーザ素子と回折格子部とを共通の単一の温調素子によって温調できる。
【００１０】
本発明の第２の特徴構成は、前記半導体レーザ素子は横向きの軸芯周りで回転操作可能に支持されている点にある。
【００１１】
本構成であれば、半導体レーザ素子の出力部付近から延びた長尺の光ファイバの大部分を、急峻な屈曲部が形成されないように、しかも、ベース部材の厚さに沿った方向での光源装置寸法を小さめに抑えた状態で、マウント基端側に位置するベース部材の上面などに収納することができる。
【００１２】
本発明の第３の特徴構成は、前記回転操作部材の前記半導体レーザ素子と反対側の面に、前記半導体レーザ素子の制御用基板が支持されている点にある。
【００１３】
本構成であれば、回転操作部材の裏面にある平坦な領域を有効に用いて、制御用基板を半導体レーザ素子に極めて近接した理想的な位置に配置できる。
【００１４】
本発明の第４の特徴構成は、前記回転操作部材と前記半導体レーザ素子との間に温度検出素子が配置されている点にある。
【００１５】
本構成であれば、温度検出素子は、半導体レーザ素子に隣接した位置で半導体レーザ素子の実質的な温度を正確に検出するので、温度検出素子の検出温度が一定になるように温調素子を駆動制御すれば、半導体レーザ素子を精度良く温調できる。また、半導体レーザ素子の背面部位によってマウントの外表面から熱的に隔離されるため、温度検出素子はマウントが周辺空気から受ける外乱の影響を受け難い点でも都合が良い。
【００１６】
本発明の第５の特徴構成は、前記回折格子部は、前記マウント上であって前記半導体レーザ素子よりも前記温調素子から離間した位置に配置されている点にある。
【００１７】
本構成であれば、マウント上の半導体レーザ素子の背面に相当する部位が空くので、此処に温調制御用のサーミスタを配置する等の構成上の展開が可能となる。
また、本構成であれば、回折格子部を、マウント上に残された他の設置箇所候補としての、半導体レーザ素子よりも温調素子に近い位置に設けた場合に比して、回折格子部の位置は、半導体レーザ素子から発生して温調素子へと向かうマウント内での主な熱流路から明確に外れるので、回折格子部を安定的に温調し易い。因みに、回折格子部は、温度変化によって生じる波長変動が、半導体レーザ素子の場合より小さいので、半導体レーザ素子ほどシビアな温調を必要としない点からも、回折格子部をマウント上で半導体レーザ素子よりも温調素子から離間した位置に設けることに支障はない。
【００１８】
本発明の第６の特徴構成は、前記回転操作部材は、少なくとも部分的に前記マウントから径方向外向きに突出して設けられている点にある。
【００１９】
本構成であれば、回転操作部材のマウントから径方向外向きに突出した部位を手などで摘んで半導体レーザ素子を回転操作できるので、半導体レーザ素子の角度調節を容易にでき、且つ角度の微調整が可能となる。
【００２０】
本発明の第７の特徴構成は、前記マウントには前記半導体レーザ素子を挿通可能な貫通孔が形成されており、前記回転操作部材は、前記半導体レーザ素子を前記貫通孔から前記マウントと非接触状に挿通させ、且つ、前記回転操作による回転角度に関わらず前記マウントと一定の接触面積を有するように、前記マウントに当接配置されている点にある。
【００２１】
本構成であれば、半導体レーザ素子或いは半導体レーザ素子を回転操作部材に取り付けるためのベース片が、マウントの貫通孔から挿通された形となるので、半導体レーザ素子のレーザ光出射方向に関する寸法を小さく抑えることができる。
また、本構成であれば、回転操作部材を用いた半導体レーザ素子の回転操作に関わらず、マウントと温調素子との間の熱交換能が一定に保たれるので、半導体レーザ素子と回折格子部の温調が常に良好に実施される。
さらに、本構成であれば、半導体レーザ素子の発熱作用や周辺温度の変化に関わらず、半導体レーザ素子と回折格子部とを安定的に温調することが可能となった。これは、本構成であれば、半導体レーザ素子で発生した熱は、直ぐにマウントに移動して専らマウント基端部の温調素子へと下向きの流路のみを辿（たど）るのではなく、飽くまでも、先ず回転操作部材に移動し、次に、貫通孔の縁部に沿った広い領域を介して回転操作部材からマウントに移動し、さらにマウント内を基端側の温調素子に到るという経路を取るので、マウント基端部における温度変化が比較的穏やかとなり、温調素子によって行われる半導体レーザ素子及び回折格子部の温度制御が容易となるためと推測される。
【００２２】
本発明の第８の特徴構成は、前記回折格子部は、前記マウント上における前記回転操作部材との当接面に形成され、且つ、前記回転操作部材によって覆われる収納溝内に配置されている点にある。
【００２３】
本構成であれば、回折格子部がマウントに形成された貫通孔内に配置される構成などに比して、光ファイバを半導体レーザ素子と波長変換素子との間に配設後でも回折格子部をマウントに配置することができる。また、収納溝内に配置された回折格子部が回転操作部材によって覆われるので、回折格子部を周辺温度の急激な変化や機械的な損傷の危険から保護することができる。
【００２４】
本発明の第９の特徴構成は、前記回転操作部材は円板状部材からなる点にある。
【００２５】
本構成であれば、回転操作部材を用いた半導体レーザ素子の回転操作に関わらず、回折格子部を常に一定の条件で保護できる。また、回転操作部材を用いた半導体レーザ素子の回転操作に関わらず、マウントから径方向外向きに突出している回転操作部材の面積や形状が変化しないので、回転操作部材を介したマウントと周辺空気との間の熱交換能が一定に保たれ、半導体レーザ素子と回折格子部の温調が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明による最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示す半導体レーザ光源装置１は、デジタルミニラボ等と称される写真プリント装置に備えられる露光エンジンの光源部を構成する装置である。このような写真プリント装置では、印画紙を搬送機構によって副走査方向に搬送しながら、搬送速度と同期したタイミングで、印画紙に対して半導体レーザ光源装置から前記副走査方向と直交する主走査方向にライン状にレーザビームによって走査露光が行われる。カラー用印画紙に画像を形成するためには、Ｒ・Ｇ・Ｂの各波長の可視光を走査する必要がある。そして、Ｒ（赤）用の光源装置には、半導体レーザ素子からのレーザビームを直接的に送り出す半導体レーザ光源装置を用い、Ｇ（緑）用とＢ（青）用の光源装置には、半導体レーザ素子から出射される近赤外線を、波長変換素子で波長変換して所望の可視光線を得る形態が知られている。本発明による半導体レーザ光源装置は、後者のＧ（緑）用及びＢ（青）用の光源装置に該当する。
尚、Ｇ（緑）用の半導体レーザ光源装置とＢ（青）用の半導体レーザ光源装置のレーザ光源装置とは基本的に同じ構成を有するので、以下の詳細説明では、半導体レーザ光源装置１を、基本的に専らＧ（緑）用の半導体レーザ光源装置として解説する。
【００２７】
半導体レーザ光源装置１は、図１〜図３に示すように、金属製のベース部材２１の上面に、近赤外線を発振する半導体レーザ素子（レーザダイオード）２と、半導体レーザ素子２から得られる近赤外線を第２高調波によって約５３２ｎｍの可視光のレーザビームＬＢに変換する波長変換部４とが配置され、半導体レーザ素子２と波長変換部４とは、近赤外線を導く長尺の光ファイバＦによって光学的に接続されている。そして、光ファイバＦの一部には、特定波長の光を反射することによって、主縦モードのレーザ光を増幅する回折格子としてのＦＢＧ（ファイバ・ブラッグ・グレーティング）３が介装されている。また、ベース部材２１の一部には、光ファイバＦに径方向からの圧力を加えるための加圧部５が設けられている。尚、ベース部材２１の上部には、カバー部材２２がシール用のＯリングを介して被せられ、半導体レーザ素子２、波長変換部４、ＦＢＧ３を含む光ファイバＦなどの各構成部材は、カバー部材２２内に形成された空間内に密閉されて、基本的に外気から遮断される。
【００２８】
後に詳細説明する図４に示すように、半導体レーザ素子２には光反射面３５と光出射面３６とが形成されており、高出力の主縦モードのレーザ光を光出射面３６から出射させるために、光反射面３５は反射被膜を形成することにより９０％を超える高い反射率を持たせ、他方、光出射面３６は反射防止コーティング（ＡＲコーティング）を施すことなどにより、約０．１％の非常に低い反射率を持たせている。
図２及び図３に示すように、波長変換部４は、ステンレス等の金属製の素子ホルダ３３と、素子ホルダ３３の上面の溝部３３Ｇに嵌め込まれ、レーザ光を透過させる光導波路４ａとからなり、ここでは、光導波路４ａとしては非線形光学結晶の一例である周期分極ニオブ酸リチウム（ＰｅｒｉｏｄｉｃａｌｌｙＰｏｌｅｄ Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｎｉｏｂａｔｅ；ＰＰＬＮ）結晶が用いられている。
【００２９】
図２、図３、図５、及び図６に示すように、ベース部材２１の上面の一部からは、正面視でＬ字状の断面形状を備えたマウント２８が、ベース部材２１との間に平板状の第１ペルチエ素子２７（温調素子の一例）を挟む状態で、立設されている。マウント２８はネジによってベース部材２１に取り付けられる基端部２８ａと、基端部２８ａの一端から垂直に延びた縦壁部２８ｂとを有し、縦壁部２８ｂの中央には半導体レーザ素子２を挿通させるための貫通孔２９Ｈが形成されており、貫通孔２９Ｈから左右に離間した位置には一対の円弧状の長孔２９ａ，２９ｂが形成されている。また、縦壁部２８ｂの裏面側の上端には、光ファイバＦのＦＢＧ３を含む部位を取り付けるための収納溝２９Ｄが水平に形成されている。
【００３０】
半導体レーザ素子２は、マウント２８の縦壁部２８ｂよりも薄い円板状の回転操作部材３０の表側に、円柱状の素子ホルダ２ａを介して固定されている。また、回転操作部材３０の表側には、素子ホルダ２ａを挟んで一対のネジ孔３０ａが形成されている。さらに、回転操作部材３０の裏側には半導体レーザ素子２の駆動制御用の基板２Ｂが固定されている。また、回転操作部材３０の中心部には小さな貫通孔３０Ｈが形成され、この貫通孔を介して、半導体レーザ素子２の温度を検出するためのサーミスタＴが素子ホルダ２ａの背面部と近接するように設置され、基板２Ｂに接続されている。
回転操作部材３０は、後述するようにマウント２８と熱交換可能に固定され、また、一旦固定を緩め、光ファイバＦの半導体レーザ素子２寄り端部の水平に延びた軸芯周りで回転操作させ、再び固定することで、半導体レーザ素子２の回転角度を調整可能である。
マウント２８および回転操作部材３０は、アルミニウムなどの熱伝導性の高い金属で形成されている。
【００３１】
マウント２８の貫通孔２９Ｈの内径は、半導体レーザ素子２及び素子ホルダ２ａ（ベース片の一例）の外径よりも大きく形成されており、回転操作部材３０は、半導体レーザ素子２及び素子ホルダ２ａを貫通孔２９Ｈからマウント２８と非接触状に挿通させた形でマウント２８に当接配置されている。回転操作部材３０は、貫通孔２９Ｈを中心とした円板状を呈するので、回転操作部材３０とマウント２８の間の接触面積、すなわち、両部材相互の熱交換能は、回転操作部材３０を用いた回転操作による回転角度に関わらず、一定に保持される。また、半導体レーザ素子２及び素子ホルダ２ａは常にマウント２８と非接触状に保持されているので、半導体レーザ素子２で発生した熱は、直ぐにマウント２８に移動して下方の第１ペルチエ素子２７へと下向きの流路のみを辿るのではなく、飽くまでも、先ず回転操作部材３０に移動し、次に、貫通孔２９Ｈの内縁部に沿った広い領域を介して回転操作部材３０からマウント２８に移動し、さらにマウント２８内を第１ペルチエ素子２７に到るという経路を取る。
【００３２】
ところで、緑色（Ｇ）用と青色（Ｂ）用の半導体レーザ光源装置の場合、安定した高い出力の縦マルチモード発振を得るためには、光ファイバＦの長さは、半導体レーザ素子２からＦＢＧ３までの第１光ファイバＦ１の長さＬ１を１０００ｍｍ、ＦＢＧ３から波長変換部４までの第２光ファイバＦ２の長さＬ２を５００ｍｍに設定するのが適切であり、これらの値が基準とされている。因みに、第１光ファイバＦ１の長さＬ１：１０００ｍｍは、コヒーレント長を十分に超える長さである。
図４は、半導体レーザ素子２、第１光ファイバＦ１、ＦＢＧ３、第２光ファイバＦ２、及び、第２光ファイバＦ２の後端に取り付けられたフェルール６ｂからなる導波系モジュールＭの概要を示している。フェルール６ｂは、第２光ファイバＦ２の後端と一体形成されたステンレス鋼製の円筒状部材であり、波長変換部４を構成する素子ホルダ３３の貫通孔内に挿通されて溶接で固定される。
【００３３】
半導体レーザ光源装置１を組み立てる際には、先ず、用意された導波系モジュールＭの半導体レーザ素子２を素子ホルダ２ａによって回転操作部材３０の表側に固定し、光ファイバＦの反対側の端にあるフェルール６ｂを、マウント２８の貫通孔２９Ｈに裏側から通した後で、素子ホルダ３３に溶接で取り付け、第１光ファイバＦ１を何重かのループ状に束ねてベース部材２１の上面に載置し、さらに、ＦＢＧ３をマウント２８の収納溝２９Ｄに収納して熱伝導性の接着材で固定する。次に、第２光ファイバＦ２を何重かのループ状に束ねてベース部材２１の上面に載置し、図５に示すように、半導体レーザ素子２をマウント２８の貫通孔２９Ｈに裏側から通した後で、マウント２８の表側から長孔２９ａ，２９ｂに挿通した一対のネジＶ１を、回転操作部材３０のネジ孔３０ａに螺着することで、回転操作部材３０をマウント２８の縦壁部２８ｂの裏面に仮固定する。この回転操作部材３０の固定によって、収納溝２９Ｄに収納されたＦＢＧ３は回転操作部材３０によってカバーされた形となる。最後に、素子ホルダ３３をベース部材２１上にネジで固定すれば良い。
【００３４】
次に、図１に示すように、マウント２８の収納溝２９Ｄから下流側に延びた第２光ファイバＦ２を、マウント２８の側方に立設されたファイバガイドＧ１の円弧状の外周面に軽く押し付けつつ巻き回すことで、ファイバＦに曲率の小さな屈曲部が形成されないようにベース部材２１上に案内し、接着剤４０などで固定する。また、半導体レーザ素子２からフェルール６ａを介して水平に延びた第２光ファイバＦ２を、やはり素子ホルダ３３の側方に立設されたファイバガイドＧ２の円弧状の外周面に軽く押し付けつつ巻き回すことで、ファイバＦに曲率の小さな屈曲部が形成されないように加圧部５に案内することができる。
さらに、マウント２８の収納溝２９Ｄから上流側に延びた第１光ファイバＦ１もまた、後述する第２ペルチエ素子３２用の基板を兼ねたファイバガイドＧ３の円弧状の外周面に押し付けつつ巻き回した後でベース部材２１上に案内し、接着剤などで固定してある。これらのファイバガイドＧ１，Ｇ２，Ｇ３を利用することで、光ファイバＦに加えられる内部応力によって光ファイバＦ内を通過する光の偏光面が回転する等の支障が生じないように、長尺なファイバＦが収納可能となる。
【００３５】
また、ベース部材２１上における各部材の配置を見ると、波長変換部４を構成する素子ホルダ３３は、ベース部材２１上のレーザ光出力部寄りの位置に、直線状に延びたＰＰＬＮの光導波路４ａがベース部材２１の長手方向軸芯と一致するように配置され、他方、半導体レーザ素子２とＦＢＧ３を支持した、マウント２８の縦壁部２８ｂは、ベース部材２１上のレーザ光出力部と反対側の位置に、この光導波路４ａの軸芯と平行で、且つ、同軸芯に関して半導体レーザ素子２の出射方向と反対側に配置されている。この配置構成によって、半導体レーザ素子２から導かれた光ファイバＦの部位、ＦＢＧ３の前後に連接された光ファイバＦの部位、及び、波長変換部４の素子ホルダ３３に導かれた光ファイバＦの部位が、ファイバＦに曲率の小さな屈曲部が形成されないように配置できている。
さらに、ＦＢＧ３の収納溝２９Ｄは水平に形成されているので、ＦＢＧ３の前後に位置する光ファイバＦの部位は横向きに配設されることになり、これらの光ファイバ部位を、曲率の小さな湾曲部が形成されないように、しかも、ベース部材２１の厚さに沿った方向での光源装置寸法を小さめに抑えた状態で、ベース部材２１の上面などへと案内できる。
【００３６】
すなわち、もしも一部の光ファイバＦの湾曲率が環境温度変化などによって大きく変動すると、光ファイバＦの終端部における偏光面が回転して、波長変換部４に用いられる結晶の偏光面との相対関係が変化して、波長変換部４によって得られる波長変換効率に影響を及ぼす虞がある。しかし、本発明によるレーザ光源装置では、半導体レーザ素子２、ＦＢＧ３、及び、波長変換部４の素子ホルダ３３を合理的に配置し、且つ、上記のようにファイバガイドＧ１，Ｇ２，Ｇ３を有効に用いて光ファイバＦの曲率を大きめに保持することで、光ファイバＦ内を通過するレーザ光の偏光面の回転が抑制されているので、環境温度変化などによる光ファイバＦの湾曲率の変動が抑制され、レーザ光源装置からの出力を安定化させることができる。
尚、ベース部材２１の外周付近には、ベース部材２１とカバー部材２２の間を密閉するためのＯリング（不図示）を嵌め込むための長円形の環状溝３８が形成されている。
【００３７】
最終的に組み立てが完了した後で、出力されるレーザ光の波形をオシロスコープ等で判定しながら、必要に応じて一旦ネジＶ１を緩め、回転操作部材３０を掴んで半導体レーザ素子２を回転させ、適切な角度位置で再度ネジＶ１を締め付けることで、光ファイバＦの終端部における偏光面と波長変換部４の偏光面とをマッチングさせる。また、半導体レーザ素子２の出力部から得られた直後は直線偏光であったレーザ光が、光ファイバＦ内での張力の不均一性などによって楕円偏光になっている場合には、加圧部５に挟まれた光ファイバＦの部位への加圧力を調整することで、直線偏光のレーザ光が得られるように調整する。
【００３８】
ＦＢＧ３を含む光ファイバＦの部位はマウント２８に直接取り付けられ、他方、半導体レーザ素子２は回転操作部材３０を介してマウント２８に取り付けられることで、半導体レーザ素子２とＦＢＧ３とが共通の第１ペルチエ素子２７によって目標温度に維持される構成となっている。
また、波長変換部４を構成する素子ホルダ３３の底面とベース部材２１との間にも、光導波路４ａを構成するＰＰＬＮを目標温度に維持するための、平板状の第２ペルチエ素子３２がほぼ水平に配置されている。
【００３９】
図６に示すように、半導体レーザ光源装置１を駆動中における、マウント２８内での主な熱流路は、半導体レーザ素子２で発生し、素子ホルダ２ａを経て、回転操作部材３０に移動し、貫通孔２９Ｈの内縁部に沿った広い領域を介して回転操作部材３０からマウント２８に移動し、さらにマウント２８内を第１ペルチエ素子２７に到る第１熱流路Ｉａ、及び、外気の温度変化によって、カバー部材２２及びカバー部材２２内部の空気を介してからマウント２８に伝達され、マウント２８内を第１ペルチエ素子２７に到る第２熱流路Ｉｂである。
したがって、ＦＢＧ３を収納した収納溝２９Ｄは、マウント２８上であって半導体レーザ素子２よりも第１ペルチエ素子２７から離間した位置に配置されているので、少なくとも、半導体レーザ素子２から発生して第１ペルチエ素子２７へと向かう第１熱流路Ｉａから明確に外れた位置にあるので、素子ホルダ２ａの背面部に近接配置されたサーミスタＴの温度とＦＢＧ３との温度差が小さくなり、マウント２８の下方に配置した場合などに比して、ＦＢＧ３を安定的に温調することができる。
【００４０】
波長変換部４でＧ（緑）色の可視光に変換されたレーザビームＬＢは、コリメートレンズ２３、赤外光除去フィルタ２４、ビームスプリッタ２５、集光レンズ２６を介して、カバー部材２２に形成された開口部（不図示）から外部に送り出される。コリメートレンズ２３は波長変換部４から出射されたレーザビームを平行化し、集光レンズ２６は平行化されたレーザビームを集光する。ビームスプリッタ２５は、レーザビームの一部の光線を分岐する機能を有し、このビームスプリッタ２５で分岐されたたレーザビームは光量センサＳで光量が計測され、出力される光量を目標値に維持するためのフィードバック制御に用いられる。
【００４１】
尚、カバー部材２２から外に送り出された所望の波長を持つ可視光は、レーザビームの強度（光量）を調節する音響光学式変調器（ＡＯＭ）、レーザビームを反射するビームミラー、ビームミラーからのレーザビームを前記主走査方向に走査するためのポリゴンミラー、及び、ポリゴンミラーで反射されたレーザビームを露光位置の印画紙に導くｆθレンズなどを経て、印画紙の乳剤面に到達することになる。これらの半導体レーザ光源装置１よりも下流側に配置される構成部材は、ここでは図示を省略している。
【００４２】
〔別実施形態〕
<１>半導体レーザ光源装置で安定した縦マルチモード発振を実現するためには、半導体レーザ素子を駆動する重畳電流の振幅を大きくし、半導体レーザ素子からＦＢＧまでのファイバを長くすることが有利であり、前述したように、緑色（Ｇ）用と青色（Ｂ）用の半導体レーザ光源装置の場合、半導体レーザ素子２からＦＢＧ３までの第１光ファイバＦ１の長さＬ１を１０００ｍｍに設定するのが適切である。他方、半導体レーザ光源装置を可及的に小型化するため、或いは、光ファイバＦの取り扱いを容易にするには、光ファイバＦの長さを短くすると有利である。出願人による検討の結果、少なくとも、青色（Ｂ）用の半導体レーザ光源装置については、半導体レーザ素子２の重畳電流振幅を５０ｍＡに拡大することで、安定した縦マルチモード発振を維持したまま、ファイバ長さを５００ｍｍにまで短くできることが確認された。
【００４３】
<２>長尺の光ファイバＦをベース部材２１の上面以外の位置に配置すると、ベース部材２１の上面の構成を単純化することが可能である。
図７の例では、ベース部材２１の側面に２枚の矩形のフランジの間に挟まれたファイバ用スプール２１Ｓが形成されている。加圧部５から下流側に延びた第１光ファイバＦ１を、Ｏリング用の環状溝３８をベース部材２１の長辺で横切るようにベース部材２１の上面外に導き、ファイバ用スプール２１Ｓに数回巻き回し、再びベース部材２１の反対側の長辺で環状溝３８を横切らせて、ベース部材２１上に戻し、ＦＢＧ３を収納溝２９Ｄに係入させる。引き続き、ＦＢＧ３と波長変換部４の間に延びた第２光ファイバＦ２も同様にできるだけファイバ用スプール２１Ｓに巻き回した形で収納すれば良い。
【００４４】
<３>次に、図８の例では、ベース部材２１の（裏面）底面に、長円形のファイバ収納溝２１Ｄが形成されている。この実施形態の場合も、第１及び第２光ファイバＦ１，Ｆ２をできるだけファイバ収納溝２１Ｄ内に収納し、ループ状に束ねた形でファイバ収納溝２１Ｄ内に収納された第１及び第２光ファイバＦ１，Ｆ２を接着剤などでファイバ収納溝２１Ｄの側壁などに固定すれば良い。図８及び図９の例では、環状溝３８を横切る光ファイバＦの部位を係入させるためのスリットを、カバー部材２２の下縁部の一部に設けると良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による半導体レーザ光源装置の構造を示す斜視図
【図２】図１の半導体レーザ光源装置の内部を示す平面図
【図３】図１の半導体レーザ光源装置の内部を示す縦断側面図
【図４】光導波系を模式的に示す略図
【図５】半導体レーザ素子と回折格子部との組立て構成図
【図６】マウント内での熱流路を示す模式図
【図７】光ファイバの収納方法の別実施形態を示す縦断側面図
【図８】光ファイバの収納方法の更に別の実施形態を示す縦断側面図
【符号の説明】
【００４６】
１      半導体レーザ光源装置
２      半導体レーザ素子
２Ｂ    制御用基板
３      ＦＢＧ（回折格子部）
４      波長変換部
５      加圧部
６      フェルール
２１    ベース部材
２７    ペルチエ素子（温調手段）
２８    ホルダ
２８Ｈ  貫通孔
２９Ｄ  収納溝
３０    回転操作部材
４０    接着剤
Ｆ１    第１光ファイバ
Ｆ２    第２光ファイバ
【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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