(57)【要約】【課題】取り扱いが容易な空冷式の高出力半導体レーザ光源モジュールを、容易な製造工程で実現する。【解決手段】量子ドット構造を有する半導体レーザをジャンクションアップ構造で実装して、半導体レーザ光源モジュールを構成する。半導体レーザとして量子ドット構造を用い、最大で接合部温度２００℃という高温で動作させることが可能であり、接合部温度と放熱フィン温度の差を大きく取ることができる。この結果、空冷式の半導体レーザ光源モジュールを実現できる。また、接合部温度と放熱フィン温度の差が大きいことから、半導体レーザ基板を経て熱を放熱しても、半導体レーザを動作させることができる。このため、製造が容易なジャンクションアップ構造を用いることができる。【選択図】図１
2017143142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層に量子ドット構造を有する半導体レーザチップとヒートシンクを備えた半導体レーザ光源モジュールにおいて、
この半導体レーザチップは、光導波路としては横モードがマルチモードとなる広さのストライプを有し、
この半導体レーザチップは接合部が形成されている面とは反対側の面がヒートシンクに接着されていることを特徴とする半導体レーザ光源モジュール。
【請求項２】
請求項１の半導体レーザ光源モジュールにおいて、
前記ヒートシンクは空冷型のヒートシンクであることを特徴とする半導体レーザ光源モジュール。
【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モジュールに関し、特に量子ドット構造半導体レーザを用いた半導体レーザ光源モジュールに関する。本発明はヒートパイプ及びベーパーチャンバーに関する。本発明は固体レーザに関する。本発明はエンジン点火レーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、量子ドット構造の活性層を有する半導体レーザが開示されている。
特許文献２には、量子ドットレーザからの光をターゲットに対して照射するための光学系が開示されている。
特許文献３には、チャープパルス増幅法が開示されている。
非特許文献１には、量子ドットレーザが２００℃という高温で動作させることができることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３５６６５号公報
【特許文献２】特開２００５−５０４３１２号公報
【特許文献３】特開２０１５−０７９８７３号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＱＤ  Ｌａｓｅｒ  Ｉｎｃ．  ＱＬＦ１３３５−Ｔ２００製品カタログ（http://qdlaser.com/cms/wp-content/uploads/2014/01/1.3-FP-LD-CAN-QLF1335-T200-200Cver-C00110-01.pdf）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の高出力半導体レーザ光源モジュールにおいては、半導体レーザの接合部温度を５０℃以下に抑えることが必要であり、主に水冷方式が用いられていた。水冷方式は様々な制約があるために実用状の制約が多かった。また、冷却効率を向上させるためにジャンクションダウン（アップサイドダウン）構造で半導体レーザチップを実装していた。ジャンクションダウン構造は実装が難しく、製造工ストが上昇するという欠点があった。本発明は、取り扱いが容易な空冷式の高出力半導体レーザ光源モジュールを、容易な製造工程で実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の半導体レーザ光源モジュールは量子ドット構造を有する半導体レーザをジャンクションアップ構造で実装したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、半導体レーザとして量子ドット構造を用いたので、最大で接合部温度２００℃と言う高温で動作させることが可能であり（非特許文献１）、接合部温度と放熱フィン温度の差を大きく取ることができる。この結果、空冷式の半導体レーザ光源モジュールを実現できる。また、接合部温度と放熱フィン温度の差が大きいことから、半導体レーザ基板を経て熱を放熱しても、半導体レーザを動作させることができる。このため、製造が容易なジャンクションアップ構造を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第一実施例の固体レーザ１０の構成を示す概略図である。
【図２】固体レーザ１０、及び、半導体レーザ光源モジュール１４の応用例を示す概略図である。
【図３】本発明の第二実施例の固体レーザ３０の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の第三実施例の半導体光増幅器４０の構成を示す概略図である。
【図５】本発明の第四実施例の波長ロック半導体レーザ光源モジュール６０の構成を示す概略図である。
【図６】本発明の第五実施例のチャープパルス増幅装置７０を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、図面を参照して本発明に係わる固体レーザ発振器の実施の形態を詳細に説明する。この実施の形態により本発明が限定されるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付与している。
【００１０】
［第一実施例］
図１に本発明の第一実施例の固体レーザ１０の構成を示す。図１（ａ）は固体レーザ１０の側面図である。図１（ｂ）は固体レーザ１０を上面側から見た図である。
固体レーザ１０は、半導体レーザチップ１、ヒートシンク２、結合レンズ３、反射鏡５、固体レーザ媒質６、可飽和吸収媒質７、及び、出力鏡８から成る。
半導体レーザチップ１は活性層に量子ドット構造を用いた、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）ベースの半導体レーザであり、最大で２００℃程度の高い接合部温度でレーザ発振させることができる。量子ドット構造の半導体レーザは公知である。
【００１１】
半導体レーザチップ１は、ヒートシンク２にジャンクションアップ構造で実装されている。ジャンクションアップ構造とは半導体レーザチップ１の接合面が形成されている面とは反対側の面がヒートシンク２と接着された構造である。
【００１２】
半導体レーザチップ１は幅の広いストライプ１２を有している。ストライプ１２は光導波路としては横モードがマルチモードとなる幅を有している。一例として、幅は１００μｍである。幅の広いストライプ１２を有しているために、半導体レーザチップ１は高い出力のレーザ光４を生成することができる。
【００１３】
ヒートシンク２は空冷式ヒートシンクであり、放熱フィン１３を備えている。半導体レーザチップ１とヒートシンク２の間に、両者の熱膨張係数の差によって生じる熱歪を緩和するためのサブマウントを設けることができる。
【００１４】
半導体レーザチップ１とヒートシンク２によって、本発明の半導体レーザ光源モジュール１４が構築されている。
【００１５】
半導体レーザチップ１からのレーザ光４は結合レンズ３と反射鏡５を経て、固体レーザ媒質６を励起する。反射鏡５は、レーザ光（励起光）４は透過し、固体レーザ１０が生成するレーザ光９は反射する。
【００１６】
結合レンズ３はシリンドリカルレンズであり、半導体レーザチップの接合面に垂直方向の光を平行光に変換して、固体レーザ媒質６に対してレーザ光（励起光）４を照射する。半導体レーザチップの接合面に平行方向の光は拡がり角が小さいので、そのまま、固体レーザ媒質６にレーザ光（励起光）４が導かれる。
【００１７】
固体レーザ媒質６は、一例としてＮｄをドープしたＹＡＧ結晶である。ただし、本発明は特定の固体レーザ媒質に限定されず、任意の固体レーザ媒質を用いることができる。
【００１８】
可飽和吸収媒質７は、一例としてＣｒをドープしたＹＡＧ結晶である。ただし、本発明は特定の可飽和吸収媒質に限定されず、任意の可飽和吸収媒質を用いることができる。
【００１９】
反射鏡５、固体レーザ媒質６、可飽和吸収媒質７、及び、出力鏡８によって受動Ｑスイッチ型の固体レーザ共振器が形成されており、パルス状のレーザ光９が生成される。そして、パルス状のレーザ光９は出力鏡８を経て出力光１１として取り出される。可飽和吸収媒質を用いた受動Ｑスイッチ型固体レーザは公知である。
【００２０】
半導体レーザチップ１の発振波長は、一つの例として、８０８ｎｍ帯である。あるいは、別の例として８８５ｎｍ帯を用いることができる。
【００２１】
高出力半導体レーザでは、高い出力を得るために広いストライプ幅を採用することが多く、この場合、ストライプは複数の横モードを有する光導波路となる。このような半導体レーザをブロードエリアレーザと呼ぶ。
【００２２】
そして、半導体レーザチップの接合面が形成されている面をヒートシンクに接着するジャンクションダウン構造が採用される。この構造は冷却性能が高いが実装が難しい。半導体レーザチップ端面とヒートシンク単端面を正確に一致させないとレーザ光がけられてしまうからである。このため、実装に当たって非常に高い機械的精度が要求される。
【００２３】
ジャンクションアップ構造は、半導体レーザチップの基板部分を経て熱がヒートシンクに伝えられるので、ジャンクションダウン構造よりも熱抵抗が高くなる。したがって、ジャンクションアップ構造はジャンクションダウン構造よりも冷却性能が劣る。しかし、ジャンクションアップ構造ではジャンクションダウン構造のような実装状の困難さは無い。
【００２４】
ジャンクションアップ構造は、高い出力が要求されない半導体レーザに多く採用される。幅の狭いストライプを有する半導体レーザチップをジャンクションアップで実装することが多い。この場合、ストライプは横モードが単一の光導波路として機能する。
【００２５】
本実施例では、高出力のブロードエリアレーザをジャンクションアップで実装している。十分な冷却性能が得られないことから、通常はこのような構成はあまり用いられない。しかし、本実施例では活性層に量子ドット構造を有するブロードエリアレーザを用いたので、ジャンクションアップ構造を用いても十分な冷却性能を得ることができる。
【００２６】
なぜなら、本発明の半導体レーザ光源モジュール１４では、半導体レーザチップ１の接合部温度を、一つの例として、１００℃で動作させることができる。放熱フィン１３の温度を５０℃とすれば、半導体レーザチップ１の接合部と放熱フィンの間に５０℃の温度差が生じる。熱抵抗が大きくても、温度差を大きく取ることができれば所要の熱流を得ることができる。
【００２７】
このため、半導体レーザチップ１を熱抵抗の大きなジャンクションアップ構造で実装しても必要な冷却性能を得ることができる。その結果、半導体レーザ光源モジュール１４は取り扱いが容易な空冷式であり、かつ、製造コストの低いジャンクションアップ構造で製造することが可能である。
【００２８】
なお、ジャンクションアップ構造の製造が容易であることは、半導体レーザチップ１を水冷式ヒートシンクに実装する場合にも有用である。
【００２９】
図２に、は固体レーザ１０、及び、半導体レーザ光源モジュール１４の応用例を示す。図２（ａ）は固体レーザ１０を加工用レーザとして用いた例である。固体レーザ１０からのレーザ光１１を、結合レンズ２１を介して、被加工物２２に照射して、被加工物２２を加工している。
【００３０】
図２（ｂ）は火花点火エンジンの点火光源として用いた応用例を示している。固体レーザ１０のからの出力光（レーザ光）１１は、結合レンズ２１とウインドー２４を経て火花点火エンジン２３の燃焼室に導入されている。固体レーザ１０は励起光源として、量子ドット構造の半導体レーザを用いているので、高温の環境雰囲気でも動作する。このため、温度の高いエンジンルーム内において、動作が可能である。
【００３１】
図２（ｃ）は半導体レーザ光源モジュール１４を用いて、光ファイバ結合モジュール２５を構築した例を示す。光ファイバ結合モジュール２５では、半導体レーザ光源モジュール１４からのレーザ光４を、結合レンズ２１を介して光ファイバ２４に結合している。
【００３２】
光ファイバ結合モジュール２５はレーザ光４によって被加工物を直接加工することができる。また、光ファイバ結合モジュール２５はファイバーレーザの励起光源として用いることができる。
【００３３】
［第二実施例］
図３に本発明の第二実施例の固体レーザ３０の構成を示す。第一実施例の固体レーザ１０における半導体レーザ光源モジュール１４を、半導体レーザ光源モジュール３３に代えた構成である。
【００３４】
半導体レーザ光源モジュール３３は、半導体レーザチップ１とヒートシンク２の間のヒートパイプ３１を設けた点が、半導体レーザ光源モジュール１４との主要な相違点である。また、半導体レーザチップ１とヒートパイプ３１の間にサブマウント３２を設けている。
【００３５】
ヒートパイプ３１は、揮発性液体(作動液)の気化によって熱輸送を行うデバイスである。ヒートパイプの構造とその原理は公知である。
【００３６】
ヒートパイプ３１は動作温度が高い場合の方が、熱輸送量が多くなる特性を有している。これは、ヒートパイプ３１内の熱輸送媒体の蒸気圧が高くなるためである。本実施例の半導体レーザ光源モジュール１４では、半導体レーザチップ１の接合部温度を１００℃程度で動作させるようにしたので、ヒートパイプ３１の熱輸送能力を高くすることができる。
【００３７】
ヒートパイプ３１の熱輸送媒体としては、水、様々な有機溶媒など、任意のものを用いることができる。特に、ヒートパイプ３１の熱輸送媒体として水（水蒸気）を用いて、発熱部を１００℃程度に設定した場合、ヒートパイプ３１の熱輸送能力は非常に高い値が得られる。よって、このような構成は特に好ましい。
【００３８】
なお、ヒートパイプ３１とヒートシンク２に代えて、ベーパーチャンバーを用いることができる。ベーパーチャンバーはヒートパイプとヒートシンクを一体化した構造を有している。ベーパーチャンバーの構造は公知である。
【００３９】
図３において、半導体レーザチップ１をジャンクションアップで実装した構成を示した。しかし、ヒートパイプもしくはベーパーチャンバーを用いた構成は、半導体レーザチップ１をジャンクションアップで実装した構成に限定されることは無い。半導体レーザチップ１をジャンクションダウンで実装した場合にも、ヒートパイプもしくはベーパーチャンバーを用いた構成は有用である。量子ドット構造を有する半導体レーザチップ１の接合部温度を高く設定し、その冷却をヒートパイプもしくはベーパーチャンバーによって行ったところに本発明の本質があるからである。
【００４０】
［第三実施例］
図４に本発明の第三実施例の半導体光増幅器４０の構成を示す。半導体光増幅器４０は半導体光増幅器チップ５１、入力光ファイバ４１、結合レンズ４２、４３、４４、４５、出力光ファイバ４６、ヒートシンク２、サブマウント３２を備えている。
【００４１】
半導体光増幅器チップ５１は、半導体レーザチップ１と同様の構造を有しているが、無反射コートを施された入力側端面５３と出力側端面５４を有しており、レーザ発振は抑制されている。半導体光増幅器チップ５１は、活性層に量子ドット構造を有している。
【００４２】
半導体光増幅器チップ５１のストライプ５２は光導波路としては横モードがマルチモードとなる幅を有している。一例として、幅は１００μｍである。幅の広いストライプ５２を有しているために、半導体光増幅器チップ５１は高出力の出力光４８を生成することができる。
【００４３】
入力光ファイバ４１からの入力光４７は結合レンズ４２と４３によって半導体光増幅器チップ５１の入力側端面５３に導かれる。入力光ファイバ４１は横モードが単一である、シングルモード光ファイバである。結合レンズ４２は球面レンズであり、結合レンズ４３はシリンドリカルレンズである。
【００４４】
半導体光増幅器チップ５１の接合面に垂直方向に関しては、シングルモード光ファイバ４２からの入力光４７は結合レンズ４２によって平行光に代えられた後、結合レンズ４３によって、ストライプ５２の端部に結合される。
【００４５】
また、半導体光増幅器チップ５１の接合面に水平方向に関しては、シングルモード光ファイバ４２からの入力光４７は結合レンズ４２によって平行光に変換されて、ストライプ５２の端部に導かれる。
【００４６】
半導体光増幅器チップ５１によって増幅された出力光４８は、無反射コートされた出力側端面５４から出射し、結合レンズ４４と４５によって出力光ファイバ４６に結合される。結合レンズ４４はシリンドリカルレンズであり、結合レンズ４５は球面レンズである。出力光ファイバ４６は横モードが単一である、シングルモード光ファイバである。
【００４７】
ストライプ５２はマルチモード光導波路であるが、入力光４７は結合レンズ４２によって平行光に変換されてストライプ５２に入射するので、入力光４７の大半のエネルギーはストライプ５２の基本横モードに結合する。このため、出力光ファイバ４６としてシングルモード光ファイバを用いても、高い結合効率を得ることができる。
【００４８】
なお、出力光ファイバ４６は横モードが多モードのマルチモード光ファイバであってもよい。
【００４９】
半導体光増幅器チップ５１をジャンクションダウン実装した場合は、半導体光増幅器チップ５１とサブマウント３２の長さを正確に合わせる必要が生じる。このため、実装が非常に困難となる。本実施例では、半導体光増幅器チップ５１をジャンクションダウン実装したので、このような問題は生じない。
【００５０】
半導体光増幅器チップ５１は活性層に量子ドット構造を有しているので、最大２００℃という温度で動作させることができる。したがって、ジャンクションアップ実装した場合でも、放熱フィン１３との間に十分な温度差を生じさせることによって、良好な冷却特性を得ることができる。
【００５１】
また、ヒートシンク２とサブマウント３２の間にヒートパイプを設けてもよい。あるいは、ヒートシンク２に代えてベーパーチャンバーを設けてもよい。なお、ヒートパイプもしくはベーパーチャンバーを用いる構成は、半導体光増幅器チップ５１をジャンクションダウンで実装した場合にも有用である。
【００５２】
入力光ファイバ４１に代えて、横モードが単一の光導波路をおいてもよい。また、入力光ファイバ４１に代えて自由空間光学系を用いることもできる。さらに、入力光ファイバ４１の位置に横モードが単一モードの半導体レーザを置くこともできる。横モードが単一のコヒーレント光源からの光を、結合レンズ４２と４３によって、光導波路としては横モードがマルチモードとなる幅を有しているストライプ５２に結合させる点に図４に示した光学系の特徴がある。
【００５３】
［第四実施例］
図５に本発明の第四実施例の波長ロック半導体レーザ光源モジュール６０の構成を示す。波長ロック半導体レーザ４０は半導体レーザチップ６１、出力光ファイバ６７、結合レンズ４２、４３、４４、帯域通過型フィルタ６３、反射鏡６４、ヒートシンク２、サブマウント３２を備えている。結合レンズ４２は球面レンズであり、結合レンズ４３と４４はシリンドリカルレンズである。反射鏡６４はほぼ１００％の反射率を有している。出力光ファイバ６７は横モードがシングルモード光ファイバである。ただし、出力光ファイバ６７としてマルチモード光ファイバを用いることもできる。
【００５４】
半導体レーザチップ６１は、半導体レーザチップ１と同様の構造を有しているが、所定の反射率を有する端面６２、及び、無反射コートを施した端面５４を有している。半導体レーザチップ６１は、活性層に量子ドット構造を有している。また、半導体レーザチップ６１はジャンクションアップ構造でサブマウント３２に実装されている。
【００５５】
半導体レーザチップ６１のストライプ５２は光導波路としては横モードがマルチモードとなる幅を有している。一例として、幅は１００μｍである。幅の広いストライプ５２を有しているために、半導体レーザチップ６１は高い出力の出力光６６を生成することができる。
【００５６】
所定の反射率を有する端面６２、半導体レーザチップ６１、結合レンズ４４、帯域通過型フィルタ６３、及び、反射鏡６４が共振器を形成しており、帯域通過型フィルタ６３の透過波長でのレーザ発振６５が生じる。これによって、の波長ロック半導体レーザ６０では特定の波長でのレーザ光を生成することができる。
【００５７】
なお、端面６２の所定の反射率としては２−１０％の範囲が好ましく、特に４−８％が望ましい。
【００５８】
出力レーザ光６６は、半導体レーザチップ６１の端面６２側から出射し、結合レンズ４３と４２を経て、出力光ファイバ６７へと導かれる。
【００５９】
波長ロック半導体レーザ光源モジュール６０では波長ロックの機構が、出力光ファイバ６７に対して反対側に設けられている。このため、生成するレーザ光の電力効率が高い。
【００６０】
高出力半導体レーザでは、冷却効率の関係でジャンクションダウン構造が用いられることが多い。そして、高出力半導体レーザを波長ロックする場合は、波長ロックの機構は出力光ファイバと半導体レーザチップの間に設けられる事が多い。この場合、波長ロック機構によって生じる光の損失分だけ出力光が減少してしまい、最高出力が減少すると共に、電力効率が低下してしまう。
【００６１】
図５に示したような半導体レーザチップの二つの端面から光を外部に取り出す構造では、半導体レーザチップとサブマウントの長さを正確に合わせる必要があるため、製造が非常に困難になる。このことを避けるために、従来の高出力半導体レーザでは、波長ロックの機構を出力光ファイバと半導体レーザチップの間に設けていた。このため、波長ロック機構による出力（効率）低下が生じていた。
【００６２】
本実施例の波長ロック半導体レーザ光源モジュール６０では、量子ドット構造の活性層を有する半導体レーザチップ６１をジャンクションアップで実装したので、半導体レーザチップの二つの端面から光を外部に取り出す構造を採用することができる。このため、波長ロック機構を出力光取り出し側とは反対に設けることができる。その結果、波長ロック機構による出力（効率）低下を防ぐことができる。しかも、ジャンクションアップ構造であっても十分な冷却性能を得ることができる。
【００６３】
［第五実施例］
図６（ａ）に本発明の第五実施例のチャープパルス増幅装置７０を示す。図６（ｂ）には、チャープパルス増幅装置７０の各部における光パルスの波形を示す。
【００６４】
チャープパルス増幅装置７０はパルス伸長器７１、半導体光増幅器７２、及び、パルス圧縮器７３から成る。半導体光増幅器７２は活性層に量子ドット構造を採用している。パルス伸長器７１とパルス圧縮器７３は回折格子に基づく光学系を有している。
【００６５】
量子ドット構造を採用することにより、半導体光増幅器７２は通常の半導体光増幅器より広い波長範囲にわたって光増幅を行うことができる。例えば、中心波長１．５μｍ帯であれば、通常の半導体光増幅器の増幅可能波長帯域幅は６０ｎｍ程度であるのに対して２００ｎｍという広い帯域を増幅することができる。
【００６６】
入力光パルス７４は、時間軸方向に短パルスである。この入力光パルス７４はパルス伸長器７１によって時間軸方向にパルス幅が広げられる、入力チャープパルス７５となる。入力チャープパルス７５は、半導体光増幅器７２は半導体光増幅器によって増幅されて出力チャープパルス７６として出力される。出力チャープパルス７６はパルス圧縮器７３によって圧縮されて出力短パルス７７となって出力される。
【００６７】
入力短パルスの継続時間はピコ秒からフェムト秒の領域が好ましく用いられるが、本発明は特定の継続時間に限定されることは無い。さらに短いアト秒領域に適用することもできるし、より継続時間の長い領域に適用してもよい。
【００６８】
半導体光増幅器７２は、図４に示した構造を用いることができる。図４に示した構造では入力光ファイバ４１と出力光ファイバ４６を用いているが、これらの代わりに適切な自由空間光学系を用いて、入力チャープパルス７５と出力チャープパルス７６を取り扱うこともできる。
【００６９】
本実施例によれば、増幅可能帯域が広い半導体光増幅器７２を用いたので、より幅の広いチャープパルスを増幅することができる。すなわち、より時間軸の幅の狭い短パルスを増幅できる。
【００７０】
また、パルス幅の伸長（圧縮）比を高く取ることができるので、出力短パルス７７のピーク出力をより大きな値とすることができる。
【００７１】
さらに、光増幅器として半導体光増幅器を用いたでの、希土類元素に基づく固体光増幅器に比べて、増幅波長の選択の自由が大きいという利点がある。
【００７２】
以下、ここで説明した技術的特徴をまとめておく。
（図１の特徴について）
［技術的特徴１］活性層に量子ドット構造を有する半導体レーザチップとヒートシンクを備えた半導体レーザ光源モジュールにおいて、
この半導体レーザチップは、光導波路としては横モードがマルチモードとなる広さのストライプを有し、
この半導体レーザチップは接合部が形成されている面とは反対側の面がヒートシンクに接着されていることを特徴とする半導体レーザ光源モジュール。
［技術的特徴２］技術的特徴１の半導体レーザ光源モジュールにおいて、
前記ヒートシンクは空冷型のヒートシンクであることを特徴とする半導体レーザ光源モジュール。
（図１の特徴について）
［技術的特徴３］
技術的特徴１の半導体レーザ光源モジュール、固体レーザ媒質、反射鏡、及び、出力鏡を備えた事を特徴とする固体レーザ。
［技術的特徴４］
技術的特徴３の固体レーザにおいて、さらに可飽和吸収媒質を備えたことを特徴とする固体レーザ。
（図２の特徴について）
［技術的特徴５］
技術的特徴３の固体レーザからのレーザ光によってエンジン点火を行うことを特徴とするエンジン。
（図３の特徴について）
［技術的特徴６］活性層に量子ドット構造を有する半導体レーザチップとヒートシンクを備えた半導体レーザ光源モジュールにおいて、
前記チップと前記ヒートシンクの間の熱輸送を揮発性液体の気化によって行うこと特徴とする半導体レーザ光源モジュール。
［技術的特徴７］技術的特徴６の半導体レーザ光源モジュールにおいて、
前記チップと前記ヒートシンクの間にヒートパイプを設けたことを特徴とする半導体レーザ光源モジュール。
［技術的特徴８］技術的特徴６の半導体レーザ光源モジュールにおいて、
前記ヒートシンクがベーパーチャンバーであることを特徴とする半導体レーザ光源モジュール。
（図４の特徴について）
［技術的特徴９］
活性層に量子ドット構造を有する半導体光増幅器チップとヒートシンクを備えた半導体光増幅器モジュールにおいて、
この半導体光増幅器チップは、光導波路としては横モードがマルチモードとなる広さのストライプを有し、
この半導体光増幅器チップは接合部が形成されている面とは反対側の面がヒートシンクに接着されていることを特徴とする半導体光増幅器モジュール。
［技術的特徴１０］
半導体光増幅器チップとヒートシンクを備えた半導体光増幅器モジュールにおいて、
この半導体光増幅器チップは、光導波路としては横モードがマルチモードとなる広さのストライプを有し、
さらに、横モードが単一の光源、球面レンズ、及び、シリンドリカルレンズを備え、
前記半導体光増幅器チップの接合面に水平方向に関しては、横モードが単一の光源からの入力光は、球面レンズによって平行光に変換されて、前記半導体光増幅器チップのストライプの端部に導かれることを特徴とする半導体光増幅器モジュール。
（図５の特徴について）
［技術的特徴１１］
半導体レーザチップを備えた波長ロック半導体レーザ光源モジュールにおいて、
この半導体レーザチップの第一の端面は所定の反射率を有し、第二の端面の反射率はほぼゼロであり、
第二の端面側に波長ロック光学系が設けられ、
第一の端面とこの波長ロック光学系の間でレーザ共振器が形成され、
生成されたレーザ光は第一の端面から取り出されることを特徴とする波長ロック半導体レーザ光源モジュール。
［技術的特徴１２］
技術的特徴１１の波長ロック半導体レーザモジュールにおいて、
前記所定の反射率は２から１０％の間であることを特徴とする波長ロック半導体レーザ光源モジュール。
［技術的特徴１３］
技術的特徴１２の波長ロック半導体レーザモジュールにおいて、
前記半導体レーザチップは光導波路としては横モードがマルチモードとなる広さのストライプを有し、
前記半導体レーザチップは接合部が形成されている面とは反対側の面がヒートシンクに接着されていることを特徴とする半導体レーザ光源モジュール。
（図６の特徴について）
［技術的特徴１４］
パルス伸長器、半導体光増幅器、及び、パルス圧縮器を備えたチャープパルス増幅装置において、
この半導体光増幅器の活性層に量子ドット構造が用いられていることを特徴とするチャープパルス増幅装置。
【符号の説明】
【００７３】
１…半導体レーザチップ、２…ヒートシンク、３…結合レンズ、４…レーザ光（励起光）、５…反射鏡、６…固体レーザ媒質、７…可飽和吸収媒質、８…出力鏡、９…パルス状のレーザ光９、１０…固体レーザ、１１…出力光（レーザ光）、１２…ストライプ、１３…放熱フィン、１４…半導体レーザ光源モジュール、２１…結合レンズ、２２…被加工物、２３…火花点火エンジン、２４…ウインドー、２５…光ファイバ結合モジュール、３０…固体レーザ、３１…ヒートパイプ、３２…サブマウント、４０半導体光増幅器、４１…入力光ファイバ（シングルモード光ファイバ）、４２、４５…結合レンズ（球面レンズ）、４３、４４…結合レンズ（シリンドリカルレンズ）、４６…出力光ファイバ、４７…入力光、４８…出力光、５１…半導体光増幅器チップ、５２…ストライプ、５３…入力側端面（無反射コート）、５４…出力側端面（無反射コート）、６０波長ロック半導体レーザ光源モジュール、６１…半導体レーザチップ、６２…所定の反射率を有する端面、６３…帯域通過型フィルタ、６４…反射鏡、６６…出力光、６７…出力光ファイバ、７０…チャープパルス増幅装置、７１…パルス伸長器、７２…半導体光増幅器、７３…パルス圧縮器、７４…入力光パルス、７５…入力チャープパルス、７６…出力チャープパルス、７７…出力短パルス。
【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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