[發明專利]多波長激光光源模塊、帶合波器的多波長激光光源模塊、及半導體激光光源單元的冷卻方法

在審

• 申請號: 201610743091.7
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN107181167A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 成澤潤;成澤湘;笠原健
• 申請（專利權）人: 光研公司;株式會社豐通電子
• 主分類號: H01S5/40
• 分類號: H01S5/40;H01S5/024
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 張鑫

技術領域

本發明涉及一種安裝有出射多個波長的激光的半導體激光光源單元的多波長激光光源模塊、帶合波器的多波長激光光源模塊、以及多波長激光光源模塊上所安裝的出射多個波長的激光的半導體激光光源單元的冷卻方法。

背景技術

以往的光通信領域中，陣列波導光柵(AWG：Array Wave-Guide Grating)多被用于多個波長的光的合波。另一方面，投射型小型激光顯示器中，為了在便攜式終端和車輛上使用，優選為使用進行了小型化的光源模塊。光源模塊中使用半導體激光元件。

使用這種半導體激光元件的激光光源模塊由于進行了小型化，因此散熱不充分，光源模塊難以被冷卻。

此外，激光光源模塊中，為了將波長不同的多個激光作為一個點光源，從而使激光發光點彼此間相互靠近。為此，多個半導體激光元件也必須相互靠近，高密度地安裝，激光光源模塊中，形成半導體激光元件產生的熱量易集中到局部而難以散熱的結構。

作為激光光源模塊的一例，已知一種各半導體激光元件的發光點間的距離短、光學設計容易、散熱特性優秀、且制造容易的多波長半導體激光裝置(專利文獻1)。

該多波長半導體激光裝置中，具有塊狀物、以及振蕩波長不同的多個半導體激光元件，在上述塊狀物中沿規定方向形成有具有底面及兩個側面的剖面呈U字型的溝槽，半導體激光元件被配置在溝槽的底面上及側面上，使激光出射方向沿規定方向。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2010-287613號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

上述結構中，能夠將半導體激光元件產生的熱量經由柱狀的塊狀物向外部散熱，因此激光光源模塊具備優秀的散熱特性。但是，在對激光光源模塊進行小型化，以高密度安裝半導體激光元件時，優選為使散熱效率變得更高。

因此，本發明的目的在于，利用與上述結構不同的新結構，提供一種具有即便使激光光源模塊小型化，散熱效率仍較高的結構的多波長激光光源模塊、以及帶合波器的多波長激光光源模塊，并提供一種散熱效率較高的半導體激光光源單元的冷卻方法。

解決技術問題所采用的技術方案

本發明的一個方式是安裝有出射多個波長的激光的半導體激光光源單元的多波長激光光源模塊。該多波長激光光源模塊具備：

支架，該支架由熱傳導材料構成，呈柱狀，并設有從所述柱狀的一端的壁面沿所述柱狀的延伸方向延伸的孔；

至少1個以上的熱傳導塊，該至少1個以上的熱傳導塊由熱傳導材料構成，被配置在所述孔中，具備與所述孔的壁面相對，并將熱量傳遞到所述壁面的熱傳遞面；以及

多個半導體激光光源單元，該多個半導體激光光源單元與所述熱傳導塊接合，使激光沿所述支架的所述柱狀的延伸方向出射。

所述半導體激光光源單元被配置在沿所述柱狀的延伸方向延伸的中心軸的周圍，

利用所述半導體激光光源單元發出激光時，所述熱傳導塊中設有從所述熱傳導塊的與所述半導體激光光源單元接觸的接合面向所述熱傳遞面溫度變低的溫度梯度。

所述半導體激光光源單元優選為通過例如芯片焊接接合到所述熱傳導塊上。此外，所述熱傳遞面也優選為例如通過芯片焊接與所述支架接合。

作為所述多波長激光光源模塊的一種方式，

所述多波長激光光源模塊具備多個所述熱傳導塊，

所述多個熱傳導塊分別與1個出射波長互不相同的激光的半導體激光光源單元相接合，使激光沿所述支架的所述柱狀的延伸方向出射，

所述半導體激光光源單元各自的發光點的位置優選為相較于所述熱傳導塊與所述半導體激光光源單元接合的接合面的位置靠近所述柱狀的所述中心軸，所述接合面的位置優選為相較于所述熱傳遞面的至少一部分面的位置靠近所述中心軸。

各所述熱傳導塊分別例如芯片焊接有1個所述半導體激光光源單元。

此時，從所述柱狀的延伸方向觀察時，所述熱傳導塊各自的所述熱傳遞面在所述柱狀的周向上的位置優選為位于分別設置在所述熱傳導塊上的所述半導體激光光源單元的發光點的所述周向的兩側部位。

所述熱傳導塊的從所述延伸方向觀察到的剖面形狀優選為所述熱傳導塊的寬度隨著遠離所述中心軸而變大的形狀，所述孔的從所述延伸方向觀察到的形狀優選為與所述熱傳導塊的所述剖面形狀對應的形狀。

此外，優選為使所述半導體激光光源單元各自的發光點的位置靠近，以使其作為一個點光源出射激光。

此外，作為所述多波長激光光源模塊的另一種方式，