[發(fā)明專(zhuān)利]半導(dǎo)體激光元件、半導(dǎo)體激光器陣列及加工裝置在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202210589729.1 | 申請(qǐng)日： | 2022-05-26 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN115498500A | 公開(kāi)（公告）日： | 2022-12-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 岡本貴敏 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 松下控股株式會(huì)社 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | H01S5/10 | 分類(lèi)號(hào)： | H01S5/10;H01S5/343;H01S5/40;H01S5/042 |
| 代理公司： | 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105 | 代理人： | 金蘭 |
| 地址： | 日本*** | 國(guó)省代碼： | 暫無(wú)信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 半導(dǎo)體 激光 元件 半導(dǎo)體激光器 陣列 加工 裝置 | ||
本發(fā)明的半導(dǎo)體激光元件、半導(dǎo)體激光器陣列及加工裝置能夠使激光加工裝置高輸出化。半導(dǎo)體激光元件配置于具有外部諧振鏡的波長(zhǎng)光束耦合型加工裝置，且具備：諧振器結(jié)構(gòu)，具有發(fā)出激光的發(fā)光層；以及第一反射膜及第二反射膜，分別設(shè)置于諧振器結(jié)構(gòu)的非出射端面及出射端面，并反射激光，在將諧振器結(jié)構(gòu)以閾值功率的最小值的1.4倍的功率進(jìn)行激光振蕩時(shí)的第二反射膜的反射率設(shè)為R1，將外部諧振鏡的反射率設(shè)為R(Oc)，并將來(lái)自外部諧振鏡的反射光入射到諧振器結(jié)構(gòu)內(nèi)的比例即耦合效率設(shè)為C時(shí)，半導(dǎo)體激光元件的增益波長(zhǎng)下的第二反射膜的反射率R滿(mǎn)足R1≤R≤R(Oc)×C的關(guān)系式，其中所述閾值功率是諧振器結(jié)構(gòu)進(jìn)行激光振蕩的最低功率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光元件、半導(dǎo)體激光器陣列及加工裝置。
背景技術(shù)
近年來(lái)，對(duì)針對(duì)銅、金、樹(shù)脂等各種材料的激光加工寄予厚望。例如，在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中，要求電動(dòng)化、小型化、高剛性化、設(shè)計(jì)自由度提高、生產(chǎn)率提高等，對(duì)激光加工寄予厚望。
特別是，在電動(dòng)汽車(chē)用馬達(dá)或電池的制造中，在使用激光進(jìn)行銅等的金屬加工的情況下，需要使用能夠輸出光吸收效率高的藍(lán)紫色～藍(lán)色(波長(zhǎng)350nm以上且450nm以下)的激光的激光光源。另外，為了實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率的激光加工，需要具有高輸出且聚光性高的光束品質(zhì)的激光光源。
因此，需要開(kāi)發(fā)通過(guò)使多個(gè)激光聚光來(lái)輸出具有高輸出且高光束品質(zhì)的激光的激光加工裝置。例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種波長(zhǎng)光束耦合(WBC：Wavelength BeamCombining)系統(tǒng)，其使從一維排列的多個(gè)光束發(fā)射器輸出的激光聚光。對(duì)于WBC型激光加工裝置，例如，使用單片型(monolithic type)半導(dǎo)體激光器陣列。
單片型半導(dǎo)體激光器陣列具有輸出激光的多個(gè)發(fā)射器部。因此，WBC型的加工裝置的光輸出值相當(dāng)于從多個(gè)發(fā)射器部輸出的激光的輸出值的總和。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2015-106707號(hào)公報(bào)。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題
在以往的WBC型的加工裝置所具有的半導(dǎo)體激光器陣列中，在其出射端面設(shè)置有反射膜。根據(jù)該反射膜的半導(dǎo)體激光器陣列所具有的增益波長(zhǎng)下的反射率(以下，有時(shí)將“增益波長(zhǎng)下的反射率”簡(jiǎn)單記為“反射率”。)的值，有可能不能從加工裝置得到充分的輸出值。
本發(fā)明的目的在于，提供能夠?qū)崿F(xiàn)激光加工裝置的高輸出化的半導(dǎo)體激光元件、半導(dǎo)體激光器陣列及加工裝置。
解決問(wèn)題的方案
本發(fā)明的半導(dǎo)體激光元件配置于具有外部諧振鏡的波長(zhǎng)光束耦合型的加工裝置，該半導(dǎo)體激光元件具備：
諧振器結(jié)構(gòu)，具有發(fā)出激光的發(fā)光層；
第一反射膜，設(shè)置于所述諧振器結(jié)構(gòu)的非出射端面，并將所述激光反射；以及
第二反射膜，設(shè)置于所述諧振器結(jié)構(gòu)的出射端面，并將所述激光反射，，
在將所述諧振器結(jié)構(gòu)以閾值功率的最小值的1.4倍的功率進(jìn)行激光振蕩時(shí)的所述第二反射膜的反射率設(shè)為R1，將所述外部諧振鏡的反射率設(shè)為R(Oc)、并將來(lái)自所述外部諧振鏡的反射光入射到所述諧振器結(jié)構(gòu)內(nèi)的比例即耦合效率設(shè)為C時(shí)，所述半導(dǎo)體激光元件的增益波長(zhǎng)下的所述第二反射膜的反射率R滿(mǎn)足R1≤R≤R(Oc)×C所示的關(guān)系式，其中，所述閾值功率是所述諧振器結(jié)構(gòu)進(jìn)行激光振蕩的最低功率。
本發(fā)明的半導(dǎo)體激光元件配置于具有外部諧振鏡的波長(zhǎng)光束耦合型的加工裝置，該半導(dǎo)體激光元件具備：
諧振器結(jié)構(gòu)，具有發(fā)出激光的發(fā)光層；
第一反射膜，設(shè)置于所述諧振器結(jié)構(gòu)的非出射端面，并將所述激光反射；以及
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