激光装置及其调整方法
【专利摘要】本发明涉及一种由阈值附近的驱动电流进行驱动也能输出稳定的多模输出的激光装置。本发明提供一种激光装置，其具备半导体激光元件、在与半导体激光元件的反射面之间形成谐振器，使激光振荡并输出振荡后的激光的波长选择元件、与半导体激光元件的射出面以耦合效率η进行光学耦合，并使从射出面输出的光输入波长选择元件的光学系统；光学系统，将相对于向半导体激光元件注入的注入电流，光输出变为线性的光输出线性区域中的最小光输出相关的下式Ａ值设定为小于耦合效率η最大情况下的A值。
【专利说明】激光装置及其调整方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种激光装置及其调整方法。
【背景技术】
[0002]过去，半导体激光模块是将从半导体激光元件输出的光通过对光纤的顶端进行透镜加工后得到的透镜光纤来聚光，并将光用该光纤向该半导体激光模块的外部传送(例如，参照专利文献I)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:特開2001-235638号公報
【发明内容】
[0006](一 )要解决的技术问题
[0007]但是，这样的半导体激光模块，如果用阈值附近的比较低的驱动电流使之驱动则以单模开始振荡，如果增加驱动电流则以单模及多模混合存在的不稳定的光输出进行振荡,通过进一步增加驱动电流,而以多模振荡,光输出变稳定。因此,这样的半导体激光模块，被使用在以多模稳定进行振荡的预定的电流值以上的驱动电流范围。
[0008]( 二 )技术方案
[0009]根据本发明的第一实施方式，提供一种激光装置，其具备:半导体激光元件，在与半导体激光元件的反射面之间形成谐振器，使激光振荡并输出振荡后的激光的波长选择元件，与半导体激光元件的射出面以耦合效率n进行光学耦合，并使从射出面输出的光输入波长选择元件的光学系统；其中，光学系统，将与对于向半导体激光元件注入的注入电流、光输出成为线性的光输出线性区域中的最小光输出相关的值设定为小于耦合效率n最大情况下的值。
[0010]另外，上述的发明概要，并未列举出本发明的必要技术特征的全部，而这些特征组的子组合也能够成为发明。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1表示本发明的第一实施方式涉及的激光装置的构成例。
[0012]图2表示第一实施方式涉及的半导体激光元件及透镜光纤的侧视图。
[0013]图3表示第一实施方式涉及的半导体激光元件及透镜光纤的俯视图。
[0014]图4表示现有的激光装置对于注入电流的光输出强度的关系的一例。
[0015]图5表示第一实施方式涉及的激光装置对于注入电流的光输出强度的关系模型图。
[0016]图6表示第一实施方式涉及的激光装置的A值与光输出线性起始点的关系的一例。[0017]图7表示第一实施方式涉及的激光装置的耦合距离L与M、N及η的关系的一例。
[0018]图8表示第一实施方式涉及的激光装置的耦合距离L与B值的关系的一例。
[0019]图9表示第一实施方式涉及的激光装置的透镜曲率半径与M、N及η的关系的一例。
[0020]图10表示第一实施方式涉及的激光装置的透镜曲率半径与B值的关系的一例。
[0021]图11表示本发明的第二实施方式涉及的半导体激光元件及透镜光纤的侧视图。
[0022]图12表示第二实施方式涉及的半导体激光元件及透镜光纤的俯视图。
[0023]图13表示第一实施方式涉及的激光装置的光学系统的调整流程。
【具体实施方式】
[0024]以下，通过发明的实施方式说明本发明的(一)侧面，但以下的实施方式并不限定权利要求范围所涉及的发明，另外，在实施方式中说明的全部特征组合并不一定是发明的解决手段所必须的。
[0025]图1表示本发明的第一实施方式涉及的激光装置500的结构例。图1是将激光装置500的机箱502截取而表示的侧视图的一例。激光装置500，其搭载半导体激光元件100，在光输出为线性的光输出线性区域的范围使用。使驱动最小光输出接近半导体激光元件100的振荡阈值附近的同时,使该光输出范围中的光输出稳定。
[0026]激光装置500具备半导体激光元件100、机箱502、底板部504、筒状孔部506、温度调节部510、底座部520、固定部522、光纤固定部524、光纤530、套筒部540、受光部550、波长选择元件560。
[0027]作为一个例子，半导体激光元件100是具有脊状结构的脊状型半导体激光元件。半导体激光元件100输出980nm频带或1480nm频带的激光。
[0028]机箱502、底板部504及筒状孔部506由金属形成。作为一个例子，机箱502、底板部504及筒状孔部506，是由钨铜(CuW)形成，并密封内部。机箱502、底板部504及筒状孔部506也可以形成蝶型的包装。
[0029]温度调节部510载置在底板部504上，使温度调节部510的与底板部504相反侧上面的温度保持恒定。温度调节部510可以是使用珀尔帖元件等的电子冷却装置。底座部520载置在温度调节部510的上面，将温度调节部510恒定保持的温度传递至底座部520的与温度调节部510相反侧的上面。底座部520可以由包含氮化铝(A1N)、钨铜(CuW)、硅(Si)或金刚石的材料形成。
[0030]固定部522载置在底座部520的上面，固定半导体激光元件100。固定部522将温度调节部510恒定保持的温度传递至半导体激光元件100，并将半导体激光元件100周围温度保持恒定。固定部522可以由与底座部520相同的材料形成。
[0031]光纤固定部524载置在底座部520的上面，固定光纤530。光纤固定部524也可以使用焊料、树脂、低熔点玻璃或粘接剂等固定光纤530。
[0032]光纤530从机箱502的外部,经由筒状孔部506插入机箱502内。在光纤530的端部，与半导体激光元件100的射出面以预定的耦合效率η进行光学耦合，形成使从射出面输出的光输入到波长选择兀件560中的光学系统。光学系统是将一端加工成透镜状，并将从半导体激光元件100输出的激光引导至波长选择元件560的透镜光纤532。[0033]代之，光学系统还可以是由石英类玻璃等形成的球透镜或者圆柱型透镜。这样的光学系统固定在半导体激光元件100的光输出端面附近，对半导体激光元件100的光输出进行聚光。由此，光纤530能够将半导体激光兀件100的光输出向机箱502的外部传送。
[0034]套筒部540设置在机箱502与光纤530之间，将光纤530固定在机箱502上。套筒部540可以使用焊料、树脂、低熔点玻璃或粘接剂等固定光纤530。
[0035]受光部550接收半导体激光元件100的光输出，监测半导体激光元件100的光输出。受光部550可以设置在半导体激光兀件100的高反射膜侧。受光部550可以是光电二极管。
[0036]波长选择元件560在与半导体激光元件100的反射面之间形成谐振器并使激光振荡，输出振荡后的激光。波长选择元件560是使半导体激光元件100的光输出的一部分通过，而反射剩余的光的波长选择滤波器。作为一个例子，波长选择元件560是通过光纤530的芯内的周期性折射率调制，作为波长选择的反射滤波器而发挥作用的光纤布拉格光栅。
[0037]图2表示第一实施方式涉及的半导体激光元件100及透镜光纤532的侧视图。图3表示第一实施方式涉及的半导体激光元件及透镜光纤532的俯视图。半导体激光元件100具有高反射膜102及低反射膜104。
[0038]高反射膜102形成在与半导体激光元件100的与透镜光纤532相反侧的端面上，反射激光。高反射膜102与设置在半导体激光元件100外部的波长选择元件560形成光谐振器，在该光谐振器内放大激光。高反射膜102是在劈开晶片而形成的端面上，通过层积多个介电膜来形成的。
[0039]低反射膜104形成在半导体激光元件100的透镜光纤532侧的端面上，对激光的反射率比高反射膜102低，将在谐振器内进行谐振的激光的一部分作为射出光向外部射出。低反射膜104是在劈开晶片而形成的端面上，通过层积多个介电膜来形成的。半导体激光兀件100的光输出端面是形成该低反射膜104,并射出射出光的端面。
[0040]透镜光纤532是端部在作为一个方向的Z方向加工成凸透镜状，Y方向及X方向上不进行加工的光纤。半导体激光元件100及透镜光纤532固定在仅离开耦合距离L的位置上。
[0041]图4表示现有的激光装置对于注入电流的光输出强度的关系的一例。这里，现有的激光装置，是指将第一实施方式涉及的激光装置500的半导体激光元件100及透镜光纤532间的耦合距离L调整到半导体激光元件100及透镜光纤532的光耦合效率最高的位置的装置。图4的横轴表示以半导体激光元件的振荡阈值电流规格化的，向半导体激光元件注入的注入电流。另外，图4的纵轴表示激光装置的对于注入电流的光输出强度。
[0042]图中的用单点划线表示的曲线，表示激光装置单模振荡情况下的注入电流与光输出强度的关系，图中的用虚线表示的曲线，表示激光装置多模振荡情况下的注入电流与光输出强度的关系。
[0043]激光装置用阈值电流以上的注入电流进行驱动，从而进行激光振荡。这里，如果将激光装置在阈值附近的较低的注入电流的范围进行驱动，则以单模进行振荡。如果增加注入电流，则激光装置以单模及多模混合存在的不稳定的光输出进行振荡，通过进一步增加驱动电流，以多模进行振荡，使光输出变得稳定。
[0044]即，激光装置在阈值附近的较低的注入电流的范围上，为单模振荡或单模振荡与多模振荡混合存在的状态，使光输出变得不稳定。因此，现有技术中将使激光装置驱动的最小的光输出设定为例如，选取40mW以上的，使多模振荡开始的光输出以上，以相对应的注入电流以上的驱动了电流驱动激光装置。这样，激光装置在例如，光输出选取为40mW以上的，光输出为线性的光输出线性区域的范围使用。
[0045]因此，第一实施方式涉及的激光装置500将激光装置500的单模振荡或单模振荡和多模振荡混合存在的范围移动至更低的光输出强度的范围，使激光装置500的驱动最小光输出降低。第一实施方式涉及的激光装置500使激光装置500的光输出特性模型化，使激光装置500的驱动最小光输出降低的条件规定如下。
[0046]图5表示相对于第一实施方式涉及的激光装置500对于注入电流的光输出强度的关系模型图。图5的横轴表示向半导体激光元件100注入的注入电流。另外，图5的纵轴表不激光装置500对于注入电流的光输出强度。
[0047]图中由η X S.E.s所表示的虚线，表示激光装置500的由阈值电流Iths进行单模振荡情况下的注入电流与光输出强度的关系。另外，图中由Π X S.E.m所表示的虚线，表示激光装置500的由阈值电流Ithll进行多模振荡情况下的注入电流与光输出强度的关系。
[0048]这里，n是半导体激光元件100与将从半导体激光元件100输出的光输入波长选择元件560的光学系统的耦合效率。另外，Iths是激光装置500以单模进行振荡的单模振荡阈值，S.E.s是以单模进行振荡的振荡效率。另外，Itha是激光装置500以多模进行振荡的多模振荡阈值，S.Ε.μ是以多模进行振荡的振荡效率。
[0049]激光装置500随着注入电流的增加，从Iths附近进行单模振荡并输出激光，经过单模振荡与多模振荡混合存在的区域，自光输出线性起始点向多模振荡的光输出线性区域移动。即，激光装置500在作为光输出线性起始点的驱动最小光输出以上光输出范围进行多纵模振荡。
[0050]这里，如果在图中描画经过IthM，以- η XS.E.M所表示的线，则由注入电流轴，nXS.E.s&-nXS.E.M的各线段形成面积为A的三角形。三角形的面积A可由以下(I)式计算。
[0051]A={Iths2.S.E.M.η.(Μ+11-1.(N-1)2}/2 (O
[0052]这里，M=S.E.m/S.E.s、N=IthM/Iths。式(I)的A值是与对于向半导体激光元件100注入的注入电流，光输出变为线性的光输出线性区域中的最小光输出的光输出线性起始点相关。
[0053]图6表示第I实施方式涉及的激光装置500的A值与光输出线性起始点的关系的一例。图6的横轴表不激光装置500的A值的1/2次方(根)。另外，图6的纵轴表不激光装置500的光输出线性起始点。
[0054]这里，图6是在实际制作了多个激光装置500之后，分别测定对于多个激光装置500注入电流的光输出特性，并求式(I)的A及光输出线性起始点并绘图的结果。根据图6，可知式(I)的A的1/2次方与光输出线性起始点之间具有比例关系。即，激光装置500通过减小式(I)的A值，能够减小光输出线性起始点。进而，通过利用该相关使A值无限减小，而能够使光输出线性起始点接近零。此时，A的1/2次方的值接近于I。
[0055]因此，第I实施方式涉及的激光装置500将与光输出线性起始点相关的式(I)的A值设定为小于对于驱动最小光输出的容许值。即，根据式(1)，确定各参数rUltK^IthinS.E.s及S.E.M的值，以使A值为小于相对驱动最小光输出的容许值。
[0056]例如，在将激光装置500的驱动最小光输出设定为IOmW时，根据图6的曲线，可以将作为A值的容许值确定为16左右。这里，A值的单位为mW.mA。因此，使用式(1)，计算使A值为16以下的各参数的值，基于各参数，形成激光装置500，由此，能够将该激光装置500的驱动最小光输出设定为10mW。
[0057]激光装置500通过调整光学系统，能够调节各参数的值。另外，激光装置500通过调节半导体激光元件100的设计值而进行制造，由此也能够调节各参数的值。例如，激光装置500通过调整光学系统的配置，能够直接改变η。
[0058]这里，可认为Iths依赖于有效镜损失(実効$ 9 — 口 ^)、内部损失、内部量子效率、限制因子、增益、量子阱数及条纹宽度等。这里，除有效镜面损失以外，其他是半导体激光元件100的设计参数，对光学系统的调整几乎不产生影响。另外可认为有效镜面损失依赖于半导体激光元件100的元件长、元件端面反射率、波长选择元件560的反射率及稱合效率
H。即，耦合效率η以外，其他是半导体激光元件100或激光装置500的设计参数，对于光学系统的调整几乎不产生影响。
[0059]这样，可以预想在光学系统调整中Iths几乎不发生变化。实际上，得到了激光装置500在光学调整中即使将耦合效率η由80%变更至65%，也使Iths的值仅变化3.5%左右的实验例。
[0060]另外，可认为S.E.m依赖于有效镜损失，内部损失及内部量子效率，可以预想该参数也在光学系统的调整中几乎不发生变化。实际上，得到了激光装置500在光学调整中即使将耦合效率Η由80%变更至65%，也使S.Ε.μ的值仅变化1%左右的实验例。
[0061]从 以上可知，激光装置500通过设计半导体激光元件100，能够与光学系统的调整几乎无关系地调节Iths及S.E.m的值。另外，IthS及S.E.M，是给出A的式(I)的前半部分，所以将除以该部分和常数的数式定义为B。
[0062]B= η.(Μ+1-1.(N-1)2 (2)
[0063]即，B值是在A值之中给出根据光学调整而发生变化的部分的数式。因此，如后所述，通过实验可知激光装置500通过光学调整，B、Μ、N及η如何变化。
[0064]图7表示第一实施方式涉及的激光装置500的耦合距离L与Μ、N及η的关系的一例。耦合距离L是半导体激光元件100及透镜光纤532间的距离。在本例中，随着耦合距离L从大约10 μ m开始增加，而η的值变小，可知在实验结果的范围，耦合距离L在大约10 μ m的时候耦合效率变得最高。其另一方面，可知M及N对于耦合距离L的增加而复杂地变化。
[0065]图8表示第一实施方式涉及的激光装置500的耦合距离L与B值的关系的一例。可知B值反映M及N的变化，其对于耦合距离L的增加而复杂地变化。例如，可以观察到B值在耦合距离L的值大致为Ilym的情况下呈峰值，可知该B值的变化倾向与耦合效率的变化倾向不同。这里，A值是在对B值乘以进行光学调整中乘以几乎没有变化的参数得到的值，因此，A值的变化倾向与B值同样，与耦合效率变化的倾向不同。
[0066]即，可知激光装置500即使降低耦合效率η的值，也有可能使A及B的值增加的情况发生。因此，调整激光装置500的光学系统，使A值小于耦合效率η最大情况下的A值。在本实施例中，透镜光纤532配置在相对于半导体激光元件100的激光的光射出端，从耦合效率η为最大的位置，离开使A值小于耦合效率η最大情况下的A值的位置上。
[0067]由于这样的调整与B值也相同，因此可以调整激光装置500的光学系统，使B值小于耦合效率H最大情况下的B值。即，透镜光纤532可以配置在相对于半导体激光元件100的激光射出端，从耦合效率η为最大的位置，离开使B值小于耦合效率η最大情况下的B值的位置上。在图中的例中，例如，激光装置500通过使耦合距离L离开13 μ m以上，能够使B值小于耦合效率η最大情况下的B值。
[0068]这样，激光装置500能够通过光学系统调节A值中由光学调整确定的B值。另外，通过调节半导体激光元件100的设计值，能够确定Iths及S.Ε.Μ，所以基于A值，能够确定光输出线性起始点。
[0069]图9表示第一实施方式涉及的激光装置透镜曲率半径与Μ、Ν及η的关系的一例。在本例中，随着透镜曲率半径从大约5μπι开始增加，η的值变小，可知在实验结果的范围，透镜曲率半径在大约5μπι时，耦合效率变得最高。另一方面，可知在实验结果的范围上，M及N对于透镜曲率半径的增加而单调地变化。
[0070]图10表示第一实施方式涉及的激光装置的透镜曲率半径与B值的关系的一例。可知B值反映M及N的变化，其对于透镜曲率半径的增加而单调地变化。因此，为了调整A或B的值，可以增加透镜曲率半径。即，激光装置500使透镜光纤532的透镜曲率半径比相对于半导体激光元件100的激光射出端的耦合效率为最大的曲率半径更大。这样，激光装置500能够使B值小于耦合效率η最大情况下的B值。
[0071]图11表示本发明的第二实施方式涉及的半导体激光元件及透镜光纤532的侧视图。图12表示第二实施方式涉及的半导体激光元件及透镜光纤532的俯视图。
[0072]透镜光纤532,例如在其端部实施AR (Anti Reflection,抗反射)涂层等处理,能够降低端部的光反射。但是，透镜光纤532的端部即使实施这样的处理，也有向半导体激光元件100射入微弱的反射的情况发生。该反射光成为半导体激光元件100不稳定振荡的原因，如果反射光的强度变大，则激光装置500的光输出线性起始点向更高的输出方向移动。
[0073]本发明的第二实施方式是加工透镜光纤532的端部，使来自透镜光纤532端部的反射光降低。在第二实施方式中，将透镜光纤532在一端在两个以上方向上加工成透镜状。图11及图12的例中，透镜光纤532是在Z方向及Y方向加工成凸透镜状，在X方向不进行加工的光纤。
[0074]这样，通过加工透镜光纤532的端部，能够降低向半导体激光元件100的方向传输的反射光。因此，第二实施方式中的透镜光纤532能够比第一实施方式的透镜光纤532相对于半导体激光元件100的配置位置更加靠近半导体激光元件100侦U。
[0075]由此，能够在调整透镜光纤532与半导体激光元件100的耦合系数η的同时，使激光装置500的光输出线性起始点向更低的输出方向移动。即，例如第二实施方式涉及的激光装置500与第I实施方式涉及的激光装置500相比较，其能够在不改变光输出线性起始点，而使对于相同注入电流的光输出更大。
[0076]另外，透镜光纤532的端部产生的反射光强度降低到不向比预先确定光输出线性起始点的位置更高的输出方向变动的程度时，透镜光纤532可以配置在更靠近与半导体激光元件100的耦合效率η最大的位置L上。作为一例，在调节光学系统的情况下，透镜光纤532可以配置在与半导体激光元件100的耦合效率η为极大的位置L上。由此，激光装置500能够在提高半导体激光元件100与透镜光纤532的耦合效率η的同时，使光输出线性起始点向低输出方向降低。
[0077]另外，可以使透镜光纤532的Z方向上加工的凸透镜的曲率半径比耦合效率最大的曲率半径更大，或者也可以更小。根据图9及图10的结果，为了调整A或B的值，可以调节透镜曲率半径。
[0078]在第二实施方式中，说明了将透镜光纤532的一端在两个方向上加工成透镜状的例子。代之，透镜光纤532也可以是在YZ方向上加工成凸透镜状的在三个方向上进行加工的光纤。代之，透镜光纤532可以是在更多方向上进行加工的光纤。代之,透镜光纤532也可以是加工成球面或非球面的光纤。
[0079]图13表示第I实施方式涉及的激光装置500的光学系统的调整流程。首先，确定激光装置500的光输出范围(S900)。即，确定激光装置500的驱动最小光输出。例如，确定激光装置500的光输出范围在IOmW以上的范围使用。
[0080]然后，根据所确定的驱动最小光输出，确定对于向半导体激光元件100注入的注入电流，在激光装置500的光输出为线性的光输出线性区域中的变为最小光输出的最小线性光输出的光输出线性起始点(S910 )。这里，光输出线性起始点在驱动最小光输出以下的值的范围内进行确定。例如，将光输出线性起始点确定为8mW。
[0081]其次，确定与所确定的光输出线性起始点相对应的A的最大值(S920)。这里，A的最大值能够从图6的曲线得到。例如，使光输出线性起始点为SmW以下，来确定A的最大值为 16mW.mA。
[0082]其次，基于所确定的A的最大值，得到B的最大值(S930)。即，根据所使用的半导体激光元件100，能够确定Iths及S.Ε.M，因此，根据式(I)及式(2)能够求得与所确定的A的最大值相对应的B的最大值。
[0083]这里，对每个制造的半导体激光元件100的芯片预先进行Iths及S.Ε.μ的测定，基于A及/或B的值挑选具有对应的Iths及S.Ε.μ的半导体激光元件100。另外，可以预先记录制造的半导体激光元件100的制造参数与Iths及S.Ε.μ的相关性，制造根据Iths及S.Ε.μ的半导体激光元件100。
[0084]下面基于B的最大值，调整光学系统(S940 )。S卩，为了不超过B的最大值，而调整光学系统。例如，调节半导体激光元件100及透镜光纤532之间的耦合距离L或透镜光纤532的透镜曲率半径，使B值小于与半导体激光元件100的射出面的耦合效率η最大情况下的B值。
[0085]这样，激光装置500基于预先确定的激光装置500的光输出范围，能够得到光学系统的具体的调整目标值。激光装置500通过将激光装置500内部的光学系统调整为不超过A或B的最大值，能够在预先确定的激光装置500的光输出范围进行多纵模振荡，而使光输出稳定。
[0086]以上，通过实施方式说明了本发明，但本发明的技术范围不受以上的实施方式记载的范围所限定。对于本领域的技术人员，对上述实施方式能够施加各种变更或改进是显而易见的。根据权利要求的记载可以明确，实施了这样的变更或改进的实施方式也能够包含在本发明的技术范围内。
[0087]应该注意的是，在权利要求书、说明书及附图中所表示的装置、系统、程序，在方法中的操作、顺序、步骤及阶段等的各处理的实施顺序，只要没有特别注明“比…先”、“在…之前”等，另外，在前处理的输出并不限定使用于在后处理中，就能够以任意的顺序实施。关于权利要求书、说明书及附图中的操作流程，即使为了说明上的方便而使用了 “首先”、“其次”等字样，但并不意味着以该顺序实施。
[0088]附图标记说明
[0089] 100-半导体激光元件；102_高反射膜；104_低反射膜；500_激光装置；502_机箱；504-底板部；506_筒状孔部；510_温度调节部；520_底座部；522_固定部；524_光纤固定部；530_光纤；532_透镜光纤；540_套筒部；550_受光部；560_波长选择兀件。
【权利要求】
1.一种激光装置，其特征在于，其具备: 半导体激光兀件； 波长选择元件，与所述半导体激光元件的反射面之间形成谐振器，使激光振荡并输出振汤后的激光； 光学系统，与所述半导体激光元件的射出面以耦合效率η进行光学耦合，并使从所述射出面输出的光输入所述波长选择元件； 所述光学系统把与相对于向所述半导体激光元件注入的注入电流、光输出成为线性的光输出线性区域中的最小光输出相关的下式A值，设定为小于所述耦合效率η最大情况下的A值，
2.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，在所述光输出线性区域进行多纵模振荡。
3.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，所述光学系是这样的透镜光纤，一端被加工成透镜状，并将从所述半导体激光元件输出的激光引导至所述波长选择元件。
4.根据权利要求3所述的激光装置，其特征在于，所述透镜光纤配置在相对于所述半导体激光元件的激光射出端、从耦合效率最大位置离开的位置上。
5.根据权利要求3所述的激光装置，其特征在于，所述透镜光纤的透镜曲率半径比规定相对于所述半导体激光元件的激光射出端的耦合效率为最大的曲率半径更大。
6.根据权利要求3所述的激光装置，其特征在于，所述透镜光纤的一端在两个以上的方向上加工成透镜状。
7.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，所述光学系统设定所述A值小于16mW.mAo
8.一种激光装置，其特征在于，其具备: 半导体激光兀件； 波长选择元件，与所述半导体激光元件的反射面之间形成谐振器，使激光振荡并输出振汤后的激光； 透镜光纤，与所述半导体激光元件的射出面以耦合效率H进行光学耦合，并使从所述半导体激光元件输出的激光引导至所述波长选择元件； 所述透镜光纤规定与光输出成为线性的光输出线性区域中的最小光输出相关的下式B的值，小于所述耦合效率H最大情况下的B值，
B= n.(Μ + 1）-1.(N-1)2 (2) 其中，
M-S.E.M/S.E.s、N-1thM/Iths,Iths :单模振荡阈值，IthM:多模振荡阈值，S. E.s :单模效率，S. E.M:多模效率。
9.根据权利要求8所述的激光装置，其特征在于，所述透镜光纤的透镜曲率半径比规 定相对于所述半导体激光元件的激光射出端的耦合效率为最大的曲率半径更大。
10.根据权利要求8所述的激光装置，其特征在于，在所述光输出线性区域进行多纵模 振荡。
11.根据权利要求8所述的激光装置，其特征在于，所述透镜光纤的一端在两个以上的 方向上加工成透镜状。
12.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，所述波长选择元件是光纤布拉格光栅。
13.根据权利要求12所述的激光装置，其特征在于，所述半导体激光元件输出980nm频 带或1480nm频带的激光。
14.一种激光装置光学系统的调整方法，所述激光装置具有：半导体激光兀件；波长选择部，在与所述半导体激光元件的反射面之间形成谐振器，使激光振荡；光学系统，将所述半导体激光元件输出的激光引导至所述波长选择部；所述调整方法包括如下阶段：光输出范围确定，其确定所述激光装置的驱动最小光输出；最小线性光输出确定，其确定对向所述半导体激光元件注入的注入电流、所述激光装 置的光输出成为线性的光输出线性区域中成为最小光输出的最小线性光输出；最大值确定，其确定用与所述最小线性光输出相关的下式所定义的A中所包含的，与 所述半导体激光元件和所述光学系统间的光耦合相关的B值的最大值；在所述最大值确定阶段，使所述B值小于与所述半导体激光元件的射出面的耦合效率 n最大情况下的B值，A={iths2 ? s.e.m* n (m+l)-1 ? (n-i)2}/2 (1)B=n (M + lr1 ? (N-l)2 (2)其中，M-S. E. M/S. E. s、N-IthM/Iths,Iths :单模振荡阈值，IthM:多模振荡阈值，S. E.s :单模效率，S. E.M:多模效率。
【文档编号】H01S5/14GK103493315SQ201280019906
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年5月16日 优先权日:2011年6月2日
【发明者】谷口英广, 大木泰 申请人:古河电气工业株式会社