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JP2006293110A - Laser device manufacturing method and laser device - Google Patents

Laser device manufacturing method and laser device Download PDF

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JP2006293110A
JP2006293110A JP2005115260A JP2005115260A JP2006293110A JP 2006293110 A JP2006293110 A JP 2006293110A JP 2005115260 A JP2005115260 A JP 2005115260A JP 2005115260 A JP2005115260 A JP 2005115260A JP 2006293110 A JP2006293110 A JP 2006293110A
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JP
Japan
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optical fiber
laser
annealing
manufacturing
temperature
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Withdrawn
Application number
JP2005115260A
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Japanese (ja)
Inventor
Masakazu Yokoo
雅一 横尾
Tomoyuki Ishii
智之 石井
Hidetaka Matsuuchi
秀高 松内
Kozo Mano
晃造 眞野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Noritsu Koki Co Ltd
Original Assignee
Noritsu Koki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Noritsu Koki Co Ltd filed Critical Noritsu Koki Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a laser device for improving stability of a polarization direction of laser light propagating through an optical fiber, and to provide a laser device. <P>SOLUTION: The method for manufacturing a light source device 1 of visible light comprises at least three steps that: an optical fiber 4 is optically coupled with a semiconductor laser 3 in a first step; at least a part of the optical fiber 4 is bent in a second step; and the bent portion of the optical fiber 4 is annealed in an atmosphere at a specified temperature or higher in a third step. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ装置の製造方法およびレーザ装置に関する。   The present invention relates to a laser device manufacturing method and a laser device.

従来から、レーザ光源と光ファイバとを接合させた構成のレーザ装置が開発されている。   Conventionally, a laser apparatus having a structure in which a laser light source and an optical fiber are joined has been developed.

例えば、以下の特許文献1に示すように、レーザ光源から出射されるレーザ光を漏れなく高効率に光ファイバに伝搬させるために、レーザ光源と光ファイバとの相対的な位置決めを行う光軸調芯に関する技術が考案されている。具体的には、レーザ光源と光ファイバとの接合部分それぞれを対象としてフェルールで被覆し、このフェルール同士を固着させることでレーザ光源と光ファイバとを接合させている。そして、この接合部分のフェルールに対してレーザ光を照射してレーザフォーミングを行うことで、レーザ光源と光ファイバとの相対位置を変化させることにより光軸調芯を行っている。
特開2004−29351号公報(平成16年1月29日公開)
For example, as shown in the following Patent Document 1, in order to propagate laser light emitted from a laser light source to an optical fiber with high efficiency without leakage, an optical axis adjustment that performs relative positioning between the laser light source and the optical fiber is performed. Techniques for wicks have been devised. Specifically, each of the joining portions of the laser light source and the optical fiber is covered with a ferrule, and the ferrule is fixed to bond the laser light source and the optical fiber. Then, the optical axis is aligned by changing the relative position between the laser light source and the optical fiber by irradiating the ferrule of the joint portion with laser light to perform laser forming.
JP 2004-29351 A (published January 29, 2004)

しかし、従来のレーザ装置では、レーザ光源と光ファイバとの接合部分についての相対位置の変化のみに着目しており、光ファイバによって伝搬されるレーザ光の偏光方向の変化については何ら問題視していない。   However, the conventional laser apparatus focuses only on the change in the relative position of the joint between the laser light source and the optical fiber, and does not consider any change in the polarization direction of the laser light propagated by the optical fiber. Absent.

例えば、レーザ装置を小型化させる等の要請により、光ファイバの一部を湾曲固定させて所定の領域内に収納させる場合がある。このように光ファイバが湾曲部分を有したままで固定されると、その湾曲部分に応力ひずみが生じ、しかもこの応力ひずみは残留応力として湾曲部分に残存したままになることがある。また、この光ファイバの残留応力は、周囲の温度変化や気圧変化の影響を受けて変化する。このような光ファイバの残留応力の分布の変化は、伝搬されるレーザ光の偏光方向の変化を引き起こしてしまうことがあり、偏光方向を安定させたままレーザ光を伝搬することが困難になるおそれがある。   For example, there is a case where a part of an optical fiber is bent and fixed and stored in a predetermined region in response to a request for downsizing a laser device. When the optical fiber is fixed with a curved portion in this way, stress strain occurs in the curved portion, and this stress strain may remain as residual stress in the curved portion. Further, the residual stress of this optical fiber changes under the influence of ambient temperature change and atmospheric pressure change. Such a change in the distribution of residual stress in the optical fiber may cause a change in the polarization direction of the propagated laser beam, which may make it difficult to propagate the laser beam while stabilizing the polarization direction. There is.

本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、光ファイバによって伝搬されるレーザ光の偏光方向の安定性を向上させることが可能なレーザ装置の製造方法およびレーザ装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a laser device manufacturing method and a laser device capable of improving the stability of the polarization direction of laser light propagated by an optical fiber. Is to provide.

第1発明に係るレーザ装置の製造方法は、少なくとも以下の3つのステップを備えている。第1のステップでは、レーザ光源に対して光ファイバを光学的に結合させる。第2のステップでは、光ファイバの少なくとも一部を湾曲させる。第3のステップでは、光ファイバの湾曲部分を所定温度以上の雰囲気中に置くことでアニールを行う。なお、アニールを行う対象は、特に湾曲部分に限定する必要はなく、湾曲部分およびその近傍部分を対象としてもよい。また、レーザ光源と光ファイバとは光学的に結合されていればよいため、レーザ光源と光ファイバとが物理的に離れて配置される場合であってもよい。   The method for manufacturing a laser device according to the first invention comprises at least the following three steps. In the first step, the optical fiber is optically coupled to the laser light source. In the second step, at least a part of the optical fiber is bent. In the third step, annealing is performed by placing the curved portion of the optical fiber in an atmosphere having a predetermined temperature or higher. The object to be annealed is not particularly limited to the curved part, and may be the curved part and its vicinity. Further, since the laser light source and the optical fiber need only be optically coupled, the laser light source and the optical fiber may be physically separated.

従来のレーザ装置では、周囲の温度変化の影響を受けた場合に、光ファイバの残留応力の分布が変化することでレーザ光の偏光方向が変化してしまい、偏光方向を安定させたままでレーザ光を伝搬することが困難である。   In the conventional laser device, when the influence of ambient temperature changes, the polarization direction of the laser beam changes due to the distribution of the residual stress distribution in the optical fiber, and the laser beam remains stable while the polarization direction remains stable. Is difficult to propagate.

これに対して第1発明のレーザ装置の製造方法では、レーザ光源に対して光学的に結合させた光ファイバの湾曲部分を所定温度以上の雰囲気中に置くことでアニールを行う。このため、レーザ光源に対して光学的に結合された光ファイバに湾曲部分が存在し、この湾曲部分に残留応力が存在することがあっても、この湾曲部分を対象としてアニールを行うことで残留応力を分散させる。なお、ここでのアニールの条件は、光ファイバの湾曲部分の融点等に基づいて定めるようにしてもよい。   In contrast, in the method for manufacturing a laser device according to the first aspect of the invention, annealing is performed by placing a curved portion of an optical fiber optically coupled to a laser light source in an atmosphere at a predetermined temperature or higher. For this reason, even if there is a curved portion in the optical fiber optically coupled to the laser light source, and residual stress may exist in this curved portion, the residual is obtained by annealing the curved portion. Disperse the stress. The annealing conditions here may be determined based on the melting point of the curved portion of the optical fiber.

これにより、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバの湾曲部分における残留応力の分布の変化が抑えられる。したがって、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバによって伝搬されるレーザ光の偏光方向を安定化させることが可能なレーザ装置を製造することができる。   Thereby, even if ambient temperature and atmospheric pressure change, the change in the distribution of residual stress in the curved portion of the optical fiber can be suppressed. Therefore, it is possible to manufacture a laser device that can stabilize the polarization direction of the laser light propagated by the optical fiber even when the ambient temperature or pressure changes.

また、例えば、光ファイバの設置工程において湾曲部分が設けられることで、周囲の気温や気圧の変化の影響を受けて光ファイバの湾曲部分の屈折率が変化することがある。しかし、上述のアニールによって、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバの湾曲部分における屈折率の変化が抑えられる。したがって、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバによって伝搬されるレーザ光の偏光方向を安定化させることが可能なレーザ装置を製造することができる。   In addition, for example, by providing a curved portion in the optical fiber installation process, the refractive index of the curved portion of the optical fiber may change under the influence of changes in ambient temperature and pressure. However, even when the ambient temperature and pressure change due to the above-described annealing, the change in the refractive index in the curved portion of the optical fiber can be suppressed. Therefore, it is possible to manufacture a laser device that can stabilize the polarization direction of the laser light propagated by the optical fiber even when the ambient temperature or pressure changes.

なお、上述のアニールは、湾曲部分だけでなく、例えば、湾曲部分およびその近傍を対象として行ってもよい。これにより、残留応力が湾曲部分だけでなくその近傍部分にも存在する場合であっても、光ファイバによって伝搬されるレーザ光の偏光方向をより確実に安定化させることが可能になる。   Note that the above-described annealing may be performed not only on the curved portion but also on the curved portion and its vicinity, for example. Thereby, even when the residual stress is present not only in the curved portion but also in the vicinity thereof, the polarization direction of the laser light propagated by the optical fiber can be more reliably stabilized.

また、光ファイバを湾曲させてもアニールを行うことで伝搬されるレーザ光の偏光方向を安定化させることが可能になるため、例えば、光ファイバに光学的に結合される部品(例えば、波長変換結晶等)の配置自由度を向上させることが可能になる。そして、部品の配置自由度が向上することに伴い、レーザ装置を小型化することも可能になる。   In addition, even if the optical fiber is bent, it becomes possible to stabilize the polarization direction of the laser beam propagated by annealing. For example, a component optically coupled to the optical fiber (for example, wavelength conversion) It is possible to improve the degree of freedom of arrangement of crystals and the like. As the degree of freedom of component placement increases, the laser device can be reduced in size.

第2発明に係るレーザ装置の製造方法は、少なくとも以下の3つのステップを備えている。第1のステップでは、レーザ光源に対して光ファイバを光学的に結合する。第2のステップでは、光ファイバの少なくとも一部を固定部材を介して固定する。第3のステップでは、光ファイバの固定部材近傍部分と固定部材とを所定温度以上の雰囲気中に置くことでアニールを行う。なお、レーザ光源と光ファイバとは光学的に結合されていればよいため、レーザ光源と光ファイバとが物理的に離れて配置される場合であってもよい。なお、ここでの光ファイバの固定対象としては、例えば、レーザ光源を取り付ける土台としての光学マウント等が含まれるが、特にこれに限定されるものではない。また、固定部材としては、光ファイバ同士を固定する用途で用いられる場合も含まれる。   The method for manufacturing a laser device according to the second invention comprises at least the following three steps. In the first step, the optical fiber is optically coupled to the laser light source. In the second step, at least a part of the optical fiber is fixed via a fixing member. In the third step, annealing is performed by placing a portion near the fixing member of the optical fiber and the fixing member in an atmosphere at a predetermined temperature or higher. Since the laser light source and the optical fiber may be optically coupled, the laser light source and the optical fiber may be physically separated from each other. The optical fiber fixing target here includes, for example, an optical mount as a base on which a laser light source is attached, but is not particularly limited thereto. The fixing member includes a case where the fixing member is used for fixing optical fibers.

従来のレーザ装置では、周囲の温度変化の影響を受けた場合に、固定部材が膨張、収縮することにより光ファイバの残留応力の分布が変化することでレーザ光の偏光方向が変化してしまい、偏光方向を安定させたままでレーザ光を伝搬することが困難である。   In the conventional laser apparatus, when the influence of the surrounding temperature changes, the fixing member expands and contracts to change the distribution of the residual stress of the optical fiber, thereby changing the polarization direction of the laser light. It is difficult to propagate the laser light while keeping the polarization direction stable.

これに対して第2発明のレーザ装置の製造方法では、レーザ光源に対して光学的に結合させた光ファイバの固定部材近傍部分と固定部材とを所定温度以上の雰囲気中に置くことでアニールを行う。   In contrast, in the method of manufacturing the laser device according to the second aspect of the invention, annealing is performed by placing the vicinity of the fixing member of the optical fiber optically coupled to the laser light source and the fixing member in an atmosphere at a predetermined temperature or higher. Do.

このため、レーザ光源に対して光学的に結合された光ファイバに固定部分が存在し、この固定部分に残留応力が存在することがあっても、この固定部分を対象としてアニールを行うことで残留応力を分散させる。また、固定部分を固定している固定部材に対してもアニールを行ことで、固定部材の膨張や収縮によって固定部材近傍部分の光ファイバに残留応力が生じることが抑えられる。なお、ここでの固定部材に対するアニールの条件は、固定部材の融点等に基づいて定めるようにしてもよい。   For this reason, even if there is a fixed part in the optical fiber optically coupled to the laser light source, and residual stress may exist in this fixed part, it remains by performing annealing on this fixed part. Disperse the stress. In addition, annealing is also performed on the fixing member that fixes the fixing portion, so that residual stress is prevented from being generated in the optical fiber in the vicinity of the fixing member due to expansion and contraction of the fixing member. Here, the annealing conditions for the fixing member may be determined based on the melting point of the fixing member.

これにより、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバの固定部材近傍部分における残留応力の分布の変化が抑えられる。したがって、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバによって伝搬されるレーザ光の偏光方向を安定化させることが可能なレーザ装置を製造することができる。   Thereby, even if the ambient temperature and pressure change, the change in the distribution of residual stress in the vicinity of the fixing member of the optical fiber can be suppressed. Therefore, it is possible to manufacture a laser device that can stabilize the polarization direction of the laser light propagated by the optical fiber even when the ambient temperature or pressure changes.

また、例えば、光ファイバの設置工程において固定部材が用いられることで、周囲の気温や気圧の変化の影響を受けて光ファイバの固定部材近傍部分の屈折率が変化することがある。しかし、上述のアニールによって、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバの固定部材近傍部分における屈折率の変化が抑えられる。したがって、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバによって伝搬されるレーザ光の偏光方向を安定化させることが可能なレーザ装置を製造することができる。   Further, for example, when the fixing member is used in the optical fiber installation process, the refractive index in the vicinity of the fixing member of the optical fiber may change due to the influence of ambient temperature and atmospheric pressure. However, even if the ambient temperature and pressure change due to the above-described annealing, the change in the refractive index in the vicinity of the fixing member of the optical fiber can be suppressed. Therefore, it is possible to manufacture a laser device that can stabilize the polarization direction of the laser light propagated by the optical fiber even when the ambient temperature or pressure changes.

第3発明に係るレーザ装置の製造方法は、第1発明または第2発明のレーザ装置の製造方法であって、光ファイバは、コヒーレント長を越える長さを有している。   A laser device manufacturing method according to a third invention is the laser device manufacturing method according to the first or second invention, wherein the optical fiber has a length exceeding the coherent length.

光ファイバが短い場合には、光ファイバの端部から反射光が生じ、レーザ光源からのレーザ光との間で干渉してしまうことがある。   When the optical fiber is short, reflected light is generated from the end of the optical fiber and may interfere with the laser light from the laser light source.

これに対して第3発明のレーザ装置の製造方法では、コヒーレント長を越える長さが確保されている。このため、光ファイバの端部からの反射光は、コヒーレント長を越える長さを経由して伝搬され、波長や位相が乱れた光となる。これにより、光ファイバの端部からの反射光によってレーザ光源からのレーザ光が受ける影響が抑えられる。   On the other hand, in the laser device manufacturing method of the third invention, a length exceeding the coherent length is ensured. For this reason, the reflected light from the end portion of the optical fiber is propagated via a length exceeding the coherent length, and becomes a light whose wavelength and phase are disturbed. Thereby, the influence which the laser beam from a laser light source receives by the reflected light from the edge part of an optical fiber is suppressed.

したがって、出力の安定した高調波光を得ることが可能になる。   Therefore, it is possible to obtain harmonic light having a stable output.

また、例えば、このようなコヒーレント長を越える長さの光ファイバを設ける場合においてレーザ装置内の設置スペースが限られている場合には、光ファイバの一部を湾曲させて所定の領域内に収納する必要が生じることがある。しかし、このようにコヒーレント長を越える長さの光ファイバを湾曲させて収納する場合であっても、アニールによって湾曲部分の残存応力を分散させて、レーザ光の偏光方向を安定させたまま伝搬することが可能になる。   Also, for example, when an optical fiber having a length exceeding the coherent length is provided and the installation space in the laser device is limited, a part of the optical fiber is bent and stored in a predetermined region. May need to be done. However, even when an optical fiber having a length exceeding the coherent length is bent and accommodated as described above, the residual stress in the bent portion is dispersed by annealing, and the laser light propagates while stabilizing the polarization direction. It becomes possible.

第4発明に係るレーザ装置の製造方法は、第1発明から第3発明のいずれかのレーザ装置の製造方法であって、アニールを行う場合の所定温度は、レーザ光を伝搬する際に暖められた光ファイバの使用時における使用温度以上の温度である。なお、使用温度とは、レーザ光源から出射されるレーザ光を伝搬する際に暖められた光ファイバの使用時における温度である。なお、使用温度は、例えば、使用時における光ファイバの温度として45℃程度の温度が考えられる。   A method for manufacturing a laser device according to a fourth aspect of the present invention is the method for manufacturing a laser device according to any one of the first to third aspects, wherein the predetermined temperature for annealing is warmed when the laser beam is propagated. The temperature is higher than the operating temperature when using an optical fiber. The operating temperature is the temperature at which the optical fiber heated when propagating the laser light emitted from the laser light source is used. Note that the operating temperature may be, for example, about 45 ° C. as the temperature of the optical fiber during use.

ここでは、光ファイバを使用温度以上の高温でアニールしている。これにより、単に光ファイバを使用しているだけでは分散させることができない残留応力も分散される。   Here, the optical fiber is annealed at a temperature higher than the operating temperature. As a result, residual stress that cannot be dispersed simply by using an optical fiber is also dispersed.

したがって、光ファイバの残留応力を効果的に分散させることが可能になる。   Therefore, the residual stress of the optical fiber can be effectively dispersed.

第5発明に係るレーザ装置の製造方法は、第4発明のレーザ装置の製造方法であって、アニールを行う場合の所定温度は、使用温度以上であって光ファイバの保管温度範囲の上限温度以上の温度である。なお、保管温度範囲とは、レーザ光の偏光方向を安定させたまま伝搬するという光ファイバの伝搬機能が維持される温度範囲である。   A method for manufacturing a laser device according to a fifth aspect of the present invention is the method for manufacturing a laser device according to the fourth aspect, wherein the predetermined temperature when annealing is equal to or higher than the use temperature and equal to or higher than the upper limit temperature of the optical fiber storage temperature range. Temperature. Note that the storage temperature range is a temperature range in which the propagation function of the optical fiber is maintained such that the polarization direction of the laser light propagates while being stabilized.

ここでは、使用温度よりも高温である保管温度範囲の温度でアニールを行うことで、光ファイバの残留応力を効果的に分散させる。また、保管温度範囲内であるため、光ファイバの伝搬機能の損失を防ぐことができる。   Here, the residual stress of the optical fiber is effectively dispersed by annealing at a temperature in the storage temperature range that is higher than the use temperature. Moreover, since it is within the storage temperature range, loss of the propagation function of the optical fiber can be prevented.

したがって、光ファイバの残留応力をより効率的に分散させつつ、光ファイバの伝搬機能の損失を防ぐことが可能になる。   Therefore, it is possible to prevent the loss of the propagation function of the optical fiber while more efficiently dispersing the residual stress of the optical fiber.

なお、光ファイバの保管温度範囲が、例えば、60〜80℃程度である場合には、保管温度範囲のうちの低めの温度(例えば、60℃)によってアニールすることが好ましい。これにより、レーザ装置の他の素子に対する損傷を低減させることができる。   In addition, when the storage temperature range of an optical fiber is about 60-80 degreeC, for example, it is preferable to anneal by lower temperature (for example, 60 degreeC) within the storage temperature range. Thereby, damage to other elements of the laser device can be reduced.

第6発明に係るレーザ装置の製造方法は、第1発明から第5発明のいずれかのレーザ装置の製造方法であって、アニールを1時間以上行う。   A method for manufacturing a laser device according to a sixth aspect of the present invention is the method for manufacturing a laser device according to any one of the first to fifth aspects, wherein annealing is performed for 1 hour or more.

ここでは、アニールを1時間以上行うことで光ファイバの内部まで加熱する。このため、光ファイバの表面近傍における残留応力だけでなく、光ファイバの内部における残留応力についても分散させる。   Here, the inside of the optical fiber is heated by annealing for 1 hour or longer. For this reason, not only the residual stress in the vicinity of the surface of the optical fiber but also the residual stress in the optical fiber is dispersed.

したがって、光ファイバの残留応力をより確実に分散させることが可能になる。   Therefore, the residual stress of the optical fiber can be more reliably dispersed.

第7発明に係るレーザ装置は、第1発明から第6発明のいずれかのレーザ装置の製造方法によって製造されるレーザ装置である。   A laser apparatus according to a seventh aspect of the invention is a laser apparatus manufactured by the method for manufacturing a laser apparatus according to any one of the first to sixth aspects of the invention.

ここでは、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバによって伝搬されるレーザ光の偏光方向を安定化させることが可能になる。   Here, even when the ambient temperature or pressure changes, the polarization direction of the laser light propagated by the optical fiber can be stabilized.

第1発明に係るレーザ装置の製造方法では、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、湾曲部分における残留応力の分布の変化を抑えることが可能になり、光ファイバによって伝搬されるレーザ光の偏光方向を安定化させることが可能なレーザ装置を製造することができる。   In the laser device manufacturing method according to the first aspect of the present invention, it is possible to suppress a change in the distribution of residual stress in the curved portion even when the ambient temperature or pressure changes, and the laser propagated by the optical fiber A laser device capable of stabilizing the polarization direction of light can be manufactured.

第2発明に係るレーザ装置の製造方法では、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバの固定部材近傍部分における残留応力の分布の変化を抑えることが可能になり、光ファイバによって伝搬されるレーザ光の偏光方向を安定化させることが可能なレーザ装置を製造することができる。   In the laser device manufacturing method according to the second aspect of the present invention, it is possible to suppress the change in the residual stress distribution in the vicinity of the fixing member of the optical fiber even when the ambient air temperature or atmospheric pressure changes. Thus, it is possible to manufacture a laser device that can stabilize the polarization direction of the laser light propagated by the laser beam.

第3発明に係るレーザ装置の製造方法では、出力の安定した高調波光を得ることが可能になる。   In the method for manufacturing a laser device according to the third aspect of the invention, it is possible to obtain harmonic light with a stable output.

第4発明に係るレーザ装置の製造方法では、光ファイバの残留応力を効果的に分散させることが可能になる。   In the laser device manufacturing method according to the fourth aspect of the present invention, it is possible to effectively disperse the residual stress of the optical fiber.

第5発明に係るレーザ装置の製造方法では、光ファイバの残留応力をより効率的に分散させつつ、光ファイバの伝搬機能の損失を防ぐことが可能になる。   In the laser device manufacturing method according to the fifth aspect of the present invention, it is possible to prevent the loss of the propagation function of the optical fiber while more efficiently dispersing the residual stress of the optical fiber.

第6発明に係るレーザ装置の製造方法では、光ファイバの残留応力をより確実に分散させることが可能になる。   In the method for manufacturing a laser device according to the sixth aspect of the present invention, the residual stress of the optical fiber can be more reliably dispersed.

第7発明に係るレーザ装置では、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバによって伝搬されるレーザ光の偏光方向を安定化させることが可能になる。   In the laser device according to the seventh aspect of the present invention, it is possible to stabilize the polarization direction of the laser light propagated by the optical fiber even when the ambient temperature or pressure changes.

<可視光光源装置1の概略>
本発明の一実施形態に係る可視光光源装置1の製造方法は、安定した出力の可視光レーザが得られる可視光光源装置1の製造方法である。
<Outline of visible light source device 1>
The manufacturing method of the visible light source device 1 according to an embodiment of the present invention is a manufacturing method of the visible light source device 1 from which a visible light laser with stable output can be obtained.

図1に、可視光光源装置1が備える光学マウント2の周辺における構成を示す。   In FIG. 1, the structure in the periphery of the optical mount 2 with which the visible light source device 1 is provided is shown.

可視光光源装置1は、光学マウント2に対して、半導体レーザ3、光ファイバ4および波長変換素子5が設けられることで構成され、図1に示すように配置されている。   The visible light source device 1 is configured by providing a semiconductor laser 3, an optical fiber 4, and a wavelength conversion element 5 with respect to the optical mount 2, and is arranged as shown in FIG. 1.

半導体レーザ3は、近赤外線を発振する半導体レーザである。例えば、波長が940nmの近赤外のレーザ光(可視青色光の基本波)を発振するものや、波長が1060nmの近赤外のレーザ光(可視緑色光の基本波)を発振するもの等が用いられる。   The semiconductor laser 3 is a semiconductor laser that oscillates near infrared rays. For example, those that oscillate near-infrared laser light having a wavelength of 940 nm (the fundamental wave of visible blue light), those that oscillate near-infrared laser light having a wavelength of 1060 nm (the fundamental wave of visible green light), etc. Used.

光ファイバ4は、図1に示すように、その一端が半導体レーザ3に対して光学的に結合されており、半導体レーザ3から出射されるレーザ光を伝搬する。また、光ファイバ4は、半導体レーザ3から出射されるレーザ光を効率よく波長変換素子5における導波路6(後述する)に導くために設けられている。   As shown in FIG. 1, one end of the optical fiber 4 is optically coupled to the semiconductor laser 3 and propagates laser light emitted from the semiconductor laser 3. The optical fiber 4 is provided to efficiently guide laser light emitted from the semiconductor laser 3 to a waveguide 6 (described later) in the wavelength conversion element 5.

なお、この光ファイバ4は、コヒーレント長を超える長さのものが採用され、図1に示すように、光学マウント2上で湾曲されて接着剤7によって固着されるように設けられている。なお、接着剤7は、光ファイバ4と光学マウント2とを接着するだけでなく、光ファイバ4同士も接着している。ここでは、コヒーレント長を超える長さの光ファイバ4が設けられていることで、半導体レーザ3から出射されるレーザ光と他端からの戻り光との間での干渉による影響を抑えている。   The optical fiber 4 has a length exceeding the coherent length, and is provided so as to be bent on the optical mount 2 and fixed by an adhesive 7 as shown in FIG. The adhesive 7 not only bonds the optical fiber 4 and the optical mount 2 but also bonds the optical fibers 4 to each other. Here, the optical fiber 4 having a length exceeding the coherent length is provided, thereby suppressing the influence of interference between the laser light emitted from the semiconductor laser 3 and the return light from the other end.

また、ここでの光ファイバ4は、レーザ光の伝搬をコヒーレント長を超えて行う場合であっても伝搬損失の程度が少ないものを採用している。さらに、ここでの光ファイバ4の長さは、コヒーレント長を超える長さではあるが、伝搬に際しての減衰を有効に抑えることができる程度の長さとしている。   In addition, the optical fiber 4 used here has a low propagation loss even when laser light is propagated beyond the coherent length. Furthermore, although the length of the optical fiber 4 here is a length exceeding the coherent length, it is set to a length that can effectively suppress attenuation during propagation.

波長変換素子5は、上述した光ファイバ4が伝搬するレーザ光を導くための5μm程度の幅の導波路6を有しており、波長の変換を行う非線形光学結晶である。ここでは、高変換効率によってハイパワーの可視光レーザを得るために、周期分極反転構造が採用されたLiNbO3結晶(PPLN)を採用している。上述した光ファイバ4は、半導体レーザ3側の一端とは反対側の他端が、波長変換素子5の導波路6に対して光学的に結合されており、半導体レーザ3から出射されたレーザ光を効率よく導波路6に導く。 The wavelength conversion element 5 has a waveguide 6 having a width of about 5 μm for guiding the laser light propagating through the optical fiber 4 described above, and is a nonlinear optical crystal that performs wavelength conversion. Here, in order to obtain a high-power visible light laser with high conversion efficiency, a LiNbO 3 crystal (PPLN) employing a periodically poled structure is employed. In the optical fiber 4 described above, the other end opposite to the one end on the semiconductor laser 3 side is optically coupled to the waveguide 6 of the wavelength conversion element 5, and the laser beam emitted from the semiconductor laser 3. Is efficiently guided to the waveguide 6.

そして、導波路6を通じたレーザ光は、波長が変換され、可視光レーザとなって出射される。具体的には、半導体レーザ3から出射される近赤外のレーザ光(可視青色光の基本波)については、波長が940nmのレーザ光が470nmのレーザ光となるように波長変換される。また、半導体レーザ3から出射される近赤外のレーザ光(可視緑色光の基本波)については、波長が1060nmのレーザ光が530nmのレーザ光となるように波長変換される。   The wavelength of the laser light that has passed through the waveguide 6 is converted and emitted as a visible light laser. Specifically, near-infrared laser light (a fundamental wave of visible blue light) emitted from the semiconductor laser 3 is wavelength-converted so that the laser light having a wavelength of 940 nm becomes the laser light having a wavelength of 470 nm. The near-infrared laser light (the fundamental wave of visible green light) emitted from the semiconductor laser 3 is wavelength-converted so that the laser light with a wavelength of 1060 nm becomes the laser light with 530 nm.

以下、可視光光源装置1の製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the visible light source device 1 will be described in detail.

<可視光光源装置1の製造方法>
以下、図2を参照しつつ、可視光光源装置1の製造方法のフローチャートについて説明する。
<Method for Manufacturing Visible Light Source 1>
Hereinafter, the flowchart of the manufacturing method of the visible light source device 1 will be described with reference to FIG.

まず、ステップS1では、光学マウント2に対して、半導体レーザ3、光ファイバ4および波長変換素子5を設置する。   First, in step S <b> 1, the semiconductor laser 3, the optical fiber 4, and the wavelength conversion element 5 are installed on the optical mount 2.

ステップS2では、光ファイバ4を、上述した接着剤7によって、光学マウント2に対して固着させる。また、接着剤7によって、光ファイバ4同士を固着させる。ここで、固着された後の光ファイバ4は、湾曲部分や接着材7による固定部分が設けられており、この湾曲部分およびその近傍と、固定部分およびその近傍において、光ファイバ4に残留応力が存在する状態となっている。   In step S2, the optical fiber 4 is fixed to the optical mount 2 with the adhesive 7 described above. Further, the optical fibers 4 are fixed to each other by the adhesive 7. Here, the optical fiber 4 after being fixed is provided with a curved portion or a fixing portion by an adhesive 7, and residual stress is applied to the optical fiber 4 at the curved portion and its vicinity and at the fixing portion and its vicinity. It exists.

ステップS3では、上述したように、光学マウント2に対して全ての素子を取り付けて光ファイバ4を固着させた後に、光ファイバ4の湾曲部分およびその近傍と、光ファイバ4の固定部分およびその近傍を対象として、可視光光源装置1の光学マウント2全体についてアニールを行う。ここでは、光学マウント2全体についてアニールを行うが、上述した光ファイバ4の湾曲部分およびその近傍と、光ファイバ4の固定部分およびその近傍を対象とした条件下でアニールを行う。また、ここでのアニールを行う温度や時間の条件は、光ファイバ4の湾曲部分およびその近傍と、光ファイバ4の固定部分およびその近傍とにおける光ファイバ4の融点、湾曲程度状況や構造上の熱伝導効率等に基づいて定まる条件であって、光ファイバ4以外の周囲の他の素子に対して損傷を与えにくい温度範囲条件としている。   In step S3, as described above, after all the elements are attached to the optical mount 2 and the optical fiber 4 is fixed, the curved portion of the optical fiber 4 and its vicinity, and the fixed portion of the optical fiber 4 and its vicinity As a target, the entire optical mount 2 of the visible light source device 1 is annealed. Here, the entire optical mount 2 is annealed, but the annealing is performed under conditions for the curved portion of the optical fiber 4 and the vicinity thereof, and the fixed portion of the optical fiber 4 and the vicinity thereof. Further, the conditions of the temperature and time for performing the annealing here are the melting point of the optical fiber 4 in the bent portion of the optical fiber 4 and the vicinity thereof, the fixed portion of the optical fiber 4 and the vicinity thereof, the degree of bending, and the structure This is a condition determined based on the heat conduction efficiency and the like, and is a temperature range condition that hardly damages other elements other than the optical fiber 4.

具体的には、アニールは、光学マウント2全体を、1時間以上の間、通常の光ファイバ4の使用温度を超える高温度の雰囲気中に置くことにより行う。ここで、使用温度とは、光ファイバ4がレーザ光を伝搬している使用状態での温度をいい、具体的には45℃程度の温度である。なお、ここでの光ファイバ4の残留応力の分散は、保管温度以上の温度でのアニールを行うことでより効果的な分散が可能になる。ここで、保管温度とは、レーザ光の偏光方向を安定させたまま伝搬するという光ファイバ4の機能が維持される温度範囲の温度をいい、具体的には60℃〜80℃の範囲の温度をいう。なお、光学マウント2周辺の他の素子の耐熱性を考慮して、これらの素子に熱的損傷を与えないようにするため、ここでの保管温度以上の温度でのアニールは、60℃とすることが好ましい。   Specifically, the annealing is performed by placing the entire optical mount 2 in a high temperature atmosphere exceeding the normal use temperature of the optical fiber 4 for 1 hour or longer. Here, the use temperature refers to a temperature in a use state in which the optical fiber 4 propagates laser light, and specifically, a temperature of about 45 ° C. In addition, the dispersion | distribution of the residual stress of the optical fiber 4 here becomes more effective dispersion | distribution by performing annealing at the temperature more than storage temperature. Here, the storage temperature refers to a temperature in a temperature range in which the function of the optical fiber 4 that propagates while stabilizing the polarization direction of the laser light is maintained, and specifically, a temperature in the range of 60 ° C. to 80 ° C. Say. In consideration of the heat resistance of other elements around the optical mount 2, annealing at a temperature equal to or higher than the storage temperature here is set to 60 ° C. in order to prevent thermal damage to these elements. It is preferable.

ステップS4では、上記アニールを行った光学マウント2全体をしばらく放置することで冷却する。   In step S4, the entire optical mount 2 subjected to the annealing is allowed to cool for a while.

ステップS5では、上記光学マウント2全体を可視光光源装置1に対して取り付ける。   In step S <b> 5, the entire optical mount 2 is attached to the visible light source device 1.

このように、光学マウント2に対して全ての素子を取り付けた後にアニールを行うことで、光ファイバ4の湾曲部分およびその近傍と、光ファイバ4の固定部分およびその近傍における残留応力が分散された状態とすることができ、すぐに安定した可視光出力が得られる。   As described above, annealing is performed after all elements are attached to the optical mount 2, so that the curved portion of the optical fiber 4 and the vicinity thereof and the residual stress in the fixed portion of the optical fiber 4 and the vicinity thereof are dispersed. A stable visible light output can be obtained immediately.

このような製造方法によって製造された可視光光源装置1は、光学マウント2やその周辺の可視光光源装置1内部の他の部分、部品からの熱的影響を光ファイバ4が受けることがあっても、アニールされた光ファイバ4が伝搬する光の偏光方向および屈折率は安定化される。このように、上述した製造方法によって、出力の安定した可視光レーザが得られる信頼性の高い可視光光源装置1を製造することができる。   In the visible light source device 1 manufactured by such a manufacturing method, the optical fiber 4 may be affected by thermal effects from the optical mount 2 and other parts and parts inside the visible light source device 1 in the vicinity thereof. However, the polarization direction and the refractive index of the light propagating through the annealed optical fiber 4 are stabilized. As described above, the visible light source device 1 with high reliability capable of obtaining a visible light laser having a stable output can be manufactured by the manufacturing method described above.

以下、上述したアニールを行った場合の偏光方向の安定性と、アニールを行わない場合の偏光方向の安定性と、についてグラフ(図3、図4)を参照しつつ説明する。   Hereinafter, the stability of the polarization direction when the annealing described above is performed and the stability of the polarization direction when the annealing is not performed will be described with reference to graphs (FIGS. 3 and 4).

ここで、図3に、アニールを行わないで製造された可視光光源装置1について温度条件を変化させた場合のSHG出力の変動の様子を示す。また、図4に、上記実施形態のアニールを行って製造された可視光光源装置1について温度条件を変化させた場合のSHG出力の変動の様子を示す。   Here, FIG. 3 shows how the SHG output fluctuates when the temperature condition of the visible light source device 1 manufactured without annealing is changed. FIG. 4 shows how the SHG output fluctuates when the temperature condition of the visible light source device 1 manufactured by annealing according to the above embodiment is changed.

図3に示すように、アニールを行っていない可視光光源装置1では、雰囲気温度の変化に伴ってSHG出力が激しく変動した。これに対して図4に示すように、上記アニールを行って製造された可視光光源装置1では、雰囲気温度をアニールを行っていない場合と同様に変化させた場合であっても、SHG出力の変動は1%以内に抑えられ、安定した可視光出力を得ることができた。   As shown in FIG. 3, in the visible light source device 1 that was not annealed, the SHG output fluctuated violently as the ambient temperature changed. On the other hand, as shown in FIG. 4, in the visible light source device 1 manufactured by performing the annealing, even if the ambient temperature is changed in the same manner as in the case where the annealing is not performed, the SHG output is reduced. The fluctuation was suppressed within 1%, and a stable visible light output could be obtained.

SHG出力は、入力されるレーザ光強度の2次特性を有するため、アニールを行わない場合には、偏向状態がふらつくことで入力されるレーザ光強度が変化することにより、SHG出力がよりいっそう安定しないといった問題が起こる。つまり、SHG出力が所定偏向方向の光を強く変調することを考慮すると、入力レーザ光強度が同じでも、その偏向状態が変化することからSHG出力が変化し、写真処理における光源として不向きなものとなっている。   Since the SHG output has a secondary characteristic of the input laser beam intensity, when annealing is not performed, the input laser beam intensity changes due to the fluctuation of the deflection state, thereby making the SHG output more stable. The problem of not happening. In other words, considering that the SHG output strongly modulates light in a predetermined deflection direction, even if the input laser beam intensity is the same, the SHG output changes because the deflection state changes, making it unsuitable as a light source in photographic processing. It has become.

<可視光光源装置1の製造方法の特徴>
(1)
本実施形態の可視光光源装置1の製造方法では、半導体レーザ3に対して光学的に結合させた光ファイバ4の湾曲部分を対象とした条件下でアニールを行っている。このため、半導体レーザ3に対して光学的に結合された光ファイバ4の湾曲部分に残留応力があっても、この湾曲部分を対象としてアニールを行うことで残留応力を分散させている。これにより、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバ4の湾曲部分における残留応力の分布の変化が抑えられる。このように、光ファイバ4によって伝搬されるレーザ光の偏光方向を安定させたまま波長変換素子5の導波路6まで伝搬できることにより、可視光レーザの出力の変動を抑えることが可能になる。したがって、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバ4によって伝搬されるレーザ光の偏光方向を安定化させることが可能な可視光光源装置1を製造することができる。
<Features of Manufacturing Method of Visible Light Source 1>
(1)
In the method for manufacturing the visible light source device 1 according to the present embodiment, annealing is performed under conditions for the curved portion of the optical fiber 4 optically coupled to the semiconductor laser 3. For this reason, even if there is a residual stress in the curved portion of the optical fiber 4 optically coupled to the semiconductor laser 3, the residual stress is dispersed by annealing the curved portion. Thereby, even if ambient temperature and atmospheric pressure change, a change in the distribution of residual stress in the curved portion of the optical fiber 4 can be suppressed. As described above, since the polarization direction of the laser light propagated by the optical fiber 4 can be propagated to the waveguide 6 of the wavelength conversion element 5, fluctuations in the output of the visible light laser can be suppressed. Therefore, the visible light source device 1 capable of stabilizing the polarization direction of the laser light propagated by the optical fiber 4 can be manufactured even when the ambient temperature or pressure changes.

また、例えば、光ファイバ4の設置工程において湾曲部分が設けられることで、周囲の気温や気圧の変化の影響を受けて光ファイバ4の湾曲部分の屈折率が変化することがある。しかし、上述のアニールによって、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバ4の湾曲部分における屈折率の変化が抑えられる。したがって、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバ4によって伝搬されるレーザ光の偏光方向を安定化させることが可能な可視光光源装置1を製造することができる。   Further, for example, when the curved portion is provided in the installation process of the optical fiber 4, the refractive index of the curved portion of the optical fiber 4 may change due to the influence of ambient temperature and atmospheric pressure. However, even if the ambient temperature and pressure change due to the above-described annealing, the change in the refractive index in the curved portion of the optical fiber 4 can be suppressed. Therefore, the visible light source device 1 capable of stabilizing the polarization direction of the laser light propagated by the optical fiber 4 can be manufactured even when the ambient temperature or pressure changes.

また、上述のアニールは、湾曲部分だけでなくその近傍、さらには光ファイバ4の固定部分をも対象とした条件下でアニールを行っている。これにより、残留応力が湾曲部分だけでなくその近傍部分、固定部分およびその近傍部分において存在する場合であっても、光ファイバ4によって伝搬されるレーザ光の偏光方向をより確実に安定化させている。   Further, the above-described annealing is performed not only on the curved portion but also in the vicinity thereof, and also on the condition for the fixing portion of the optical fiber 4 as a target. As a result, the polarization direction of the laser light propagated by the optical fiber 4 can be more reliably stabilized even when the residual stress exists not only in the curved portion but also in the vicinity thereof, the fixed portion, and the vicinity thereof. Yes.

また、上述のように、光ファイバ4を湾曲させてもアニールを行うことで伝搬されるレーザ光の偏光方向が安定化されるため、光ファイバ4に結合される半導体レーザ3や波長変換素子5等の配置自由度を向上させることが可能になる。そして、半導体レーザ3や波長変換素子5等の配置自由度が向上することに伴い、可視光光源装置1を小型化することも可能になる。   Further, as described above, since the polarization direction of the laser light propagated by annealing is stabilized even when the optical fiber 4 is bent, the semiconductor laser 3 and the wavelength conversion element 5 coupled to the optical fiber 4 are stabilized. It is possible to improve the degree of freedom of arrangement. As the degree of freedom in arrangement of the semiconductor laser 3 and the wavelength conversion element 5 and the like is improved, the visible light source device 1 can be downsized.

また、本実施形態の可視光光源装置1は、従来の半導体レーザからのレーザ光によって励起された固体レーザから第2高調波を得る装置と比較して、部品点数を少なく抑えることができ、安価に製造することができる。   In addition, the visible light source device 1 of the present embodiment can reduce the number of components and can be less expensive than a conventional device that obtains second harmonics from a solid-state laser excited by laser light from a semiconductor laser. Can be manufactured.

例えば、上述した可視光光源装置1をレーザプリンタの印刷用(画像形成用)可視光源装置(例えば、青色、緑色の可視光単色光源装置)として組み込むようにしてもよい。この場合には、光ファイバ4がレーザプリンタを構成する各部分からの熱的影響を受けることがあっても、偏光方向が安定して可視光出力が安定されたレーザ光を用いてレーザプリント処理を行うことができ、画像形成の安定性を向上させることができる。   For example, the above-described visible light source device 1 may be incorporated as a printing (image forming) visible light source device (for example, a blue or green visible light monochromatic light source device) of a laser printer. In this case, even if the optical fiber 4 may be affected by heat from each part constituting the laser printer, the laser printing process is performed using the laser light whose polarization direction is stable and the visible light output is stable. And the stability of image formation can be improved.

(2)
本実施形態の可視光光源装置1の製造方法では、コヒーレント長を越える長さの光ファイバ4が用いられている。このため、端部からの反射波は、コヒーレント長を越える長さを経由して伝搬されることで、波長や位相が乱れた光となる。これにより、光ファイバ4の端部からの反射光と半導体レーザ3からのレーザ光との干渉が抑えられる。したがって、出力の安定した高調波光を得ることが可能になる。
(2)
In the method for manufacturing the visible light source device 1 of the present embodiment, the optical fiber 4 having a length exceeding the coherent length is used. For this reason, the reflected wave from the end portion is propagated through a length exceeding the coherent length, and becomes light with a disordered wavelength and phase. Thereby, interference between the reflected light from the end of the optical fiber 4 and the laser light from the semiconductor laser 3 is suppressed. Therefore, it is possible to obtain harmonic light having a stable output.

また、例えば、このようなコヒーレント長を越える長さの光ファイバ4を設ける場合において可視光光源装置1内の設置スペースが限られている場合等には、光ファイバ4の一部を湾曲させて所定の領域内に収納する必要が生じる。しかし、このようにコヒーレント長を越える長さの光ファイバ4を湾曲させて収納する場合であっても、アニールを行うことによって湾曲部分の残存応力を分散させて、レーザ光の偏光方向を安定させたまま伝搬することが可能になる。   Further, for example, when the optical fiber 4 having a length exceeding the coherent length is provided and the installation space in the visible light source device 1 is limited, a part of the optical fiber 4 is bent. It will be necessary to store in a predetermined area. However, even when the optical fiber 4 having a length exceeding the coherent length is curved and accommodated in this way, the residual stress in the curved portion is dispersed by annealing so that the polarization direction of the laser light is stabilized. It is possible to propagate as it is.

(3)
本実施形態の可視光光源装置1の製造方法では、光ファイバ4を使用温度以上の高温でアニールしている。これにより、単に光ファイバ4を使用しているだけでは分散させることができない残留応力も分散される。したがって、光ファイバ4の残留応力を効果的に分散させることが可能になる。
(3)
In the manufacturing method of the visible light source device 1 of this embodiment, the optical fiber 4 is annealed at a high temperature that is equal to or higher than the operating temperature. As a result, residual stress that cannot be dispersed simply by using the optical fiber 4 is also dispersed. Therefore, the residual stress of the optical fiber 4 can be effectively dispersed.

(4)
本実施形態の可視光光源装置1の製造方法では、使用温度よりも高温である保管温度範囲の温度でアニールを行うことができる。これにより、光ファイバ4の残留応力を効果的に分散させる。また、保管温度範囲内でのアニールであるため、光ファイバ4の伝搬機能の損失を防ぐことができる。したがって、光ファイバ4の残留応力をより効率的に分散させつつ、光ファイバ4の伝搬機能の損失を防ぐことが可能になる。
(4)
In the manufacturing method of the visible light source device 1 of this embodiment, annealing can be performed at a temperature in the storage temperature range that is higher than the use temperature. Thereby, the residual stress of the optical fiber 4 is effectively dispersed. Further, since the annealing is performed within the storage temperature range, loss of the propagation function of the optical fiber 4 can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the loss of the propagation function of the optical fiber 4 while dispersing the residual stress of the optical fiber 4 more efficiently.

なお、光ファイバ4の保管温度範囲が60〜80℃程度である場合において、保管温度範囲のうちの低めの温度(例えば、60℃)によってアニールすることで、可視光光源装置1の他の素子に対する損傷を低減させることができる。   In the case where the storage temperature range of the optical fiber 4 is about 60 to 80 ° C., the other elements of the visible light source device 1 are annealed at a lower temperature (for example, 60 ° C.) in the storage temperature range. Damage to the can be reduced.

(5)
本実施形態の可視光光源装置1の製造方法では、アニールを1時間以上行っている。これにより、光ファイバ4の内部まで十分に熱を伝えることができ、光ファイバ4の表面近傍における残留応力だけでなく、光ファイバ4の内部における残留応力についても分散させる。したがって、光ファイバ4の残留応力をより確実に分散させることが可能になる。
(5)
In the manufacturing method of the visible light source device 1 of this embodiment, annealing is performed for 1 hour or more. Accordingly, heat can be sufficiently transmitted to the inside of the optical fiber 4, and not only the residual stress in the vicinity of the surface of the optical fiber 4 but also the residual stress in the optical fiber 4 is dispersed. Therefore, the residual stress of the optical fiber 4 can be more reliably dispersed.

<他の実施形態>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で以下に示す変形例のように種々の変更が可能である。
<Other embodiments>
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, A various change like the modification shown below is possible in the range which does not deviate from the summary of invention.

(A)
上記実施形態に係る可視光光源装置1の製造方法では、アニールを行う温度や時間の条件として、光ファイバ4の湾曲部分およびその近傍と、光ファイバ4の固定部分およびその近傍と、における光ファイバ4の融点、湾曲程度状況や構造上の熱伝導効率等に基づいて定まる条件でアニールを行う製造方法について例を挙げて説明した。
(A)
In the method of manufacturing the visible light source device 1 according to the above embodiment, the optical fiber in the curved portion of the optical fiber 4 and the vicinity thereof, and the fixed portion of the optical fiber 4 and the vicinity thereof as the temperature and time conditions for annealing. The manufacturing method in which annealing is performed under conditions determined based on the melting point of 4 and the degree of bending, the heat conduction efficiency on the structure, and the like has been described by way of example.

しかし、本発明はこれに限られるものではなく、可視光光源装置1の製造方法としては、図5に示すように、アニールを行う対象部分として光ファイバ4の接着剤7近傍部分および接着剤7自体を含めるようにした製造方法であってもよい。   However, the present invention is not limited to this, and as a method for manufacturing the visible light source device 1, as shown in FIG. The manufacturing method may include itself.

ここでの具体的な製造工程のフローチャートは、上記実施形態とほぼ同様(ステップS21、22、24、25)である。しかし、ここでは、図5に示すように、ステップS23においては、光ファイバ4の湾曲部分およびその近傍と、光ファイバ4の固定部分およびその近傍とだけを対象としてアニールを行う温度や時間の条件を定めるのではなく、さらに光ファイバ4を固着させている接着剤7も対象として含めてアニールを行う温度や時間の条件を定める。ここでは、例えば、接着剤7の融点等も考慮してアニールを行う条件を定める。   The flowchart of the specific manufacturing process here is almost the same as that in the above embodiment (steps S21, 22, 24, 25). However, here, as shown in FIG. 5, in step S23, the temperature and time conditions for annealing only the curved portion of the optical fiber 4 and its vicinity and the fixed portion of the optical fiber 4 and its vicinity are targeted. In addition, the temperature and time conditions for annealing are determined including the adhesive 7 to which the optical fiber 4 is fixed. Here, for example, conditions for annealing are determined in consideration of the melting point of the adhesive 7 and the like.

このように、接着剤7についてもアニールの対象として含めることで、以下に述べる効果が得られる。   Thus, the effects described below can be obtained by including the adhesive 7 as an object of annealing.

まず、接着剤7の性質によっては、周囲の温度変化の影響を受けた場合に、接着剤7が膨張、収縮することがある。そして、接着剤7の膨張、収縮に起因して光ファイバ4の接着剤7近傍部分の残留応力の分布が変化することでレーザ光の偏光方向が変化してしまい、偏光方向を安定させたままでレーザ光を伝搬することが困難になることがある。   First, depending on the properties of the adhesive 7, the adhesive 7 may expand and contract when affected by changes in ambient temperature. Then, the polarization direction of the laser beam changes due to the change in the residual stress distribution in the vicinity of the adhesive 7 of the optical fiber 4 due to the expansion and contraction of the adhesive 7, and the polarization direction remains stable. It may be difficult to propagate the laser light.

これに対して、ここでは、半導体レーザ3に対して光学的に結合された光ファイバ4の固定部分を固定している接着剤7についても対象に含めてアニールを行う条件を定めることで、接着剤7の膨張や収縮によって接着剤7近傍部分の光ファイバ4に残留応力が生じることが抑えられる。これにより、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバ4の接着剤7近傍部分における残留応力の分布の変化が抑えられる。このように、光ファイバ4によって伝搬されるレーザ光の偏光方向を安定させたまま波長変換素子5の導波路6まで伝搬でき、可視光レーザの出力の変動を抑えることが可能になる。したがって、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバ4によって伝搬されるレーザ光の偏光方向を安定化させることが可能な可視光光源装置1を製造することができる。   On the other hand, here, the adhesive 7 that fixes the fixing portion of the optical fiber 4 optically coupled to the semiconductor laser 3 is also included in the object to determine the conditions for performing the annealing. Residual stress is prevented from occurring in the optical fiber 4 in the vicinity of the adhesive 7 due to the expansion and contraction of the agent 7. Thereby, even if the surrounding air temperature and pressure change, the change in the distribution of residual stress in the vicinity of the adhesive 7 of the optical fiber 4 can be suppressed. In this way, it is possible to propagate to the waveguide 6 of the wavelength conversion element 5 while stabilizing the polarization direction of the laser light propagated by the optical fiber 4, and it is possible to suppress fluctuations in the output of the visible light laser. Therefore, the visible light source device 1 capable of stabilizing the polarization direction of the laser light propagated by the optical fiber 4 can be manufactured even when the ambient temperature or pressure changes.

また、例えば、光ファイバ4の設置工程において接着剤7が用いられることで、周囲の気温や気圧の変化の影響を受けて光ファイバ4の接着剤7近傍部分の屈折率が変化することがある。しかし、上述のアニールによって、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバ4の接着剤7近傍部分における屈折率の変化が抑えられる。したがって、周囲の気温や気圧が変化した場合であっても、光ファイバ4によって伝搬されるレーザ光の偏光方向を安定化させることが可能な可視光光源装置1を製造することができる。   Further, for example, when the adhesive 7 is used in the installation process of the optical fiber 4, the refractive index in the vicinity of the adhesive 7 of the optical fiber 4 may change due to the influence of changes in ambient temperature and pressure. . However, even if the ambient temperature and pressure change due to the above-described annealing, the change in the refractive index in the vicinity of the adhesive 7 of the optical fiber 4 can be suppressed. Therefore, the visible light source device 1 capable of stabilizing the polarization direction of the laser light propagated by the optical fiber 4 can be manufactured even when the ambient temperature or pressure changes.

また、光ファイバ4の設置工程において、光ファイバ4が引張られてその両端が固定される場合には、光ファイバ4に伸びひずみが存在することがあり、偏光方向や屈折率が安定しないおそれがある。このような場合に、光ファイバ4の伸びひずみが存在する部分を対象として上述と同様のアニールを行うことで、偏光方向や屈折率を安定化させることが可能になる。   Further, in the installation process of the optical fiber 4, when the optical fiber 4 is pulled and both ends thereof are fixed, the optical fiber 4 may be stretched and the polarization direction and the refractive index may not be stable. is there. In such a case, the polarization direction and the refractive index can be stabilized by performing the same annealing as described above for the portion where the elongation strain of the optical fiber 4 exists.

(B)
上記実施形態に係る可視光光源装置1の製造方法では、アニールを行う際の温度条件や時間条件についての一例を挙げて説明した。
(B)
In the manufacturing method of the visible light source device 1 according to the above-described embodiment, an example of the temperature condition and the time condition when performing the annealing has been described.

しかし、本発明はこれに限られるものではなく、光ファイバ4の残留応力を効果的に拡散させることが可能な条件であれば、アニールを行う際の温度条件や時間条件は上記実施形態以外の条件であってもよい。   However, the present invention is not limited to this, and as long as the residual stress of the optical fiber 4 can be effectively diffused, the temperature condition and the time condition for annealing are other than those in the above embodiment. Condition may be sufficient.

アニールを行う温度条件や、時間条件の適切な値は、光ファイバ4に関する様々な要因が考えられる。このため、アニールを行う温度条件や時間条件等は、光ファイバの種類(石英系、多成分系、プラスチック系等)、光ファイバ硬度、ガラス結晶部分の厚み、残留応力の程度等に応じて適宜変更するようにしてもよい。   Various factors relating to the optical fiber 4 can be considered as appropriate values for the temperature condition and the time condition for annealing. For this reason, the temperature condition and time condition for annealing are appropriately determined according to the type of optical fiber (quartz, multicomponent, plastic, etc.), optical fiber hardness, glass crystal thickness, residual stress level, etc. It may be changed.

本発明によれば、光ファイバによって伝搬されるレーザ光の偏光方向の安定性を向上させることが可能になるため、光ファイバを用いてレーザ光を伝搬するレーザ装置およびその製造方法への適用が特に有用である。   According to the present invention, it becomes possible to improve the stability of the polarization direction of the laser light propagated by the optical fiber, and therefore, the laser device that propagates the laser light using the optical fiber and the manufacturing method thereof can be applied. It is particularly useful.

可視光光源装置内の光学マウント周辺の構成図。The block diagram of the optical mount periphery in a visible light source device. 本実施形態に係る可視光光源装置の製造工程を示すフローチャート。The flowchart which shows the manufacturing process of the visible light source device which concerns on this embodiment. アニールを行わない場合の雰囲気温度に対する可視光出力の変動を示す図。The figure which shows the fluctuation | variation of the visible light output with respect to atmospheric temperature when not performing annealing. アニールを行った場合の雰囲気温度に対する可視光出力の変動を示す図。The figure which shows the fluctuation | variation of the visible light output with respect to atmospheric temperature at the time of performing annealing. 他の実施形態(A)に係る可視光光源装置の製造工程を示すフローチャート。The flowchart which shows the manufacturing process of the visible light source device which concerns on other embodiment (A).

符号の説明Explanation of symbols

1 可視光光源装置
2 光学マウント
3 半導体レーザ(レーザ光源)
4 光ファイバ
5 波長変換素子
6 導波路
7 接着剤(固定部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Visible light source device 2 Optical mount 3 Semiconductor laser (laser light source)
4 Optical fiber 5 Wavelength conversion element 6 Waveguide 7 Adhesive (fixing member)

Claims (7)

レーザ光源に対して光ファイバを光学的に結合させるステップと、
前記光ファイバの少なくとも一部を湾曲させるステップと、
前記光ファイバの湾曲部分を所定温度以上の雰囲気中に置くことでアニールを行うステップと、
を備えたレーザ装置の製造方法。
Optically coupling an optical fiber to a laser light source;
Bending at least a portion of the optical fiber;
Annealing by placing the curved portion of the optical fiber in an atmosphere of a predetermined temperature or more;
A method for manufacturing a laser device comprising:
レーザ光源に対して光ファイバを光学的に結合するステップと、
前記光ファイバの少なくとも一部を固定部材を介して固定するステップと、
前記光ファイバの前記固定部材近傍部分と前記固定部材とを所定温度以上の雰囲気中に置くことでアニールを行うステップと、
を備えたレーザ装置の製造方法。
Optically coupling an optical fiber to a laser light source;
Fixing at least a part of the optical fiber via a fixing member;
Annealing by placing the vicinity of the fixing member of the optical fiber and the fixing member in an atmosphere of a predetermined temperature or more;
A method for manufacturing a laser device comprising:
前記光ファイバは、コヒーレント長を越える長さを有している、
請求項1または2に記載のレーザ装置の製造方法。
The optical fiber has a length exceeding the coherent length;
A method for manufacturing the laser device according to claim 1.
前記アニールを行う場合の所定温度は、レーザ光を伝搬する際に暖められた前記光ファイバの使用時における使用温度以上の温度である、
請求項1から3のいずれか1項に記載のレーザ装置の製造方法。
The predetermined temperature in the case of performing the annealing is a temperature equal to or higher than a use temperature at the time of use of the optical fiber heated when propagating a laser beam.
The method for manufacturing a laser device according to any one of claims 1 to 3.
前記アニールを行う場合の所定温度は、前記使用温度以上であって前記光ファイバの保管温度範囲の上限温度以上の温度である、
請求項4に記載のレーザ装置の製造方法。
The predetermined temperature when the annealing is performed is a temperature that is equal to or higher than the use temperature and equal to or higher than an upper limit temperature of a storage temperature range of the optical fiber.
The manufacturing method of the laser apparatus of Claim 4.
前記アニールは、1時間以上行う、
請求項1から5のいずれか1項に記載のレーザ装置の製造方法。
The annealing is performed for 1 hour or more.
The method for manufacturing a laser device according to claim 1.
請求項1から6のいずれか1項に記載のレーザ装置の製造方法によって製造される、
レーザ装置。
It is manufactured by the method for manufacturing a laser device according to any one of claims 1 to 6.
Laser device.
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