CN109219909A - 激光光源装置 - Google Patents

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Abstract

目的在于提供稳定地进行动作、稳定地射出期望波长的激光、进而消耗电力比以往低的激光光源装置。本发明的激光光源装置具有：半导体激光元件，其射出激光；散热部，其设置在半导体激光元件的一面侧；导热部，其具有导热特性，被设置成与半导体激光元件的一面和散热部接触，将半导体激光元件产生的热传递到散热部；波长测定部，其测定激光的波长；以及导热特性控制部，其根据由波长测定部测定出的激光的波长，使导热部的导热特性变化，将激光的波长控制在规定的波长范围内。

Description

激光光源装置
技术领域
本发明涉及激光光源装置，特别涉及对波长进行稳定控制的技术。
背景技术
从半导体激光元件射出的激光的波长根据半导体激光元件的温度而变化。因此，使用半导体激光元件作为影像设备的光源的现有的激光光源装置具有波长控制部，以得到期望波长。该波长控制部例如包含基于珀耳帖元件等热电冷却器(ThermoElectricCooler：TEC)的温度控制部和测定激光的波长的波长测定部(例如参照专利文献1、非专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-124287号公报
非专利文献
非专利文献1：山本翔太、“半導体レーザの波長安定化システム”、[Online]、平成19年3月、高知工科大学、[平成28年5月25日检索]、互联网(URL：http：//www.kochi-tech.ac.jp/library/ron/2006/2006ele/1070347.pdf)
发明内容
发明要解决的课题
在基于TEC的温度控制中，为了测定半导体激光元件的温度，使用热电偶或测温电阻体等温度传感器。但是，当该温度传感器从温度测定部脱落或温度传感器自身故障时，存在无法进行正常的温度控制这样的问题。并且，在使用TEC的温度控制方式中，需要使TEC和TEC周边部分的温度变化到目标温度，温度控制的热容量较大，波长控制的响应性较差。进而，在使用TEC的温度控制方式中，在温度控制过程中始终持续消耗电力，因此，还存在消耗电力较大这样的问题。
本发明是为了解决以上这种课题而完成的，其目的在于，提供稳定地进行动作、稳定地输出规定的波长的激光、进而消耗电力比以往低的激光光源装置。
用于解决课题的手段
本发明的激光光源装置具有：半导体激光元件，其射出激光；散热部，其设置在半导体激光元件的一面侧；导热部，其具有导热特性，被设置成与半导体激光元件的一面和散热部接触，将半导体激光元件产生的热传递到散热部；波长测定部，其测定激光的波长；以及导热特性控制部，其根据由波长测定部测定出的激光的波长而使导热部的导热特性变化，将激光的波长控制在规定的波长范围内。
发明效果
根据本发明的激光光源装置，能够提供稳定地进行动作、并稳定地输出规定的波长的激光、进而消耗电力比以往低的激光光源装置。
本发明的目的、特征、方面和优点通过以下的详细说明和附图而更加明白。
附图说明
图1是示出实施方式中的激光光源装置的结构的图。
图2是实施方式中的激光光源装置的框图。
图3是示出实施方式中的处理电路的图。
图4是示出实施方式中的处理电路的结构的图。
图5是示出实施方式中的基于应力控制的导热部的状态的图。
图6是示出实施方式中的基于导热特性控制的波长控制动作的流程图。
图7是示出实施方式中的应力控制动作的流程图。
具体实施方式
对本发明的激光光源装置的实施方式进行说明。
(激光光源装置的结构)
图1是示出本实施方式中的激光光源装置100的结构的图。激光光源装置100具有射出激光的半导体激光元件1、以及设置在半导体激光元件1的一面1a侧且对从半导体激光元件1产生的热进行散热的散热部2。散热部2例如是散热器。并且，散热部2例如可以包括空冷风扇、水冷机构等冷却装置(未图示)。本实施方式的激光光源装置100在散热部2中包含冷却装置。
并且，激光光源装置100还具有导热部3，该导热部3与半导体激光元件1的一面1a和散热部2双方接触，被该一面1a和散热部2夹持。导热部3具有高导热特性，具有将半导体激光元件1产生的热传递到散热部2的功能。导热部3例如包含碳纤维材料。并且，导热部3将半导体激光元件1固定在散热部2上。并且，在本实施方式中，导热部3具有弹性。
激光光源装置100还具有波长测定装置4，该波长测定装置4测定半导体激光元件1射出的激光9的波长。波长测定装置4例如是分光器或光谱分析仪等。
并且，激光光源装置100还在半导体激光元件1的与一面1a对置的另一面1b侧具有应力施加装置5。应力施加装置5从另一面1b侧在散热部2的方向上压接半导体激光元件1，对导热部3施加应力。即，应力施加装置5对导热部3施加由半导体激光元件1和散热部2夹持的方向的压缩应力。应力施加装置5例如是能够通过内部包含的液体或气体的膨胀或收缩而对外部施加应力的压缩应力施加装置，例如是液压缸或气缸。应力施加装置5例如也可以是具有能够旋转驱动的螺钉机构的压缩应力施加装置，还可以是具有弹簧机构的压缩应力施加装置。另外，在本实施方式中，应力施加装置5设置在半导体激光元件1的与一面1a对置的另一面1b侧，但是，也可以支承半导体激光元件1的侧面来进行设置。该情况下，应力施加装置5支承的侧面是跟射出激光9的出射面和与该出射面对置的端面不同的侧面。
并且，激光光源装置100还具有测定半导体激光元件1的温度的温度传感器6、对半导体激光元件1供给电流的电流供给部7、控制部10。控制部10对电流供给部7进行控制，以使得输出用户期望的强度的激光9。并且，半导体激光元件1产生的热经由导热部3传递到散热部2。控制部10对散热部2的冷却装置的动作进行控制，以使得由温度传感器6测定出的半导体激光元件1的温度收敛在规定的温度范围内。半导体激光元件1的温度还通过后述导热特性控制装置13来控制，但是，导热特性控制装置13在通过冷却装置进行温度控制的规定的温度范围内使半导体激光元件1的温度变化，进行激光9的波长控制。在后面详细叙述。
图2是与基于激光光源装置100进行的导热特性控制的波长控制有关的各部的框图。激光光源装置100包含波长判定部11和应力控制部12。在本实施方式中，波长判定部11和应力控制部12包含在控制部10中。并且，本实施方式的激光光源装置100所具有的导热特性控制装置13包含上述应力施加装置5和应力控制部12。波长判定部11判定由波长测定装置4测定出的激光9的测定波长是否在规定的波长范围内、或者测定波长是否在能够通过后述导热特性控制动作控制的波长范围内。应力控制部12根据波长测定装置4测定出的测定波长与用户期望的目标波长之间的差分，计算应力施加装置5要对导热部3施加的应力的大小，在应力施加装置5中设定该计算出的应力。应力施加装置5对半导体激光元件1施加该设定应力。其结果，导热部3与半导体激光元件1的界面中的热阻或导热部3与散热部2的界面中的热阻变化，半导体激光元件1的温度变化。由于该温度变化，半导体激光元件1射出的激光9的波长变化。上述应力施加装置5和应力控制部12是导热特性控制装置13的一例，导热特性控制装置13根据由波长测定装置4测定出的激光9的波长，使导热部3的导热特性变化，将激光9的波长控制在规定的波长范围内。更加详细的基于导热特性控制的波长控制动作在后面叙述。
图3示出激光光源装置100所具有的处理电路14。处理电路14实现波长判定部11和应力控制部12的各功能。即，激光光源装置100包含如下的处理电路14：波长判定部11判定测定波长，应力控制部12根据该测定波长计算应力施加装置5要对导热部3施加的应力，在应力施加装置5中设定该计算出的应力。在处理电路14为专用硬件的情况下，处理电路14例如是程序化的处理器或并行程序化的处理器。处理电路14可以具有与波长判定部11和应力控制部12的各功能对应的多个专用硬件而实现各部的各动作，也可以具有一个专用硬件而统一实现各动作。并且，如图4所示，处理电路14也可以包含相互连接的CPU15和存储器16，具有由该CPU15执行存储器16中存储的程序的功能。该情况下，波长判定部11和应力控制部12的各功能记述为程序，该程序作为软件或固件存储在存储器16中。处理电路14读出存储器16中存储的该程序并由CPU15来执行。由此，实现波长判定部11和应力控制部12的各动作。另外，存储器16例如是RAM或闪存等易失性或非易失性半导体存储器。并且，激光光源装置100也可以通过专用硬件实现波长判定部11和应力控制部12的各功能和各动作的一部分，通过软件或固件实现一部分。
(基于导热特性控制的波长控制动作)
在本实施方式的激光光源装置100中，根据波长测定装置4测定出的激光9的测定波长，导热特性控制装置13使导热部3的导热特性变化，将激光的波长控制在规定的波长范围内。该导热特性控制装置13所改变的导热部3的导热特性是半导体激光元件1的一面1a与导热部3的界面中的热阻、或导热部3与散热部2的界面中的热阻。
对应力施加装置5从另一面1b侧朝向散热部2的方向对半导体激光元件1施加压缩应力的情况进行说明。导热部3由于该压缩应力而弹性变形，通过泊松效应在半导体激光元件1与散热部2之间薄薄地延伸。图5的(a)示出应力施加装置5施加应力前的导热部3的状态，图5的(b)示出应力施加装置5施加应力后的导热部3的状态。在应力施加装置5施加应力后，在半导体激光元件1的一面1a与导热部3的界面中，彼此的接触面积增加。同样，在导热部3与散热部2的界面中，彼此的接触面积也增加。其结果，半导体激光元件1的一面1a与导热部3的界面中的热阻、或导热部3与散热部2的界面中的热阻降低。即，从半导体激光元件1经由导热部3朝向散热部2的排热效率提高，半导体激光元件1的温度降低。其结果，半导体激光元件1的振荡波长即射出的激光9的波长变化。在本实施方式中，激光9的波长向短波长侧偏移。
另一方面，在减小应力施加装置5对半导体激光元件1施加的压缩应力的情况下，导热部3弹性变形，厚度变厚，接触面积减小。即，导热部3从图5的(b)所示的状态返回图5的(a)所示的状态。由此，在半导体激光元件1的一面1a与导热部3的界面中，彼此的接触面积减小。同样，在导热部3与散热部2的界面中，彼此的接触面积也减小。其结果，半导体激光元件1的一面1a与导热部3的界面中的热阻、或导热部3与散热部2的界面中的热阻上升。即，从半导体激光元件1经由导热部3朝向散热部2的排热效率降低，半导体激光元件1的温度上升。其结果，半导体激光元件1的振荡波长即射出的激光9的波长变化。在本实施方式中，激光9的波长向长波长侧偏移。
如上所述，热阻根据应力施加装置5施加的压缩应力的变化而变化。而且，由于热阻变化，半导体激光元件1的温度变化。进而，由于半导体激光元件1的温度变化，激光9的波长变化。包含应力施加装置5的导热特性控制装置13能够以优良的响应性对激光9的波长进行控制。
(基于导热特性控制的波长控制方法)
图6和图7是示出激光光源装置100的基于导热特性控制的波长控制方法的流程图。按照图2的框图、图6和图7的流程图对激光光源装置100的波长控制方法进行说明。
首先，激光光源装置100的控制部10读入初始数据(步骤S10)。初始数据包含用户期望的激光9的目标波长、针对目标波长的容许波长范围、导热特性控制装置13所具有的可控制范围。目标波长和容许波长范围例如读入由用户输入的值。关于可控制范围，例如可以读入预先存储在存储器16中的值，例如如果预先在程序中记述可控制范围，则能够省略步骤S10中的读入动作。并且，控制部10以使半导体激光元件1射出期望强度的激光9的方式对电流供给部7进行控制，对供给到半导体激光元件1的电流进行控制。由此，通过半导体激光元件1射出激光9。
波长测定装置4测定从半导体激光元件1射出的激光9的波长(步骤S20)。步骤S20中测定出的测定波长被输入到波长判定部11。波长判定部11判定测定波长是否在步骤S10中取得的针对目标波长的容许波长范围内(步骤S30)。在测定波长在容许波长范围内的情况下、即步骤S30中判定结果为“是”的情况下，控制部10输出控制完成，完成控制(步骤S80)。
在测定波长偏离容许波长范围的情况下、即步骤S30中判定结果为“否”的情况下，波长判定部11计算步骤S10中取得的目标波长与测定波长之间的波长差(步骤S40)。波长判定部11判定该波长差是否在步骤S10中取得的可控制范围内(步骤S50)。即，在本实施方式中，判定是否是能够通过变更由应力施加装置5施加的压缩应力来控制的波长差。在波长差偏离可控制范围的情况下、即步骤S50中为“否”的情况下，控制部10输出控制范围外错误，完成控制(步骤S70)。
在波长差在可控制范围内的情况下、即步骤S50中为“是”的情况下，导热特性控制装置13进行导热部3的导热特性控制(步骤S60)。使用图7对该导热特性控制进行说明。首先，应力控制部12读入用于应力控制的初始数据(步骤S61)。用于应力控制的初始数据是如下数据，该数据包含应力施加装置5对半导体激光元件1施加的应力的大小与由此实现的激光9的波长变化的大小之间的关系，例如包含规定的表、规定的计算式。并且，这些数据例如存储在存储器16中，在步骤S61中，应力控制部12读入这些数据。应力控制部12根据步骤S40中计算出的波长差和步骤S61中取得的数据，计算要对半导体激光元件1施加的应力(步骤S62)。应力控制部12在应力施加装置5中设定步骤S62中计算出的应力，应力施加装置5以该设定的应力对半导体激光元件1施加压缩应力(步骤S63)。如上所述，由于应力施加装置5施加的应力，导热部3弹性变形，半导体激光元件1的一面1a与导热部3的界面中的热阻、或导热部3与散热部2的界面中的热阻变化。其结果是，半导体激光元件1的温度变化，与此相伴，激光9的波长也变化。在步骤S63之后，激光光源装置100再次返回步骤S20的处理，进行上述一连串处理，由此控制成目标的波长。即，激光光源装置100反复进行上述反馈控制。并且，在第2次以后的导热特性控制中，也可以省略步骤S61。
(效果)
对以上内容进行总结，本实施方式中的激光光源装置100具有：半导体激光元件1，其射出激光9；散热部2，其设置在半导体激光元件1的一面1a侧；导热部3，其具有导热特性，被设置成与半导体激光元件1的一面1a和散热部2接触，将半导体激光元件1产生的热传递到散热部2；波长测定装置4，其测定激光9的波长；以及导热特性控制装置13，其根据由波长测定装置4测定出的激光9的波长，使导热部3的导热特性变化，将激光9的波长控制在规定的波长范围内。根据以上这种结构，激光光源装置100能够稳定地进行动作，能够稳定地射出用户期望的波长的激光。并且，与现有的激光光源装置相比，激光光源装置100能够将消耗电力抑制为较低。并且，激光光源装置100不进行基于温度的波长控制，而进行基于实际射出的激光9的波长的波长控制，因此，能够降低由于温度测定不良而引起的半导体激光元件1的温度控制异常、以及波长控制异常的产生频度。
并且，本实施方式中的激光光源装置100的导热部3被设置成被半导体激光元件1和散热部2夹持，导热特性控制装置13包含：应力施加装置5，其对导热部3施加基于半导体激光元件1和散热部2的夹持方向的应力；以及应力控制部12，其根据由波长测定装置4测定出的激光9的波长，对由应力施加装置5施加的应力进行控制，导热特性控制装置13所改变的导热部3的导热特性是半导体激光元件1的一面1a与导热部3的界面中的热阻、或导热部3与散热部2的界面中的热阻。根据以上这种结构，激光光源装置100能够根据应力施加装置5对导热部3施加的压缩应力的变化而使上述热阻变化，因此，与现有的激光光源装置相比，能够加快波长控制的响应性。并且，在激光光源装置100中，除了应力施加装置5使应力变化时以外，能够减少激光9的波长控制用的电力消耗，能够实现节电化。
并且，本实施方式中的激光光源装置100的应力施加装置5设置在半导体激光元件1的与一面1a对置的另一面1b侧，以及从另一面1b侧隔着导热部3将半导体激光元件1按压到散热部2的方式施加应力。根据以上这种结构，激光光源装置100的应力施加装置5能够容易地对导热部3施加应力。特别是如图1那样，在端面射出型的半导体激光元件1安装在散热部2上的结构的情况下，激光光源装置100能够对导热部3施加应力，而不会堵住激光9的出射面。
并且，本实施方式中的激光光源装置100的导热部3包含碳纤维。根据以上这种结构，激光光源装置100能够高效地将半导体激光元件1产生的热传递到散热部2。
并且，本实施方式中的激光光源装置100的导热部3是由于应力而弹性变形的弹性体。根据以上这种结构，激光光源装置100能够使半导体激光元件1的一面1a与导热部3的接触面积可逆地且迅速地变化，其结果，能够使半导体激光元件1的一面1a与导热部3的界面的热阻可逆地且迅速地变化。并且，同样，激光光源装置100能够使导热部3与散热部2的接触面积可逆地且迅速地变化，其结果，能够使导热部3与散热部2的界面中的热阻可逆地且迅速地变化。
另外，本发明能够在其发明范围内适当地对实施方式进行变形和省略。
以上详细说明了本发明，但是，上述说明在全部方式中是例示，本发明不限于此。理解为能够在不偏离本发明范围的前提下想到未例示的无数变形例。
标号说明
1：半导体激光元件；1a：一面；1b：另一面；2：散热部；3：导热部；4：波长测定装置；5：应力施加装置；9：激光；11：波长判定部；12：应力控制部；13：导热特性控制装置；100：激光光源装置。

Claims (5)

1.一种激光光源装置，其特征在于，所述激光光源装置具有：
半导体激光元件(1)，其射出激光(9)；
散热部(2)，其设置在所述半导体激光元件(1)的一面(1a)侧；
导热部(3)，其具有导热特性，被设置成与所述半导体激光元件(1)的所述一面(1a)和所述散热部(2)接触，将所述半导体激光元件(1)产生的热传递到所述散热部(2)；
波长测定部(4)，其测定所述激光(9)的波长；以及
导热特性控制部(13)，其根据由所述波长测定部(4)测定出的所述激光(9)的波长，使所述导热部(3)的所述导热特性变化，将所述激光(9)的波长控制在规定的波长范围内。
2.根据权利要求1所述的激光光源装置，其中，
所述导热部(3)被设置成被所述半导体激光元件(1)和所述散热部(2)夹持，
所述导热特性控制部(13)包含：
应力施加部(5)，其对所述导热部(3)施加基于所述半导体激光元件(1)和所述散热部(2)的夹持方向的应力；以及
应力控制部(12)，其根据由所述波长测定部(4)测定出的所述激光(9)的波长，对由所述应力施加部(5)施加的所述应力进行控制，
所述导热特性控制部(13)所改变的所述导热部(3)的所述导热特性是所述半导体激光元件(1)的所述一面(1a)与所述导热部(3)的界面中的热阻、或所述导热部(3)与所述散热部(2)的界面中的热阻。
3.根据权利要求2所述的激光光源装置，其中，
所述应力施加部(5)设置在所述半导体激光元件(1)的与所述一面(1a)对置的另一面(1b)侧，以从所述另一面(1b)侧隔着所述导热部(3)将所述半导体激光元件(1)按压至所述散热部(2)的方式施加所述应力。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的激光光源装置，其中，
所述导热部(3)包含碳纤维。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的激光光源装置，其中，
所述导热部(3)是通过所述应力而弹性变形的弹性体。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030063887A1 (en) * 2001-10-03 2003-04-03 Lowell Seal Packaging structure for optical components
CN101015100A (zh) * 2004-05-14 2007-08-08 C8公司 使用可变热阻抗对半导体激光器的波长进行温度调谐
CN101960681A (zh) * 2008-03-18 2011-01-26 三菱电机株式会社 激光源模块
CN102270721A (zh) * 2010-06-07 2011-12-07 株式会社东芝 半导体发光器件以及其制造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6516010B1 (en) * 1999-07-13 2003-02-04 Agere Systems, Inc. Method and apparatus for active numeric temperature compensation of an etalon in a wavelength stabilized laser
JP2001168442A (ja) * 1999-12-07 2001-06-22 Sony Corp 半導体レーザ素子の製造方法、配設基板および支持基板
JP3737383B2 (ja) * 2001-05-21 2006-01-18 ユーディナデバイス株式会社 半導体レーザモジュール試験装置および半導体レーザモジュール試験方法
JP4141715B2 (ja) * 2002-03-25 2008-08-27 三菱電機株式会社 波長可変半導体レーザの波長制御装置、波長制御方法および波長可変半導体レーザ装置
GB2406212B (en) * 2003-09-16 2008-04-23 Agilent Technologies Inc Optoelectronic component with thermoelectric temperature control
US7251261B2 (en) * 2004-05-14 2007-07-31 C8 Medisensors Inc. Temperature tuning the wavelength of a semiconductor laser using a variable thermal impedance
JP2007194502A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 光通信モジュール
JP2008028194A (ja) * 2006-07-21 2008-02-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 光伝送モジュール
JP2008166577A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Sumitomo Electric Ind Ltd 波長モニタ付レーザモジュール
JP2009289842A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Fujitsu Ltd 光デバイス
US20100309940A1 (en) * 2009-06-04 2010-12-09 Hsing-Chung Lee High power laser package with vapor chamber
JP6319721B2 (ja) * 2014-01-31 2018-05-09 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 波長可変レーザの制御方法
JP2016066671A (ja) * 2014-09-24 2016-04-28 三菱電機株式会社 波長可変光源および温度制御初期値の決定方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030063887A1 (en) * 2001-10-03 2003-04-03 Lowell Seal Packaging structure for optical components
CN101015100A (zh) * 2004-05-14 2007-08-08 C8公司 使用可变热阻抗对半导体激光器的波长进行温度调谐
CN101960681A (zh) * 2008-03-18 2011-01-26 三菱电机株式会社 激光源模块
CN102270721A (zh) * 2010-06-07 2011-12-07 株式会社东芝 半导体发光器件以及其制造方法

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