JP2002190638A - レーザダイオード装置およびレーザダイオード励起固体レーザ装置 - Google Patents

レーザダイオード装置およびレーザダイオード励起固体レーザ装置

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JP2002190638A
JP2002190638A JP2001312167A JP2001312167A JP2002190638A JP 2002190638 A JP2002190638 A JP 2002190638A JP 2001312167 A JP2001312167 A JP 2001312167A JP 2001312167 A JP2001312167 A JP 2001312167A JP 2002190638 A JP2002190638 A JP 2002190638A
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solid
cooling
laser
cooling liquid
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Hirotaka Koyama
博隆 小山
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Shibaura Mechatronics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザダイオードの冷却液に細菌やバクテリ
アなどが発生するのを防止して、冷却液が通るフィルタ
などの劣化を防ぎ、これらの耐久性を向上させる。 【解決手段】 レーザダイオード(12)を冷却する冷
却液を循環させる冷却装置(26)を備えるレーザダイ
オード装置において、冷却液の循環路(34)に冷却液
を殺菌する殺菌機構(40)を設けた。殺菌機構(4
0)は、冷却液の循環路(34)に設けた迂回路(3
6)に設けてもよい。この迂回路(36)に流量可変バ
ルブ(42、44)を設けてもよい。殺菌機構(40)
は循環路(34)に対して着脱可能として、定期的に殺
菌処理してもよい。殺菌機構(40)は紫外線ランプの
紫外線で殺菌するものや、ヒータによる加熱により殺菌
するものが適する。殺菌機構(40)は放電ランプを用
いたランプ励起機構で兼用してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、液冷式のレーザ
ダイオードを有するレーザダイオード装置と、液冷式の
レーザダイオードを励起光源としてレーザダイオードお
よび固体レーザ媒質を冷却液で冷却する固体レーザ装置
とに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来一般に広く用いられているランプ励
起固体レーザ装置は、グローランプやフラッシュランプ
やアークランプなどのランプ(放電管)を励起光源とす
る。この装置では固体レーザ媒質および励起ランプを励
起チャンバに収容し、この励起チャンバに冷却液を循環
させることによって冷却している。
【0003】ここに用いる冷却液として純水や一般水
(水道水など)を用いるものがある。純水を用いる場合
には、イオン交換樹脂やフィルタを用いて純水の電気抵
抗を維持したりゴミを除去している。また一般水を用い
る場合は電気抵抗の多少の変化を問題としない場合であ
るが、この場合でもゴミを除去するために少なくともフ
ィルタは用いるのが一般的である。
【0004】一方励起光源として液冷式のレーザダイオ
ードを用いたレーザダイオード励起固体レーザ装置も知
られている。この装置においても固体レーザ媒質やレー
ザダイオードを冷却する必要があり、これらに冷却液を
循環させる冷却装置を設けている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのようなレー
ザダイオード励起固体レーザ装置では、冷却装置に設け
るイオン交換樹脂やフィルタが目詰まりなどによって劣
化し易く、これらの耐久性が前記ランプ励起のものに比
べて著しく悪くなるという問題があることが解った。
【0006】また同様の問題は、液冷式レーザダイオー
ド装置でも生じることが解った。すなわちレーザダイオ
ード装置は固体レーザ装置の励起に用いるだけでなく、
マーキング用などの種々の用途に用いられるが、このレ
ーザダイオード装置においてもフィルタなどが目詰まり
などにより劣化し易く、その耐久性が悪いという問題が
あった。
【0007】発明者は劣化したイオン交換樹脂やフィル
タを詳細に調べた結果、この劣化の原因は冷却液に細菌
やバクテリアが繁殖するためであることを知った。これ
らの細菌やバクテリアは、装置製作当初の洗浄状態や使
用環境等により発生すると考えられる。なお前記ランプ
励起の装置で従来このような問題が発生していないの
は、放電管が発生する紫外線の殺菌作用や、放電管に加
わる高電圧大電流が冷却液を電気分解した結果発生する
イオンの殺菌作用などがあるためであると考えられる。
【0008】この発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、液冷式のレーザダイオードの冷却液に細菌
やバクテリアなどが発生するのを防止して、冷却液が通
るフィルタなどの劣化を防ぎ、これらの耐久性を向上さ
せることができるレーザダイオード装置を提供すること
を第1の目的とする。
【0009】またこのレーザダイオード装置を利用した
レーザダイオード励起固体レーザ装置を提供することを
第2の目的とする。
【0010】
【発明の構成】この発明によればこの目的は、液冷式レ
ーザダイオードを冷却する冷却液を循環させる冷却装置
を備えるレーザダイオード装置において、前記冷却液の
循環路に冷却液を殺菌する殺菌機構を設けたことを特徴
とするレーザダイオード装置、により達成される。
【0011】この発明によれば第2の目的は、液冷式レ
ーザダイオードを励起光源として固体レーザ媒質を励起
すると共に、前記固体レーザ媒質およびレーザダイオー
ドを冷却する冷却液を循環させる冷却装置を備えるレー
ザダイオード励起固体レーザ装置において、前記冷却液
の循環路に冷却液を殺菌する殺菌機構を設けたことを特
徴とするレーザダイオード励起固体レーザ装置、により
達成される。
【0012】殺菌機構は、冷却液の循環路に設けた迂回
路に設けてもよく、この場合にはこの迂回路に流れる流
量を制御する流量可変バルブを設けることにより殺菌処
理量や頻度などを制御できる。すなわち殺菌処理は必ず
しも常時行う必要が無く定期的に行ってもよいし、冷却
液の一部を殺菌し続ければ足りることがあるからであ
る。従って殺菌機構は循環路に対して着脱可能として、
定期的に殺菌処理するようにしてもよい。
【0013】殺菌機構は紫外線ランプの紫外線で殺菌す
るものや、ヒータによる加熱により殺菌するものが適す
る。冷却液に殺菌用の薬剤を添加するものであってもよ
いが、通常は冷却液の特性が変わって悪影響を及ぼす恐
れがあるので好ましくない。
【0014】殺菌機構は放電ランプを用いたランプ励起
機構で兼用してもよい。すなわち励起光源としてレーザ
ダイオードと放電ランプとを併用し、これら両者に共通
の冷却液を循環させるものである。このようにすれば独
立した殺菌機構を設ける必要が無くなる。
【0015】
【実施態様】図1は本発明の一実施態様であるレーザダ
イオード(LD)励起固体レーザ装置の概念図である。
この図において符号10はNd:YAGなどの固体レー
ザ媒質(YAGロッド)であり、断面円形のロッド状で
ある。12は複数のレーザダイオード(LD)を設けた
レーザダイオードモジュールである。
【0016】固体レーザ媒質10とLDモジュール12
は励起チャンバ14に収容されている。この励起チャン
バ14内には冷却液が流れて、固体レーザ媒質10およ
びLDモジュール12を冷却する。
【0017】なお実際の構造は、励起チャンバ14に固
体レーザ媒質10だけを収容し、LDモジュール12は
この励起チャンバ14の外側からガラスウィンドウを通
して中の固体レーザ媒質にレーザビームを当てるように
作られている。この場合冷却液は励起チャンバ14内と
LDモジュール12内を別々に循環する。図1ではこの
冷却液の流路を簡単に示すため、励起チャンバ14内に
LDモジュール12を入れて示したにすぎない。
【0018】16はこのLDモジュール12を駆動する
ためのドライバ回路、18はその制御回路である。20
は全反射鏡、22は出力鏡であり、これらは固体レーザ
媒質10の両端面に対向している。出力鏡22の光反射
率は全反射鏡20より僅かに小さい。LDモジュール1
2が出力する励起光は固体レーザ媒質10に含まれた動
作物質(Ndイオン)を光ポンピングして、動作物質の
エネルギー順位間に反転分布状態を創り出す。そして全
反射鏡20と出力鏡22との条件が満たされるとレーザ
発振が起こり、レーザビームすなわちレーザ発振出力2
4が出力される。
【0019】次に冷却装置26を説明する。冷却装置2
6は励起チャンバ14と、フィルタ28と、循環液ポン
プ(P)30と、熱交換器32とをつなぐ循環路34を
持つ。ポンプ30には迂回路36が設けられている。こ
の迂回路36には、イオン交換樹脂38と殺菌機構40
とが並列接続されている。これらイオン交換樹脂38お
よび殺菌機構40にはそれぞれ流量可変バルブ42,4
4が直列に取付けられている。
【0020】冷却液は純水あるいは一般水であり、循環
路34を実線矢印(→)方向または破線矢印(−→)方
向に流れる。冷却液は固体レーザ媒質10およびLDモ
ジュール12から熱を奪い、奪った熱を熱交換器32で
外部へ放出する。フィルタ28は冷却液に含まれるゴミ
を除去する。イオン交換樹脂38は冷却液にレーザビー
ムが当たることにより発生するイオンを除去して電気抵
抗を調整する。殺菌機構40は紫外線ランプを内蔵し冷
却液に紫外線を照射して細菌やバクテリアを殺す。この
殺菌機構40は冷却液を加熱することによって殺菌する
ヒータであってもよい。
【0021】この実施態様において、固体レーザ装置の
作動中には、LDモジュール12がレーザビームを固体
レーザ媒質10に向って射出する。固定レーザ媒質10
およびLDモジュール12の熱は冷却液に吸収される。
冷却液は冷却装置26により熱交換器32に送られ、こ
こで冷却される。フィルタ28は冷却液の中のゴミなど
を除去する。なお単体の細菌やバクテリアは、フィルタ
28の微細な孔の大きさに比べて著しく小さいから、フ
ィルタ28には捕獲されない。冷却液のイオンはイオン
交換樹脂38で除去されて電気抵抗が調整され、細菌や
バクテリアは殺菌機構40で殺菌される。
【0022】冷却液中に発生する不用なイオン量、細菌
あるいはバクテリアの量は装置の運転状況などによって
変わる。そこでこの場合にはイオン交換樹脂38や殺菌
機構40に通す冷却液の流量を流量可変バルブ42,4
4によって制御すればよい。またこれらのバルブ42,
44を制御することによって励起チャンバ14に流れる
冷却液量を制御することもできる。
【0023】
【他の実施態様】図2〜4は冷却装置の他の実施態様を
示す。これらの図では図1と同一部分に同一符号を付し
たからその説明は繰り返さない。
【0024】図2に示した冷却装置26Aは循環路34
Aに殺菌機構40を設け、ポンプ30および殺菌機構4
0を迂回する迂回路36Aにイオン交換樹脂38および
バルブ42を設けたものである。この実施態様によれば
冷却液は装置の作動中は常に殺菌機構40に流れるか
ら、殺菌効果が大きくなる。
【0025】図3に示した冷却装置26Bは、循環路3
4Bに殺菌機構40を設け、励起チャンバ14に流れる
冷却液が全量殺菌機構40に流れるようにする。またポ
ンプ30を迂回する迂回路36Bにイオン交換樹脂38
およびバルブ42を設けた。
【0026】図4に示した冷却装置26Cは、循環路3
4Cにポンプ30を迂回する2つの迂回路36C1、お
よび36C2を設け、これらの迂回路36C1,36C2
にそれぞれイオン交換樹脂38およびバルブ42と殺菌
機構40およびバルブ44を設けた。
【0027】以上の各実施態様では、独立の殺菌機構4
0を設けたものである。しかし固体レーザ媒質の励起光
源として、LDモジュール12と共に放電管(グローラ
ンプ、フラッシュランプ、クリプトンランプなど)を併
用する場合には、このランプ励起光源の冷却路にLDモ
ジュール12の冷却液の全部または一部を導くことによ
り、ランプ励起光源を殺菌機構として利用することがで
きる。
【0028】
【他の実施態様】以上のように図1〜4に示した実施態
様は、いずれも固体レーザ媒質10およびレーザダイオ
ード(LDモジュール)12を共に励起チャンバ14に
収容し、この励起チャンバ14に供給した共通の冷却液
をこれら固体レーザ媒質10およびLDモジュール12
に流すものであった。この発明は固体レーザ媒質10と
LDモジュール12とを別々の冷却装置で冷却するもの
を含む。
【0029】図5はそのような実施態様の概念図であ
る。すなわち、冷却装置26は固体レーザ媒質10を収
容する励起チャンバ14aだけに冷却液を循環させ、ま
たLDモジュール12には別の冷却装置26aから冷却
液を循環させる。ここに冷却装置26aは前記冷却装置
26と同じ構成とすることができるから、同一部分に同
一符号を付すことにより、その説明は繰り返さない。
【0030】この実施態様によれば、固体レーザ媒質1
0とLDモジュール12の冷却液を別にして、それぞれ
に最適なものを使用することが可能になる。また冷却装
置26、26aはそれぞれに最適な構成のものが使用で
きることになる。例えばフィルタ28やイオン交換樹脂
38の特性を変えたり、場合によってはイオン交換樹脂
38などを省いたりしてもよい。
【0031】
【他の実施態様】以上の各実施態様は、いずれもレーザ
ダイオード(LDモジュール)12によって固体レーザ
媒質10を励起するものである。しかしここで用いたレ
ーザダイオード装置は、他の用途、例えばマーキング装
置などに用いるものを包含する。
【0032】図6は他の用途にも使用可能にしたレーザ
ダイオード装置の概念図である。この図において、冷却
装置26Dは前記図1、5に示した冷却装置26と同じ
構成であるから、これらの同一部分に同一符号を付すこ
とによりその説明は繰り返さない。この実施態様におい
ては、冷却装置26DはLDモジュール12のみを冷却
する。
【0033】この実施態様によれば、レーザダイオード
12の冷却液は殺菌機構40を通る際に殺菌され得る。
このため冷却液に殺菌やバクテリアが繁殖せず、フィル
タ28やイオン交換樹脂38などに目詰まりが発生する
のを防いでこれらの耐久性を向上させることができる。
【0034】
【発明の効果】請求項1〜2の発明は以上のように、液
冷式レーザダイオードの冷却液が殺菌機構を通るように
したものであるから、この殺菌機構によって冷却液に発
生する雑菌やバクテリアなど殺すことができる。このた
め細菌やバクテリアの繁殖によってフィルタやイオン交
換樹脂などに目詰まりを発生させたりこれらを劣化させ
たりする恐れが少くなり、これらの耐久性を向上させる
ことができる。
【0035】請求項3〜11の発明によれば、このレー
ザダイオード装置を用いたレーザダイオード励起固体レ
ーザ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の固体レーザ装置の一実施態様を示す図
【図2】冷却装置の他の実施態様を示す図
【図3】冷却装置の他の実施態様を示す図
【図4】冷却装置の他の実施態様を示す図
【図5】本発明の他の実施態様を示す図
【図6】レーザダイオード装置の概念図
【符号の説明】
10 固体レーザ媒質 12 レーザダイオードモジュール 14、14a 励起チャンバ 26、26A〜D 冷却装置 28 フィルタ 30 ポンプ 32 熱交換器 34、34A〜C 循環路 36、36A、36B、36C1、36C2 迂回路 38 イオン交換樹脂 40 殺菌機構 42、44 流量可変バルブ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液冷式レーザダイオードを冷却する冷却
    液を循環させる冷却装置を備えるレーザダイオード装置
    において、 前記冷却液の循環路に冷却液を殺菌する殺菌機構を設け
    たことを特徴とするレーザダイオード装置。
  2. 【請求項2】 殺菌機構は、レーザダイオードと循環ポ
    ンプと熱交換器とをつなぐ循環路に設けた迂回路に設け
    られている請求項1のレーザダイオード装置。
  3. 【請求項3】 冷却式レーザダイオードを励起光源とし
    て固体レーザ媒質を励起すると共に、前記固体レーザ媒
    質およびレーザダイオードを冷却する冷却液を循環させ
    る冷却装置を備えるレーザダイオード励起固体レーザ装
    置において、 前記冷却液の循環路に冷却液を殺菌する殺菌機構を設け
    たことを特徴とするレーザダイオード励起固体レーザ装
    置。
  4. 【請求項4】 固体レーザ媒質を冷却する冷却液を循環
    させる冷却装置と、レーザダイオードを冷却する冷却液
    を循環させる冷却装置とが別々に設けられている請求項
    3のレーザダイオード励起固体レーザ装置。
  5. 【請求項5】 固体レーザ媒質およびレーザダイオード
    を冷却する冷却液は共通の冷却装置を循環する請求項3
    のレーザダイオード励起固体レーザ装置。
  6. 【請求項6】 殺菌機構は、固体レーザ媒質およびレー
    ザダイオードを収容する励起チャンバと循環液ポンプと
    熱交換器とをつなぐ循環路に設けた迂回路に設けられて
    いる請求項5のレーザダイオード励起固体レーザ装置。
  7. 【請求項7】 殺菌機構を設けた迂回路には、この迂回
    路を通る冷却液の流量を制御する流量可変バルブが設け
    られている請求項6のレーザダイオード励起固体レーザ
    装置。
  8. 【請求項8】 殺菌機構は循環路に着脱可能である請求
    項3〜7のいずれかのレーザダイオード励起固体レーザ
    装置。
  9. 【請求項9】 殺菌機構は紫外線ランプを有する請求項
    3〜8のいずれかのレーザダイオード励起固体レーザ装
    置。
  10. 【請求項10】 殺菌機構は冷却液を加熱して殺菌する
    ヒータを有する請求項3〜8のいずれかのレーザダイオ
    ード励起固体レーザ装置。
  11. 【請求項11】 固体レーザ媒質の励起光源としてレー
    ザダイオードの他に放電管を備え、レーザダイオードの
    冷却液と前記放電管の冷却液とを共通にして前記放電管
    を殺菌機構とした請求項3または5のレーザダイオード
    励起固体レーザ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1617529A2 (en) * 2004-07-14 2006-01-18 Fanuc Ltd Laser unit comprising a circuit for cooling water
CN100349333C (zh) * 2004-07-14 2007-11-14 发那科株式会社 激光装置
JP2008300535A (ja) * 2007-05-30 2008-12-11 Shibaura Mechatronics Corp レーザ装置および冷却液の電気抵抗の測定方法
JP2008300532A (ja) * 2007-05-30 2008-12-11 Shibaura Mechatronics Corp レーザ装置および冷却液の電気抵抗の測定方法
JP2009064986A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Panasonic Electric Works Co Ltd 光源装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1617529A2 (en) * 2004-07-14 2006-01-18 Fanuc Ltd Laser unit comprising a circuit for cooling water
EP1617529A3 (en) * 2004-07-14 2006-06-14 Fanuc Ltd Laser unit comprising a circuit for cooling water
CN100349333C (zh) * 2004-07-14 2007-11-14 发那科株式会社 激光装置
JP2008300535A (ja) * 2007-05-30 2008-12-11 Shibaura Mechatronics Corp レーザ装置および冷却液の電気抵抗の測定方法
JP2008300532A (ja) * 2007-05-30 2008-12-11 Shibaura Mechatronics Corp レーザ装置および冷却液の電気抵抗の測定方法
JP2009064986A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Panasonic Electric Works Co Ltd 光源装置

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