JP2005268446A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 半導体レーザ装置1は、半導体レーザスタック200とチラー20と絶縁性配管50と冷媒40とから成る。チラー20は冷媒40を半導体レーザスタック200に供給する。冷媒40はフルオロカーボンから成る。絶縁性配管50は可撓性を有する絶縁性のパイプである。絶縁性配管50は、配管内に導電体52が配置されている。導電体52は絶縁性配管50の流路断面を覆うメッシュ状である。メッシュ状の導電体52は接地線54と接続され接地されている。半導体レーザスタック200は半導体レーザユニット100a〜100cを備える。半導体レーザユニット100a〜100cは、それぞれ半導体レーザアレイ2a〜2c、ヒートシンク10a〜10cを有する。
【選択図】図1
Description
上記の構成によれば、絶縁性配管内を流れる冷媒との接触面積が広いため、帯電した静電気を放電する効果が大きいものとなる。
上記の構成によれば、導電体の冷媒に対する抵抗が少なくなるため、絶縁性配管内を流れる冷媒の流速の変化を防ぐことができる。また、導電体の後流で渦が生じ、微小気泡核が生じることも防ぐことができる。その結果、キャビテーションの発生をより効果的に防ぐことができる。
上記の構成によれば、冷媒の流速が高くなる導電体が配置された箇所の流速を、配管の内径を広げることにより抑えられるので、キャビテーションの発生をさらに効果的に防ぐことができる。
本発明は、安定して半導体レーザアレイを冷却することができるため、このような半導体レーザスタック装置に適用した場合により効果を発揮するものである。
図1は、本発明の第1実施形態に係る半導体レーザ装置の構成図である。図1に示すように、この半導体レーザ装置1は、半導体レーザスタック200と、チラー(冷媒供給手段)20と、これらを接続する絶縁性配管50と、これらの中を流通する冷媒40とから成る。
本発明の半導体レーザ装置では、冷媒として従来用いられていた水に替えてフルオロカーボンを用いる。図8は、微細流路を流れる水およびフルオロカーボンついて流速と熱抵抗の関係を示すグラフ図である。横軸は流速を示し、縦軸は熱抵抗を示す。従来から、フルオロカーボンは水に比べて熱伝達特性がかなり劣ることが知られており、半導体レーザアレイの冷媒としては用いられていなかった。図8のグラフの実線および破線は、フルオロカーボンと水について流速と熱抵抗との関係を計算により求めたものである。この計算値に示すように、フルオロカーボンの熱抵抗(実線)は、各流速域で水の熱抵抗(破線)に比べてかなり大きく、冷媒として劣ることを示しており、従来からの認識を裏付けている。
Claims (5)
- 半導体レーザアレイと、該半導体レーザアレイに取り付けられたヒートシンクと、該ヒートシンク内を流通する冷媒と、該冷媒を前記ヒートシンクに供給する冷媒供給手段と、前記ヒートシンクと前記冷媒供給手段との間に接続され、前記冷媒が流通する絶縁性配管とを備え、
前記冷媒は、フルオロカーボンを含み、
前記絶縁性配管は、内部に導電体が配置され、
前記導電体は、接地されていることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 前記導電体は、前記絶縁性配管内の流路断面を覆うメッシュ構造を有するものであることを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ装置。
- 前記導電体は、前記冷媒の流線に平行な断面が流線形の部分を含んでいることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体レーザ装置。
- 前記絶縁性配管は局所的に内径が拡大した拡径部を含み、該拡径部に前記導電体が配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 平板状の前記半導体レーザアレイと平板状の前記ヒートシンクとが、交互に複数積層されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
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JP2015072230A (ja) * | 2013-10-04 | 2015-04-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の発熱解析方法及び発熱解析装置 |
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Families Citing this family (9)
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---|---|---|---|---|
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CN106785921A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 西安炬光科技股份有限公司 | 一种机械安装的半导体激光器叠阵 |
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Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57141986A (en) * | 1981-02-25 | 1982-09-02 | Fujitsu Ltd | Cooling method for semiconductor laser |
JPS61215684A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-25 | Toshiba Corp | 電気機器 |
JP2684900B2 (ja) | 1991-09-27 | 1997-12-03 | 日本電気株式会社 | 集積回路の冷却装置 |
JPH0637219A (ja) | 1992-07-16 | 1994-02-10 | Fuji Electric Co Ltd | パワー半導体装置の冷却装置 |
JP3512249B2 (ja) | 1994-11-08 | 2004-03-29 | 浜松ホトニクス株式会社 | ヒートシンク |
JP3462598B2 (ja) | 1994-11-08 | 2003-11-05 | 浜松ホトニクス株式会社 | ヒートシンク付レーザダイオードアレイ |
JPH09194204A (ja) | 1995-11-16 | 1997-07-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 窒化アルミニウムの製造方法および半導体発光素子 |
JP3816194B2 (ja) | 1996-11-22 | 2006-08-30 | ファナック株式会社 | 冷却装置、光源装置、面発光装置、およびその製造方法 |
CN1167126C (zh) * | 1998-08-18 | 2004-09-15 | 浜松光子学株式会社 | 散热器和用它的半导体激光装置及半导体激光叠层装置 |
EP1143779B1 (en) | 1998-08-18 | 2007-05-30 | Hamamatsu Photonics K.K. | Heat sink and semiconductor laser apparatus using the same |
JP2000307284A (ja) | 1999-04-16 | 2000-11-02 | Advantest Corp | 電子装置用冷却装置 |
JP2003008273A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-10 | Fanuc Ltd | 冷却装置及び光源装置 |
-
2004
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008084935A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 基板温度制御装置および半導体検査装置 |
JP2011197059A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2012058510A (ja) * | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Ricoh Co Ltd | 冷却装置及び画像形成装置 |
JP2012058512A (ja) * | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Ricoh Co Ltd | 冷却装置及び画像形成装置 |
JP2015072230A (ja) * | 2013-10-04 | 2015-04-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の発熱解析方法及び発熱解析装置 |
WO2016009622A1 (ja) * | 2014-07-14 | 2016-01-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 半導体レーザ装置 |
JPWO2016009622A1 (ja) * | 2014-07-14 | 2017-04-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 半導体レーザ装置 |
US9853415B2 (en) | 2014-07-14 | 2017-12-26 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
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