JP2014517504A - 光学素子における熱制御用デバイス及び関連する熱制御方法 - Google Patents
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Abstract
光学素子(2);
基準温度にある材料(5);及び
前記光学素子(2)と基準温度材料(5)との間に直接位置する中間ガス層(4);
を含む、前記光学素子(2)における熱の制御用デバイス(1)であって、
前記中間ガス層(4)の厚さの少なくとも一部分にわたって、前記中間ガス層(4)が、前記中間ガス層(4)の或る厚さにより規定されるいわゆる一時的な拡散状態に置かれ、前記厚さに対する前記中間ガス層(4)中の気体分子の平均自由行程の割合が0.1〜10である、前記デバイスに関するものである。本発明は、中間ガス層の厚さが10μm〜5mmであることを特徴とする。本発明は、光学素子(2)の温度を制御するために前記デバイス(1)において実行される熱制御方法にも関するものである。図1を参照。
Description
− 光学素子;
− 基準温度にある材料;及び
− 前記光学素子と基準温度にある前記材料との間に直接位置する中間ガス層;
を含み、
ここで、前記中間ガス層が、前記厚さの少なくとも或る割合にわたって、前記中間ガス層の或る厚さによって規定される「過渡」として知られる拡散状態下にあり、前記厚さに対する前記中間ガス層における気体分子の平均自由行程の割合が0.1〜10(両端値を含む;inclusive)を含むものとする前記デバイスである。
− 中間ガス層における熱交換が気体分子同士の衝突を介して優先的に生じる、いわゆる「分子」状態と;
− 中間ガス層における熱交換が前記ガス層の容器の壁とガス分子との衝突を介してほぼ例外なく(例えば、90%超で)生じる状態と;
の間に位置するからである。
pは、パスカル(Pa)での圧力であり;
Tは、ケルビン(K)での温度であり;
kBは、ボルツマン定数であり;そして
dは、メートル(m)での分子の直径であるものとする)
によって定義することができる。
− 利得媒質(特に、従来の利得媒質又は非線形利得媒質);
− 非線形周波数変換媒質;
− マルチ屈折媒質(特に、複屈折媒質);
− 偏光に作用する媒質;
− 屈折素子;
− 反射光学素子;又は
− 半導体媒質;
からの少なくとも1つの素子を含むことができる。
ヘリウムは、非常に高い熱伝導率を有する気体である。
従って、それは優れた熱伝導流体である。
更に、ヘリウムは非常に軽い気体である。
従って、中間ガス層における乱流に関連する摂動が限定される。
従って、中間ガス層を通過する光ビーム上の摂動が限定される。
中間ガス層は、任意のその他の気体を含むことができ、そして、特に、いくつかの気体の混合物であることができる。
レーザー発光は連続又はパルスであることができる。
パルス発光の場合には、パルスが、例えば、少なくとも10Jに等しいエネルギーを有することができる。
利得媒質を、光学ポンピング手段により作動させることができる。
利得媒質を、前記利得媒質の発光波長で共振する空洞内に置くことができる。
利得媒質を、シングルパス又はマルチパスレーザー増幅器として使用することができる。
本発明によるデバイスは非常に良好な熱除去性を有しているため、光エネルギービームを生成するために使用される利得媒質を冷却するのに特に適当である。
− 中間ガス層の厚さの制御手段;
− 中間ガス層における圧力の制御手段;
− 基準温度にある材料の温度の制御手段;
からの少なくとも1つの制御手段を含む。
− 中間ガス層の厚さ;
− 中間ガス層における圧力;
− 基準温度にある材料の温度(それによって、中間ガス層の温度を変化させることが可能である);
からの少なくとも1つのパラメータを変更することによって、中間ガス層の熱伝導率を変化させることができる。
− 光学素子を通過するか又はそこで反射される「プローブ」と称される光波の位相分布であって、そのために前記位相分布は光学素子に到達する前に知られている、前記位相分布;
− 光学素子により放出される光波の位相分布;
− 光波の位相分布であって、前記光波の伝搬方向、振幅、位相、波長又は偏光が光学素子によって変更される、前記位相分布;
− 光学素子が利得媒質である場合の利得分布;及び
− 光学素子の物理的変形(例えば、センサー素子を使用);
の測定であることができる。
− 中間ガス層における圧力;
− 中間ガス層の厚さ;
− 基準温度にある材料の温度;
を制御して、光学素子の温度を制御することができる。
− 中間ガス層における圧力;
− 中間ガス層の厚さ;
− 基準温度にある材料の温度;
を制御することが好ましい。
− 図1は、本発明によるデバイスを模式的に示す図である;
− 図2は、本発明によるデバイスの第一実施態様を示す図である;
− 図3Aは、本発明によるデバイスの中間ガス層の種々の厚さ及び温度について、前記中間ガス層における圧力の関数としての熱伝導率のグラフを示す図である;
− 図3Bは、本発明によるデバイスの中間ガス層の種々の厚さについて、前記中間ガス層における温度の関数としての熱伝導率のグラフを示す図である;
− 図4は、本発明によるデバイスにおける中間ガス層の種々の厚さについて、前記中間ガス層における圧力の関数としての光学素子の温度のグラフを示す図である;
− 図5Aは、本発明によるデバイスの中間ガス層の種々の厚さについて、前記中間ガス層における圧力の関数としての熱伝導のグラフを示す図である;
− 図5Bは、本発明によるデバイスの中間ガス層の種々の厚さ及び基準温度にある材料の2つの温度について、前記中間ガス層における圧力の関数としての熱伝導のグラフを示す図である;
− 図6は、本発明によるデバイスの第二実施態様を示す図である;
− 図7は、本発明によるデバイスの第三実施態様を示す図である;そして、
− 図8は、本発明によるデバイスの第四実施態様の使用を示す図である。
− 例えば、周波数逓倍器又は周波数を追加するデバイス中で使用されることがある、例えば、D−KDP(重水素化リン酸二水素カリウム)結晶又はニオブ酸リチウム結晶の非線形周波数変換媒質;
− 空洞又はレーザー増幅器で使用されることがある「従来の」利得媒質、例えば、Yb(イッテルビウム)をドープしたYAG(イットリウムアルミニウムガーネット)結晶又は焼結により得られるそのセラミック等価物、ドープグラス、ドープCaF2(フローライト)結晶などの前記利得媒質;
− 以下の:
○ 共振空洞をともなう光学パラメトリック発振器(OPO)と;
○ 光学パラメトリック増幅器(OPA)と;
○ 光学パラメトリックチャープパルス増幅器(OPCPA)と;
を形成する、例えばBBO(β−ホウ酸バリウム)の非線形利得媒質;
− ポッケルスセルで使用されることができる、例えば、ニオブ酸リチウム結晶の、偏光に作用する媒質;
− ファラデー回転子で使用されることができる、例えば、TGG(テルビウムガリウムガーネット)結晶のマルチ屈折媒質;
− 例えば、光学レンズ又はビューイングウインドウの屈折素子;
− 例えば、光学ミラーの反射光学素子;
− 例えば、発光ダイオード又はレーザーダイオードの半導体素子;
− その他;
によって形成されることができる。
k(T)は、圧力p及び温度Tでの中間ガス層4の熱伝導率であり;
kbulk(T)は、大気圧及び温度Tでの中間ガス層4の熱伝導率であり;
Tは、(基準温度にある材料5の温度に関する)中間ガス層4におけるケルビンでの温度であり;
pは、中間ガス層4におけるPaでの(パスカル)での圧力であり;
Rは、中間ガス層4を形成する気体の定数であり;
Lは、中間ガス層4の厚さであり;
αは、使用される気体の性質(単原子、二原子など)に関連し、そして、前記気体と、光学素子を構成する材料と、基準温度にある材料との間の相互作用に関連する熱調節因子であり、これは、図3A、図3B、図4、図5A及び図5Bに示されるグラフの物理的事例では4に固定されるものであるとする)
に従って、中間ガス層4を形成する気体の熱伝導率が、前記中間ガス層4を含む空間の温度、圧力及び形状に依存する。
− 材料5の温度及びLを固定し、そして、pを調節する;
− 材料5の温度及びpを固定し、そして、Lを調節する;あるいは
− p及びLを固定し、そして、材料5の温度を調節する。
− 中間ガス層4における圧力及び温度(特に、基準温度にある材料5との接触面での温度)を固定し、そして、前記層の厚さを調節することができる;
− 中間ガス層の厚さ及び温度(特に基準温度にある材料5との接触面での温度)を固定し、そして、前記層4における圧力を調節することができる;
ことがわかる。
− 5Hz(点512)のレーザー発射速度についての圧力7.102Pa;
− 10Hz(点513)のレーザー発射速度についての圧力4.103Pa;
を得ることが好ましい。
− 利得媒質2における熱勾配によって(特に、利得媒質2における熱複屈折又は利得媒質2における熱レンズ);
− 利得媒質2における熱分配により発生する機械的応力によって;
例えば、光学的歪みの欠点を排除又は限定することが可能である。
− 利得媒質2;
− 接触面3;
− 中間ガス層4(例えば、ヘリウム);及び
− 基準温度にある材料5;
に順次遭遇する。
Claims (14)
- 光学素子(2)の熱制御用のデバイス(1)であって:
− 前記光学素子(2);
− 基準温度にある材料(5);及び
− 前記光学素子(2)と基準温度にある前記材料(5)との間に直接位置する中間ガス層(4);
を含む前記デバイス(1)であって、
前記中間ガス層(4)の厚さの少なくとも或る割合にわたって、前記中間ガス層(4)が、前記中間ガス層(4)の或る厚さによって規定される「過渡」として知られる拡散状態下にあり、前記厚さに対する前記中間ガス層(4)における気体分子の平均自由行程の割合が0.1〜10を含むこと、そして、
前記中間ガス層(4)の前記厚さが10μm〜5mmを含むこと、
を特徴とする前記デバイス。 - 光学素子(2)が、以下:
− 利得媒質;
− 非線形周波数変換媒質;
− マルチ屈折媒質;
− 偏光に作用する媒質;
− 屈折素子;
− 反射光学素子;又は
− 半導体媒質;
からの少なくとも1つの素子を含むことを特徴とする、請求項1に記載のデバイス(1)。 - 中間ガス層(4)が閉鎖空間(25)中に収容されることを特徴とする、請求項1又は2に記載のデバイス(1)。
- 基準温度にある材料(5)が200K未満の温度を有すること、そして、光学素子(2)が基準温度にある前記材料(5)により冷却される固体利得媒質であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のデバイス(1)。
- 中間ガス層(4)が、少なくとも90%までのヘリウムによって構成されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のデバイス(1)。
- 以下の:
− 中間ガス層(4)の厚さの制御手段;
− 前記中間ガス層(4)における圧力の制御手段;
− 基準温度にある材料(5)の温度の制御手段;
からの少なくとも1つの制御手段(61)を含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のデバイス(1)。 - 中間ガス層(4)の厚さ、前記中間ガス層(4)における圧力、及び/又は、基準温度にある材料(5)の温度を局所的に制御する少なくとも1つの制御手段(85)を含むことを特徴とする、請求項6に記載のデバイス(1)。
- 光学素子(2)の温度の少なくとも1つの測定見本に応じて少なくとも1つの制御手段(61,85)に作用する、フィードバック手段(62)を含むことを特徴とする、請求項6又は7に記載のデバイス。
- 光学素子(2)の使用率を変化させる手段(67)を含むことを特徴とする、請求項6〜8のいずれか一項に記載のデバイス。
- 光学素子(2)が高反射処理により覆われる面(3)を有すること、そして、中間ガス層(4)が前記面(3)と直接接触することを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載のデバイス(1)。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載のデバイス(1)中で使用される光学素子(2)の熱制御用の熱制御方法であって、
前記光学素子(2)と基準温度にある材料(5)との間に直接位置する中間ガス層(4)を使用する前記方法であり、
前記中間ガス層(4)の厚さの少なくとも或る割合にわたって、前記中間ガス層(4)が、前記中間ガス層(4)の或る厚さによって規定される「過渡」として知られる拡散状態下にあり、前記厚さに対する前記中間ガス層(4)における気体分子の平均自由行程の割合が0.1〜10を含むこと、そして、
前記中間ガス層(4)の前記厚さが10μm〜5mmを含むこと、
を特徴とする前記方法。 - 少なくとも1つの以下のパラメータ:
− 中間ガス層(4)における圧力;
− 前記中間ガス層(4)の厚さ;
− 基準温度にある材料(5)の温度;
を制御して、光学素子(2)の温度を制御することを特徴とする、請求項11に記載の熱制御方法。 - 光学素子(2)の使用率に応じて、少なくとも1つの以下のパラメータ:
− 中間ガス層(4)における圧力;
− 前記中間ガス層(4)の厚さ;
− 基準温度にある材料(5)の温度;
を制御することを特徴とする、請求項11又は12に記載の熱制御方法。 - 中間ガス層(4)を介して、光学素子(2)と基準温度にある材料(5)との間で、1mW/cm2〜50W/cm2を含む熱伝達を実施するために使用されることを特徴とする、請求項11〜13のいずれか一項に記載の熱制御方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190026941A (ko) * | 2016-08-04 | 2019-03-13 | 케이엘에이-텐코 코포레이션 | 통합형 퍼지 가스 예열기가 있는 광학 컴포넌트용 오븐 인클로저 |
WO2023243473A1 (ja) * | 2022-06-13 | 2023-12-21 | 国立大学法人大阪大学 | 光学素子 |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
DE102015001673A1 (de) | 2015-02-09 | 2016-08-11 | Friedrich-Schiller-Universität Jena | Vorrichtung zur Kühlung optischer Elemente |
CN113467107B (zh) * | 2021-09-03 | 2021-12-24 | 华中光电技术研究所(中国船舶重工集团公司第七一七研究所) | 一种温度稳定型电光调制装置 |
CN114520455B (zh) * | 2022-04-15 | 2022-07-19 | 武汉和溯源科技有限公司 | 一种具有高效散热功能的偏振光纤激光器 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3679999A (en) * | 1970-06-12 | 1972-07-25 | Gen Electric | Laser cooling method and apparatus |
JPH0214589A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-18 | Hoya Corp | レーザ発振方法及びレーザ装置 |
JPH0629595A (ja) * | 1992-04-24 | 1994-02-04 | Hughes Aircraft Co | 伝導性表面冷却レーザ結晶 |
US5546416A (en) * | 1995-04-10 | 1996-08-13 | Northrop Grumman Corporation | Cooling system and mounting for slab lasers and other optical devices |
JPH08250472A (ja) * | 1995-03-10 | 1996-09-27 | Hitachi Ltd | 基板ホルダ |
JPH10112448A (ja) * | 1996-10-04 | 1998-04-28 | Hitachi Ltd | 真空加工装置およびこれに用いられるホルダ |
JPH11504760A (ja) * | 1994-10-17 | 1999-04-27 | バリアン・アソシエイツ・インコーポレイテッド | 真空中における被処理体の温度制御のための装置及び方法 |
JP2006060159A (ja) * | 2004-08-24 | 2006-03-02 | Sumitomo Eaton Noba Kk | ビーム照射方法およびビーム照射装置 |
JP2007503123A (ja) * | 2003-08-18 | 2007-02-15 | アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド | Memsベースの多極静電チャック |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3522443A1 (de) * | 1985-06-22 | 1987-01-02 | Jochen Dipl Phys Eicher | Festkoerperlaser oder festkoerperlaserverstaerker mit einem slab als aktives medium |
US7200161B2 (en) * | 2001-01-22 | 2007-04-03 | The Boeing Company | Side-pumped solid-state disk laser for high-average power |
US7033443B2 (en) | 2003-03-28 | 2006-04-25 | Axcelis Technologies, Inc. | Gas-cooled clamp for RTP |
US20060083276A1 (en) * | 2004-09-28 | 2006-04-20 | Snake Creek Lasers, Llc. | Cryogenically cooled solid state lasers |
US8475625B2 (en) * | 2006-05-03 | 2013-07-02 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for etching high aspect ratio features |
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3679999A (en) * | 1970-06-12 | 1972-07-25 | Gen Electric | Laser cooling method and apparatus |
JPH0214589A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-18 | Hoya Corp | レーザ発振方法及びレーザ装置 |
JPH0629595A (ja) * | 1992-04-24 | 1994-02-04 | Hughes Aircraft Co | 伝導性表面冷却レーザ結晶 |
JPH11504760A (ja) * | 1994-10-17 | 1999-04-27 | バリアン・アソシエイツ・インコーポレイテッド | 真空中における被処理体の温度制御のための装置及び方法 |
JPH08250472A (ja) * | 1995-03-10 | 1996-09-27 | Hitachi Ltd | 基板ホルダ |
US5546416A (en) * | 1995-04-10 | 1996-08-13 | Northrop Grumman Corporation | Cooling system and mounting for slab lasers and other optical devices |
JPH10112448A (ja) * | 1996-10-04 | 1998-04-28 | Hitachi Ltd | 真空加工装置およびこれに用いられるホルダ |
JP2007503123A (ja) * | 2003-08-18 | 2007-02-15 | アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド | Memsベースの多極静電チャック |
JP2006060159A (ja) * | 2004-08-24 | 2006-03-02 | Sumitomo Eaton Noba Kk | ビーム照射方法およびビーム照射装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190026941A (ko) * | 2016-08-04 | 2019-03-13 | 케이엘에이-텐코 코포레이션 | 통합형 퍼지 가스 예열기가 있는 광학 컴포넌트용 오븐 인클로저 |
JP2019526078A (ja) * | 2016-08-04 | 2019-09-12 | ケーエルエー コーポレイション | 一体化パージガス予熱器を有する光学部品用オーブン筐体 |
KR102272969B1 (ko) | 2016-08-04 | 2021-07-02 | 케이엘에이 코포레이션 | 통합형 퍼지 가스 예열기가 있는 광학 컴포넌트용 오븐 인클로저 |
WO2023243473A1 (ja) * | 2022-06-13 | 2023-12-21 | 国立大学法人大阪大学 | 光学素子 |
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Publication number | Publication date |
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