JP3153486B2 - Temperature control device for optical element and laser oscillator - Google Patents
Temperature control device for optical element and laser oscillatorInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、非線形光学結晶等
の光学素子を温度制御する温度制御装置、およびその温
度制御装置を有するレーザ発振器に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a temperature control device for controlling the temperature of an optical element such as a nonlinear optical crystal, and a laser oscillator having the temperature control device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、レーザの基本発振光を第2高
調波などの実用性の高い光に変換する場合に、レーザ発
振器内に、しばしば、光学素子の一種である非線形光学
結晶等が設置される。この非線形光学結晶は所定の温度
において変換効率が高いため、非線形光学結晶が使用さ
れる際にはその温度が制御されることが多い。2. Description of the Related Art Conventionally, when a fundamental oscillation light of a laser is converted into light having high utility such as a second harmonic, a nonlinear optical crystal or the like, which is a kind of optical element, is often installed in a laser oscillator. Is done. Since the nonlinear optical crystal has a high conversion efficiency at a predetermined temperature, the temperature is often controlled when the nonlinear optical crystal is used.
【0003】一般に、レーザ発振器内の光学素子の温度
制御は、80℃未満の温度では、光学素子を支持した支
持体に熱的に接触しているペルチエ素子の発熱量および
吸熱量が制御されることによって行われる。一方、80
℃以上での温度制御は従来他の温度制御方法により行わ
れている。80℃以上の温度における従来技術を図1に
示す。光学素子の支持体11は例えば銅製であって、貫
通孔11aが開けられており、その貫通孔11a内には
光学素子12が挿入されている。支持体11に近設して
巻き付けられたタングステンなどの抵抗発熱体10の発
熱量が制御されることにより光学素子の温度が制御され
る。In general, when controlling the temperature of an optical element in a laser oscillator, when the temperature is lower than 80 ° C., the amount of heat generated and the amount of heat absorbed by a Peltier element that is in thermal contact with a support supporting the optical element are controlled. This is done by: On the other hand, 80
Temperature control at a temperature of not less than ° C. is conventionally performed by another temperature control method. FIG. 1 shows the prior art at a temperature of 80 ° C. or higher. The support 11 of the optical element is made of, for example, copper, and has a through hole 11a. The optical element 12 is inserted into the through hole 11a. The temperature of the optical element is controlled by controlling the amount of heat generated by the resistance heating element 10 such as tungsten wound close to the support 11.
【0004】このように80℃を境にして温度制御方法
が異なるのはペルチエ素子の構成部品の接合に80℃程
度で融解する半田材が使用されているためである。The reason why the temperature control method is different at the boundary of 80 ° C. is that a solder material that melts at about 80 ° C. is used for joining the components of the Peltier element.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】抵抗発熱体はペルチェ
素子に較べて発熱量が小さく、光学素子を昇温する場合
には時間がかかる。また抵抗発熱体自身には冷却機能が
なく、従って抵抗発熱体が温度制御に用いられる場合に
は発熱量の制御だけで温度の制御が行われるため、温度
制御性や応答性はペルチェ素子を用いた場合に較べてか
なり悪い。このため、温度制御される対象物の熱容量が
大きい場合には、所望の温度に対して大きく上下に行き
過ぎが繰り返されることが多く、所望の温度に安定する
までには長い時間が必要である。また、外乱等の影響を
受けて温度が変化した場合には、再び元の温度に戻るま
でに長い時間が必要である。さらに、光学素子を取り替
える際には装置を冷却する必要があるが、自然冷却では
温度が下がるのに時間がかかり、短時間で冷却するため
には別の機構による強制冷却が必要である。The resistance heating element generates less heat than the Peltier element, and it takes time to heat the optical element. The resistance heating element itself does not have a cooling function. Therefore, when the resistance heating element is used for temperature control, the temperature is controlled only by controlling the amount of heat generated. Considerably worse than if you had. For this reason, when the heat capacity of the object whose temperature is to be controlled is large, overshoot up and down with respect to the desired temperature is often repeated, and it takes a long time to stabilize at the desired temperature. Further, when the temperature changes due to the influence of disturbance or the like, it takes a long time to return to the original temperature again. Further, when the optical element is replaced, it is necessary to cool the device. However, in natural cooling, it takes time for the temperature to decrease, and forced cooling by another mechanism is required for cooling in a short time.
【0006】抵抗発熱体により光学素子を温度制御する
場合の温度制御性は具体的には0.5℃程度が限度であ
って制御性が低く、温度安定性も同程度である。このた
め、0.1℃程度の高い温度制御性が要求される、レー
ザ装置内に組み込まれた光学素子を抵抗発熱体で温度制
御する場合には、レーザ発振の出力や発振波長が変動す
る可能性が高い。また、抵抗発熱体を用いた温度制御装
置は、温度制御性などを高めるために必要な、大きな発
熱量を得るために、多量の抵抗発熱体を必要とするため
比較的大型であり、小型のレーザ発振器内に組み込むこ
とが難しい。When the temperature of the optical element is controlled by the resistance heating element, the temperature controllability is specifically limited to about 0.5 ° C., so that the controllability is low and the temperature stability is almost the same. Therefore, when controlling the temperature of the optical element incorporated in the laser device with a resistance heating element that requires high temperature controllability of about 0.1 ° C., the output of laser oscillation and the oscillation wavelength may fluctuate. High in nature. In addition, a temperature control device using a resistance heating element is relatively large because a large amount of resistance heating element is required in order to obtain a large amount of heat required to enhance the temperature controllability and the like, and is relatively large. Difficult to incorporate into laser oscillator.
【0007】これに対してペルチェ素子は、電流を流す
方向によって加熱と冷却の切替えが可能であり発熱量も
大きいため、ペルチェ素子を用いた温度制御装置は、所
望の温度に短時間に達することができ、温度制御性およ
び温度安定性に優れ、かつ外乱等による温度の変動に対
する応答性もよい。またペルチェ素子を用いた温度制御
装置は小型化が容易であるため狭いレーザ発振器内に設
置することができる。On the other hand, a Peltier element can switch between heating and cooling depending on the direction of current flow and generate a large amount of heat. Therefore, a temperature control device using a Peltier element can reach a desired temperature in a short time. It is excellent in temperature controllability and temperature stability, and has good responsiveness to temperature fluctuations due to disturbances and the like. Further, since the temperature control device using the Peltier element can be easily miniaturized, it can be installed in a narrow laser oscillator.
【0008】しかし上記のように、半田材を用いたペル
チェ素子では80℃以上の温度には耐えられない。本発
明は、上記事情に鑑み、光学素子の温度を高温で制御で
き、かつ温度制御性および温度安定性に優れた小型の温
度制御装置を提供すること、および出力安定性に優れた
レーザ発振器を提供することを目的とする。However, as described above, a Peltier element using a solder material cannot withstand a temperature of 80 ° C. or higher. In view of the above circumstances, the present invention provides a small-sized temperature control device that can control the temperature of an optical element at a high temperature, and has excellent temperature controllability and temperature stability, and a laser oscillator with excellent output stability. The purpose is to provide.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の第1の温度制御
装置は、光学素子が支持された支持体と、融点が200
℃を超えるロウ材で接合された複数の構成部品を有し前
記支持体の温度を制御することにより該支持体に支持さ
れた光学素子の温度を制御するペルチェ素子とを備えた
ことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a temperature control apparatus comprising: a support on which an optical element is supported;
And a Peltier element having a plurality of components joined by a brazing material having a temperature of more than 0 ° C. and controlling the temperature of the optical element supported by the support by controlling the temperature of the support. I do.
【0010】本発明の第2の温度制御装置は、光学素子
が支持される支持部を中央部に有するとともに該支持部
の両側それぞれから延在する伝熱部を有するホルダと、
前記ホルダの一方の伝熱部に固定された抵抗発熱体と、
前記ホルダの他方の伝熱部に固定されたペルチェ素子と
を備えたことを特徴とする。A second temperature control device according to the present invention includes a holder having a support portion on which an optical element is supported at a central portion and having heat transfer portions extending from both sides of the support portion.
A resistance heating element fixed to one of the heat transfer portions of the holder,
A Peltier element fixed to the other heat transfer section of the holder.
【0011】本発明の第1のレーザ発振器は、光共振器
内の光軸上に配置された光学素子と、該光学素子の温度
を制御する温度制御装置とを備えたレーザ発振器におい
て、前記温度制御装置が、前記光学素子が支持された支
持体と、融点が200℃を超えるロウ材で接合された複
数の構成部品を有し前記支持体の温度を制御することに
より該支持体に支持された光学素子の温度を制御するペ
ルチェ素子とを備えた装置であることを特徴とする。A first laser oscillator according to the present invention is a laser oscillator comprising: an optical element disposed on an optical axis in an optical resonator; and a temperature control device for controlling a temperature of the optical element. A control device is supported by the support on which the optical element is supported, and has a plurality of components joined by a brazing material having a melting point exceeding 200 ° C. and controlling the temperature of the support. And a Peltier element for controlling the temperature of the optical element.
【0012】本発明の第2のレーザ発振器は、光共振器
内の光軸上に配置された光学素子と、該光学素子の温度
を制御する温度制御装置とを備えたレーザ発振器におい
て、前記温度制御装置が、光学素子が支持される支持部
を中央部に有するとともに該支持部の両側それぞれから
延在する伝熱部を有するホルダと、前記ホルダの一方の
伝熱部に固定された抵抗発熱体と、前記ホルダの他方の
伝熱部に固定されたペルチェ素子とを備えたものである
ことを特徴とする。A second laser oscillator according to the present invention is a laser oscillator comprising: an optical element disposed on an optical axis in an optical resonator; and a temperature control device for controlling a temperature of the optical element. A control device includes a holder having a support portion at the center portion for supporting the optical element and having heat transfer portions extending from both sides of the support portion, and a resistive heat fixed to one of the heat transfer portions of the holder. And a Peltier element fixed to the other heat transfer portion of the holder.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図2は、本発明の第1の温度制御装置の一実
施形態を示した正面図(a)、および側面図(b)であ
る。銅製の支持体21には断面四角形の貫通孔21aが
開けられており、光学素子として非線形光学結晶の一種
であるLBO結晶22が挿入されている。また支持体2
1にはLBO結晶22に近接して直径1mm程度の穴2
1bが開けられていて、熱電対23が挿入されている。
さらに、支持体21には、ペルチェ素子20の一面が固
定されている。このペルチエ素子20はAuSnを主と
するロウ材により複数の半導体部品20aや伝熱板20
bが接合された構造のものである。ペルチェ素子20の
他面はレーザ装置の基板27に固定されている。なお図
2には単段のペルチェ素子が示されているが、必要に応
じて多段のペルチェ素子を用いてもよい。支持体21の
外側にはテフロン製のカバー24が取り付けられてい
る。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 2 is a front view (a) and a side view (b) showing an embodiment of the first temperature control device of the present invention. A through-hole 21a having a rectangular cross section is formed in a copper support 21, and an LBO crystal 22, which is a kind of nonlinear optical crystal, is inserted as an optical element. Support 2
1 is a hole 2 having a diameter of about 1 mm close to the LBO crystal 22;
1b is opened and the thermocouple 23 is inserted.
Further, one surface of the Peltier device 20 is fixed to the support 21. The Peltier element 20 is composed of a plurality of semiconductor components 20a and heat transfer plates 20 made of a brazing material mainly composed of AuSn.
b has a joined structure. The other surface of the Peltier device 20 is fixed to the substrate 27 of the laser device. Although a single-stage Peltier device is shown in FIG. 2, a multi-stage Peltier device may be used if necessary. A Teflon cover 24 is attached to the outside of the support 21.
【0014】ペルチエ素子20が適切な方向に通電され
ると支持体21に接触する側の面が発熱し支持体21が
加熱され、熱伝導によって支持体内部のLBO結晶22
が加熱される。熱電対23によって検出される温度のデ
ータに基づいて、ペルチェ素子20に流れる電流の量や
通電時間が制御され、あるいは通電の方向が逆転される
ことによって、LBO結晶22の温度が制御される。カ
バー24により外乱の影響が緩和されることで温度の安
定化が計られている。When the Peltier element 20 is energized in an appropriate direction, the surface in contact with the support 21 generates heat and the support 21 is heated, and the LBO crystal 22 inside the support is heated by heat conduction.
Is heated. Based on the temperature data detected by the thermocouple 23, the amount of current flowing through the Peltier element 20 and the current supply time are controlled, or the direction of the current supply is reversed, thereby controlling the temperature of the LBO crystal 22. The effect of disturbance is reduced by the cover 24 to stabilize the temperature.
【0015】支持体21の貫通孔21aに挿入されたL
BO結晶22を波長1064nmのNd:YAGレーザ
光に対して位相整合の状態にする場合には、LBO結晶
22は位相整合温度である140℃程度に加熱、制御さ
れる。この場合の温度制御性は0.01℃以下と高く、
波長1064nmのNd:YAGレーザ光25が照射さ
れることにより、LBO結晶22は波長532nmの第
2高調波26を安定して発生する。The L inserted in the through hole 21a of the support 21
In order to bring the BO crystal 22 into a phase matching state with respect to the Nd: YAG laser beam having a wavelength of 1064 nm, the LBO crystal 22 is heated and controlled to a phase matching temperature of about 140 ° C. In this case, the temperature controllability is as high as 0.01 ° C. or less,
When the Nd: YAG laser beam 25 having a wavelength of 1064 nm is irradiated, the LBO crystal 22 stably generates a second harmonic 26 having a wavelength of 532 nm.
【0016】本発明の第1の温度制御装置は、例えばA
uSnなどの200℃を越える高温まで融解しないロウ
材が用いられている近年開発され実用化されたペルチエ
素子を利用することで200℃までの加熱を可能とす
る。しかし、本発明の第1の温度制御装置で200℃以
上の温度を制御することは困難である。一方で、近年レ
ーザの使用波長帯が拡大し、また光学素子内に生じた欠
陥を熱的に除去する必要性が生じたため、200℃を越
える高い温度で光学素子を使用することが強く求められ
ている。上記の事情に応えたものが、本発明の第2の温
度制御装置である。The first temperature control device of the present invention comprises, for example, A
Heating to 200 ° C. is made possible by using a recently developed and practically used Peltier element using a brazing material such as uSn that does not melt to a high temperature exceeding 200 ° C. However, it is difficult to control the temperature of 200 ° C. or more with the first temperature control device of the present invention. On the other hand, in recent years, the wavelength band used by lasers has expanded, and it has become necessary to thermally remove defects generated in optical elements. Therefore, it is strongly required to use optical elements at a high temperature exceeding 200 ° C. ing. What has responded to the above situation is a second temperature control device of the present invention.
【0017】図3は、本発明の第2の温度制御装置の一
実施形態を示した正面図(a)、側面図(b)、および
その温度勾配を示すグラフ(c)である。銅製のホルダ
340の一方の伝熱部341に抵抗発熱体として抵抗発
熱線310が巻かれており、他方の伝熱部342にペル
チエ素子320の一面が接着されている。ペルチェ素子
320の他面はレーザ装置の基板360に固定されてい
る。なお図3には単段のペルチェ素子が示されている
が、図2に示す実施形態の場合と同様、必要に応じて多
段のペルチェ素子を用いてもよい。ホルダ340の中央
部にある支持部343には断面四角形の貫通孔343a
が開けられており、光学素子330が挿入されている。
支持部343には、光学素子330に近接して直径1m
m程度の穴343bが開けられていて、熱電対350が
挿入されている。FIG. 3 is a front view (a), a side view (b) and a graph (c) showing a temperature gradient of an embodiment of the second temperature control device of the present invention. A resistance heating wire 310 is wound as a resistance heating element around one of the heat transfer portions 341 of the copper holder 340, and one surface of the Peltier element 320 is bonded to the other heat transfer portion 342. The other surface of the Peltier element 320 is fixed to the substrate 360 of the laser device. Although a single-stage Peltier element is shown in FIG. 3, a multi-stage Peltier element may be used if necessary, as in the embodiment shown in FIG. A through-hole 343 a having a rectangular cross section is formed in
Is opened, and the optical element 330 is inserted.
The support portion 343 has a diameter of 1 m close to the optical element 330.
A hole 343b of about m is opened, and a thermocouple 350 is inserted.
【0018】抵抗発熱線310には、光学素子330近
傍の温度が例えば200℃を越えたあたりの温度にまで
上昇するように常に定まった量の電流が通電される。抵
抗発熱線310で発生した熱は伝熱部341を伝わって
支持部343に到達し、貫通孔343aに挿入された光
学素子330に達する。さらにこの熱は伝熱部342を
伝わってペルチエ素子320に到達する。抵抗発熱線3
10で発生する熱がペルチェ素子320に伝わる間に、
その熱が放射冷却等によって奪われるため、ホルダ34
0には、縦軸にホルダ340上の位置をとり横軸に温度
をとれば、図3(c)のグラフに示すような、抵抗発熱
線310の側で高くペルチェ素子320の側で低い温度
勾配が生じる。そのため、光学素子330の温度が20
0℃を越えていても、ホルダ340の形状を工夫するこ
とによりペルチエ素子320の温度はその接合材の融点
未満となるので、ペルチェ素子自身は安全である。A constant amount of current is applied to the resistance heating wire 310 so that the temperature in the vicinity of the optical element 330 rises to, for example, a temperature exceeding 200 ° C. The heat generated by the resistance heating wire 310 travels through the heat transfer section 341 and reaches the support section 343, and reaches the optical element 330 inserted into the through hole 343a. Further, this heat reaches the Peltier element 320 through the heat transfer section 342. Resistance heating wire 3
While the heat generated at 10 is transmitted to the Peltier element 320,
Since the heat is removed by radiation cooling or the like, the holder 34
When the position on the holder 340 is plotted on the vertical axis and the temperature is plotted on the horizontal axis, the temperature becomes higher on the side of the resistance heating wire 310 and lower on the side of the Peltier element 320 as shown in the graph of FIG. A gradient occurs. Therefore, the temperature of the optical element 330 becomes 20
Even if the temperature exceeds 0 ° C., the temperature of the Peltier element 320 becomes lower than the melting point of the bonding material by devising the shape of the holder 340, so that the Peltier element itself is safe.
【0019】ペルチェ素子330の融点未満の温度まで
はペルチェ素子330によるホルダ340の加熱が可能
であり、一旦加熱がすめば、抵抗発熱線310の発熱量
はペルチェ素子330まで伝熱する間に失われる分の熱
を補うだけでよいので、抵抗発熱線310を比較的少量
にでき、抵抗発熱線が使われていても装置全体を小型化
できる。The holder 340 can be heated by the Peltier element 330 up to a temperature lower than the melting point of the Peltier element 330. Once the heating is completed, the calorific value of the resistance heating wire 310 is lost while the heat is transferred to the Peltier element 330. Since it is only necessary to compensate for the heat generated, the resistance heating wire 310 can be made relatively small, and the entire apparatus can be downsized even if the resistance heating wire is used.
【0020】熱電対350により検出された温度のデー
タに基づいてペルチェ素子320の出力を制御すると温
度勾配が制御され、間接的に光学素子330の温度が制
御される。この結果ペルチエ素子の温度制御性の高さが
生かされて、0.1℃程度の高い温度制御性が得られ
る。図4は、本発明の第1のレーザ発振器の一実施形態
を示した図である。When the output of the Peltier element 320 is controlled based on the temperature data detected by the thermocouple 350, the temperature gradient is controlled, and the temperature of the optical element 330 is controlled indirectly. As a result, a high temperature controllability of about 0.1 ° C. is obtained by taking advantage of the high temperature controllability of the Peltier element. FIG. 4 is a diagram showing one embodiment of the first laser oscillator of the present invention.
【0021】レーザ発振器40はNd:YAGレーザ発
振器であって、4枚の共振用ミラー41,42,43,
44と、ミラー43および44の間にあるNd:YAG
結晶45とで構成されたいわゆるZ型共振器を有する。
ミラー41と42の間の光軸上に、図2に示す温度制御
装置48が設置されており、温度制御装置48の支持体
には非線形光学結晶の一種であるLBO結晶が挿入され
ている。The laser oscillator 40 is an Nd: YAG laser oscillator, and includes four resonance mirrors 41, 42, 43,
44 and Nd: YAG between mirrors 43 and 44
The crystal 45 has a so-called Z-type resonator.
A temperature control device 48 shown in FIG. 2 is installed on the optical axis between the mirrors 41 and 42, and an LBO crystal, which is a kind of nonlinear optical crystal, is inserted in a support of the temperature control device 48.
【0022】Nd:YAG結晶47は半導体レーザ素子
45の発振光によってレンズ46およびミラー43を介
して光励起される。Nd:YAG結晶47内で発生する
波長1064nmの基本発振光49は、温度制御装置の
支持体に挿入されたLBO結晶によって波長変換され、
波長532nmの第2高調波50が発生する。第2高調
波50は、ミラー42を通して共振器の外へ取り出され
る。LBO結晶の温度は位相整合温度である140℃程
度の温度に調節され、LBO結晶が高い温度制御性の下
で温度制御されることによって安定した出力で波長53
2nmのレーザ光が発生する。The Nd: YAG crystal 47 is optically excited by the oscillation light of the semiconductor laser element 45 via the lens 46 and the mirror 43. The fundamental oscillation light 49 having a wavelength of 1064 nm generated in the Nd: YAG crystal 47 is wavelength-converted by the LBO crystal inserted in the support of the temperature control device.
A second harmonic 50 having a wavelength of 532 nm is generated. The second harmonic 50 is taken out of the resonator through the mirror 42. The temperature of the LBO crystal is adjusted to a temperature of about 140 ° C., which is the phase matching temperature, and the temperature of the LBO crystal is controlled under high temperature controllability.
2 nm laser light is generated.
【0023】図5は、本発明の第2のレーザ発振器の一
実施形態を示した図である。レーザ発振器60はArレ
ーザ発振器であって、2枚の共振用ミラー61,62
と、それらの間に配置され、Arガスを封じ込めて放電
により励起、発光させるレーザ管63とからなる共振器
を有する。その共振器内の光軸上には図3に示す温度制
御装置64が設置されており、この温度制御装置64の
ホルダには非線形光学結晶の一種であるBBO結晶が挿
入されている。FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the second laser oscillator of the present invention. The laser oscillator 60 is an Ar laser oscillator, and includes two resonance mirrors 61 and 62.
And a laser tube 63 disposed between them and enclosing Ar gas to excite and emit light by discharge. A temperature control device 64 shown in FIG. 3 is installed on the optical axis in the resonator, and a BBO crystal, which is a kind of nonlinear optical crystal, is inserted into a holder of the temperature control device 64.
【0024】レーザ管63から発生した波長488nm
の基本発振光65が、250℃という高温の状態に温度
制御されているBBO結晶に入射されることにより、そ
のBBO結晶が波長244nmの第2高調波66を発生
する。第2高調波66は、ミラー61を通して共振器の
外へ取り出される。波長244nmの第2高調波66は
紫外光であるため、BBO結晶の内部に欠陥を生じる
が、BBO結晶が上記のような高温の状態に保持されて
いることにより、第2高調波によって生じた結晶内部の
欠陥が除去され、レーザ発振の信頼性が向上する。同時
に高い温度制御性により安定した出力で波長244nm
のレーザ光が発生する。The wavelength 488 nm generated from the laser tube 63
Is incident on a BBO crystal whose temperature is controlled to a high temperature of 250 ° C., so that the BBO crystal generates a second harmonic wave 66 having a wavelength of 244 nm. The second harmonic 66 is taken out of the resonator through the mirror 61. Since the second harmonic 66 having a wavelength of 244 nm is ultraviolet light, a defect occurs inside the BBO crystal. However, the second harmonic 66 is generated by the second harmonic because the BBO crystal is maintained at the high temperature as described above. Defects inside the crystal are removed, and the reliability of laser oscillation is improved. At the same time, stable output due to high temperature controllability and wavelength 244nm
Laser light is generated.
【0025】[0025]
【発明の効果】本発明の第1の温度制御装置によれば、
80℃以上の高温であっても光学素子の温度を小型の装
置で高い温度制御性でかつ高安定に加熱、制御すること
ができる。本発明の第2の温度制御装置によれば、20
0℃以上の高温であっても光学素子の温度を高い温度制
御性でかつ高安定に加熱、制御することができる。According to the first temperature control device of the present invention,
Even when the temperature is as high as 80 ° C. or more, the temperature of the optical element can be heated and controlled with high temperature controllability and high stability using a small device. According to the second temperature control device of the present invention, 20
Even at a high temperature of 0 ° C. or higher, the temperature of the optical element can be heated and controlled with high temperature controllability and high stability.
【0026】本発明の第1および第2のレーザ発振器に
よれば、安定したレーザ出力を得ることができる。特に
本発明の第2のレーザ発振器によれば、レーザ発振の信
頼性も向上する。According to the first and second laser oscillators of the present invention, a stable laser output can be obtained. In particular, according to the second laser oscillator of the present invention, the reliability of laser oscillation is also improved.
【図1】光学素子の温度制御方法の従来技術を示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing a conventional technique for controlling the temperature of an optical element.
【図2】本発明の第1の温度制御装置の一実施形態を示
す正面図(a)、側面図(b)である。FIG. 2 is a front view (a) and a side view (b) showing one embodiment of the first temperature control device of the present invention.
【図3】本発明の第2の温度制御装置の一実施形態を示
す正面図(a)、側面図(b)およびその温度勾配を示
すグラフ(c)である。FIG. 3 is a front view (a), a side view (b), and a graph (c) showing a temperature gradient of an embodiment of the second temperature control device of the present invention.
【図4】本発明の第1のレーザ発振器の一実施形態を示
す図である。FIG. 4 is a diagram showing one embodiment of a first laser oscillator of the present invention.
【図5】本発明の第2のレーザ発振器の一実施形態を示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing one embodiment of a second laser oscillator of the present invention.
20,320 ペルチェ素子 20a 半導体部品 20b 伝熱板 11,21 支持体 12,22,330 光学素子 310 抵抗発熱線 340 ホルダ 341,342 伝熱部 343 支持部 40,60 レーザ発振器 41,42,43,44,61,62 共振用ミラー 48,64 温度制御装置 20,320 Peltier element 20a Semiconductor component 20b Heat transfer plate 11,21 Support body 12,22,330 Optical element 310 Resistance heating wire 340 Holder 341,342 Heat transfer part 343 Support part 40,60 Laser oscillator 41,42,43, 44,61,62 Mirror for resonance 48,64 Temperature control device
Claims (2)
有するとともに該支持部の両側それぞれから延在する伝
熱部を有するホルダと、 前記ホルダの一方の伝熱部に固定された抵抗発熱体と、 前記ホルダの他方の伝熱部に固定された ペルチェ素子と
を備えたことを特徴とする温度制御装置。1. A supporting portion for supporting an optical element is provided at a center portion.
Extending from both sides of the supporting portion.
A temperature control device comprising: a holder having a heating portion; a resistance heating element fixed to one of the holders ; and a Peltier element fixed to the other heat transfer portion of the holder. .
子と、該光学素子の温度を制御する温度制御装置とを備
えたレーザ発振器において、 前記温度制御装置が、 光学素子が支持される支持部を中央部に有するとともに
該支持部の両側それぞれから延在する伝熱部を有するホ
ルダと、 前記ホルダの一方の伝熱部に固定された抵抗発熱体と、 前記ホルダの他方の伝熱部に固定されたペルチェ素子と
を備えたものであることを特徴とするレーザ発振器。 2. An optical element disposed on an optical axis in an optical resonator.
And a temperature control device for controlling the temperature of the optical element.
In the laser oscillator, the temperature control device includes a holder having a support portion in which the optical element is supported at a central portion and having heat transfer portions extending from both sides of the support portion, and a heat transfer portion of one of the holders. a resistance heating element secured to the part, the laser oscillator characterized in that with a Peltier element which is fixed to the other of the heat transfer portion of the holder.
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JP04097497A JP3153486B2 (en) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | Temperature control device for optical element and laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04097497A JP3153486B2 (en) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | Temperature control device for optical element and laser oscillator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10242546A JPH10242546A (en) | 1998-09-11 |
JP3153486B2 true JP3153486B2 (en) | 2001-04-09 |
Family
ID=12595428
Family Applications (1)
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JP04097497A Expired - Lifetime JP3153486B2 (en) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | Temperature control device for optical element and laser oscillator |
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1997
- 1997-02-25 JP JP04097497A patent/JP3153486B2/en not_active Expired - Lifetime
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