JP3750366B2 - Solid optical element mount cell - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーザ装置に用いられる固体光学素子を長期間にわたりダメージや劣化なく、一定の温度に保って用いるための固体光学素子マウントセルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
波長変換素子、レーザ活性媒質等の固体光学素子がダメージを受ける主な原因の一つとして、固体光学素子表面にゴミが付着することが挙げられる。また、固体素子によっては空気中の湿気によって劣化がおこるものもある。このような性質を持つ固体光学素子を長期にわたり、ダメージや劣化なく用いるため、固体光学素子をマウントセルの中に密封して、外界のごみや湿気を遮断した環境で用いることが一般に行われてきた。
【0003】
また、波長変換素子等の固体光学素子の中には微小な温度変化によってその光学特性が大きく変わるものがあり、そのような固体光学素子をごみや湿気から保護しつつ、一定の温度に保って使用するためには、温度調整用装置のついた固体光学素子マウントセルを用いる必要があった。
【0004】
図9は、例えば特開平6−301426号公報に示された従来のレーザ用固体光学素子マウントセルを示す構成図である。図9において、2はセルの筐体、7は固体光学素子、3は熱電冷却素子である。
【0005】
図9のように構成された固体光学素子マウントセルにおいては、固体光学素子7は筐体2とともに熱電冷却素子3上に熱的に接触しており、熱電冷却素子3によって温度コントロールされる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の固体光学素子マウントセルは上記のように構成されており、固体光学素子だけでなく、固体光学素子を含む筐体全体を熱電冷却素子の上に装着しているため、固体光学素子を温度コントロールして、所定の性能を発揮させるためには、固体光学素子だけでなく、筐体全体を温度コントロールする必要が生じる。従って、熱電冷却素子がコントロールしなければならない対象の熱容量は、必要以上に大きなものとなっていた。
【0007】
また、たとえば、レーザ共振器内部に波長変換素子を挿入し、共振器内のレーザビームを波長変換して、波長変換レーザビームを発生する波長変換レーザ装置を構成する場合に、図9に示すような従来の固体光学素子マウントセルに上記波長変換素子を密封した場合、固体光学素子マウントセルの熱容量が大きかったり、セルを構成する部品の中に熱伝導率が低い材料でできたものが含まれていた場合等には、熱電素子を用いて筐体全体の温度をコントロールしようとすると固体光学素子を含むマウントセル全体が熱平衡状態に達するまでに時間がかかるという欠点があった。
【0008】
共振器内部に挿入された波長変換素子の温度コントロールが十分でない状態でレーザ装置を運転しようとした場合、波長変換素子は所定温度範囲内に入らないと位相整合条件を満たさない場合があり、波長変換効率が低くなり、共振器内部の基本波レーザパワーを高調波レーザパワーとして消費できない。このため、一時的に共振器内部の基本波強度が非常に高い状態となり、波長変換素子等の光学素子にダメージを生じる場合があった。
【0009】
また、波長変換素子のアライメントを行う際、波長変換素子の角度を少し動かして、レーザ出力をモニタし、出力が上がった場合には位相整合条件が合う方向に波長変換素子を動かしていると判断し、同じ方向へ波長変換素子を動かし、出力が下がった場合には、位相整合条件がずれる方向に波長変換素子が動いたと判断し、逆方向に波長変換素子を動かすという操作を繰り返して、共振器と波長変換素子をアライメントするが、上記のような固体光学素子マウントセルを波長変換素子の保持に用いた場合には、波長変換素子を動かした際に、波長変換素子の熱分布が定常状態に落ち着くまでに時間がかかってしまう場合があり、作業を複雑にしていた。
【0010】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、固体光学素子を長期間にわたりダメージや劣化なく用いることができ、さらに固体光学素子の温度コントロールが精密に、かつ応答性良く行える固体光学素子マウントセルを提供することを目的とする。
【0011】
この発明の構成による固体光学素子マウントセルは、波長変換素子を筐体内に密封して温度制御を行なう固体光学素子マウントセルにおいて、上記波長変換素子の温度をコントロールする熱電冷却素子を上記筐体内に上記波長変換素子の両面に固体光学素子保持具を介して各々設け、上記熱伝冷却素子を上記波長変換素子に押し付けるように上記固体光学素子保持具にばねをとりつけたものである。
【0012】
この発明の構成による固体光学素子マウントセルは、筐体に冷媒の流路を設けたものである。
【0013】
この発明の構成による固体光学素子マウントセルは、筐体にヒータを設けたものである。
【0014】
この発明の構成による固体光学素子マウントセルは、固体光学素子保持具内の波長変換素子の近くに温度測定装置が設置されているものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1および図2はこの発明の実施の形態1による固体光学素子マウントセルの構造を示す構成図であり、図1は固体光学素子マウントセルの縦断面図、図2(a)は固体光学素子マウントセルフタ、図2(b)は固体光学素子マウントセルの横断面図である。図1、2において、1は固体光学素子マウントセルの押さえフタ、2は固体光学素子マウントセル筐体、3はペルチェ素子等を用いた熱電冷却素子、4はOリング、5はフタの押さえねじ、6は所定の波長に対して全透過となるようにコーティングを施された光学窓、7は温度コントロールを要する固体光学素子、8は銅等の熱伝導率の高い材料でできた固体光学素子保持具、9は固体光学素子保持具8の中に埋め込まれ、固体光学素子保持具8の温度をモニタするサーミスタ等の温度測定装置、12は熱電冷却素子3の廃熱側に基準温度を与える熱溜である。
【0016】
図1、2において、固体光学素子7は上下面が各々固体光学素子保持具8に接しており、固体光学素子保持具8は熱電冷却素子3にそれぞれ接している。また、熱電冷却素子3は固体光学素子マウントセル筐体2に接触している。固体光学素子7と固体光学素子保持具8との間、固体光学素子保持具8と熱電冷却素子3の間、および熱電冷却素子3と筐体2との間は、両者の接触面を光学研磨し、熱伝導性の良い接着剤等を塗って固定したり、熱伝導グリースを塗る等の両者の間の熱伝導を良くするための手段がとられている。固体光学素子マウントセル筐体2はOリング4を介して、光学窓6、およびフタ1により密封され、固体光学素子7は外界のごみや湿気から保護される。なお、図中には記されていないが、温度測定装置9、および熱電冷却素子3はセルの外部にある温度コントローラに接続されている。
【0017】
以上のように構成された固体光学素子マウントセルにおいては、以下に述べるように、固体光学素子7の温度がコントロールされる。
即ち、固体光学素子保持具8の温度は、温度測定装置9でモニタされる。固体光学素子保持具8は熱伝導性の高い材料で構成されており、温度測定装置9は固体光学素子7の近くに設置されているため、温度測定装置9でモニタされた温度の絶対値や温度の変動は、固体光学素子7の、固体光学素子保持具8に接している面の表面部とほぼ同じとみなすことができる。温度測定装置9でモニタされた温度を元に、熱電冷却素子3への電流がコントロールされ、結果として、固体光学素子7の温度がコントロールされる。また、図1、2に示した装置の筐体2は熱溜12に接するように構成されており、セル全体を室温に影響されない温度に保つことができる。さらに、図1、2に示したような、固体光学素子7の対向する両面を2つの熱電冷却素子で冷却する構成は、片面のみを冷却する構成に比べて光学素子内の温度の均一性を著しく高め、また、均一な温度に収束する時間を著しく短縮することができる。
【0018】
また、固体光学素子7として、波長変換素子やレーザ活性媒質等の角度、位置を微妙に変えて調整する必要のある光学素子を用いる場合は、図1、2に示した固体光学素子マウントセルの筐体2を角度と位置の微調節可能なゴニオメータ付きステージやホルダに装着して、角度と位置の微調整を行えるよう構成することもできる。
【0019】
なお、図1、2には固体光学素子を光学窓6を用いて密封しただけの場合について示したが、必要に応じて、セル筐体の密封度を向上させ、筐体内を真空ポンプで引いたり、窒素ガス等の不活性ガスや乾燥空気等でパージして固体光学素子を封入しても良い。
【0020】
また、図1、2には示さなかったが、固体光学素子が空気中の湿気によって劣化を起こしやすい性質を持つ場合、固体光学素子マウントセル筐体内とつながれた乾燥剤を入れた別室を設けて、筐体内を乾燥した雰囲気に保つようにしてもよい。
【0021】
また、図1、2には単に固体光学素子7が保持具8に接している状態のみを示したが、保持具と固体光学素子の一部だけが接している状況を避け、固体光学素子と保持具の接触面全体が均一に保持具に接するように、あるいは、つねに一定の圧力で保持具を固体光学素子に押し付けるように、ばねをとりつけて押さえる構造としても良い。
【0022】
図1、2のように構成された本実施の形態1の固体光学素子マウントセルにおいては、熱電冷却素子が温度コントロールをする対象が、固体光学素子と固体光学素子保持具だけであるため、従来例において示した、マウントセル全体を温度コントロールする場合に比べて、温度コントロールする対象の熱容量を小さくすることができる。
【0023】
また、マウントセル内の空気や、光学窓、Oリングといった比較的熱伝導率が低く、熱平衡状態に達するのに時間のかかる原因となるものを温度コントロールする対象から除くことができる。
その結果として、固体光学素子が熱平衡状態に達するまでに要する時間を短縮することができ、固体光学素子および、固体光学素子を含むレーザ装置全体のアライメントを容易に短時間で行うことができるようになる。
【0024】
実施の形態2.
図3および図4はこの発明の実施の形態2による固体光学素子マウントセルの構造を示す構成図であり、図3は固体光学素子マウントセルの縦断面図、図4(a)は固体光学素子マウントセルフタ、図4(b)は固体光学素子マウントセルの横断面図、図4(c)は上面図である。図3、4において、10は筐体2に設けられた所定温度に保たれた液体を流すための流路である。
【0025】
図3、4のように構成された固体光学素子マウントセルにおいては、筐体2内に、所定温度に保たれた液体を流すための流路10を設けたことにより、別の熱溜を用意して、筐体に接するよう装置を構成しなくても固体光学素子7を室温に影響されない温度に保つことができる。
【0026】
実施の形態3.
図5および図6はこの発明の実施の形態3による固体光学素子マウントセルの構造を示す構成図であり、図5は固体光学素子マウントセルの縦断面図、図6(a)は固体光学素子マウントセルフタ、図6(b)は固体光学素子マウントセルの横断面図、図6(c)は上面図である。図5、6において、11は筐体内に装着されたヒータである。
【0027】
図5、6のように構成された固体光学素子マウントセルにおいては、筐体2内に、ヒータを内蔵しているため、別の熱溜を用意して、筐体に接するよう装置を構成しなくとも固体光学素子7を室温に影響されない温度に保つことができる。
【0028】
実施の形態4.
図7および図8はこの発明の実施の形態4による固体光学素子マウントセルの構造を示す構成図であり、図7は固体光学素子マウントセルの縦断面図、図8(a)は固体光学素子マウントセルフタ、図8(b)は固体光学素子マウントセルの横断面図である。図7、8において、3、3aは熱電冷却素子である。
【0029】
図7、8のように構成された固体光学素子マウントセルにおいては、筐体2外に装着された熱電冷却素子3aと熱溜12とによって、筐体全体の温度がコントロールされ、さらに筐体内に装着された熱電冷却素子3によって固体光学素子7が温度コントロールされるため、精密な温度コントロールができる。また、1段の熱電冷却素子3を用いた場合に比べて、より熱溜12から離れた温度に固体光学素子7を保つことができる。
【0030】
なお、図7、8のように構成された固体光学素子マウントセルにおいて、筐体2にも温度測定装置を装着することによって、筐体2の温度をモニタし、それによって、筐体2の温度をコントロールするように熱電冷却素子3aへの電流をコントロールしてもよい。
【0031】
また、図7、8には2段重ねに熱電冷却素子を用い、固体光学素子を温度コントロールする場合について示したが、熱電冷却素子は3段以上、幾段用いてもよい。
【0032】
【発明の効果】
この発明の構成に係る固体光学素子マウントセルは、上記波長変換素子の温度をコントロールする熱電冷却素子を上記筐体内に上記波長変換素子の両面に固体光学素子保持具を介して各々設け、上記熱伝冷却素子を上記波長変換素子に押し付けるように上記固体光学素子保持具にばねをとりつけたので、温度コントロールする対象の熱容量を少なくすることができ、少ない熱容量の温度調整素子を用いても温度コントロールすることを可能にする。また、熱容量が少ないのに加え、熱伝導率の小さい材料を温度コントロールする対象のなかから取り除くことができるため、熱平衡状態に達するまでの時間を短くすることを可能にする。さらに、波長変換素子と保持具の接触面全体が均一に接し、つねに一定の圧力で保持具を波長変換素子に押し付けることができ、光学素子内の温度の均一性を著しく高め、また、均一な温度に収束する時間を著しく短縮することができる。
【0033】
この発明の構成に係る固体光学素子マウントセルは、マウントセルの筐体そのものに冷媒の流路を設けたので、固体光学素子を室温に影響されない一定温度に保つことが容易となる。
【0034】
この発明の構成に係る固体光学素子マウントセルは、マウントセルの筐体そのものにヒータを設けたので、固体光学素子を室温に影響されない一定温度に保つことが容易となる。
【0035】
この発明の構成に係る固体光学素子マウントセルは、固体光学素子保持具内の波長変換素子の近くに温度測定装置が設置されているので、温度測定装置でモニタされた温度の絶対値や温度の変動は、固体光学素子の固体光学素子保持具に接している面の表面部とほぼ同じとみなすことができる
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1による固体光学素子マウントセルを示す構成図である。
【図2】 本発明の実施の形態1による固体光学素子マウントセルを示す構成図である。
【図3】 本発明の実施の形態2による固体光学素子マウントセルを示す構成図である。
【図4】 本発明の実施の形態2による固体光学素子マウントセルを示す構成図である。
【図5】 本発明の実施の形態3による固体光学素子マウントセルを示す構成図である。
【図6】 本発明の実施の形態3による固体光学素子マウントセルを示す構成図である。
【図7】 本発明の実施の形態4による固体光学素子マウントセルを示す構成図である。
【図8】 本発明の実施の形態4による固体光学素子マウントセルを示す構成図である。
【図9】 従来の固体光学素子マウントセルを示す構成図である。
【符号の説明】
1 固体光学素子マウントセルフタ、2 固体光学素子マウントセル筐体、3,3a 熱電冷却素子、4 Oリング、5 フタ押さえねじ、6 光学窓、7 固体光学素子、8 固体光学素子保持具、9 温度測定装置、10 冷媒流路、11 ヒータ、12 熱溜。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solid-state optical element mount cell for using a solid-state optical element used in a laser device at a constant temperature without damage or deterioration for a long period of time.
[0002]
[Prior art]
One of the main causes of damage to solid optical elements such as wavelength conversion elements and laser active media is that dust adheres to the surface of the solid optical element. Some solid state devices are deteriorated by moisture in the air. In order to use a solid optical element having such properties for a long time without damage or deterioration, it has been generally performed in an environment in which the solid optical element is sealed in a mount cell to block outside dust and moisture. It was.
[0003]
In addition, some solid optical elements such as wavelength conversion elements change their optical characteristics greatly due to minute temperature changes, and keep such solid optical elements at a constant temperature while protecting them from dust and moisture. In order to use it, it was necessary to use a solid optical element mount cell with a temperature adjusting device.
[0004]
FIG. 9 is a block diagram showing a conventional laser solid optical element mount cell disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-301426. In FIG. 9, 2 is a cell casing, 7 is a solid optical element, and 3 is a thermoelectric cooling element.
[0005]
In the solid optical element mount cell configured as shown in FIG. 9, the solid optical element 7 is in thermal contact with the thermoelectric cooling element 3 together with the housing 2, and the temperature is controlled by the thermoelectric cooling element 3.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional solid optical element mount cell is configured as described above, and not only the solid optical element but also the entire housing including the solid optical element is mounted on the thermoelectric cooling element. In order to control and exhibit predetermined performance, it is necessary to control the temperature of not only the solid optical element but also the entire housing. Therefore, the heat capacity of the object that the thermoelectric cooling element has to control is larger than necessary.
[0007]
Further, for example, when a wavelength conversion laser device that generates a wavelength conversion laser beam by inserting a wavelength conversion element into the laser resonator and converting the wavelength of the laser beam in the resonator to form a wavelength conversion laser beam is shown in FIG. When the above wavelength conversion element is sealed in a conventional solid optical element mount cell, the solid optical element mount cell has a large heat capacity, or some of the components constituting the cell are made of a material with low thermal conductivity. In such a case, when the temperature of the entire casing is controlled using the thermoelectric element, there is a drawback that it takes time until the entire mount cell including the solid optical element reaches a thermal equilibrium state.
[0008]
When attempting to operate the laser device in a state where the temperature control of the wavelength conversion element inserted in the resonator is not sufficient, the wavelength conversion element may not satisfy the phase matching condition unless it falls within the predetermined temperature range. Conversion efficiency becomes low, and the fundamental laser power inside the resonator cannot be consumed as harmonic laser power. For this reason, the fundamental wave intensity inside the resonator temporarily becomes very high, and optical elements such as wavelength conversion elements may be damaged.
[0009]
Also, when aligning the wavelength conversion element, the angle of the wavelength conversion element is slightly moved to monitor the laser output, and if the output increases, it is determined that the wavelength conversion element is moved in a direction that matches the phase matching condition. When the wavelength conversion element is moved in the same direction and the output decreases, it is judged that the wavelength conversion element has moved in the direction in which the phase matching condition is deviated, and the operation of moving the wavelength conversion element in the opposite direction is repeated to resonate. If the solid-state optical element mount cell as described above is used to hold the wavelength conversion element, the heat distribution of the wavelength conversion element is steady when the wavelength conversion element is moved. It may take time to settle down, complicating the work.
[0010]
The present invention has been made to solve the above-described problems. The solid optical element can be used for a long time without damage or deterioration, and the temperature control of the solid optical element is precise and responsive. It is an object of the present invention to provide a solid optical element mount cell that can be performed well.
[0011]
The solid-state optical element mount cell according to the configuration of the present invention is a solid-state optical element mount cell that performs temperature control by sealing the wavelength conversion element in a casing, and a thermoelectric cooling element that controls the temperature of the wavelength conversion element is provided in the casing. Each of the wavelength conversion elements is provided on both surfaces via a solid optical element holder, and a spring is attached to the solid optical element holder so as to press the heat transfer cooling element against the wavelength conversion element.
[0012]
Solid optical element mount cell according to the inventions of the arrangement, it is provided with a refrigerant flow passage in the housing.
[0013]
The solid-state optical element mount cell according to the configuration of the present invention has a housing provided with a heater .
[0014]
In the solid optical element mount cell according to the configuration of the present invention , a temperature measurement device is installed near the wavelength conversion element in the solid optical element holder .
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
1 and 2 are configuration diagrams showing the structure of a solid-state optical element mount cell according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the solid-state optical element mount cell, and FIG. FIG. 2B is a cross-sectional view of the solid optical element mount cell. 1 and 2, 1 is a solid optical element mounting cell holding lid, 2 is a solid optical element mounting cell housing, 3 is a thermoelectric cooling element using a Peltier element, etc., 4 is an O-ring, and 5 is a pressing screw for the lid. , 6 is an optical window coated so as to be totally transmissive with respect to a predetermined wavelength, 7 is a solid optical element that requires temperature control, and 8 is a solid optical element made of a material having high thermal conductivity such as copper. A holder 9 is embedded in the solid optical element holder 8, and a temperature measuring device such as a thermistor for monitoring the temperature of the solid optical element holder 8, 12 gives a reference temperature to the waste heat side of the thermoelectric cooling element 3. It is a heat reservoir.
[0016]
1 and 2, the upper and lower surfaces of the solid optical element 7 are in contact with the solid optical element holder 8, and the solid optical element holder 8 is in contact with the thermoelectric cooling element 3. Further, the thermoelectric cooling element 3 is in contact with the solid optical element mount cell housing 2. Between the solid optical element 7 and the solid optical element holder 8, between the solid optical element holder 8 and the thermoelectric cooling element 3, and between the thermoelectric cooling element 3 and the housing 2, the contact surfaces of both are optically polished. However, measures are taken to improve heat conduction between the two, such as applying and fixing an adhesive with good heat conductivity, or applying heat conductive grease. The solid optical element mount cell housing 2 is sealed by an optical window 6 and a lid 1 through an O-ring 4, and the solid optical element 7 is protected from dust and moisture in the outside world. Although not shown in the figure, the temperature measuring device 9 and the thermoelectric cooling element 3 are connected to a temperature controller outside the cell.
[0017]
In the solid optical element mount cell configured as described above, the temperature of the solid optical element 7 is controlled as described below.
That is, the temperature of the solid optical element holder 8 is monitored by the temperature measuring device 9. Since the solid optical element holder 8 is made of a material having high thermal conductivity, and the temperature measuring device 9 is installed near the solid optical element 7, the absolute value of the temperature monitored by the temperature measuring device 9 can be obtained. The variation in temperature can be regarded as substantially the same as the surface portion of the surface of the solid optical element 7 in contact with the solid optical element holder 8. Based on the temperature monitored by the temperature measuring device 9, the current to the thermoelectric cooling element 3 is controlled, and as a result, the temperature of the solid optical element 7 is controlled. Moreover, the housing 2 of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 is configured to be in contact with the heat reservoir 12, and the entire cell can be maintained at a temperature that is not affected by the room temperature. Furthermore, as shown in FIGS. 1 and 2, the structure in which the opposite surfaces of the solid optical element 7 are cooled by two thermoelectric cooling elements has a higher temperature uniformity in the optical element than the structure in which only one surface is cooled. It can be significantly increased and the time to converge to a uniform temperature can be significantly shortened.
[0018]
When the optical element that needs to be adjusted by slightly changing the angle and position of the wavelength conversion element, the laser active medium, or the like is used as the solid optical element 7, the solid optical element mount cell shown in FIGS. The housing 2 can be mounted on a stage or holder with a goniometer capable of finely adjusting the angle and position so that the angle and position can be finely adjusted.
[0019]
1 and 2 show the case where the solid optical element is simply sealed using the optical window 6, the sealing degree of the cell casing is improved as necessary, and the inside of the casing is pulled by a vacuum pump. Alternatively, the solid optical element may be sealed by purging with an inert gas such as nitrogen gas or dry air.
[0020]
Although not shown in FIGS. 1 and 2, if the solid optical element is prone to deterioration due to moisture in the air, a separate chamber containing a desiccant connected to the inside of the solid optical element mount cell housing is provided. The inside of the housing may be kept in a dry atmosphere.
[0021]
1 and 2 show only the state in which the solid optical element 7 is in contact with the holder 8, but avoid the situation in which only the holder and a part of the solid optical element are in contact with each other. A structure may be adopted in which a spring is attached and pressed so that the entire contact surface of the holder is in contact with the holder uniformly, or so that the holder is always pressed against the solid optical element with a constant pressure.
[0022]
In the solid-state optical element mount cell according to the first embodiment configured as shown in FIGS. 1 and 2, since the thermoelectric cooling element only controls the temperature of the solid-state optical element and the solid-state optical element holder, Compared to the case where the temperature of the entire mount cell shown in the example is controlled, the heat capacity of the object to be temperature controlled can be reduced.
[0023]
Further, air that has a relatively low thermal conductivity, such as air in the mount cell, optical window, and O-ring, and causes a long time to reach a thermal equilibrium state, can be excluded from the target of temperature control.
As a result, the time required for the solid optical element to reach a thermal equilibrium state can be shortened, and the solid optical element and the entire laser device including the solid optical element can be easily aligned in a short time. Become.
[0024]
Embodiment 2. FIG.
3 and 4 are configuration diagrams showing the structure of a solid-state optical element mount cell according to Embodiment 2 of the present invention, FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the solid-state optical element mount cell, and FIG. 4A is a solid-state optical element. FIG. 4B is a cross-sectional view of the solid optical element mount cell, and FIG. 4C is a top view. In FIGS. 3 and 4, reference numeral 10 denotes a flow path provided in the housing 2 for flowing a liquid maintained at a predetermined temperature.
[0025]
In the solid-state optical element mount cell configured as shown in FIGS. 3 and 4, another heat reservoir is prepared by providing a flow path 10 for flowing a liquid maintained at a predetermined temperature in the housing 2. Thus, the solid-state optical element 7 can be maintained at a temperature that is not affected by the room temperature without configuring the device so as to be in contact with the housing.
[0026]
Embodiment 3 FIG.
5 and 6 are configuration diagrams showing the structure of a solid optical element mount cell according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the solid optical element mount cell, and FIG. 6 (a) is a solid optical element. FIG. 6B is a cross-sectional view of the solid optical element mount cell, and FIG. 6C is a top view. 5 and 6, reference numeral 11 denotes a heater mounted in the casing.
[0027]
In the solid optical element mount cell configured as shown in FIGS. 5 and 6, since the heater is built in the housing 2, a separate heat reservoir is prepared and the apparatus is configured to contact the housing. At least, the solid optical element 7 can be kept at a temperature that is not affected by the room temperature.
[0028]
Embodiment 4 FIG.
7 and 8 are configuration diagrams showing the structure of a solid-state optical element mount cell according to Embodiment 4 of the present invention, FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the solid-state optical element mount cell, and FIG. 8A is a solid-state optical element. FIG. 8B is a cross-sectional view of a solid optical element mount cell. 7 and 8, reference numerals 3 and 3a denote thermoelectric cooling elements.
[0029]
In the solid-state optical element mount cell configured as shown in FIGS. 7 and 8, the temperature of the entire casing is controlled by the thermoelectric cooling element 3 a and the heat reservoir 12 mounted outside the casing 2. Since the temperature of the solid optical element 7 is controlled by the mounted thermoelectric cooling element 3, precise temperature control can be performed. In addition, the solid optical element 7 can be kept at a temperature farther from the heat reservoir 12 than when the one-stage thermoelectric cooling element 3 is used.
[0030]
7 and 8, the temperature of the housing 2 is monitored by attaching a temperature measuring device to the housing 2 in the solid optical element mount cell configured as shown in FIGS. The current to the thermoelectric cooling element 3a may be controlled so as to control the current.
[0031]
7 and 8 show the case where the thermoelectric cooling elements are used in two stages and the temperature of the solid optical element is controlled. However, the thermoelectric cooling elements may be used in three or more stages.
[0032]
【The invention's effect】
The solid optical mount cell according to the configuration of the invention, provided each thermoelectric cooling element to control the temperature of the wavelength conversion element via a solid optical element holder on both sides of the wavelength conversion element to the housing, the heat Since the spring is attached to the solid optical element holder so that the cooling element is pressed against the wavelength conversion element, the heat capacity of the object to be temperature controlled can be reduced, and the temperature control can be performed even if a temperature adjustment element having a small heat capacity is used. Make it possible to do. In addition to having a small heat capacity, a material having a low thermal conductivity can be removed from the target to be temperature controlled, so that it is possible to shorten the time required to reach the thermal equilibrium state. Furthermore, the entire contact surface between the wavelength conversion element and the holder is in uniform contact, and the holder can always be pressed against the wavelength conversion element with a constant pressure, and the temperature uniformity in the optical element is significantly increased. The time for convergence to temperature can be significantly reduced.
[0033]
Solid optical element mount cell according to configuration of the present invention, it is provided with the flow path of the coolant in the housing itself of the mount cell, the solid-state optical element can be easily kept at a constant temperature that is not affected by ambient temperature.
[0034]
Solid optical element mount cell according to configuration of the present invention, since there is provided a heater in the housing itself of the mount cell, the solid-state optical element can be easily kept at a constant temperature that is not affected by ambient temperature.
[0035]
Solid optical element mount cell according to configuration of the invention, the temperature measuring device is installed in the vicinity of the wavelength conversion element in the solid-state optical element holder, the absolute value and temperature of which is monitored by a temperature measuring device Can be regarded as substantially the same as the surface portion of the surface of the solid optical element in contact with the solid optical element holder .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a solid-state optical element mount cell according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a solid-state optical element mount cell according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a solid-state optical element mount cell according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a solid-state optical element mount cell according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a solid-state optical element mount cell according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram showing a solid-state optical element mount cell according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram showing a solid-state optical element mount cell according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram showing a solid-state optical element mount cell according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a conventional solid optical element mount cell.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid optical element mount self data, 2 Solid optical element mount cell housing, 3, 3a Thermoelectric cooling element, 4 O-ring, 5 Lid cap screw, 6 Optical window, 7 Solid optical element, 8 Solid optical element holder, 9 Temperature measuring device, 10 refrigerant flow path, 11 heater, 12 heat reservoir.

Claims (4)

波長変換素子を筐体内に密封して温度制御を行なう固体光学素子マウントセルにおいて、上記波長変換素子の温度をコントロールする熱電冷却素子を上記筐体内に上記波長変換素子の両面に固体光学素子保持具を介して各々設け、上記熱伝冷却素子を上記波長変換素子に押し付けるように上記固体光学素子保持具にばねをとりつけたことを特徴とする固体光学素子マウントセル。In a solid optical element mount cell that controls temperature by sealing a wavelength conversion element in a casing, a thermoelectric cooling element that controls the temperature of the wavelength conversion element is provided on both sides of the wavelength conversion element in the casing. A solid optical element mount cell, wherein a spring is attached to the solid optical element holder so as to press the heat transfer cooling element against the wavelength conversion element. 筐体に冷媒の流路を設けたことを特徴とする請求項1記載の固体光学素子マウントセル。  The solid optical element mount cell according to claim 1, wherein a flow path for the refrigerant is provided in the housing. 筐体にヒータを設けたことを特徴とする請求項1記載の固体光学素子マウントセル。  The solid optical element mount cell according to claim 1, wherein a heater is provided in the housing. 固体光学素子保持具内の波長変換素子の近くに温度測定装置が設置されていることを特徴とする請求項1記載の固体光学素子マウントセル。  2. The solid optical element mount cell according to claim 1, wherein a temperature measuring device is installed near the wavelength conversion element in the solid optical element holder.
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