JPH0888428A - レーザーダイオードポンピング固体レーザー - Google Patents
レーザーダイオードポンピング固体レーザーInfo
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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- F25D19/00—Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors
- F25D19/006—Thermal coupling structure or interface
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体レーザーモジュールを取付部材に固定
し、この取付部材とベースプレートとの間に複数の温度
制御素子を介設して温調するレーザーダイオードポンピ
ング固体レーザーにおいて、温調精度を向上させる。 【構成】 複数のペルチェ素子（温度制御素子）22、23
の各々の温調面22ｂ、23ｂに対向する取付部材19の部分
を、該温調面22ｂ、23ｂと所定角度θをなす傾斜面19
ａ、19ｂとし、上記所定角度と等しい角度θをなす２つ
のくさび面24ａ、24ｂを有する伝熱ブロック24を介して
ペルチェ素子温調面22ｂと傾斜面19ａとを連結し、同様
の２つのくさび面25ａ、25ｂを有する伝熱ブロック25を
介してペルチェ素子温調面23ｂと傾斜面19ｂとを連結す
る。
し、この取付部材とベースプレートとの間に複数の温度
制御素子を介設して温調するレーザーダイオードポンピ
ング固体レーザーにおいて、温調精度を向上させる。 【構成】 複数のペルチェ素子（温度制御素子）22、23
の各々の温調面22ｂ、23ｂに対向する取付部材19の部分
を、該温調面22ｂ、23ｂと所定角度θをなす傾斜面19
ａ、19ｂとし、上記所定角度と等しい角度θをなす２つ
のくさび面24ａ、24ｂを有する伝熱ブロック24を介して
ペルチェ素子温調面22ｂと傾斜面19ａとを連結し、同様
の２つのくさび面25ａ、25ｂを有する伝熱ブロック25を
介してペルチェ素子温調面23ｂと傾斜面19ｂとを連結す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体レーザー結晶を半
導体レーザー（レーザーダイオード）によってポンピン
グするレーザーダイオードポンピング固体レーザーに関
し、特に詳細には、複数の温度制御素子を利用して温度
調節（温調）するようにしたレーザーダイオードポンピ
ング固体レーザーに関するものである。
導体レーザー（レーザーダイオード）によってポンピン
グするレーザーダイオードポンピング固体レーザーに関
し、特に詳細には、複数の温度制御素子を利用して温度
調節（温調）するようにしたレーザーダイオードポンピ
ング固体レーザーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば特開昭62-189783 号公報に示され
るように、ネオジム等の希土類が添加された固体レーザ
ー結晶を半導体レーザーによってポンピングするレーザ
ーダイオードポンピング固体レーザーが公知となってい
る。
るように、ネオジム等の希土類が添加された固体レーザ
ー結晶を半導体レーザーによってポンピングするレーザ
ーダイオードポンピング固体レーザーが公知となってい
る。
【０００３】この種のレーザーダイオードポンピング固
体レーザーにおいては、例えば特開平5-235455号公報に
示されるように、半導体レーザーの発振波長制御および
固体レーザー共振器の安定化のために、半導体レーザ
ー、固体レーザー結晶および共振器からなる固体レーザ
ーモジュールを取付部材に固定し、この取付部材にペル
チェ素子等の温度制御素子の温調面を接合して、固体レ
ーザーモジュールを所定温度に温度調節することが多
い。
体レーザーにおいては、例えば特開平5-235455号公報に
示されるように、半導体レーザーの発振波長制御および
固体レーザー共振器の安定化のために、半導体レーザ
ー、固体レーザー結晶および共振器からなる固体レーザ
ーモジュールを取付部材に固定し、この取付部材にペル
チェ素子等の温度制御素子の温調面を接合して、固体レ
ーザーモジュールを所定温度に温度調節することが多
い。
【０００４】なお通常は、温度制御素子の放熱面がベー
スプレートに固定され、このベースプレートを介して放
熱がなされる。
スプレートに固定され、このベースプレートを介して放
熱がなされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
にベースプレートとレーザーモジュール取付部材との間
に温度制御素子を介設してなる従来のレーザーダイオー
ドポンピング固体レーザーにおいては、温度制御素子が
複数用いられると温調精度が低下する、という問題が認
められている。
にベースプレートとレーザーモジュール取付部材との間
に温度制御素子を介設してなる従来のレーザーダイオー
ドポンピング固体レーザーにおいては、温度制御素子が
複数用いられると温調精度が低下する、という問題が認
められている。
【０００６】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、ベースプレートとレーザーモジュール取付部材
との間に複数の温度制御素子を介設してなるレーザーダ
イオードポンピング固体レーザーにおいて、温調精度を
高めることを目的とするものである。
であり、ベースプレートとレーザーモジュール取付部材
との間に複数の温度制御素子を介設してなるレーザーダ
イオードポンピング固体レーザーにおいて、温調精度を
高めることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によるレーザーダ
イオードポンピング固体レーザーは、請求項１に記載の
ように、前述した固体レーザー結晶、ポンピング用半導
体レーザー、および共振器を備えた固体レーザーモジュ
ールを取付部材に固定し、この取付部材とベースプレー
トとの間に、放熱面をベースプレートに固定して複数の
温度制御素子を介設したレーザーダイオードポンピング
固体レーザーにおいて、複数の温度制御素子の各々の温
調面に対向する取付部材の部分を、該温調面と所定角度
をなす傾斜面とした上で、上記所定角度と等しい角度を
なす２つのくさび面を有する複数のくさび状の伝熱ブロ
ックを、各温度制御素子と取付部材との間に配して、そ
れらの各くさび面を温度制御素子の温調面および取付部
材の傾斜面にそれぞれ接合させたことを特徴とするもの
である。
イオードポンピング固体レーザーは、請求項１に記載の
ように、前述した固体レーザー結晶、ポンピング用半導
体レーザー、および共振器を備えた固体レーザーモジュ
ールを取付部材に固定し、この取付部材とベースプレー
トとの間に、放熱面をベースプレートに固定して複数の
温度制御素子を介設したレーザーダイオードポンピング
固体レーザーにおいて、複数の温度制御素子の各々の温
調面に対向する取付部材の部分を、該温調面と所定角度
をなす傾斜面とした上で、上記所定角度と等しい角度を
なす２つのくさび面を有する複数のくさび状の伝熱ブロ
ックを、各温度制御素子と取付部材との間に配して、そ
れらの各くさび面を温度制御素子の温調面および取付部
材の傾斜面にそれぞれ接合させたことを特徴とするもの
である。
【０００８】なお、複数の伝熱ブロックの各々の２つの
くさび面を、温度制御素子の温調面および取付部材の傾
斜面に対して熱伝導性接着剤層によって接合する場合
は、これら２つの熱伝導性接着剤層の各々の厚さを、複
数の伝熱ブロック間で互いに等しくするのが望ましい。
くさび面を、温度制御素子の温調面および取付部材の傾
斜面に対して熱伝導性接着剤層によって接合する場合
は、これら２つの熱伝導性接着剤層の各々の厚さを、複
数の伝熱ブロック間で互いに等しくするのが望ましい。
【０００９】
【作用および発明の効果】本発明者の研究によると、前
述した従来のレーザーダイオードポンピング固体レーザ
ーにおいて温調精度が低下するのは、ペルチェ素子等の
温度制御素子の厚さ（放熱面と温調面との間の距離）に
固体間でバラツキがあることに起因していることが判明
した。
述した従来のレーザーダイオードポンピング固体レーザ
ーにおいて温調精度が低下するのは、ペルチェ素子等の
温度制御素子の厚さ（放熱面と温調面との間の距離）に
固体間でバラツキがあることに起因していることが判明
した。
【００１０】つまり、このような素子厚さのバラツキが
あると、そのバラツキを吸収してベースプレートに平行
に取付部材を固定するために、比較的薄い温度制御素子
に対しては比較的厚い接着剤層を介して、比較的厚い温
度制御素子に対しては比較的薄い接着剤層を介して取付
部材を固定することになる。この接着剤としては通常熱
伝導性接着剤が用いられるが、それでも熱伝導率は例え
ば銅と比べて１／１００以下とかなり低いため、厚い接
着剤層の部分で熱伝導が顕著に悪化し、それにより装置
全体で熱のバランスが悪化して温調精度が低下するもの
と考えられる。
あると、そのバラツキを吸収してベースプレートに平行
に取付部材を固定するために、比較的薄い温度制御素子
に対しては比較的厚い接着剤層を介して、比較的厚い温
度制御素子に対しては比較的薄い接着剤層を介して取付
部材を固定することになる。この接着剤としては通常熱
伝導性接着剤が用いられるが、それでも熱伝導率は例え
ば銅と比べて１／１００以下とかなり低いため、厚い接
着剤層の部分で熱伝導が顕著に悪化し、それにより装置
全体で熱のバランスが悪化して温調精度が低下するもの
と考えられる。
【００１１】以下、この点をさらに詳しく説明する。複
数の温度制御素子は、温度検出信号がフィードバックさ
れる電流によって駆動され、各温度制御素子には互いに
ほぼ等しい電流が流れるので、それぞれの吸熱量はほぼ
等しくなる。ここで、上述のように金属に比べて熱伝導
性が悪い接着剤層の厚さが大きく、かつこの厚さが温度
制御素子に対する熱流経路でバラつくと、取付部材の各
温度制御素子に接する部分で温度差が生じる。この温度
差は温度制御素子の吸熱量に対応して変化し、この吸熱
量は環境温度（ベースプレート温度）に対応して変化す
るので、環境温度が変化すると取付部材の温度分布が変
化することになって、温調精度が低下するのである。
数の温度制御素子は、温度検出信号がフィードバックさ
れる電流によって駆動され、各温度制御素子には互いに
ほぼ等しい電流が流れるので、それぞれの吸熱量はほぼ
等しくなる。ここで、上述のように金属に比べて熱伝導
性が悪い接着剤層の厚さが大きく、かつこの厚さが温度
制御素子に対する熱流経路でバラつくと、取付部材の各
温度制御素子に接する部分で温度差が生じる。この温度
差は温度制御素子の吸熱量に対応して変化し、この吸熱
量は環境温度（ベースプレート温度）に対応して変化す
るので、環境温度が変化すると取付部材の温度分布が変
化することになって、温調精度が低下するのである。
【００１２】それに対して本発明のレーザーダイオード
ポンピング固体レーザーにおいては、取付部材に形成し
た傾斜面と温度制御素子の温調面との間にくさび状の伝
熱ブロックを配して、それにより取付部材と温度制御素
子とを連結するようにしているので、温度制御素子の厚
さのバラツキは伝熱ブロックの挿入位置によって吸収さ
れる。
ポンピング固体レーザーにおいては、取付部材に形成し
た傾斜面と温度制御素子の温調面との間にくさび状の伝
熱ブロックを配して、それにより取付部材と温度制御素
子とを連結するようにしているので、温度制御素子の厚
さのバラツキは伝熱ブロックの挿入位置によって吸収さ
れる。
【００１３】すなわち、温度制御素子の厚さがどのよう
になっていても、とにかく伝熱ブロックの両くさび面が
温度制御素子の温調面および取付部材の傾斜面に接合す
る位置まで該伝熱ブロックを前方（くさびの尖鋭端方
向）に挿入すれば、温度制御素子が薄くてその温調面が
取付部材の傾斜面から大きく離れているほど伝熱ブロッ
クがより前方まで挿入されて、取付部材が伝熱ブロック
を介して温度制御素子と連結することになる。
になっていても、とにかく伝熱ブロックの両くさび面が
温度制御素子の温調面および取付部材の傾斜面に接合す
る位置まで該伝熱ブロックを前方（くさびの尖鋭端方
向）に挿入すれば、温度制御素子が薄くてその温調面が
取付部材の傾斜面から大きく離れているほど伝熱ブロッ
クがより前方まで挿入されて、取付部材が伝熱ブロック
を介して温度制御素子と連結することになる。
【００１４】したがって本発明のレーザーダイオードポ
ンピング固体レーザーにおいては、温度制御素子の厚さ
のバラツキ吸収のために接着剤層を厚くするような必要
が無く、温度制御素子と取付部材との間で良好な熱伝導
状態が得られ、高い温調精度が実現される。
ンピング固体レーザーにおいては、温度制御素子の厚さ
のバラツキ吸収のために接着剤層を厚くするような必要
が無く、温度制御素子と取付部材との間で良好な熱伝導
状態が得られ、高い温調精度が実現される。
【００１５】また、前述したように各伝熱ブロックの２
つのくさび面と温度制御素子の温調面、取付部材の傾斜
面とをそれぞれ熱伝導性接着剤層によって接合する場
合、２つの熱伝導性接着剤層の各々の厚さを複数の伝熱
ブロック間で互いに等しくしておけば、伝熱ブロックを
介した温度制御素子と取付部材との間の熱伝導特性が、
複数の伝熱ブロック相互間で互いに等しくなる。そうで
あれば装置全体の熱のバランスが良くなり、特に高い温
調精度が実現される。
つのくさび面と温度制御素子の温調面、取付部材の傾斜
面とをそれぞれ熱伝導性接着剤層によって接合する場
合、２つの熱伝導性接着剤層の各々の厚さを複数の伝熱
ブロック間で互いに等しくしておけば、伝熱ブロックを
介した温度制御素子と取付部材との間の熱伝導特性が、
複数の伝熱ブロック相互間で互いに等しくなる。そうで
あれば装置全体の熱のバランスが良くなり、特に高い温
調精度が実現される。
【００１６】なお温度制御素子の温調面および取付部材
の傾斜面と、伝熱ブロックの各くさび面とは、上記のよ
うに熱伝導性接着剤層によって接合する他、くさび面を
利用した伝熱ブロックの嵌合等によって接合してもよ
い。
の傾斜面と、伝熱ブロックの各くさび面とは、上記のよ
うに熱伝導性接着剤層によって接合する他、くさび面を
利用した伝熱ブロックの嵌合等によって接合してもよ
い。
【００１７】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１８】図１と図２は、本発明の第１実施例による
レーザーダイオードポンピング固体レーザーを示すもの
である。このレーザーダイオードポンピング固体レーザ
ーは、ポンピング光としてのレーザービーム１０を発す
る半導体レーザー12と、発散光である上記レーザービー
ム10を集光する屈折率分布型ロッドレンズ13と、ネオジ
ウム（Ｎｄ）がドーピングされた固体レーザー結晶であ
るＮｄ：ＹＶＯ4 結晶15と、このＮｄ：ＹＶＯ4 結晶15
の前方側（図中右方側）に配された共振器ミラー16と、
共振器ミラー16およびＮｄ：ＹＶＯ4 結晶15の間に配さ
れた光波長変換素子としてのＫＴＰ結晶17とからなる固
体レーザーモジュールを有する。
レーザーダイオードポンピング固体レーザーを示すもの
である。このレーザーダイオードポンピング固体レーザ
ーは、ポンピング光としてのレーザービーム１０を発す
る半導体レーザー12と、発散光である上記レーザービー
ム10を集光する屈折率分布型ロッドレンズ13と、ネオジ
ウム（Ｎｄ）がドーピングされた固体レーザー結晶であ
るＮｄ：ＹＶＯ4 結晶15と、このＮｄ：ＹＶＯ4 結晶15
の前方側（図中右方側）に配された共振器ミラー16と、
共振器ミラー16およびＮｄ：ＹＶＯ4 結晶15の間に配さ
れた光波長変換素子としてのＫＴＰ結晶17とからなる固
体レーザーモジュールを有する。
【００１９】なお、上記半導体レーザー12およびロッド
レンズ13はホルダ５に保持され、Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶15
およびＫＴＰ結晶17はホルダ６に保持され、共振器ミラ
ー16はホルダ７に保持されている。これらのホルダ５、
６および７は熱伝導率の高い例えば銅からなり、取付部
材19の上面に固定されている。この取付部材19も熱伝導
率の高い例えば銅から形成されている。
レンズ13はホルダ５に保持され、Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶15
およびＫＴＰ結晶17はホルダ６に保持され、共振器ミラ
ー16はホルダ７に保持されている。これらのホルダ５、
６および７は熱伝導率の高い例えば銅からなり、取付部
材19の上面に固定されている。この取付部材19も熱伝導
率の高い例えば銅から形成されている。
【００２０】半導体レーザー12としては、波長λ1 ＝80
9 ｎｍのレーザービーム10を発するものが用いられてい
る。Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶15は、上記レーザービーム10に
よってネオジウムイオンが励起されることにより、波長
λ2 ＝1064ｎｍのレーザービーム11を発する。
9 ｎｍのレーザービーム10を発するものが用いられてい
る。Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶15は、上記レーザービーム10に
よってネオジウムイオンが励起されることにより、波長
λ2 ＝1064ｎｍのレーザービーム11を発する。
【００２１】Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶15の光入射側の表面15
ａには、波長1064ｎｍのレーザービーム11は良好に反射
させ（反射率99.9％以上）、波長809 ｎｍのポンピング
用レーザービーム10は良好に透過させる（透過率99％以
上）コーティングが施されている。一方共振器ミラー16
の内面16ａは球面の一部をなす形状とされ、その表面に
は、波長1064ｎｍのレーザービーム11は良好に反射さ
せ、そして後述する波長532 ｎｍの第２高調波14は良好
に透過させるコーティングが施されている。
ａには、波長1064ｎｍのレーザービーム11は良好に反射
させ（反射率99.9％以上）、波長809 ｎｍのポンピング
用レーザービーム10は良好に透過させる（透過率99％以
上）コーティングが施されている。一方共振器ミラー16
の内面16ａは球面の一部をなす形状とされ、その表面に
は、波長1064ｎｍのレーザービーム11は良好に反射さ
せ、そして後述する波長532 ｎｍの第２高調波14は良好
に透過させるコーティングが施されている。
【００２２】したがって波長1064ｎｍのレーザービーム
11は、上記の各面15ａ、16ａ間に閉じ込められて、レー
ザー発振を引き起こす。このレーザービーム11はＫＴＰ
結晶17に入射して、波長λ3 ＝532 ｎｍの第２高調波14
に波長変換される。なおＫＴＰ結晶17の両端面には、レ
ーザービーム11および第２高調波14をともに良好に透過
させるコーティングが施されている。
11は、上記の各面15ａ、16ａ間に閉じ込められて、レー
ザー発振を引き起こす。このレーザービーム11はＫＴＰ
結晶17に入射して、波長λ3 ＝532 ｎｍの第２高調波14
に波長変換される。なおＫＴＰ結晶17の両端面には、レ
ーザービーム11および第２高調波14をともに良好に透過
させるコーティングが施されている。
【００２３】次に、レーザーモジュールの温調に関わる
構成について説明する。前記取付部材19の下面中央部に
は、断熱性の高いセラミックからなる１本の連結部材20
の一端が固定され、この連結部材20の他端は、熱伝導率
の高い例えば銅からなるベースプレート21に固定されて
いる。このようにして取付部材19と間隔を置いて対向配
置されたベースプレート21の上には、２つのペルチェ素
子22、23が配されている。温度制御素子としてのこれら
のペルチェ素子22、23は、その放熱面22ａ、23ａがベー
スプレート21に接合され、反対側の温調面22ｂ、23ｂは
取付部材19の下面に対向している。なお図２の平面図で
は、レーザーモジュール部分を省いてある。
構成について説明する。前記取付部材19の下面中央部に
は、断熱性の高いセラミックからなる１本の連結部材20
の一端が固定され、この連結部材20の他端は、熱伝導率
の高い例えば銅からなるベースプレート21に固定されて
いる。このようにして取付部材19と間隔を置いて対向配
置されたベースプレート21の上には、２つのペルチェ素
子22、23が配されている。温度制御素子としてのこれら
のペルチェ素子22、23は、その放熱面22ａ、23ａがベー
スプレート21に接合され、反対側の温調面22ｂ、23ｂは
取付部材19の下面に対向している。なお図２の平面図で
は、レーザーモジュール部分を省いてある。
【００２４】取付部材19の下面の、上記温調面22ｂ、23
ｂに対向する部分は、それぞれ該温調面22ｂ、23ｂと所
定角度θをなす傾斜面19ａ、19ｂとされている。そして
この取付部材19とペルチェ素子22および23との間には、
それぞれ熱伝導率の高い例えば銅からなるくさび状の伝
熱ブロック24、25が挿入される。伝熱ブロック24は上記
所定角度θと等しい角度θをなす２つのくさび面24ａ、
24ｂを有し、他方の伝熱ブロック25も同様に上記所定角
度θと等しい角度θをなす２つのくさび面25ａ、25ｂを
有している。
ｂに対向する部分は、それぞれ該温調面22ｂ、23ｂと所
定角度θをなす傾斜面19ａ、19ｂとされている。そして
この取付部材19とペルチェ素子22および23との間には、
それぞれ熱伝導率の高い例えば銅からなるくさび状の伝
熱ブロック24、25が挿入される。伝熱ブロック24は上記
所定角度θと等しい角度θをなす２つのくさび面24ａ、
24ｂを有し、他方の伝熱ブロック25も同様に上記所定角
度θと等しい角度θをなす２つのくさび面25ａ、25ｂを
有している。
【００２５】伝熱ブロック24は、そのくさび面24ａ、24
ｂ上にそれぞれ薄い熱伝導性接着剤層26、27を形成した
後、図示のように尖鋭端側から取付部材19とペルチェ素
子22との間に挿入される。この挿入が阻止されるところ
まで十分に伝熱ブロック24を押し込むと、その一方のく
さび面24ａは熱伝導性接着剤層26により取付部材19の傾
斜面19ａと、他方のくさび面24ｂは熱伝導性接着剤層27
によりペルチェ素子22の温調面22ｂと接合される。この
ようにしてペルチェ素子22と取付部材19とは、伝熱ブロ
ック24を介して、熱伝導が良い状態に連結される。もう
１つのペルチェ素子23と取付部材19も、同様に熱伝導性
接着剤層28、29を用いて、伝熱ブロック25を介して連結
される。
ｂ上にそれぞれ薄い熱伝導性接着剤層26、27を形成した
後、図示のように尖鋭端側から取付部材19とペルチェ素
子22との間に挿入される。この挿入が阻止されるところ
まで十分に伝熱ブロック24を押し込むと、その一方のく
さび面24ａは熱伝導性接着剤層26により取付部材19の傾
斜面19ａと、他方のくさび面24ｂは熱伝導性接着剤層27
によりペルチェ素子22の温調面22ｂと接合される。この
ようにしてペルチェ素子22と取付部材19とは、伝熱ブロ
ック24を介して、熱伝導が良い状態に連結される。もう
１つのペルチェ素子23と取付部材19も、同様に熱伝導性
接着剤層28、29を用いて、伝熱ブロック25を介して連結
される。
【００２６】ペルチェ素子22、23は図示しない駆動制御
回路により、温度センサ30が検出する共振器内部温度が
一定となるように駆動される。こうして共振器部分が温
度調節されることにより、温度変化のために共振器長さ
が変動してしまうことが防止される。また、この共振器
と近い位置に配された半導体レーザー12の温度も一定に
保たれ、その縦モードが一定に維持される。
回路により、温度センサ30が検出する共振器内部温度が
一定となるように駆動される。こうして共振器部分が温
度調節されることにより、温度変化のために共振器長さ
が変動してしまうことが防止される。また、この共振器
と近い位置に配された半導体レーザー12の温度も一定に
保たれ、その縦モードが一定に維持される。
【００２７】上記の構成においては、ペルチェ素子22と
23に厚さ（高さ）の差があっても、それは伝熱ブロック
24、25の挿入位置によって吸収される。つまり、例えば
ペルチェ素子22がペルチェ素子23よりも薄いとすれば、
伝熱ブロック24は伝熱ブロック25と比べてより内方（連
結部材20側）まで挿入されて、くさび面24ａ、24ｂの間
の距離がより大きい部分が取付部材19とペルチェ素子22
との間に位置するからである。
23に厚さ（高さ）の差があっても、それは伝熱ブロック
24、25の挿入位置によって吸収される。つまり、例えば
ペルチェ素子22がペルチェ素子23よりも薄いとすれば、
伝熱ブロック24は伝熱ブロック25と比べてより内方（連
結部材20側）まで挿入されて、くさび面24ａ、24ｂの間
の距離がより大きい部分が取付部材19とペルチェ素子22
との間に位置するからである。
【００２８】したがってこのレーザーダイオードポンピ
ング固体レーザーにおいては、ペルチェ素子22と23の厚
さの差に拘らず、それらと取付部材19との間で常に良好
な熱伝導状態が得られ、該取付部材19の温度分布が変化
することがなくなって、高い温調精度が実現される。
ング固体レーザーにおいては、ペルチェ素子22と23の厚
さの差に拘らず、それらと取付部材19との間で常に良好
な熱伝導状態が得られ、該取付部材19の温度分布が変化
することがなくなって、高い温調精度が実現される。
【００２９】また、熱伝導性接着剤層26と28の厚さを互
いに等しくし、熱伝導性接着剤層27と29の厚さを互いに
等しくしておけば、ペルチェ素子22と取付部材19との間
の熱伝導特性と、ペルチェ素子23と取付部材19との間の
熱伝導特性とが互いに等しくなる。そうであれば装置全
体の熱のバランスが良くなり、特に高い温調精度が実現
される。
いに等しくし、熱伝導性接着剤層27と29の厚さを互いに
等しくしておけば、ペルチェ素子22と取付部材19との間
の熱伝導特性と、ペルチェ素子23と取付部材19との間の
熱伝導特性とが互いに等しくなる。そうであれば装置全
体の熱のバランスが良くなり、特に高い温調精度が実現
される。
【００３０】次に、図３を参照して、本発明の第２実施
例について説明する。なおこの図３において、第１実施
例中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらにつ
いての重複した説明は省略する（以下、同様）。
例について説明する。なおこの図３において、第１実施
例中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらにつ
いての重複した説明は省略する（以下、同様）。
【００３１】この第２実施例においては、第１実施例で
設けられた連結部材20が省かれている。この場合は、ペ
ルチェ素子22、23上にそれぞれ伝熱ブロック24、25が固
定され、それらの上に取付部材19が接合される。
設けられた連結部材20が省かれている。この場合は、ペ
ルチェ素子22、23上にそれぞれ伝熱ブロック24、25が固
定され、それらの上に取付部材19が接合される。
【００３２】この構造においてペルチェ素子22、23の厚
さに差があっても、取付部材19の位置を図中左右方向に
調整する（つまり相対的に、取付部材19に対するペルチ
ェ素子22、23の挿入位置を調整する）ことにより、上記
厚さの差を吸収して、取付部材19をベースプレート21に
対して平行に配設することができる。
さに差があっても、取付部材19の位置を図中左右方向に
調整する（つまり相対的に、取付部材19に対するペルチ
ェ素子22、23の挿入位置を調整する）ことにより、上記
厚さの差を吸収して、取付部材19をベースプレート21に
対して平行に配設することができる。
【００３３】そしてこの場合も、ペルチェ素子22と23の
厚さに拘らず、それらと取付部材19との間で常に良好な
熱伝導状態が得られ、高い温調精度が実現される。
厚さに拘らず、それらと取付部材19との間で常に良好な
熱伝導状態が得られ、高い温調精度が実現される。
【００３４】次に図４を参照して、本発明の第３実施例
について説明する。この図４は、本発明の第３実施例の
レーザーダイオードポンピング固体レーザーを、そのビ
ーム出射方向から見た状態を示す正面図である。本実施
例においては、左右両側面にそれぞれ傾斜面40ａ、40ｂ
を有する取付部材40が用いられる一方、断面コ字状のベ
ースプレート41が用いられている。そしてこのベースプ
レート41の左右の縦壁部の内面に、それぞれペルチェ素
子22、23が固定されている。
について説明する。この図４は、本発明の第３実施例の
レーザーダイオードポンピング固体レーザーを、そのビ
ーム出射方向から見た状態を示す正面図である。本実施
例においては、左右両側面にそれぞれ傾斜面40ａ、40ｂ
を有する取付部材40が用いられる一方、断面コ字状のベ
ースプレート41が用いられている。そしてこのベースプ
レート41の左右の縦壁部の内面に、それぞれペルチェ素
子22、23が固定されている。
【００３５】このようにして、ペルチェ素子22、23の各
温調面22ｂ、23ｂは取付部材40の傾斜面40ａ、40ｂに対
向する状態となり、ペルチェ素子22の温調面22ｂが伝熱
ブロック24を介して傾斜面40ａに、またペルチェ素子23
の温調面23ｂが伝熱ブロック25を介して傾斜面40ｂにそ
れぞれ連結される。
温調面22ｂ、23ｂは取付部材40の傾斜面40ａ、40ｂに対
向する状態となり、ペルチェ素子22の温調面22ｂが伝熱
ブロック24を介して傾斜面40ａに、またペルチェ素子23
の温調面23ｂが伝熱ブロック25を介して傾斜面40ｂにそ
れぞれ連結される。
【００３６】この構造においてペルチェ素子22、23の厚
さに差があっても、その差は伝熱ブロック24、25の挿入
位置（上下方向位置）によって吸収され、ペルチェ素子
22、23がそれぞれ伝熱ブロック24、25を介して、熱伝導
が良い状態で取付部材40に連結される。したがってこの
場合も、ペルチェ素子22と23の厚さに拘らず、それらと
取付部材19との間で常に良好な熱伝導状態が得られ、高
い温調精度が実現される。
さに差があっても、その差は伝熱ブロック24、25の挿入
位置（上下方向位置）によって吸収され、ペルチェ素子
22、23がそれぞれ伝熱ブロック24、25を介して、熱伝導
が良い状態で取付部材40に連結される。したがってこの
場合も、ペルチェ素子22と23の厚さに拘らず、それらと
取付部材19との間で常に良好な熱伝導状態が得られ、高
い温調精度が実現される。
【００３７】なお、伝熱ブロック24、25は勿論前述した
ような熱伝導性接着剤層によってペルチェ素子22、23お
よび取付部材40に固定することができるが、この場合は
特に、くさび面を利用した嵌合によって固定することも
可能である。この嵌合による固定構造は、第１実施例に
おいても適用可能である。
ような熱伝導性接着剤層によってペルチェ素子22、23お
よび取付部材40に固定することができるが、この場合は
特に、くさび面を利用した嵌合によって固定することも
可能である。この嵌合による固定構造は、第１実施例に
おいても適用可能である。
【００３８】また以上説明した実施例においては、固体
レーザー結晶としてＮｄ：ＹＶＯ4結晶15が、そして光
波長変換素子としてＫＴＰ結晶17が用いられているが、
本発明はそれ以外の固体レーザー結晶や光波長変換素子
を用いるレーザーダイオードポンピング固体レーザーに
対しても同様に適用可能であることは勿論である。
レーザー結晶としてＮｄ：ＹＶＯ4結晶15が、そして光
波長変換素子としてＫＴＰ結晶17が用いられているが、
本発明はそれ以外の固体レーザー結晶や光波長変換素子
を用いるレーザーダイオードポンピング固体レーザーに
対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【００３９】また本発明は、固体レーザー発振ビームを
第２高調波に波長変換するもののみならず、その他、波
長変換は行なわないレーザーダイオードポンピング固体
レーザーや、固体レーザー発振ビームを１つの基本波と
して和周波を得るレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーや、さらには、上記発振ビームの第３高調波を発
生させるようにしたレーザーダイオードポンピング固体
レーザー等にも適用可能である。
第２高調波に波長変換するもののみならず、その他、波
長変換は行なわないレーザーダイオードポンピング固体
レーザーや、固体レーザー発振ビームを１つの基本波と
して和周波を得るレーザーダイオードポンピング固体レ
ーザーや、さらには、上記発振ビームの第３高調波を発
生させるようにしたレーザーダイオードポンピング固体
レーザー等にも適用可能である。
【図１】本発明の第１実施例装置を示す側面図
【図２】上記第１実施例装置の平面図
【図３】本発明の第２実施例装置の側面図
【図４】本発明の第３実施例装置の正面図
５、６、７ ホルダ 10 レーザービーム（ポンピング光） 11 レーザービーム（固体レーザービーム） 12 半導体レーザー 13 ロッドレンズ 14 第２高調波 15 Ｎｄ：ＹＶＯ4 結晶 16 共振器ミラー 17 ＫＴＰ結晶 19、40 取付部材 19ａ、19ｂ、40ａ、40ｂ 取付部材の傾斜面 20 連結部材 21、41 ベースプレート 22、23 ペルチェ素子 22ａ、23ａ ペルチェ素子の放熱面 22ｂ、23ｂ ペルチェ素子の温調面 24、25 伝熱ブロック 24ａ、24ｂ、25ａ、25ｂ 伝熱ブロックのくさび面 26、27、28、29 熱伝導性接着剤層 30 温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/094 Ｈ０１Ｓ 3/094 Ｓ
Claims (2)
- 【請求項１】 ネオジウム等の希土類が添加された固体
レーザー結晶、この固体レーザー結晶をポンピングする
半導体レーザー、および共振器を備えた固体レーザーモ
ジュールと、 ベースプレートと、 このベースプレートに放熱面が固定された複数の温度制
御素子と、 前記固体レーザーモジュールを固定し、前記温度制御素
子の各々の温調面に対向する部分が該温調面と所定角度
をなす傾斜面とされた取付部材と、 前記所定角度と等しい角度をなす２つのくさび面を有
し、これらのくさび面が前記温度制御素子の各々の温調
面および前記取付部材の傾斜面にそれぞれ接合された複
数の伝熱ブロックとからなるレーザーダイオードポンピ
ング固体レーザー。 - 【請求項２】 前記複数の伝熱ブロックの各々の２つの
くさび面が、温度制御素子の温調面および前記取付部材
の傾斜面に対して熱伝導性接着剤層によって接合され、 これら２つの熱伝導性接着剤層の各々の厚さが、複数の
伝熱ブロック間で互いに等しくされていることを特徴と
する請求項１記載のレーザーダイオードポンピング固体
レーザー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22506994A JPH0888428A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22506994A JPH0888428A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0888428A true JPH0888428A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=16823551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22506994A Withdrawn JPH0888428A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | レーザーダイオードポンピング固体レーザー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0888428A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6341139B1 (en) | 1998-04-28 | 2002-01-22 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Semiconductor-laser-pumped solid state laser |
| EP1411602A1 (en) * | 2001-07-24 | 2004-04-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical semiconductor module and method of producing the same |
| JP2009054838A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Japan Science & Technology Agency | 固体レーザーモジュール |
-
1994
- 1994-09-20 JP JP22506994A patent/JPH0888428A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6341139B1 (en) | 1998-04-28 | 2002-01-22 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Semiconductor-laser-pumped solid state laser |
| EP1411602A1 (en) * | 2001-07-24 | 2004-04-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical semiconductor module and method of producing the same |
| EP1411602A4 (en) * | 2001-07-24 | 2005-02-23 | Sumitomo Electric Industries | OPTICAL SEMICONDUCTOR MODULE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| JP2009054838A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Japan Science & Technology Agency | 固体レーザーモジュール |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011120 |