JPS5821388A - 赤外線レ−ザ素子の発振波長制御方法 - Google Patents
赤外線レ−ザ素子の発振波長制御方法Info
- Publication number
- JPS5821388A JPS5821388A JP56118902A JP11890281A JPS5821388A JP S5821388 A JPS5821388 A JP S5821388A JP 56118902 A JP56118902 A JP 56118902A JP 11890281 A JP11890281 A JP 11890281A JP S5821388 A JPS5821388 A JP S5821388A
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- JP
- Japan
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- laser element
- cooling
- infrared laser
- temperature
- controlling
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/024—Arrangements for thermal management
- H01S5/02407—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
- H01S5/02423—Liquid cooling, e.g. a liquid cools a mount of the laser
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は赤外線レーザ素子の発振波長の制御方法に関す
るものである。
るものである。
鉛を含む化合物半導体例えば鉛−錫−テルル（Ｐｂｌ−
ｚＳｎｚＴｅ）や鉛−硫黄−セレン（ＰｂＳ１−ｘｓｅ
ｘ）等の化合物半導体はそのエネルギーギャップが狭い
ので赤外線レーザ素子の材料として用いられている。
ｚＳｎｚＴｅ）や鉛−硫黄−セレン（ＰｂＳ１−ｘｓｅ
ｘ）等の化合物半導体はそのエネルギーギャップが狭い
ので赤外線レーザ素子の材料として用いられている。
このような赤外線レーザ素子は常温よりはる力λに低温
度の通常液体窒素の沸点（？ ？”Ｋ ）近傍の温度ま
で冷却しないと良好表動作をしないので通常液体窒素を
冷媒として前記レーザ素子を冷却して動作させている、 ところで前記レーザ素子の発振波長は前記レーザ素子を
冷却する温度に依存する。例えば冷却温度が？？”Ｋの
とき発振波長が７．０μｍのテＩＶｋ’化錫鉛（Ｐｂ５
ｎＴｅ ）レーザは、冷却温度が５０°にのとき発振波
長は′１．４μｍ１冷却温度が８０＠にのとき発振波長
は′１．６μｍである。一方、従来このよう々レーザ素
子の冷却方法としては、例えば内管と外管よりなる二重
管の真空容器の内管内に液体窒素などの冷媒を充填し、
該内管の先端に設置した銅（０１１）の冷却用部材にレ
ーザ素子を設置することで該レーザ素子を冷却する方法
や、ｉた高圧のヘリウムガスの断熱膨張を利用して冷却
する方法もあるが、前者は液体窒素の沸点（？ ？＠Ｋ
）以下にはレーザ素子を冷却する仁とが困難で、また
後者の場合は、ヘリウムガスが高価でありまた該ヘリウ
ムガスを用いる冷却装置が大形となり、？？＠に付近の
温度では、長時間温度を一定に保つのが困難である等実
用的でない。
度の通常液体窒素の沸点（？ ？”Ｋ ）近傍の温度ま
で冷却しないと良好表動作をしないので通常液体窒素を
冷媒として前記レーザ素子を冷却して動作させている、 ところで前記レーザ素子の発振波長は前記レーザ素子を
冷却する温度に依存する。例えば冷却温度が？？”Ｋの
とき発振波長が７．０μｍのテＩＶｋ’化錫鉛（Ｐｂ５
ｎＴｅ ）レーザは、冷却温度が５０°にのとき発振波
長は′１．４μｍ１冷却温度が８０＠にのとき発振波長
は′１．６μｍである。一方、従来このよう々レーザ素
子の冷却方法としては、例えば内管と外管よりなる二重
管の真空容器の内管内に液体窒素などの冷媒を充填し、
該内管の先端に設置した銅（０１１）の冷却用部材にレ
ーザ素子を設置することで該レーザ素子を冷却する方法
や、ｉた高圧のヘリウムガスの断熱膨張を利用して冷却
する方法もあるが、前者は液体窒素の沸点（？ ？＠Ｋ
）以下にはレーザ素子を冷却する仁とが困難で、また
後者の場合は、ヘリウムガスが高価でありまた該ヘリウ
ムガスを用いる冷却装置が大形となり、？？＠に付近の
温度では、長時間温度を一定に保つのが困難である等実
用的でない。
本発明は上述した欠点を除去し、レーザ素子の発振波長
を容易に制御しうるよう々冷却方法の提供を目的とする
ものである。
を容易に制御しうるよう々冷却方法の提供を目的とする
ものである。
かかる目的を達成するための赤外線レーザ素子の発振波
長の制御方法は、内管と外管よりなる二重管構造の冷却
容器内に液状の冷媒を充填し、前記冷媒に接触するよう
に赤外線レーザ素子を冷却する冷却用部材を配設し、該
冷却部材と赤外線レーザ素子の間に電子冷却素子を設け
、該電子冷却素子に通電する電流値を制御することで前
記赤外線レーザ素子の温度を冷媒の温度近傍で可変制御
することで該レーザ素子の発振波長を制御することを特
徴とするものである。
長の制御方法は、内管と外管よりなる二重管構造の冷却
容器内に液状の冷媒を充填し、前記冷媒に接触するよう
に赤外線レーザ素子を冷却する冷却用部材を配設し、該
冷却部材と赤外線レーザ素子の間に電子冷却素子を設け
、該電子冷却素子に通電する電流値を制御することで前
記赤外線レーザ素子の温度を冷媒の温度近傍で可変制御
することで該レーザ素子の発振波長を制御することを特
徴とするものである。
以下図面を用いな；８ら″本発明の一実施例につき詳細
に説明する。
に説明する。
図は本発明のレーザ素子の発振波長の制御方法を実施す
るためのレーザ素子の冷却機構を示すものである。
るためのレーザ素子の冷却機構を示すものである。
図示するようにガラスよシなる内管１と外管２との空間
部は真空になるようにフランｓ）８を用いて気密構造に
保たれている。更に内管の内部には液体窒素４が充填さ
れ、該内管の先端部に設けられている銅製の冷却部材５
を冷却している。一方冷却部材５の先端部にはべｐチェ
効果を利用した電子冷却素子６がインジウム半田等を用
いて固着されており、その端部には銅製のス門ム７にマ
ウントされた赤外線レーザ素子８が設けられている。
部は真空になるようにフランｓ）８を用いて気密構造に
保たれている。更に内管の内部には液体窒素４が充填さ
れ、該内管の先端部に設けられている銅製の冷却部材５
を冷却している。一方冷却部材５の先端部にはべｐチェ
効果を利用した電子冷却素子６がインジウム半田等を用
いて固着されており、その端部には銅製のス門ム７にマ
ウントされた赤外線レーザ素子８が設けられている。
一方接レーザ素子からは該素子を動作させるためのリー
ド線９．ｌＯが取シ出され内管を形成するガラス中に埋
めこまれている端子ピン１１．Ｉｇと接続されている。
ド線９．ｌＯが取シ出され内管を形成するガラス中に埋
めこまれている端子ピン１１．Ｉｇと接続されている。
更に図示していないが電子冷却素子を動作させる導線も
やはり内管を形成するガラス中に埋めこまれている端子
ピンと接続されている。
やはり内管を形成するガラス中に埋めこまれている端子
ピンと接続されている。
更に前記レーザ素子８の側面の対向位置に弗化バリウム
やゲルマニウム等よりなる赤外線を透過する透過窓１８
が設けられている。
やゲルマニウム等よりなる赤外線を透過する透過窓１８
が設けられている。
このような赤外線レーザ素子を動作させる場合、内管内
に液体窒素を充填した状頓で導線９．１０間に電圧を印
加してレーザ素子を動作させる。また電子冷却素子６に
通電して冷却動作を開始させる。液体窒素４は冷却部材
５および電子冷却素子６０発熱側６ｂから熱を吸収して
最初は盛んに気化するがこれらを窒素の沸点近くまで冷
却すると、その後は周囲から輻射または伝導によシ入っ
てくる熱を吸収するだけとなり穏やかな気化状態に変る
。
に液体窒素を充填した状頓で導線９．１０間に電圧を印
加してレーザ素子を動作させる。また電子冷却素子６に
通電して冷却動作を開始させる。液体窒素４は冷却部材
５および電子冷却素子６０発熱側６ｂから熱を吸収して
最初は盛んに気化するがこれらを窒素の沸点近くまで冷
却すると、その後は周囲から輻射または伝導によシ入っ
てくる熱を吸収するだけとなり穏やかな気化状態に変る
。
気化した窒素は液体窒素４の上面にたまり更に上部の開
放部を通って放散する。
放部を通って放散する。
これにより冷却部材５および電子冷却素子発熱側６ｂは
液体窒素の沸点（７７’Ｋ）まで下がり、電子冷却素子
の吸熱側６ａおよび赤外線レーザ素子８の温度は更に数
１０’低温となる。このレーザ素子の温度は電子冷却素
子６に流す電流の値を変えることにより調節できる。そ
して温度検知用にサーミスタ等を赤外線レーザ素子８お
よび電子冷却素子の吸熱側６ａに配設しておき、このサ
ーミスタの温度検出信号によシミ予冷却素子への通電電
流値を調節することで、赤外線レーザ素子８の温度を一
定に制御することが可能となる。
液体窒素の沸点（７７’Ｋ）まで下がり、電子冷却素子
の吸熱側６ａおよび赤外線レーザ素子８の温度は更に数
１０’低温となる。このレーザ素子の温度は電子冷却素
子６に流す電流の値を変えることにより調節できる。そ
して温度検知用にサーミスタ等を赤外線レーザ素子８お
よび電子冷却素子の吸熱側６ａに配設しておき、このサ
ーミスタの温度検出信号によシミ予冷却素子への通電電
流値を調節することで、赤外線レーザ素子８の温度を一
定に制御することが可能となる。
また前記した実施例とは逆に電子冷却素子の発熱側６ｂ
を赤外線レーザ素子８偶にまた電子冷却素子の吸熱側６
ａを冷却部材６側にして電子冷却素子を動作すれば前記
赤・外線レーザ素子が液体窒素の沸点（７７’Ｋ）より
も多少高い温度で冷却可能となる。
を赤外線レーザ素子８偶にまた電子冷却素子の吸熱側６
ａを冷却部材６側にして電子冷却素子を動作すれば前記
赤・外線レーザ素子が液体窒素の沸点（７７’Ｋ）より
も多少高い温度で冷却可能となる。
以上述べたように本発明の方法によれば簡単な方法で所
望の発振波長でレーザ素子が発振できるように該レーザ
素子の冷却温度を冷媒の近傍の温度に設定できることに
なり、このような方法を用いることで赤外線レーザ素子
の発振が所望の波長で安定して行い得るようになる利点
を生じる。
望の発振波長でレーザ素子が発振できるように該レーザ
素子の冷却温度を冷媒の近傍の温度に設定できることに
なり、このような方法を用いることで赤外線レーザ素子
の発振が所望の波長で安定して行い得るようになる利点
を生じる。
図は本発明の赤外線レーザ素子の発振波長の制御方法の
一実施例である。 図においてｌは内管、２は外管、８はフランジ、鴇は液
体窒素、５は冷却部材、６は電子冷却素子、テ ロａは吸熱側、６ｂは発熱側、７はスジム、８はレーザ
素子、９．ｌＯはリード線、１１． ｌＢは端子ピン、
１８は透過窓を示す。
一実施例である。 図においてｌは内管、２は外管、８はフランジ、鴇は液
体窒素、５は冷却部材、６は電子冷却素子、テ ロａは吸熱側、６ｂは発熱側、７はスジム、８はレーザ
素子、９．ｌＯはリード線、１１． ｌＢは端子ピン、
１８は透過窓を示す。
Claims (1)
- 内管と外管よシなる二重管構造の躇却容器内に液状の冷
媒を充填し、前記冷媒に接触するように赤外線レーザ表
子を冷却する冷却用部材を配設し、該冷却部材と赤外線
レーザ素子の間に電子冷却素子を設け、該電子冷却素子
に通電する電流値を制御することで前記赤外線レーザ素
子の温度を冷媒の温度近傍で可変制御することにより該
レーザ素子の発振波長を制御することを特徴とする赤外
線レーザ素子の発振波長制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56118902A JPS5821388A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 赤外線レ−ザ素子の発振波長制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56118902A JPS5821388A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 赤外線レ−ザ素子の発振波長制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5821388A true JPS5821388A (ja) | 1983-02-08 |
Family
ID=14747991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56118902A Pending JPS5821388A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 赤外線レ−ザ素子の発振波長制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821388A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62163280A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-07-20 | 松下電工株式会社 | マグネツト式プラグ |
| EP0482546A2 (de) * | 1990-10-20 | 1992-04-29 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. | Kühlvorrichtung für optische und/oder elektronische Elemente |
| US5182587A (en) * | 1988-11-18 | 1993-01-26 | Murai Co., Ltd. | Eyeglass frame having antirotation connection |
| DE19625748A1 (de) * | 1996-06-27 | 1998-01-02 | Inst Luft Kaeltetech Gem Gmbh | Vorrichtung zur Kühlung elektronischer Bauteile, vorzugsweise Sensoren |
-
1981
- 1981-07-28 JP JP56118902A patent/JPS5821388A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62163280A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-07-20 | 松下電工株式会社 | マグネツト式プラグ |
| US5182587A (en) * | 1988-11-18 | 1993-01-26 | Murai Co., Ltd. | Eyeglass frame having antirotation connection |
| EP0482546A2 (de) * | 1990-10-20 | 1992-04-29 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. | Kühlvorrichtung für optische und/oder elektronische Elemente |
| DE19625748A1 (de) * | 1996-06-27 | 1998-01-02 | Inst Luft Kaeltetech Gem Gmbh | Vorrichtung zur Kühlung elektronischer Bauteile, vorzugsweise Sensoren |
| DE19625748C2 (de) * | 1996-06-27 | 1999-09-02 | Inst Luft Kaeltetech Gem Gmbh | Vorrichtung zur Kühlung elektronischer Bauteile, vorzugsweise Sensoren |
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