SI24642A - Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent - Google Patents

Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent Download PDF

Info

Publication number
SI24642A
SI24642A SI201400054A SI201400054A SI24642A SI 24642 A SI24642 A SI 24642A SI 201400054 A SI201400054 A SI 201400054A SI 201400054 A SI201400054 A SI 201400054A SI 24642 A SI24642 A SI 24642A
Authority
SI
Slovenia
Prior art keywords
carrier
thermally
optical component
optical
temperature stabilization
Prior art date
Application number
SI201400054A
Other languages
English (en)
Inventor
Janko Nose
Igor Gruden
Aleš Dolžan
Rudi Dolgan
Andrej VreÄŤko
Original Assignee
Optotek D.O.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Optotek D.O.O. filed Critical Optotek D.O.O.
Priority to SI201400054A priority Critical patent/SI24642A/sl
Priority to PCT/SI2015/000005 priority patent/WO2015122854A2/en
Priority to EP15718637.0A priority patent/EP3105628B1/en
Priority to SI201530979T priority patent/SI3105628T1/sl
Publication of SI24642A publication Critical patent/SI24642A/sl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/008Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/04Arrangements for thermal management
    • H01S3/042Arrangements for thermal management for solid state lasers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/04Arrangements for thermal management
    • H01S3/0405Conductive cooling, e.g. by heat sinks or thermo-electric elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/0602Crystal lasers or glass lasers
    • H01S3/0606Crystal lasers or glass lasers with polygonal cross-section, e.g. slab, prism

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

Predmet izuma se nanaša na optoelektronske laserske naprave, bolj natančno na nosilec za namestitev optičnih komponent s poudarkom na temperaturni stabilizaciji ter justaži le-teh. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent je značilen po tem, da jez zmanjšanjem volumna termično aktivnega dela nosilca ter umestitvijo toplotno prevodnih srajčk, ki obdajata optični element, dosežena hitrejša temperaturna odzivnost opto-mehanskega sklopa, kot tudi zagotavljanje enakomernega odvajanja oziromadovajanja toplote iz celotne površine stranskih ploskev optične komponente; da je lahko termično aktivni del držala razklopljen od termično neaktivnega dela nosilca bodisi s točkovnimi oziroma linijskimi dotiki, bodisi je lahko termično aktivni del iz toplotno dobro prevodnega materiala, termično neaktivni del držala pa iz toplotno slabo prevodnega materiala; da je lahko nosilec zgrajen iz enega samega dela, kar omogoča dodatno poenostavitev za primer optičnih komponent v obliki valja, pri katerih mehanskinosilec iz enega samega dela opravlja tudi funkcijo toplotno prevodnih srajčk.

Description

Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent
Predmet izuma se nanaša na optoelektronske laserske naprave, bolj natančno na nosilec za namestitev optičnih komponent s poudarkom na temperaturni stabilizaciji ter justaži le-teh.
Tehnični problem, ki ga pričujoči izum rešuje, je, kako zagotoviti izboljšano odzivnost temperaturne stabilizacije optičnih komponent, kako poenostaviti njihovo justažo in poleg tega zagotoviti miniaturizacijo in cenovno optimizacijo opto-mehanskega sklopa ter se hkrati izogniti prekomernim oziroma neenakomernim toplotnim obremenitvam optičnih komponent.
Stabilnost optičnih komponent optoelektronskih naprav je zaradi fizikalnih lastnosti in zaradi pogostega in hitrega spreminjanja toplote njihove okolice šibka točka laserskih naprav. Toplotne spremembe lahko sprožijo termo-optične efekte, kot tudi termomehanske premike, ki imajo za posledico generiranje mehanskih napetosti v materialu. Pomembno je, da se ohrani optični element pri ustrezni delovni temperaturi, da se zagotovi izboljšana časovna odzivnost temperaturne stabilizacije, da se zmanjša s toploto povzročene premike in da se izogne toplotnim obremenitvam, medtem ko se ohranja stabilno mehansko lokacijo.
Primer močno toplotno obremenjenih optičnih komponent v trdninskih laserskih izvorih predstavljata laserska palčka in kristal za frekvenčno podvojevanje. V tovrstnih optičnih komponentah se del energije črpanja pretvori v toploto, ki se prenaša na mehanski nosilec optične komponente. Za preprečitev termo-mehanskih napetosti je potrebno zagotoviti enakomerno odvajanje toplote iz celotne površine stranskih ploskev optične komponente. Dodatno je pomembna tudi dobra temperaturna odzivnost opto-mehanskega sklopa, ki se lahko doseže z miniaturizacijo volumna celotnega mehanskega nosilca.
V specifičnem primeru temperaturne stabilizacije optičnih komponent, pri katerih ni velikih termičnih obremenitev in pri katerih je za optimalno delovanje pomembna zgolj stabilna temperatura, zadostuje že gretje optičnega elementa na fiksno temperaturo. Tipičen primer takšne aplikacije predstavlja temperaturna stabilizacija kristalov za frekvenčno podvojevanje v sistemih za selektivno lasersko trabekuloplastiko. V tem primeru je potrebno za zagotovitev stabilnega frekvenčnega podvojevanja stabilizirati zgolj temperaturo okolice. To je cenovno najlažje izvesti na osnovi gretja kristala na fiksno temperaturo, ki mora biti večja od operativnega območja temperaturnega delovanja končnega sistema. V tem primeru je enakomerno dovajanje toplote kristalu pomembno z vidika dobre časovne odzivnosti temperaturne stabilizacije in z vidika zagotavljanja enakomernega prečnega temperaturnega profila optične komponente.
V ameriški patentni prijavi številka 2004/0165625 je opisana rešitev, pri kateri se za držanje zgornjega V bloka uporablja vzmet, ki zmanjša nevarnost poškodbe optičnega elementa zaradi temperaturnih raztezkov. Glavna pomanjkljivost rešitve je izguba toplotnega stika med držalnim delom in nosilcem, v primeru ko termično raztezanje odrine zgornji V blok.
V patentni prijavi US2008/0247431 je tehnična rešitev izvedena na osnovi dveh vzmeti, ki omogočata drsenje držalnega dela, pri čemer se dve ploskvi dotikata temperiranega dela, dve ploskvi pa sta termično posredno povezani. Glavni pomanjkljivosti rešitve sta velika temperaturna vztrajnost in s tem počasnejša časovna odzivnost držala, ki je osnovan na vsaj treh mehanskih blokih in nefleksibilnost rešitve, ki ne omogoča termične stabilizacije optičnih komponent s strani pritrditvenih kladic. Rešitev poleg tega omogoča zgolj vpetje optičnih elementov pravokotnega preseka.
Ker z znanimi rešitvami ni docela rešen problem zahtevane odzivnosti toplotne stabilnosti nosilca optičnega elementa, je s pričujočim izumom na osnovi zmanjšanja volumna mehanike nosilca optičnih komponent izboljšana temperaturna stabilizacija optične komponente.
Bistvo nosilca za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent je v tem, da je z zmanjšanjem volumna termično aktivnega dela nosilca ter umestitvijo toplotno prevodnih srajčk, ki obdajata optični element, dosežena hitrejša temperaturna odzivnost opto-mehanskega sklopa, kot tudi zagotavljanje enakomernega odvajanja oziroma dovajanja toplote iz celotne površine stranskih ploskev optične komponente.
Dodatno je lahko termično aktivni del držala razklopljen od termično aktivnega dela nosilca bodisi s točkovnimi oziroma linijskimi dotiki, bodisi je lahko termično aktivni del iz toplotno dobro prevodnega materiala, termično neaktivni del držala pa iz toplotno slabo prevodnega materiala.
Poenostavitev opisanega nosilca za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent predstavlja rešitev, pri kateri je držalo optične komponente zgrajeno iz enega samega dela. Dodatna poenostavitev nosilca za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent je omogočena v primeru optičnih komponent v obliki valja, pri katerih mehanski nosilec iz enega samega dela opravlja tudi funkcijo toplotno prevodnih srajčk.
Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po izumu bo v nadaljevanju podrobneje opisan s pomočjo slik, ki prikazujejo:
Slika 1a - nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po izumu
Slika 1b - nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po varianti I
Slika 1c - nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po varianti II
Slika 1d - nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po varianti III
Slika 2 - eksplozijska slika nosilca za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po varianti, ki jo prikazuje slika 1a Slika 3 - grelni element za stabilizacijo optičnih komponent Slika 4a - stranski ris nosilca za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent Slika 4b - nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent Slika 4c - detajl B
Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent ima optični element a1 po večjem delu oboda obdan s toplotno prevodnima srajčkama a2 in a3 in je nameščen v pravokotno vdolbino držala a4, ki ga zapira pritisni del nosilca a5 z grelnim elementom a6. Držalo a4 je iz toplotno slabo prevodnega materiala, pritisni del a5 nosilca pa je iz toplotno dobro prevodnega materiala. Z a7 je zajet termično aktivni del nosilca, ki je razklopljen od termično neaktivnega dela, kar omogoča zmanjšanje volumna termično aktivnega dela nosilca in na ta način izboljšanje časovne odzivnosti celotnega sklopa za temperaturno stabilizacijo optične komponente.
Srajčki a2 in a3 sta temperaturno regulirani preko grelno/hladilnega elementa a6 na zgornjem pritisnem delu a5. Prevajanje toplote v primeru, da se optični element a1 ogreva, prikazujejo puščice na sliki 1a. Srajčki a2 in a3 sta oblikovani tako, da se na eni strani prilagajata obliki optičnega elementa a1, na drugi pa pritisnega dela a5 in držala a4 s kroglicami a8. Med srajčkama a2 in a3 in optičnim elementom a1 ali med srajčkama a2 in a3 in pritisnim delom a5 je lahko umeščena indijeva folija, ki zagotovi enakomernejšo porazdelitev tlaka na optični element in poveča kontaktno površino med optičnim elementom in toplotno prevodnima srajčkama oziroma med srajčkama in pritisnim delom a5. Toplota se prenaša preko prevodnih srajčk a2 in a3, ki enakomerno ogrevata optični element na vseh štirih obodnih ploskvah. Toplotno aktivni del a7 je na sliki 1a očrtan s črtkano črto ter zajema optični element a1, srajčki a2 in a3, pritisni del a5 ter grelno/hladilni element a6. Poenostavitev rešitve je mogoča na način, da med držalo in srajčke ni umeščenih točkovnih oziroma linijskih kontaktov, pri čemer delno razklopitev med termično neaktivnim in aktivnim delom nosilca omogoča držalo iz slabo prevodnega materiala. Ta rešitev je prednostno primerna za aplikacije povezane s temperaturno stabilizacijo optičnih komponent, pri katerih ni velikih termičnih obremenitev. Primer takšne aplikacije je temperaturna stabilizacija kristalov za frekvenčno podvojevanje v sistemu za selektivno lasersko trabekuloplastiko. Zaradi majhnega termičnega obremenjevanja optične komponente je pri tej rešitvi mogoča tudi izvedba, pri kateri je lahko tudi držalo iz dobro prevodnega materiala, s čimer se sicer zmanjša temperaturna odzivnost optomehanskega sklopa.
Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po varianti I ima optični element b1 po večjem delu oboda obdan s toplotno prevodnima srajčkama b2 in b3 in je nameščen v pravokotno vdolbino držala b5 z grelno/hladilnim elementom b6, ki ga zapira pritisni del nosilca b4. Držalo b5 je iz toplotno dobro prevodnega materiala, pritisni del b4 pa je iz toplotno slabo prevodnega materiala. Z b7 je zajet termično aktivni del nosilca, ki je razklopljen od termično neaktivnega dela. Ta rešitev je primerna tudi v primeru, da gre za sklop za termično stabilizacijo močneje obremenjenih optičnih komponent, kot je to v primeru temperaturne stabilizacije laserske palčke v laserskem resonatorju. Toplotno aktivni del je na sliki 1b očrtan s črtkano črto ter zajema optični element b1, srajčki b2 in b3, držalo b5 in grelno/hladilni element b6. Ta rešitev omogoča vgradnjo večjih oziroma težjih grelno/hladilnih sistemov.
Optični element a1 je po večjem delu oboda obdan s toplotno prevodnima srajčkama a2 in a3 s tipično debelino 1mm, kar zagotavlja enakomeren prenos toplote. Razklop med termično aktivnim delom a7 in termično neaktivnim delom, omogoča fizično manjši termično aktivni del nosilca, kar posledično izboljša časovno odzivnost celotnega nosilca. Enako velja za optični element b1. Zmanjšanje prenosa toplote na termično neaktiven del nosilca se doseže z vgradnjo točkovnih oziroma linijskih stikov, ki jih prikazuje detajl na sliki 4c. Za točkovni stik se lahko uporabljajo kroglice kot je prikazano na sliki 2, za linijski dotik pa valjčki. Porazdelitev toplote v optični komponenti je boljša, če je mehanika termično aktivnega dela, na katerega je pritrjena temperaturna regulacija, iz toplotno dobro prevodnega materiala, nasprotni del termično neaktivnega dela pa iz toplotno slabo prevodnega materiala npr. iz kombinacije baker/nerjavno jeklo, kar lahko delno nadomesti tudi funkcijo točkovnih oziroma linijskih dotikov. Dodatno je lahko med srajčkama in optičnim elementom ter med srajčkama in toplotno dobro prevodnim delom sklopa umeščena mehka, toplotno dobro prevodna folija, npr. indijeva folija, ki se pod obremenitvijo deformira in zagotovi enakomernejšo porazdelitev tlačne obremenitve ter hkrati poveča kontaktno površino za prenos toplote. Za primer obeh rešitev 1a in 1b je ustrezna sila vpetja optične komponente zagotovljena preko vijakov 4.9 in vzmeti 4.10.
Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po varianti II ima pravokotno oblikovan optični element c1 po večjem delu oboda obdan s toplotno prevodnima srajčkama c2 in c3 in je nameščen v valjasto vdolbino nosilnega dela nosilca c4, ki je oblikovan tako, da je v sredini valjasta odprtina, med spodnjim delom nosilca c4' in zgornjim delom nosilca c4 pa je reža c4'. Pravokotno skozi del nosilca c4', del nosilca c4 in grelni element c5 je izvrtina, v katero je nameščen vijak c7 z vzmetno podložko c6, ki stiska skupaj del nosilca c4', del nosilca c4 in grelni element c5. Nosilec c4 je iz toplotno dobro prevodnega materiala. V primeru vgradnje večjih grelno hladilnih elementov se lahko ti dodajo na spodnji strani nosilca c4, kar omogoča vgradnjo ustreznega ponora toplote.
Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po varianti III ima valjasto oblikovan optični element d1, ki je nameščen v vdolbino nosilca d2 iz toplotno dobro prevodnega materiala, ki je oblikovan tako, da je v sredini valjasta odprtina, med spodnjim delom nosilca d2' in zgornjim delom nosilca d2 pa ima režo d2'. Pravokotno skozi del nosilca d2', del nosilca d2 in grelni element d4 je izvrtina, v katero je nameščen vijak d3 z vzmetno podložko d5, ki stiska skupaj del nosilca d2', del nosilca d2 in grelni element d4. Vzmetne podložke d5 so uporabljene za zagotovitev možnosti raztezanja optičnih komponent pri termičnem obremenjevanju in za zagotovitev nadzorovanega obremenjevanja optične komponente med postopkom montaže. Optični element d1 je z ohlapnim ujemom vgrajen v elastično držalo nosilca d2 iz toplotno dobro prevodnega materiala. S privijanjem vijaka d3 se preko vzmeti elastično držalo nosilca d2 deformira in preko indijeve folije stisne optični element. Na ta način sta zagotovljeni tako stabilna mehanska pozicija optične komponente, kot tudi dober termični stik po obodu, ki še vedno dovoljuje temperaturno raztezanje komponente. V primeru vgradnje večjih grelno hladilnih elementov se lahko ti dodajo na spodnji strani nosilca d2, kar omogoča vgradnjo ustreznega ponora toplote.
Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po varianti II ima samo termično aktiven del in dve toplotno prevodni srajčki, kar pomeni, da zaradi poenostavljene konstrukcijske rešitve ni več potrebe po termično neaktivnem delu nosilca in posledično tudi vgradnji točkovnih oziroma linijskih dotikov. V primeru valjastih optičnih komponent se celotna rešitev še dodatno poenostavi z izvedbo rešitve držala iz enega samega kosa po varianti III, pri kateri zaradi konstrukcijske rešitve ni več potrebe niti po termično neaktivnem bloku, niti po dodatnih toplotno prevodnih srajčkah, kar prikazuje slika 1d. Osnovni del nosilca je iz toplotno dobro prevodnega materiala in je narejen tako, da je optični element vgrajen v valjasto odprtino, ki omogoča elastično namestitev. Optični element d1 se vstavi v nosilec d2 in se nato stisne s pomočjo vijaka. Zaradi elastične, lahko tudi še plastične deformacije, držalo objame optični element, ga tako fiksira in zagotovi enakomeren toplotni prevod po obodu. Med držalo in optično komponento se lahko doda tanko, mehko, toplotno dobro prevodno folijo.
Za primere rešitev iz slik 1a, 1 b, 1c in 1d je mogoča dodatna optimizacija toplotnega prevajanja in izboljšanja časovne odzivnosti sistema za potrebe gretja optične komponente na fiksno temperaturo s pomočjo grelnega elementa, ki ga prikazuje slika 3. Grelci 3.2 in temperaturni senzor 3.3 so prispajkani na toplotno dobro prevodno tiskanino 3.1. S tem tiskanina 3.1 navzven deluje kot samoregulirni grelec majhnih dimenzij z enakomerno porazdeljeno temperaturo, ki poleg tega omogoča enostavno mehansko vgradnjo.
Izvedbe, ki jih prikazujejo slike 1 a, 1 c in 1 d so še posebej primerne za rešitve, pri katerih je potrebna justaža mehanskega sklopa oziroma njegova miniaturizacija. Vse rešitve omogočajo, da je grelno/hladilni element vgrajen na pritisni del sklopa, držalo pa se ne dotika preostale mehanske konstrukcije, kar omogoča enostavno izvedbo justaže celotnega sklopa, ki je termično ločen od preostale mehanske konstrukcije. Justaža sklopa je v nadaljevanju prikazana na primeru rešitve iz slike 1a.
V nadaljevanju je na primeru iz slike 1a opisano vpetje nosilca optičnih komponent, ki ga je mogoče aplicirati na vse predstavljene variante nosilcev. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent prikazujejo slike 4a, 4b in 4c. Na ohišje 4.11 je nameščeno držalo 4.3, ki ima vdolbino za vijak 4.12 s podložko 4.13. V trikotno vdolbino držala 4.3 in na toplotno prevodni srajčki 4.2 je nameščen optični element 4.1.
Grelec 4.4 je z vijakoma 4.8 privit na pritisni del nosilca 4.5. Ta je v stiku s toplotno prevodnima srajčkama 4.2, ki preko indijeve folije 4.7 ogrevata optični element 4.1. Ustrezna sila vpetja je zagotovljena preko vijakov 4.9 in vzmeti 4.10. Termično aktivni del, ki zajema optični element 4.1, toplotno prevodni srajčki 4.2, grelec 4.4, pritisni del 4.5 in folijo 4.7 je izoliran napram ostali mehaniki preko kroglic 4.6, ki so v točkovnem stiku s srajčkama 4.2 ter z držalom 4.3. Držalo 4.3 je preko vijaka 4.12 in krožnikaste vzmeti 4.13 pritrjen na ohišje 4.11. Os vijaka 4.12 predstavlja os justaže, vzmet 4.13 izniči zračnost v smeri osi vijaka 4.12, toplotna izolacija držala srajčk napram ohišju je izvedena s točkovnimi oziroma z linijskimi kontakti 4.6. Zasuk okrog osi vijaka 4.12 se naredi z justirnima vijakoma 4.14, ki sta pravokotna na vijak 4.12. Justiranje poteka s sočasnim privijanjem enega in odvijanjem drugega vijaka. Ko je sistem najustiran, se oba justirna vijaka privije do mere, da je zračnost mehanike izničena.
Za toplotno izoliranje toplotno aktivnega dela je uporabljena kombinacija točkovnih dotikov kot prikazuje slika 4c, ter toplotno slabo prevodnega materiala držala 4.3. Držalo 4.3 je preko točkovnih kontaktov 4.6 še dodatno toplotno izolirano napram ohišju 4.11. Pritisna sila, s katero se stiska optični element 4.1, je definirana z deformacijo pritisnih vzmeti 4.10.
Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent omogoča njegovo vgradnjo v napravo in izvedbo njene justaže s pomočjo treh vijakov.
Tehnična rešitev nosilca za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po izumu zagotavlja izboljšano časovno odzivnost in fleksibilnost rešitve. Izboljšana časovna odzivnost rešitve je zagotovljena z zmanjšanjem volumna mehanskih komponent. Fleksibilnost rešitve pa se prednostno kaže v možnosti njene uporabe za različne geometrije optičnih komponent, v miniaturizaciji sklopa, v možnosti vgradnje miniaturiziranih grelcev in v možnosti enostavne izvedbe justiranja celotnega sklopa.

Claims (16)

1. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent, značilen po tem, da je z zmanjšanjem volumna termično aktivnega dela nosilca ter umestitvijo toplotno prevodnih srajčk, ki obdajata optični element, dosežena hitrejša temperaturna odzivnost opto-mehanskega sklopa, kot tudi zagotavljanje enakomernega odvajanja oziroma dovajanja toplote iz celotne površine stranskih ploskev optične komponente.
2. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po zahtevku 1, značilen po tem, da je razklop termično aktivnega in neaktivnega dela nosilca izveden z umestitvijo točkovnih oziroma linijskih dotikov.
3. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po zahtevku 1, značilen po tem, da je držalo iz toplotno slabo prevodnega materiala, pritisni del nosilca pa iz toplotno dobro prevodnega materiala.
4. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po zahtevku 1, značilen po tem, da je držalo iz toplotno dobro prevodnega materiala, pritisni del nosilca pa iz toplotno slabo prevodnega materiala.
5. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po zahtevkih 1, 2 in 3, značilen po tem, da je optični element (a1) po večjem delu oboda obdan s toplotno prevodnima srajčkama (a2 in a3) in je nameščen v pravokotno vdolbino držala (a4), ki ga zapira pritisni del nosilca (a5) z grelno/hladilnim elementom (a6); da sta toplotno prevodni srajčki (a2 in a3) temperaturno regulirani preko grelno/hladilnega elementa (a6) na zgornjem pritisnem delu (a5), da sta toplotno prevodni srajčki (a2 in a3) oblikovani tako, da se na eni strani prilagajata obliki optičnega elementa (a1), na drugi pa pritisnem delu (a5) in držalu (a4).
6. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po zahtevkih 1, 2 in 4, značilen po tem, da je optični element (b1) po večjem delu oboda obdan s toplotno prevodnima srajčkama (b2 in b3) in je nameščen v pravokotno vdolbino držala (b5) z grelno/hladilnim elementom (b6), ki ga zapira pritisni del nosilca (b4).
7. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po kateremkoli od prejšnjih zahtevkov, značilen po tem, da je ustrezna sila vpetja optične komponente zagotovljena preko vijakov (4.9) in vzmeti (4.10).
8. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po zahtevku 1, značilen po tem, da je pravokotno oblikovan optični element (c1) po večjem delu oboda obdan s toplotno prevodnima srajčkama (c2 in c3) in je nameščen v valjasto vdolbino nosilnega dela nosilca (c4), ki je oblikovan tako, da je v sredini valjasta odprtina, med spodnjim delom nosilca (c4') in zgornjim delom nosilca (c4) pa je reža (c4'); da je pravokotno skozi del nosilca (c4'), del nosilca (c4) in grelno/hladilni element (c5) izvrtina, v katero je nameščen vijak (c7) z vzmetno podložko (c6), ki stiska skupaj del (c4'), del (c4) in grelno/hladilni element (c5); da je nosilec (c4) iz toplotno dobro prevodnega materiala.
9. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po kateremkoli od prejšnjih zahtevkov, značilen po tem, da je med toplotno prevodnima srajčkama in optičnim elementom ali med toplotno prevodnima srajčkama in pritisnim delom lahko umeščena indijeva folija.
10. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent, značilen po tem, da je z zmanjšanjem volumna držala narejenega iz enega samega kosa dosežena hitrejša temperaturna odzivnost opto-mehanskega sklopa, kot tudi zagotovljanje enakomernega odvajanja oziroma dovajanja toplote iz celotne površine stranskih ploskev optične komponente.
11. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po zahtevku 10, značilen po tem, da je valjasto oblikovan optični element (d1), ki je nameščen v vdolbino nosilca (d2), ki je oblikovan tako, da je v sredini valjasta odprtina, med spodnjim delom nosilca (d2') in zgornjim delom nosilca (d2) pa ima režo (d2'); da je pravokotno skozi del nosilca (d2'), del nosilca (d2) in grelni element (d4) izvrtina, v katero je nameščen vijak (d3) z vzmetno podložko (d5), ki stiska skupaj del nosilca (d2')> del nosilca (d2) in grelni element (d4); da je nosilec (d2) iz toplotno dobro prevodnega materiala.
12. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po zahtevku 11, značilen po tem, da je med optičnim elementom in pritisnim delom lahko umeščena indijeva folija.
13. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po kateremkoli od prejšnjih zahtevkov, značilen po tem, da se dodatna optimizacija toplotnega prevajanja in izboljšanja časovne odzivnosti sistema za potrebe gretja optične komponente na fiksno temperaturo izvede s pomočjo grelnih elementov (3.2) in temperaturnega senzorja (3.3), ki so prispajkani na toplotno dobro prevodno tiskanino (3.1).
14. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po zahtevku 5, značilen po tem, da sta njegova vgradnja v napravo in njena justaža izvedeni tako, da je na ohišje (4.11) nameščeno držalo (4.3), ki ima vdolbino za vijak (4.12) s podložko (4.13), da je v trikotno vdolbino držala (4.3) in na toplotno prevodni srajčki (4.2) nameščen optični element (4.1); da je grelec (4.4) z vijakoma (4.8) privit na pritisni del (4.5) nosilca; da je pritisni del (4.5) v stiku s toplotno prevodnima srajčkama (4.2), ki preko indijeve folije (4.7) ogrevata optični element (4.1); da je ustrezna sila vpetja zagotovljena preko vijakov (4.9) in vzmeti (4.10); da je termično aktivni del, ki zajema optični element (4.1), toplotno prevodni srajčki (4.2), grelec (4.4), pritisni del (4.5) in folijo (4.7), izoliran napram ostali mehaniki preko točkovnih oziroma linijskih kontaktov, ki so v točkovnem stiku s toplotno prevodnima srajčkama (4.2) ter z držalom (4.3); da je držalo (4.3) preko vijaka (4.12) in krožnikaste vzmeti (4.13) pritrjen na ohišje (4.11); da os vijaka (4.12) predstavlja os justaže; da vzmet (4.13) izniči zračnost v smeri osi vijaka (4.12); da je toplotna izolacija držala toplotno prevodnih srajčk napram ohišju izvedena s točkovnimi oziroma z linijskimi kontakti (4.6); da se zasuk okrog osi vijaka (4.12) naredi z justirnima vijakoma (4.14), ki sta pravokotna na vijak (4.12); da justiranje poteka s sočasnim privijanjem enega in odvijanjem drugega vijaka.
15. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po zahtevkih 6, 8 in 11, značilen po tem, da je toplotna izolacija nosilca optične komponente napram ohišju izvedena s točkovnimi oziroma z linijskimi kontakti (4.6);
16. Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent po zahtevkih 6, 8 in 11, značilen po tem, da je njegova vgradnja v napravo in njena justaža izvedena s pomočjo treh justirnih vijakov na način opisan v zahtevku 14.
SI201400054A 2014-02-12 2014-02-12 Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent SI24642A (sl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI201400054A SI24642A (sl) 2014-02-12 2014-02-12 Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent
PCT/SI2015/000005 WO2015122854A2 (en) 2014-02-12 2015-02-10 A mount for temperature stabilization of optical components
EP15718637.0A EP3105628B1 (en) 2014-02-12 2015-02-10 A mount for temperature stabilization of optical components
SI201530979T SI3105628T1 (sl) 2014-02-12 2015-02-10 Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI201400054A SI24642A (sl) 2014-02-12 2014-02-12 Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SI24642A true SI24642A (sl) 2015-08-31

Family

ID=53005618

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI201400054A SI24642A (sl) 2014-02-12 2014-02-12 Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent
SI201530979T SI3105628T1 (sl) 2014-02-12 2015-02-10 Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI201530979T SI3105628T1 (sl) 2014-02-12 2015-02-10 Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3105628B1 (sl)
SI (2) SI24642A (sl)
WO (1) WO2015122854A2 (sl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016202028B4 (de) 2016-02-11 2017-12-07 Trumpf Laser Gmbh Halter für einen Wellenlängenumwandlungskristall und optisches System mit einem solchen Halter

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5935467A (en) * 1997-05-14 1999-08-10 General Electric Company Oven for heating a crystal for a laser frequency conversion
JP3389197B2 (ja) * 2000-04-19 2003-03-24 三菱重工業株式会社 レーザ波長変換装置
JP2007171491A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Toshiba Corp 光学結晶保持構造及び波長変換装置
FR2899033B1 (fr) * 2006-03-24 2008-05-09 Thales Sa Dispositif d'amplification laser a refroidissement cryogenique
US8298335B2 (en) * 2007-12-18 2012-10-30 Kla-Tencor Technologies Corporation Enclosure for controlling the environment of optical crystals
JP5729869B2 (ja) * 2011-07-05 2015-06-03 株式会社日本自動車部品総合研究所 固体レーザの固定方法とこれを用いたレーザ点火装置
US8989224B2 (en) * 2011-08-22 2015-03-24 Korea Electrotechnology Research Institute Apparatus for femtosecond laser optically pumped by laser diode pumping module

Also Published As

Publication number Publication date
EP3105628B1 (en) 2019-09-18
WO2015122854A2 (en) 2015-08-20
WO2015122854A3 (en) 2015-10-15
EP3105628A2 (en) 2016-12-21
SI3105628T1 (sl) 2019-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230176453A1 (en) Heat spreader for camera
EP3589100B1 (en) Thermal management with variable conductance heat pipe
EP3133364B1 (en) Heat spreading module for portable electronic device
EP1629307B1 (en) Digital micromirror device mounting system
KR101766058B1 (ko) 차량용 컵홀더
US11264305B2 (en) Heat sink load balancing apparatus
US20230253806A1 (en) Case device
SI24642A (sl) Nosilec za temperaturno stabilizacijo optičnih komponent
JP2009206384A (ja) 光モジュール
EP3051794A1 (en) Image pickup element unit and image pickup apparatus
JP2014115514A5 (sl)
JP6179145B2 (ja) 電子機器システム
US20140290913A1 (en) Heat transfer module, heat pipe, and manufacturing method of heat pipe
US7564328B2 (en) Thermal expansion compensation assemblies
EP2825684B1 (en) Vacuum deposition source heating system and vacuum deposition system
WO2013161013A1 (ja) 伝熱装置
CN216046196U (zh) 一种粘附式隔热层
JP3726743B2 (ja) 熱抵抗制御装置
CN220693233U (zh) 相机
CN216158012U (zh) 一种真空垫底座
CN111503428B (zh) 一种热桥阻断结构
JP5142690B2 (ja) 電子部品の熱伝達構造
US7573662B2 (en) Movement preventing structure for color separation prism
KR20100105463A (ko) 광학 장치
KR20220142140A (ko) 성형 장치용 히터 블록 조립체

Legal Events

Date Code Title Description
OO00 Grant of patent

Effective date: 20150911