特許7394083IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

レーザ装置に関し、特に詳細には、レーザ構成要素を筐体内に収容し、この筐体を温度調整するように構成されたレーザ装置に関するものである。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかし、レーザ構成要素を収容した筐体を所定温度に温度調節するようにした従来のレーザ装置は、そのような対策を施していても光出力が変動することがあり、この点に改良の余地が残されている。本発明はの事情に鑑みてなされたものであり、光出力の変動を確実に抑制することができるレーザ装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によるレーザ装置は、 共振器を含むレーザの構成要素を筐体内に収容し、 筐体を、接着剤層を介して温度調節素子に接合し、 筐体の検出温度に基づいて温度調節素子を駆動して筐体を所定温度に調節するレーザ装置において、 接着剤層として、筐体と温度調節素子との間の距離を規定する、複数の略均一形状のスペーサが分散されている接着剤層が用いられたことを特徴とするも・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明者は、レーザ構成要素を収容した筐体を所定温度に温度調節するようにした従来のレーザ装置において、光出力が変動してしまう理由を解明した。以下、その理由を説明する。図8は、従来のレーザ装置を概略的に示すものであり、図中の10はレーザ構成要素(図示せず)を内部に収容した筐体、30はペルチェ素子等の温度調節素子を示している。そして筐体10の図中下面と、温度調節素子30の図中上面(接着面)とは図示外の薄い接着剤層を介して接合されている。この図8で上から下に向けて示す(a)、(b)、および(c)はそれぞれ、周囲温度が比較的低い場合、周囲温度が筐体10の内部温度と同程度である場合、および周囲温度が比較的高い場合を示している。

(a)の場合は温度調節素子30の図中上面が加温されることから筐体10が拡がるように変形し、(c)の場合は温度調節素子30の図中上面が冷却されることから筐体10が縮むように変形する。筐体10と温度調節素子30とを接合する接着剤層は従来、温度調節の応答性を良くするために比較的薄く形成されているので、温度調節素子30が駆動したときの変形が、直接的に筐体10に伝わって該筐体10の変形を招く。そして、この変形により、筐体内部に収容されている共振器の長さが変化し、その結果、レーザ装置の光出力が変動することを本発明者は見出した。こうした不具合を招かないように接着剤層を比較的厚く形成することも考えられるが、そうする場合は接着剤層の厚さを均一に制御するのが困難になり、その結果、レーザ装置の特性に大きな個体差が発生してしまう。

それに対して本発明のレーザ装置においては、接着剤層として、筐体と温度調節素子との間の距離を規定する、複数の略均一形状のスペーサが分散されている接着剤層が用いられているので、接着剤層の厚さを均一に制御可能とした上で、この厚さを比較的大きく取ることができる。そこで、温度調節素子の変形を筐体に伝わり難くして筐体の変形、ひいては共振器長の変化を防止し、レーザ装置の光出力変動を防止可能となる。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明の第1実施形態によるレーザ装置を示す一部破断側面図
【図2】 従来のレーザ装置を示す一部破断側面図
【図3】 図1のレーザ装置において、スペーサであるビーズの外径を10μmとしたときの光出力特性を示すグラフ
【図4】 図1のレーザ装置において、スペーサであるビーズの外径を30μmとしたときの光出力特性を示すグラフ
【図5】 図1のレーザ装置において、スペーサであるビーズの外径を50μmとしたときの光出力特性を示すグラフ
【図6】 図1のレーザ装置において、スペーサであるビーズの外径を100μmとしたときの光出力特性を示すグラフ
【図7】 従来のレーザ装置における光出力特性の一例を示すグラフ
【図8】 従来のレーザ装置における問題を説明する概略図
【図9】 ビーズの外径とレーザ装置の光出力変動量との関係を示すグラフ
【図10】 本発明の第2実施形態によるレーザ装置を示す一部破断側面図
【図11】 図10のレーザ装置の一部を示す平面図
【図12】 本発明の第3実施形態によるレーザ装置を示す一部破断側面図

代表図 図1本件の代表的な図

1、2、3 レーザ装置 10、40 筐体 11 レーザダイオード 12、16 コリメートレンズ 13 バンドパスフィルタ 14、70 収束レンズ 15、72 共振器ミラー 21、22 接着剤層 30 ペルチェ素子 42 サーミスタ 43 コントローラ 50 ビーズ 60 ファイバー 71 Nd:YAG結晶

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