激光光源装置制造方法及图纸

目的在于提供稳定地进行动作、稳定地射出期望波长的激光、进而消耗电力比以往低的激光光源装置。本发明专利技术的激光光源装置具有：半导体激光元件，其射出激光；散热部，其设置在半导体激光元件的一面侧；导热部，其具有导热特性，被设置成与半导体激光元件的一面和散热部接触，将半导体激光元件产生的热传递到散热部；波长测定部，其测定激光的波长；以及导热特性控制部，其根据由波长测定部测定出的激光的波长，使导热部的导热特性变化，将激光的波长控制在规定的波长范围内。

Laser Light Source Device

The aim is to provide a laser source device which can operate steadily, emit the desired wavelength laser stably and consume less power than before. The laser light source device of the invention has: a semiconductor laser element, which emits laser; a heat dissipation part, which is located on one side of the semiconductor laser element; a heat conduction part, which has heat conduction characteristics, is set to contact one side of the semiconductor laser element and the heat dissipation part to transfer the heat generated by the semiconductor laser element to the heat dissipation part; a wavelength measuring part, which measures the wavelength of the laser; According to the wavelength of the laser determined by the wavelength measuring unit, the control unit of the thermal conductivity changes the thermal conductivity of the thermal conductivity part and controls the wavelength of the laser within the prescribed wavelength range.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光光源装置
本专利技术涉及激光光源装置，特别涉及对波长进行稳定控制的技术。
技术介绍
从半导体激光元件射出的激光的波长根据半导体激光元件的温度而变化。因此，使用半导体激光元件作为影像设备的光源的现有的激光光源装置具有波长控制部，以得到期望波长。该波长控制部例如包含基于珀耳帖元件等热电冷却器(ThermoElectricCooler：TEC)的温度控制部和测定激光的波长的波长测定部(例如参照专利文献1、非专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-124287号公报非专利文献非专利文献1：山本翔太、“半導体レーザの波長安定化システム”、[Online]、平成19年3月、高知工科大学、[平成28年5月25日检索]、互联网(URL：http：//www.kochi-tech.ac.jp/library/ron/2006/2006ele/1070347.pdf)
技术实现思路
专利技术要解决的课题在基于TEC的温度控制中，为了测定半导体激光元件的温度，使用热电偶或测温电阻体等温度传感器。但是，当该温度传感器从温度测定部脱落或温度传感器自身故障时，存在无法进行正常的温度控制这样的问题。并且，在使用TEC的温度控制方式中，需要使TEC和TEC周边部分的温度变化到目标温度，温度控制的热容量较大，波长控制的响应性较差。进而，在使用TEC的温度控制方式中，在温度控制过程中始终持续消耗电力，因此，还存在消耗电力较大这样的问题。本专利技术是为了解决以上这种课题而完成的，其目的在于，提供稳定地进行动作、稳定地输出规定的波长的激光、进而消耗电力比以往低的激光光源装置。用于解决课题的手段本专利技术的激光光源装置具有：半导体激光元件，其射出激光；散热部，其设置在半导体激光元件的一面侧；导热部，其具有导热特性，被设置成与半导体激光元件的一面和散热部接触，将半导体激光元件产生的热传递到散热部；波长测定部，其测定激光的波长；以及导热特性控制部，其根据由波长测定部测定出的激光的波长而使导热部的导热特性变化，将激光的波长控制在规定的波长范围内。专利技术效果根据本专利技术的激光光源装置，能够提供稳定地进行动作、并稳定地输出规定的波长的激光、进而消耗电力比以往低的激光光源装置。本专利技术的目的、特征、方面和优点通过以下的详细说明和附图而更加明白。附图说明图1是示出实施方式中的激光光源装置的结构的图。图2是实施方式中的激光光源装置的框图。图3是示出实施方式中的处理电路的图。图4是示出实施方式中的处理电路的结构的图。图5是示出实施方式中的基于应力控制的导热部的状态的图。图6是示出实施方式中的基于导热特性控制的波长控制动作的流程图。图7是示出实施方式中的应力控制动作的流程图。具体实施方式对本专利技术的激光光源装置的实施方式进行说明。(激光光源装置的结构)图1是示出本实施方式中的激光光源装置100的结构的图。激光光源装置100具有射出激光的半导体激光元件1、以及设置在半导体激光元件1的一面1a侧且对从半导体激光元件1产生的热进行散热的散热部2。散热部2例如是散热器。并且，散热部2例如可以包括空冷风扇、水冷机构等冷却装置(未图示)。本实施方式的激光光源装置100在散热部2中包含冷却装置。并且，激光光源装置100还具有导热部3，该导热部3与半导体激光元件1的一面1a和散热部2双方接触，被该一面1a和散热部2夹持。导热部3具有高导热特性，具有将半导体激光元件1产生的热传递到散热部2的功能。导热部3例如包含碳纤维材料。并且，导热部3将半导体激光元件1固定在散热部2上。并且，在本实施方式中，导热部3具有弹性。激光光源装置100还具有波长测定装置4，该波长测定装置4测定半导体激光元件1射出的激光9的波长。波长测定装置4例如是分光器或光谱分析仪等。并且，激光光源装置100还在半导体激光元件1的与一面1a对置的另一面1b侧具有应力施加装置5。应力施加装置5从另一面1b侧在散热部2的方向上压接半导体激光元件1，对导热部3施加应力。即，应力施加装置5对导热部3施加由半导体激光元件1和散热部2夹持的方向的压缩应力。应力施加装置5例如是能够通过内部包含的液体或气体的膨胀或收缩而对外部施加应力的压缩应力施加装置，例如是液压缸或气缸。应力施加装置5例如也可以是具有能够旋转驱动的螺钉机构的压缩应力施加装置，还可以是具有弹簧机构的压缩应力施加装置。另外，在本实施方式中，应力施加装置5设置在半导体激光元件1的与一面1a对置的另一面1b侧，但是，也可以支承半导体激光元件1的侧面来进行设置。该情况下，应力施加装置5支承的侧面是跟射出激光9的出射面和与该出射面对置的端面不同的侧面。并且，激光光源装置100还具有测定半导体激光元件1的温度的温度传感器6、对半导体激光元件1供给电流的电流供给部7、控制部10。控制部10对电流供给部7进行控制，以使得输出用户期望的强度的激光9。并且，半导体激光元件1产生的热经由导热部3传递到散热部2。控制部10对散热部2的冷却装置的动作进行控制，以使得由温度传感器6测定出的半导体激光元件1的温度收敛在规定的温度范围内。半导体激光元件1的温度还通过后述导热特性控制装置13来控制，但是，导热特性控制装置13在通过冷却装置进行温度控制的规定的温度范围内使半导体激光元件1的温度变化，进行激光9的波长控制。在后面详细叙述。图2是与基于激光光源装置100进行的导热特性控制的波长控制有关的各部的框图。激光光源装置100包含波长判定部11和应力控制部12。在本实施方式中，波长判定部11和应力控制部12包含在控制部10中。并且，本实施方式的激光光源装置100所具有的导热特性控制装置13包含上述应力施加装置5和应力控制部12。波长判定部11判定由波长测定装置4测定出的激光9的测定波长是否在规定的波长范围内、或者测定波长是否在能够通过后述导热特性控制动作控制的波长范围内。应力控制部12根据波长测定装置4测定出的测定波长与用户期望的目标波长之间的差分，计算应力施加装置5要对导热部3施加的应力的大小，在应力施加装置5中设定该计算出的应力。应力施加装置5对半导体激光元件1施加该设定应力。其结果，导热部3与半导体激光元件1的界面中的热阻或导热部3与散热部2的界面中的热阻变化，半导体激光元件1的温度变化。由于该温度变化，半导体激光元件1射出的激光9的波长变化。上述应力施加装置5和应力控制部12是导热特性控制装置13的一例，导热特性控制装置13根据由波长测定装置4测定出的激光9的波长，使导热部3的导热特性变化，将激光9的波长控制在规定的波长范围内。更加详细的基于导热特性控制的波长控制动作在后面叙述。图3示出激光光源装置100所具有的处理电路14。处理电路14实现波长判定部11和应力控制部12的各功能。即，激光光源装置100包含如下的处理电路14：波长判定部11判定测定波长，应力控制部12根据该测定波长计算应力施加装置5要对导热部3施加的应力，在应力施加装置5中设定该计算出的应力。在处理电路14为专用硬件的情况下，处理电路14例如是程序化的处理器或并行程序化的处理器。处理电路14可以具有与波长判定部11和应力控制部12的各功能对应的多个专用硬件而实现各部的各动作，也可以具有一个专用硬件而统一实现各动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光光源装置，其特征在于，所述激光光源装置具有：半导体激光元件(1)，其射出激光(9)；散热部(2)，其设置在所述半导体激光元件(1)的一面(1a)侧；导热部(3)，其具有导热特性，被设置成与所述半导体激光元件(1)的所述一面(1a)和所述散热部(2)接触，将所述半导体激光元件(1)产生的热传递到所述散热部(2)；波长测定部(4)，其测定所述激光(9)的波长；以及导热特性控制部(13)，其根据由所述波长测定部(4)测定出的所述激光(9)的波长，使所述导热部(3)的所述导热特性变化，将所述激光(9)的波长控制在规定的波长范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种激光光源装置，其特征在于，所述激光光源装置具有：半导体激光元件(1)，其射出激光(9)；散热部(2)，其设置在所述半导体激光元件(1)的一面(1a)侧；导热部(3)，其具有导热特性，被设置成与所述半导体激光元件(1)的所述一面(1a)和所述散热部(2)接触，将所述半导体激光元件(1)产生的热传递到所述散热部(2)；波长测定部(4)，其测定所述激光(9)的波长；以及导热特性控制部(13)，其根据由所述波长测定部(4)测定出的所述激光(9)的波长，使所述导热部(3)的所述导热特性变化，将所述激光(9)的波长控制在规定的波长范围内。2.根据权利要求1所述的激光光源装置，其中，所述导热部(3)被设置成被所述半导体激光元件(1)和所述散热部(2)夹持，所述导热特性控制部(13)包含：应力施加部(5)，其对所述导热部(3)施加基于所述半导体激光元件(1)和所述散热部(2)的夹持...

【专利技术属性】
技术研发人员：村松俊辅，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP