JPH0738181A - レーザロッド冷却スリーブ - Google Patents
レーザロッド冷却スリーブInfo
- Publication number
- JPH0738181A JPH0738181A JP17581493A JP17581493A JPH0738181A JP H0738181 A JPH0738181 A JP H0738181A JP 17581493 A JP17581493 A JP 17581493A JP 17581493 A JP17581493 A JP 17581493A JP H0738181 A JPH0738181 A JP H0738181A
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- Japan
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- laser rod
- cooling sleeve
- laser
- cooling
- rod
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Abstract
(57)【要約】
【目的】励起光入射によりレーザロッドに発生した熱を
効率的に放熱し、かつ耐振性を有する冷却構造の実現。 【構成】レーザロッド１の周囲を励起光入射窓７を持つ
２分割された熱伝導率の大きい金属性スリーブ２ａ，２
ｂで内包し、冷却スリーブ２ａ，２ｂの内側には柔軟性
のある熱良導性の熱伝導性シート３を展張して圧着固定
する。冷却スリーブ２ａ，２ｂのフランジ４を結合ボル
ト６にて緊締することでレーザロッド１を冷却スリーブ
２ａ，２ｂに固定し、かつ熱伝導性シート３を通して発
熱を効率的にレーザロッド支持部８へ放熱する。
効率的に放熱し、かつ耐振性を有する冷却構造の実現。 【構成】レーザロッド１の周囲を励起光入射窓７を持つ
２分割された熱伝導率の大きい金属性スリーブ２ａ，２
ｂで内包し、冷却スリーブ２ａ，２ｂの内側には柔軟性
のある熱良導性の熱伝導性シート３を展張して圧着固定
する。冷却スリーブ２ａ，２ｂのフランジ４を結合ボル
ト６にて緊締することでレーザロッド１を冷却スリーブ
２ａ，２ｂに固定し、かつ熱伝導性シート３を通して発
熱を効率的にレーザロッド支持部８へ放熱する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザロッド冷却スリー
ブに関し、特に半導体レーザ素子による励起光を照射し
てレーザ発振を励起させるレーザロッドの効率的冷却を
可能とするレーザロッド冷却スリーブに関する。
ブに関し、特に半導体レーザ素子による励起光を照射し
てレーザ発振を励起させるレーザロッドの効率的冷却を
可能とするレーザロッド冷却スリーブに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の、この種のレーザロッドの冷却
は、図２に示すように、レーザロッド１を台座１０に取
付けるためのレーザロッド支持部９と、冷却液を流通さ
せる冷却路１１とを有している。
は、図２に示すように、レーザロッド１を台座１０に取
付けるためのレーザロッド支持部９と、冷却液を流通さ
せる冷却路１１とを有している。
【０００３】レーザロッド１に図示しない半導体レーザ
素子による励起光を入射するとレーザロッド１の内部に
熱を生じる。レーザロッド１内で発生した熱の一部は、
レーザロッド１の熱伝導によってレーザロッド支持部９
に伝わってレーザロッド支持部９内に設けた冷却路１１
を流れる冷却液に放熱し、残りの熱はこれらレーザ発振
器を内包する容器に密封された流体の熱伝達により放熱
される。
素子による励起光を入射するとレーザロッド１の内部に
熱を生じる。レーザロッド１内で発生した熱の一部は、
レーザロッド１の熱伝導によってレーザロッド支持部９
に伝わってレーザロッド支持部９内に設けた冷却路１１
を流れる冷却液に放熱し、残りの熱はこれらレーザ発振
器を内包する容器に密封された流体の熱伝達により放熱
される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来のレーザロッ
ド冷却では、半導体レーザ素子の数を増やしてレーザロ
ッド内の励起エネルギを増大させる場合、レーザロッド
の熱伝導率がさほど高くないので局部的なレーザロッド
の温度上昇を生起し、レーザロッドの長さ方向での温度
分布が不均一になる。一般に、レーザロッドの屈折率は
温度依存性を有するため、温度分布の不均一化により局
部的に屈折率が変化し、これによってレーザロッドを通
るレーザ光の出力が減少し、甚だしい場合にはレーザロ
ッドが損傷してしまうという問題点があった。
ド冷却では、半導体レーザ素子の数を増やしてレーザロ
ッド内の励起エネルギを増大させる場合、レーザロッド
の熱伝導率がさほど高くないので局部的なレーザロッド
の温度上昇を生起し、レーザロッドの長さ方向での温度
分布が不均一になる。一般に、レーザロッドの屈折率は
温度依存性を有するため、温度分布の不均一化により局
部的に屈折率が変化し、これによってレーザロッドを通
るレーザ光の出力が減少し、甚だしい場合にはレーザロ
ッドが損傷してしまうという問題点があった。
【０００５】また、特殊な運用環境下、例えば宇宙環境
で流体を冷却媒体として用いて冷却を行うためには、冷
却液漏れの問題や外部に冷却液を循環させるポンプ等の
配設が必要になるなど、レーザ発振器全体の大型化と重
量増大を招くことが避けられないという問題点があっ
た。
で流体を冷却媒体として用いて冷却を行うためには、冷
却液漏れの問題や外部に冷却液を循環させるポンプ等の
配設が必要になるなど、レーザ発振器全体の大型化と重
量増大を招くことが避けられないという問題点があっ
た。
【０００６】さらに、従来のレーザロッドの支持方法で
は、耐振性を十分に確保することができないという問題
点があった。
は、耐振性を十分に確保することができないという問題
点があった。
【０００７】本発明の目的は上述した問題点を解決し、
レーザロッドの発熱による温度分布の不均一性を排除し
てレーザ光出力低下とレーザロッドの損傷を回避し、特
殊な運用環境での冷却に対する大型化と重量増大を抑圧
し、かつ耐振性も十分確保しうるレーザロッド冷却スリ
ーブを提供することにある。
レーザロッドの発熱による温度分布の不均一性を排除し
てレーザ光出力低下とレーザロッドの損傷を回避し、特
殊な運用環境での冷却に対する大型化と重量増大を抑圧
し、かつ耐振性も十分確保しうるレーザロッド冷却スリ
ーブを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザロッド冷
却スリーブは、半導体レーザ素子による励起光の照射を
受けてレーザ光を励起するレーザロッドに対する前記励
起光を通す複数の励起光入射窓を設けかつ前記レーザロ
ッドの内包空間を形成する円筒状の熱伝導率の良好な金
属製冷却スリーブと、前記一対の金属製冷却スリーブに
よって形成される内包空間に配置する前記レーザロッド
と前記金属製冷却スリーブとの良好な熱的結合を確保す
るために前記冷却スリーブと前記レーザロッドとの間に
介在させた少なくとも良好な熱伝導性と柔軟性とを有す
る熱伝導シートと、前記冷却スリーブを固定するために
前記冷却スリーブの長手方向の両側に等間隔配設した複
数のフランジとを備える。
却スリーブは、半導体レーザ素子による励起光の照射を
受けてレーザ光を励起するレーザロッドに対する前記励
起光を通す複数の励起光入射窓を設けかつ前記レーザロ
ッドの内包空間を形成する円筒状の熱伝導率の良好な金
属製冷却スリーブと、前記一対の金属製冷却スリーブに
よって形成される内包空間に配置する前記レーザロッド
と前記金属製冷却スリーブとの良好な熱的結合を確保す
るために前記冷却スリーブと前記レーザロッドとの間に
介在させた少なくとも良好な熱伝導性と柔軟性とを有す
る熱伝導シートと、前記冷却スリーブを固定するために
前記冷却スリーブの長手方向の両側に等間隔配設した複
数のフランジとを備える。
【０００９】また本発明のレーザロッド冷却スリーブ
は、前記金属製冷却スリーブが、中心軸を含む長手方向
の平面で上下に対称的に２分割可能な構造を有し、かつ
前記複数のフランジによって前記レーザロッドと前記熱
伝導シートとを内包した状態で運用上必要な耐振性を確
保して外部取付構造に取付可能な構造を有する。
は、前記金属製冷却スリーブが、中心軸を含む長手方向
の平面で上下に対称的に２分割可能な構造を有し、かつ
前記複数のフランジによって前記レーザロッドと前記熱
伝導シートとを内包した状態で運用上必要な耐振性を確
保して外部取付構造に取付可能な構造を有する。
【００１０】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例のレーザロッド冷却スリー
ブの斜視図である。本実施例は、レーザロッド１と、一
対の半円筒状の熱伝導率の良好な半円筒状の金属製冷却
スリーブ２ａおよび２ｂと、金属製冷却スリーブ２ａお
よび２ｂによって形成される内包空間に配置するレーザ
ロッド１と金属製冷却スリーブ２ａおよび２ｂ間に介在
させた良好な熱伝導性と柔軟性とを有する熱伝導性シー
ト３と、金属製冷却スリーブ２ａおよび２ｂの長手方向
に等間隔で配設した複数のフランジ４と、固定ボルト５
および結合ボルト６を備え、図１にはなお、金属製冷却
スリーブ２ａおよび２ｂに設けた複数の励起光入射窓７
と、レーザロッド冷却スリーブ固定用の複数のレーザロ
ッド支持部８を併示している。
る。図１は本発明の一実施例のレーザロッド冷却スリー
ブの斜視図である。本実施例は、レーザロッド１と、一
対の半円筒状の熱伝導率の良好な半円筒状の金属製冷却
スリーブ２ａおよび２ｂと、金属製冷却スリーブ２ａお
よび２ｂによって形成される内包空間に配置するレーザ
ロッド１と金属製冷却スリーブ２ａおよび２ｂ間に介在
させた良好な熱伝導性と柔軟性とを有する熱伝導性シー
ト３と、金属製冷却スリーブ２ａおよび２ｂの長手方向
に等間隔で配設した複数のフランジ４と、固定ボルト５
および結合ボルト６を備え、図１にはなお、金属製冷却
スリーブ２ａおよび２ｂに設けた複数の励起光入射窓７
と、レーザロッド冷却スリーブ固定用の複数のレーザロ
ッド支持部８を併示している。
【００１１】レーザロッド１を、励起光入射窓７を配設
した一対の熱伝導率の大きい金属製冷却スリーブ２ａお
よび２ｂに内包する。金属製冷却スリーブ２ａおよび２
ｂの内側にはレーザロッド１との間に柔軟性のある熱伝
導性シート３を展張する。この状態で金属製冷却スリー
ブ２ａおよび２ｂのフランジ４を結合ボルト６にて緊締
することで、レーザロッド１が金属製冷却スリーブ２ａ
および２ｂに固定されるとともに熱伝導性シート３を通
して熱的な結合が確保される。また、フランジ４を利用
してレーザロッド１を固定ボルト５でレーザロッド支持
部８に確実に固定し、全体としての運用上の耐振性も確
保することができる。
した一対の熱伝導率の大きい金属製冷却スリーブ２ａお
よび２ｂに内包する。金属製冷却スリーブ２ａおよび２
ｂの内側にはレーザロッド１との間に柔軟性のある熱伝
導性シート３を展張する。この状態で金属製冷却スリー
ブ２ａおよび２ｂのフランジ４を結合ボルト６にて緊締
することで、レーザロッド１が金属製冷却スリーブ２ａ
および２ｂに固定されるとともに熱伝導性シート３を通
して熱的な結合が確保される。また、フランジ４を利用
してレーザロッド１を固定ボルト５でレーザロッド支持
部８に確実に固定し、全体としての運用上の耐振性も確
保することができる。
【００１２】励起光入射窓７を介して励起光を入射され
たレーザロッド１に発生した熱は、熱伝導性シート３に
より熱伝導率の大きい金属製冷却スリーブ２ａおよび２
ｂに流れ、レーザロッド支持部８へ放熱する。
たレーザロッド１に発生した熱は、熱伝導性シート３に
より熱伝導率の大きい金属製冷却スリーブ２ａおよび２
ｂに流れ、レーザロッド支持部８へ放熱する。
【００１３】本実施例では、熱伝導性シートは良好な熱
伝導性と機械的柔軟性に加えて電気的絶縁性も有する非
金属製の熱伝導部材を利用している。これはシリコンゴ
ムと室化硼素（ボロンナイトライド）とを主成分とし、
良好な熱伝導性と電気的絶縁性とを有しかつ機械的柔軟
性も併有し、半導体の放熱シートなどに多用され、かつ
機械的強及もグラスファイバで補強されて本実施例の目
的に好適なものとして選択している。
伝導性と機械的柔軟性に加えて電気的絶縁性も有する非
金属製の熱伝導部材を利用している。これはシリコンゴ
ムと室化硼素（ボロンナイトライド）とを主成分とし、
良好な熱伝導性と電気的絶縁性とを有しかつ機械的柔軟
性も併有し、半導体の放熱シートなどに多用され、かつ
機械的強及もグラスファイバで補強されて本実施例の目
的に好適なものとして選択している。
【００１４】また、本実施例のレーザ冷却ロッドは、等
間隔配置した複数のフランジ４、固定ボルト５および結
合ボルト６によるレーザロッド支持部８との結合と、熱
伝導シート３を介して金属製冷却スリーブ２ａおよび２
ｂによってレーザロッド１を密着して緊締することによ
り運用上の耐振性を十分余裕のあるものとしている。
間隔配置した複数のフランジ４、固定ボルト５および結
合ボルト６によるレーザロッド支持部８との結合と、熱
伝導シート３を介して金属製冷却スリーブ２ａおよび２
ｂによってレーザロッド１を密着して緊締することによ
り運用上の耐振性を十分余裕のあるものとしている。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、レーザロ
ッドを熱伝導率の大きい金属製冷却スリーブで熱伝導性
シートを介して密着緊締し、レーザロッド支持部と結合
することにより、レーザロッドとスリーブとが熱的に結
合され、外部への放熱を容易にし、レーザ光の出力を上
げるため多数の半導体レーザ素子を用いる場合でもレー
ザロッドに発生する熱を効率良く放熱することが可能と
なり、レーザロッドの温度が均一となって安定したレー
ザ光の出力が得られ、寿命も伸びるという効果を有す
る。
ッドを熱伝導率の大きい金属製冷却スリーブで熱伝導性
シートを介して密着緊締し、レーザロッド支持部と結合
することにより、レーザロッドとスリーブとが熱的に結
合され、外部への放熱を容易にし、レーザ光の出力を上
げるため多数の半導体レーザ素子を用いる場合でもレー
ザロッドに発生する熱を効率良く放熱することが可能と
なり、レーザロッドの温度が均一となって安定したレー
ザ光の出力が得られ、寿命も伸びるという効果を有す
る。
【００１６】また、熱伝導により放熱しているため、冷
却液やポンプ等は不要となるため、冷却液もれの問題は
なくなり、レーザ発振器の小型・軽量化が可能となると
いう効果を有する。
却液やポンプ等は不要となるため、冷却液もれの問題は
なくなり、レーザ発振器の小型・軽量化が可能となると
いう効果を有する。
【００１７】さらに、レーザロッドの固定が複数のフラ
ンジとレーザロッド支持部とのボルト結合により確実に
行え、さらにレーザロッドを熱伝導性シートを介して円
筒状の金属製冷却スリーブで密着緊締することにより耐
振性も著しく向上させることができるという効果を有す
る。
ンジとレーザロッド支持部とのボルト結合により確実に
行え、さらにレーザロッドを熱伝導性シートを介して円
筒状の金属製冷却スリーブで密着緊締することにより耐
振性も著しく向上させることができるという効果を有す
る。
【図１】本発明の一実施例のレーザロッド冷却スリーブ
の斜視図である。
の斜視図である。
【図２】従来のレーザロッド冷却構造の断面図である。
１ レーザロッド ２ａ，２ｂ 冷却スリーブ ３ 熱伝導性シート ４ フランジ ５ 固定ボルト ６ 結合ボルト ７ 励起光入射窓 ８ レーザロッド支持部 ９ レーザロッド支持部 １０ 台座 １１ 冷却路
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体レーザ素子による励起光の照射を
受けてレーザ光を励起するレーザロッドに対する前記励
起光を通す複数の励起光入射窓を設けかつ前記レーザロ
ッドの内包空間を形成する円筒状の熱伝導率の良好な金
属製冷却スリーブと、前記金属製冷却スリーブによって
形成される内包空間に配置する前記レーザロッドと前記
金属製冷却スリーブとの良好な熱的結合を確保するため
に前記冷却スリーブと前記レーザロッドとの間に介在さ
せた少なくとも良好な熱伝導性と柔軟性とを有する熱伝
導シートと、前記冷却スリーブを固定するために前記冷
却スリーブの長手方向の両側に等間隔配置した複数のフ
ランジとを備えることを特徴とするレーザロッド冷却ス
リーブ。 - 【請求項２】 前記金属製冷却スリーブが中心軸を含む
長手方向の平面で上下に対称的に２分割可能な構造を有
し、かつ前記複数のフランジによって前記レーザロッド
と前記熱伝導シートとを内包した状態で運用上必要な耐
振性を確保して外部取付構造に取付可能なことを特徴と
する請求項１記載のレーザロッド冷却スリーブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17581493A JP2500292B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | レ―ザロッド冷却スリ―ブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17581493A JP2500292B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | レ―ザロッド冷却スリ―ブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0738181A true JPH0738181A (ja) | 1995-02-07 |
| JP2500292B2 JP2500292B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=16002702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17581493A Expired - Lifetime JP2500292B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | レ―ザロッド冷却スリ―ブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500292B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001119084A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-04-27 | Hoya Corp | 光ファイバレーザ装置及び光増幅装置 |
| US7158546B2 (en) * | 2002-02-27 | 2007-01-02 | Nec Corporation | Composite laser rod, fabricating method thereof, and laser device therewith |
| JP2007073636A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ装置及びレーザシステム |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP17581493A patent/JP2500292B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001119084A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-04-27 | Hoya Corp | 光ファイバレーザ装置及び光増幅装置 |
| US7158546B2 (en) * | 2002-02-27 | 2007-01-02 | Nec Corporation | Composite laser rod, fabricating method thereof, and laser device therewith |
| US7496125B2 (en) | 2002-02-27 | 2009-02-24 | Konoshima Chemical Co. Ltd. | Composite laser rod, fabricating method thereof, and laser device therewith |
| JP2007073636A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ装置及びレーザシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2500292B2 (ja) | 1996-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960123 |