JPS5877272A - 半導体レ−ザ−の温度制御装置 - Google Patents
半導体レ−ザ−の温度制御装置Info
- Publication number
- JPS5877272A JPS5877272A JP17666081A JP17666081A JPS5877272A JP S5877272 A JPS5877272 A JP S5877272A JP 17666081 A JP17666081 A JP 17666081A JP 17666081 A JP17666081 A JP 17666081A JP S5877272 A JPS5877272 A JP S5877272A
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- JP
- Japan
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- semiconductor laser
- temperature
- temperature control
- control device
- laser
- Prior art date
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- Pending
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- 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
- H01S5/02415—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element
-
- 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
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
- H01S5/02212—Can-type, e.g. TO-CAN housings with emission along or parallel to symmetry axis
-
- 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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (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】
本発明は半導体レーザーの温度を制御する半導体レーザ
の温度制御装置に関するものである。
の温度制御装置に関するものである。
−Ｗに半導体レーザーは温度上昇によってレーザー出力
が低下あるいは温度によって半導体レーザーの発振モー
ドが変化する傾向にある０さらに半導体レーザーの使用
温度によりて寿命が左右されるという現象等があること
から半導体レーザーの温度制御は必要不可欠のものであ
る０′従来からこの温度制御をするための温度センナ−
としてはサーミスタがある。しかし、このサーミスタは
半導体レーザテップ付近に設ける必要性から半導体レー
ザーの一体が大さくなったり、あるいはサーミスタを取
り付けるための加工によシコストアップになる等の欠点
があった。
が低下あるいは温度によって半導体レーザーの発振モー
ドが変化する傾向にある０さらに半導体レーザーの使用
温度によりて寿命が左右されるという現象等があること
から半導体レーザーの温度制御は必要不可欠のものであ
る０′従来からこの温度制御をするための温度センナ−
としてはサーミスタがある。しかし、このサーミスタは
半導体レーザテップ付近に設ける必要性から半導体レー
ザーの一体が大さくなったり、あるいはサーミスタを取
り付けるための加工によシコストアップになる等の欠点
があった。
そζで本発明では、温度検知素子としてはフォトダイオ
ードを使用している前記フォトダイオードは半導体レー
ザーの出力光をモニタするため一般に半導体レーザーチ
ップの近傍に柩シ付けられており、このフォトダイオー
ドの温度特性を利用して温度制御を行なう様にしたもの
である◇ 第１図に本発明による半導体レーザーの温度制御装置の
概略図を示す。
ードを使用している前記フォトダイオードは半導体レー
ザーの出力光をモニタするため一般に半導体レーザーチ
ップの近傍に柩シ付けられており、このフォトダイオー
ドの温度特性を利用して温度制御を行なう様にしたもの
である◇ 第１図に本発明による半導体レーザーの温度制御装置の
概略図を示す。
第１図（ａ）は半導体レー′ザーユニット都を拡大して
示したもので半導体レーザー１はハーメチックシールさ
れた密封容器内に収納されておシヒートシンク９によっ
て支持されている。３はハーメチックシールの外形を示
し、４はレーザー光６の透過するガラス窓を示す。半導
体装置ザー１は本来のレーザー光６を出力すると同時に
、その反対方向にもレーザー光１０’）出力する。通富
、このレーザー光１ｏは牛、与体７−ザーの出力を一定
に保つだめのモニターとして使用され、フォトダイオー
ド２で検知される襦漬となっている。そこで本発明では
このフォトダイオード２（本実施例ではＰＩＮダイオー
ドであり、ヒートシンク９上に固定して成るものである
。）を使用してｍ Ｋ ｆ＆知をさせるものである。
示したもので半導体レーザー１はハーメチックシールさ
れた密封容器内に収納されておシヒートシンク９によっ
て支持されている。３はハーメチックシールの外形を示
し、４はレーザー光６の透過するガラス窓を示す。半導
体装置ザー１は本来のレーザー光６を出力すると同時に
、その反対方向にもレーザー光１０’）出力する。通富
、このレーザー光１ｏは牛、与体７−ザーの出力を一定
に保つだめのモニターとして使用され、フォトダイオー
ド２で検知される襦漬となっている。そこで本発明では
このフォトダイオード２（本実施例ではＰＩＮダイオー
ドであり、ヒートシンク９上に固定して成るものである
。）を使用してｍ Ｋ ｆ＆知をさせるものである。
半導体レーザー及びＰＩＮダイオードの回路＃４Ｍ。
は％第１図（ｃ）で示される様にカソードコモンとなっ
ている。第１図（ｅ）中の端子Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ第
１図（ａ） 、 （ｂ）のＡ、Ｂ、Ｃで示さ゛れるビン
に対応している。本実施例で使用されるＰＩＮダイオー
ド２は前述された様にモニター光１０を受光する配置に
なっているため本実施例では、ＰＩＮダイオード２の表
面を塗装することによってモニター光を錐先している。
ている。第１図（ｅ）中の端子Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ第
１図（ａ） 、 （ｂ）のＡ、Ｂ、Ｃで示さ゛れるビン
に対応している。本実施例で使用されるＰＩＮダイオー
ド２は前述された様にモニター光１０を受光する配置に
なっているため本実施例では、ＰＩＮダイオード２の表
面を塗装することによってモニター光を錐先している。
なお５，１１で示す２は端子Ａ、Ｃと１記半導体レーザ
及びＰＩＮダイオードを接線する線である。第１図（ｂ
）は前記半導体レーザの温度調節をするためのサーモモ
ジュール７と放熱板８のｔ４成を示した図である。サー
モモジュール゛：はＰ型半導体とＮ型半導体を父互に並
べて、にＡ的に頁列に配線された構成となっている。そ
のイ〈囲にはハーメチックンールされた牛４体レーザ一
部が請讐し晟囲は放熱板が接線している。そしてサーモ
モジュール７と放電板８の中央部に穴Ｈを開けそこに半
導体レーザ一部の３本のピンＡ、Ｂ、Ｃｔ刑している。
及びＰＩＮダイオードを接線する線である。第１図（ｂ
）は前記半導体レーザの温度調節をするためのサーモモ
ジュール７と放熱板８のｔ４成を示した図である。サー
モモジュール゛：はＰ型半導体とＮ型半導体を父互に並
べて、にＡ的に頁列に配線された構成となっている。そ
のイ〈囲にはハーメチックンールされた牛４体レーザ一
部が請讐し晟囲は放熱板が接線している。そしてサーモ
モジュール７と放電板８の中央部に穴Ｈを開けそこに半
導体レーザ一部の３本のピンＡ、Ｂ、Ｃｔ刑している。
さて本実施例で便用したＰＩＮダイオードは約しＣの一
匿係数を狩っている。そこで本発明ではこの電圧変動を
検知して温度制御をするものである。温度制御をするた
め０回路を第２図に示す。図中２０は定′−流回路を示
す。このｔｔＳはＰＩＮダイオード２に一疋電流を供給
して一モモジュールドライバー２２を、ｍＭしている。
匿係数を狩っている。そこで本発明ではこの電圧変動を
検知して温度制御をするものである。温度制御をするた
め０回路を第２図に示す。図中２０は定′−流回路を示
す。このｔｔＳはＰＩＮダイオード２に一疋電流を供給
して一モモジュールドライバー２２を、ｍＭしている。
増巾器２１の中のＶＲＩによって半纏体レーザ一部の温
度設定を行なう。サーモモジュールドライバー２２によ
って駆動されるサーモモジュール７はドライブ電流の方
向によって加熱、冷却が可能である。動作原理を以下に
示す。もし半導体レーザーがレーザー発光等によシ初期
設定温度より上昇すると、ＰＩＮダイオード２は約２４
１０Ｃという温度係数によって、出力電圧力、五上昇す
る。この電圧上昇分を増巾器２１で増巾し、この信号を
受けたサーモモジュールドライバー２２はサーモモジュ
ールの半導体レーザ一部の密着面を冷却する様に働く。
度設定を行なう。サーモモジュールドライバー２２によ
って駆動されるサーモモジュール７はドライブ電流の方
向によって加熱、冷却が可能である。動作原理を以下に
示す。もし半導体レーザーがレーザー発光等によシ初期
設定温度より上昇すると、ＰＩＮダイオード２は約２４
１０Ｃという温度係数によって、出力電圧力、五上昇す
る。この電圧上昇分を増巾器２１で増巾し、この信号を
受けたサーモモジュールドライバー２２はサーモモジュ
ールの半導体レーザ一部の密着面を冷却する様に働く。
その結果、半導体レーザは冷却され、初期設定温度にな
る方向に制御される。逆に室温の低下等によって半導体
レーザーが初期設定温度より低下した場合はサーモモジ
ュールの半導体レーザ一部の密着面が加熱される方向で
制御され初期設定温度が維持される。
る方向に制御される。逆に室温の低下等によって半導体
レーザーが初期設定温度より低下した場合はサーモモジ
ュールの半導体レーザ一部の密着面が加熱される方向で
制御され初期設定温度が維持される。
前述した様に半導体レーザーチップと同時に装着される
フォトダイオードを温度センサーとして使用することか
ら、従来のサーミスタ等を便用する時の特別な加工が必
要なくなり半導体レーザ一部が小型化できかつコストダ
ウンにもなる効果がある。
フォトダイオードを温度センサーとして使用することか
ら、従来のサーミスタ等を便用する時の特別な加工が必
要なくなり半導体レーザ一部が小型化できかつコストダ
ウンにもなる効果がある。
第１図（ａ），（ｂ）は本発明を適用する半導体レーザ
ーの断面図、第１図（ｃ）は半導体レーザーとＰＩＮダ
イオードの接続図、第２図は温度制御回路図である。 とこで１は半導体レーザー、２はＰＩＮダイ′オード、
２０は定電流回路、２１は増暢器、２２はサーモモジュ
ールドライバーである〇（Ｃ） し−一一一一一 手続補正書（自発） 昭和、５６年１２月１１ 日 特許庁長官 島 １）春 樹 殿 １、事件の表示 昭和５６年 特許願 第 １７６６６０ 号２、
発向の名称 半導体レーザの温度制御装置 八 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人住所 東京都大
田区下丸子３−３０−２名称 （１００）キャノン株式
会社 −°°ゝ・、 一二 、゛、４ −−で Σン ５、補正の対象 図 面 ６、補正の内容 （１）図面第１図（Ｃ）を別紙の通り補正します。 第１ワ （Ｃ）
ーの断面図、第１図（ｃ）は半導体レーザーとＰＩＮダ
イオードの接続図、第２図は温度制御回路図である。 とこで１は半導体レーザー、２はＰＩＮダイ′オード、
２０は定電流回路、２１は増暢器、２２はサーモモジュ
ールドライバーである〇（Ｃ） し−一一一一一 手続補正書（自発） 昭和、５６年１２月１１ 日 特許庁長官 島 １）春 樹 殿 １、事件の表示 昭和５６年 特許願 第 １７６６６０ 号２、
発向の名称 半導体レーザの温度制御装置 八 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人住所 東京都大
田区下丸子３−３０−２名称 （１００）キャノン株式
会社 −°°ゝ・、 一二 、゛、４ −−で Σン ５、補正の対象 図 面 ６、補正の内容 （１）図面第１図（Ｃ）を別紙の通り補正します。 第１ワ （Ｃ）
Claims (1)
- 半導体レーザーと前記半導体レーザーの温度を検知する
素子と、前記温度検知素子の出力にもとづいて前記半導
体レーザーの１Ｍ度を制御する手段と、からなる半導体
レーザーの温度制御装置に於て、前記半導体レーザーの
温度を検知する素子としてフォトダイオードを用いたこ
とを特徴とする半導体レーサーの温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17666081A JPS5877272A (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | 半導体レ−ザ−の温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17666081A JPS5877272A (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | 半導体レ−ザ−の温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5877272A true JPS5877272A (ja) | 1983-05-10 |
Family
ID=16017466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17666081A Pending JPS5877272A (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | 半導体レ−ザ−の温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5877272A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4683573A (en) * | 1985-09-24 | 1987-07-28 | Bell Communications Research, Inc. | Temperature stabilization of injection lasers |
| US9940965B2 (en) | 2014-09-22 | 2018-04-10 | Seagate Technology Llc | Thermal management of laser diode mode hopping for heat assisted media recording |
| CN115685023A (zh) * | 2022-10-20 | 2023-02-03 | 上海科技大学 | 小型化原子磁力仪激光源控制方法与系统 |
-
1981
- 1981-11-04 JP JP17666081A patent/JPS5877272A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4683573A (en) * | 1985-09-24 | 1987-07-28 | Bell Communications Research, Inc. | Temperature stabilization of injection lasers |
| US9940965B2 (en) | 2014-09-22 | 2018-04-10 | Seagate Technology Llc | Thermal management of laser diode mode hopping for heat assisted media recording |
| US10325622B2 (en) | 2014-09-22 | 2019-06-18 | Seagate Technology Llc | Thermal management of laser diode mode hopping for heat assisted media recording |
| US10540998B2 (en) | 2014-09-22 | 2020-01-21 | Seagate Technology Llc | Thermal management of laser diode mode hopping for heat assisted media recording |
| US10902876B2 (en) | 2014-09-22 | 2021-01-26 | Seagate Technology Llc | Thermal management of laser diode mode hopping for heat assisted media recording |
| US11450346B2 (en) | 2014-09-22 | 2022-09-20 | Seagate Technology Llc | Thermal management of laser diode mode hopping for heat assisted media recording |
| US11961543B2 (en) | 2014-09-22 | 2024-04-16 | Seagate Technology Llc | Thermal management of laser diode mode hopping for heat assisted media recording |
| CN115685023A (zh) * | 2022-10-20 | 2023-02-03 | 上海科技大学 | 小型化原子磁力仪激光源控制方法与系统 |
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