JPH1090576A - 光学部材の固定構造 - Google Patents

光学部材の固定構造

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JPH1090576A
JPH1090576A JP8245187A JP24518796A JPH1090576A JP H1090576 A JPH1090576 A JP H1090576A JP 8245187 A JP8245187 A JP 8245187A JP 24518796 A JP24518796 A JP 24518796A JP H1090576 A JPH1090576 A JP H1090576A
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JP
Japan
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optical member
holder
grooves
linear expansion
fixing structure
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JP8245187A
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Takashi Adachi
貴志 足立
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/006Filter holders
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • 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

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学部材をホルダーに接着固定する構造にお
いて、温度変化を受けたときに光学部材が反ったり破壊
することを防止する。 【解決手段】 ホルダー11の一面11bに複数の溝11cを
形成し、該一面11b内においてこれらの溝11cによって
画成された、光学部材10よりも小さい部分のみに該光学
部材10を接着固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光学部材をホルダー
に固定する構造に関し、特に詳細には、光学部材を接着
剤によってホルダーに固定する構造に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】例えば特開昭62-189783 号に示されるよ
うに、ネオジウム(Nd)が添加されたレーザー結晶を
半導体レーザーから発せられた光によって励起する固体
レーザーが公知となっている。
【0003】この種の固体レーザーにおいては、発振モ
ードを単一縦モード化するため、あるいは偏光方向を制
御する等のために、エタロン等の光学部材が共振器内に
配設されることが多い。
【0004】このエタロン等の比較的小さな光学部材
は、所定の位置に取り付けるために、それよりも大きな
ホルダーに固定した状態で取り扱われることが多い。こ
の光学部材の固定のために従来は、図4に示す通り、光
通過孔1aを有するホルダー1に、光学部材2の一方の
光通過面2aを、光通過孔1aに対面する部分以外全面
的に接着固定する構造が広く用いられて来た。なおこの
図4中で、斜線を付した部分が接着領域である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この従来の光学部材の
固定構造は簡単である半面、温度変化を受けると、光学
部材とホルダーの線膨張係数の違いにより、光学部材が
反ったり破壊することがあるという問題が認められてい
る。特に前述したエタロン等の比較的薄く形成される光
学部材や、劈開性を持つ光学部材を固定する場合は、こ
の問題が顕著に現れる。
【0006】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、温度変化を受けても光学部材に反りや破壊を生
じさせることのない、光学部材の固定構造を提供するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による光学部材の
固定構造は、前述したように光学部材をホルダーの一面
に接着固定する光学部材の固定構造において、ホルダー
の一面に複数の溝が形成され、該一面内においてこれら
の溝によって画成された、光学部材よりも小さい部分の
みに光学部材が接着固定されたことを特徴とするもので
ある。
【0008】なおこの固定構造において、光学部材が、
ホルダーの一面に接着固定される面内の方向によって異
なる線膨張係数を有するものである場合は、上記複数の
溝が直線状に延びる形状とされ、光学部材が、ホルダー
の線膨張係数に近い線膨張係数を有する方向が溝の延び
る方向と揃う向きにして固定されるのが望ましい。
【0009】
【発明の効果】上記構成を有する本発明の光学部材の固
定構造においては、ホルダーの、光学部材よりも小さい
部分のみに光学部材を接着固定しているので、従来のよ
うに光学部材を光通過孔の部分以外全面的にホルダーに
接着する場合と比べて、接着面積をより小さくすること
ができる。したがって、温度変化が有ったとき、ホルダ
ーと光学部材の線膨張係数の違いによって光学部材に作
用する応力がより低く抑えられ、そこで、光学部材の反
りや破壊が防止される。
【0010】なお、上述のような溝を形成せずに、単に
光学部材の一面内に少量の接着剤を付けることによって
接着面積を小さくすることも考えられるが、そのように
した場合は、ホルダーと光学部材とを圧接させた際に接
着剤が展伸するので、接着面積を所望の大きさに制限す
ることは難しい。
【0011】それに対して本発明の光学部材の固定構造
においては、上述のように展伸した接着剤はホルダーの
溝の中に入り込むので、これらの溝によって画成された
部分のみが接着領域となり、接着面積は正確に所望の大
きさに設定される。
【0012】また光学部材が、ホルダーの一面に接着固
定される面内の方向によって異なる線膨張係数を有する
ものである場合、その光学部材を、ホルダーの線膨張係
数に近い線膨張係数を有する方向が直線状の溝の延びる
方向と揃う向きにして固定すれば、溝に沿って長く延び
る接着領域の長さ方向が、ホルダーの線膨張係数に近い
線膨張係数を有する方向と一致する。
【0013】この方向においては、接着長さがより長い
ことにより、温度変化時の応力が大きくなりがちである
が、この方向が光学部材において、ホルダーの線膨張係
数に近い線膨張係数を有する方向となっていれば、応力
を小さく抑えることができる。またそれと逆に考える
と、上記直線状の溝に交わる方向では、光学部材の線膨
張係数とホルダーの線膨張係数とが比較的大きく異なる
ことから、温度変化時の応力が大きくなりがちである
が、この方向においては接着領域が溝で分断されて接着
長さが短くなっていることにより、温度変化時の応力を
小さく抑えることができる。以上により、光学部材のあ
る方向に特に大きな応力が作用することをなくして、光
学部材の反りや破壊を確実に防止できる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実
施形態である光学部材の固定構造を示すものである。こ
の実施形態における光学部材は、一例として、半導体レ
ーザー励起固体レーザーの共振器内に配されて発振モー
ドを単一縦モード化する石英エタロン10であり、またそ
れを固定するホルダー11としては銅製のものが用いられ
ている。
【0015】石英エタロン10は、縦2.4 mm×横2.4 m
m×厚さ0.3 mmに形成されたものである。一方ホルダ
ー11の中央部には光通過孔11aが形成され、また該ホル
ダー11の一面11bには、幅0.5 mmの2本の直線状の溝
11cが互いに平行にして設けられている。
【0016】上記2本の溝11cは、0.5 mmの間隔を置
いて形成されており、この溝間の部分にエポキシ系接着
剤が塗布され、この接着剤によって石英エタロン10がホ
ルダー11に接着固定される。つまり本実施形態におい
て、図中に斜線を付して示す接着領域は、2.4 mm×0.
5 mmの極めて小面積のものとなる。
【0017】なお接着に際して、石英エタロン10とホル
ダー11とを圧接させると、接着剤が展伸することがあ
る。しかし、このように展伸した接着剤はホルダー11の
2本の溝11cの中に入り込むので、これらの溝11cに挟
まれた部分のみが接着領域となり、接着領域は基本的に
ほぼ2.4 mm×0.5 mmのサイズに設定される。
【0018】以上のようにしてホルダー11に固定した石
英エタロン10を、波長λ=1064nmの固体レーザービー
ム12を単一縦モード化するために使用し、70℃×96時間
の高温保存試験にかけたところ、石英エタロン10の反り
はλ/10以下に抑えられた。比較のために、上記と同じ
石英エタロン10を銅製のホルダーに全面接着固定し、そ
れを同じ高温保存試験にかけたところ、石英エタロン10
の反りはλ/2〜λ/4程度と顕著に認められた。これ
により、上記の実施形態では、接着面積を小さくしたこ
とで、石英エタロン10の反りが抑えられていることが裏
付けられた。
【0019】このようにして石英エタロン10の反りが抑
えられれば、この石英エタロン10による選択波長が環境
温度に応じて変化してしまうことがなくなり、半導体レ
ーザー励起固体レーザーの駆動を安定させることができ
る。
【0020】また、ホルダー11に石英エタロン10を点接
着させる場合に比べれば、接着面積は十分に確保される
ので、接着強度も高く保たれる。
【0021】次に図2および図3を参照して、本発明の
第2の実施形態を詳細に説明する。この第2の実施形態
における光学部材は、一例として、半導体レーザー励起
固体レーザーの共振器内に配されて偏光を制御するカル
サイト結晶板20であり、またそれを固定するホルダー11
としては銅製のものが用いられている。
【0022】カルサイト結晶板20は、縦2.4 mm×横2.
4 mm×厚さ0.34mmに形成されている。一方ホルダー
11としては第1の実施形態と同じものが用いられ、その
2本の溝11c間の部分に塗布された接着剤によって、カ
ルサイト結晶板20がホルダー11に接着固定される。そこ
でこの場合も、接着領域は2.4 mm×0.5 mmの極めて
小さなものとなる。なお本例でも、接着剤としてはエポ
キシ系接着剤が用いられる。
【0023】カルサイト結晶板20は、図2に示すように
c軸からa軸方向に46.7°の方向にカットされており、
この角度は45°と近いので、カット面にはa軸とc軸の
ほぼ中間的な方向(図3の紙面に垂直な方向)が含まれ
る。カルサイト結晶板20は、このa軸とc軸のほぼ中間
的な方向が、直線状の溝11cの延びる方向と揃う向きに
してホルダー11に接着固定されている。
【0024】カルサイト結晶板20の線膨張係数は、a軸
方向については0.544 ×10-5/℃で、c軸方向について
は2.63×10-5/℃である。a軸とc軸のほぼ中間的な方
向の線膨張係数は、上記2通りの線膨張係数の平均と考
えてよいから、1.59×10-5/℃となる。この値は、銅の
線膨張係数1.67×10-5/℃に極めて近いものである。
【0025】カルサイト結晶板20は劈開性を有するの
で、温度変化を受けると、その線膨張係数とホルダー11
の線膨張係数の違いによる応力を受けて劈開しやすい。
しかし、上記のようにホルダー11とカルサイト結晶板20
との接着面積が極めて小さくなっていれば、応力が低く
抑えられて、カルサイト結晶板20の劈開が防止される。
【0026】さらに本例ではカルサイト結晶板20を、銅
の線膨張係数に極めて近い線膨張係数を持つ方向を直線
状の溝11cの延びる方向と揃えてホルダー11に接着固定
しているので、この点から応力がより低く抑えられて、
カルサイト結晶板20の劈開がより確実に防止される。そ
の理由は、先に詳しく説明した通りである。
【0027】このようにしてカルサイト結晶板20の劈開
が防止されれば、硬い接着剤を用いても、劈開を招くこ
とがない。上記ホルダー11に固定されたカルサイト結晶
板20を、前述した70℃×96時間の高温保存試験にかけた
が、カルサイト結晶板20の劈開は全く発生しなかった。
それに対して、カルサイト結晶板を銅製ホルダーに全面
的に接着固定したものは、上記の高温保存試験にかける
と、多くの場合カルサイト結晶板の劈開を招く。
【0028】なお、上記の劈開を防止する上では、柔ら
かい接着剤を用いるのが好ましいが、そのような接着剤
は種類に限りがある。本発明によれば、上記のように硬
い接着剤を用いても劈開を防止できるので、接着剤の選
択の自由度が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態である光学部材の固定
構造を示す斜視図
【図2】本発明の第2の実施形態である光学部材の固定
構造を示す斜視図
【図3】上記第2の実施形態の側面図
【図4】従来の光学部材の固定構造を示す斜視図
【符号の説明】
10 石英エタロン 11 銅製ホルダー 11a ホルダーの光通過孔 11b ホルダーの一面 11c ホルダーの溝 20 カルサイト結晶板

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学部材をホルダーの一面に接着固定す
    る光学部材の固定構造において、 前記ホルダーの一面に複数の溝が形成され、 該一面内においてこれらの溝によって画成された、前記
    光学部材よりも小さい部分のみに該光学部材が接着固定
    されていることを特徴とする光学部材の固定構造。
  2. 【請求項2】 前記光学部材が、前記ホルダーの一面に
    接着固定される面内の方向によって異なる線膨張係数を
    有するものであり、 前記複数の溝が直線状に延びる形状とされ、 前記光学部材が、ホルダーの線膨張係数に近い線膨張係
    数を有する方向が前記溝の延びる方向と揃う向きにして
    固定されていることを特徴とする請求項1記載の光学部
    材の固定構造。
  3. 【請求項3】 前記光学部材が、a軸とc軸の略中間の
    方向がカット面内に存在するようにカットされたカルサ
    イト結晶板であり、 前記ホルダーが銅から形成されたものであり、 このホルダーに対して前記カルサイト結晶板が、前記a
    軸とc軸の略中間の方向が前記溝の延びる方向と揃う向
    きにして固定されていることを特徴とする請求項2記載
    の光学部材の固定構造。
  4. 【請求項4】 前記光学部材が石英エタロンであり、 前記ホルダーが銅から形成されたものであることを特徴
    とする請求項1記載の光学部材の固定構造。
JP8245187A 1996-09-17 1996-09-17 光学部材の固定構造 Pending JPH1090576A (ja)

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