JPS6321887A - Light source for semiconductor laser - Google Patents
Light source for semiconductor laserInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
本発明は半導体レーザ光源装置に関し、特に詳細には半
導体レーザの温度を精密かつ安価に制御することのでき
る半導体レーザ光源装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of the Invention) The present invention relates to a semiconductor laser light source device, and more particularly to a semiconductor laser light source device that can precisely and inexpensively control the temperature of a semiconductor laser.
（従来の技術）
周知のように半導体レーザは、光ビームを光偏向器によ
り偏向して走査を行なう各種走査記録装置や走査読取装
置等の光ビーム走査装置等に１３いて、光ビームを発生
させる手段等として広く用いられている。(Prior Art) As is well known, semiconductor lasers are used in various types of optical beam scanning devices such as scanning recording devices and scanning reading devices that deflect a light beam with an optical deflector to perform scanning, and generate a light beam. It is widely used as a means.
上記半導体レーザは、通常温度依存性が高く、温度が変
化するとその波長が変化するという性質を有している。The above-mentioned semiconductor laser usually has a high temperature dependence, and has the property that its wavelength changes when the temperature changes.
このため半導体レーザが上記走査記録装置等において用
いられ、波長依存性のある感材を走査する場合には、半
導体レーザの温度変化によりレーザビームの波長が変化
し、感材の感度が変化してしまうことを防止するため、
半導体レーザに対して高精度の温度制御を行なうことが
必要とされる。そこで従来は、半導体レーザを取り付け
るレーザマウントにベルチェ素子、ニクロム線などの温
度調節手段を取り付け、これらの温度調節手段の駆動を
制御して半導体レーザの温度を略一定に保つようになっ
ている。For this reason, when a semiconductor laser is used in the above-mentioned scanning recording device and scans a wavelength-dependent sensitive material, the wavelength of the laser beam changes due to changes in the temperature of the semiconductor laser, and the sensitivity of the sensitive material changes. To prevent it from being put away,
It is necessary to perform highly accurate temperature control on semiconductor lasers. Conventionally, temperature control means such as a Bertier element or a nichrome wire are attached to the laser mount to which the semiconductor laser is attached, and the driving of these temperature control means is controlled to keep the temperature of the semiconductor laser substantially constant.
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記温度調節手段としてニク′ロム線等
を用いた場合にはこれらを直接マウントに取り付けるこ
とはできないのでその取り付けが面倒なものになるとと
もに温度調節の精度も十分に高くすることができないと
いう問題がある。またニクロム線はその寿命が比較的短
く、かつ高価であるという不都合もある。(Problem to be Solved by the Invention) However, when Nikrom wires or the like are used as the temperature control means, it is not possible to attach them directly to the mount, making the installation troublesome and making it difficult to control the temperature. There is also a problem that the accuracy cannot be made sufficiently high. Nichrome wire also has the disadvantage of having a relatively short life and being expensive.
そこで本発明はニクロム線等に比ベマウントに簡単に取
り付けることが可能であり、高精度な温度制御を行なう
ことができ、しかも安価で寿命も長い温度調整手段を備
えた半導体レーザ光源装置を提供することを目的とする
ものである。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention provides a semiconductor laser light source device equipped with a temperature adjustment means that can be easily attached to a mount on a nichrome wire or the like, can perform highly accurate temperature control, is inexpensive, and has a long life. The purpose is to
（問題点を解決するための手段）
本発明の半導体レーザ光源装置は、半導体レーザ、該半
導体レーザを加熱するパワートランジスタ、前記半導体
レーザの温度を検出する温度検出素子、および該温度検
出素子の出力に基づいて、前記半導体レーザの温度が略
一定となるように前記パワートランジスタの駆動を制御
する温調制御手段からなることを特徴とするものである
。(Means for Solving the Problems) A semiconductor laser light source device of the present invention includes a semiconductor laser, a power transistor that heats the semiconductor laser, a temperature detection element that detects the temperature of the semiconductor laser, and an output of the temperature detection element. The present invention is characterized by comprising a temperature adjustment control means for controlling driving of the power transistor so that the temperature of the semiconductor laser becomes substantially constant.
上記パワートランジスタおよび温度検出素子は半導体レ
ーザが固定されるレーザマウントに取り付けられてもよ
いし、半導体レーザの近傍に、レーザマウントとは別体
に設けられてろよい。The power transistor and temperature detection element may be attached to a laser mount to which the semiconductor laser is fixed, or may be provided in the vicinity of the semiconductor laser separately from the laser mount.
（作 用）
上記のように従来のニクロム線等の代りに温度調節手段
としてパワートランジスタを用いれば、パワートランジ
スタはレーザマウントに直接取り付けることもできるの
で、その配設が容易になるとともに、温度制御の精度も
上げることができる。(Function) As mentioned above, if a power transistor is used as a temperature control means instead of the conventional nichrome wire, the power transistor can be directly attached to the laser mount, making the arrangement easier and temperature control possible. The accuracy can also be improved.
またパワートランジスタはニクロム線に比べ安価であり
、また寿命が長いので、装置全体のコストを低下させる
こともできる。Furthermore, since power transistors are cheaper than nichrome wires and have a longer lifespan, the cost of the entire device can be reduced.
（実 施 例）
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例による半導体レーザ光源装置
の概要を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a semiconductor laser light source device according to an embodiment of the present invention.
レーザビームを発する半導体レーザ１は、熱伝導性にす
ぐれた材質からなるブロック状のレーザマウント２の一
端面２ａに固着されており、この半導体レーザ１と対向
する位置には半導体レーザがら発せられたレーザビーム
を平行光にするためのコリメータレンズ３がレンズマウ
ント４に保持されて配されている。このレンズマウント
４は、前記レーザマウント２と一体的に固定されたレン
ズマウント保持部５に保持されることにより、コリメー
タレンズ３を所定の位置に位置決めしている。A semiconductor laser 1 that emits a laser beam is fixed to one end surface 2a of a block-shaped laser mount 2 made of a material with excellent thermal conductivity. A collimator lens 3 for collimating the laser beam is held and arranged on a lens mount 4. The lens mount 4 is held by a lens mount holder 5 that is integrally fixed to the laser mount 2, thereby positioning the collimator lens 3 at a predetermined position.
前記レーザマウント２の他端面２ｂには温度検出素子で
あるサーミスタ６が設けられており、レーザマウント２
を介して半導体レーザの温度を検出するようになってい
る。またレーザマウント２の他端面２ｂにはパワートラ
ンジスタ７が設けられている。このパワートランジスタ
７は作動時に熱を発するものであり、半導体レーザ１の
温度が所定値以下に低下すると、半導体レーザ１はパワ
ートランジスタ７によりレーザマウント２を介して加熱
される。またこのパワートランジスタ７は前記サーミス
タ６の出力に基づいて作動する温調制御手段１０により
その作動を０Ｎ−ＯＦＦ制御される。A thermistor 6, which is a temperature detection element, is provided on the other end surface 2b of the laser mount 2.
The temperature of the semiconductor laser is detected through the Further, a power transistor 7 is provided on the other end surface 2b of the laser mount 2. This power transistor 7 emits heat during operation, and when the temperature of the semiconductor laser 1 falls below a predetermined value, the semiconductor laser 1 is heated by the power transistor 7 via the laser mount 2. Further, the operation of the power transistor 7 is controlled ON-OFF by a temperature control means 10 which operates based on the output of the thermistor 6.
次に第２図のブロック図を参照して前記サーミスタおよ
びパワートランジスタの作動のしくみについて説明する
。Next, the mechanism of operation of the thermistor and power transistor will be explained with reference to the block diagram of FIG.
半導体レーザ駆動回路８の作動により半導体レーザ１に
電流が印加されると半導体レーザ１はレーザビームの発
振を開始する。サーミスタ６はこの半導体レーザ１の取
り付けられたレーザマウント２を介して半導体レーザ１
の作動中の温度を連続して検出し、検出された値は温調
制御手段１０中の温度検出回路１１に送られる。温度検
出回路１１からは検出値に基づいて検出信号が発せられ
、この検出信号は温度基準信号発生回路１２から発せら
れる、予め所定の値に設定された基準信号とともに、比
較器１３へ送られる。比較器１３において、前記検高信
号と基準信号の比較が行なわれ、検出信号の示す半導体
レーザ１の温度が、基準信号の示す、半導体レーザの望
ましい温度よりも低くなると、パワートランジスタ駆動
回路１４を作動させる信号が比較器から発せられる。従
ってこのパワートランジスタ駆動回路１４により、前記
パワートランジスタ７が駆動せしめられ、レーザマウン
ト２を介して半導体レーザ１の１１０熱が行なわれる。When a current is applied to the semiconductor laser 1 by the operation of the semiconductor laser drive circuit 8, the semiconductor laser 1 starts oscillating a laser beam. The thermistor 6 connects the semiconductor laser 1 via the laser mount 2 to which the semiconductor laser 1 is attached.
The temperature during operation is continuously detected, and the detected value is sent to the temperature detection circuit 11 in the temperature control means 10. A detection signal is generated from the temperature detection circuit 11 based on the detected value, and this detection signal is sent to the comparator 13 together with a reference signal generated from the temperature reference signal generation circuit 12 and set to a predetermined value in advance. The comparator 13 compares the height detection signal with the reference signal, and when the temperature of the semiconductor laser 1 indicated by the detection signal becomes lower than the desired temperature of the semiconductor laser indicated by the reference signal, the power transistor drive circuit 14 is activated. An actuating signal is emitted from the comparator. Therefore, the power transistor 7 is driven by the power transistor drive circuit 14, and the semiconductor laser 1 is heated via the laser mount 2.
このようにパワートランジスタ７により半導体レーザ１
の加熱が行なわれ、半導体レーザ１の温度が所定の温度
にまで上昇すると、前記比較器１３は信号の発生を止め
、パワートランジスタ７はその作動を停止せしめられる
。なお、第３図はサーミスタ６、パワートランジスタ７
および温調制御手段１０の回路図の一例である。図示の
回路において、サーミスタの抵抗Ｒ１，Ｒ２、Ｒ３によ
り構成されているブリッジ回路は、半導体レーザ１が所
定温度の時平衡となるように構成され、半導体レーザ１
が所定温度より低くなりサーミスタの抵抗値が変化して
平衡がくずれると比較器１３から信号が出力されてパワ
ートランジスタ７のベースに入力され、パワートランジ
スタ２に電流が流れて半導体レーザ１を加熱する。なお
、トランジスタ１５はパワートランジスタの過電流保護
のために設けられている。In this way, the semiconductor laser 1 is controlled by the power transistor 7.
When the semiconductor laser 1 is heated and the temperature of the semiconductor laser 1 rises to a predetermined temperature, the comparator 13 stops generating a signal and the power transistor 7 stops its operation. In addition, Fig. 3 shows the thermistor 6 and power transistor 7.
and an example of a circuit diagram of the temperature control control means 10. In the illustrated circuit, the bridge circuit constituted by the thermistor resistors R1, R2, and R3 is configured so that the semiconductor laser 1 is in equilibrium when the semiconductor laser 1 is at a predetermined temperature.
When the temperature becomes lower than a predetermined temperature, the resistance value of the thermistor changes, and the balance is lost, a signal is output from the comparator 13 and inputted to the base of the power transistor 7, and current flows through the power transistor 2, heating the semiconductor laser 1. . Note that the transistor 15 is provided for overcurrent protection of the power transistor.
このようにパワートランジスタ７を半導体レーザ１を適
宜加熱する温度ｖ４を手段として用いれば、このパワー
トランジスタ７は本実施例のようにレーザマウントに直
接固定することもできるので、その取り付けが容易とな
る。またパワートランジスタはニクロム線等に比べ高精
度な温度１１１１ｉ ｉｌｌが可能であり、例えばパワ
ートランジスタの駆動電力が７〜１４Ｗであり、基準温
度が４８℃である場合の半導体レーザの温調精度は±１
℃であり、その場合のレーザビームの波長の変化りは±
０．５ｎｍと極めて小さいものであった。またパワート
ランジスタは安価であり寿命も長いという利点も有する
ため極めて好都合である。In this way, if the power transistor 7 is heated to the temperature v4 which appropriately heats the semiconductor laser 1 as a means, the power transistor 7 can be directly fixed to the laser mount as in this embodiment, so that its attachment becomes easy. . In addition, power transistors can control a temperature of 1111i ill with higher precision than nichrome wires, etc. For example, when the driving power of a power transistor is 7 to 14 W and the reference temperature is 48°C, the temperature control accuracy of a semiconductor laser is ± 1
℃, and in that case, the change in the wavelength of the laser beam is ±
It was extremely small at 0.5 nm. Furthermore, power transistors are extremely advantageous because they are inexpensive and have a long lifespan.
なお、パワートランジスタの数は複数であってもよく、
例えばパワートランジスタを２つ設け、半導体レーザの
作動開始時には半導体レーザの立上特性を上げるため、
急速に加熱することが望ましいので、所定の立上時間の
み２つのパワートランジスタを共に作動させ、その後一
方のバワート ｚランジスタのみにより、上述したよう
な温度制御を行なってもよい。この場合には立上時間に
のみ用いられる一方のパワートランジスタはタイマーに
よりその作動時間を制御されてもよい。Note that the number of power transistors may be plural,
For example, two power transistors are installed to improve the startup characteristics of the semiconductor laser when it starts operating.
Since rapid heating is desired, the two power transistors may be operated together for a predetermined start-up time, after which temperature control as described above may be provided by only one Bowert Z transistor. In this case, one power transistor used only for the start-up time may have its operating time controlled by a timer.
また、パワートランジスタおよびサーミスタは必ずしも
レーザマウントに取り付けられる必要はなく、半導体レ
ーザの近傍の、その加熱および温度検出が可能な位置で
あれば任意の位置に配されてよい。Furthermore, the power transistor and thermistor do not necessarily need to be attached to the laser mount, and may be placed at any position near the semiconductor laser where it can be heated and its temperature detected.
（発明の効果）
以上説明したように、本発明の半導体レーザ光源装置に
よれば、パワートランジスタの作動時の発熱に着目し、
パワートランジスタを温度調節手段として用いたことに
より、従来のニクロム線等に比べて温度調節手段の取り
付けが容易になり、また温調精度も高いものとなる。ま
たパワートランジスタは安価であり寿命も長いという利
点を有するものであり、このようなパワートランジスタ
を備えた装置の実用上の価値は極めて大きい。(Effects of the Invention) As explained above, according to the semiconductor laser light source device of the present invention, attention is paid to the heat generated during operation of the power transistor,
By using a power transistor as the temperature control means, it becomes easier to attach the temperature control means compared to conventional nichrome wires, etc., and the temperature control accuracy becomes higher. Furthermore, power transistors have the advantages of being inexpensive and having a long life, and devices equipped with such power transistors have extremely high practical value.
第１図は本発明の一実施例による半導体レーザ光源装置
の概要を示す断面図、
第２図はサーミスタ、パワートランジスタ、および温調
制御手段の作動のしくみを示すブロック図、
第３図はその回路図である。
１・・・半導体レーザ ２・・・レーザマウント６・
・・サーミスタ ７・・・パワートランジスタ１０
・・・温調制御手段FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of a semiconductor laser light source device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the operation mechanism of a thermistor, power transistor, and temperature control means, and FIG. It is a circuit diagram. 1... Semiconductor laser 2... Laser mount 6.
...Thermistor 7...Power transistor 10
...Temperature control means
Claims (1)
ジスタ、前記半導体レーザの温度を検出する温度検出素
子、および該温度検出素子の出力に基づいて、前記半導
体レーザの温度が略一定となるように前記パワートラン
ジスタの駆動を制御する温調制御手段からなる半導体レ
ーザ光源装置。a semiconductor laser, a power transistor that heats the semiconductor laser, a temperature detection element that detects the temperature of the semiconductor laser, and a power transistor configured to keep the temperature of the semiconductor laser substantially constant based on the output of the temperature detection element. A semiconductor laser light source device comprising a temperature control means for controlling the drive of the semiconductor laser light source device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16630286A JPS6321887A (en) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | Light source for semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16630286A JPS6321887A (en) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | Light source for semiconductor laser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6321887A true JPS6321887A (en) | 1988-01-29 |
Family
ID=15828827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16630286A Pending JPS6321887A (en) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | Light source for semiconductor laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6321887A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04233542A (en) * | 1990-06-25 | 1992-08-21 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Aberrasion mask and use thereof |
| EP1647848A1 (en) * | 2002-04-02 | 2006-04-19 | Sumiden Opcom, Ltd. | Temperature controller and array waveguide lattice type optical wavelength multiplexer/demultiplexer |
| US8406090B2 (en) | 2008-03-04 | 2013-03-26 | HGST Netherlands B.V. | Laser power sensor for thermally assisted magnetic recording |
-
1986
- 1986-07-15 JP JP16630286A patent/JPS6321887A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04233542A (en) * | 1990-06-25 | 1992-08-21 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Aberrasion mask and use thereof |
| EP1647848A1 (en) * | 2002-04-02 | 2006-04-19 | Sumiden Opcom, Ltd. | Temperature controller and array waveguide lattice type optical wavelength multiplexer/demultiplexer |
| EP1647848A4 (en) * | 2002-04-02 | 2006-04-19 | Sumiden Opcom Ltd | Temperature controller and array waveguide lattice type optical wavelength multiplexer/demultiplexer |
| US8406090B2 (en) | 2008-03-04 | 2013-03-26 | HGST Netherlands B.V. | Laser power sensor for thermally assisted magnetic recording |
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