(57)【要約】【課題】レーザダイオードを保持して冷却することができるとともに、保持されているレーザダイオードを簡単に交換することができる、レーザダイオード冷却装置を提供する。【解決手段】レーザダイオード冷却装置１０は、固定手段によって一列に配列した状態で固定される同一構造の複数の冷却モジュール１２、１２、・・を含む。冷却モジュール１２は、合成樹脂からなるモジュール本体１４を含む。モジュール本体１４には、収納部１６、冷却部１８、流入側通路２０および流出側通路２２が形成されている。モジュール本体１４には、ステンレスからなる磨耗防止片２４、ゴムからなるＯリング２６、金属板からなるカソード端子２８およびアノード端子３０が形成される。モジュール本体１４には、蓋体３８が着脱可能に設けられる。【選択図】図１
2007329469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオードを保持して冷却するためのレーザダイオード冷却装置であって、
冷却モジュール、および
前記冷却モジュールを固定するための固定手段を備え、
前記冷却モジュールは、
モジュール本体、
前記モジュール本体に形成される、レーザダイオードに電力を供給するための端子、および
前記モジュール本体に対して開閉可能に設けられる蓋体を備え、
前記モジュール本体は、
レーザダイオードを収納するための収納部、
前記収納部に収納されているレーザダイオードを冷却媒体で冷却するための冷却部、
前記冷却媒体を外部から前記冷却部に流入するための流入側通路、および
前記冷却媒体を前記冷却部から外部に流出するための流出側通路を備え、
前記モジュール本体の前記収納部にレーザダイオードを収納した状態で前記モジュール本体に対して前記蓋体を閉めることによって、前記レーザダイオードが前記蓋体で前記収納部側に押え付けられて保持されるとともに前記端子側に押え付けられて前記端子に電気的に接続される、レーザダイオード冷却装置。
【請求項２】
複数の前記冷却モジュールにおける前記流入側通路は、複数の前記冷却モジュールを配列した際に連通するように形成され、
複数の前記冷却モジュールにおける前記流出側通路は、複数の前記冷却モジュールを配列した際に連通するように形成され、
前記固定手段は、任意の数の前記冷却モジュールを配列した状態で固定するように形成された、請求項１に記載のレーザダイオード冷却装置。
【請求項３】
前記モジュール本体は合成樹脂で形成され、
前記モジュール本体の前記冷却部の近傍において、前記冷却媒体による磨耗を防止するための金属からなる磨耗防止片が設けられている、請求項１または請求項２に記載のレーザダイオード冷却装置。
【請求項４】
前記モジュール本体は、合成樹脂からなる複数の部分を接合することによって形成された、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のレーザダイオード冷却装置。
【請求項５】
前記流入側通路および前記流出側通路は、それぞれ、前記モジュール本体に前記冷却媒体に対する抵抗が小さくなるような形状に形成された、請求項４に記載のレーザダイオード冷却装置。
【請求項６】
前記端子は、部分的に前記モジュール本体に埋め込まれている、請求項４または請求項５に記載のレーザダイオード冷却装置。
【請求項７】
前記固定手段は、
配列された前記冷却モジュールの両側に配置される固定用ブロック、および
前記冷却モジュールおよび前記固定用ブロックを貫通する接続部材を含む、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のレーザダイオード冷却装置。
【請求項８】
複数の前記冷却モジュールを配列した状態に位置決めするための位置決め手段を備えた、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のレーザダイオード冷却装置。
【請求項９】
前記位置決め手段は、複数の前記冷却モジュールを配列した状態で複数の前記冷却モジュールに嵌り合うレールを含む、請求項８に記載のレーザダイオード冷却装置。
【請求項１０】
前記冷却モジュールにおいて、前記収納部に収納されている前記レーザダイオードによってレーザ光が出力される側の角部が、３６０度を４以上の整数で割った角度に形成された、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のレーザダイオード冷却装置。
【請求項１１】
前記端子において、前記レーザダイオードに対向する接点部分が非平面形状を有する形状に形成された、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のレーザダイオード冷却装置。
【請求項１２】
前記端子に接触するように設けられる吸熱部材を備えた、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載のレーザダイオード冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザダイオード冷却装置に関し、特に、たとえば金属、合成樹脂、ガラスなどの各種材料の表面や内面を加工する加工機やバイオ測定器などの固体レーザ励起に用いられる高出力のレーザダイオードを冷却するためのレーザダイオード冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１９は、この発明の背景となる従来の冷却レーザダイオードアレイ組立体を示す分解斜視図である。図１９に示す冷却レーザダイオードアレイ組立体１は、複数のモジュール２、２、・・を有する。各モジュール２は、各レーザダイオードアレイ２ａを含む。各レーザダイオードアレイ２ａは、アノードとなる金属製の各ベース２ｂにはんだ付けされている。各ベース２ｂには、それぞれ、冷却液を流すための第１の貫通孔３ａと固定用のねじ６を通すための第２の貫通孔３ｂとが形成されている。また、各ベース２ｂに対応するように各カソード２ｃが設けられ、ベース２ｂとカソード２ｃとの間には絶縁体２ｄが挟まれている。
これらのモジュール２、２、・・は一列に並べられ、各ベース２ｂは、第１の貫通孔３ａおよび第２の貫通孔３ｂに対応する２つの孔を有する平面状に形成された水漏れ防止および電気的絶縁のためのジョイント４、４で挟まれる。
さらに、一列に並べられたこれらのモジュール２、２、・・およびジョイント４、４、・・の両側には、第１の貫通孔３ａに通じる入口部および第２の貫通孔３ｂに対応する貫通孔を有する一方のフランジ５ａと、第１の貫通孔３ａに通じる出口部および第２の貫通孔３ｂに対応する貫通孔を有する他方のフランジ５ｂとが配置され、それらが第２の貫通孔３ｂなどに通された固定用のねじ６などで固定される。
また、これらのモジュール２、２、・・の背面には１つの絶縁板７が設けられ、ベース２ｂ部分およびカソード２ｃ部分において絶縁板７を貫通する金属ねじ８ａ、８ｂによって電気的な接続が行われる。
この冷却レーザダイオードアレイ組立体１では、冷却液を一方のフランジ５ａの入口部から各ベース２ｂの第１の貫通孔３ａを経由して他方のフランジ５ｂの出口部側に流せば、冷却液によってそれらのベース２ｂ、２ｂ、・・にはんだ付けされているレーザダイオードアレイ２ａ、２ａ、・・を冷却することができる（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，０９１，７４６号公報
【特許文献２】特表２０００−５００２９１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、図１９に示す冷却レーザダイオードアレイ組立体１では、いずれかのレーザダイオードアレイ２ａが消耗しまたは故障してそのレーザダイオードアレイ２ａを交換する場合、交換しようとするレーザダイオードアレイ２ａがはんだ付けされているベース２ｂを固定用のねじ６から外し、さらに、消耗や故障していない新しいレーザダイオードアレイ２ａがはんだ付けされているベース２ｂの第２の貫通孔３ｂに固定用のねじ６を通さなければならない。そのため、レーザダイオードアレイ２ａの交換作業に大変な手間がかかり、その交換作業が煩雑である。この場合、交換するレーザダイオードアレイ２ａの位置によっては、交換しない他のレーザダイオードアレイ２ａのベース２ｂについても、それを固定用のねじ６から外したりそれに固定用のねじ６を通したりしなければならないので、その交換作業がさらに煩雑になる。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、レーザダイオードを保持して冷却することができるとともに、保持されているレーザダイオードを簡単に交換することができる、レーザダイオード冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明にかかるレーザダイオード冷却装置は、レーザダイオードを保持して冷却するためのレーザダイオード冷却装置であって、冷却モジュールと、冷却モジュールを固定するための固定手段とを備え、冷却モジュールは、モジュール本体と、モジュール本体に形成される、レーザダイオードに電力を供給するための端子と、モジュール本体に対して開閉可能に設けられる蓋体とを備え、モジュール本体は、レーザダイオードを収納するための収納部と、収納部に収納されているレーザダイオードを冷却媒体で冷却するための冷却部と、冷却媒体を外部から冷却部に流入するための流入側通路と、冷却媒体を冷却部から外部に流出するための流出側通路とを備え、モジュール本体の収納部にレーザダイオードを収納した状態でモジュール本体に対して蓋体を閉めることによって、レーザダイオードが蓋体で収納部側に押え付けられて保持されるとともに端子側に押え付けられて端子に電気的に接続される、レーザダイオード冷却装置である。
この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、複数の冷却モジュールにおける流入側通路は、複数の冷却モジュールを配列した際に連通するように形成され、複数の冷却モジュールにおける流出側通路は、複数の冷却モジュールを配列した際に連通するように形成され、固定手段は、任意の数の冷却モジュールを配列した状態で固定するように形成されていることが好ましい。
また、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、モジュール本体は合成樹脂で形成され、モジュール本体の冷却部の近傍において、冷却媒体による磨耗を防止するための金属からなる磨耗防止片が設けられていることが好ましい。
さらに、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、モジュール本体は、合成樹脂からなる複数の部分をたとえば超音波溶着または接着剤で接合することによって形成されていることが好ましい。この場合、流入側通路および流出側通路は、それぞれ、モジュール本体に冷却媒体に対する抵抗が小さくなるような形状に形成されていることが好ましい。また、この場合、端子は、部分的にモジュール本体に埋め込まれていることが好ましい。
また、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、固定手段は、たとえば、配列された冷却モジュールの両側に配置される固定用ブロックと、冷却モジュールおよび固定用ブロックを貫通する接続部材とを含む。
さらに、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、複数の冷却モジュールを配列した状態に位置決めするための位置決め手段を備えていることが好ましい。この場合、位置決め手段は、たとえば、複数の冷却モジュールを配列した状態で複数の冷却モジュールに嵌り合うレールを含む。
また、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、冷却モジュールにおいて、収納部に収納されているレーザダイオードによってレーザ光が出力される側の角部が、３６０度を４以上の整数で割った角度に形成されていることが好ましい。
さらに、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、端子において、レーザダイオードに対向する接点部分が非平面形状を有する形状に形成されていることが好ましい。
また、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、端子に接触するように設けられる吸熱部材を備えていることが好ましい。
【０００７】
この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、冷却モジュールにおいてモジュール本体の収納部にレーザダイオードを収納してモジュール本体に対して蓋体を閉めれば、レーザダイオードを保持することができるとともに、レーザダイオードをレーザダイオードに電力を供給するための端子に電気的に接続することができる。
また、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、冷却モジュールにおいて冷却媒体を流入側通路を介して冷却部に流入し冷却部から流出側通路を介して流出すれば、収納部に収納され保持されているレーザダイオードを冷却媒体によって冷却することができる。
さらに、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、冷却モジュールにおいて、モジュール本体に対して蓋体を開ければ、収納部に収納されているレーザダイオードを簡単に交換することができるので、保持されているレーザダイオードを簡単に交換することができる。
【０００８】
この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、上述のように、複数の冷却モジュールを配列した際に複数の冷却モジュールにおける流入側通路が連通するとともに複数の冷却モジュールにおける流出側通路が連通するように形成され、固定手段が任意の数の冷却モジュールを配列した状態で固定するように形成されている場合、配列した状態で固定する冷却モジュールの数を任意の数に変更することができる。そのため、保持されるレーザダイオードの数も任意の数に変更することができ、使用するレーザダイオードの数を変更する際に対応することができる。
また、この場合、複数の冷却モジュールを配列した状態で固定すれば、複数の流入側通路が連通するとともに複数の流出側通路が連通するので、冷却媒体を、連通する複数の流入側通路を介して複数の冷却部に流入し複数の冷却部から連通する複数の流出側通路を介して流出することができる。それによって、保持されている複数のレーザダイオードを冷却媒体で冷却することができる。
このようにして複数のレーザダイオードを冷却する場合、個々のレーザダイオードを冷却するための冷却媒体は、個々の流入側通路を介して個々の冷却部に流入され個々の冷却部から個々の流出側通路を介して流出され、１つのレーザダイオードを冷却した冷却媒体が他のレーザダイオードを冷却するために用いられない。そのため、複数のレーザダイオードは、冷却媒体によって同等に冷却され、同じ温度の冷却媒体で冷却されることによって、レーザダイオードの温度変化による波長シフトを最小限に抑えることができる。したがって、それらのレーザダイオードによる固体レーザ励起の効率がよくなる。
【０００９】
また、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、上述のように、モジュール本体が合成樹脂で形成され、モジュール本体の冷却部の近傍において磨耗防止片が設けられている場合、モジュール本体の冷却部の近傍において冷却媒体による磨耗を磨耗防止片で防止することができる。
【００１０】
さらに、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、上述のように、モジュール本体が合成樹脂からなる複数の部分を接合することによって形成されている場合、モジュール本体が複雑な形状であってもモジュール本体を樹脂成型によって形成することができる。たとえば、モジュール本体に流入側通路および流出側通路をそれぞれ冷却媒体に対する抵抗が小さくなるような形状に形成することができ、または、モジュール本体に端子を部分的に埋め込むことができる。流入側通路および流出側通路がそれぞれモジュール本体に冷却媒体に対する抵抗が小さくなるような形状に形成されていると、冷却媒体に対する流入側通路および流出側通路の抵抗が小さくなり、たとえば冷却媒体を送るためのポンプやチラーの小型化を図ることができる。端子が部分的にモジュール本体に埋め込まれていると、端子をモジュール本体に立体的に形成することができ、冷却モジュールの小型化ひいてはレーザダイオード冷却装置の小型化を図ることができる。
また、上述のように合成樹脂からなる複数の部分が超音波溶着または接着剤によって接合された場合、複数の部分を強固に接合することができ、複数の部分間からの水漏れを防止することができる。
【００１１】
また、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、上述のように、固定手段が、配列された冷却モジュールの両側に配置される固定用ブロックと、冷却モジュールおよび固定用ブロックを貫通する接続部材とを含む場合、固定用ブロック間において接続部材が貫通する冷却用モジュールの数を変えることによって、配列した状態で固定する冷却モジュールの数を変えることができる。
【００１２】
さらに、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、上述のように、複数の冷却モジュールを配列した状態に位置決めするための位置決め手段を備えている場合、複数の冷却モジュールを配列した状態に位置決めすることができ、複数の冷却モジュールの配列においてねじれなどの変形を防止することができる。
この場合、上述のように、位置決め手段が、複数の冷却モジュールを配列した状態で複数の冷却モジュールに嵌り合うレールを含む場合、複数の冷却モジュールとレールとが嵌り合うことによって、複数の冷却モジュールを配列した状態に位置決めすることができる。
【００１３】
また、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、上述のように、冷却モジュールにおいて、収納部に収納されているレーザダイオードによってレーザ光が出力される側の角部が、３６０度を４以上の整数で割った角度に形成されている場合、その整数の組に配列された冷却モジュールをたとえば棒状のＹＡＧ結晶などのレーザ媒体の周囲に放射状に配列することができ、その整数の組のレーザダイオードからそのレーザ媒体にレーザ光を照射することができる。
【００１４】
さらに、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、上述のように、端子において、レーザダイオードに対向する接点部分が非平面形状を有する形状に形成されている場合、各部の寸法におけるばらつきやレーザダイオードを端子側に押え付ける力におけるばらつきがあっても、それらのばらつきに対しても良好な結果が得られる。
【００１５】
また、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置では、上述のように、端子に接触するように設けられる吸熱部材を備えている場合、吸熱部材によって端子の発熱を抑制することができ、そのため、レーザダイオードの発熱を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、レーザダイオードを保持して冷却することができるとともに、保持されているレーザダイオードを簡単に交換することができる、レーザダイオード冷却装置が得られる。
【００１７】
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置の一例を示す斜視図である。図２は、そのレーザダイオード冷却装置において３個の冷却モジュールを取り除いた状態を示す斜視図である。図３は、図２に示す状態からモジュール本体を分解した状態を示す斜視図である。図４は、図３に示す状態を反対側から見た斜視図である。図５は、そのレーザダイオード冷却装置に用いられる冷却モジュールを幅方向における中央で切断した断面図である。図６は、その冷却モジュールの蓋体を取り除いた状態を示す斜視図である。図７は、図６に示す状態からモジュール本体を分解した状態を示す斜視図である。図８は、図７に示す状態を反対側から見た斜視図である。図９は、その冷却モジュールにおける蓋体およびモジュール本体などの関係を示す図解図である。
図１に示すレーザダイオード冷却装置１０は、複数のレーザダイオードを保持して冷却することができるので、まず、そのレーザダイオードの一例について説明する。
【００１９】
図１８（Ａ）は、図１に示すレーザダイオード冷却装置１０によって保持されて冷却されるレーザダイオードの一例を上側から見た斜視図であり、図１８（Ｂ）は、そのレーザダイオードを下側から見た斜視図である。
図１８に示すレーザダイオード１００は、ＦＥＴなどのパッケージの規格であるＴＯ２６３パッケージにレーザダイオードチップが入った高出力のレーザダイオードであり、パッケージが小さく、安価に製造することができるというメリットを有する。レーザダイオード１００は、内部の一端側にレーザダイオードチップが設けられている直方体状の樹脂モールドからなるパッケージ１０２を含む。このパッケージ１０２の外部には、その一端側に、たとえばガラスからなる長方形板状のウインドウ１０４が設けられる。ウインドウ１０４は、パッケージ１０２内のレーザダイオードチップから出力されるレーザ光を外部に出力する部分である。パッケージ１０２においてウインドウ１０４の反対側である他端側には、３本のピン状の電極１０６ａ、１０６ｂおよび１０６ｃが設けられる。両側の電極１０６ａおよび１０６ｃは、パッケージ１０２内のレーザダイオードチップのＰＮ接合のＮ側部分に接続され、中央の電極１０６ｂは、パッケージ１０２内のレーザダイオードチップのＰＮ接合のＰ側部分に接続される。中央の電極１０６ｂを電源の正極に接続し、両側の電極１０６ａおよび１０６ｃをその電源の負極に接続し、約３５Ａの電流が流れるように電源の電圧を制御することによって、ウインドウ１０４からその主面の垂直方向に約３０Ｗのレーザ光が出力される。この場合、パッケージ１０２の一端側部分が内部のレーザダイオードチップで特に加熱される。このパッケージ１０２の一端側部分の下面には、ヒートシンクとしてたとえばＣｕなどの金属からなる正方形板状の冷却フィン１０８が設けられる。冷却フィン１０８は、レーザダイオード１００を冷却する際に、その下面にかつウインドウ１０４側から電極１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ側に向かってたとえば純水などの冷却媒体が流されるものである。この冷却フィン１０８の下面には、冷却媒体の流れをよくするための多数の溝１０８ａ、１０８ａ、・・が、パッケージ１０２のウインドウ１０４側から電極１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ側にのびて形成される。
【００２０】
図１８に示すレーザダイオード１００から出力されるレーザ光の波長は、パッケージ１０２内のレーザダイオードチップの温度によって変化する。この場合、温度に対する波長の変化量は、たとえば約０．２８ｎｍ／℃である。そのため、複数のレーザダイオード１００を固体レーザ励起に用いる場合には、それらのレーザダイオード１００において、パッケージ１０２を冷却して、パッケージ１０２内のレーザダイオードチップの温度を一定にし、出力されるレーザ光の波長を所定の波長にしておくことが望ましい。
【００２１】
図１８に示すレーザダイオード１００を保持して冷却する図１に示すレーザダイオード冷却装置１０は、同一構造のたとえば４個の冷却モジュール１２、１２、・・を含む。
【００２２】
冷却モジュール１２は、たとえばＰＥＥＫ（登録商標）樹脂からなる厚板状のモジュール本体１４を含む。モジュール本体１４は、図２、図３および図４に示すように、ＰＥＥＫ（登録商標）樹脂で形成された一方側部分１４ａと他方側部分１４ｂとの２分割された部分を超音波溶着または接着剤で接合することによって形成される。一方側部分１４ａおよび他方側部分１４ｂには、図７および図８に示すように、それらを位置決めしたり、それらの接合強度を大きくしたり、それらの間の水漏れを防止したりするために、突起やへこみが適宜に嵌り合うように形成されている。また、一方側部分１４ａおよび他方側部分１４ｂには、それらを接合する前に、接合後に形成することができない所定の手段が形成され、さらに、接合後に組み込めない所定の部品が組み込まれる。なお、モジュール本体１４は、ＰＥＥＫ（登録商標）樹脂以外の合成樹脂たとえばＰＰＳ樹脂などの合成樹脂、セラミック、ガラスなど他の絶縁体で形成されてもよく、３つ以上の部分を超音波溶着または接着剤で接合することによって形成されてもよい。あるいは、モジュール本体１４は、たとえば金属の表面に特殊処理した傾斜機能材料などのように金属の表面に絶縁加工を施した材料で形成されてもよい。このような材料でモジュール本体１４を形成すれば、モジュール本体１４は、熱伝導性が非常に高く、しかも、合成樹脂からなるものと比べてはるかに高い耐熱性を有するようになる。
【００２３】
モジュール本体１４の上部には、図６に示すように、レーザダイオード１００を収納するための収納部１６が形成される。収納部１６は、レーザダイオード１００のパッケージ１０２に対応する矩形状の凹部１６ａと、レーザダイオード１００の３本の電極１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃに対応する３つの溝部１６ｂ、１６ｂ、１６ｂとを有する。凹部１６ａは、モジュール本体１４の上部において長手方向における一端側に形成される。また、溝部１６ｂ、１６ｂ、１６ｂは、モジュール本体１４の上部において長手方向における中央にそれぞれ形成される。
【００２４】
さらに、モジュール本体１４には、図６に示すように、収納部１６に収納されているレーザダイオード１００をたとえば純水などの冷却媒体で冷却するための冷却部１８が形成される。冷却部１８は、収納部１６の凹部１６ａの底部において、溝部１６ｂの反対側である一端側から中央にわたって形成される空間部である。この冷却部１８は、収納部１６の凹部１６ａの底部において、収納部１６の凹部１６ａに収納されているレーザダイオード１００の冷却フィン１０８の溝１０８ａに対応する部分を含む部分に形成される。
【００２５】
また、モジュール本体１４には、図５および図７に示すように、冷却媒体を外部から冷却部１８に流入するための流入側通路２０が形成される。流入側通路２０は、モジュール本体１４の長手方向における一端側部分を厚み方向に貫通する流路面積が比較的広い円柱状の通路部２０ａと、通路部２０ａの中央から冷却部１８の一端側につながるＪ字状の通路部２０ｂとを有する。そのため、複数のモジュール本体１４を厚み方向に一列に配列した際に、各通路部２０ａは連通する。また、通路部２０ｂは、流路面積が比較的広い通路部２０ａから流路面積が一番狭い冷却部１８に流通する冷却媒体に対する抵抗を小さくするために、流線型に形成される。この場合、冷却部１８につながる通路部２０ｂの端部２０ｃは、モジュール本体１４の長手方向において細くなるように形成され、モジュール本体１４の幅方向において長くなるように形成される。さらに、通路部２０ｂの端部２０ｃは、凹部１６ａに収納されているレーザダイオード１００の冷却フィン１０８の溝１０８ａにおいてウインドウ１０４側の一端部に対応するように形成される。このように、流入側通路２０は、流路面積が比較的広い円柱状の通路部２０ａと流線型の通路部２０ｂとを有し、冷却媒体に対する抵抗が小さくなるような形状に形成されている。
【００２６】
さらに、モジュール本体１４には、冷却媒体を冷却部１８から外部に流出するための流出側通路２２が形成される。流出側通路２２は、モジュール本体１４の長手方向における他端側部分を厚み方向に貫通する流路面積が比較的広い円柱状の通路部２２ａと、通路部２２ａの中央から冷却部１８の他端側につながる長い通路部２２ｂとを有する。そのため、複数のモジュール本体１４を厚み方向に一列に配列した際に、各通路部２２ａも連通する。また、通路部２２ｂは、流路面積が一番狭い冷却部１８から流路面積が比較的広い通路部２２ａに流通する冷却媒体に対する抵抗を小さくするために、流線型を部分的に鈍角に折り曲げた略流線型に形成される。この場合、冷却部１８につながる通路部２２ｂの端部２２ｃも、端部２０ｃと同様に、モジュール本体１４の長手方向において細くなるように形成され、モジュール本体１４の幅方向において長くなるように形成される。さらに、通路部２２ｂの端部２２ｃは、凹部１６ａに収納されているレーザダイオード１００の冷却フィン１０８の溝１０８ａにおいて電極１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ側の他端部に対応するように形成される。このように、流出側通路２２は、流路面積が比較的広い円柱状の通路部２２ａと略流線型の通路部２２ｂとを有し、冷却媒体に対する抵抗が小さくなるような形状に形成されている。
【００２７】
モジュール本体１４には、図５および図６に示すように、冷却部１８の近傍において、たとえばステンレスなどのイオン化しにくい金属からなる磨耗防止片２４が設けられる。この場合、磨耗防止片２４は、冷却媒体の流速が最も速い冷却部１８の近傍において流入側通路２０の端部２０ｃと流出側通路２２の端部２２ｃとの間に設けられる。この磨耗防止片２４は、冷却媒体の流速が最も速いモジュール本体１４の冷却部１８の近傍において、冷却媒体による磨耗を防止するためのものである。
【００２８】
また、モジュール本体１４には、収納部１６の凹部１６ａの底部において、冷却部１８の周囲に、たとえばゴムなどからなるシール性を有するＯリング２６が設けられる。このＯリング２６は、冷却部１８からの水漏れを防止するためのものである。
【００２９】
モジュール本体１４には、図４、図５および図７に示すように、レーザダイオード１００に電力を供給するための端子として金属板からなるカソード端子２８および金属板からなるアノード端子３０が形成される。
【００３０】
カソード端子２８は、レーザダイオード１００の両側の電極１０６ａ、１０６ｃに電気的に接続されるものである。カソード端子２８は、モジュール本体１４において収納部１６の両側の溝部１６ｂ、１６ｂの底面上から、モジュール本体１４の上面の長手方向における他端側を経由し、モジュール本体１４の背面の上側にわたって形成される。この場合、カソード端子２８は、収納部１６の凹部１６ａに近接する２つの部分および中央の溝部１６ｂに近接する１つの部分が、それぞれモジュール本体１４に埋め込まれる。また、カソード端子２８は、ねじ３２ａとモジュール本体１４に埋め込まれたナット３２ｂとによって、モジュール本体１４の背面に固着される。
【００３１】
アノード端子３０は、レーザダイオード１００の中央の電極１０６ｂに電気的に接続されるものである。アノード端子３０は、モジュール本体１４において中央の溝部１６ｂの底面上から、モジュール本体１４に部分的に埋め込まれ、モジュール本体１４の背面の下側にわたって形成される。この場合、アノード端子３０は、収納部１６の凹部１６ａに近接する部分も、モジュール本体１４に埋め込まれる。また、アノード端子３０は、ねじ３４ａとモジュール本体１４に埋め込まれたナット３４ｂとによって、モジュール本体１４の背面に固着される。
また、アノード端子３０、ねじ３４ａおよびナット３４ｂは、カソード端子２８、ねじ３２ａおよびナット３２ｂに対して、平面的にまたは立体的に間隔を隔てて形成することによって、電気的に絶縁される。
【００３２】
モジュール本体１４の上部には、図４、図７および図９に示すように、その幅方向における両側に、蓋体スライド用溝３６、３６が形成される。これらの蓋体スライド用溝３６、３６は、モジュール本体１４に対して後述の蓋体３８をスライドして開閉するために用いられるものである。
【００３３】
蓋体３８は、図１〜図５および図９に示すように、たとえば金属からなる弾性を有するカバー部材４０を含む。カバー部材４０は、断面略Ｃ字状に形成され、両端部４０ａ、４０ａが蓋体スライド用溝３６、３６にそれぞれ嵌まるように形成される。この場合、カバー部材４０は、両端部４０ａ、４０ａを蓋体スライド用溝３６、３６に嵌めることによって、モジュール本体１４に対してモジュール本体１４の長手方向にスライドできるように形成される。また、カバー部材４０には、合成樹脂からなる弾性を有する操作部材４２を取付けるための取付用孔４０ｂが形成される。
【００３４】
操作部材４２は、図５に示すように、カバー部材４０内に大部分が配置される薄板状のパッケージ押え部４２ａを含む。パッケージ押え部４２ａとともに、下方に突出する３列の電極押え部４２ｂ、４２ｂ、４２ｂ（図４、図９参照）と、上方に突出する取付部４２ｃと、凹部を有する引掛部４２ｄとが一体的に形成される。
パッケージ押え部４２ａは、カバー部材４０および操作部材４２の弾性を用いて、レーザダイオード１００のパッケージ１０２を収納部１６の凹部１６ａおよび冷却部１８側に押えるためのものである。電極押え部４２ｂ、４２ｂ、４２ｂは、カバー部材４０および操作部材４２の弾性を用いて、レーザダイオード１００の電極１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃをカソード端子２８およびアノード端子３０側に押えるためのものである。なお、蓋体３８を閉める際に、パッケージ押え部４２ａおよび電極押え部４２ｂ、４２ｂ、４２ｂの端部がパッケージ１０２および電極１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃに引っ掛からないようにするために、パッケージ押え部４２ａおよび電極押え部４２ｂ、４２ｂ、４２ｂは、図５に示すように、それらの下端部が、それぞれ丸みを帯びるように形成されているとともに、それらの下面には、それらの下端部に接近するに従って徐々に上方に位置するように傾斜する傾斜面が形成されている。
操作部材４２は、取付部４２ｃをカバー部材４０の取付用孔４０ｂに挿入することによって、カバー部材４０に取り付けられる。この場合、操作部材４２においてパッケージ押え部４２ａの上方に突出する先端部４２ｅを除く大部分および電極押え部４２ｂの大部分がカバー部材４０で覆われ、パッケージ押え部４２ａの先端部４２ｅがカバー部材４０の先端面に引っ掛けられる。
【００３５】
蓋体３８は、カバー部材４０を両側から指で挟んだり操作部材４２の引掛部４２ｄの凹部に指を掛けたりしてモジュール本体１４に対してスライドすることによって、開閉させることができる。この場合、蓋体３８を閉める方向（モジュール本体１４の背面側から前面側への方向）にカバー部材４０をスライドすれば、カバー部材４０の先端面に引っ掛かっているパッケージ押え部４２ａの先端部４２ｅを有する操作部材４２も同じ方向にスライドして、蓋体３８が閉まる。逆に、蓋体３８を開ける方向（モジュール本体１４の前面側から背面側への方向）に操作部材４２をスライドすれば、操作部材４２の取付部４２ｃが挿入されている取付用孔４０ｂが形成されたカバー部材４０も同じ方向にスライドして、蓋対３８が開く。
このように、蓋体３８は、モジュール本体１４に対して開閉可能に設けられる。
【００３６】
なお、蓋体３８のカバー部材４０は、金属以外に、たとえば、ＰＯＭ樹脂やポリカーボネート（ＰＣ）樹脂などの合成樹脂、セラミック、金属の表面に絶縁加工を施した材料、ゴムなどのように、弾性を有する絶縁体で形成されてもよく、また、蓋体３８の操作部材４２についても、たとえば、ＰＯＭ樹脂やポリカーボネート（ＰＣ）樹脂などの合成樹脂以外に、セラミック、金属の表面に絶縁加工を施した材料、ゴムなどのように、弾性を有する他の絶縁体で形成されてもよい。このように蓋体３８の材料としてＰＯＭ樹脂を用いれば、蓋体３８は、比較的耐熱温度が高く、かつ滑り特性が良好になる。また、蓋体３８の材料としてポリカーボネート（ＰＣ）樹脂を用いれば、蓋体３８の変形温度がさらに高くなり、たとえばレーザダイオード１００を５個連結した時の最大負荷電流によってＰＯＭ樹脂では変形温度を超えてしまう可能性があっても、そのような高負荷状態でも蓋体３８の変形を防止することができる。
【００３７】
この冷却モジュール１２では、モジュール本体１４の収納部１６にレーザダイオード１００を収納した状態でモジュール本体１４に対して蓋体３８を閉めることによって、パッケージ１０２がパッケージ押え部４２ａで収納部１６および冷却部１８側に押え付けられて保持されるとともに、電極１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃが電極押え部４２ｂ、４２ｂ、４２ｂでカソード端子２８およびアノード端子３０側に押え付けられてカソード端子２８およびアノード端子３０の所望のものに電気的に接続されるように形成されている。
【００３８】
また、冷却モジュール１２のモジュール本体１４には、図２および図３に示すように、その長手方向における一端側の下部およびその他端側の上部に、それらの部分を厚み方向に貫通する２つの固定用孔４４ａおよび４４ｂが形成される。これらの固定用孔４４ａおよび４４ｂは、複数の冷却モジュール１２を固定する際に用いられるものである。
【００３９】
さらに、レーザダイオード冷却装置１０は、任意の数の冷却モジュール１２を一列に配列した状態で固定するための固定手段を備える。この固定手段は、図１に示すように、一列に配列された冷却モジュール１２の両側に配置される２つの固定用ブロック４６、４６と、冷却モジュール１２および固定用ブロック４６を貫通する２本のねじ４８ａ、４８ｂなどの接続部材とを含む。この場合、２本のねじ４８ａ、４８ｂは、冷却モジュール１２に形成された固定用孔４４ａ、４４ｂおよびそれらに対応して固定用ブロック４６に形成された固定用孔５０ａ、５０ｂにそれぞれ通される。このレーザダイオード冷却装置１０では、複数の冷却モジュール１２に２本のねじ４８ａ、４８ｂを通すので、１本のねじしか通さない図１９に示す従来のものと比べて、複数の冷却モジュール１２の配列がたわみにくく複数のレーザ光がそろうとともに、各冷却モジュール１２間などのシール性が向上する。
【００４０】
なお、固定用ブロック４６、４６には、通路部２０ａに通じる通路５２と、通路部２２ａに通じる通路５４とがそれぞれ形成される。一方の固定用ブロック４６の通路５２および５４には、入力管継手５６および出力管継手５８がそれぞれ接続される。他方の固定用ブロック４６の通路５２および５４は、たとえば密栓などで塞がれるか、あるいは、形成されなくてもよい。しかしながら、他方の固定用ブロック４６の通路５４には、別の出力管継手が接続されてもよく、また、他方の固定用ブロック４６の通路５２には、別の入力管継手が接続されてもよい。
入力管継手５６および出力管継手５８が接続される一方の固定用ブロック４６において、冷却モジュール１２に対向する面には、通路部５４および５６の周囲に、たとえばゴムなどからなるシール性を有するＯリング（図示せず）がそれぞれ設けられている。また、一方の固定用ブロック４６に隣接する冷却モジュール１２において、一方の固定用ブロック４６に対向する面とは反対側の面すなわち他の冷却モジュール１２に対向する面には、通路部２０ａおよび２２ｂの周囲に、同様のＯリング（図示せず）がそれぞれ設けられている。同様に、他の全ての冷却モジュール１２においても、Ｏリングがそれぞれ設けられている。
【００４１】
さらに、このレーザダイオード冷却装置１０は、複数の冷却モジュール１２を一列に配列した状態に位置決めするための位置決め手段を備える。この位置決め手段は、複数の冷却モジュール１２および固定用ブロック４６を一列に配列した状態で複数の冷却モジュール１２および固定用ブロック４６に嵌り合うレール６０を含む。レール６０は、断面多角形状に形成される。また、レール６０の上部の形状に対応した形状の位置決め用凹部６２が、冷却モジュール１２のモジュール本体１４の下部および固定用ブロック４６の下部にそれぞれ形成される。この場合、位置決め用凹部６２は、複数の冷却モジュール１２および固定用ブロック４６を一列に配列した状態において、レール６０の上部に嵌るように形成される。なお、レール６０の上部および位置決め用凹部６２の形状は、断面台形状や断面半円形状などのように他の形状であってもよい。また、冷却モジュール１２などがレール６０に接続されるようにするために、冷却モジュール１２および固定用ブロック４６の任意のものが、レール６０にねじなどの接続部材で接続されてもよい。
【００４２】
また、このレーザダイオード冷却装置１０では、冷却モジュール１２において、収納部１６に収納されているレーザダイオード１００によってレーザ光が出力される側の角部６４が、その厚み方向に見て、７２度の角度に形成される。
【００４３】
このレーザダイオード冷却装置１０では、複数の冷却モジュール１２においてモジュール本体１４の収納部１６にレーザダイオード１００を収納してモジュール本体１４に対して蓋体３８を閉めるだけで、複数のレーザダイオード１００を保持することができるとともに、複数のレーザダイオード１００をカソード端子２８およびアノード端子３０の所望の端子に電気的に接続することができ、すなわち、レーザダイオード１００とそれに電力を供給するための端子とを接続する場合、配線が不要であるとともに、それらを簡単に接続することができる。
また、この場合、蓋体３８のパッケージ押え部４２ａによって、レーザダイオード１００のパッケージ１０２が、冷却部１８の周囲のＯリング２６に押え付けられるので、冷却部１８からの水漏れを防止することができる。
さらに、この場合、蓋体３８の電極押え部４２ｂによってレーザダイオード１００の電極が所望の端子に押え付けられるので、それらの接触抵抗が小さくなり、電気的な抵抗による発熱を抑えることができる。
また、このレーザダイオード冷却装置１０では、複数の冷却モジュール１２において冷却媒体を流入側通路２０を介して冷却部１８に流入し冷却部１８から流出側通路２２を介して流出すれば、収納部１６に収納され保持されている複数のレーザダイオード１００を冷却媒体によって冷却することができる。この場合、冷却媒体は、冷却フィン１０８の多数の溝１０８ａにおいては、ウインドウ１０４側から電極１０６ａ１０６ｂ、１０６ｃ側に流れる。
さらに、このレーザダイオード冷却装置１０では、個々の冷却モジュール１２において、モジュール本体１４に対して蓋体３８を開ければ、収納部１６に収納されているレーザダイオード１００を簡単に交換することができるので、保持されている複数のレーザダイオード１００を個々に簡単に交換することができる。
【００４４】
また、このレーザダイオード冷却装置１０では、固定手段が任意の数の冷却モジュール１２を一列に配列した状態で固定するように形成されているので、一列に配列した状態で固定する冷却モジュール１２の数を任意の数に変更することができ、保持されるレーザダイオード１００の数も任意の数に変更することができる。そのため、使用するレーザダイオード１００の数を変更する際に対応することができ、たとえば、レーザ発振器などの設計の自由度が上がり、試作のスピードを上げることができる。
また、この場合、複数の冷却モジュール１２を一列に配列した状態で固定すれば、複数の流入側通路２０が連通するとともに複数の流出側通路２２が連通するので、冷却媒体を、入力管継手５６から連通する複数の流入側通路２０を介して複数の冷却部１８に流入し、複数の冷却部１８から連通する複数の流出側通路２２を介して出力管継手５８から流出することができる。それによって、保持されている複数のレーザダイオード１００を冷却媒体で冷却することができる。
このようにして複数のレーザダイオード１００を冷却する場合、個々のレーザダイオード１００を冷却するための冷却媒体は、個々の流入側通路２０を介して個々の冷却部１８に流入され個々の冷却部１８から個々の流出側通路２２を介して流出され、１つのレーザダイオード１００を冷却した冷却媒体が他のレーザダイオード１００を冷却するために用いられない。そのため、複数のレーザダイオード１００は、冷却媒体によって同等に冷却され、同じ温度の冷却媒体で冷却されることによって、レーザダイオード１００の温度変化による波長シフトを最小限に抑えることができる。したがって、それらのレーザダイオード１００による固体レーザ励起の効率がよくなる。
【００４５】
また、このレーザダイオード冷却装置１０では、モジュール本体１４が合成樹脂で形成され、モジュール本体１４の冷却部１８の近傍において磨耗防止片２４が設けられているので、モジュール本体１４の冷却部１８の近傍において冷却媒体による磨耗を磨耗防止片２４で防止することができ、経年的な磨耗による劣化を防止することができる。
【００４６】
さらに、このレーザダイオード冷却装置１０では、モジュール本体１４が合成樹脂からなる一方側部分１４ａおよび他方側部分１４ｂの２つの部分を接合することによって形成されているので、モジュール本体１４が複雑な形状であるにもかかわらず、モジュール本体１４の一方側部分１４ａおよび他方側部分１４ｂを樹脂成型によって形成することができる。すなわち、モジュール本体１４に流入側通路２０および流出側通路２２をそれぞれ流線型や略流線型などを含む自由な形状の流路に形成することができ、さらに、モジュール本体１４にカソード端子２８およびアノード端子３０を部分的に自由な配置で埋め込むことができる。
流入側通路２０および流出側通路２２がそれぞれモジュール本体１４に流線型や略流線型を含む冷却媒体に対する抵抗が小さくなるような形状に形成されているので、冷却媒体に対する流入側通路２０および流出側通路２２の抵抗が小さくなり、たとえば冷却媒体を送るためのポンプやチラーの小型化を図ってシステムを最小化したり、同じ能力のポンプやチラーを利用しても接続できる冷却モジュールの数を増大したりすることができる。なお、冷却媒体に対する抵抗が小さくなるような形状としては、流線型や略流線型を含む形状以外に鋭角に折り曲げられない形状などがある。
また、カソード端子２８およびアノード端子３０が部分的にモジュール本体１２に埋め込まれているので、カソード端子２８およびアノード端子３０をモジュール本体１４に立体的に形成することができ、冷却モジュール１２の幅方向における小型化ひいてはレーザダイオード冷却装置１０の小型化を図ることができる。このようにレーザダイオード冷却装置１０の小型化を図ると、レーザ媒体（結晶）をレーザ光で励起する際に、レーザ光の出力密度を増大することによって全体の効率を上げることが可能となる。
さらに、合成樹脂からなる一方側部分１４ａおよび他方側部分１４ｂが超音波溶着または接着剤によって接合されているので、一方側部分１４ａおよび他方側部分１４ｂを強固に接合することができ、一方側部分１４ａおよび他方側部分１４ｂ間からの水漏れを防止することができる。
【００４７】
また、このレーザダイオード冷却装置１０では、固定用ブロック４６間において接続部材のねじ４８ａ、４８ｂが貫通する冷却用モジュール１２の数を変えることによって、一列に配列した状態で固定する冷却モジュール１２の数を変えることができる。
【００４８】
さらに、このレーザダイオード冷却装置１０では、位置決め手段を備えているので、複数の冷却モジュール１２を高精度で一列に配列した状態に位置決めすることができ、複数の冷却モジュール１２の配列においてねじれなどの変形を防止することができる。この場合、複数の冷却モジュール１２の位置決め用凹部６２と位置決め手段のレール６０の上部とが嵌り合うことによって、複数の冷却モジュール１２を一列に配列した状態に位置決めすることができる。なお、このように冷却モジュール１２を位置決めするためには、冷却モジュール１２に位置決め用凹部６２を形成する代わりに、レール６０の上部にその長手方向にのびる溝が形成され、冷却モジュール１２の下部にその溝に対応する位置決め用凸部が形成されてもよい。
【００４９】
また、このレーザダイオード冷却装置１０では、冷却モジュール１２の角部６４が、７２度の角度に形成されているので、５組に配列された冷却モジュール１２をたとえば棒状のＹＡＧ結晶などのレーザ媒体の周囲に放射状に配列することができ、５組のレーザダイオード１００からそのレーザ媒体にレーザ光を照射することができる。
【００５０】
図１０は、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置の他の例を示す斜視図である。図１１は、図１０に示すレーザダイオード冷却装置において一方の固定用ブロックを外した状態を示す斜視図である。図１２（Ａ）は、図１０に示すレーザダイオード冷却装置に用いられる一方の固定用ブロックを示す正面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
図１０に示すレーザダイオード冷却装置１０は、図１に示すレーザダイオード冷却装置１０における３個の冷却モジュール１２をそれらに対応する長さのレール６０に一列に配列した状態で固定・位置決めしたものを５組有する。また、５組のものは、円柱状のＹＡＧ結晶などのレーザ媒体２００を円筒状のガラスチューブ２０２の中心に配置したものの周囲に、星形（放射状）に配列される。それによって、多数の冷却モジュール１２を有するポンピングモジュールが構成される。この場合、冷却モジュール１２の角部６４が７２度に形成されているので、５組のものを放射状に配列することができる。さらに、５組のものの両側には、円板状の固定用ブロック４６、４６が配置され、ねじで固定される。一方の固定用ブロック４６は、５組の流入側通路２０、１つの入力管継手５６およびガラスチューブ２０２の一端部に通じる通路５２と、レーザ媒体２００の一端部を通すための貫通孔６６とを有する。また、他方の固定用ブロック４６は、５組の流出側通路２２、１つの出力管継手５８およびガラスチューブ２０２の他端部に通じる通路と、レーザ媒体２００の他端部を通すための貫通孔とを有する。また、レーザ媒体２００の両端部の外側には、レーザ光を反射して往復させるためのそれぞれのミラー（図示せず）が配置される。
【００５１】
図１０に示すレーザダイオード冷却装置１０では、図１に示すレーザダイオード冷却装置１０と同様な効果を奏する。
また、図１０にレーザダイオード冷却装置１０では、１５個のレーザダイオード１００からレーザ媒体２００にレーザ光が照射される。
さらに、図１０に示すレーザダイオード冷却装置１０では、ガラスチューブ２０２内を通る冷却媒体によって、レーザ媒体２００が冷却される。
【００５２】
図１３は、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置のさらに他の例を上側から見た斜視図である。図１４は、図１３に示すレーザダイオード冷却装置を下側から見た斜視図である。図１５は、図１３に示すレーザダイオード冷却装置に用いられる冷却モジュールを示す斜視図である。図１６は、図１５に示す冷却モジュールにおいてモジュール本体に対して蓋体を開けた状態を示す斜視図である。図１７は、図１６に示す状態からレーザダイオードをモジュール本体の収納部から外した状態を示す斜視図である。
図１３に示すレーザダイオード冷却装置１０では、図１に示すレーザダイオード冷却装置１０と比べて、特に、図１６および図１７に示すように、冷却モジュール１２のカソード端子２８およびアノード端子３０において、モジュール本体１４の収納部１６の３つの溝部１６ｂ内でレーザダイオード１００の電極１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃに対向する接点部分２８ａおよび３０ａが、たとえば波形状などの平面形状ではない非平面形状を有する形状にそれぞれ形成される。この場合、モジュール本体１４の収納部１６の各溝部１６ｂ内において、たとえば、カソード端子２８の接点部分２８ａは３つの波形状を有する形状に形成され、アノード端子３０の接点部分３０ａは４つの波形状を有する形状に形成される。
【００５３】
さらに、図１３に示すレーザダイオード冷却装置１０では、カソード端子２８は、図１５に示すように、幅方向における中央部分が、短く形成され、モジュール本体１４の上面の長手方向における他端側近傍でモジュール本体１４に埋め込まれる。また、アノード端子３０は、図１４および図１５〜図１７に示すように、カソード端子２８と接触しないようにして、モジュール本体１４において中央の溝部１６ｂの底面上からモジュール本体１４の上面の長手方向における他端側近傍にのびて長く形成され、さらに、そこからモジュール本体１４に埋め込まれ、モジュール本体１４の背面の下側からモジュール本体１４の下面にわたって形成される。
【００５４】
また、図１３に示すレーザダイオード冷却装置１０では、蓋体３８は、レーザダイオード１００のパッケージ１０２に接触する前側中央部分とレーザダイオード１００の電極１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃに接触する内側部分とがたとえば合成樹脂などの絶縁体からなるある一定の硬さを有する材料で形成され、さらに、他の部分がたとえば金属からなるある一定の弾性を有する材料で形成される。さらに、蓋体３８は、モジュール本体１４に対して閉じたときに、図１５に示すように、モジュール本体１４の上面の長手方向における他端側部分においてカソード端子２８およびアノード端子３０を覆わないようにするために、モジュール本体１４の上面の長手方向において短く形成される。
【００５５】
さらに、図１３に示すレーザダイオード冷却装置１０には、図１３に示すように、蓋体３８の後方において、両側の固定用ブロック４６、４６の上側に、上側吸熱部材６８ａがたとえばねじなどで固着される。上側吸熱部材６８ａは、たとえばＡｌやＣｕなどの熱伝導性の高い材料からなる板状の吸熱部を含み、吸熱部の一方主面には、たとえば熱伝導性を有するゴムシートやゴムテープなどの非常によく熱を伝える熱伝導シートが接着剤で接着されている。この上側吸熱部材６８ａは、熱伝導シートがカソード端子２８およびアノード端子３０に接触し、吸熱部が閉じた蓋体３８の後部に接触するように設けられる。
同様に、両側の固定用ブロック４６、４６の下側には、図１４に示すように、上側吸熱部材６８ａと同様の構造の下側吸熱部材６８ｂがたとえばねじなどで固着される。下側吸熱部材６８ｂは、熱伝導シートがアノード端子３０に接触するように設けられる。
【００５６】
また、図１３に示すレーザダイオード冷却装置１０では、一方の固定用ブロック４６の通路５２に入力管継手５６が接続され、他方の固定用ブロック４６の通路５４に出力管継手５８が接続されている。
【００５７】
図１３に示すレーザダイオード冷却装置１０では、図１に示すレーザダイオード冷却装置１０と同様の効果を奏するが、さらに、以下の効果も奏する。
すなわち、図１３に示すレーザダイオード冷却装置１０では、冷却モジュール１２のカソード端子２８およびアノード端子３０において、接点部分２８ａおよび３０ａを波形状などの非平面形状を有する形状に形成することによって、たとえば量産によりレーザダイオード冷却装置１０などの各部の寸法におけるばらつきやレーザダイオード１００の電極１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃをカソード端子２８およびアノード端子３０の接点部分２８ａおよび３０ａ側に押え付ける力におけるばらつきがあっても、良好な電気的な接続が得られ、それらのばらつきに対しても良好な結果が得られ、量産時の不慮の事態に備えることができる。なお、非平面形状を有する形状としては、波形状を有する形状以外に、たとえば凹凸部を有する形状などであってもよい。
さらに、アノード端子３０はカソード端子２８と比べてより発熱するが、アノード端子３０の接点部分３０ａはカソード端子２８の１つの接点部分２８ａと比べてより多くの波形状を有する形状に形成されているので、アノード端子３０の接触抵抗を小さくすることができ、電気的な抵抗による発熱を抑えることができる。
【００５８】
また、図１３に示すレーザダイオード冷却装置１０では、蓋体３８においてレーザダイオード１００に接触する部分が絶縁体で形成されているので、蓋体３８による不要な短絡を防止することができ、品質のばらつきを回避することができる。
【００５９】
さらに、図１３に示すレーザダイオード冷却装置１０では、上側吸熱部材６８ａがカソード端子２８およびアノード端子３０に接触し、下側吸熱部材６８ｂがアノード端子３０に接触するように設けられているので、上側吸熱部材６８ａおよび下側吸熱部材６８ｂによってカソード端子２８およびアノード端子３０の発熱を抑制することができ、そのため、レーザダイオード１００の発熱を抑制することができる。なお、上側吸熱部材６８ａおよび下側吸熱部材６８ｂによって吸熱された熱エネルギーは、たとえば純水などの冷却媒体で冷却される両側の固定用ブロック４６、４６に放射される。しかしながら、この熱エネルギーは、上側吸熱部材６８ａおよび下側吸熱部材６８ｂなどの吸熱部材の構造を変更することによって、固定用ブロック４６以外の部分や空気中に放射されるようにしてもよい。また、このような上側吸熱部材６８ａおよび下側吸熱部材６８ｂなどの吸熱部材は、たとえばレーザダイオード１００を４個以上連結して用いる場合のように発熱量が多い場合だけでなく、発熱量が少ない場合にも、用いられることが好ましい。
さらに、レーザダイオード１００からの発熱量が多い場合などには、固定用ブロック４６や上側吸熱部材６８ａおよび下側吸熱部材６８ｂに、固定用ブロック４６の通路５２および５４に通じる別の通路を形成し、その別の通路にたとえば純水などの冷却媒体を流通することによって、さらに冷却するようにしてもよい。
なお、図１３に示すレーザダイオード冷却装置１０では、特に上側吸熱部材６８ａは、閉じた蓋体３８の後部に接触するために、蓋体３８が不用意に開かないようにするストッパーとしての機能も兼ね備えている。
さらに、カソード端子２８やアノード端子３０の形成される位置や形状は、任意に変更されてもよい。たとえば、アノード端子３０は、モジュール本体１４の下面に形成されなくてもよい。また、吸熱部材の数、形成される位置や形状も、カソート端子２８やアノード端子３０の位置や形状に対応して任意に変更されてもよい。たとえば、１つの吸熱部材のみがカソード端子２８およびアノード端子３０の少なくとも一方に接触するように形成されてもよい。
【００６０】
また、図１３に示すレーザダイオード冷却装置１０では、入力管継手５６および出力管継手５８が両側の固定用ブロック４６、４６に設けられているので、たとえば純水などの冷却媒体の出入り口が両側の固定用ブロック４６、４６に分散され、その結果、レーザダイオード１００間の波長シフトを抑制することができる。
すなわち、入力管継手５６および出力管継手５８が片側の固定用ブロック４６に設けられていると、たとえば純水などの冷却媒体の出入り口が片側の固定用ブロック４６に集中され、各レーザダイオードのための冷却媒体の経路長の差による圧力損失から冷却媒体の流量が場所によって変化し、たとえばレーザダイオードを５個連結して用いたときに若干の波長シフトが発生する。このような波長シフトは、冷却モジュール（レーザダイオード）の数を増やせば増やすほど顕著なものとなる。
それに対して、図１３に示すレーザダイオード冷却装置１０では、入力管継手５６および出力管継手５８が両側の固定用ブロック４６、４６に設けられているので、たとえば純水などの冷却媒体の出入り口が両側の固定用ブロック４６、４６に分散され、各レーザダイオードのための冷却媒体の経路長の差やその差による圧力損失が少なくなり、場所による冷却媒体の流量差がほとんどなくなり、レーザダイオード間の波長シフトを抑制することができる。さらに、図１３に示すレーザダイオード冷却装置１０では、固定用ブロック４６、４６間の冷却モジュール１２（レーザダイオード１００）の数を増やしても、同様に、各レーザダイオードのための冷却媒体の経路長の差やその差による圧力損失が少なくなり、場所による冷却媒体の流量差がほとんどなくなり、レーザダイオード間の波長シフトを抑制することができる。
【００６１】
なお、上述の各レーザダイオード冷却装置１０では、純水からなる冷却媒体が用いられているが、冷却媒体としては、純水以外に他の液体や気体が用いられてもよい。
【００６２】
また、上述の各レーザダイオード冷却装置１０では、モジュール本体１４に対して蓋体３８がスライドして開閉するように形成されているが、蓋体は回転して開閉するように形成されてもよい。
【００６３】
また、上述の各レーザダイオード冷却装置１０では、複数のレーザダイオード１００の上面または下面（冷却フィン１０８側の面）が一平面上にそろうようにそれらのレーザダイオード１０が保持されるが、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置は、複数のレーザダイオード１００の側面（ウインドウ１０４も電極１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃも形成されていない面）が一平面上にそろうようにそれらのレーザダイオード１００が保持されるように構成されてもよい。
【００６４】
また、上述の各レーザダイオード冷却装置１０では、冷却モジュール１２の角部６４の角度が７２度に形成されているため、５個の冷却モジュール１２を放射状に配置することができるが、この発明では、その角部６４の角度を６０度または９０度に形成して、６個または４個の冷却モジュール１２を放射状に配置することができるようにしてもよい。
【００６５】
なお、上述の各レーザダイオード冷却装置１０は、特別な形状のレーザダイオード１００に対応して形成されているが、この発明にかかるレーザダイオード冷却装置は、他の形状のレーザダイオードに対応して形成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
この発明にかかるレーザダイオード冷却装置は、たとえば金属、合成樹脂、ガラスなどの各種材料の表面や内面を加工する加工機やバイオ測定器などの固体レーザ励起に用いられる高出力のレーザダイオードを冷却する用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】この発明にかかるレーザダイオード冷却装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示すレーザダイオード冷却装置において３個の冷却モジュールを取り除いた状態を示す斜視図である。
【図３】図２に示す状態からモジュール本体を分解した状態を示す斜視図である。
【図４】図３に示す状態を反対側から見た斜視図である。
【図５】図１に示すレーザダイオード冷却装置に用いられる冷却モジュールを幅方向における中央で切断した断面図である。
【図６】図１に示すレーザダイオード冷却装置に用いられる冷却モジュールの蓋体を取り除いた状態を示す斜視図である。
【図７】図６に示す状態からモジュール本体を分解した状態を示す斜視図である。
【図８】図７に示す状態を反対側から見た斜視図である。
【図９】図１に示すレーザダイオード冷却装置に用いられる冷却モジュールにおける蓋体およびモジュール本体などの関係を示す図解図である。
【図１０】この発明にかかるレーザダイオード冷却装置の他の例を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示すレーザダイオード冷却装置において一方の固定用ブロックを外した状態を示す斜視図である。
【図１２】（Ａ）は図１０に示すレーザダイオード冷却装置に用いられる一方の固定用ブロックを示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１３】この発明にかかるレーザダイオード冷却装置のさらに他の例を上側から見た斜視図である。
【図１４】図１３に示すレーザダイオード冷却装置を下側から見た斜視図である。
【図１５】図１３に示すレーザダイオード冷却装置に用いられる冷却モジュールを示す斜視図である。
【図１６】図１５に示す冷却モジュールにおいてモジュール本体に対して蓋体を開けた状態を示す斜視図である。
【図１７】図１６に示す状態からレーザダイオードをモジュール本体の収納部から外した状態を示す斜視図である。
【図１８】（Ａ）は図１に示すレーザダイオード冷却装置によって保持されて冷却されるレーザダイオードの一例を上側から見た斜視図であり、（Ｂ）はそのレーザダイオードを下側から見た斜視図である。
【図１９】この発明の背景となる従来の冷却レーザダイオードアレイ組立体を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０  レーザダイオード冷却装置
１２  冷却モジュール
１４  モジュール本体
１４ａ  一方側部分
１４ｂ  他方側部分
１６  収納部
１６ａ  凹部
１６ｂ  溝部
１８  冷却部
２０  流入側通路
２０ａ、２０ｂ  通路部
２０ｃ  端部
２２  流出側通路
２２ａ、２２ｂ  通路部
２２ｃ  端部
２４  磨耗防止片
２６  Ｏリング
２８  カソード端子
３０  アノード端子
３２ａ、３４ａ  ねじ
３２ｂ、３４ｂ  ナット
３６  蓋体スライド用溝
３８  蓋体
４０  カバー部材
４０ａ  両端部
４０ｂ  取付用孔
４２  操作部材
４２ａ  パッケージ押え部
４２ｂ  電極押え部
４２ｃ  取付部
４２ｄ  引掛部
４２ｅ  先端部
４４ａ、４４ｂ  固定用孔
４６  固定用ブロック
４８ａ、４８ｂ  ねじ
５０ａ、５０ｂ  固定用孔
５２、５４  通路
５６  入力管継手
５８  出力管継手
６０  レール
６２  位置決め用凹部
６４  角部
６６  貫通孔
６８ａ  上側吸熱部材
６８ｂ  下側吸熱部材
１００  レーザダイオード
１０２  パッケージ
１０４  ウインドウ
１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ  電極
１０８  冷却フィン
１０８ａ  溝
２００  レーザ媒体
２０２  ガラスチューブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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