[发明专利]电流控制装置和激光器装置

说明书

本发明涉及一种电流控制装置和激光器装置。该电流控制装置向半导体激光器供给电流以使该半导体激光器输出激光，并且包括电流指令器和供给器。所述电流指令器通过随着时间的经过增加与电流值相对应的指令值、直到达到与用以输出具有预定强度的激光的电流值相对应的目标指令值为止，来输出指令值。所述供给器将具有与电流指令器所输出的指令值相对应的大小的电流供给至半导体激光器。

技术领域

本发明涉及一种向半导体激光器供给电流的电流控制装置和激光器装置。

背景技术

传统地，已知如下的激光器装置：基于通过在吸收池处照射激光而获得的光输出信号中所包括的饱和吸收线来改变谐振腔长度，并且使激光的振荡频率稳定至特定的饱和吸收线(参见例如日本特开2012-134371)。

在传统的激光器装置中，调整谐振腔内部所设置的各光学元件的布置以获得期望波长，并且通过连接至谐振腔的后级的光学系统来调整激光的最终发射功率。

在紧挨在启动半导体激光器之后的过渡状态中，从半导体激光器发射的激光以及在谐振腔内部反射的激光照射设置在该谐振腔内部并将激光波长转换为预定波长的KTP晶体。因此，激光的热量受到外部干扰，并且KTP晶体的温度发生改变。由于KTP晶体的折射率基于温度而改变，因此预定波长中的激光的转换效率根据温度的改变而改变。因此，在紧挨在启动半导体激光器之后的过渡状态中，与在启动半导体激光器之后经过了充足时间的状态相比，从谐振腔发射的激光的发射功率增加。结果，从激光器装置发射的激光的发射功率也可能增加。

图7示出传统的激光器装置中的紧挨在启动半导体激光器之后输入的电流指令值和激光的发射功率之间的关系。如图7所示，在赋予矩形波形状的指令值的情况下，激光的发射功率出现脉冲状的过冲(overshooting)，并且发射功率快速增加。

基于安全标准IEC 60825-1，按发射功率等对激光器产品进行分类，并且按照需要根据相应的类别采取安全措施。在具有图7所示的特性的激光器产品中，当KTP晶体的温度在启动之后稳定时，发射功率约为2.5mW并且与类别3R相对应。然而，在紧挨在启动之后的过渡状态中，发射功率约为6.6mW并且与类别3B相对应。与类别3R相比，类别3B需要更严格的安全措施，因此产品的成本可能增加。另外，类别3B还增加了用户的负担，这是因为在使用期间需要存在安全管理者。鉴于此，在紧挨在启动之后的过渡状态中，需要将激光器装置的发射功率的过冲抑制在类别3R的范围内。

发明内容

考虑到这些情况，本发明提供了一种能够在紧挨在启动之后的过渡状态中抑制激光器装置的发射功率的过冲的电流控制装置。此外，本发明提供了一种能够在紧挨在启动之后的过渡状态中抑制发射功率的过冲的激光器装置。

根据本发明的一个方面，一种电流控制装置向半导体激光器供给电流以使该半导体激光器输出激光。该电流控制装置包括电流指令器和供给器。所述电流指令器通过随着时间的经过增加与电流值相对应的指令值、直到达到与用以输出具有预定强度的激光的电流值相对应的目标指令值为止，来输出所述指令值。所述供给器将具有与所述电流指令器所输出的指令值相对应的大小的电流供给至所述半导体激光器。

所述电流指令器可以逐级增加所述指令值。所述电流指令器可以连续增加所述指令值。所述电流指令器可以随着时间的经过减小所述指令值的增量。所述电流指令器可以随着时间的经过增加所述指令值的增量。所述电流控制装置还包括用于检测所述电流值的检测器，并且所述所述电流指令器可以基于所检测到的电流值来改变所述指令值的增量。

根据本发明的另一方面，一种激光器装置包括：电流控制装置；半导体激光器；非线性光学晶体，用于将从所述半导体激光器所输出的激光转换为具有与该激光的频率不同的频率的激光；以及温度控制装置，用于控制所述非线性光学晶体的温度。所述电流指令器在比所述温度控制装置控制所述非线性光学晶体的温度所需的时间更长的持续时间内随着时间的经过输出增加的指令值。