레이저 다이오드 선택 방법: 파장, 전력 및 패키지 가이드

귀하의 응용 분야에 적합한 레이저 다이오드를 선택하는 방법

올바른 레이저 다이오드를 선택한다는 것은 파장, 광 출력, 작동 모드, 패키지, 빔 특성, 드라이버 요구 사항 및 열 관리의 균형을 맞추는 것을 의미합니다. 이 가이드에서는 엔지니어와 OEM 구매자가 LiDAR, 의료, 산업, 감지, 펌핑 및 기타 응용 분야용 레이저 다이오드를 선택하기 전에 검토해야 하는 주요 사양에 대해 설명합니다.

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적합한 선택레이저 다이오드파장과 출력 전력을 지정하는 것 이상의 작업이 필요합니다. 또한 장치는 광학 시스템, 드라이버, 냉각 설계, 작동 모드 및 애플리케이션 요구 사항과 일치해야 합니다.

잘못된 선택은 시스템 효율성 저하, 출력 불안정, 과열 또는 서비스 수명 감소로 이어질 수 있습니다. OEM 장비, 산업 시스템, 의료 기기, LiDAR, 감지, 레이저 펌핑 및 과학 기기의 경우 부품을 선택하기 전에 주요 사양을 검토하는 것이 좋습니다.

다양한 재료, 검출기 및 광학 구성 요소가 빛에 다르게 반응하기 때문에 일반적으로 파장을 정의하는 첫 번째 매개변수입니다.

일반적인 레이저 다이오드 파장은 다음과 같습니다.

올바른 파장은 표적 물질의 흡수 특성, 검출기 감도 및 시스템에 사용되는 광학 구성 요소에 따라 달라집니다.

예를 들어,808nm 레이저 다이오드고체-상태 레이저 펌핑에 널리 사용되는 반면,905nm 펄스 레이저 다이오드일반적으로 거리-탐지 및 LiDAR 시스템에 사용됩니다.

메모:VCSEL은 3D 감지 및 일부 LiDAR 애플리케이션에도 널리 사용되는 반면, 에지-발광 레이저 다이오드는 고전력 펌핑 및 산업 시스템에서 여전히 일반적으로 사용됩니다.

파장이 정의되면 목표에 도달하는 데 실제로 필요한 광 전력의 양을 계산합니다.

레이저 다이오드의 정격 출력은 광학 시스템 이후의 사용 가능한 전력과 동일하지 않습니다. 렌즈, 거울, 보호 창, 필터, 빔-성형 광학 장치 및 광섬유 결합을 통해 손실이 발생할 수 있습니다.

필요한 것보다 훨씬 더 많은 전력을 사용하면 구성 요소 비용, 열 발생, 전원 공급 장치 요구 사항 및 레이저 안전 요구 사항이 증가할 수 있습니다.

동시에 레이저 다이오드를 절대 최대 정격에 가깝게 계속 작동하면 장기적인-신뢰성이 저하될 수 있습니다.

고전력 애플리케이션의 경우 일반적으로 최대 사양을 기준으로 설계하는 것보다 약간의 운영 마진을 허용하는 것이 더 좋습니다.

레이저 다이오드는 일반적으로 연속-파(CW) 또는 펄스 모드에서 작동됩니다.

CW 레이저 다이오드지속적인 광 출력을 제공하며 레이저 펌핑, 의료 장비, 조명, 산업 시스템 및 과학 기기에 널리 사용됩니다.

펄스 레이저 다이오드짧은 광학 펄스를 생성하며 LiDAR, 레이저 거리 측정기, 비행 시간-시스템-및 광학 감지에 일반적으로 사용됩니다.

펄스 애플리케이션의 경우 피크 전력만으로는 장치를 평가하기에 충분하지 않습니다. 펄스 폭, 반복률, 듀티 사이클, 구동 전류 및 열 제한도 검토해야 합니다.

짧은 펄스 동안 높은 피크 전력을 생성할 수 있는 레이저 다이오드는 동일한 출력 레벨에서 연속 작동에 적합하지 않을 수 있습니다.

패키지 디자인은 열 방출, 기계적 장착, 광학 정렬 및 시스템 통합에 영향을 미칩니다.

에-할 수 있습니다

TO-18, TO-56 및 TO-9 패키지를 포함한 TO-캔 레이저 다이오드는 소형이며 정렬, 감지, 측정 및 저전력 및 중전력 광학 시스템에 일반적으로 사용됩니다.

C-마운트

C-마운트 레이저 다이오드는 효율적인 열 전달이 필요한 고전력 응용 분야에 주로 선택됩니다.- 외부 방열판에 직접 장착할 수 있습니다.

섬유-결합

섬유{0}}결합 레이저 다이오드는 광섬유를 통해 광 출력을 전달합니다. 이는 레이저 소스가 출력 지점에서 멀리 떨어져 있어야 하거나 자유{2}}공간 광학 정렬을 구현하기 어려울 때 유용합니다.

더 높은{0}}전력 시스템의 경우 냉각 설계와 함께 패키지 선택을 고려해야 합니다.

가장자리- 방출 레이저 다이오드는 일반적으로 완벽한 원형 빔을 생성하지 않습니다.

빠른-축 발산은 일반적으로 느린-축 발산보다 훨씬 크며, 특히 고전력 기기에서는-더욱 큽니다.

주요 빔 매개변수는 다음과 같습니다.

• 빠른-축 발산
• 느린-축 발산
• 빔 크기
• 빔 프로파일
• 난시
• 섬유 결합 장치의 섬유 코어 직경 및 개구수-

시준되거나 집중된 빔이 필요한 응용 분야에는 추가 광학 장치가 필요할 수 있습니다.

이것이 동일한 파장과 공칭 출력 전력을 갖는 두 개의 레이저 다이오드가 동일한 광학 시스템에서 매우 다르게 작동할 수 있는 이유입니다.

레이저 다이오드는 전류{0}}구동 반도체 장치이며 일반적으로 적합한 정전류 레이저 다이오드 드라이버를 사용하여 작동해야 합니다.-

중요한 전기 사양은 다음과 같습니다.

• 작동 전류
• 임계 전류
• 최대 전류
• 순방향 전압
• 경사면 효율

전류 스파이크와 정전기 방전으로 인해 레이저 접합이 손상될 수 있으며 때로는 눈에 보이는 즉시 장애가 발생하지 않는 경우도 있습니다. 따라서 적절한 드라이버 보호와 ESD{1}}안전한 취급은 테스트, 조립 및 생산 중에 중요합니다.

열 관리도 마찬가지로 중요합니다. 접합 온도가 증가하면 출력 전력, 효율, 임계값 전류, 파장 및 수명이 모두 변경될 수 있습니다.

전력 수준에 따라 냉각 방법에는 수동 방열판, 강제{0}}공기 냉각, 열전 냉각기 또는 수냉이 포함될 수 있습니다.

레이저 펌핑과 같이 파장에 민감한{0}}응용 분야의 경우 방출 파장이 온도에 따라 변하기 때문에 능동 온도 제어가 필요할 수도 있습니다.

"808nm 5W 레이저 다이오드"로 광고되는 두 제품은 서로 호환되지 않을 수 있습니다.

헤드라인 사양에만 의존하지 마십시오. 주문하기 전에 전체 데이터시트를 비교하십시오.

OEM 애플리케이션의 경우 절대 최대 정격, 보관 조건, 장착 권장 사항 및 사용 가능한 수명 또는 신뢰성 데이터도 검토하세요.

파장과 공칭 광전력만을 기준으로 장치를 선택하면 나중에 통합 문제가 발생할 수 있습니다.

다양한 응용 분야에서는 레이저 다이오드 사양에 대한 우선순위가 다릅니다.

을 위한LiDAR 및 거리 측정, 펄스 폭, 피크 전력, 파장, 스위칭 속도 및 검출기 호환성이 중요합니다.

을 위한의료 레이저 장비, 파장 안정성, 출력 일관성, 열 제어 및 장기-신뢰성이 더 중요할 수 있습니다.

을 위한산업용 및 레이저{0}}펌프 시스템, 엔지니어들은 광전력, 콘센트{0}}플러그 효율성, 냉각, 패키지 견고성 및 수명에 중점을 두는 경우가 많습니다.

공급업체에 연락하기 전에 다음을 정의하는 것이 유용합니다.

• 필요한 파장
• 필요한 광 출력 전력
• CW 또는 펄스 작동
• 선호하는 패키지
• 사용 가능한 냉각 방식
• 빔 또는 섬유 요구 사항
• 운영 환경
• 예상 서비스 수명

이러한 세부 정보를 제공하면 공급업체가 적합한 레이저 다이오드 옵션을 더 쉽게 식별할 수 있습니다.

"최고의" 레이저 다이오드는 하나도 없습니다. 올바른 선택은 전체 시스템에 맞는 선택입니다.

파장과 사용 가능한 광전력부터 시작한 다음 작동 모드, 패키지, 빔 특성, 드라이버 요구 사항 및 열 관리를 평가합니다.

OEM 또는 전문 애플리케이션의 경우 전체 데이터시트를 검토하고 실제 작동 조건을 공급업체와 공유하면 통합 문제를 줄이고 장기적인 안정성을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.-

우리 기술팀은 OEM 레이저 다이오드 선택 및 애플리케이션 매칭을 지원합니다. 적합한 파장, 전력 수준, 패키지 또는 작동 모드를 선택하는 데 도움이 필요한 경우 언제든지 문의해 주세요.엔지니어링 팀에 문의하세요.