레이저 다이오드를 선택하는 방법?

그만큼레이저 다이오드현대 레이저 기술의 왕관 없는 히든 챔피언입니다. 레이저 다이오드는 간단한 레이저 포인터에서 복잡한 양자 통신 위성에 이르기까지 어디에나 있습니다. 뛰어난 효율성, 컴팩트한 구조, 다양한 유형을 갖추고 있으며 가장 중요한 것은 점점 더 저렴해지고 있다는 것입니다.

많은 사람들이 자신의 제품에 레이저 다이오드를 사용하는 것을 고려했습니다. 때로는 완전히 새로운 시스템으로, 때로는 구형 레이저를 대체하기 위해 사용합니다. 많은 종류의 레이저 보조 튜브 앞에서 엔지니어는 어떻게 선택해야 합니까?

예를 들어, 다음 네 단계는 필요한 레이저 다이오드를 결정하는 데 도움이 됩니다.

1단계: 애플리케이션 요구 사항을 레이저 매개변수로 변환

애플리케이션 또는 제품에 적합한 레이저 다이오드를 찾으려면 먼저 애플리케이션에 따라 일련의 매개변수를 결정해야 할 수 있습니다. 표면 프로파일 분석 또는 속도 측정을 위해 레이저 간섭계를 구축한다고 가정합니다.

장치를 구성하려면 간섭성 길이가 1~10m인 레이저 다이오드가 필요하고 간섭도는 온도에 따라 달라져야 합니다(< 0.1 nm/K) and remained stable. We need a collimated Gaussian beam with a power of > 80 mW. The detector we used is based on silicon (Si) and is only suitable for < 1100 nm wavelength. In this case, the central wavelength itself and the polarization are less important. At present, we do not know the type of laser diode package.

위의 그림에서 응용 프로그램 또는 제품 요구 사항은 왼쪽에 나열되고 레이저 매개 변수는 오른쪽에 나열됩니다. 일관된 길이에서 Δ는 와이어 폭 ν=C /πL= 9.6-95.5 MHZ를 사용하여 계산할 수 있습니다.

현장을 처음 접하는 사람들에게는 이러한 매개변수의 의미를 이해하는 것이 중요합니다.

일관성 길이는 일관성이 크게 감소하는 거리입니다. 다음 공식을 참조하십시오.

Δν = C /πL

여기서 Δν는 대역폭(또는 선폭), C는 빛의 속도, L은 결맞음 길이입니다.

스펙트럼 분해능은 대역폭(나노미터 단위)과 파장 사이의 관계를 나타냅니다: R=λ / Δλ. 분광기 또는 더 일반적인 스펙트럼의 경우, 전자기 스펙트럼의 특징을 분해하는 레이저의 능력을 측정합니다.

레이저 신호를 감지하는 데 사용되는 대역 통과 센서는 일반적으로 간섭 필터를 사용하여 주변광을 차단합니다. 따라서 레이저 소스의 파장은 필터의 투과 범위 내에서 유지되어야 합니다. 이 경우 일반적으로 제한된 중심 파장 허용 오차를 무시할 수 있습니다.

빔 품질은 여러 가지 방법으로 정의할 수 있습니다. 하나는 빔이 이상적인 가우스 모양에 얼마나 가까운지를 나타내는 M 2 계수입니다. 따라서 1.0은 완벽한 가우시안 빔을 나타냅니다. 다른 하나는 BPP(Beam Parameter Product)로 초점을 맞춘 빔 웨이스트에 원거리 발산을 곱해야 합니다.

빔 영역(가급적 초점)에서 레이저의 출력을 나타내는 강도. 따라서 단위는 W/cm 2 입니다.

빔 프로파일은 레이저 빔의 강도 분포를 나타냅니다. 평면(직사각형 분포) 또는 가우스 분포일 수 있습니다. 단일 모드 빔은 일반적으로 (거의) 가우시안이지만 다중 모드 빔은 일반적으로 그렇지 않습니다. 혼합 모드의 수와 강도 분포에 따라 다양한 모양을 가질 수 있습니다.

레이저 광원의 밝기는 출력 전력과 빔 품질로 측정할 수 있습니다. 기본적으로 레이저 출력을 BPP로 나눈 값입니다. 단위는 W/cm 2 곱하기 sr 입니다.

2단계: 레이저 유형 선택

두 번째 단계에서는 레이저 유형을 보다 구체적으로 설명합니다. 우리는 많은 선택에 직면해 있습니다. 이 문제에 접근하는 올바른 방법은 옵션을 평가하는 것입니다. 회색 음영은 단일 모드 레이저 다이오드에 일반적으로 사용되는 다양한 옵션을 식별합니다.

일부 유형의 레이저 다이오드의 경우 빔 품질이 높을수록 일반적으로 출력이 낮아집니다.

애플리케이션에 적합한 매개변수에 레이블을 지정합니다(예를 들어 레이저 간섭계 구축). 파장 공차에는 제한이 없습니다. 따라서 무게는 0입니다. 선폭의 경우 계산 범위는 10 ~ 100MHz이므로 능선 도파관 열의 <가 안정화됩니다.="" 50mhz가="" 합리적으로="" 들립니다.="" 이것이="" 핵심="" 매개변수이므로="" 가중치는="">

3단계: 레이저 재료 선택

파장은 일반적으로 애플리케이션에 매우 중요합니다.

표 3은 특정 재료와 그 파장 범위를 요약한 것입니다. 이 예에서 검출기는 Si를 기반으로 하며 레이저 방출 파장은 < 1100nm로 제한됩니다. 이는 질화갈륨(GaN) 또는 비화갈륨(GaAs) 레이저 다이오드가 우리에게 적합할 수 있음을 의미합니다. 일반적으로 자외선(UV) 솔루션은 가시광선(VIS) 또는 근적외선(NIR)에서 레이저 다이오드보다 비싸므로 vis-to-NIR 재료에 표시가 되어 있습니다.

4단계: 최종 다이어그램 작성 및 공급업체 찾기 시작

이제 적합한 레이저 다이오드에 필요한 모든 매개변수가 있습니다. 표 4는 이전 차트에서 파생된 일련의 매개변수를 보여주며 아래에서 다른 매개변수에 대해 설명합니다.

작동 모드(CW, 펄스 또는 변조). 이는 포장 스타일뿐 아니라 열 관리에도 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 듀티 사이클이 낮은 펄스 또는 펄스 변조 레이저 다이오드의 경우 폐열이 적어 패키지 크기가 작아질 수 있습니다.

빔 시준(여유 공간, 통합 광학 요소 또는 광섬유 피그테일). 귀하의 응용 프로그램에 따라 많이 달라집니다. 종종 페룰 커넥터(FC) 또는 표준 커넥터(SC)와 같은 표준화된 광 커넥터 인터페이스가 유용합니다.

캡슐화. 비행기 패키지 또는 TO 패키지. 전체 크기, 기존 솔루션과의 호환성, 핀 구성. 이것들은 모두 고려 사항입니다.

위 표의 데이터를 사용하여 레이저 다이오드 공급업체를 찾을 수 있으며, 공급업체는 이러한 데이터를 기반으로 귀하의 요구 사항을 이해하고 가능한 한 빨리 가능한 솔루션을 제공할 수 있습니다.

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