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ファイバ結合レーザダイオードの種類

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    ファイバ結合レーザーダイオード(LD)には主に2種類あります。


    • シングルモードファイバ結合レーザーダイオード。コア径は通常数マイクロメートルです。(例えば、波長1μmではコア径6μm、波長1.5μmでは9μmです。)

    • マルチモードファイバ結合レーザーダイオード。より大きな直径のファイバを使用し、より大きな光パワーに対応できます。コア径は通常62、100、200、400、800、あるいは1000μmです。応用上、直径が小さいほど、レンズや顕微鏡対物レンズを使ってファイバからの光を小さな点に集束しやすくなります。


    シングルモードファイバ結合レーザーダイオード


    シングルモードファイバ結合緑色レーザーダイオードは標準ファイバ(SMF)または偏波保持ファイバ(PM)を使用できます。違いは、偏波保持ファイバでは、ファイバの長さ方向に沿って光の偏波を維持できる特殊なクラッド構造を持つことです。


    シングルモードファイバ結合レーザーダイオードは、通常、いわゆるバタフライパッケージレーザーダイオード。そのTECクーラーとサーミスタがパッケージに統合されています。このタイプのシングルモードLDは通常、数百mWの出力を達成し、最大1.5Wまで可能です。


    さらに、通信分野ではDILパッケージや同軸パッケージがあります。これらの出力は通常10mW未満です。


    マルチモードファイバ結合レーザーダイオード


    マルチモードファイバ結合レーザーダイオードは、広面積発光レーザーダイオードチップに基づいており、次の4種類があります:


    • シングルエミッタ:LDチップは絶縁され、サブマウント上に組み立てられ、半導体レーザーダイオードモジュールに個別にパッケージされ、105/125μmマルチモードファイバに結合され、最大15Wの出力が可能です。

    • マルチエミッタ:複数のLDチップが個別に絶縁され、光学的に結合されて一本のマルチモードファイバに結合されます。出力は数百ワットに達し、一方で100または200μmコア径といった小さなファイバサイズを維持します。

    • シングルバー:複数のエミッタがLDモジュール内で一つのバーとして組み立てられ、200/240μmマルチモードファイバに結合され、最大50Wの出力が可能です。

    • マルチバー:複数のエミッタが大型の水冷パッケージに組み立てられ、大径(600/800μm)マルチモードファイバに結合され、100Wを超える出力が得られます。


    マルチモードファイバ結合レーザーダイオードでは、異なるタイプのLDの電圧と電流がどのように変化するかに注意が必要です:


    • シングルエミッタの電圧レベルは1.5V、電流は15Aです。

    • マルチエミッタは直列励起です。つまり、電流は変化せず(通常最大15A)、電圧はエミッタの数に応じて増加します。(60W LDの場合、電圧と電流は4.5V/15Aです)

    • シングルバーは並列エミッタです。したがって、電圧は変化せず、電流は容易に45Aまたは50Aに達します。

    • マルチバーは複数のシングルバーを直列接続したものです。したがって、その電流(例えば45A)は変化せず、電圧はバーの数に応じて増加します。


    これらのタイプのファイバ結合レーザーダイオードは、通信、センシング、およびレーザー出力を必要とするその他の技術分野で広く使用されています。

    References