光電報告題目:高功率雷射二極體

指導(dǎo)老師:方信普班級:四技微電三甲學(xué)生:曾治中(4973A027)蔡杲樺(4973A037)

現(xiàn)今光電產(chǎn)業(yè)，雷射二極體(laserdiode)是相當(dāng)重要的關(guān)鍵性元件，尤其在數(shù)位多功能光碟(DVD)相關(guān)三C產(chǎn)品的應(yīng)用上。AlGaInP（磷化鋁銦鎵)材料製作成雷射二極體可在635-680nm波段發(fā)光，10mW以下的低操作功率雷射二極體主要用於雷射指示器、條碼閱讀機(jī)、量測對準(zhǔn)、及唯讀型光資訊存取系統(tǒng)上，如DVD-ROM或DVD-Video的應(yīng)用；而操作功率在30~100mW的雷射二極體則用於可讀寫型存取系統(tǒng)，由於高功率AlGaInP雷射二極體的製作良率不高，且功率仍不夠高到足以製作更高速燒錄機(jī)，因此仍是各競爭商家的開發(fā)重點。研究動機(jī)

雷射二極體(laserdiode)或稱半導(dǎo)體雷射(semiconductorlaser)具有體積小、耗電少、反應(yīng)快、耐衝撞、壽命長、效率高及價格低等優(yōu)點，於光電系統(tǒng)產(chǎn)品中應(yīng)用範(fàn)圍十分廣泛；由於製作精細(xì)，技術(shù)層次高,生產(chǎn)設(shè)備昂貴,元件價格卻低廉,因此，由光電產(chǎn)業(yè)整體視之，雷射二極體是極重要的關(guān)鍵性元件。什麼是雷射二極體

雷射二極體(laserdiode)是某些發(fā)光效率特別好的二極體加上光學(xué)的共振腔形成，體積比傳統(tǒng)的固態(tài)雷射或氣體雷射小很多，例如一個5mW的紅光雷射二極體晶片大小約0.3×0.3×0.1mm3，而同功率的氦氖雷射則約有3cm直徑、30cm長?，F(xiàn)在雷射二極體廣泛用在光纖通訊、光碟的讀寫、及測距等.雷射二極體的特性

雷射二極體(LD)又簡稱為半導(dǎo)體雷射，其原理與發(fā)光二極體(LED)十分相似，不同的是，雷射二極體將其利用激發(fā)放射(stimulatedemission)的方式發(fā)光，所發(fā)展出來的雷射強(qiáng)度遠(yuǎn)優(yōu)於LED。

也因為雷射二極體具有集中性、高功率等特性，被業(yè)界廣泛的運用在民生消費、資訊、通訊等各個領(lǐng)域中，當(dāng)中又以光儲存的部分用量最大，而市值最大則屬光通訊領(lǐng)域。請問發(fā)光二極體是

雷射二極體的一種?高功率雷射二極體—醫(yī)療用途

動力紅光面膜儀，是採用數(shù)千顆高亮度（HighBrightness）的發(fā)光二極體（LED）所組成的紅光光罩。在光線治療中，紅光頻譜是生物刺激（Biostimulation）活性最強(qiáng)的，對皮膚的效應(yīng)也最佳。而發(fā)光二極體所發(fā)出的光線純度優(yōu)良，加上採用的是最高功率的高亮度晶體，因此效果自然非常顯著。除了「動力紅光面膜儀」照射外，我們再以超音波導(dǎo)入活性物質(zhì)，讓皮膚細(xì)胞提高能階，並快速吸收，達(dá)到暗沉及老化肌膚年輕化的效果。治療對象：皮膚暗沉、痘疤、細(xì)紋、黑眼圈、皮膚老化。高功率雷射二極體—材料加工雷射雕刻機(jī)：

DPS系列高功率二極體雷射雕刻機(jī)可以達(dá)到高能量雷射輸出功率和精細(xì)光束質(zhì)量的最好平衡。系統(tǒng)設(shè)計一體化，全罩式的雷射腔體，冷卻系統(tǒng)採用水溫流量多路複式反饋控制系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)的可靠運行與雕刻速度。雷射模組採用自主創(chuàng)新最新陶瓷反射激勵方式，壽命長，性能穩(wěn)定，更換成本低。產(chǎn)品特色：

1.雷射功率高，雕刻速度快。 2.冷卻水溫控制精度高，保證雷射雷射輸出極穩(wěn)定。 3.全罩式雷射腔體設(shè)計，保證雷射頭安全運作，免維護(hù)週期長。 4.耗能少，運行成本低。 5.強(qiáng)大用戶應(yīng)用軟體，中文介面，功能齊備，操作簡便。 6.通用自動化雷射工作平臺，手動Z軸工作平臺。 7.根據(jù)用戶的不同要求，可提供多種不同級別的二極體模組。

電腦配合全新中文化操控軟體： 1.支援點陣和向量雕刻方式。 2.支援圖形和文字編輯功能：支援世界各國文字和字體的編輯。雕刻圖檔可任意分解，自由排列、組合。圖形合併處理功能。 3.通用和專用條碼、二維碼。產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域：

可雕刻金屬及多種非金屬材料，特別適合應(yīng)用於要求精細(xì)度高之產(chǎn)品。應(yīng)用於電子元件、五金製品、工具配件、集成電路(IC)、手機(jī)通訊、禮贈品類、塑膠按鍵、汽車配件、PVC管材、醫(yī)療器材等。適合雕刻材料：普通金屬及合金(鐵、銅、鋁、鎂、鋅等所有金屬)，稀有金屬及合金(金、銀、鈦)，金屬氧化物，特殊表面處理(磷化、鋁陽極化、電鍍表面)，ABS料，油墨，環(huán)氧樹脂等。

高功率雷射二極體—雷射印表機(jī)

半導(dǎo)體製造商ROHM股份有限公司（總公司位於日本京都市）推出雷射印表機(jī)用，擁有優(yōu)異溫度特性的窄發(fā)光點間距（28μm）的雙光束紅外線雷射二極體「RLD2BPNK3」。此產(chǎn)品已於2009年2月開始樣品出貨（樣品價格：2,000日圓），預(yù)定在2010年1月以月產(chǎn)50萬顆的規(guī)模投入量產(chǎn)。

對於追求高速列印的雷射印表機(jī)而言，使用數(shù)個雷射光對雷射印表機(jī)的感光鼓曝光，讓列印速度提升為2倍或4倍的雙光束或四光束的雷射二極體漸為主流。為了追求高細(xì)緻度的列印品質(zhì)對於雷射光發(fā)光點的間距也被要求在30μm以下。但是一般雷射發(fā)光點間距較窄時容易受到相鄰的雷射二極體動作時所產(chǎn)生的熱影響而無法擁有穩(wěn)定的元件特性。

ROHM研發(fā)出相鄰元件不易受熱影響的窄發(fā)光點間距(28μm)雙光束紅外線雷射二極體「RLD2BPNK3」。為了讓元件達(dá)到優(yōu)異的溫度特性，ROHM採用獨創(chuàng)結(jié)構(gòu)，達(dá)到能在高溫操作下，成功地大幅抑制從活性層的載子溢流。因此，Tc（外殼溫度）在從25oC提升到60oC的情形下，6mW工作電流的變化量與其他產(chǎn)品的上升33%相比，「RLD2BPNK3」成功地抑制在6%左右。因為優(yōu)異的溫度特性，高溫工作時的下降(DROOP)特性及熱干擾(ThermalCrosstalk)也較傳統(tǒng)產(chǎn)品優(yōu)異。因此即使在高溫環(huán)境下也能穩(wěn)定運作，提供雷射印表機(jī)高速且細(xì)緻列印品質(zhì)。 ROHM今後仍將縟力於雷射印表機(jī)用雙光束﹑四光束雷射二極體的研發(fā)，並繼續(xù)充實光碟機(jī)及感測器用雷射二極體產(chǎn)品陣容。DPS系列高功率二極體

雷射雕刻機(jī)

價格:2000000NT＄/組簡要說明:

高功率二極體雷射雕刻機(jī)可達(dá)高能量雷射輸出功率和精細(xì)光束質(zhì)量的最好平衡。系統(tǒng)設(shè)計一體化，全罩式的雷射腔體，冷卻系統(tǒng)採用水溫流量多路複式反饋控制系統(tǒng)，穩(wěn)固系統(tǒng)的可靠運行與雕刻速度。壽命長性能穩(wěn)定更換成本低高功率雷射二極體—固態(tài)雷射

固態(tài)雷射（solidstate-laser）是以固體物質(zhì)為雷射激發(fā)材料的雷射，例如紅寶石雷射。雷射的應(yīng)用舉例：(1)

雷射切削

如圖所示，由雷射棒聚集大量的能量而射出放大的雷射光，經(jīng)透鏡的作用而聚焦於加工物上，以熔解或蒸發(fā)的方式來進(jìn)行切削工作。(2)

光纖通信

如圖所示，以半導(dǎo)體雷射取代振盪器，以光纖取代傳統(tǒng)的電纜。傳送時先將信號轉(zhuǎn)換成電氣信號，再將電氣信號轉(zhuǎn)換成隨著電訊信號變化的雷射光束。利用光纖將此雷射光束傳到遠(yuǎn)方，再由遠(yuǎn)方使用感光器接收，轉(zhuǎn)換成原來信號。國內(nèi)有名的製造廠商

聯(lián)鈞光電座