雷射二極體構造

ciko.ciko

1. 此元件主要內含LD(Laserdiode: 發光源)及PD(Photodiode: 感測LD光強度用).
2. 驅動方式:定電壓(約2.8V)或定電流,電流量視選擇元件的瓦數而有不同.
3. 當不使用PD功能時,該元件僅需使用LD的2根腳位.(有些還會省略PD部分,以降低成本)
4. 元件正確腳位視廠家,可能會有不同.





應用範例: SKF Shaft Alignment Tool/TKSA 20(維修案件/LD失效)

popcorn

雷射裝置上都有貼一張三角牌警告
老師修理這台貼了四張，蓋恐怖說~

kip

Figure 2 的圖應該有誤。
通常 CD, DVD, Bluray 或是雷射測距、水平儀所使用的雷射二極體，本身的 lens 無聚焦(collimate)功能。
具聚焦功能的 laser diode 印象中只有光通訊的產品才有。

目前光儲存用的 laser diode 已經cost down 到甚至連 protective can 都不使用了(2006~2007年就已經這樣了), 這類TO封裝產品已經完全無市場競爭力，只剩下 frame type laser diode。

唉，在該產業待了近五年...光儲存用雷射二極體從一顆 Laser diode NT$250, 做到一顆賣NT$10.  2008金融海嘯，是壓死光儲存 TO-CAN 封裝雷射二極體的最後一根稻草。

光碟機，真的是光會跌價的機器。

kip

oops..

@ciko.ciko 大大,
我的回應是第二張圖，顯示 Laser diode (LD) 的 collmating lens 整合在 LD 上，這個敘述是有誤的。
一般都是使用平面玻璃，然後在光路上再加聚焦塑膠鏡片.

PD (Photodector, photodiode) 低功率產品會視產品及電路應用加或不加。
高功率產品，因為雷射光能量早已經讓 PD飽和，所以根本不加。

@antlu 大大
如果能夠 "如果維持價格"，那麼... 小弟我應該早已經退休了...

看到 ciko.ciko 大大, 心中有默然的回憶油然而生。

一般來說 Laser diode 大部分的故障有以下幾個原因:
1. ESD (靜電傷害)
2. 過熱老化
3. 老化

2,3 的原因，基本上跟持續降低成本、品質有很大關係。沒辦法，一個才賣10塊.

wooden

這產品的耐用度和 costdown 有很大的關係吧？
像早期的 cd 唱盤，使用了那麼多年仍能正常工作，
反倒是製造技術精進後的產品卻只有幾年的壽命！

此外：有個問題請教ciko.ciko 和 kip 老師，就是新聞報導中有一則使用一般的雷射筆，
所發的雷射光竟能引燃火柴，這是真的嗎？

ciko.ciko

wooden 發表於 2014-8-3 08:03 AM static/image/common/back.gif
這產品的耐用度和 costdown 有很大的關係吧？
像早期的 cd 唱盤，使用了那麼多年仍能正常工作，
反倒是製造 ...

W板大好,我對雷射二極體的認識,主要是因近日維修此測試儀,才有機會較深入了解,上述資料也是從網上蒐集並整理而得,因是第一次維修有關LD的設備,當中的欠缺在所難免.至於雷射光是否能點燃火柴,實在無法回答,但感覺能調高其發射功率,才較有機會吧.

wooden

ciko.ciko 發表於 2014-8-3 08:35 AM static/image/common/back.gif
W板大好,我對雷射二極體的認識,主要是因近日維修此測試儀,才有機會較深入了解,上述資料也是從網上蒐集並 ...

有可能是新聞引用這類影片
像下面聯結的影片，其雷射筆聲稱400mW，就能點燃火柴
https://www.youtube.com/watch?v=8lqe0IzNOWk

所以說要調高其功率就可以達到。
但是一般教學用的雷射筆功率應沒這麼高吧！

像手中這支，稱是 <50mW

kip

這裡我略過很難懂的光學物理單位。
以 "半導體" 雷射，其光輸出功率是衡量其 "強度" 的單位。
以前服務的公司，綠光雷射，使用的 laser diode 晶片，波長808nm, 當時可以做到 800~1200 mW, 經 Nd:YVO4 punping 晶體變成1064nm,再用KTP晶體倍頻成532nm, 變成眼睛可以看到的綠光雷射。
是否可以點燃火柴，我是不清楚。

但是一般紅光雷射筆(655nm), 頂多 3~10 mW, 我想是並無可能點燃火柴。

但是雷射的種類太多，像是刻印用的，或是半導體晶體外面的刻印，Intel CPU 上面的刻印，
都是使用氣體雷射。

至於產品耐用程度，主要是跟波長與操作功率及製程有關。
一般來說，波長越大，壽命越高。例如CD用的是 780 nm, 就比 DVD 用的 650nm 壽命要高。也比Bluray 405nm 高更多。這與半導體特性、材料特性有關。是先天的限制。其他的部分就是晶片越做越小，熱的密度越來越高。散熱材料從銅材變成鐵材，半導體散熱材料從 AlN(氮化鋁陶瓷), SiC(碳化矽)等高導熱係數材料，變成 Si wafer...大概就是這樣。

wish

kip 發表於 2014-8-2 09:29 PM static/image/common/back.gif
Figure 2 的圖應該有誤。
通常 CD, DVD, Bluray 或是雷射測距、水平儀所使用的雷射二極體，本身的 lens 無 ...

光碟機=光會跌價的機器..........這個好笑。

wooden

wish 發表於 2014-8-3 12:24 PM static/image/common/back.gif
光碟機=光會跌價的機器..........這個好笑。

老大看的是：

光碟機=光會跌價的機器

n_066|

duke83

最早的影碟機是用氣體玻璃管氦氖雷射的時候，雷射二極體還是高單價與低輸出。
沒想到沒幾年就又進步到連光碟機都是過時的產品。

但我還是看好雷射二極體在通訊上的應用。
銅線再撐也沒幾年了，光纖已經走入戶對戶，家中的內網也將會採用光纖網路。
就像現在的高速硬碟矩陣一樣得走 Fiber Channel。

在光碟機的應用上，雷射二極體相當等於 LP 膠盤唱片上的 MM 唱針，是靠反射來拾取數位訊號，只是利用光的同調性與低散角。
而光傳送器就充分應用了高載波頻寬的特性，能夠同步的傳送極大的資料量，再配合光纖的低損耗，於目前還沒有其他方式能夠取代這種應用的雷射二極體。

半導體雷射是還在發展中的技術，相對於其他雷射種類其最大的優勢就是效率高。
目前雖然無法取代星際武器用的 Nd-YAG 固態雷射的高輸出功率，但我相信不到幾年就能發展出來低耗能大輸出的製品了。
就像手持式的雷射筆，從以前的 1mW 做到現在的 5W 以上，要紅光、綠光或藍光都有，要點火柴很簡單木板都直接能夠燒黑了。

光碟機這條路雖然已經走入尾聲，但是還有許多應用能夠用到雷射二極體，例如測量儀器用途。
產品的轉形是必要才能配合時代與需求。台灣的產業再不轉型也是死路一條。