Jenoptik JOLD-30-CPXF-1L 레이저 다이오드

전자부품
1. 고출력 레이저 다이오드
  1. Jenoptik JOLD-30-CPXF-1L 레이저 다이오드 - 이 페이지
2. 참조
  1. LD 레이저 다이오드
궁금증
1. 파이버를 통과하면 파장 품질(?)이 좋아지는가? 즉, 덜 퍼지는가?
2. 파장 대역폭을 좁게 하려면?
  1. 온도를 일정하게?
  2. 필터 - 먼지와 습도를 막는 용도일 듯.
3. 레이저 바(이미터 어레이)에서 각각의 이미터에서 나오는 파장끼리 간섭(경로차이로)을 일으키는가?
정보
1. 데이터시트 - 2p
  1. 30W CW, 41A
  2. Maximum Operating Voltage: 2V
  3. Center Wavelength at 25°C: 806.5nm
  4. Typical Spectral Bandwidth(FWHM): 3nm, Maximum Spectral Bandwidth (FWHM): 4nm
  5. Fiber Connector: F-SMA 905
  6. Power Monitor: Infineon SFH 203(실리콘 PIN 포토다이오드, 400-1100nm, 직경 5mm 플라스틱 패키지, 5ns 스위칭시간)
  7. Anode, Cathode Connectors: M5 (e.g. socket cap screw ISO 4762), M4 (threaded bolt and hex nut ISO 4032)
외부
1. 장착 외관
  - Jenoptik JOLD-30-CPXF-1L 35A 806.5nm
  - 최대 35A가 흐르는 DC 단자. + M5너트, - M4너트
  - Tokin OHD3-50B, OHD Thermal Guard 자기 TCO스위치
2. 냉각 모듈과 그라파이트 시트
3. 펠티어 및 그라파이트 시트
뚜껑을 열면
1. 거울 및 광학렌즈 등이 있기 때문에 수분침투를 막기 위한 오링 및 습기 제거용 흡수제가 있다.
  - 내부
2. 흡수제
  - desiccant
3. 1극 피드쓰루 커넥터 3개. 검정, 빨강 결선을 볼 때, 입력 전압 모니터링 측정용이다.
  - LD를 보호하기 위한 역전압 방지용 다이오드, 정전기 방전용(?) 병렬 저항 12kΩ
  - 에폭시 풀칠로 피드쓰루 고정
4. DC 전원선
  1. 경로
  2. 피드쓰루 절연 방법
  3. (열팽창에 의한 스트레스 해소하기 위한) 유연한 스프링 구리판을 겹친 전선
5. 센서 2가지
  1. 위에서 볼 때
    - 빨강 점 찍인 단자로 백금 RTD 전선 2선, 포탄형 리드 포토다이오드 2선이 연결
  2. Fischer 커넥터, 2종류 센서 연결
    - Fischer series 102
  3. 리드타입, 실리콘 PIN 포토다이오드
  4. 백금 RTD
    - 접착제를 위쪽 구멍에 붓고, 센서를 꼽을 때 내부 기포가 측면 구멍으로 빠져야 한다.
    - 냉각시키니 ~90Ω, 상온에서 약 ~110Ω
    - 세라믹 튜브에 센서를 꼽고 검정 에폭시로 밀봉한 센서이다.
광 경로별
1. 광경로
  1. 광경로
    - 레이저 포인터를 쏘면
    - 백색광을 쏘면. 붉은빛은 구리거울 반사 때문에
  2. 더 분해한 후
2. LD 다이(=여기서는 LD bar)
  1. 참고: 이 제품은 1개 다이를 사용했지만,
    1. 이런 다이를 bar라고 한다. 넓은 면적의 발광체가 1차원 배열로 구성되어 있다.
    2. 수mm 두께의 방열판과 겹쳐 수십개를 쌓고, 앞에 비닐하우스처럼 생긴 렌즈를 계속 붙여서
    3. High-density configurable laser stacks(HIDEC)
    4. Laser Stack Module 이라고 한다.
  2. LD 바
    1. 단일 이미터에서 레이저가 방출된다. 그러므로 이런 단일 이미터를 배열하여 '다이오드 어레이' 또는 '다이오드 바'를 만들 수 있다.
    2. 최대 100개 이미터를 배열할 수 있다. 간격은 0.15-0.5mm 정도이다.
    3. 대표 그림
  3. 위아래 히트싱크
    - 레이저 나오는 곳
  4. 히트싱크 방열위해 서멀 패드로 사용된 인듐 (추정)
  5. LD 두 전극 접촉 방법
  6. 다이본딩
    1. 히트싱크에 매우 가깝게 밀착되어 다이본딩되었다.
      - 다이 뒷면은 100% 반사 거울코팅이 되어 있을 듯
    2. 가열하여 다이를 뜯어냄. 솔더 Au-Sn 80/20 wt%, eutectic temp. 280'C 로 추정된다.
  7. LD 다이 치수
    - 9.75x1.02x0.145mm
  8. 다이 정면(에 코팅된 거울)
    1. (half mirror가 있어 균일하게 보인다.), 매우 긴 emitter가 하나가 아니라, 앞에 있는 거울을 보니 14개 emitter가 있을 듯.
      - 두께 약 0.145mm
    2. 다이 정면(인지 후면인지 모르겠지만)을 조금 깍아보면
      - 산화물 다층 코팅으로 만든 거울
  9. 세라믹기판
    1. 2V 약 40A가 흐르는 단자 사이를 전기절연시키고, 열전달을 해야 한다.
      - 빗금영역에는 Ag 에폭시 도전성 접착제를 발랐다.
      - 레이저 천공
3. 레이저 바 분야에서는 고속축 콜리메이터(Fast Axis Collimator;FAC) 렌즈
  1. 볼록렌즈이다.
    1. anamorphic lens pair 중 첫번째이다.
    2. 평행광으로 만들기 위한 집광렌즈(Condenser Lens)이다.
    3. 길게 만든 평면-볼록 실린더 렌즈(plano-convex cylindrical lens)이다.
  2. 도해, fast axis 및 slow axis 정의 및 렌즈 위치에 관한 자유도 3가지(tilt,decenter,defocus)
  3. 본딩된 사진
  4. LD 다이 앞에 부착되어, 이미터에서 나오는 레이저빛은 상하로 길게 퍼지므로, 이를 퍼지지 않도록. 즉, 1차원 막대기 모양의 빛으로 변경한다. 이후 좌우만 좁히는 볼록 렌즈에서 점으로 변경한다.
    - 렌즈를 정면에서 보면
    - 렌즈를 뜯어내면
4. 90도 반사경 금속거울 문서에서 자세히 분석
  1. 촬영된 대표 사진
    - 레이저 90도 회절시키는 거울면이 14개이므로, 레이저 바의 이미터가 14개 인듯.
5. 삼각형 프리즘 두 개
6. 조명용 집속렌즈인 광학렌즈 두 개
  1. 렌즈 두 개. (커넥터의 광 중심축에 정확히 일치시키기 위해서 X,Y 위치 및 focus, tilt를 조정한 후 풀로 붙이는 듯)
  2. 레이저 바 분야에서는 저속축 콜리메이터(Slow Axis Collimator;SAC) 렌즈라고 한다.
    1. 설명
      1. 모양은 circular shapes(=round shape), Plano-Convex Cylindrical Lens
      2. 집광렌즈(Condenser Lens)이다.
      3. anamorphic lens pair 중 두번째이다.
    2. 레이저 포인터를 쏘면, 1차원으로 길게 퍼진다. 즉, 1차원 길게 퍼진 레이저 광선을 한 점으로 모으는 역할을 한다.
  3. 광섬유 직경에 맞춰 더 집속시키기 위한 최종 일반 볼록렌즈
7. 광학필터, 806.5nm에서 약 10nm(?) 대역폭으로 통과할 듯.
  1. 왜 사용할까? 외부 공기와 차단하여 먼지, 습도의 침입 방지(?)
    - 풀칠로 고정
8. 광통신용 FSMA 커넥터
  1. F-SMA 905(female) = FSMA(fiber SMA)
    - 중심축에는 아무 것도 없다.
9. FSMA 커넥터 종단을 갖는 광케이블