Re:자작 레이져 다이오드 구동회로 모습

[홍영준]

위 회로도는 5mW의 저출력용 레이져 입니다. 이 밖에 800mW정도의 고출력 소자도 있고

여러가지 위험한 레이져 다이오드들이 많다고 알고 있습니다.

레이져 다이오드 내부에는 +전압이 걸리는 기판 위에 포토다이오드와 레이져 다이오드

2개가 나란히 놓여있는 구조입니다. 아주 작은 공간에 미세하게 배열해놨는데

레이져 다이오드가 빛이 나오는 곳입니다. 이 LD는 앞면에서 빛을 발산하고 뒤부분에도

빛을 발산합니다. 포토다이오드는 이 여분의 빛을 받아서 전류를 흘려줍니다. 이 전류는

다시 LD로 흘러들어가죠. driver regulator 회로로 들어가 전체적으로 안정적인 피드백을

유지시켜 줍니다. 전적으로 20mA에서 100mA까지 의 전류를 흘려줘야 작동하는 데

이 전류를 operating current라고 합니다.

대부분의 datasheet에 이 부분을 보고 회로를 설계하지요. 아주 중요한 값이랍니다. 

그리고 포토다이오드 말이 빛다이오드 이지만 빛을 내는 건 아니고

레이져를 좀더 안정적인 전류를 제공하는 역할을 합니다. 반도체에서 샤프한 빔이 나오지만

어느정도 빛의 퍼짐성이 있어서 그것도 정확한 수치를 냈습니다.

beam divergence angle이라고 합니다. 수평축과 수직축의 퍼지는 각도를 말합니다.

ql65d는 수평이 6도 정도고 수직축이 32도 정도네요. 길쭉한 타원이라고 생각하심되요.

실제로 손바닥을 들이 밀면 쭉 퍼진 타원 모양이 나옵니다.

이 퍼지는 빔을 좀더 효과적으로 집광할 수 있는 장치가 collimating lens입니다.

퍼지는 빛을 평행하게 잡아주죠.

레이져 포인터의 샤프한 빔을 상상하심 될듯.

Al 1-x Ga x As --> 780nm~880nm

In 1-x Ga x As 1-y P y --> 1150~1650nm

Al x Ga y In 1-x-y P--> 630~680nm

제가 사용한 거는 3번째고요. 고출력용은 무지 파장이 짧은 빛까지 낼 수 있습니다.

상당히 위험한 소자이기때문에 danger 딱지를 상표에 붙이더군요. 빛이 단파장이라

실험실에서 주로 많이들 사용하고 있습니다.

회로 구동에 대한 개괄적인 흐름은 MrPsi님이 설명해주셨으니 그걸 참고하시면 되겠네요.

좀더 공부를 해서 구체적인 내용을 올리도록 하겠습니다.

[MrPsi]

와~ 좋네요..

[노이즈]

옛 생각이 나서 재미있네요. 석사때 전공이 레이저다이오드를 만드는 것이었지요. 84~86년 CD플레이어가 개발되기 전에 660nm 파장 레이저 다이오드 만드느라 고생했었는데, 그 때 구동회로 만드느라 애먹었구요. 지금처럼 효율이 좋은 것이 아니었으므로 800~1000mA의 전류를 흘려야 레이징이 되곤 했습니다.

[노이즈]

그리고 나는 발광다이오드 반도체 공정개발과 발광다이오드 제품개발로 10년 정도 보냈죠. 청색을 제외한 시중의 발광다이드 웨이퍼 가공 공정은 거의 내 손을 거쳤다고 보면 됩니다.

[호라크티]

우왕~~대부님이시네요? 레이져 다이오드를 제 학부 졸업논문으로 정했어요. 구동회로 부터 광디텍터까지 두루 섭렵하고 싶어요. 도움 주심 감사하겠습니다. 제 : msn horakhti@hotmail.com 으로 연락주심 정말 도움되겠네용~~ 님을 제 사부로 모시고 싶네요. 근데 나이가 어뜩해 되시는지