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レーザーダイオードとは?レーザー光の形状

 

ファーフィールドパタ-ン
(FFP:Far Field Pattern)

チップ端面より十分離れた場所に放射された光の強度分布をファーフィールドパターンと呼びます。
半導体レーザから出てくる光は完全な直線光ではなく、回折することにより広がりながら進みます。
チップ内の共振器(活性層とストライプ)は垂直方向は数10nm、水平方向は数μmで作りこむため、一般的にファーフィールドパターンは活性層に垂直な方向が水平な方向よりも大きくなります。

【ファーフィールドパターンのイメージ】
FFP 回折

nmオーダーの活性層が
開口部なので、
ビームは大きく広がる

µmオーダーのストライプが
開口部なので、
ビームはあまり広がらない

ファーフィールドパターン: 測定方法

APCドライバーを用いてレーザーダイオードの光出力を一定に保ちます。
フォトダイオードの受光面をレーザーチップの発光面に向けて、発光点を中心とした円周上で移動させ、正面を0度とした角度と光強度の関係を測定します。
移動させる方向はレーザーチップの活性層に水平の方向と垂直の方向それぞれで行ないます。

【測定イメージ】
測定イメージ
APCドライバー:
Auto Power Controll の略で出力一定駆動の事です。
LEDでは一般的にACC(定電流駆動)が使われますが、LDの用途ではそれでは出力安定度が不足とされます。そこで、一般的なレーザーダイオードにはモニター用にフォトダイオードが内蔵されており、パッケージ内部でチップ後端からの光を受ける様に設置されています。
このフォトダイオードの出力 (Im:モニタ電流) が一定となる様にフィードバックする駆動回路をAPCドライバー(回路)と言います。

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エレクトロニクス豆知識