Forma di imballaggio laser a semiconduttore e struttura di imballaggio

Chip laser a semiconduttore

Un chip a diodo laser è un laser a semiconduttore che consiste in una struttura P-N ed è alimentato dalla corrente. Il pacchetto diodo laser è un dispositivo completo che viene assemblato e confezionato insieme in un alloggiamento del pacchetto sigillato per formare un chip laser a semiconduttore che emette luce coerente, un chip fotodiodo di monitoraggio per il controllo del feedback dell'output di alimentazione, un chip del sensore di temperatura per il monitoraggio della temperatura o una lente ottica per la collimazione laser.

I materiali a semiconduttore usati per produrre oggi diodi di giunzione P-N emettiti leggeri sono: arsenuro di gallio, fosfuro di indio, antimonide di gallio e nitruro di gallio.

Al fine di proteggere il materiale del diodo laser o qualsiasi dispositivo laser da qualsiasi sollecitazione meccanica e termica, quasi tutti i laser a diodi o qualsiasi altro dispositivo laser richiedono l'imballaggio laser, poiché i materiali laser come l'arsenuro di gallio sono molto fragili. Puoi immaginare il diodo laser come una pizza, quindi la base del pacchetto funge da scatola per pizza e la pizza (cioè il diodo laser) è posizionata all'interno. Inoltre, il metodo di imballaggio sigillato impedisce la polvere o altri contaminanti di entrare nel laser; Fumo, polvere o olio possono causare danni immediati o permanenti al laser. Ancora più importante, con il progresso della tecnologia, l'emergere di laser a diodi ad alta potenza richiede un sofisticato progettazione di imballaggi per aiutare a dissipare il calore generato durante il funzionamento attraverso la base e il dissipatore di calore installato. I chip laser a semiconduttore sono confezionati in una varietà di forme e diversi metodi di imballaggio sono adatti a diversi scenari di applicazione per soddisfare requisiti di prestazione specifici, esigenze di dissipazione del calore e considerazioni sui costi.

Al pacchetto (contorno transistor)

Questa è una forma di imballaggio molto tradizionale, ampiamente utilizzata in vari componenti elettronici, compresi i laser a semiconduttore. La confezione da di solito ha un guscio di metallo in grado di fornire una buona conducibilità termica ed è adatto per scenari che richiedono una buona dissipazione del calore. I modelli comuni includono TO-39, TO-56, ecc. Il laser nella Figura 2 seguente è direttamente confezionato all'interno del guscio a tubo a tubo e la potenza della luce di uscita è monitorata dal PD del fotodettore dietro il laser. Il calore del laser è guidato direttamente dal guscio del tubo attraverso il dissipatore di calore per la dissipazione del calore e non è necessario il controllo della temperatura.

Pacchetto farfalla

Il pacchetto farfalla è un pacchetto standard per la trasmissione di comunicazione ottica e i diodi della pompa laser. È un tipico pacchetto farfalla a 14 pin, in cui il chip laser si trova su una base di nitruro di alluminio (ALN). La base ALN è montata su un dispositivo di raffreddamento termoelettrico (TEC), che è collegato a un substrato fatto di tungsteno di rame (Cuw), kovar o molibdeno di rame (CUMO).

La struttura del pacchetto farfalla ha un ampio spazio interno, che rende facile montare il dispositivo di raffreddamento termoelettrico a semiconduttore, realizzando così la corrispondente funzione di controllo della temperatura. I relativi chip laser, lenti e altri componenti sono facili da layout all'interno del corpo, rendendo la struttura laser più compatta e ragionevole. Le gambe del tubo sono distribuite su entrambi i lati, il che semplifica la connessione e il controllo con circuiti esterni. Questi vantaggi lo rendono applicabile a più tipi di laser.