レーザー技術・サポート情報
半導体レーザの基本動作原理や、データシート上の記号・特性定義、取扱い時の注意事項などの技術情報をご紹介します。また、よくあるご質問と回答を掲載しています。ご検討、ご使用の際にご一読ください。
記号と定義
1. 絶対最大定格
絶対最大定格は、いかなる外部条件の変動においても越えてはならない値です。特に規定しない限りはケース温度 Tc=25℃の値が規定されています。なお、特性の温度依存性は、個別仕様で規定します。
表 1 絶対最大定格
項目 | 定義 |
---|---|
光出力 Po, Po (pulse) |
連続 (C.W.) 動作、ないし規定条件でパルス動作させた場合の最大許容出力です。 |
逆電圧 V R |
素子に逆電圧が加わる場合に許容できる最大値を示します。なお、PD内蔵の LD パッケージについては、LD 逆電圧を VR(LD)、PD 逆電圧をVR(PD)と区分し表示しています。 |
動作温度 Topr |
素子のケース温度の値で定義します。製品により異なります。 |
保存温度 Tstg |
素子を保存する場合の周囲温度です。製品により異なります。 |
2. 光学的電気的特性
各製品データシートに掲載した各品種の光学的電気的特性には、限界値と標準値とが示してあります。以下に光学的電気的特性の各項目について、その定義を概説します。
表 2 LD の光学的電気的特性
項目 | 定義 |
---|---|
光出力 Po, Po(pulse) |
規定された順電流 I Fを加えたときの光出力を表わします。 |
しきい電流 Ith |
図 1 において A は自然発光領域、B はレーザ発振領域に区別できますが、レーザ発振を開始する電流をしきい電流 Ith といいます。実際上はB の直線 (例: 最大光出力の 80%と 20%を結ぶ直線) を延長し X軸 (電流軸) との交点の値としています。 |
動作電流 Iop |
規定光出力時の動作電流です。 |
動作電圧 Vop |
規定光出力時の動作電圧です。 |
スロープ効率 ηs |
単位駆動電流当たりの光出力の増加分で図 1 において B 部分の傾きを示します。 |
ドループ特性 -Rth |
図 2 において周波数 600Hz における、duty = 10%時の初期値を P0、 および duty = 90%時の最終値を P1とした時、次式で計算される値を熱抵抗と定義します。 ![]() |
ビーム拡がり角 (水平) θ// ビーム拡がり角 (垂直) θ⊥ 非点隔差 As |
レーザダイオードから出射された光は、図 3(a)のように拡がります。この光の強度をレーザダイオードの活性層に対し平行方向 (図で X 軸上)、垂直方向 (図で Y 軸上) で測定すると図 3(b), (c)の分布がえられます。これを遠視野像 (ファーフィールドパターン) といいます。この分布の 50%の強度の点の幅 (半値全幅 = FWHM : Full Width at Half Maximum) をそれぞれ水平方向拡がり角θ//、垂直方向拡がり角θ⊥といい、角度 (deg.) で表わします。 また、図 3(b)と(c)の分布は、レーザ光の幅が最も狭くなる位置が、図3(d)に示すとおり、異なっています。この差を非点隔差と定義します。 |
発振波長 λp |
レーザダイオードを動作させた場合の発振波長と強度分布 (スペクトル) の例を図 4 に示します。スペクトル強度が最大となる波長をλp と定義します。 |
立上り、立下り時間 tr, tf |
図 5 に示すようにパルス応答特性において、ON 時に定常時の 10%から 90%にいたるまでの時間を立上り時間 tr、また OFF 時に定常時の90%から 10%にいたるまでに要する時間を立下り時間t fと規定します。 |
モニタ電流 Is |
受光素子が内蔵されているタイプでは、その受光素子の感度をモニタ電流 ISで示します。定められた光出力 POにおける受光素子の電流値を表わします。 |
暗電流 I DARK |
光がまったくあたらない状態で、規定の逆電圧を加えたときに PD に流れるリーク電流です。 |
容量 Ct |
規定の逆電圧を加えたときの素子の端子間容量です。 |




