• 싱글 이미터 다이오드
싱글 이미터 다이오드

싱글 이미터 다이오드

레이저 다이오드란 무엇인가요?

레이저 다이오드란 무엇인가요?

레이저 다이오드는 전기를 사용하여 레이저 광선을 방출하는 반도체 장치입니다. 레이저 다이오드는 에너지 효율과 신뢰성이 매우 뛰어나지만 최대 수백 와트의 출력 전력만 방출할 수 있습니다. 따라서 대부분의 산업용 반도체, 다이오드 및 파이버 레이저는 여러 개의 다이오드를 사용하여 펌프 커플러를 통해 레이저 광을 "펌핑"한 후 광학을 사용하여 최종 출력으로 제어된 빔을 방출합니다.

이러한 레이저 다이오드가 결합되고 펌핑되는 방식의 아키텍처는 최종 레이저의 신뢰성과 효율성에 큰 영향을 미칩니다. 고유한 다이오드 기술 플랫폼을 통해 IPG 파이버 레이저는 다른 파이버 레이저보다 더 높은 출력과 우수한 빔 품질을 달성할 수 있습니다.

싱글 이미터 다이오드란 무엇인가요?



산업용 레이저 제조업체에서 사용하는 레이저 다이오드 출력을 결합하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 일반적인 방법은 바, 바 스택 또는 모놀리식 레이저 다이오드 어레이로 알려진 대면적 칩을 따라 여러 개의 이미터를 결합하는 것으로, 싱글 바의 다이오드 이미터 수는 약 10개에서 100개까지 다양합니다. 정확한 세부 사항은 접근 방식에 따라 다르지만, 바 아키텍처는 각 다이오드가 공통 전류 소스와 열 관리 시스템을 공유하도록 합니다. 열 및 전기 누화는 바의 수명을 크게 제한하고 성능에 심각한 제약을 가하며, 일반적으로 가장 약한 이미터 또는 신뢰할 수 없는 마이크로 채널 수냉 시스템에 의해 바 또는 바 스택의 수명이 제한됩니다.


뛰어난 성능을 제공하는 IPG 다이오드

  • 개별 이미터 출력 전력

  • 커플링 효율성

  • 연속파 MTBF

  • 준연속파 MTBF

  • 에너지 효율(파이버)

바 다이오드

  • 개별 이미터 출력 전력1~ 2W

  • 결합 효율50~ 75%

  • 연속 웨이브 MTBF5,000~10,000시간

  • 준연속파 MTBF2,000~5,000시간

  • 에너지 효율(파이버)25~35%

IPG 싱글 이미터 펌프

  • 개별 이미터 출력 전력6~ 10W 이상

  • 결합 효율90~ 95%

  • 연속 웨이브 MTBF>200,000시간

  • 준연속파 MTBF>200,000시간

  • 에너지 효율(파이버)50 ~ 60%

싱글 이미터 다이오드는 레이저 소스를 위한 독립적인 개별 펌핑 요소 역할을 합니다. IPG 파이버 레이저는 바 펌핑의 단점이 없는 분산형 싱글 이미터 펌프 아키텍처를 사용합니다. 바 펌프와 달리 싱글 이미터 다이오드 중 몇 개가 고장 나도 나머지 다이오드의 성능과 신뢰성에 영향을 미치지 않습니다. 이 확장 가능한 모듈식 설계 덕분에 IPG는 유지보수가 거의 필요 없는 레이저를 제작할 수 있으며, 업계에서 가장 긴 수명 동안 지속적으로 안정적인 레이저 성능을 보장하는 중복 다이오드 펌프를 여러 개 장착할 수 있습니다. 또한 더 많은 다이오드를 추가하면 개별 다이오드에서 더 적은 전력을 필요로 하므로 에너지 효율이 크게 향상됩니다. IPG 싱글 이미터 다이오드 펌프 기술의 매우 높은 신뢰성과 효율성은 당사 실험실에서 입증되었으며 IPG 레이저의 유명한 현장 신뢰성을 통해 입증되었습니다.

세계에서 가장 효율적인 레이저를 구동하는 IPG 다이오드

세계에서 가장 효율적인 레이저를 구동하는 IPG 다이오드

혁신적인 다이오드 아키텍처와 엄격한 품질 요건에 대한 헌신으로 오늘날 시장에서 가장 에너지 효율적인 레이저를 만들 수 있습니다. IPG 고효율 파이버 레이저의 기술에 대해 자세히 알아보세요.

자세히 알아보기

IPG 다이오드 제작

IPG는 세계 최대 규모의 다이오드 제조업체 중 하나로, 매년 수메가와트의 정격 다이오드 전력이 IPG 시설에서 생산됩니다. IPG 다이오드는 통신 업계에서 검증된 기술과 공정을 사용하여 제조되며 각 웨이퍼는 엄격한 표준에 따라 인증됩니다. 최고 품질의 다이오드만을 고집하는 것은 IPG 파이버 레이저가 시장에서 가장 긴 수명과 최고의 에너지 효율을 제공하는 데 중요한 부분입니다. 싱글 이미터 다이오드 제조에는 최종 반도체 소자를 만들기 위한 여러 복잡한 단계가 포함됩니다.

(1 ) 웨이퍼 성장 (2 ) 포토리소그래피 및 식각 (3 ) 금속화 (4) 다이 분리 (5 ) 본딩 및 패키징 (6 ) 테스트 및 특성화 (7 ) 통합 및 최종 조립

 

1. 웨이퍼 성장: 분자 빔 에피택시(MBE)를 사용하여 웨이퍼를 공정 챔버에 적재하여 웨이퍼에 여러 층 또는 증착을 증착합니다. 반복적인 공정을 통해 p형 및 n형 물질을 증착하여 p-n 접합을 만듭니다. 전류에 의해 구동되면 이 접합부에서 레이징 상태가 발생할 수 있습니다.

2. 포토리소그래피 및 에칭: 포토리소그래피는 웨이퍼에 패턴과 다양한 영역을 정의하는 데 사용되는 프로세스입니다. 포토레지스트를 도포한 다음 마스크를 통해 노광시켜 정밀한 패턴을 만듭니다. 그런 다음 에칭 공정을 통해 정의된 패턴에 따라 원하지 않는 반도체 물질을 제거합니다. MBE 및 포토리소그래피 단계는 웨이퍼 기판에 여러 층을 쌓고 개별 다이를 정의하는 데 사용할 수 있는 반복적인 공정입니다.

3. 금속화: 웨이퍼에 금속 접점이 추가되어 전압이 인가될 때 레이저를 포함한 p형 및 n형 영역에 전기적으로 연결할 수 있습니다.

4. 다이 분리: 이 공정에는 포장하기 전에 웨이퍼를 개별 다이로 절단하는 작업이 포함됩니다.

5. 본딩 및 패키징: 그런 다음 개별 다이를 다이오드 펌프 모듈에 패키징하며, 여기에는 출력을 광케이블로 보내기 위해 관련 광학 요소와 함께 복수의 다이가 포함될 수 있습니다. 패키지는 먼지 및 기타 오염 물질과 같은 환경 요인으로부터 다이오드 어셈블리를 보호하기 위해 밀봉됩니다.

6. 테스트 및 특성화: 엄격한 품질 및 성능 특성에  충족하는지 확인하기 위해 엄격한 모듈 내구성 테스트가 수행됩니다.

7. 통합 및 최종 조립: 이 펌프 다이오드는 액티브 파이버 및 제어 전자 장치와 같은 추가 구성 요소와 함께 조립되어 완전한 레이저 소스를 만듭니다. 여러 개의 펌프 다이오드가 레이저 소스 내에서 함께 작동할 수 있도록 파이버 결합 기술을 사용하여 전력을 쉽게 확장할 수 있습니다. 분리된 펌프 다이오드 그룹과 고급 파이버 설계를 통해 조정 가능한 모드 빔과 같은 고급 기술을 구현할 수 있습니다.

IPG 이미지

어떻게 도와드릴까요?

프로젝트를 염두에 두고 있거나 IPG 파이버 레이저 기술에 대해 더 자세히 알고 싶은 경우 레이저 전문가가 도와드릴 준비가 되어 있습니다.