شكل تغليف ليزر أشباه الموصلات وهيكل التغليف

رقاقة ليزر أشباه الموصلات

رقاقة الصمام الثنائي بالليزر عبارة عن ليزر يعتمد على أشباه الموصلات يتكون من بنية P-N ويتم تشغيله بواسطة التيار. حزمة الصمام الثنائي بالليزر عبارة عن جهاز كامل يتم تجميعه وتعبئته معًا في غلاف حزمة مختومة لتشكيل شريحة ليزر أشباه الموصلات التي تنبعث منها الضوء المتماسك أو رقاقة مراقبة ضوئية للسيطرة على التغذية المرتدة من إخراج الطاقة أو شريحة استشعار درجة الحرارة لمراقبة درجة الحرارة أو عدسة بصرية لتصميم الليزر.

مواد أشباه الموصلات المستخدمة لصنع ثنائيات الوصلات P-N التي تنبعث منها الضوء هي: أرسينيد الغاليوم ، فوسفيد الإنديوم ، أنتيميونيد الغاليوم ، ونيتريد الغاليوم.

من أجل حماية مادة الصمام الثنائي بالليزر أو أي جهاز ليزر من أي إجهاد ميكانيكي وحراري ، يتطلب كل ليزر الصمام الثنائي تقريبًا أو أي جهاز ليزر آخر تغليف الليزر ، لأن مواد الليزر مثل أرسينيد الغاليوم هش للغاية. يمكنك أن تتخيل الصمام الثنائي بالليزر كبيتزا ، ثم تعمل قاعدة الحزمة كمربع للبيتزا ، ويتم وضع البيتزا (أي الصمام الثنائي بالليزر) في الداخل. بالإضافة إلى ذلك ، تمنع طريقة التغليف المختومة الغبار أو الملوثات الأخرى من دخول الليزر ؛ يمكن أن يسبب الدخان أو الغبار أو الزيت أضرارًا فورية أو دائمة للليزر. الأهم من ذلك ، مع تقدم التكنولوجيا ، يتطلب ظهور الليزر الثنائي ذو الطاقة العالية تصميم تعبئة متطورة للمساعدة في تبديد الحرارة الناتجة أثناء التشغيل من خلال القاعدة والوعة الحرارية المثبتة. يتم تعبئة رقائق ليزر أشباه الموصلات في مجموعة متنوعة من النماذج ، كما أن طرق التغليف المختلفة مناسبة لسيناريوهات التطبيق المختلفة لتلبية متطلبات الأداء المحددة واحتياجات تبديد الحرارة واعتبارات التكلفة.

إلى (مخطط ترانزستور) الحزمة

هذا نموذج تغليف تقليدي للغاية ، يستخدم على نطاق واسع في مكونات إلكترونية مختلفة ، بما في ذلك أشباه أشباه الموصلات. عادةً ما تحتوي الحزمة على قشرة معدنية يمكن أن توفر توصيلًا حراريًا جيدًا وهي مناسبة للسيناريوهات التي تتطلب تبديدًا جيدًا للحرارة. تشمل النماذج الشائعة TO-39 ، إلى 56 ، إلخ. يتم تعبئة الليزر في الشكل 2 أدناه مباشرة داخل قشرة الأنبوب ، ويتم مراقبة طاقة ضوء الإخراج بواسطة PHOTODECTOR PD خلف الليزر. يتم توجيه حرارة الليزر مباشرة من قذيفة الأنبوب من خلال بالوعة الحرارة لتبديد الحرارة ، ولا يلزم التحكم في درجة الحرارة.

حزمة الفراشة

حزمة الفراشة هي حزمة قياسية لنقل الاتصالات البصرية وثنائيات مضخة الليزر. إنها حزمة فراشة نموذجية مكونة من 14 دبوسًا ، حيث تقع شريحة الليزر على قاعدة نيتريد الألومنيوم (ALN). يتم تثبيت قاعدة ALN على مبرد حراري (TEC) ، وهو متصل بركيزة مصنوعة من التنغستن النحاسي (CUW) ، Kovar أو Molybdenum (CUMO).

يحتوي بنية حزمة الفراشة على مساحة داخلية كبيرة ، مما يجعل من السهل تركيب برودة كهروضوئية أشباه الموصلات ، وبالتالي تحقيق وظيفة التحكم في درجة الحرارة المقابلة. من السهل تخطيط رقائق الليزر ذات الصلة والعدسات والمكونات الأخرى داخل الجسم ، مما يجعل بنية الليزر أكثر إحكاما ومعقولة. يتم توزيع أرجل الأنبوب على كلا الجانبين ، مما يجعل من السهل الاتصال والتحكم في الدوائر الخارجية. هذه المزايا تجعلها قابلة للتطبيق على المزيد من أنواع الليزر.