自制二极体雷射实务之探讨Theself-madeDiode-中华科技大学.PDF

Journal of China Institute of Technology Vol. 33-2005.12 71 自製二極體雷射實務之探討 The self-made Diode Laser in the Study of Actual Situation 謝宏榮1 賴建宏2 Shei Hung-Jung Lai Jian-Hung 1 中華技術學院機械系副教授兼教務長 2 中華技術學院機電光研究所碩士班研究生 摘 要 本研究以自製二極體雷射探討雷射二極體之發光特性 ，並與同調性高之氦氖 雷射比較，發現無論在同調長度和擴散角 ，氦氖雷射均優於二極體雷射，惟二極 體雷射仍具有高亮度、低成本之優勢。在探討溫度對二極體雷射功率的影響上， 發現二極體雷射在未加裝散熱金屬套管且雷射二極體尚未聚焦前其最高功率為 5.2mW ，隨著開機時間的增加功率驟減，當加上散熱金屬套管且雷射二極體完成 聚焦後，平均功率一直維持在 18mW ，相當穩定。 關鍵詞：雷射，同調，功率 Abstract The lighting characteristics with the self-made diode laser are discussed in this research, and compared with the He-Ne laser which has high coherent light. It is found that the He-Ne laser surpasses the diode laser in coherence length and divergence angle, however the diode Laser still has the advantage of the high brightness and low cost. In inquiring into the influence of the temperature upon the diode laser power, its the most high power is 5.2 mW and down quickly under the diode laser adding not any metal tube for spreading heat and focusing. When laser diode is added a metal tube after focusing, the power has been maintaining in the 18 mWs, and display very stable. Keywords: laser, coherence, power 71 自製二極體雷射實務之探討 壹、前言 由受激幅射促使光放大的基本理論而發展出達上百種以上的各式各樣的雷 射，大致可分為四種：(一)氣體雷射、(二)固體雷射、(三)二極體雷射和(四)液體雷 射。半導體雷射為所有各型雷射中體積最小者，它的特性是質量輕、耐用、消耗 低而且壽命長，其功率控制甚易，只要改變電流大小即可達成，相當實用方便， 目前日常生活中已廣泛使用，如CD 、DVD 和雷射印表機等。產生光源之雷射二 極體冷卻常採用氣冷式，若需要維持固定溫度時，則常以冷熱晶片來降溫。 5 一般二極體雷射壽命為 10 小時，約為He-Ne 雷射壽命的 10 倍，以壽命而言， 二極體雷射較具優勢，而且較適合現場長時間的操作。為了在有限的空間產生高 功率的光源，須在其以半導體材料製成之PN 活性介質側面拋光，當作光學共振腔