半導体レーザとは？CW・パルス・ファイバ出力型の違いと、波長・光出力の選び方

半導体レーザとは

半導体レーザは、半導体に電流を流して光らせる、小さなレーザー光源です。光ディスクやレーザープリンターのほか、LiDARなどセンシングの光源、露光や樹脂硬化、プロジェクターの光源にも使われています。

比較ページには、メーカーが自社で作る半導体レーザを、各社の代表の型番の単位で載せています。半導体レーザで励起するファイバーレーザーの発振器や、レーザー加工機は載せていません。

3つの種類

• CANパッケージのCW型は、金属のCANにレーザダイオードを入れ、連続で光らせます。例は浜松ホトニクスのL9277-42、日亜化学工業のNDB7K75、ウシオ電機のHL63642DGです
• パルス型は、短いパルスで点灯させて高いピーク出力を出します。例はロームのRLD90QZW3と、浜松ホトニクスのL11854-307-05です
• ファイバ出力型・LDモジュールは、ファイバや温度制御を組み込んだ型です。例は日亜化学工業のNUBD31、QDレーザのQLD106D、ネオアークのTCSQ2です

CWとパルスの違い

• CWは、連続で光らせる使い方です。浜松ホトニクスのL9277-42は、830nmで1Wを出します
• パルスは、短く点灯させて高いピーク出力を出す使い方です。ロームのRLD90QZW3はピーク75W、浜松ホトニクスのL11854-307-05はピーク21Wです
• 測距やLiDARには、波長905nmのパルス型を使います

シングルモードとマルチモード

• 横シングルモードは、ビームの質が良く、絞りやすい光です。ウシオ電機のHL63642DGは、横シングルモードで最大210mWです
• 横マルチモードは、出力を上げやすい光です。日亜化学工業のNDB7K75は3.5W、ヌヴォトン テクノロジージャパンのKLC434FL01WWは4.5Wです

波長とパッケージの選び方

• 露光や樹脂硬化には、紫の光を使います。KLC434FL01WWの402nmは水銀のh線に近く、h線ランプの置き換えに使えます
• プロジェクターには、赤の光を使います。三菱電機のML562G75は、636nmで1.55Wです
• パッケージは、直径5.6mmと9.0mmのTOパッケージが標準です。W級の高出力は9.0mmが多く使われます

駆動と冷却

• 日亜化学工業は、NDB7K75をACC（定電流）で動かすよう勧めています
• 放熱が足りないと、決めた出力が出ないか、劣化します。浜松ホトニクスのL9277-42は、0〜+30℃で使います
• 劣化すると、同じ出力を出すのに多くの電流を流すようになります

安全と取り扱い

• 高出力品は、IEC60825-1のクラス4です。保護めがねを着け、装置全体で安全対策を取ります
• 静電気やサージで劣化するので、触るときはリストストラップを着けます
• このページの製品は、どれも公式サイトに値段が出ていません。数量・波長・パッケージで見積もりを取ります