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半導体レーザ


半導体レーザ

半導体レーザ(レーザダイオード、LDとも呼ぶ)は、半導体結晶の伝導帯と価電子帯との間の帯間遷移による発光を利用したレーザです。
主な光学的特徴
半導体レーザの出射端面でのスポットサイズは直径数um~数百umであるので出射後のレーザ光は回折によって大きく広がります。また垂直方向と水平方向で波面の曲率半径や広がり角度も異なります。また出射光をレンズで集光した際、垂直方向と水平方向での焦点位置にずれが生じます。このずれを非点隔差と言います。

横モード

ビームの形状を表す横モードも垂直方向と水平方向では異なります。通常、垂直横モードはシングル(基本)モードとなり、レンズで集光した場合、ガウシアンビーム形状となりますが、水平横モードは制御された構造でなければ、マルチモードとなり、レンズで集光した場合、非ガウシアンビーム形状になります。

縦モード

縦モードはレーザの発振波長を表します。発振波長が1本のものを縦シングルモードと呼び、2本以上のものを縦マルチモードと言います。縦シングルモード半導体レーザはレンズなど光学部品の戻り光の影響を受けやすいので注意が必要です。

偏光比

理想的な半導体レーザ光は垂直か水平のどちらかの方向にのみ電界が振動した直線偏光ですが、実際には少し混在します。垂直方向の偏光と水平方向の偏光との比が大きいほど、直線偏光に近いと言えます。

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