半導体レーザーのパッケージで最もポピュラーなのは、下図のメタル缶(TO-Can)パッケージである。TO-Canパッケージは、Can部の直径によって、TO-9(Φ9 mm)やTO-56(Φ 5.6 mm)、TO-3(Φ)に分けることができる。この他にも様々な直径のTO-Canパッケージがある。

TO-Can

メタル缶パッケージ

TO-Canには、3本のピンがある。3本の内の2本は半導体レーザーチップのアノードとカソードであり、発光に関連するピン(電気を通す線)である。残りの1本はパッケージ内にある出力モニタ用のフォトダイオードのカソードである。銀色の円柱上のメタルの上部(写真では右側の円形の孔)は出力窓となっており、ここからある程度の拡がりをもったレーザー光が出力される。金色の台座部分にはアルミの放熱版が取付けることができ、半導体から効率よく熱を逃がすことができる。

上の写真ではレーザー光は空間に射出されているが、出力をファイバー結合したタイプのものも市販されている(Thorlabs社製品情報)。一般的に、ファイバー結合されている半導体レーザーのパッケージは、14-Pin Butterflyパッケージ(出力<1WのSM出力)や2Pinパッケージ(出力>1WのMM出力)である。

下記はTO-Canパッケージの半導体レーザーからレーザーが出ている様子を示している動画である。

TO-Canパッケージのピン配置

TO-Canパッケージのピン配置は下記のように様々なタイプがある(Thorlabs社ウェブサイトより引用)。半導体レーザーをマウントに繋げる際(結線する際)はピン配置に従わなければいけない。

TO-Canピン配置

TO-Canピン配置(画像をクリックで拡大)

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参考文献