浜松ホトニクス株式会社
日亜化学工業株式会社
ローム株式会社
ファイバーラボ株式会社
パナソニック株式会社
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
シャープ株式会社
イジスモステクノロジ株式会社
アンリツデバイス株式会社
PhotonTec Berlin GmbH

【2021年版】レーザーダイオード4選 / メーカー13社一覧

レーザーダイオードのメーカー13社・75製品を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


レーザーダイオードとは

レーザーダイオード(英語: laser diode)とは半導体の再結合発光利用したレーザーのことを指し、半導体レーザーとも呼ばれ、LDと表記されることもあります。

レーザーの色は半導体の構成元素により決まります。常温で動作するものと共振器構造や出力電力によっては冷却が必要なものもあります。

LEDとの違いとしては、大まかにいうとレーザダイオードに関してはレーザ発振の条件をみたしていることです。光の波長や振幅にばらつきが、レーザダイオードの方がより少なくなります。

レーザーダイオードの使用用途

レーザーダイオードは小型で消費電力が少なく安価に製造できるため、民生の情報機器で広く用いられています。

CDやDVDやBD等の光学ドライブの光ピックアップ、コピー機やレーザープリンター、光ファイバーを用いた通信機器などに利用されています。また、高出力なものではレーザーマーカーレーザー加工機などにも応用されています。

他にもレーザー光のもつ拡散しにくく遠距離まで届くという性質を用いて、測量機器や物を指し示すレーザーポインターとしても利用されており、低出力赤色半導体レーザー素子の小型化・低価格化とともに大きく普及しました。

レーザーダイオードの仕様

レーザーダイオードの仕様を理解するためにはL/I曲線を利用します。この曲線を用いることで出力される光強度に対して供給される駆動電流を記録しておくことができるようになります。

この曲線はレーザーでの動作点(定格発光出力での駆動電流)及び閾値電流(レーザーの発振開始電流)を決定するために使用されており、特定の電流で高出力を得るのに必要な電流を決定するためにも使用されています。

この曲線図を読むことで光出力は温度に大きく依存しており、温度が上昇するとレーザー特性も低下することが分かるようになっています。このことからL/I曲線を取り入れることでレーザーダイオードの効率を視覚化し、推定することが可能になっています。

レーザーダイオードと発光ダイオードの違い

発光ダイオードは位相がバラバラなので放射状に光線が拡散します。対してレーザーダイオードは位相が揃っているため直線的な光線になります。

よって、発光ダイオードでは発光層の面が広いためコア系の小さなファイバに入射するのが難しい特性があります。一方で、レーザーダイオードは発光層が狭いがコア系の小さなファイバには入射しやすいという側面を持ち合わせています。

そして、レーザーダイオードは放出されたすべての光子が別の原子に衝突することで光子を放出するため生成された光はコーヒーレントで光線は単色になります。これに対して発光ダイオードで生成される光はインコーヒーレントで放出される光は様々な色で構成されます。

レーザーダイオードの寿命

レーザーダイオードの平均寿命は動作環境(動作温度、静電気、電源でのサージ)によって異なり、一般的には10,000から50,000時間といわれています。

ここでは平均寿命に影響する動作環境要因のうち動作温度について説明します。

まず動作温度の影響では動作温度が10℃上昇すると寿命が半分に減少するといわれており、最大動作温度を超えて上昇が続く場合はレーザーダイオードが損傷したり、長期的なパフォーマンスが低下したりする可能性が大きくなっていくことが分かっています。そして、動作温度における劣化速度は動作温度とともに指数関数的に上昇していきます。

したがって、動作温度による影響を減少し、発光出力を向上させる目的としてヒートシンク(放射板)を使用することが推奨されています。

参考文献
https://www.fiberlabs.co.jp/tech-explan/about-ld/
https://www.fiberlabs.co.jp/tech-explan/about-led/
https://www.rohm.co.jp/electronics-basics/laser-diodes/ld_what1
https://www.sony-semicon.co.jp/products/laserdiode/technology.htm
lhttps://www.electronics-notes.com/articles/electronic_components/diode/laser-diode-specifications-parameters.php

 

レーザーダイオードの性能比較

各種レーザーダイオードの値をグラフにプロットし、表にしました。ベータ版機能のため一部製品のみの表示となっております。

レーザーダイオードの性能比較表

横にスクロールすると表の全体をご覧頂けます。

製品名 SLD177H5 SLD266ZS CWレーザダイオード(CWLD) 直接集光型レーザダイオード(DDL) DFB-1310-DM-4 VCSEL-1550-SM Φ9mm Can t1.8mm Frame 635nm 赤色レーザーダイオード 1064nm 赤外線レーザーダイオード
最大波長[nm] 860 800 980 960 1312 1570 440 638 635 980
最大出力[mW] 4 15 1000 2000000 20 0.5 5000 100 5 50
会社名 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 浜松ホトニクス株式会社 浜松ホトニクス株式会社 ファイバーラボ株式会社 ファイバーラボ株式会社 シャープ株式会社 シャープ株式会社 イジスモステクノロジ株式会社 イジスモステクノロジ株式会社

レーザーダイオードのメーカー情報

レーザーダイオードのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 パナソニック株式会社
  2. 2 ローム株式会社
  3. 3 シャープ株式会社

設立年の新しい会社

  1. 1 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
  2. 2 PhotonTec Berlin GmbH
  3. 3 アンリツデバイス株式会社

歴史のある会社

  1. 1 シャープ株式会社
  2. 2 パナソニック株式会社
  3. 3 浜松ホトニクス株式会社

レーザーダイオードのメーカー13社一覧


レーザーダイオード4選

LD-FP-1310

ファイバーラボ株式会社 LD-FP-1310 画像出典: ファイバーラボ株式会社公式サイト

特徴

LD-FP-1310は歪み層多重量子緯度構造を採用した波長1310 nmのレーザーダイオードです。

シンプルなファブリペロー型を採用し、ペルチェ素子を用いた熱電クーラーによる冷却機構を搭載し、14ピンのバタフライパッケージに内蔵されています。

12 mWの高出力と10 nmのシャープな線幅で出力はPMファイバーを介して行われ、実験室内での試験等で短いコヒーレンス長を求められるようなアプリケーションに最適です。

ファイバーラボ株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 埼玉県ふじみ野市大原2-1-15KDDI総合研究所ビル内
  • URL: https://www.fiberlabs.co.jp
  • 創業: 2000年
  • 従業員数: 20人

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赤/赤外二波長レーザダイオード

パナソニック株式会社 赤/赤外二波長レーザダイオード 画像出典: パナソニック株式会社公式サイト

特徴

ひとつのチップで660 nm、780 nmの2波長を出力できるレーザーダイオードです。

660 nmはDVDディスクドライブ用の光源として、また780 nmはCD用の光源として利用されていますが、これをシングルチップで出力できるので、よりシンプルな光学系で部品数も減らせるのでディスクドライブの小型化、薄型化に最適です。

二本のレーザーの発光点間隔は90ミクロンで誤差1ミクロン以下なので、光学設計マージンを高めることにも貢献します。

パナソニック株式会社の会社概要

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可視光半導体レーザ、中心波長:404 nm~690 nm

Tholabs 可視光半導体レーザ、中心波長:404 nm~690 nm 画像出典: Tholabs公式サイト

特徴

中心波長404~690 nmの可視光領域で70種類以上の幅広いラインナップを揃えたレーザーダイオードです。

標準的な3.8 mm、5.6 mm、9 mmのパッケージに加えてファイバー付きパッケージ、9.5 mmなど非標準のものも用意されています。

非常に多様な出力特性をもつレーザーダイオードのラインナップがあり、1 mWから最大3000 mWの超高出力のものもあり、必要とするアプリケーションに対して選択肢の幅が広がります。

Tholabsの会社概要

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PH760DBR Series

Photodigm

特徴

PH760DBRシリーズは、760 nmの波長を持つレーザーダイオードです。

AlGaAs量子井戸構造のアクティブレーザーで、高出力にも耐えられる構造を採用し、深刻な光学的損傷を伴わないよう設計されています。

酸素の検出のために、O2スペクトルの複数のラインにまたがって波長の調整が可能で、短いパルス幅を持っているのでパルスレーザーとしての使用はもちろん、高出力の連続波アプリケーションにも利用できます。

Photodigmの会社概要

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レーザーダイオードの75製品一覧

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