8 指導老師：鄒文正 教授 班級：光電三甲 學生：4A0L0099陳冠嘉 4A0L0107林仕偉 雷射二極體之發展 與所遭遇的問題 指導老師：鄒文正　教授 班級：光電三甲 學生：4A0L0099陳冠嘉 　　　4A0L0107林仕偉

簡報大綱 雷射二極體簡介 雷射二極體應用 短波長應用 長波長應用 高功率雷射二極體應用 雷射二極體-醫療用途 雷射二極體市場分布 8 簡報大綱 雷射二極體簡介 雷射二極體應用 短波長應用 長波長應用 高功率雷射二極體應用 雷射二極體-醫療用途 雷射二極體市場分布 臺灣雷射二極體廠商 2010-2014雷射二極體發展趨勢 雷射二極體遭遇到的問題 感想 參考資料

雷射二極體簡介 雷射二極體(laser diode) 具有體積小、耗電少、反 應快、耐衝撞、壽命長、效率高及價格低等優點。光 電產業整體視之，雷射二極體是極重要的關鍵性元 件。 雷射二極體依波長及應用大致分為短波長與長波長雷 射兩大類，短波長雷射泛指發光波長由390nm至950nm 之雷射，主要使用於光碟機、雷射印表機；而長波長 雷射則是指發光波長由980nm至1550nm之雷射，主要 用於光纖通訊。

雷射二極體應用 雷射二極體的應用 CD ROM 短距離通訊 DVD ROM 中距離通訊 長距離通訊 工業用高功率 650nm 780nm Array CD ROM 短距離通訊 DVD ROM 中距離通訊 長距離通訊 工業用高功率

短波長應用 CD-R 或 CD-ROM 光碟機等光資訊用的短波長雷射二 極體，主要是以AlGaAs材料為主，波長為780~850nm 左右，輸出功率依應用不同約在3~40mW。 為了提高CD光碟片的儲存容量，目前的DVD光碟機的 光源是使用發光波長為635~660nm的AlGaInP雷射二極 體。 GaN藍紫光雷射二極體，提供了DVD player高密度的 儲存空間，405-440nm。

長波長應用 發光波長在980nm雷射二極體，與外在的fiber Bragg grating結合，可得到波長非常窄且功率與操作波長 非常穩定的輸出，此種雷射適於長距離的通訊傳輸， 尤其適於WDM的應用。 1.3 及 1.55μm 的通訊用雷射二極體過去主要以 InGaAsP為主要材料，雖然其元件的光電特性良好， 但抗溫性差，往往需要 TE cooler 來降低操作溫 度，因而增加成本，近年來，以AlGaInAs 材料為主 的 1.3μm 雷射二極體不需要主動式散熱板，即可得 到優異的光電特性，有逐漸取代之趨勢。

高功率雷射二極體應用 1W以上的高功率雷射二極體，用於激勵大功率固態雷 射，以進行材料加工處理，或用於醫學上治療、數位 印刷。 高功率雷射二極體的製作方法有二，其一是使用寬約 500μm的條狀結構製成多模態雷射晶粒，或者當功率 高於4W時，使用數個條狀結構組成的雷射陣列，再配 合極佳的冷卻系統而成。其二則使用多個雷射，經各 別光纖耦合後，再集束作成次系統使用。 高功率雷射二極體450nm 1.4W (籃光) 

8 雷射二極體-醫療用途 雷射在醫學領域應用範疇主要是在眼外科、醫學美容 科、泌尿外科以及心臟外科四大領域，主要波長大約 在650-660nm ，功率<10mW 。 眼科醫療：屈光手術儀器具恢復期短、精準、穩定的 優點，因此成長快速。 醫學美容：皮膚緊實、去斑、除皺、除毛等。

雷射二極體市場分布 ※高功率工業雷射應用 各項材質切割應用-雷射切割、大型物件精密切割(造船、航太汽車等) 標記應用-金屬雕刻、等特殊材質雷射標記。 ※微加工雷射應用 雷射表面處理-應用於模具、醫療器材、金屬用品之表面具親斥水、抗沾黏之微處理。 雷射精密切割-應用於需要精密切割的產業，如軟硬電路板、矽晶圓、玻璃、寶石晶體、等各材質之切割切片。 ※雷射光源關鍵元件及配件 光通訊應用-光纖、發射器、光放大器、光接收器等。 光儲存應用-藍光光碟、光儲存等。

臺灣雷射二極體廠商 廠商 主要產品 聯鈞光電股份有限公司 光資訊雷射二極體 光通訊雷射二極體 泰華科技有限公司 光纖自動耦光設備 雷射焊接機 友嘉科技股份有限公司 雷射二極體封裝及測試 華信光電科技 雷射二極體產品之開發、製造與行銷

2010-2014雷射二極體發展趨勢

雷射二極體遭遇到的問題 整個雷射二極體市場的發展上，光儲存的發展目標是 朝向短波長可儲存更高容量的方向進行。 光通訊的發展上，由於 FTTH是未來發展的方向，對 於用戶端的消費者而言，FTTH 服務的價格決定了未 來市場的興衰，因此光通訊雷射二極體廠商，紛紛朝 向價格更便宜的元件發展，而要讓元件具有價格競爭 優勢。 將雷射二極體與積體光學元件集結在一起，可以達到 光電系統體積縮小的目的，應用在光學讀寫頭則體積 可大幅縮小，行動方便、存取速度加快。

感想 做完這份報告，讓我了解到其實雷射二極體跟人 們的生活息息相關，從人們日常生活一定會使用到的 網路到想讓自己變漂亮變帥氣的醫學美容都脫不了關 係。 而現在藍光光碟的技術，仍然被日本的公司掌握 住專利，使得藍光光碟尚未成為主流，假如台灣的公 司能取得授權或是研發出更高儲存量的光碟，必定能 在國際上獲得領先的優勢。

參考資料 http://www.led-shop.com.tw/nax64LD.htm -Led shop http://www.pida.org.tw/report/html/member/2012_Q1/2012 _Q1_Ch09.pdf - 2011～2012年全球光電市場與台灣產業總論 http://www.chanchao.com.tw/laserexpo/ -2014台灣雷射應用 展 http://home.educities.edu.tw/jmhwang/newsfile/Laserintro. htm http://www.moneydj.com/kmdj/report/reportviewer.aspx?a =01259dc6-bee6-4157-8bc3-a032843149ca-雷射二極體產業 概況之評析 http://www.pida.org.tw/-財團法人光電科技工業協進會