半導体レーザーについて

質問

半導体レーザーを使って電子工作をしようと思うのですが
これって光度は電流値と電圧値どちらに比例するのでしょうか？

もし壊れるとするとどちらの値が定格を超えたときなのでしょうか？

回答No.1

inara1 · ベストアンサー

半導体レーザの電気的特性はダイオードやLEDと同じです。順方向に電圧をかけていくと、ある電圧（赤色レーザなら1.9Vくらい）から急に電流が流れ始めます。

電流値がある値（しきい値電流：数十mAくらい）を超えると、レーザ光が出始めます。レーザ発振する電流の前後では、印加電圧をちょっと大きくしただけで流れる電流が急激に増えます（電流が大きすぎるとレーザが壊れる）。電圧の変化に対する電流の変化が大きいので、レーザを壊さないよいうに、定電流駆動するのが普通です。

＞光度は電流値と電圧値どちらに比例するのでしょうか？
どちらにも比例しません。参考URLの電気的特性（PDF5ページ）にあるように、しきい値電流より電流が大きいところでは、光出力は（駆動電流-しきい値電流）に比例します。→ 駆動電流に比例ではない
電圧と電流の関係は資料には出ていませんが、以下のような感じです（ある電圧から急に電流が流れる）。したがって光出力は電圧にも比例しません。
　　　 ↑　　　　 ・
　　電│　　　 　・
　　流│　　　　・
　　　 │　　　・
　　　 │　・
　　　 └───→
　　　　　　電圧

＞もし壊れるとするとどちらの値が定格を超えたときなのでしょうか
電流や電圧でなく、光出力がある値を超えると壊れます（PDF5ページの絶対最大定格の光出力）。光出力がその値（Po）になる電流や電圧は、素子によってばらつきがあるので、電流や電圧では普通規定されません（もちろんしきい値電流より大きい電流になります）。通常、半導体レーザに内臓されているフォトダイオードで光出力を監視して、光出力が最大定格を超えないように駆動します。18ページに出ている回路で、APC回路というのが、光出力を常に一定に保持する駆動回路です。ＡＣＣ回路というのは、光出力を一定にするのでなく、駆動電流を一定にするものです。このような回路を使わないで、可変電圧のDC電源に直接レーザをつないで電圧を変えて明るさを変えるような定電圧駆動だと電圧の調整が微妙すぎるので、過大電流を流してしまい、レーザを壊してしまうでしょう。

参考URL：

http://www.sanyo-photonics.com/images/company/2008Catalog_JPN.pdf

回答No.2

kringon

半導体レーザーの実験で視力低下や最悪、失明する可能性があると聞いた事があります。
十分な基礎知識を得てから実験したほうがよいと思います。

自分は...聞いただけで何も知りませんけど。