650 nm (rouge)<\/strong><\/td>| AlGaInP \/ GaAs<\/td> | 1.91<\/td> | 35% – 45%<\/td> | Fuite du transporteur \/ H\u00e9t\u00e9ro-barri\u00e8re<\/td> | 0.25<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\nQualit\u00e9 des composants et fiabilit\u00e9 du syst\u00e8me<\/h3>\n\n\n\nLors de l'achat de diodes, le \u201cco\u00fbt unitaire\u201d est souvent un indicateur trompeur. Une diode moins ch\u00e8re Diode laser 520nm<\/strong> peut utiliser une puce dont la \u201cdensit\u00e9 de dislocation\u201d est plus \u00e9lev\u00e9e. Les dislocations sont essentiellement des \u201cfissures\u201d dans le r\u00e9seau atomique. Sous la contrainte d'une injection de courant \u00e9lev\u00e9e, ces dislocations se d\u00e9placent et se multiplient, formant des d\u00e9fauts de ligne sombre (Dark Line Defects - DLD).<\/p>\n\n\n\nDans un dispositif m\u00e9dical, tel qu'un laser pour le s\u00e9quen\u00e7age de l'ADN, une baisse soudaine de la puissance due \u00e0 la croissance de la DLD peut ruiner un diagnostic de 24 heures. Le \u201cco\u00fbt r\u00e9el\u201d de la diode comprend alors le co\u00fbt des r\u00e9actifs gaspill\u00e9s et le temps du technicien. C'est pourquoi les professionnels diode laser uv<\/strong> et l'achat de diodes visibles doivent donner la priorit\u00e9 \u00e0 la stabilit\u00e9 \u201cLIV\u201d (Light-Current-Voltage) et \u00e0 l'historique \u201cBurn-in\u201d fourni par le fabricant.<\/p>\n\n\n\n\u00c9tude de cas : Int\u00e9gration de la fluorescence multicanaux pour la cytom\u00e9trie en flux<\/h3>\n\n\n\nHistorique de la client\u00e8le :<\/p>\n\n\n\n Une soci\u00e9t\u00e9 allemande de diagnostic clinique d\u00e9veloppait un cytom\u00e8tre de flux \u00e0 haut d\u00e9bit. Le syst\u00e8me n\u00e9cessitait trois sources d'excitation simultan\u00e9es : laser 488nm, 520 nm et laser 650nm. La principale contrainte \u00e9tait le \u201cbruit optique\u201d (RMS < 0,5%) et la n\u00e9cessit\u00e9 d'un dissipateur thermique commun pour minimiser l'encombrement du dispositif.<\/p>\n\n\n\n D\u00e9fis techniques :<\/p>\n\n\n\n La diode de 520 nm pr\u00e9sentait un \u201csaut de mode\u201d significatif lorsque la temp\u00e9rature ambiante fluctuait, ce qui interf\u00e9rait avec le rapport signal\/bruit du canal de fluorescence vert. En outre, la charge thermique \u00e9lev\u00e9e des diodes UV\/Cyan affectait le courant de seuil de la diode rouge en raison de la diaphonie thermique sur le collecteur partag\u00e9.<\/p>\n\n\n\n Param\u00e8tres techniques et r\u00e9glages :<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n- Cha\u00eenes :<\/strong> 488nm (50mW), 520nm (30mW), 650nm (100mW).<\/li>\n\n\n\n
- Exigence en mati\u00e8re de bruit :<\/strong> <0,2% RMS (20Hz \u00e0 20MHz).<\/li>\n\n\n\n
- Stabilit\u00e9 du pointage :<\/strong> <10 \u00b5rad\/\u00b0C.<\/li>\n\n\n\n
- Couplage de fibres :<\/strong> Fibre monomode (c\u0153ur de 4\u00b5m).<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
Contr\u00f4le de la qualit\u00e9 (CQ) et solution d'ing\u00e9nierie :<\/p>\n\n\n\n La solution a consist\u00e9 en une approche \u00e0 deux niveaux. Tout d'abord, la diode laser de 520 nm a \u00e9t\u00e9 s\u00e9lectionn\u00e9e \u00e0 partir d'une plaquette \u201cCenter-Bin\u201d pr\u00e9sentant une fluctuation minimale de l'indium afin de garantir une structure stable du mode longitudinal. Deuxi\u00e8mement, nous avons mis en \u0153uvre une strat\u00e9gie de \u201cd\u00e9couplage thermo\u00e9lectrique\u201d. Bien que les diodes partagent un support physique, nous avons utilis\u00e9 des \u201ccales c\u00e9ramiques isolantes\u201d pour cr\u00e9er un chemin \u00e0 haute r\u00e9sistance thermique entre le canal 650nm et le canal 520nm.<\/p>\n\n\n\n Pour les Laser 488nm<\/strong>, Pour ce faire, nous avons utilis\u00e9 une boucle de r\u00e9troaction \u00e0 \u201cpuissance optique constante\u201d via une photodiode interne. Cela a permis de compenser le \u201cstatisme thermique\u201d sans n\u00e9cessiter de changement radical du courant d'entra\u00eenement, ce qui a contribu\u00e9 \u00e0 maintenir la stabilit\u00e9 spectrale.<\/p>\n\n\n\nConclusion :<\/p>\n\n\n\n Le module int\u00e9gr\u00e9 a pass\u00e9 avec succ\u00e8s tous les tests de validation clinique. Le client a indiqu\u00e9 qu'en utilisant des diodes \u201cMatched-Bin\u201d et un d\u00e9couplage thermique avanc\u00e9, il a obtenu un rapport signal\/bruit sup\u00e9rieur de 15% \u00e0 celui de son prototype pr\u00e9c\u00e9dent. En outre, le test de vieillissement acc\u00e9l\u00e9r\u00e9 de 10 000 heures n'a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 aucune d\u00e9faillance sur 50 unit\u00e9s, ce qui confirme l'int\u00e9grit\u00e9 de la passivation des facettes sur les canaux cyan et vert.<\/p>\n\n\n\n FAQ sur l'ing\u00e9nierie<\/h3>\n\n\n\nQ : Pourquoi le d\u00e9calage thermique (nm\/\u00b0C) est-il beaucoup plus \u00e9lev\u00e9 pour le laser \u00e0 650 nm que pour le laser \u00e0 520 nm ?<\/p>\n\n\n\n R : Cela est d\u00fb \u00e0 la diff\u00e9rence de d\u00e9pendance \u00e0 la temp\u00e9rature de l'indice de r\u00e9fraction et de la bande interdite des mat\u00e9riaux. L'AlGaInP (rouge) a un coefficient de bande interdite en fonction de la temp\u00e9rature beaucoup plus sensible que les mat\u00e9riaux \u00e0 base de GaN (vert\/UV). Cela rend les diodes rouges plus sensibles \u00e0 la \u201cd\u00e9rive\u201d de la longueur d'onde dans des environnements non stabilis\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n Q : Une diode laser UV peut-elle \u00eatre utilis\u00e9e indiff\u00e9remment pour le s\u00e9chage et la d\u00e9tection m\u00e9dicale ?<\/p>\n\n\n\n R : Techniquement, oui, mais les exigences sont diff\u00e9rentes. La polym\u00e9risation n\u00e9cessite g\u00e9n\u00e9ralement une puissance brute \u00e9lev\u00e9e (multimode), o\u00f9 la largeur spectrale est moins importante. La d\u00e9tection m\u00e9dicale n\u00e9cessite g\u00e9n\u00e9ralement une diode laser UV monomode \u00e0 faible bruit et \u00e0 haute qualit\u00e9 de faisceau ($M^2 < 1,2$). L'utilisation d'une diode de qualit\u00e9 curing pour la d\u00e9tection entra\u00eenera un bruit de fond \u00e9lev\u00e9 et une mauvaise focalisation.<\/p>\n\n\n\n Q : Qu'est-ce que la \u201cs\u00e9gr\u00e9gation de l'indium\u201d dans un laser de 520 nm ?<\/p>\n\n\n\n R : Dans la r\u00e9gion active de l'InGaN, les atomes d'indium ont tendance \u00e0 se regrouper plut\u00f4t qu'\u00e0 se r\u00e9partir uniform\u00e9ment. Ces amas cr\u00e9ent des \u201cpoints quantiques\u201d dont les \u00e9tats d'\u00e9nergie sont inf\u00e9rieurs \u00e0 ceux du mat\u00e9riau environnant. Bien que cela puisse parfois faciliter la localisation des porteurs, une s\u00e9gr\u00e9gation excessive entra\u00eene un \u00e9largissement du spectre d'\u00e9mission et une diminution de l'efficacit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n Q : Pourquoi le courant de seuil d'un laser de 520 nm est-il beaucoup plus \u00e9lev\u00e9 que celui d'un laser bleu de 450 nm ?<\/p>\n\n\n\n R : Cela est principalement d\u00fb \u00e0 l'effet Stark confin\u00e9 quantique (QCSE) et \u00e0 la densit\u00e9 de dislocation plus \u00e9lev\u00e9e associ\u00e9e \u00e0 la forte teneur en indium. Des courants de seuil plus \u00e9lev\u00e9s sont une n\u00e9cessit\u00e9 physique pour obtenir l'inversion de population n\u00e9cessaire \u00e0 la formation de l'effet laser dans le r\u00e9seau vert d\u00e9form\u00e9.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" L'\u00e9volution de la photonique moderne est d\u00e9finie par la ma\u00eetrise du groupe des semi-conducteurs III-V. 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