I. ウィンドウの材料: サファイア、ゲルマニウム、および溶融石英のトレードオフ
光電子デバイスは外界を「見る」必要がありますが、気密封止されたパッケージに単純に穴を開けることはできません。答えは光学窓です。透明な素材が開口部を密閉し、光は通過させますが、ガスは侵入できません。主流の 3 つの窓材には、それぞれ次のようなニッチな分野があります。
サファイア- ダイヤモンドに次ぐ硬度を持ち、透過範囲は0.15~5.5μm(紫外線~中赤外線)で、傷がつきにくく、耐熱性に優れています。レーザーパッケージング用のプリセット選択。
ゲルマニウム— 透過範囲が 2 ~ 14 μm で、中赤外線および遠赤外線のバックボーンであり、赤外線検出器およびガスセンサーの標準です。可視光に対して不透明 - 肉眼では「黒い鏡」のように見えます。
溶融石英— 優れた光学均一性を備えた紫外から近赤外までの優れた性能を備えており、精密な光学測定アプリケーションに最適です。
2. 窓の構成: フラット窓、ボール窓、傾斜窓
材料を選択したら、次のステップは構造です。ウィンドウの構成が光学性能を決定します。
フラットウィンドウ- 最も単純です。光は光路を変えずに直接通過し、検出器のパッケージングに使用されます。 Xuri の H:6.1 TO39 フラット ウィンドウ ハウジングはまさにこのデザインです。
球面ウィンドウ- レンズとしても機能し、外部レンズを排除しながらビームを集束させ、結合を改善します。 TOキャップの一般的な形式。 XuriのTO56-φ1.5ボールウィンドウキャップはまさにこのデザインです。
傾斜ウィンドウ- レーザーがその経路を逆戻りして光フィードバックを生成するのを防ぐために、ウィンドウは特定の角度 (通常 8°) で傾斜しています。高速レーザーに使用されます。 XuriのTO46傾斜窓はまさにこのデザインです。
窓はGTMSプロセスによって金属シェルに密閉されており、光透過率、気密性、機械的強度が統合されています。これが光学窓製品の技術的な障壁です。
【次回】 次回:TOパッケージング家族の旅~TO5からTO56まで、次元の裏にある物語とは?
【用語解説】
1. サファイア: 単結晶アルミナ、モース硬度 9、透過範囲 0.15-5.5μm;ハイエンドの光学窓に最適
2. ゲルマニウムウィンドウ: 透過範囲が 2 ~ 14μm の赤外線光学材料。赤外線検出器のパッケージング標準
3. 光フィードバック: レーザーは元の経路に沿って共振空洞に戻り、レーザー出力が不安定になります。
4. 透過率:入射光強度に対する透過光強度の比。光学窓のコアインジケーター