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높은 광출력을 갖는 Laser Diode Bar의 열응력 개선: 마이크로-홈 도입을 통한 응력 분포 변화 분석
Thermal Stress Relief through Introduction of a Microtrench Structure for a High-power-laser-diode Bar
- 정지훈;
- 이동진;
- 오범환
초록
열응력 완화 기술은 고출력 레이저 다이오드의 빔의 품질과 안정성을 향상시키기 위한 주요 요소기술로 큰 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 레이저 다이오드 바(LD-bar) chip-on-submount (CoS)에 발생하는 열응력 분포 양상을 SolidWorks 소프트웨어를 사용하여 해석하고, 마이크로-홈 구조 도입에 따라 열응력 완화에 미치는 영향을 체계적으로 분석한다. 마이크로-홈 구조는 누적응력을 차단하는 효과가 있는 반면, 열흐름을 방해하는 역기능도 있으므로, 시스템 구조와 방열금속판 두께에 따라 홈 깊이를 최적화할 필요가 있다. 간단히 도입된 예시구조에 대하여, LD-bar CoS의 칩 홀더 금속판에 도입하는 마이크로-홈 구조 최적화를 통해 칩 전면부 표면 응력을 마이크로-홈 구조가 없는 경우의 약 1/5 정도로 낮추었다. 향후 초고출력 시스템에서 방열을 위한 열저항과 광출력 빔크기를 최소한으로 유지하면서, 열응력을 효과적으로 완화시 키는 구조로 활용이 기대된다.
키워드
열전달 단면적; 레이저 다이오드; 열저항; 열응력; 홈구조; Cross-section of heat flow; Laser diode; Thermal resistance; Thermal stress; Trench structure
- 제목
- 높은 광출력을 갖는 Laser Diode Bar의 열응력 개선: 마이크로-홈 도입을 통한 응력 분포 변화 분석
- 제목 (타언어)
- Thermal Stress Relief through Introduction of a Microtrench Structure for a High-power-laser-diode Bar
- 저자
- 정지훈; 이동진; 오범환
- 발행일
- 2021-10
- 유형
- Y
- 저널명
- 한국광학회지
- 권
- 32
- 호
- 5
- 페이지
- 230 ~ 234