반도체 레이저의 특징과 사용 분야

최근 들어 레이저를 이용한 산업 기술이 비약적으로 발전 되고 있습니다. 이러한 현상은 점점 발달 되어지는 산업 현장에서 초 정밀 가공 기술이 필요한 모든 제조 현장에 반드시 필요한 기술로 인식 되고 있습니다. 그래서 오늘 소개하는 반도체 레이저의 특징과 사용 분야에 대하여 살펴보겠습니다.

반도체를 이용한 레이저 정말 생소하게 인식 되고 있습니다. 일반적으로 사람들에게 알려진 반도체는 정보를 전달 저장하는 기능이 있으며, 사람이 제어하고 수많은 정보를 제어 할 수 있는 기능이 있습니다. 이러한 원리를 이용하여 좀 더 깊이 있는 원리와 특징 그리고 사용 분야에 대하여 살펴 보겠습니다.

반도체 레이저의 특징

주요 특징은 레이저 빛을 내부 장치인 전류 증폭 장치에서 미세 전류 형태로 바꾸어서, 미세 전류를 축전기에 흘려보내 전하를 움직여 정지 되어있는 양자와 전자를 지속적으로 움직이게 하여 레이저 내부에서 높은 출력 에너지 형태로 물리적 빛을 만들 수 있도록 설계되어진 레이저입니다. 처음 장치에 전원이 인가 되어, 에너지가 출력 되어지는 양이 매우 적어 실제 산업 현장에서 직접적으로 상용화하여 사용하기에 충분한 힘이 부족하기 때문에 외부 장치를 추가하여 출력 및 에너지를 증가 시켜 사용하고 있습니다.

그 외 특징은 저 출력, 저 전력의 에너지를 이용하기 때문에, 초기 장비를 구매하여, 설치 후 제품 생산을 위하여 사용하기에 경제성이 매우 좋습니다. 마지막으로 초 정밀 작업이 요구되는 작업 환경에서 정밀한 조작이 가능합니다. 그리하여 협소한 작업 공간이라도 반도체 레이저 설치 공간을 효율적으로 설계하면 장소로 인한 반도체 레이저 설치에 제약이 없습니다.

그래서 높은 생산 효율성이 필요한 자본 집약적인 제조 시설에서 매우 많은 제품을 사용하고 있습니다. 예를 들어 반도체를 만드는 공정에서 필요한 물질이나, 제품을 만들기 위하여 가공, 절단, 붙임에 쓰이고 있으며, 자동 제조 공정을 통하여 생산 단가를 높이고, 인력이 적게 들어가는 산업 시설에 적합한 레이저로 알려져 있습니다.

그리고 레이저 빛의 높은 정밀도가 요구 되어지므로 초 정밀 자재나, 제품을 생산하는 시설에서 사용하기 용이하고 이는 자본이 부족한 영세한 회사에서는 레이저를 설치하고 운영하는데 매우 큰 설치 비용이 발생 하기 때문에 현재 설치 비용을 낮추려는 연구가 활발하게 일어나고 있습니다.

반도체 레이저의 원리와 특징

다이오드 펌프에서 전기를 생성하여 에너지를 증폭하여 순간적으로 빛을 내는 원리의 레이저입니다. 현재 많은 국가에서 매우 많은 산업 현장에서 사용 되고 있는 매우 대중화 되어진 기술로 알려져 있습니다.

단점으로는 초기 만들어지는 빛 에너지의 출력이 매우 낮습니다. 그래서 높은 출력으로 증강 시키기 위하여 많은 연구를 하였고, 그 결과 현재 높은 출력 에너지를 만들어 내는 반도체 레이저로 변형 시킬 수 있으며 다소 완성 되지 않은 기술이라 하더라도 추가적인 부속 장치를 설치하여, 작고 미세한 전류를 증폭 장치에 레이저 빛을 통과시켜 사용 할 수 있습니다.

장점으로는 설치 공간에 제약이 없으며, 유지 관리 비용이 다른 종류의 레이저보다 매우 적은 비용으로 사용할 수 있습니다. 그리고 사용하는 사용자 입장에서 매우 간단한 훈련으로 어려운 제조 공정에서 폭 넓게 사용 할 수 있도록 비교적 쉬운 기술로 인식되고 있다.

반도체 레이저 사용 분야

현재 다양한 분야에서 활용되며, 수많은 작업 환경에서 실제 사용하는 기술자들에게 신뢰를 받고 있습니다. 최근 몇 년 전부터 반도체 레이저를 사용하려는 수요가 증가하여 실제 이 제품을 생산하는 공장에서는 밀려오는 주문 물량을 공급 하기에 많은 어려움을 겪고 있으며, 고객들이 주문하는 수요를 감당하기 위하여 생산 현장에서 일하는 많은 노동자들은 매일 밤 반복되는 고된 업무를 임하고 있습니다.

그리하여 레이저를 양산하기 위한 공장에서는 열심히 일하는 작업자들을 위하여 특별히 회사 식당의 모든 음식에 영양을 신경 쓰고 있으며, 영양사들은 작업자들의 건강과 휴식을 위하여 좋은 제안을 만들어 근무가 끝나고 잠시 쉬러 나온 작업자들은 편하게 안정을 취하면서 쉴 수 있도록 최선의 노력을 하고 있습니다.

사용 분야는 회로 소자에 전류를 공급하여 발생되는 빛을 이용하여 우리의 실생활에 많은 부분에서 쓰이고 있습니다. 그리고 생활 현장에서 사람의 접근을 차단하는 위험 구역과, 군사 시설의 중요 보안 구역, 그리고 전 세계 기업의 핵심 기술이 저장되어 있는 보안 센터, 그 외 특별한 장소에 보안 문제가 발생하면, 즉시 반도체 레이저 기술을 이용하여 원인을 찾을 수 있기 때문에 해외 유명 보안 회사, 국가 안보를 보호하기 위하여 많이 사용하고 있다.

그리고 군사 분야 사용 되고 있습니다. 만약 적국의 전투기가 출격하여 전쟁 상대국의 목표물을 타격하기 전에 미리 레이저의 빛으로 유도 탐지를 할 수 있고, 이 기술은 적국의 전투기를 교란 및 피해를 입혀, 국민의 생명과 재산을 지키는 중요한 일입니다. 마지막으로 빠른 전기적 제어를 할 수 있기 때문에 특수 재질로 만들어지는 제품을 절단하는 현장에서 아주 작은 오차도 발생 되지 않게 제어를 할 수 있기 때문에 기판에 회로 선을 만들거나, 회로를 아주 미세하게 조립하는 공장에 사용되고 있다.

현재 수 많은 산업 현장에서 반도체 레이저의 정밀한 작업은 더욱 중요한 국가 전략 기술로 취급하고 있습니다.