USHIOのカスタムパッケージソリューション
◆ 高密度実装マルチチップLEDパッケージ (MACs)◆ TECビルトイン TO-56パッケージ／バタフライパッケージ◆ バイオメディカル用 V/C/R 3波長超小型パッケージ (Bio-TOSA)

01 Mar. 2024
ウシオ電機（株）Photonics Solutions GBU
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高密度実装マルチチップLEDパッケージ (MACs)*Multi Arrayed Chips package

PrototypePrecise placing⚫ レーザパッケージング技術を応用し高位置精度でChipをマウント

Chip scouting⚫ 多数のChipから所要性能(ex.中心波長)を満たすものを選別⚫ 弊社所要数の大きい標準品・高効率Chip使用

Low thermal resistance bonding⚫ ハイパワーレーザで培った低熱抵抗ボンディング⚫ 先端の高熱伝導材料を使用Merits

波長1nm毎にラインナップしている Necsel Green laser の製造ノウハウを活用しています

Necsel Green laser 発振波長: 522, 523 … 532, 533 … 554, 555 / 577nm
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波長個体差抑制高発光効率
温度波長シフト抑制
フォトンコスト低減
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高光束密度高密度実装マルチチップLEDパッケージ(MACs)の特徴
スタンダードな□1mmチップを複数個精密実装しラージチップ品(□3mmなど)を上回るパフォーマンスを実現する技術です➢ ウシオの高精度実装技術＋先端の高排熱材料を用いたにより、稠密にチップを高排熱実装➢ チップスカウティング(選別)による波長個体差低減

項目

既存品(large chip品)

USHIO MACs

コスト△

◎

スタンダードな□1ｍｍ品使用＋購買力駆使

ピーク波長個体差の少なさ△◎

チップスカウンティングにより低減

ディミング時波長シフトの少なさ△◎

高排熱実装により低減

発光効率△◎

高効率チップ使用

光束密度〇〇

高効率チップ使用＋稠密実装

波長ブレンディングの可能性△◎

複数波長実装／スペクトルシェイプデザインが可能

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備考

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TECビルトインLDパッケージ（TO-56／バタフライパッケージ）➢ LDパッケージにTEC ・ PD ・ ファイバー結合*をビルトインしたパッケージです➢ TO56／バタフライパッケージを採用。標準的なLDと同じフットプリントと信頼性を実現しています➢ シングルモード品からハイパワーマルチモードまで、各種LD chipを搭載可能です*バラフライパッケージに搭載

PDPower detection

LD chip

Fiber coupling
Optical fiber

TO56パッケージ

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バタフライパッケージ

TEC cooler

Heat removal(44.5x31.8x18.6 mm)

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TECビルトインLDパッケージのメリット
波長制御・シフト抑制
TECによる精密温調により波長制御、温度シフト抑制が可能。試薬励起、蛍光観察のような波長の子細な制御が必要なアプリケーションに最適です。

光量管理と精密な制御内蔵PDによる光出力モニタリングが可能。TECによる温度管理と相まって、精密な出力制御に寄与します。

汎用性の高いTO56／バタフライパッケージですので、通常のLDパッケージと同じフットプリントでインストールできます。

幅広いバリエーション

高信頼性信頼性の高いTO56／バタフライパッケージを採用。また
TEC温調下でのドライブは高い長期信頼性(光量減衰寿命)に貢献します。

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インストールの容易さ

幅広い波長・出力バリエーションを誇るウシオのレーザ―ダイオード製品をはじめ多様なチップを搭載可能です。

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TECビルトインLDパッケージラインナップ➢ 汎用性の高いTO56パッケージと、ハイパワーでファイバ出力可能なバタフライパッケージの2種を用意しています➢ 出力形態は光学系の付加によるカスタム（平行光、特殊なビーム形状など）が可能ですパッケージタイプ

TO56パッケージ

バタフライパッケージ

パッケージサイズ(mm)Φ5.6

44.5 x 31.8 x 18.6搭載LDチップの出力*

概ね 500mW以下

概ね 5W以下

ビルトイン TEC

Yes

Yes

ビルトイン PD

Yes

Yes

光出力の形態**

空間光出力 (カスタム可)空間光出力 又は ファイバ出力（カスタム可）製品イメージ* 搭載LDチップの効率等に依存します。詳細はご相談ください** 光学系付加によるカスタムが可能です。詳細はご相談ください

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TEC温度制御による波長制御➢ TO56パッケージ、バタフライパッケージともビルトインTEC搭載。精密な波長コントロールが可能です。
➢ PDT/PIT、蛍光観察、生体イメージング、ラマン分光など、精細な波長コントロールが必要な用途に最適です。

Wavelength control(左図)630-690nmのLDデバイスの中心波長‐温度特性

cooling
Confidential

heating

ウシオの多様なLDデバイスとTEC搭載LDパッケージの組合せにより広い波長領域で精細な波長制御が可能です※ 左図はウシオ製LDデバイスの一例です。その他の波長帯にも製品ラインナップがございます。
※ 左図は中心波長―温度特性の一例です。
※ 中心波長には公差があります。

TEC搭載LDパッケージ
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波長バリエーションとアプリケーション（赤～赤外）➢

赤色～赤外域のレーザーアプリケーションで、特定の波長が求められる例を下図に示します➢

ウシオの赤色～赤外LDのバリエーション(630~850nm)とTECによる精密波長コントロールはこれらの用途に最適なソリューションを提供します
Red high power 1.2W LD series

630
635

652 665683
659
675 690⚫ ライフサイエンス用途向けのきめ細やかな波長ラインナップのハイパワーLDデバイスです⚫ この他にも 630~850nmで幅広いLDデバイスをラインナップしています。
TO9パッケージ

630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 730 740 750 760 770 780 790 800 810 820 830 840 850 860 870

Medical●635: 5-ALA (PDT)●664: Laserphyrin (PDT)●675: PC4 (PDT)●689: Visudyne (PDT)●780-800: ICG●690-700: IR-700 (PIT)

Bio-imaging●646: Cy5 excitation●750: Cy7 excitation●700-800: blood flow measurements

Industrial
Confidential●633: He-Ne laser●660: common for absorption/scattering measurements●785: common for Raman●830: common for Raman

Copyright (C) 2008 Ushio Inc., All Rights reservedUnder development

バイオメディカル用 V/C/R 3波長超小型パッケージ (Bio-TOSA*)*Transmittance Optical Sub-Assembly➢ バイオメディカル用途に適した405/488/640nm帯LDを合成しシングルモードファイバから出力➢ 高度な光学設計・実装技術による究極のコンパクトパッケージ➢ 最新LD chipの採用と高い光学効率によりハイパワーを実現
Target specifications
405nm LD chip

mirror surface

488nm LD chip
639nm LD chip
Optical filter layer(405+488+639) nm

Single mode fiber output

Items

VioletCyanRedCenter wavelengthnm405±5488±2639±5Max. optical output*mW

8530105

Operating current @ Po_max

mA

150

85225

Threshold current

mA

352550Operating voltage @ Po_max

V

5.0

6.0

2.7

* SMF or PMF output
Confidential

Copyright (C) 2008 Ushio Inc., All Rights reservedUnder development

バイオメディカル用 V/C/R 3波長超小型パッケージ (Bio-TOSA) のメリット●Compactness
究極のコンパクトパッケージ。システムサイズダウンに寄与します●Easy install
3波長合波出力。合波光学系とその調整コストを省けます
A prototype on a ¥1 coin (φ2mm)●Robustness

精密アライメント・パッケージングにより軸ズレゼロ。メンテナンスフリーを実現。またコンパクトボディはTECでの温調が容易です●Flexibility
DPSS等の他波長の合成も可能(オプション)。コンパクトな構成で4波長以上のシステムを構成可能です

Applications

Bio-TOSAと他波長レーザの合成 (オプション)➢ 共焦点顕微鏡(405+488+639+561) nm➢ フローサイトメトリ➢ 眼底スキャナ➢ 粒子計測➢ 3D計測Confidential

Bio-TOSA
Combiner unit
DPSS etc.
（ex. 561nm）
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Thank you for your kind attention.

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