SPL LL90_3 2009-03-04 1

29-3-4 Hybrid Pulsed Laser Diode with Integrated Driver Stage 7 W Peak Power Hybride Impuls-Laserdiode mit integrierter Treiberstufe 7 W Spitzenleistung Version 1. Features: Besondere Merkmale: Low cost, small size plastic package Kleines kostengünstiges Plastik-Gehäuse Integrated FET and capacitors for pulse control Integriert sind ein FET und Kondesatoren zur Impulsansteuerung Strained InAIGaAs/GaAs QW-structures InAIGaAs/GaAs kompressiv verspannte Quantenfilmstruktur High power large-optical-cavity laser structure Hochleistungslaser mit "Large-Optical-Cavity" (LOC) Struktur Nanostack laser technology including multiple epitaxially stacked emitters Nanostack Lasertechnologie beinhaltet mehrere epitaktisch integrierte Emitter Laser aperture 2 μm x 1 μm Laserapertur 2 μm x 1 μm High-speed operation (< 3 ns pulse width) Schneller Betrieb (< 3 ns Impulsbreite) Low supply voltage (< 2 V) Niedrige Versorgungsspannung (< 2 V) Applications Anwendungen Range finding Entfernungsmessung Security, surveillance Sicherheit, Überwachung Illumination, ignition Beleuchtung, Zündung Testing and measurement Test- und Messsysteme Notes Depending on the mode of operation, these devices emit highly concentrated non visible infrared light which can be hazardous to the human eye. Products which incorporate these devices have to follow the safety precautions given in IEC 6825-1 "Safety of laser products". Hinweise Je nach Betriebsart emittieren diese Bauteile hochkonzentrierte, nicht sichtbare Infrarot-Strahlung, die gefährlich für das menschliche Auge sein kann. Produkte, die diese Bauteile enthalten, müssen gemäß den Sicherheitsrichtlinien der IEC-Norm 6825-1 behandelt werden. 29-3-4 1

Ordering Information Bestellinformation Type: Number of emitters Emission wavelength Typ: Emitteranzahl Zentrale Emissionswellen länge Peak output power Spitzenausgangs leistung Ordering Code Bestellnummer λ peak P opt 3 95 7 Q6511A19 R33 3 95 7 Q6511A6451 Maximum Ratings (short time operation / kurzzeitiger Betrieb, T A = 25 C) Grenzwerte Parameter Symbol Values Unit Bezeichnung Symbol Werte Einheit Peak output power P peak 8 W Spitzenausgangsleistung Charge voltage V C 2 V Ladespannung (V G = 15 V) Gate voltage V G -2... 2 V Gate-Spannung Duty cycle dc.1 % Tastverhältnis Operating temperature T op -4... 85 C Betriebstemperatur 1) page 1 Junction temperature T j 15 C Temperatur des pn-übergangs 1) Seite 1 Storage temperature range T stg -4... 1 C Lagertemperatur Soldering temperature Löttemperatur (t max = 1 s) T s 26 C 29-3-4 2

Characteristics (T A = 25 C) Kennwerte Parameter Symbol Values Unit Bezeichnung Symbol Werte Einheit min typ max 2) page 1 Emission wavelength λ peak 895 95 915 nm Zentrale Emissionswellenlänge 2) Seite 1 2) page 1 Spectral width (FWHM) Δλ 7 nm Spektralbreite (Halbwertsbreite) 2) Seite 1 2) page 1 Peak output power P opt 6 7 8 W Spitzenausgangsleistung 2) Seite 1 Charge voltage at laser threshold U C, th 4 4.5 5 V Ladespannung an der Laserschwelle 2) page 1, 3) page 1 Pulse width (FWHM) t P 37 4 43 ns Pulsbreite (Halbwertsbreite) 2) Seite 1, 3) Seite 1 2) page 1, 3) page 1 Rise time t r 7 1 13 ns Anstiegszeit 2) Seite 1, 3) Seite 1 2) page 1, 3) page 1 Fall Time t f 4 45 5 ns Abfallzeit 2) Seite 1, 3) Seite 1 Jitter (regarding trigger signal and optical pulse) Jitter (bzgl. Triggersignal und optischem Puls) t j 17 5 ps Aperture size Austrittsöffnung Beam divergence (FWHM) parallel to pn-junction 2) page 1 Strahldivergenz (Halbwertsbreite) parallel zum 2) Seite 1 pn-übergang Beam divergence (FWHM) perpendicular to 2) page 1 pn-junction Strahldivergenz (Halbwertsbreite) senkrecht zum 2) Seite 1 pn-übergang Temperature coefficient of wavelength Temperaturkoeffizient der Wellenlänge Thermal resistance Thermischer Widerstand Switch on gate voltage Einschaltpunkt der Gate-Spannung w x h 2 x 1 Θ 12 15 18 Θ 27 3 33 μm x μm Δλ / ΔT.3.33 nm / K R th 2 K / W V G on 5 V 29-3-4 3

Optical Output Power vs. Charge Voltage Optische Ausgangsleistung gg. Ladespannung P opt = f(v C ), t p = 3 ns P opt 9 W 8 7 6 5 4 3 2 1 1 khz OHL199 25 khz Relative Spectral Emission Relative spektrale Emission I rel = f(λ), P opt = 7 W, t p = 3 ns I rel 1 75 5 25 OHL191 5 1 15 2 V 25 V C 86 88 9 92 nm 94 λ 29-3-4 4

Far-Field Distribution Parallel to pn-junction Fernfeldverteilung parallel zum pn-übergang I rel = f(θ II ), P opt = 7 W, t p = 3 ns 1. OHL196 Far-Field Distribution Perpendicular to pn-junction Fernfeldverteilung senkrecht zum pn-übergang I rel = f(θ ), P opt = 7 W, t p = 3 ns 1. OHL197 I rel.75 I rel.75.5.5.25.25-4 -3-2 -1 1 2 Deg 4 θ -4-3 -2-1 1 2 Deg 4 θ 29-3-4 5

Optical Output Power vs. Charge Voltage Optische Ausgangsleistung gg. Ladespannung P opt = f(v C ), tp = 3 ns, PRF = 1 khz P opt 9 W T A = 8-4 C -2 C 7 C 2 C 6 4 C 6 C 8 C 5 1 C 4 3 2 1 OHL198 5 1 15 2 V 25 V C Max. Charge Voltage vs. Ambient Temperature Max. Ladespannung gg. Umgebungstemperatur V Cmax = f(t A ), t p = 3 ns, V C 19 V, chip temp. 15 C 2 V 18 V C max 16 14 12 1 8 6 4 2-4 1 khz 2 khz 3 khz 4 khz OHL194-2 2 4 6 8 C 12 T A 29-3-4 6

Peak Output Power at Max. Charge Voltage vs. Ambient Temperature Spitzenausgangsleistung bei max. Ladespannung gg. Umbegungstemperatur P opt = f(t A ), t p = 3 ns P opt 8 W 7 6 OHL195 5 4 3 1 khz 1 khz 2 khz 3 khz 4 khz 2 1-4 -2 2 4 6 8 C 12 T A 29-3-4 7

Package Outline Maßzeichnung ref. to leadframe centerline ±5 2.4 (.94) ±.2 (.8) 4.9 (.193) ±.2 (.8) 1.5 (.41) ±.3 (.12) +.4 (.16) -.25 (.1) 1.35 (.53) ±.2 (.8) R.3 (.12) (12.2 (.48)).3 (.12) Laser Diode (2.35 (.93)) 8.6 (.339) ±.4 (.16) 5 (.197) ±.2 (.8).5 (.2) ±.1 (.4) (.) ±.1 (.4) 1 2 3 Surface not flat 2.5 (.98) ±.2 (.8) spacing 1.27 (.5) (.) ±.1 (.4) (.) ±.1 (.4) 25.2 (.992) 24.2 (.953) (.) ±.1 (.4) 1.8 (.71) 1.2 (.47) 2 1 V C FET Trigger G VG D S C C.5 (.2) ±.1 (.4) spacing 2.54 (.1).6 (.24).4 (.16) 3 GND Laser diode R.25 (.1) GWOY746 Dimensions in mm (inch). / Maße in mm (inch). 29-3-4 8

Disclaimer Attention please! The information describes the type of component and shall not be considered as assured characteristics. Terms of delivery and rights to change design reserved. Due to technical requirements components may contain dangerous substances. For information on the types in question please contact our Sales Organization. If printed or downloaded, please find the latest version in the Internet. Packing Please use the recycling operators known to you. We can also help you get in touch with your nearest sales office. By agreement we will take packing material back, if it is sorted. You must bear the costs of transport. For packing material that is returned to us unsorted or which we are not obliged to accept, we shall have to invoice you for any costs incurred. Components used in life-support devices or systems must be expressly authorized for such purpose! Critical components* may only be used in life-support devices** or systems with the express written approval of OSRAM OS. *) A critical component is a component used in a life-support device or system whose failure can reasonably be expected to cause the failure of that life-support device or system, or to affect its safety or the effectiveness of that device or system. **) Life support devices or systems are intended (a) to be implanted in the human body, or (b) to support and/or maintain and sustain human life. If they fail, it is reasonable to assume that the health and the life of the user may be endangered. Disclaimer Bitte beachten! Lieferbedingungen und Änderungen im Design vorbehalten. Aufgrund technischer Anforderungen können die Bauteile Gefahrstoffe enthalten. Für weitere Informationen zu gewünschten Bauteilen, wenden Sie sich bitte an unseren Vertrieb. Falls Sie dieses Datenblatt ausgedruckt oder heruntergeladen haben, finden Sie die aktuellste Version im Internet. Verpackung Benutzen Sie bitte die Ihnen bekannten Recyclingwege. Wenn diese nicht bekannt sein sollten, wenden Sie sich bitte an das nächstgelegene Vertriebsbüro. Wir nehmen das Verpackungsmaterial zurück, falls dies vereinbart wurde und das Material sortiert ist. Sie tragen die Transportkosten. Für Verpackungsmaterial, das unsortiert an uns zurückgeschickt wird oder das wir nicht annehmen müssen, stellen wir Ihnen die anfallenden Kosten in Rechnung. Bauteile, die in lebenserhaltenden Apparaten und Systemen eingesetzt werden, müssen für diese Zwecke ausdrücklich zugelassen sein! Kritische Bauteile* dürfen in lebenserhaltenden Apparaten und Systemen** nur dann eingesetzt werden, wenn ein schriftliches Einverständnis von OSRAM OS vorliegt. *) Ein kritisches Bauteil ist ein Bauteil, das in lebenserhaltenden Apparaten oder Systemen eingesetzt wird und dessen Defekt voraussichtlich zu einer Fehlfunktion dieses lebenserhaltenden Apparates oder Systems führen wird oder die Sicherheit oder Effektivität dieses Apparates oder Systems beeinträchtigt. **) Lebenserhaltende Apparate oder Systeme sind für (a) die Implantierung in den menschlichen Körper oder (b) für die Lebenserhaltung bestimmt. Falls Sie versagen, kann davon ausgegangen werden, dass die Gesundheit und das Leben des Patienten in Gefahr ist. 29-3-4 9

Glossary 1) Junction temperature: Limited due to plastic package, not due to laser chip. 2) 3) Standard operating conditions: > 5 ns pulse width, 1 khz pulse repetition rate, 18.5 V charge voltage, 15 V gate voltage and 25 C ambient temperature. The laser is driven by the MOSFET driver Elantec EL714C. Switching speed: Switching speed at gate depends on current and speed, charging the gate capacitance (typ. 3 pf) of the internal transistor. Reduced pulse widths, rise and fall times occur at trigger pulse widths < 5 ns. This also reduces the optical peak power. Glossar 1) Temperatur des pn-übergangs: Beschränkt wegen des Plastikgehäuses, nicht wegen des Laser Chips. 2) Standardbetriebsbedingungen: > 5 ns Pulsbreite, 1 khz Pulswiederholrate, 18.5 V Ladespannung, 15 V Gate-Spannung und 25 C Umgebungstemperatur. Der Laser wird angesteuert mit dem MOSFET-Treiber Elantec EL714C. 3) Schaltgeschwindigkeit: Die Schaltgeschwindigkeit ist abhängig von Strom und Geschwindigkeit, mit der die Gate-Kapazität (typ. 3 pf) des internen Transistors geladen wird. Kürzere Pulsbreiten, Anstiegs- und Abfallzeiten erhält man bei Trigger-Pulsbreiten < 5 ns. Dies bewirkt jedoch auch eine reduzierte optische Spitzenleistung. 29-3-4 1