CN112567579A - 半导体激光器 - Google Patents

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弗兰克·辛格
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Abstract

本发明涉及一种半导体激光器(20)，具有：载体(21)；布置在载体(21)上的边缘发射激光二极管(22)，并且边缘发射激光二极管具有用于产生激光辐射的有源区和具有辐射射出区的棱面(23)；光学元件(25)，其覆盖棱面(23)；连接材料(26)，其布置在光学元件(25)与棱面(23)之间；模制体(27)，其至少局部地覆盖激光二极管(22)和光学元件(25)，其中，光学元件(25)对于在运行中由激光二极管(22)发出的激光辐射至少是部分透明的，并且光学元件(25)设计用于改变在运行中进入到所述光学元件(25)中的激光辐射的主传播方向。

Description

半导体激光器
技术领域
本发明提出一种半导体激光器
发明内容
要实现的目的在于给出一种能够有效运行的半导体激光器。
根据半导体激光器的至少一个实施例，半导体激光器包括载体。载体能够是所谓的基座。载体能够是三维物体，并且例如具有圆柱体、盘或长方体的形状。载体能够具有主延伸面。载体的主延伸面例如平行于载体的表面、例如盖表面延伸。载体能够具有半导体材料。
载体能够包括驱动器，驱动器能够驱控半导体激光器。替代地，载体能够是电子无源部件并且仅用作组装平面。
根据半导体激光器的至少一个实施例，半导体激光器包括边缘发射激光二极管，其布置在载体上并且具有用于产生激光辐射的有源区和带有辐射射出区的棱面。边缘发射激光二极管被设计用于，在运行中沿例如至少部分平行于载体的主延伸平面延伸的方向发射激光辐射。有源区的主延伸平面平行于载体的主延伸平面延伸。因此，激光二极管不是表面发射器。
激光二极管能够具有例如基于III-V族半导体材料体系的各种半导体材料。激光二极管能够布置在载体的盖表面上。激光二极管能够经由电触点与载体连接，从而能经由载体驱控激光二极管。例如，激光二极管在朝向载体的盖表面的一侧处具有电触点，电触点与载体电连接。替代地，激光二极管能够经由键合线与载体电连接。激光二极管能够在盖表面上以机械的方式固定在载体处。
棱面横向于、优选垂直于有源区的主延伸平面定向。此外，棱面横向于、优选地垂直于在运行中发射的激光辐射的主传播方向定向。在运行过程中产生的激光辐射在辐射射出区中从激光二极管发出。辐射射出区尤其是棱面的部分区域并且因此被限制为棱面。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，半导体激光器包括覆盖棱面的光学元件。光学元件能够设计用于将发射的激光辐射成形。光学元件能够完全覆盖棱面。为此，光学元件能够固定到棱面。光学元件也能够完全覆盖辐射射出区。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，半导体激光器包括布置在光学元件与棱面之间的连接材料。连接材料能够至少局部地覆盖棱面。例如，辐射射出区中的棱面没有连接材料。连接材料也能够完全覆盖棱面。光学元件经由连接材料以机械的方式固定到激光二极管处。
特别地，连接材料被布置在光学元件与棱面之间，使得辐射射出区被尽可能密封地封装。这意味着，例如，连接材料被布置在辐射射出区周围。替代地，连接材料能够完全覆盖棱面以便气密地封装棱面。辐射射出区被密封地封装能够意味着，辐射射出区相对于半导体激光器的周围环境被气密地封装。通过辐射射出区的密封封装使其免受半导体激光器环境的环境影响、例如机械影响或化学影响。例如，穿过连接材料的水蒸气透过率最多为1×10-3g/m2/天、优选为最多3×10-4g/m2/天。
连接材料能够具有诸如玻璃或金属的无机材料。连接材料也能够具有塑料、例如硅树脂、硅树脂衍生物、硅氮烷、硅氧烷、聚硅氧烷、聚硅氮烷或硅树脂杂化材料。替代地，连接材料能够具有环氧树脂或由包含碳的结构单元组成的聚合物。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，半导体激光器包括模制体，激光二极管和光学元件至少在局部被模制体覆盖。模制体能够是封装部。模制体被设计用于防止激光二极管受到环境影响。模制体能够通过注射成型法、所谓的坝填充(Dam&Fill)法或通过喷涂(喷射)来施加。例如，模制体具有环氧树脂、热塑性塑料、硅树脂或硅树脂衍生物。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，光学元件对于在运行中由激光二极管发射的激光辐射是至少部分透明的。这意味着在运行中产生的激光辐射能够至少部分地穿过光学元件。由激光二极管发射的激光辐射的至少一部分能够在光学元件的朝向辐射射出区的辐射入射侧处进入光学元件。激光辐射的至少一部分能够在光学元件的辐射射出侧处从光学元件射出。光学元件能够具有蓝宝石、金刚石、碳化硅或有机硅化合物。
特别地，光学元件对在运行中由激光二极管发射的激光辐射具有低吸收性。此外，光学元件能够具有高的导热率。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，光学元件被设计用于改变在运行中进入光学元件的激光辐射的主传播方向。由激光二极管发射的激光辐射能够具有主传播方向，该主传播方向例如平行于载体的主延伸平面延伸。主传播方向能够是激光辐射的光束方向。从半导体激光器发出的激光辐射具有与激光二极管发射的激光辐射的主传播方向不同的主传播方向。由于穿过光学元件，激光辐射的主传播方向被改变。例如，从激光二极管射出的激光辐射的主传播方向横向于或垂直于载体的主延伸平面延伸。
为此，光学元件能够具有球形或椭圆形的一个区段的形状。例如，光学元件具有四分之一球的形状。这意味着光学元件的形状对应于球的四分之一。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，半导体激光器包括：载体；边缘发射激光二极管，其布置在载体上并具有用于产生激光辐射的有源区和带有辐射射出区的棱面；覆盖棱面的光学元件；布置在光学元件与棱面之间的连接材料；模制体，激光二极管和光学元件至少在局部被模制体覆盖，其中，光学元件对于运行中由激光二极管发出的激光辐射是至少部分透明的，并且光学元件为此被设计用于改变在运行中进入光学元件的激光辐射的主传播方向。
在此描述的半导体激光器尤其基于这样的想法，即半导体激光器能够在正常的大气环境中运行而无需另外的气密封装。这意味着，棱面、特别是辐射射出区的封装和保护通过连接材料与光学元件一起实现。另外，激光二极管通过模制体被封装。这意味着，半导体激光器不需要密封封闭的壳体。通过在棱面处布置的光学元件和模制体，已经对激光二极管和棱面进行保护以免受环境影响。因此，没有必要将激光二极管布置在腔体中的较大的壳体中并密封外壳。因此，半导体激光器需要较少的结构空间。
通过对棱面的封装可保护棱面免受激光二极管周围区域沉积的颗粒的影响。棱面上的颗粒的沉积或积聚，特别是在辐射射出区中的沉积或积聚能够导致与发射的激光辐射的相互作用并导致棱面区域中的加热。这会导致激光二极管损坏。特别地，棱面处的沉积能够通过短波辐射被分解和燃烧。通过在棱面区域中的这种变化降低了半导体激光器的耦合输出效率并且会导致棱面涂层的损坏，例如通过沉积中的光吸收而损坏，这又能够导致过热。因此，被证明特别有利的是，用连接材料密封棱面。另外，半导体激光器能够更经济地制造并且以减小的空间需求来安装。
通过使用光学元件，能够减小从激光二极管射出的激光辐射的光束发散。否则，根据光镊原理，发散光束中的场强能够吸引棱面附近的潜在污染物，并引起棱面上的污染物的沉积。因此，光束发散的减小直接导致沉积的减小。
此外，通过使用光学元件，能够扩大与大气环境的界面。通过增大界面，每单位面积的潜在沉积数量减少。另外，相对于直接在棱面处的能量密度，界面处的能量密度降低。
光学元件还提供了将从激光二极管发出的激光辐射进行成形和偏转的可行性。因此，能够在表面发射的半导体激光器中使用边缘发射激光二极管。
由于光学元件能够具有高导热率的材料，所以能够经由光学元件散热。由此避免了棱面的过热。
由于半导体激光器已经具有光学元件，因此下游连接的光学件能够变得更小、更简单。总体而言，通过减少的结构空间简化了半导体激光器附近的光学件、逻辑电路和传感器的集成。
半导体激光器能够有利地被制造为联合体，并且直到制造过程的后期才被分成单独的半导体激光器。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，激光二极管在至少一个侧面处被模制体完全覆盖。激光二极管在背离载体的一侧处能够被模制体完全覆盖。激光二极管在横向于或垂直于载体的主延伸平面延伸的一侧处也能够被模制体完全覆盖。特别地，激光二极管在至少一个侧面处能够被模制体完全覆盖，使得模制体封装激光二极管。模制体能够用于保护激光二极管免受半导体激光器的环境的环境影响。由于模制体和围绕激光二极管的其他元件(例如载体)，激光二极管不与半导体激光器的周围环境直接接触。模制体能够至少局部地与激光二极管直接接触。因此，模制体能够直接模制在激光二极管处。通过使用模制体，激光二极管不需要具有空腔的环绕壳体，以保护激光二极管不受半导体激光器环境的环境影响。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，激光二极管的主发射方向横向于或垂直于半导体激光器的主发射方向。激光二极管的主发射方向对应于在运行中由激光二极管发射的激光辐射的主传播方向。半导体激光器的主发射方向对应于半导体激光器在工作中发射的激光辐射的主传播方向。这意味着，由激光二极管在运行中发射的激光辐射的主传播方向由于穿过光学元件被改变，使得由半导体激光器发出的激光辐射的主传播方向横向于或垂直于半导体激光器的主发射方向。例如，半导体激光器的主发射方向在背离载体的方向上延伸。因此，边缘发射激光二极管能够有利地用于表面发射半导体激光器。
此外，半导体激光器的主发射方向能够平行于横向方向、而不平行于激光二极管的主发射方向延伸，其中，该横向方向平行于载体的主延伸平面。因此，能够将激光辐射从半导体激光器侧面地耦合输出。
为了改变激光辐射的主传播方向，光学元件能够具有衍射光学结构。例如，衍射光学元件布置在光学元件的辐射入射侧和/或辐射射出侧处。衍射光学元件能够设计用于将其激光辐射成形。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，载体在横向方向上至少部分地被模制体包围，其中，该横向方向平行于载体的主延伸平面延伸。这能够意味着，载体的横向于或垂直于载体的主延伸平面延伸的侧面至少局部地被模制体覆盖。模制体能够局部地与载体直接接触。载体也能够在横向方向上完全被模制体包围。因此，载体和激光二极管能够被模制体封装并且被保护免受半导体激光器的环境的环境影响。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，通过铸造和/或注塑成型方法将模制体成型。在此，这些方法包括所有将模制料引入预定的模具，特别是随后进行固化制造方法。特别地，术语“铸造方法”包括铸造(casting)、注塑成型(injection)、转送成型(transfermolding)和压缩成型(compression molding)。由此，能够将模制体模制在激光二极管处。模制体能够具有模制料。通过铸造和/或注塑成型方法成形的模制体能够密封封闭激光二极管防止环境影响。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，半导体激光器具有没有模制体的辐射射出面。辐射射出面能够布置在半导体激光器的背离载体的一侧处。辐射射出面能够具有平行于载体的主延伸平面延伸的主延伸平面。辐射射出面也能够是弯曲的或不平坦的。半导体激光器的辐射射出面能够是光学元件的辐射射出面。替代地，半导体激光器的辐射射出面能够是光学元件下级的半导体激光器的部件的辐射射出面。因此，模制体对于由激光二极管发射的激光辐射不必是透明的。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，光学元件完全覆盖棱面。这意味着，光学元件朝向棱面的侧面至少与棱面的面一样大。光学元件在横向方向上完全覆盖棱面。在此，光学元件和棱面经由连接材料彼此连接。因此，光学元件因此完全封装了棱面以抵抗来自半导体激光器的环境的环境影响。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，在朝向辐射射出区的一侧处将抗反射层施加到光学元件上。光学元件能够具有朝向辐射射出区的辐射入射侧。光学元件的辐射入射侧对于由激光二极管发射的激光辐射能够具有最多0.5％或最多0.1％的反射率。因此，防止或减少了反射的激光辐射到激光二极管中的回耦合。此外，因此改进了半导体激光器的效率。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，光学元件具有辐射射出侧，在该辐射射出侧处施加有另外的抗反射层。进入光学元件的激光辐射能够在光学元件中被偏转，使得激光辐射在辐射射出侧从光学元件射出。光学元件的辐射射出侧对于由激光二极管发射的激光辐射能够具有最多0.5％或最多0.1％的反射率。因此使半导体激光器中的损失最小化，并且改进了半导体激光器的效率。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，将光催化作用层施加到光学元件的辐射射出侧，以支持在辐射射出侧处的分解反应。光催化作用层设计用于借助于激光辐射来去除和/或分解辐射射出侧处的沉积。因此，光催化作用层影响沉积与通过分解清洁之间的反应平衡。光催化作用层特别是由金属氧化物、例如二氧化钛或氧化锆形成。替代地，光催化作用层具有铂、钯或铑。如果光催化作用层具有金属，则其厚度优选为最多10nm或5nm或3nm，使得激光辐射能够穿过光催化作用层而没有明显的损失。因此，通过在光学元件的辐射射出侧上施加光催化作用层，能够减少或防止不希望的材料的积聚。
根据半导体激光器的至少一个实施例，光学元件被设计用于将在运行中进入光学元件的激光辐射成形。这能够意味着光学元件被设计用于改变激光辐射的主传播方向。光学元件也能够设计用于改变激光辐射的其他参数，例如光束发散。为了将入射的激光辐射进行成形，光学元件能够具有至少一个衍射光学元件。
光学元件尤其能够具有至少一个金属的或介电的镜层或由金属的和介电的镜的组合构成的镜层。一个或多个镜层能够布置在光学元件的表面处。此外，光学元件能够具有一个或多个用于成形激光辐射的掩模。通过使用被设计用于将激光辐射成形的光学元件，下游的光学件能够更小、更简单。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，半导体激光器具有两个另外的边缘发射激光二极管，两个另外的边缘发射激光二极管布置在各自的载体上。激光二极管和两个另外的激光二极管能够在横向方向上彼此相邻地布置。另外的激光二极管中的每一个都布置在载体上。另外的激光二极管中的每个能够具有与激光二极管相同的结构。每个光学元件能够覆盖相应的另一个激光二极管的棱面。激光二极管和两个另外的激光二极管能够设计用于在运行期间产生不同波长范围中的激光辐射。这能够意味着激光二极管被设计用于产生在第一波长范围中的激光辐射。另外的激光二极管中的一个能够设计用于产生在第二波长范围中的激光辐射，并且另外的激光二极管中的另一个能够设计用于产生在第三波长范围中的激光辐射。
例如，第一波长范围能够是电磁光谱的红色范围、例如在600nm与780nm之间的范围。第二波长范围能够是电磁光谱的绿色范围、例如在490nm与570nm之间的范围。第三波长范围能够是电磁光谱的蓝色范围、例如在430nm与490nm之间的范围。
通过使用激光二极管和另外两个激光二极管能够产生混合光。也能够发射三种不同颜色的激光辐射(例如红色、绿色和蓝色)，其中，半导体激光器仅需要小的结构空间。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，半导体激光器具有光束组合器。光束组合器布置在激光二极管和两个另外的激光二极管的三个光学元件的下游。光束组合器设计用于混合由激光二极管和另外两个激光二极管发出的激光辐射并产生混合光。例如，光束组合器具有辐射入射侧，在运行中从光学元件射出的激光辐射在该辐射入射侧处进入光束组合器。光束组合器能够具有辐射射出侧，混合光在该辐射射出侧处从光束组合器射出。例如，光束组合器经由连接材料(例如硅树脂)与光学元件连接。光束组合器的辐射射出侧能够形成半导体激光器的辐射射出面。
因此，半导体激光器能够有利地发射混合光、例如白色混合光。
根据半导体激光器的至少一个实施方式，转换元件布置在光学元件下游，该转换元件被设计用于转换由激光二极管在运行中发射的辐射的波长。特别地，转换元件能够被设计用于转换在运行中由激光二极管发射的辐射的至少一部分的波长。通过改变由激光二极管在运行中发射的辐射的波长，例如能够产生具有高显色指数的白色混合光。
附图说明
下面结合实施例和相关附图更详细地解释在此描述的半导体激光器。
图1示出了根据实施例的穿过半导体激光器的示意性的截面。
图2示出了根据示实施例的半导体激光器的俯视图。
图3和图4示出了根据两个实施例的穿过半导体激光器的示意性的截面。
图5A、5B和5C示出了根据实施例的半导体激光器的不同的视图。
图6示出了根据实施例的在半导体激光器的辐射射出侧处出现的激光辐射的能量分布。
在图中，相同的相同类型或作用相同的元件具有相同的附图标记。附图和附图中所示的元件的比例不应视为按比例绘制。相反，为了更好地说明和/或更好地理解，能够将单个元件夸张大的显示。
具体实施方式
在图1中示出了根据一个实施例的半导体激光器20。半导体激光器20具有带有主延伸平面的载体21。边缘发射激光二极管22布置在载体21上。激光二极管22具有用于产生激光辐射的有源区域和带有辐射射出区24的棱面23。由激光二极管22在运行中产生的激光辐射具有主传播方向，该主传播方向平行于载体21的主延伸平面延伸。半导体激光器20还具有光学元件25。光学元件25完全覆盖棱面23和辐射射出区24。光学元件25沿横向方向x布置在激光二极管22旁边，其中，该横向方向x平行于载体21的主延伸平面延伸。光学元件25具有四分之一球的形状。在此，四分之一球的平坦的外表面之一朝向棱面23。四分之一球的另一个平坦外表面朝向背离载体21的一侧。
连接材料26布置在光学元件25与棱面23之间。光学元件25经由连接材料26与棱面23以机械的方式连接。光学元件25对于在运行中由激光二极管22发射的激光辐射是部分透明的。光学元件25具有分配给棱面23的辐射入射侧35。此外，光学元件25具有背离载体21的辐射射出侧36。因此，光学元件25被设计用于改变在运行中进入光学元件25的激光辐射的主传播方向。这意味着，激光二极管22的主发射方向垂直于半导体激光器20的主发射方向。在辐射射出侧36处射出的激光辐射的主传播方向垂直于激光二极管22的主辐射方向。
另外，半导体激光器20具有模制体27，激光二极管22和光学元件25至少在局部被该模制体覆盖。模制体27在横向方向x上包围激光二极管22、载体21和光学元件25。在此，模制体27在侧面39处完全覆盖激光二极管22。激光二极管22的侧面39横向于或垂直于载体21的主延伸平面延伸。激光二极管22的背离载体21的上侧37没有模制体27。光学元件25的背离载体21的辐射射出侧36同样没有模制体27。辐射射出侧36具有平坦的形状，也就是说不是弯曲的形状。模制体27通过铸造和/或注塑成型方法形成。
载体21和模制体27布置在基板32上。在此，模制体27与基板32直接接触。基板32具有诸如氮化铝的半导体材料。基板32布置在连接载体31上。电触点38布置在基板32与连接载体31之间。能够经由电触点38驱控激光二极管22。连接载体31能够是印刷电路板。
图2示出了根据另一实施例的半导体激光器20的俯视图。在该图中未示出模制体27。电触点38布置在基板32上。电触点38经由键合线33与激光二极管22和载体21电连接。此外，在载体21上替代地布置ESD元件(静电放电)34。
光学元件25被设计用于在运行中将进入光学元件25的激光辐射成形。为此，光学元件25能够具有衍射元件。另外，镜层40被施加到光学元件25的弯曲的外表面。镜层40能够是金属的或介电的或两者的组合。
另外，能够将抗反射层施加到光学元件25的辐射入射侧35。此外，同样能够将抗反射层施加到光学元件25的辐射射出侧36处。能够将光催化作用层施加在光学元件25的辐射射出侧36处，以对辐射射出侧36上的分解反应进行支持。
图3示出了根据另一实施例的穿过半导体激光器20的示意性的截面。与图1的实施例相反，激光二极管22在背离载体21的上侧37处被模制体27覆盖。因此，激光二极管22被完全封装并且被保护免受半导体激光器20的周围环境的影响。在此，不需要额外的外壳并且不需要在其中布置有激光二极管22的腔。在基板32中布置有镀通孔41。该镀通孔41填充有导电材料。镀通孔41从基板32的背离载体21的一侧延伸至载体21。在基板32的背离载体21的一侧处布置有电触点38，经由该电触点能够将载体21与连接载体31电连接。在该图中未示出连接载体31。
在光学元件25的下游还布置有转换元件30，该转换元件30被设计用于转换在运行中由激光二极管22发射的辐射的波长。转换元件30具有朝向光学元件25的辐射射出侧36的辐射入射侧35。在半导体激光器20的背离基板32的上侧37处，转换元件30具有辐射射出侧36。因此，从光学元件25射出的激光辐射的主传播方向不会因为穿过转换元件30而显着改变。转换元件30能够具有圆柱形的形状。另外，转换元件30能够具有基体材料，在基体材料中引入转换颗粒。在横向方向x上，转换元件30被模制体27完全包围。
图4示出了根据另一实施例的穿过半导体激光器20的示意性的截面。仅示出了激光二极管22、载体21和光学元件25。半导体激光器20的其他部件未被示出。光学元件25示出了在运行中由激光二极管22发射的激光辐射的光路。在此示出，从激光二极管22的棱面23射出的激光辐射的主传播方向平行于载体21的主延伸平面延伸。激光辐射在光学元件25中被成形和偏转，使得从光学元件25射出的激光辐射的主传播方向垂直于载体21的主延伸平面延伸。
在图5A中示出了根据另一实施例的半导体激光器20的俯视图。半导体激光器20具有激光二极管22和两个另外的边缘发射激光二极管28。每个另外的激光二极管28布置在载体21上。此外，光学元件25分别覆盖每个另外的激光二极管28的棱面23。激光二极管22和另外的激光二极管28被设计用于在运行中发射不同颜色的激光辐射。例如，激光二极管22能够被设计用于在运行中发射红色的激光辐射。能够将另外的激光二极管28中的一个设计用于在运行中发射蓝色的激光辐射。另外的激光二极管28中的另一个能够设计用于在运行中发射绿色的激光辐射。
光束组合器29布置在三个光学元件25的下游。光束组合器29被设计用于混合由激光二极管22和另外的激光二极管28发射的激光辐射并产生混合光。为此，光束组合器29具有辐射入射侧35，该辐射入射侧朝向光学元件25的辐射射出侧36。此外，光束组合器29具有辐射射出侧36，混合光在该辐射射出侧处从光束组合器29射出。光束组合器29能够经由诸如硅树脂的连接材料与光学元件25连接。
半导体激光器20还具有三个监控二极管42。每个监控二极管42被分配给激光二极管22、28之一。监控二极管42布置在激光二极管22、28的背离棱面23的一侧处。监控二极管42被设计用于探测在背离棱面23的一侧处出现的激光辐射。因此，能够大致确定由激光二极管22、28发射的激光辐射的强度。例如，当半导体激光器20用于人类使用的应用中时，这是有利的。在此能够避免过高的伤害眼睛的强度。
在激光二极管22和另外的激光二极管28的背离棱面23的一侧处能够额外地布置冷却体，该冷却体具有高的导热率并且能够散发来自激光二极管22和另外的激光二极管28的热量。冷却体未示出。
在图5B中示出了沿着图5A所示的线AA穿过半导体激光器20的截面。激光二极管22和另外两个激光二极管28在横向方向x上彼此相邻布置。光学元件25具有四分之一球的形状。光束组合器29覆盖三个光学元件25。模制体27在横向方向x上完全包围激光二极管22、另外的激光二极管28、载体21和光束组合器29。光束组合器29的背离基板32的一侧处没有模制体27。
光束组合器29具有辐射射出面43。光束组合器29的辐射射出面43在横向方向x上布置在激光二极管22和另外两个激光二极管28旁边。光束组合器29的辐射射出面43小于光束组合器29的横向范围。由于光束组合器29在背离基板32的一侧处没有模制体27，因此光束组合器29的辐射射出面43形成了半导体激光器20的辐射射出面43。半导体激光器20被设计用于通过辐射射出面43发射混合光、特别是白色的混合光。
在图5C中示出了沿着图5A中示出的线BB穿过半导体激光器20的截面。具有载体21和光学元件25的另外的激光二极管28具有与在图1和2中示出的激光二极管22相同的构造。在背离棱面23的一侧处布置有监控二极管42。另外的激光二极管28、光学元件25、载体21、光束组合器29和监控二极管42在横向方向x上被模制体27完全包围。
镀通孔41穿过模制体27从模制体27的背离基板32的上侧37延伸至基板32。在该图中未示出连接载体31。镀通孔41从朝向模制体27的一侧进一步延伸穿过基板32直至背离模制体27的基板32的下侧44。镀通孔41具有导电材料。与镀通孔41电连接的电触点38布置在模制体27的上侧37处。经由镀通孔41，模制体27的上侧37处的电触点38与基板32的下侧44处的电触点38电连接。另外，镀通孔41经由基板32与载体21电连接，并且因此与激光二极管22、28电连接。对于需要大量的电触点38以接触例如激光二极管22、28和监控二极管42的情况，则有利地将电触点38既布置在模制体27的上侧37处又布置在基板32的下侧44处。然而，电触点38也能够仅布置在模制体27的上侧37处或仅布置在基板32的下侧44处。
图6示出了根据实施例的在半导体激光器20的辐射射出侧36处射出的激光辐射的能量分布。在x轴上以毫米为单位绘制有在横向方向x上的横向范围。在y轴上以毫米为单位绘制有在垂直于横向方向x延伸的另一个横向延伸。彩色显示的z分量表示在辐射射出侧36处从半导体激光器20发出的激光辐射的强度。在辐射射出面43的中心激光辐射的强度最大。半导体激光器20是在图4中所示的实施例。
本专利申请要求德国专利申请102018117518.3的优先权，其公开内容通过引用结合于此。
本发明不被通过实施例的描述限制。而是，本发明包括每个新特征和特征的每种组合、特别是包括权利要求中的特征的每种组合，即使该特征或该组合本身没有在专利权利要求或实施例中明确给出。
参考标号列表
20：半导体激光器
21：载体
22：激光二极管
23：棱面
24：辐射射出区
25：光学元件
26：连接材料
27：模制体
28：另外的激光二极管
29：光束组合器
30：转换元件
31：连接载体
32：基材
33：键合线
34：ESD元件
35：辐射入射侧
36：辐射射出侧
37：上部
38：电触点
39：侧面
40：镜层
41：镀通孔
42：监控二极管
43：辐射射出面
44：底侧
x：横向方向。

Claims (14)

1.一种半导体激光器(20)，具有：
-载体(21)，
-边缘发射激光二极管(22)，所述激光二极管布置在所述载体(21)上，并且所述激光二极管具有用于产生激光辐射的有源区以及带有辐射射出区(24)的棱面(23)，
-光学元件(25)，所述光学元件覆盖所述棱面(23)，
-连接材料(26)，所述连接材料布置在所述光学元件(25)与所述棱面(23)之间，
-模制体(27)，所述激光二极管(22)和所述光学元件(25)至少在局部被所述模制体覆盖，其中
-所述光学元件(25)对于在运行中由所述激光二极管(22)发出的激光辐射是至少部分透明的，并且
-所述光学元件(25)被设计用于改变在运行中进入到所述光学元件(25)中的激光辐射的主传播方向。
2.根据前一权利要求所述的半导体激光器(20)，其中，所述激光二极管(22)在至少一个侧面处被所述模制体(27)完全覆盖。
3.根据前述权利要求中任一项所述的半导体激光器(20)，其中，所述激光二极管(22)的主发射方向横向于或垂直于所述半导体激光器(20)的主发射方向。
4.根据前述权利要求中任一项所述的半导体激光器(20)，其中，所述载体(21)在横向方向(x)上至少局部地被所述模制体(27)围绕，其中，所述横向方向(x)平行于所述载体(21)的主延伸平面延伸。
5.根据前述权利要求中任一项所述的半导体激光器(20)，其中，所述模制体(27)借助于铸造和/或注塑成型方法来成形。
6.根据前述权利要求中任一项所述的半导体激光器(20)，所述半导体激光器具有辐射射出面(43)，所述辐射射出面没有所述模制体(27)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的半导体激光器(20)，其中，所述光学元件(25)完全覆盖所述棱面(23)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的半导体激光器(20)，其中，在所述光学元件(25)上在朝向所述辐射射出区(24)的一侧处施加有抗反射层。
9.根据前述权利要求中任一项所述的半导体激光器(20)，其中，所述光学元件(25)具有辐射射出侧(36)，在所述辐射射出侧处施加有另外的抗反射层。
10.根据前一权利要求所述的半导体激光器(20)，其中，将光催化作用层施加在所述光学元件(25)的所述辐射射出侧(36)处以支持在所述辐射射出侧(36)处的分解反应。
11.根据前述权利要求中任一项所述的半导体激光器(20)，其中，所述光学元件(25)被设计用于将在运行中进入到所述光学元件(25)中的激光辐射成形。
12.根据前述权利要求中任一项所述的半导体激光器(20)，所述半导体激光器具有两个另外的边缘发射激光二极管(28)，所述另外的边缘发射激光二极管布置在各自的载体(21)上。
13.根据前一权利要求所述的半导体激光器(20)，所述半导体激光器具有光束组合器(29)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的(20)，其中，转换元件(30)布置在所述光学元件(25)的下游，所述转换元件被设计用于对在运行中由所述激光二极管(22)发射的辐射的波长进行转换。
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