CN113661619A - 稳定的uv激光器 - Google Patents

稳定的uv激光器 Download PDF

Info

Publication number
CN113661619A
CN113661619A CN202080020422.9A CN202080020422A CN113661619A CN 113661619 A CN113661619 A CN 113661619A CN 202080020422 A CN202080020422 A CN 202080020422A CN 113661619 A CN113661619 A CN 113661619A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
mecsel
light
cavity
gain chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080020422.9A
Other languages
English (en)
Inventor
罗宁一
黄日昌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weilin Optoelectronics Co ltd
Original Assignee
Weilin Optoelectronics Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weilin Optoelectronics Co ltd filed Critical Weilin Optoelectronics Co ltd
Publication of CN113661619A publication Critical patent/CN113661619A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
    • H01S3/108—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
    • H01S3/108—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering
    • H01S3/109—Frequency multiplication, e.g. harmonic generation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/024—Arrangements for thermal management
    • H01S5/02476—Heat spreaders, i.e. improving heat flow between laser chip and heat dissipating elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/041—Optical pumping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/14—External cavity lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/14—External cavity lasers
    • H01S5/141—External cavity lasers using a wavelength selective device, e.g. a grating or etalon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/3408—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers characterised by specially shaped wells, e.g. triangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34313—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs
    • H01S5/3432—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs the whole junction comprising only (AI)GaAs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
    • H01S3/0813—Configuration of resonator
    • H01S3/0815—Configuration of resonator having 3 reflectors, e.g. V-shaped resonators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0201—Separation of the wafer into individual elements, e.g. by dicing, cleaving, etching or directly during growth
    • H01S5/0202—Cleaving
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/065—Mode locking; Mode suppression; Mode selection ; Self pulsating
    • H01S5/0651—Mode control
    • H01S5/0652—Coherence lowering or collapse, e.g. multimode emission by additional input or modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/3407—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers characterised by special barrier layers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

本申请示出和/或描述了UV激光装置、系统和方法。包括一种用于VECSEL和MECSEL激光器的方法、装置或系统，激光器包括势垒泵浦和井内泵浦激光器。还公开了制造用于激光器的增益芯片的方法、激光器的布置以及对用于器件的适当的非线性晶体(NLC)的选择。

Description

稳定的UV激光器
技术领域
本发明涉及一种产生在时间上稳定的紫外(UV)光的仪器和方法。在许多实施方式中，可尤其包括和/或涉及使用半导体薄盘激光器(Semiconductor Thin Disc Laser，STDL)作为可见波长激光光源(Visible Wavelength Laser Light Source，VWLS)和倍频光学部件(诸如非线性晶体(Nonlinear Crystal，NLC)或周期性极化材料)以将可见光转换成UV光的方法，系统和/或设备。
背景技术
这种类稳定的UV光源的设备和/或方法可用于各种应用中，包括但不限于扫描，光谱/光谱法，电信应用和/或医疗应用。UV激光器能够很好地适用于需要高质量的微尺寸的应用。此外，UV激光器可用于各种商业和工业应用中，包括但不限于：微尺寸的机加工、雕刻用于冲压或微火花腐蚀的精密工具、在玻璃及其合成物上进行标记(使得表面在结构或化学组成方面不改变)、在例如柴油喷射器的各种材料中钻小孔以及精确地清洁表面(诸如对艺术品)。因为存在广泛的UV激光器的应用场合，这些UV激光器的示例和应用只是举例而已。
本文中描述了几种产生时间上稳定的高强度可见光期望的技术方案(例如，从垂直外腔面发射激光器(Vertical External Cavity Surface Emitting Laser，VECSEL)或薄膜外腔面发射激光器(Membrane External Cavity Surface Emitting Laser，MECSEL)产生)。此外，还提供了与一个或多个量子阱(Quantum Well，QW)或一个或多个量子点(Quantum Dot，QD)有关的若干可能/可选的实施例和布置方式、QW和QD的形成和制造、势垒泵浦激光器、井内泵浦激光器以及QW/QD的冷却。另外，还清楚地描述了与NLC的材料和长度相关的若干实施例和材料选择。
发明内容
本文示出和/或描述了UV或频率转换激光装置，系统和/或方法。包括使用半导体薄盘激光器(Semiconductor Thin Disc Laser，STDL)作为可见波长激光光源(VisibleWavelength Laser Light Source，VWLS)和倍频光学部件(诸如非线性晶体(NonlinearCrystal，NLC)或周期性极化材料)以将可见光转换成UV光的方法，系统和/或设备。如本文进一步描述的，STDL被电或光学地泵浦以生成可见激光。可见波长光(Visible WavelengthLight，VWL)在本文中也被称为可见光(ViSible Light，VIS)，其也表示了在被引导通过NLC时可产生最终UV输出的中间输出。
本申请提供了基于VECSEL的UV激光器，并且可以包括VECSEL量子阱(VECSEL QW或QW)增益芯片或QD增益芯片，双折射滤光片(Birefringent Filter Plate，BFP)和/或标准具，非线性晶体(NLC)和一个或多个反射镜，例如腔镜。当电泵浦或光泵浦时，VECSEL增益芯片产生激光光子或输出。该激光光子沿着光路行进，穿过BFP并接触到第一腔镜。第一腔镜反射激光光子或VWL穿过具有合适长度和材料的NLC晶体，并将VWL转换成稳定的UV光。第二反射镜位于NLC的另一相对侧并与第一反射镜几乎平行，于是将稳定的UV光朝向第一反射镜反射回来，并最终朝向腔外部的目标。
本申请还提供了基于MECSEL的UV激光器，并且其包括与上述VECSEL类似的结构；然而，MECSEL能够利用第三反射镜作为腔镜，因为MECSEL是居中布置，而VECSEL在末端或在外侧布置。
描述了VECSEL QW或QD增益芯片和MECSEL QW或QD增益芯片的实施方式。增益芯片可以在特定条件下组装，以确保在各个VECSEL QW或QD和MECSEL QW或QD增益芯片的各层之间和之中实现适当的光学结合。散热器的层和布置被讨论为在高功率操作期间提供适当的冷却。
在其他特征中，描述了采用势垒泵浦和井内泵浦的激光系统。这两种技术和设置可以具有某些特征，这些特征在一些情况下可以在本发明的拓展的一些优选实施方式中被采用。
附图说明
为了对拓展的示例性实施方式的详细描述，现在将参考附图，在附图中：
图1A示出一种根据本发明的一些实施方式的VECSEL的示意图；
图1B示出一种根据本发明的一些实施方式的MECSEL的示意图；
图2提供了本发明的VECSEL增益芯片(未按比例绘制)的量子阱(QW)或QD的多层结构的截面图；
图3提供本发明的量子阱(QW)或量子阱增益芯片(未按比例绘制)的量子阱(QW)或QD的多层结构的截面图；
图4提供了使用SiC作为散热器(未按比例绘制)的MECSEL的量子阱(QW)的多层结构的截面图；
图5A提供了与形成用于VECSEL和/或MECSEL的晶圆相关的示例性图案；
图5B示出了用于激光划线和分离的示例性图案，以形成用于VECSEL和/或MECSEL的单个增益芯片；
图6提供了反射率与QW和SiC晶圆之间的薄膜的厚度的关系的曲线图；
图7示出了将增益芯片布置成相对于光路成布鲁斯特角的MECSEL的示意图；
图8示出，在类似的可见波长激光光源(VWLS)条件下、分别针对两个非线性晶体(NLC)长度的相对强度与波长的关系的曲线图(带宽和UV转换效率)；
图9提供了半峰全宽(Full Width at Half Maxima，FWHM)与周期性极化化学计量比钽酸锂(Periodically Poled Stoichiometric Lithium Tantalate，PPSLT)的长度的关系的曲线图；
图10提供了根据本发明的至少一些实施方式的使用VECSEL的基本UV激光器的示意图；
图11提供了根据本发明的至少一些实施方式的使用VECSEL的基础UV激光器的示意图；
图12提供了根据本发明的至少一些实施方式的使用MECSEL的UV激光器的示意图；
图13提供了根据本发明的至少一些实施方式的走离补偿NLC(walk-offcompensated NLC)的示意图；
图14提供了本发明的电或光泵浦VECSEL的示意图；
图15示出了本发明的直腔中的井内泵浦MECSEL的示意图；
图16提供了根据本发明的至少一些实施方式的示例性VECSEL的一些替代性附加光学器件和距离的示意图；
图17提供了具有井内泵浦布局的V形腔中的MECSEL的示意图；
图18A提供本发明的示例增益芯片的量子阱的价带和导带的侧视图；
图18B提供了本发明的势垒泵浦激光器的侧视图；
图18C提供了本发明的井内泵浦激光器的侧视图；
图19A提供本发明的替代性的势垒泵浦激光器的侧视示意图；以及
图19B提供了本发明的替代性的井内泵浦激光器的侧视示意图。
具体实施方式
以下讨论针对本文的发展的各种实施方式。虽然这些实施方式中的一个或多个可以是优选的，但是所公开的实施方式不应被解释或以其他方式使用，或者用于限制包括权利要求的本公开的范围。此外，本领域技术人员将理解，以下描述具有广泛的应用，并且对任何实施方式的讨论仅意味着示例性的实施方式并不旨在使包括权利要求的本公开的范围限于该实施方式。
各种实例实施方案涉及UV激光器，且更具体地涉及如下所述的UV激光器：通过使用支持多个VWLS的多个频率的激光腔并且使用长度优化的非线性光学器件将激光腔内的可见频率加倍成UV光，该UV激光器可由可见波长激光光源(VWLS)提供UV光的有效且时间稳定的产生。本说明书首先介绍示例系统中的UV激光器的高级概述。
作为第一注意事项，为了实现可见光到UV转换，有可能需要满足的两个因素：(1)时间上稳定的高的可见光强度，和(2)适当的非线性晶体或周期性极化材料以将可见光转换成UV光。
图1A示出了根据本文的VIS激光器100(UV激光器的一部分)(这里是VECSEL110)的简化示意图，并且图1B示出了VIS激光器100(UV激光器的一部分)(这里是MECSEL210)的简化示意图。各种其它形式的UV或VIS激光器，无论是替代的VECSEL还是MECSEL，或者以其它方式，都可以适配在本发明的范围内，而不要求限于所示的实施方式，无论是在图中1仅由所附权利要求书的适当范围限制或以其它方式限制本发明。
图1A示出了VECSEL110，其具有VECSEL增益芯片150，VECSEL增益芯片具有一个或多个量子阱120("QW"或"VECSEL QW"或量子点"QD")，量子阱于是可以是激光器的半导体增益介质。增益芯片可以包括一个或多个激光腔，QW120可以被布置和/或封围在相应的激光腔内，并且由于封围，可以通过使用一个或多个的部分反射或全反射腔镜130从腔中提取数瓦特的可见光功率。腔镜130可以是电介质涂覆的镜或体布拉格光栅(Volume BraggGrating，VBG)镜。VBG镜也可以用作波长选择和限制装置。VECSEL QW120进而可以生成输出140。应注意，输出或光140是腔镜130内部的VIS光；而进一步的外部输出或光141是腔镜130外部的VIS输出。取决于镜130和230上的涂层，内部和外部的光强度具有比值。VECSELQW120可以被电或光泵浦以用于使VECSEL QW120产生输出140。在腔镜之间，被围闭的可见光140的功率强度可以大于其在腔镜130外的功率141的至少10倍或更多倍。当所有腔镜都是高度反射的时，典型的放大因子在40和100之间。因此，半导体薄膜激光腔，特别是VECSEL腔可提供必要的可见高强度光140，以提供UV激光器所必需的要求在时间上稳定的高强度可见光141。
或者，图1B示出了可利用MECSEL210设置的UV或VIS激光器100。这里，MECSEL包括MECSEL增益芯片250，MECSEL增益芯片进一步包括MECSEL量子阱220("QW"或"MECSEL QW")，量子阱进而可以是用于激光器的半导体增益介质。类似于上文相对于图1A所描述的VECSEL设置，增益芯片可以包括一个或多个激光腔，QW220可以被布置和/或封围在相应的激光腔内，并且可以通过使用一个或多个的部分反射或全反射腔镜230从腔中提取数瓦特的可见光功率。可以将MECSEL QW220电或光泵浦，以使MECSEL QW220产生输出141。如上文相对于图1A所述的，被围闭的可见光140的功率强度可以大于其在腔镜外的功率的至少10倍或更多倍，并且当所有腔镜都是高度反射的时，通常可以实现40和100之间的放大因子。以此方式，MECSEL腔可提供必要的可见高强度光140以提供UV激光器所需的要求在时间上稳定的高强度可见光。
图1A的VECSEL QW和图1B的MECSEL QW可能需要适当的冷却以确保高功率操作。为了确保对VECSEL增益芯片和MECSEL增益芯片两者的增益区域的QW的适当冷却，可以采用分层结构或分层布置。在该技术中，具有期望特性的散热器和反射器可以围绕QW结构分层或夹置。
因此，图2提供了用于VECSEL增益芯片150的增益区域160的层的截面图。散热器170可以是VECSEL结构的第一层。用于散热器170的材料或组分物可以选自金刚石，SiC，或者可以使用任何高导热光学器件作为/用于冷却装置。在一些情况下，使用SiC代替金刚石作为散热器可以提供一些额外的益处，如下面关于图4进一步讨论的。在图2中，第二层是VECSEL QW120，并且第三层是分布式布拉格反射器(Distributed Bragg Reflector，DBR)172。DBR的一个特性是DBR可以具有高的热阻，并且因此随着电或光泵浦功率增加将不有助于VECSEL的冷却。
此外，图3示出了用于MECSEL增益芯片250的增益区域260的层的截面图。散热器170可以是MECSEL结构的第一层。同样，用于散热器170的材料或组分可选自金刚石，SiC或任何高导热光学器件。在图3中，第二层是MECSEL QW220，并且第三层再次是散热器170。如图所示，MECSEL的QW分层结构不具有DBR结构或层；相反，通过将MECSEL QW结构夹在两个冷却装置或散热器之间来实现额外的冷却。
如前所述，使用SiC作为散热器而不使用金刚石或其他材料，可以提供一些额外的益处，因为SiC具有与GaAs和QW材料的热膨胀系数(Coefficient Of Thermal Expansion，CTE)非常相似的热膨胀系数(CTE)。VECSEL和MECSEL通常生长在砷化镓(GaAs)晶圆上，并且因此使用SiC作为散热器可以提供有效的除热材料。图4提供了用于MECSEL增益芯片250的增益区域260的截面图。在该图4中，MECSEL QW220夹置或层叠在SiC层174之间。随着泵浦功率增加，必须从QW220移除更多的废热。在该实施方式中，SiC层174用作高效的热去除材料。SiC具有大约4×10-6/K的CTE，其更接近QW的CTE(其中晶圆由GaAs制成，并且QW是GaInP/AIGnp/GaAs)，QW的CTE比金刚石的CTE(大约1×10-6/K)高大约5×10-6/K。在较高功率操作下，QW的温度可以高达60℃，并且CTE的悬殊(像与金刚石的悬殊)可能导致器件断裂或过热和失效。因此，SiC可以避免该问题，因为其CTE值更接近于在QW的晶圆中使用的GaAs/QW的CTE值。
在一个实施方式中，本发明的主题可以提供一种制造VECSEL增益芯片或MECSEL增益芯片的方法，其中，QW结构首先生长在期望的衬底或晶圆(诸如GaAs)上。GaAs衬底通常可以具有0.2-0.5mm的厚度，这取决于晶圆直径。在基板上生长QW之后，选择和/或指定的散热器(诸如SiC)被光学接合到QW-GaAs晶圆。光学接合涉及与另一晶圆相配的晶圆以保持良好的光学和热接触。注意，SiC与GaAs相比是相对较硬的硬材料，GaAs相对较软，并且在一些情况下是脆弱的。因此，为了实现光学接合，将QW-GaAs晶圆厚度从GaAs侧减小到约0.1mm或更小是有利的。这种厚度的减小使得QW-GaAs晶圆更柔性。SiC晶圆和薄的或减小的厚度QW-GaAs晶圆被表面活化并在标准光学接合机(例如EVP公司的EVG500系列)中在高真空条件下(诸如10-7托或更高)使用接合工艺压合在一起。对于VECSEL QW增益芯片，仅需要一次光学接合，因为VECSEL增益芯片的一侧被DBR覆盖，如图2所示。
对于MECSEL QW增益芯片，在SiC-QW-GaAs被制成一个单体晶圆组件之后，将该组件浸入酸溶液中(例如H2SO4:H2O2:H2O或浓硫酸，或NH4OH:H2O2)，以选择性地移除GaAs。在该酸洗之后，只有薄的QW层留在SiC晶圆上。然后，在高或超高真空条件下，在标准光学接合机中的利用接合工艺，活化第二SiC晶圆并压合到SiC-QW，如上所述。结果是形成了单个SiC-QW-SiC晶圆，如图3和4所示。
如图5A所示，通过施加抗反射(Anti-Reflection，AR)涂层和金属化来进一步处理SiC-QW-GaAs(VECSEL)晶圆和SiC-QW-SiC(MECSEL)晶圆的图案180。然后，通过激光划线和分离来产生单个或单体的SiC-QW-GaAs(VECSEL)增益芯片和单个或单体的SiC-QW-SiC(MECSEL)增益芯片，如图5B所示。具体地，垂直划线190和水平划线192可以形成栅格，并且因此示出了用于激光划线的一个示例性方式，以及示出了可以如何从大的图案或增益芯片阵列180分离出每个单独的增益芯片。
取决于材料相容性，散热器和QW的表面可能在形成牢靠和完全的光学接合方面具有一定的阻力和/或难度。将诸如CN或SiN的介电材料的薄层添加到散热器和QW的表面可有助于减轻接合阻力，并有助于散热器和QW的表面接合。必须适当地选择膜的厚度以最小化散热器与QW之间的光学反射率。图6提供了示出反射率与膜的厚度的关系的曲线图，其中，折射率n＝1.7。因此，在这种情况下，对于厚度的最佳选择是200nm。
图18A提供了包括导带410和价带412的半导体的示意图。量子阱414是半导体的价带和导带中的凹陷。本发明的一个实施方式可以包括增加势垒泵浦激光器430的量子效率。在诸如18B图中示出的示意性图中的势垒泵浦激光器430中，泵浦光子418将电子416从块体的价带412推动到导带410中。为了使势垒泵浦激光器中的量子效率最大化，其QW被设计成吸收泵浦波长和激射波长之间的光子能量差为接近6％的泵浦光。例如，在本发明的拓展中，一个实施方式使用640nm作为泵浦光来产生680nm的光。640nm和680nm之间的差为约6％，通过比较，这显著小于使用532nm泵浦波长以产生680nm激光波长(泵浦波长与激射波长之间的光子能量之间的差约为28％)的其它激光器设计。
在本发明的另一实施方式中，对于井内泵浦激光器，量子效率可进一步增加。井内泵浦激光器是指激光器中使用的结构和方法，其中，泵浦光仅在量子阱中被吸收。图18C提供了井内泵浦激光器440，其中，泵浦光子418将电子416从量子阱的价带412中的层级举升到导带410。在本发明的拓展的一个实施方式中，QW被设计成吸收泵浦波长和激射波长之间的光子能量差为接近3％的光。在一种实施方式中，对于本发明的井内泵浦激光器，泵浦波长是660nm，激射波长是680nm。此外，将SiC接触冷却和井内泵浦组合在一起可以使所产生的可见光功率最大化。井内泵浦结构，方法和技术可以是本领域技术人员已知的，并且也被公开在数个出版物中，例如，"Direct Pumping of Quantum Wells Improves Performanceof Semiconductor Thin-Disk Lasers"Photonics Spectra(June2005)和"EnhancedEfficiency of AIGalnP Disk Laser by In-well Pumping"Optics Express，p2472(2015)。
图7示出了MECSEL的替代实施方式和布置的示意图。具体地，图7示出了UV或VIS激光器100，这里，MECSEL 210包括MECSEL增益芯片250，MECSEL增益芯片进一步具有可以为激光器提供半导体增益介质的一个或多个MECSEL量子阱220("QW"或"MECSEL QW")。类似于图1A中所描述的MECSEL，通过将QW 220封围在激光腔内，可凭借使用一个(或多个)部分反射腔镜230从腔中提取数瓦特的可见光功率。在电或光泵浦时，MECSEL QW220产生输出或VIS140。注意，在此替代实施方式中，为了免除用于VWL的MECSEL增益芯片上的AR涂层，MECSEL增益芯片250布置成相对于光路成布鲁斯特角θB(或偏振角)。布鲁斯特角可以帮助避免由于增益芯片上的有缺陷的涂层而引起的一定量的光损耗。
在利用高效多模操作的当前拓展实施方式中，可包括可以免除与功率稳定性相关的反馈回路的多模操作。STDL具有大于若干nm的带宽，所述带宽包含多个频率。STDL可以在大约1nm带宽处提供稳定的VWLS。根据带宽要求，可以通过添加诸如双折射滤板(Birefringent Filter Plate，BFP)的波长限制光学器件来进一步控制带宽。使用上述高效多模操作，此替代实施方案能够提供时间上稳定的高强度VWLS。可对该替代特征进行拓展以避免模拍问题(mode beating problem)，同时还避免单模操作，单模操作可能导致由于腔长度随温度变化而导致的功率不稳定性。此外，通过使用高效多模操作，本文的实施方式还能够避免复杂的反馈系统来维持功率稳定性，这是UV激光器的所期望的特性。
对在本发明的UV激光装置中使用的合适的NLC的选择可能需要具有特定的性质和特性以产生期望的UV光。这些性质和特性可以包括但不限于：(1)对于对应的VWL和UV波长透明；(2)高非线性系数；(3)大的带宽以同时支持多个频率；以及(4)最小的走离角。提供所需特性的示例性NLC可包括：(a)周期性极化晶体，例如钽酸锂(PPLT或PPSLT)；和/或(b)周期性极化LaBGeO5(PPLBGO)。对于PPLT和PPLBGO，可以使用一阶，二阶或更高阶。
图8示出，在类似的可见波长激光光源(VWLS)条件下、针对两个非线性晶体(NLC)长度的相对强度与波长的关系的曲线图(带宽和UV转换效率)。图8进一步证明NLC长度必须适当地选择，并且NLC的长度在UV激光器的优选功能中起重要作用。较长的晶体可提供较高的转换效率但限制带宽。因此，带宽要求对NLC的最大长度具有限制。60mm的腔长度具有2.5GHz的模间隔(在680nm处为大约0.004nm)。1.6mm长的PPSLT具有为0.1nm的半峰全宽(FWHM)的带宽，这允许约25个频率在这样的腔内振荡。因此，图8示出了在相似的VWLS功率密度下在两个NLC长度下的带宽和UV转换效率。此外，图9示出NLC长度由如图所示的FWHM的带宽要求决定的曲线图。
图10提供了示例性UV激光器101(这里是VECSEL110)的示意图。VECSEL110包括VECSEL增益芯片150，VECSEL增益芯片150具有可为激光器的半导体增益介质的一个或多个量子阱120("QW"或"VECSEL QW")。在该示例中，电或光泵浦半导体薄盘增益介质或增益芯片150也用作第一腔镜。在图10中，NLC 270被布置在输出路径或光路140中的120，130之间，其中，NLC用于在输出或VIS 140穿过NLC时产生UV光。UV光然后行进并穿过部分反射的或覆有专用涂层的UV透射腔镜130。增益芯片150包含腔内SiC散热器，在散热器和GaAs晶圆之间具有CN或SiN涂层的薄层，如上文具体描述的那样。
图11提供了UV激光器101(这里是VECSEL 110)的替代实施方式的又一示意图。在该配置中，NLC 270被布置在包含VECSEL增益芯片150的腔内，VECSEL增益芯片具有一个或多个量子阱120。在该实施方式中，BFP 280被布置在输出路径或光路140中。在该实施方式中，第一专用反射镜132被布置在BFP的后方并与光路对应。第一专用反射镜132的独特之处在于，它的内表面覆有涂层以反射VWL并且高效透过UV以提取UV光。第一专用反射镜132成角度以反射或引导输出或VIS 140通过NLC 270并朝向第二专用反射镜134。第二专用反射镜134的内表面覆有涂层以反射VWL和UV波长。第二专用反射镜134反射UV激光输出或光束142使其通过NLC 270并向回穿过第一专用反射镜132。因此，在两个方向上产生的UV光，左边的UV光被第二腔镜134反射回以与右边的UV光合并为单个UV输出142。以此方式，实现了稳定的基于VECSEL的UV激光输出142。
图12提供了利用MECSEL 210的UV激光器101的另一实施方式的又一示意图。在该实施方式中，NLC 270被布置在包含MECSEL增益芯片250的腔内，MECSEL增益芯片具有一个或多个量子阱220。在该实施方式中，BFP 280被布置在输出140或光路140中。第一反射镜132被布置在BFP后方但与光路对应。第一专用反射镜132的独特之处在于，它的内表面覆有涂层以反射VWL并高效透过UV以提取UV光。第一专用反射镜132成角度以反射或引导输出或VIS 140使其通过NLC 270并朝向第二专用反射镜134。第二专用反射镜134的内表面覆有涂层以反射VWL和UV波长。第二专用反射镜134反射UV激光输出并使其通过NLC 270并向回穿过第一专用反射镜132。因此，在两个方向上产生的UV光，左边的UV光被第二腔镜134反射回以与右边的UV光合并为单个UV输出142。将第三反射镜136布置在MECSEL的增益芯片250背后以反射回VWL。通过将反射镜136，132和134一起使用，实现了稳定的VIS腔。以这种方式，实现了稳定的基于MECSEL的UV激光器。
图13提供了根据本发明的至少一些实施方式的走离补偿NLC的示意图。可以使用从晶体供应商获得的走离补偿NLC来满足最小走离要求。例如，图13提供了一对具有相同相位匹配角的贝塔-钡硼氧化物(Barium Boron Oxide，BBO)光学器件300，所述光学器件被布置在相反的方向上，以使偏斜的光束(2ω)310再次返回到中心。这两个BBO 300之间的间隔可以被减小到零或可以处于光学接触。
图14提供了UV激光器101(这里是VECSEL110)。VECSEL110包括VECSEL增益芯片150，VECSEL增益芯片150具有可以为激光器提供半导体增益介质的一个或多个量子阱120("QW"或"VECSEL QW")。在该示例中，电或光泵浦的半导体薄盘增益介质或增益芯片150也用作第一腔镜。在图14中，将NLC 270布置在输出路径或光路140中，其中，NLC用于在输出或VIS穿过NLC时产生UV光。UV光然后行进并穿过部分反射的或覆有专用涂层的(高反射VIS并且高透射UV)腔镜130。如上所述，增益芯片150包含腔内SiC散热器，在散热器和GaAs晶圆之间具有/不具有CN或SiN涂层的薄层。
图15提供了UV激光器101(这里是井内泵浦的MESEL 400)。MECSEL组件410包括SiC散热器420，SiC散热器可以具有或可以不具有如本公开中其他地方所描述的CN或SiN膜层。泵浦光光学器件430，432，434设置在MECSEL周围的所选择位置处，以将未吸收的泵浦光再回收到MECSEL以用于多次经历井内泵浦。通过将井内泵浦的MECSEL 400封围在激光腔内，就可以通过使用一个(或多个)腔镜230/440从腔中提取数瓦特的可见光功率。NLC 270定位在输出140或光路140中，以将VWL转换为稳定的UV光142。第二腔镜位于腔的与第一腔镜442相对的端部处。因此，图15提供井内泵浦MECSEL400，其中，MECSEL QW 220夹置在CTE相容的散热器420之间，以支持高强度VWL输出140的多个频率。在该实施方式中，使用红光泵浦450来泵浦MECSEL QW 220。在图15中，可以利用红光泵浦450来泵浦meselQW220。在图15中，可以利用适当长度的NLC 270(诸如PPLT/PPLST或PP-LBGO)来将多频率输出140转换成稳定的UV光142。也可以采用该配置的其他变型和实施方式来产生稳定的UV光142，如进一步公开和描述的。
图16提供了VECSEL的布置的示意图，该VECSEL可以通过使用附加的光学器件来提供和实现宽范围的UV功率输出。图16提供了UV激光器101，(这里是VECSEL 110)。VECSEL110包括VECSEL增益芯片150，VECSEL增益芯片具有一个或多个量子阱120("QW"或"VECSELQW")，量子阱可以是或提供用于激光器的半导体增益介质。在该示例中，电或光泵浦半导体薄盘增益介质或增益芯片150也用作第一腔镜。在图16中，NLC 270被布置在输出路径或光路140中，其中，NLC 270用于在输出VIS穿过NLC 270时产生UV光142。然后，UV光142行进并通过部分反射的或覆有专用涂层(高反射VIS和高透射UV)的腔镜或端镜138。如上所述，增益芯片150包含腔内SiC散热器，在散热器和GaAs晶圆之间具有/不具有CN或SiN涂层的薄层。图16还提供或包括聚焦透镜290。
在图16中，可以利用诸如聚焦透镜290的附加光学器件来增加UV激光器的功率输出。聚焦透镜290可以具有焦距F1。端镜138可具有曲率半径R2。在16图中还示出了距离：Dl，D2和D3；其中，D1表示VECSEL增益芯片150的表面与聚焦透镜290之间的距离；D2表示聚焦透镜290与NLC 270之间的距离；以及D3表示NLC 270与端镜137之间的距离。在一个方面，可以通过将F1/R2设置为约等于1并且将D1/(D2+D3)的值设置为约等于2来调整UV功率输出。以这种方式，激光器可以在宽范围的功率水平下操作。
图17提供了UV激光器101(这里是井内泵浦MECSEL 400)的又一示意性视图。MECSEL组件410包括SiC散热器420，SiC散热器可以具有或可以不具有如本公开中其他地方所描述的CN或SiN膜层。泵浦光光学器件430，432，434被设置在MECSEL周围的所选择得位置处，以再回收未吸收的泵浦光以多次穿过。通过将井内泵浦的MESEL 400封围在激光腔内，就可以通过使用一个(或多个)腔镜230/440从腔中提取数瓦特的可见光功率。在该示例中，波长选择和限制光学器件292被定位在输出或VIS 140或光路中，以选择和限制VWF输出140。第二腔镜444位于腔的与第一腔镜440相对的端部处。VWF输出140被第二腔镜反射而穿过NLC 270，以将多频输出或VWF转换成UV光142。UV光在两个方向上产生，并且左边的UV光被第三腔镜134反射回以与右边的UV光合并成单个UV输出1422。因此，图17提供井内泵浦MECSEL400，其中，MECSEL QW 220夹置在CTE相容的散热器420之间，以支持高强度VWL输出140的多个频率。在该实施方式中，使用红光泵浦450来泵浦MECSEL QW220。在图17中，可以利用适当长度的NLC 270(诸如PPLT/PPLST或PP-LBGO)来将多频率输出VIS 140转换为稳定的UV光142。该配置的其他变型和实施方式也可用于产生稳定的UV光142，如进一步公开和描述的。
图19A示出了势垒泵浦激光器500的示例。在图19A中，泵浦光子502被泵浦到导带510的势垒504a中。将泵浦光子502泵浦到势垒504中会在势垒505中产生电子空穴对520a，520b。电子空穴对520a，520b迁移(如虚线522a，522b所示)到量子阱514中的一个量子阱，并在该量子阱处重新组合以产生激光光子524。
图19B示出了井内泵浦激光器600的示例，在图19b中，泵浦光子602被泵浦到导带610的阱614中。泵浦光子602在量子阱614中被吸收，这就在量子阱614中产生了电子空穴对620a，620b。在弛豫(如虚线622a，622b所示)到基态之后，它重新组合成激光光子624。泵浦光子和激光光子之间的能量差(称为量子缺陷)，以热的形式沉积在散热器中，如图1A，1B和2所示。
以上讨论意在说明本发明的原理和各种实施方式。一旦完全理解上述公开内容，对本领域技术人员来说，没有描述的基本概念的许多变化，替代方案和修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。所有这些修改和变化都包括在所附权利要求及其法律等同物的范围内，并且本发明的范围不受所给出的示例或其权利要求的限制。

Claims (59)

1.一种方法，装置或系统，如本申请所述。
2.根据权利要求1所述的方法，装置或系统，包括UV激光器，所述UV激光器包括：
具有一个或多个量子阱或一个或多个量子点的增益芯片；以及
一个或多个反射镜。
3.根据权利要求1或2所述的方法，装置或系统，进一步包括以下各项中的一个或多个：
所述一个或多个反射镜是高度反射的；
所述一个或多个量子阱是用于所述激光器的半导体增益介质；
所述增益芯片具有一个或多个激光腔，并且所述一个或多个量子阱被封围在所述一个或多个激光腔内；
所述增益芯片具有一个或多个半导体薄盘激光腔，特别是VECSEL腔或MECSEL腔；和/或
所述一个或多个反射镜被设置成从所述一个或多个腔中提取光。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，装置或系统，其中，所述一个或多个量子阱是以下各项中的一个或多个：
电泵浦量子阱，或
光泵浦量子阱，
包括光纤耦合二极管激光器，或
自由空间二极管激光器。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，装置或系统，进一步包括以下各项中的一个或多个：
可见光功率强度至少大于其在所述腔镜外部的功率的10倍；
当所述一个或多个腔镜是高度反射的时，放大因子在约40到约100之间；
提供足够的可见高强度光以提供UV激光器所必需的在时间上稳定的高强度可见光。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，装置或系统，其中，所述激光器是或包括以下各项中的一个或多个：
VECSEL增益芯片和
MECSEL增益芯片。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，装置或系统，其中，所述激光器是或包括以下各项中的一个或多个：
VECSEL；
具有如下的VECSEL构型的VECSEL：所述一个或多个反射镜是相对于所述增益芯片可操作地设置的至少一个反射镜；
MECSEL；以及
具有如下的MECSEL构型的MECSEL：所述一个或多个反射镜是至少两个反射镜，所述至少两个反射镜相对于所述增益芯片可操作地设置。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，装置或系统，包括通过或使用以下各项中的一者或两者来实现产生有效和/或时间上稳定的UV光的UV激光器：
A)通过可见波长激光光源(VWLS)，并通过使用支持VWLS的多个频率的激光腔；以及
B)使用长度优化的非线性光学器件将所述激光腔内的可见频率加倍成UV光。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，装置或系统，其中，使用包括势垒泵浦激光器或井内泵浦激光器中的一者或两者的VECSEL和MECSEL激光器。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，装置或系统，包括以下各项中的一个或多个：
制造用于所述激光器中的增益芯片，
布置激光器，以及
选择用于所述装置中的合适的非线性晶体(NLC)。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，装置或系统，包括以下各项中的一个或多个：
(A)时间上稳定的高强度可见光，以及
(B)合适的非线性晶体或周期性极化材料，以将所述可见光转换成UV光。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，装置或系统，包括VECSEL增益芯片或MECSEL增益芯片中的一者或两者；VECSEL增益芯片或MECSEL增益芯片中的任一者或两者具有：
一个或多个量子阱("QW"或"VECSEL QW")或量子点("QD")。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，装置或系统，其中，所述VECSEL增益芯片或所述MECSEL增益芯片是用于所述激光器的半导体增益介质。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，装置或系统，包括以下各项中的一个或多个：
将所述QW或QD封围在激光腔内：
通过使用一个或多个部分反射腔镜从所述腔中提取数瓦的可见光功率；
进行电或光泵浦，使所述VECSEL QW或QD或MECSEL QW或QD产生输出；
在所述腔镜之间，所述可见光功率的强度至少大于其在所述腔镜外部的功率的10倍或更多倍；
当所有腔镜都是高度反射的时，放大因子在约40到约100之间；
半导体薄盘激光腔，特别是VECSEL腔或MECSEL腔，半导体薄盘激光腔提供必要的可见高强度光以提供用于UV激光器的时间上稳定的高强度可见光。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，装置或系统，包括用于所述装置的一个或多个非线性晶体(NLC)。
16.根据权利要求1-15所述的方法，装置或系统，包括以下各项中的一个或多个：
用于高功率操作的冷却；
所述VECSEL增益芯片和MECSEL增益芯片的增益区域具有用于冷却的分层结构或分层布置中的一者或两者；以及
散热器和反射器中的一个或多个围绕所述QW结构层叠或夹置。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，装置或系统，包括所述增益芯片中的一个或多个，所述增益芯片包括：
作为其第一层的散热器；
作为第一层的散热器，所述散热器是选自如下材料或组分：钻石，SiC，GaAs或用于冷却层的高导热光学材料；
第二层，所述第二层是或包括所述一个或多个量子阱或量子点；和/或
第三层，所述第三层是或包括分布式布拉格反射器(DBR)。
18.根据权利要求17所述的方法，装置或系统，其中，所述增益芯片是以下各项之一：
VECSEL增益芯片，和
MECSEL增益芯片。
19.根据权利要求18所述的方法，装置或系统，其中，所述增益芯片是MECSEL增益芯片，并具有以下各项中的一个或多个：
所述MECSEL增益芯片具有一个或多个附加散热器；
所述MECSEL增益芯片将MECSEL QW结构夹置在两个冷却装置或散热器之间，
所述MECSEL增益芯片不具有DBR结构。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的方法，装置或系统，包括以下各项中的一个或多个：
制造VECSEL增益芯片或MECSEL增益芯片的方法，其中，所述QW或QD结构是：
首先在例如GaAs的所需基底或晶圆上生长所述QW或QD结构；取决于所述晶圆的直径，基底通常具有0.2-0.5mm的厚度，
将诸如SiC的散热器光学接合到QW-GaAs晶圆；所述光学接合包括使一个晶圆与另一晶圆相配以保持良好的光学和热接触。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的方法，装置或系统，包括以下特征中的一个或多个：
使QW-GaAs或QD-GaAs晶圆更具柔性；
将QW-GaAs或QD-GaAs晶圆厚度从GaAs侧减小到约0.1mm或更薄；
对SiC晶圆和薄的或减小厚度的QW-GaAs或QD-GaAs晶圆进行表面活化；将所述SiC晶圆与所述薄的或减小厚度的QW-GaAs或QD-GaAs晶圆接合或压合在一起；
在超高真空条件下将所述SiC晶圆与所述薄的或减小厚度的QW-GaAs或QD-GaAs晶圆接合或压合在一起；以及
末端具有DBR的VECSEL增益芯片。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的方法，装置或系统，包括以下各项中的一个或多个：
根据权利要求1-21中的一项或多项，将SiC-QW-GaAs或SiC-QD-GaAs制成部分MECSELQW晶圆组件的单体晶圆；
将部分MECSEL QW晶圆组件浸渍到酸溶液中，以选择性地移除GaAs，所述酸溶液例如为H2SO4：H2O2：H2O，或浓硫酸或NH4OH：H2O2蚀刻剂；
在酸洗之后，仅薄的QW或QD层留在所述SiC晶圆上；活化第二SiC晶圆；以及
在高或超高真空条件下，在标准光接合机中的利用接合工艺将所述第二SiC晶圆压合至SiC-QW或SiC-QD；
导致形成单体SiC-QW-SiC或SiC-QD-SiC晶圆。
23.根据权利要求1-22中任一项所述的方法，装置或系统，包括以下各项中的一个或多个：
进一步处理SiC-QW-GaAs或SiC-QD-GaAs(VECSEL)晶圆和SiC-QW-SiC或SiC-QD-SiC(MECSEL)晶圆；以及通过激光划线和分离来产生单个或单体的SiC-QW-GaAs或SiC-QD-GaAs(VECSEL)增益芯片和单个或单体的SiC-QW-SiC或SiC-QD-SiC(MECSEL)增益芯片中的一者或两者。
24.根据权利要求1-23中任一项所述的方法，装置或系统；包括以下各项中的一个或多个：
通过形成具有垂直划线和水平划线的栅格来进行激光划线，以及
将每个单体的增益芯片从大的图案或增益芯片阵列分离。
25.根据权利要求1-24中任一项所述的方法，装置或系统，包括以下各项中的一个或多个：
向所述散热器和所述QW或QD的表面添加诸如CN或SiN的介电材料的薄层，
向所述散热器和所述QW的表面添加诸如CN或SiN的介电材料的薄层以减少接合阻力并帮助所述散热器和QW的表面的接合；取决于材料相容性，所述散热器和所述QW的表面在形成牢靠和完整的光学接合方面具有一定的阻力和/或难度；
选择膜的厚度以最小化所述散热器与所述QW或QD之间的光学反射率；
针对膜的厚度与反射率的关系来选择膜的厚度以最小化所述散热器与所述QW之间的光学反射率，以具有n＝1.7的折射率；
选择膜的厚度以最小化所述散热器与所述QW之间的光学反射率，所述厚度约为200nm。
26.根据权利要求1-25中任一项所述的方法，装置或系统，包括以下各项中的一个或多个：
半导体材料，所述半导体材料包括：
导带，和
价带。
27.根据权利要求1-26中任一项所述的方法，装置或系统，包括以下各项中的一个或多个：
量子阱，所述量子阱是所述导带和所述价带中的一者或两者中的凹陷；
通过以下方式增加势垒泵浦激光器的量子效率：
泵浦光子，
将电子从块体的价带推动到所述导带中；
使势垒泵浦激光器中的量子效率最大化，势垒泵浦激光器的QW吸收泵浦波长和激射波长之间的光子能量差为接近6％的泵浦光；
使用640nm作为泵浦光以产生680nm的光；
使用的640nm与680nm之间的差为约6％，
使用的泵浦波长和激射波长之间的光子能量差约28％。
28.根据权利要求1-27中任一项所述的方法，装置或系统，包括以下各项中的一个或多个：
增加用于井内泵浦激光器的量子效率；
增加用于井内泵浦激光器的量子效率；其中泵浦光仅在量子阱中被吸收；
增加用于井内泵浦激光器的量子效率；其中泵浦光子将电子从量子阱的价带中的层级举升到导带；
提高用于井内泵浦激光器的量子效率；其中泵浦光子将电子从量子阱的价带中的层级举升到导带，所述QW吸收泵浦波长和激射波长之间的光子能量差为接近3％的光；
提高用于井内泵浦激光器的量子效率；其中泵浦光子将电子从量子阱的价带中的层级举升到导带；对于所述泵浦激光器，泵浦波长为680nm，并且激射波长为660nm；
提高用于井内泵浦激光器的量子效率；其中泵浦光子将电子从量子阱的价带中的层级举升到导带；通过将SiC接触冷却和井内泵浦组合来最大化所产生的可见光功率。
29.根据权利要求1-28中任一项所述的方法，装置或系统，其中势垒泵浦激光器包括以下各项中的一个或多个：
泵浦光子被泵浦到导带的势垒中；所述泵浦光子泵浦到所述势垒中使得在所述势垒中产生了电子空穴对；所述电子空穴对迁移到一个或多个量子阱中的一个量子阱并重新组合以产生激光光子。
30.根据权利要求1-28中任一项所述的方法，装置或系统，其中，井内泵浦激光器包括以下各项中的一个或多个：
泵浦光子被泵浦到导带的阱中；所述泵浦光子在一个或多个量子阱中的一个量子阱中被吸收，在所述量子阱中产生电子-空穴对，
弛豫到基态，重新组合成激光光子；泵浦光子与激光光子之间的能量差，即，量子缺陷，以热的形式沉积在在所述散热器中。
31.根据权利要求1-30中任一项所述的方法，装置或系统，其中，UV激光器包括以下各项中的一项或多项：
MECSEL，包括：
MECSEL增益芯片，MECSEL增益芯片进一步具有一个或多个MECSEL量子阱，所述MECSEL增益芯片被布置成相对于所述光路成布鲁斯特角θB或偏振角；
MECSEL增益芯片，MECSEL增益芯片进一步具有一个或多个MECSEL量子阱，所述MECSEL增益芯片被布置成相对于所述光路成布鲁斯特角θB或偏振角，以免除所述MECSEL的增益芯片上的用于可见光波长激光源的增透涂层；
MECSEL增益芯片，MECSEL增益芯片进一步具有一个或多个MECSEL量子阱，所述MECSEL增益芯片被布置成相对于所述光路成布鲁斯特角θB或偏振角，所述布鲁斯特角减少由于所述增益芯片上的有缺陷的涂层引起的光损耗。
32.根据权利要求1-31中任一项所述的方法，装置或系统，其中，UV激光器包括以下各项中的一项或多项：
VECSEL增益芯片，具有为用于激光器的半导体增益介质的一个或多个量子阱("QW"或"VECSEL QW"或QD)；
所述VECSEL增益芯片是电或光泵浦的半导体薄盘增益介质，并且也是第一腔镜；
置于输出路径或光路中的NLC，所述NLC在输出穿过所述NLC时产生UV光；
所述UV光行进并穿过部分反射的腔镜；
所述增益芯片包含腔内SiC散热器，在所述散热器与所述GaAs晶圆之间具有CN或SiN涂层的薄层。
33.根据权利要求1-32中任一项所述的方法，装置或系统，其中，UV激光器包括以下各项中的一个或多个：
具有腔的VECSEL，所述腔包含具有一个或多个量子阱的VECSEL增益芯片和布置在所述腔内的NLC；以及布置在输出路径或光路中的BFP，以及在所述BFP后方与所述光路对应布置的第一专用反射镜；
所述第一专用反射镜的内表面覆有涂层以反射VWL并且高效透过UV以提取UV光；
所述第一专用反射镜成角度以反射所述输出使其通过NLC并朝向第二专用反射镜；
所述第二专用反射镜的内表面覆有涂层以反射VWL和UV波长；以及
所述第二专用反射镜反射UV激光输出二使其通过所述NLC并向回穿过所述第一专用反射镜。
34.一种根据权利要求1-33中任一项所述的方法，装置或系统，其中，UV激光器包括以下各项中的一个或多个：
具有腔的MECSEL，所述腔包含具有一个或多个量子阱的MECSEL增益芯片和布置在所述腔内的NLC；以及布置在输出路径或光路中的BFP；以及在所述BFP后方与光路对应布置的第一反射镜；
所述第一反射镜是专用的并且具有覆有涂层的内表面，以反射VWL并且透过UV以提取UV光；
所述第一专用反射镜成角度，以反射输出而使其通过所述NLC并朝向第二专用反射镜；
所述第二专用反射镜的内表面覆有涂层，以反射VWL和UV波长；以及
所述第二专用反射镜反射UV激光输出而使其通过所述NLC并向回穿过所述第一专用反射镜；
第三反射镜，所述第三反射镜布置在所述MECSEL的增益芯片的背后以反射回所述VWL。
35.根据权利要求1-34中任一项所述的方法，装置或系统，其中，UV激光器包括以下各项中的一个或多个：
包括VECSEL增益芯片的VECSEL，VECSEL增益芯片具有一个或多个量子阱("QW"或"VECSEL QW"或QD)，所述量子阱提供用于激光器的电或光泵浦半导体增益介质；半导体薄盘增益介质或增益芯片还被用作第一腔镜；
置于输出路径或光路中的NLC，所述NLC在输出穿过所述NLC时产生UV光，所述UV光随后行进并穿过部分反射的腔镜；
所述增益芯片包含腔内SiC散热器，并且在所述散热器与GaAs晶圆之间具有CN或SiN涂层的薄层。
36.根据权利要求1-35中任一项所述的方法，装置或系统，其中，UV激光器包括以下各项中的一个或多个：
井内泵浦的MECSEL，包括MECSEL组件，所述MECSEL组件包括一个或多个SiC散热器，可选地，所述SiC散热器具有CN或SiN膜层；
泵浦光光学器件，所述泵浦光光学器件布置在MECSEL周围以辅助井内泵浦；
激光腔，所述激光腔封围位于所述激光腔内的井内泵浦的MECSEL，所述激光腔设置成通过使用一个或多个腔镜从所述腔中提取数瓦的可见光功率；
NLC，所述NLC布置在输出路径或光路中以将VWL转换成稳定的UV光；
第二腔镜，所述第二腔镜位于所述腔的与第一腔镜相对的端部处；
提供井内泵浦的MECSEL，其中，MECSEL QW被夹置在CTE相容的散热器之间以支持高强度VWL输出的多个频率；
红光泵浦以泵浦所述MECSEL QW；
适当长度的NLC PPLT/PPLST或PP-LBGO被用于将多频输出转换成稳定的UV光。
37.根据权利要求1-36中任一项所述的方法，装置或系统，其中，UV激光器包括以下各项中的一个或多个：
通过使用附加光学器件提供宽范围的UV功率输出的VECSEL布置；
提供包括VECSEL增益芯片的VECSEL，VECSEL增益芯片具有一个或多个量子阱("QW"或"VECSEL QW"或QD)，所述量子阱提供用于激光器的电或光泵浦半导体增益介质；电或光泵浦半导体薄盘增益介质或增益芯片还被用作第一腔镜；
布置在输出路径或光路中的NLC，所述NLC用于在输出穿过所述NLC时产生UV光，所述UV光随后行进并穿过部分反射的腔镜或端镜；
所述增益芯片包含腔内SiC散热器，并且在所述散热器与GaAs晶圆之间具有CN或SiN涂层的薄层；
提供聚焦透镜。
38.根据权利要求1-37中任一项所述的方法，装置或系统，其中，UV激光器包括以下各项中的一个或多个：
增加所述UV激光器的功率输出的附加元件；
附加光学器件和/或
聚焦透镜。
39.一种根据权利要求1-38中任一项所述的方法，装置或系统，其中，UV激光器包括以下各项中的一个或多个：
聚焦透镜，具有焦距F1；
端镜，具有曲率半径R2；
距离：D1，D2和D3；
D1是增益芯片的表面与所述聚焦透镜之间的距离；
D2是所述聚焦透镜与NLC之间的距离；以及
D3是所述NLC与所述端镜之间的距离。
40.根据权利要求39所述的方法，装置或系统，其中，UV激光器包括以下各项中的一个或多个：
操作所述激光器能够在宽范围的功率水平下操作；
操作所述激光器能够在宽范围的功率水平下操作通过以下方式实现：
通过将F1/R2设置为约等于1且D1/(D2+D3)的值设置为约等于2来调整UV功率输出。
41.一种根据权利要求1-40中任一项所述的方法，装置或系统，其中，UV激光器包括以下各项中的一个或多个：
井内泵浦的MECSEL，其包括MECSEL组件，所述MECSEL组件包括：
一个或多个SiC散热器，可选地具有CN或SiN膜层；
泵浦光光学器件，所述泵浦光光学器件布置在所述MECSEL周围以用于井内泵浦；
通过将所述井内泵浦的MECSEL封围在激光腔内，凭借使用一个或多个腔镜从所述腔中提取可见光功率；
在输出路径或光路中布置波长选择和限制光学器件，以选择和限制VWF输出。
42.根据权利要求1-41中任一项所述的方法，装置或系统，其中，UV激光器包括以下各项中的一个或多个：
相对于所述第一腔镜位于腔的相对端部处的第二腔镜；
第二腔镜反射VWF输出而使其穿过NLC，以将多频输出转换成UV光；
通过第三腔镜将UV光反射回作为UV输出；
提供井内泵浦的MECSEL，其中，一个或多个MECSEL QW或QD被夹置在CTE相容的散热器之间以支持高强度VWL输出的多个频率；
红光泵浦以泵浦所述一个或多个MECSEL QW或QD；
NLC是合适长度的PPLT/PPLST或PP-LBGO中的一个或多个，以将多频率输出转换为稳定的UV光。
43.根据权利要求1-42中任一项所述的方法，装置或系统，其中，UV激光器包括以下各项中的一个或多个：
利用高效多模操作来免除与功率稳定性相关的反馈回路；
STDL，其具有大于若干nm的带宽，所述带宽包含多个频率；
STDL，在大约1nm带宽处提供稳定的VWLS；
根据带宽要求，通过添加诸如双折射滤板(BFP)的波长限制光学器件来控制带宽；
使用高效多模操作来提供时间上稳定的高强度VWLS；
避免模拍问题，同时还避免由于腔长度随温度变化而导致功率不稳定的单模操作；
使用高效多模操作来避免复杂的反馈系统来维持功率稳定性。
44.根据权利要求1-43中任一项所述的方法，装置或系统，其中，UV激光器包括以下各项中的一项或多项：
选择适当的NLC以用于UV激光装置中；
选择适当的NLC以用于UV激光装置中，所述UV激光装置具有以各项下中的一者或多者：
(1)对于对应的VWL和UV波长透明；
(2)高非线性系数；
(3)大的带宽以同时支持多个频率；以及
(4)最小的走离角；
选择适当的NLC以用于UV激光设备中，所述UV激光设备包括以下各项中的一个或多个：
示例性NLC，所述示例性NLC提供以下各项中的一项或多项：
(a)周期性极化晶体，例如钽酸锂(PPLT或PPSLT)；和/或，
(b)周期性极化LaBGeO5(PPLBGO)；
对于PPLT和PPLBGO，能够使用一阶，二阶或更高阶；
选择适当的NLC以用于UV激光装置中；具有以下各项中的一项或多项：
带宽要求对所述NLC的最大长度具有限制；
60mm的腔长度具有2.5GHz的模间隔(在680nm处为大约0.004nm)；
1.6mm长的PPSLT具有为0.1nm的半峰全宽(FWHM)的带宽，其允许大约25个频率在该腔内振荡；
在相似的VWLS功率密度下在两个NLC长度下的带宽和UV转换效率；
NLC长度，所述NLC长度由FWHM的带宽要求决定。
45.根据权利要求1-44中任一项所述的方法，装置或系统，其中，UV激光器包括以下各项中的一项或多项：
走离补偿NLC，以满足最小走离要求；
一对具有大致相同或相似的相位匹配角的贝塔-钡硼氧化物(BBO)光学器件，所述贝塔-钡硼氧化物光学器被布置在相反的方向上，以使偏斜的光束(2ω)再次返回到中心；减小这两个BBO之间的间距到大约零或处于光学接触。
46.根据权利要求1-45所述的方法，装置或系统，包括：
腔；
至少一个外部能量源，所述至少一个外部能量源被配置为提供电或光泵浦能量；
半导体薄盘增益介质，所述半导体薄盘增益介质被封围在所述腔内，所述半导体薄盘增益介质具有一个或多个量子阱，所述一个或多个量子阱被配置为：接收并转换来自所述外部能量源的电泵浦或光泵浦能量，并产生多频高强度可见波长激光；
散热器；
非线性晶体，所述非线性晶体被配置为将所述可见波长光转换为紫外光；
以及一个或多个反射镜。
47.根据权利要求1-46所述的方法，装置或系统，其中所述外部能量源是红光。
48.根据权利要求1-47所述的方法，装置或系统，其中，所述半导体薄盘增益介质还包括腔镜。
49.根据权利要求1-48所述的方法，装置或系统，其中，CN或SiN的薄层被层叠所述散热器和所述量子阱之间。
50.根据权利要求1-49所述的方法装置或系统，其中，一个反射镜设置在所述半导体薄盘增益介质的对面。
51.根据权利要求1-50所述的方法，装置或系统，其中，设置在所述半导体薄盘增益介质对面的所述反射镜的内表面具有对可见波长光的高反射涂层和对紫外光的高透过率。
52.根据权利要求1-51所述的方法，装置或系统，包括：
腔；
至少一个外部能量源，所述至少一个外部能量源被配置为提供电或光泵浦能量；
半导体薄盘增益介质，所述半导体薄盘增益介质被封围在所述腔内，所述半导体薄盘增益介质具有一个或多个量子阱，所述一个或多个量子阱被配置为：接收并转换来自所述外部能量源的电或光泵浦能量并产生多频高强度可见波长激光；
散热器；
非线性晶体，所述非线性晶体被配置为将可见波长光转换为紫外光；
以及一个或多个反射镜。
53.根据权利要求1-52所述的方法，装置或系统，其中，所述薄盘增益介质选自MECSEL或VECSEL。
54.根据权利要求1-53所述的方法，装置或系统，其中，通过势垒泵浦或井内泵浦来激励MECSEL或VECSEL。
55.根据权利要求1-54所述的方法，装置或系统，其中，所述非线性晶体选自周期性极化钽酸锂，周期性极化化学计量比钽酸锂和周期性极化LaBGeO5。
56.根据权利要求1-55所述的方法，装置或系统，还包括布置在所述腔中的泵浦光光学器件，以增加来自所述外部源的泵浦光的强度。
57.根据权利要求1-56所述的方法，装置或系统，还包括聚焦透镜。
58.根据权利要求1-57的方法，装置或系统，还包括选择具有焦距F1的聚焦透镜，选择具有曲率半径R2的端镜，其中F1/R2约等于1。
59.根据权利要求1-58所述的方法，装置或系统，还包括：将所述VECSEL或MECSEL增益芯片的表面与所述聚焦透镜之间的距离设置为D1；将所述聚焦透镜与所述NLC之间的距离设置为D2；将所述NLC与所述端镜之间的距离设置为D3，并使得D1/(D2+D3)的值约等于2。
CN202080020422.9A 2019-03-11 2020-03-11 稳定的uv激光器 Pending CN113661619A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962816845P 2019-03-11 2019-03-11
US62/816,845 2019-03-11
PCT/US2020/022160 WO2020185940A1 (en) 2019-03-11 2020-03-11 Stable uv laser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113661619A true CN113661619A (zh) 2021-11-16

Family

ID=72426451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080020422.9A Pending CN113661619A (zh) 2019-03-11 2020-03-11 稳定的uv激光器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220209487A1 (zh)
EP (1) EP3939132A4 (zh)
CN (1) CN113661619A (zh)
WO (1) WO2020185940A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024095193A1 (en) * 2022-11-02 2024-05-10 Pavilion Integration Corporation Method for removing unwanted etalon effect in semiconductor gain chip

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1125349A1 (en) * 1998-10-26 2001-08-22 Coherent, Inc. High-power external-cavity optically-pumped semiconductor lasers
US6693941B1 (en) * 1999-09-10 2004-02-17 Fuji Photo Film Co., Ltd. Semiconductor laser apparatus
CN101120493A (zh) * 2005-02-17 2008-02-06 皇家飞利浦电子股份有限公司 全固态紫外线激光器系统
CN102570290A (zh) * 2011-12-07 2012-07-11 北京工业大学 高功率腔内倍频半导体薄片激光器
CN103326241A (zh) * 2012-03-22 2013-09-25 帕洛阿尔托研究中心公司 结合高反射率/有限带宽反射器的光泵浦的表面发射激光器
US20170133825A1 (en) * 2014-09-22 2017-05-11 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Nonequilibrium pulsed femtosecond semiconductor disk laser

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6285702B1 (en) * 1999-03-05 2001-09-04 Coherent, Inc. High-power external-cavity optically-pumped semiconductor laser

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1125349A1 (en) * 1998-10-26 2001-08-22 Coherent, Inc. High-power external-cavity optically-pumped semiconductor lasers
US6693941B1 (en) * 1999-09-10 2004-02-17 Fuji Photo Film Co., Ltd. Semiconductor laser apparatus
CN101120493A (zh) * 2005-02-17 2008-02-06 皇家飞利浦电子股份有限公司 全固态紫外线激光器系统
CN102570290A (zh) * 2011-12-07 2012-07-11 北京工业大学 高功率腔内倍频半导体薄片激光器
CN103326241A (zh) * 2012-03-22 2013-09-25 帕洛阿尔托研究中心公司 结合高反射率/有限带宽反射器的光泵浦的表面发射激光器
US20170133825A1 (en) * 2014-09-22 2017-05-11 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Nonequilibrium pulsed femtosecond semiconductor disk laser

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020185940A1 (en) 2020-09-17
US20220209487A1 (en) 2022-06-30
EP3939132A1 (en) 2022-01-19
EP3939132A4 (en) 2022-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1763116B1 (en) Mode control waveguide laser
EP0544825B1 (en) Microchip laser array
RU2153746C2 (ru) Оптическое устройство
US9124064B2 (en) Ultrashort pulse microchip laser, semiconductor laser, and pump method for thin laser media
JP2007142384A (ja) 高効率の二次高調波生成外部共振器型面発光レーザ
Yang et al. 16 W DBR‐free membrane semiconductor disk laser with dual‐SiC heatspreader
US20130077648A1 (en) Surface emitting semiconductor laser and method of manufacture thereof
US7548569B2 (en) High-power optically end-pumped external-cavity semiconductor laser
JP2007013135A (ja) 垂直外部共振型の表面発光レーザ
US20080043798A1 (en) Vertical-Cavity Semiconductor Optical Devices
JP2006344973A (ja) 光ポンピング方式の面発光レーザー
Priante et al. In-well pumping of a membrane external-cavity surface-emitting laser
CN113661619A (zh) 稳定的uv激光器
KR101100433B1 (ko) 후펌핑 수직외부공진형 표면발광 레이저 장치
Lee et al. 9.1-W high-efficient continuous-wave end-pumped vertical-external-cavity surface-emitting semiconductor laser
JP4549313B2 (ja) 波長変換レーザ
Zhang et al. Hybrid membrane-external-cavity surface-emitting laser
US20230275396A1 (en) Back-pumped semiconductor membrane laser
KR100714610B1 (ko) 고출력 파장변환 반도체 레이저
CN116598870A (zh) 一种碟片增益介质结构的激光器组件
US8432609B2 (en) Photo-pumped semiconductor optical amplifier
Muszalski et al. VECSELs emitting at 976nm designed for second harmonic generation in the blue wavelength region
Levy et al. VBG controlled narrow bandwidth diode laser arrays
KR100532580B1 (ko) 광 펌핑 반도체 칩 및 그를 이용한 수직 외부 공동 표면방출 레이저 시스템
Behringer et al. Diode lasers for industrial applications

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination