CZ9903245A3 - Laser se zlepąenou účinností a způsob jeho výroby - Google Patents
Laser se zlepąenou účinností a způsob jeho výroby Download PDFInfo
- Publication number
- CZ9903245A3 CZ9903245A3 CZ19993245A CZ324599A CZ9903245A3 CZ 9903245 A3 CZ9903245 A3 CZ 9903245A3 CZ 19993245 A CZ19993245 A CZ 19993245A CZ 324599 A CZ324599 A CZ 324599A CZ 9903245 A3 CZ9903245 A3 CZ 9903245A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- laser
- volume
- mirror
- cavity
- active
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 31
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 49
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 44
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 38
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 25
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 claims description 5
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 4
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 2
- 229910003327 LiNbO3 Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 2
- 229910003334 KNbO3 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 19
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 14
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 5
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 2
- WYOHGPUPVHHUGO-UHFFFAOYSA-K potassium;oxygen(2-);titanium(4+);phosphate Chemical compound [O-2].[K+].[Ti+4].[O-]P([O-])([O-])=O WYOHGPUPVHHUGO-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 230000002009 allergenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 description 1
- UKDIAJWKFXFVFG-UHFFFAOYSA-N potassium;oxido(dioxo)niobium Chemical compound [K+].[O-][Nb](=O)=O UKDIAJWKFXFVFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/315—Modulator illumination systems
-
- 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
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
- H01S5/04256—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the configuration
-
- 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]
- H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
-
- 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
- H01S2301/00—Functional characteristics
- H01S2301/16—Semiconductor lasers with special structural design to influence the modes, e.g. specific multimode
- H01S2301/166—Single transverse or lateral mode
-
- 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
- H01S3/102—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/1022—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation by controlling the 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
- 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
- H01S5/04—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
- 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]
- H01S5/18386—Details of the emission surface for influencing the near- or far-field, e.g. a grating on the surface
- H01S5/18394—Apertures, e.g. defined by the shape of the upper electrode
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Lasers (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Description
Laser se zlepšenou účinností a způsob jeho výroby
Oblast techniky
Vynález se. týká laseru se svislou rezonanční dutinou a povrchovým vyzařováním, představujícím vysoce výkonné laserové zářízení.Rovněž se týká způsobu jeho výroby
Dosavadní stav techniky
Jsou známa zařízení jako například zařízení popsané v prozatímní U.S. přihlášce No. 60/041 185, podané 21. března 1997, jejíž obsah je zde včleněn do referencí.
Dnes běžně používané polovodičové lasery zahrnují lasery s diodami s emitující hranou a lasery s vyzařováním z povrchu vertikálních dutin (VČEL·). V laseru s emitující hranou je na povrchu polovodičového substrátu vytvořen polovodičový zesilovací prostředek, například polovodičová struktura kvantového zdroje. Na protilehlých stranách substrátu, kolmo k povrchu substrátu jsou vytvořena, nebo jinak umístěna, dutá zrcadla k vytvoření rezonanční dutiny, která obsahuje zesilovací prostředek. Elektrické nebo optické čerpání zesilovacího prostředku generuje laserový paprsek, který se šíří ve směru podél roviny substrátu.
Lasery s emitující hranou patří mezi nejběžnější polovodičová laserová zařízení. Jsou užívány jako komerčně dostupné individuální jednotky a v lineárních tyčových skupinách, například jako lasery v tuhé fázi s optickým čerpacím zdrojem. Úpravy laserů s emitující hranou vysokého výkonu, typicky většího než několik málo set miliwattů, pracují obvykle na vysokém stupni prostorového uspořádání a na mnohonásobných frekvencích. To zamezuje jejich užití v těch aplikacích, které vyžadují lasery s vysokým výstupním výkonem v jednotném prostorovém režimu a/nebo na jediné frekvenci. Lasery s emitující hranou mají také značný stupeň astigmatizmu a poměr stran paprsku, který je všeobecně velký a způsobuje nesnadnost fokusace paprsku na malou plošku, což brání jeho použití v těch aplikacích, které vyžadují fokusovaný výstupní paprsek. Špatná jakost paprsku u laserů s emitující hranou také způsobuje nesnadnost a neefetivnost zdvojení frekvence výstupu laseru, využívajícího nelineárních optických materiálů.
V konvenčních laserech s vyzařováním z povrchu vertikálních dutin jsou vytvořeny v dutinách zrcadlové rezonátory nebo jsou jinak umístěny na protilehlých plochách polovodičového zesilovacího prostředku, vytvořeného na polovodičovém substrátu. Elektrické nebo optické čerpání generuje laserový paprsek, vyzařovaný v kolmém směru k rovině substrátu.
Konvenční lasery s vyzařováním z povrchu vertikálních dutin nacházejí aplikaci v optických komunikacích a v optických propojených systémech. Lasery s vyzařováním z povrchu vertikálních dutin jsou charakterizovány nízkými základními prostorovými výstupními výkony TEM00, limitovanými okolo 8 miliwattů (mW) kontinuální vlny (cw) a jsou dále charakterizovány malým základním průměrem paprsku v řádu několika mikrometrů. Zářiče s vyzařováním z povrchu vertikálních dutin s větší plochou, s průměrem paprsku v řádu 100 pm mohou produkovat výstupní paprsky, mající několik málo set mW kontinuální vlny výstupního výkonu. Avšak provoz konvenčních laserů s vyzařováním z povrchu vertikálních dutin při vysokém výkonu a velkém průměru všeobecně přináší nevýhody spojené s výstupním paprskem, majícím vysoký stupeň prostorového režimu a násobné frekvence. Při vnějším dutinovém uspořádání laserů s vyzařováním z povrchu vertikálních dutin, označované v dosavadním stavu techniky jako laser vyzařující z povrchu vertikálních dutin ( VECSEL ), vnější reflektor slouží jako výstupní vazební člen. Zařízení VESCEL s vnějšími dutinami může poskytnout vyšší základní výstupní výkon prostorového režimu než zařízení VCSEL.
Uvedená využití polovodičových laserů s vnější vertikální dutinou se projevují typicky nízkým výsledným výstupním výkonem. Práce autorů Sandusky a Brueck, například předkládá nízký výstupní výkon a využívá k excitaci polovodiče optického čerpání. Viz J. V. Sandusky a S. R. J. Brueck „ A cw external cavity surface - emitting laser, Photonics Technology Letters, vol. 8 str. 313 až 315, 1996. Ve studii Hadleye et al. je popsán elektricky excitovaný VCSEL, produkující z vnější dutiny 2,4 mW cw a 100 mW pulsně v základním prostorovém režimu. V tomto případě byla užita vyzařovací plocha do 120 gm. Viz M, A. Hadley, G. C. Wilson , K. Y. Lau a J. S. Smith „ High single-traverse mode output from external cavity surface- emitting laser diodes „ , Applied Phys. Letters, vol. 63, str. 1607 až 1609, 1993.
Pro různé aplikace laserů je paprsek, generovaný laserem, podroben konverzi frekvence nebo zdvojení frekvence. Toto se dosáhne zavedením nelineárních materiálů, například titanyl fosforečnanu draselného, tantaloniobičnanu draselného, KNbO3 a LiNbO3 do laserové dráhy. Frekvence paprsku, dopadajícího na nelineární materiál, je konvertována na jinou frekvenci. Nelineární materiály jsou označovány jako „ zdvojující krystaly kde vlastnost materiálu je taková, že slouží ke zdvojení frekvence paprsku, procházejícího krystalem. Účinná konverze frekvence materiálem vyžaduje všeobecně vysokou intenzitu dopadajícího paprsku jednoduchého režimu.
Zdvojování frekvence polovodičových laserů bylo používáno v minulosti, aby se dosáhlo změn úspěšnosti při použití zdvojovacího krystalu, uchyceného zevně k dutině diodového laseru s vyzařující hranou. Výstupní paprsky z diodového laseru s vyzařující hranou jsou obvykle vysoce
Uvedená využití polovodičových laserů s vnější vertikální dutinou se projevují typicky nízkým výsledným výstupním výkonem. Práce autorů Sandusky a Brueck, například předkládá nízký výstupní výkon a využívá k excitaci polovodiče optického čerpání. Viz J. V. Sandusky a S. R. J. Brueck „ A cw external cavity surface - emitting laser, Photonics Technology Letters, vol. 8 str. 313 az 315, 1996. Ve studii Hadleye et al. je popsán elektricky excitovaný VCSEL, produkující z vnější dutiny 2,4 mW cw a 100 mW pulsně v základním prostorovém režimu. V tomto případě byla užita vyzařovací plocha do 120 pm. Viz M. A. Hadley, G. C. Wilson , K. Y. Lau a J. S. Smith „ Hígh single-traverse mode output from external cavity surface- emitting laser diodes „ , Applied Phys. Letters, vol. 63, str. 1607 až 1609, 1993.
Pro různé aplikace laserů je paprsek, generovaný laserem, podroben konverzi frekvence nebo zdvojení frekvence. Toto se dosáhne zavedením nelineárních materiálů, například titanyl fosforečnanu draselného, tantaloniobičnanu draselného, KNbO3 a LiNbO3 do laserové dráhy. Frekvence paprsku, dopadajícího na nelineární materiál, je konvertována na jinou frekvenci. Nelineární materiály jsou označovány jako „ zdvojující krystaly „, kde vlastnost materiálu je taková, že slouží ke zdvojení frekvence paprsku, procházejícího krystalem. Účinná konverze frekvence materiálem vyžaduje všeobecně vysokou intenzitu dopadajícího paprsku jednoduchého režimu.
Zdvojováni frekvence polovodičových laserů bylo používáno v minulosti, aby se dosáhlo změn úspěšnosti při použití zdvojovacího krystalu, uchyceného zevně k dutině diodového laseru s vyzařující hranou. Výstupní paprsky z diodového laseru s vyzařující hranou jsou obvykle vysoce divergentní a mají rovněž určitý stupeň astigmatizmu, který degraduje intenzitu optického pole a fázi čela, které jsou požadovány pro účinné zdvojení frekvence. Byly vykonány experimenty, při kterých se vpouští světlo diodového laseru do optického vlnovodu, vyrobeného z nelineárního materiálu aby se udržela intenzita optického pole po určité, poměrně dlouhé dráze. Tato technika je všeobecně složitá a využívá diodové lasery poměrně nízkého výkonu, které mají dostatečnou kvalitu paprsku pro vpuštění laserového světla do vnějšího vlnovodu.
Různé techniky v minulosti se pokoušely využit výkonu paprsku k umožnění efektivní konverse. První technika Guntera, P. Gunter et al. „Nelineární optické krystaly pro zdvojení optické frekvence s laserovými diodami , Proč. of SPIE, vol. 236, str. 8 až 18, 1980, demonstruje málo efektivní zdvojování frekvence záření diodového laseru s použitím niobiČnanu draselného KNbO3 v konfiguraci pro zdvojení „single-pass. V jiné technice Koslovsky et al., Optic Letters 12, 1014, 1987 se používá jednoduchý prostorový režim, laser s diodou s vyzařuj ící hranou a KNbO3 ' ve vnějším kruhovém rezonátoru ke zvýšení výkonu cirkulace pro dosažení konverze frekvence. Konfigurace podle Koslovskyho vyžaduje synchronizaci frekvence jednofrekvenčního laseru k rezonanci kruhové dutiny typu Fabry - Perrot, jakož i přizpůsobení teploty nelineárního krystalu oběma frekvencím. To vyžaduje složité nastavení krystalu a soustavu obvodů pro řízení délky vlny k udržení synchronizace frekvence.
Podstata vynálezu
Nedostatky a omezení výše uvedených zařízení překonává laser se svislou dutinou a povrchovým vyzařováním podle předloženého vynálezu. Laser se zlepšenou účinností, se svislou rezonanční dutinou a povrchovým vyzařováním, zahrnuje první zrcadlo a druhé zrcadlo, které ohraničují rezonanční dutinu, uvnitř které je umístěno aktivní prostředí a energetický zdroj pro vybuzení prvního objemu aktivního prostředí, kde svislá rezonanční dutina definuje základní vid příslušného laserového paprsku.Podstata vynálezu spočívá v tom že kolem prvního objemu je umístěn druhý objem aktivního prostředí, jenž je upraven pro čerpání příčnou optickou emisí z prvního objemu, přičemž energie z prvního objemu a druhého objemu aktivního prostředí jsou spojeny do základního vidu.
Výhodou takto uspořádaného laserového záření je dosažení vysokého výkonu v jednoduchém základním prostorovém režimu, způsobem, který překonává shora zmíněná omezení. Laser podle tohoto vynálezu, konfigurovaný ve vnější dutině, je obzvláště přizpůsobivý konverzi frekvence výstupního paprsku, kdy poskytuje hustotu výkonu paprsku v celém rozsahu vhodné délky dráhy pro účinnou konverzi frekvence.
Další výhodné provedení se vyznačuje tím, že, první objem je v podstatě válcovitý a má průměr v příčném řezu Όχ a druhý objem je v podstatě prstenec vnějšího průměru v příčném řezu D2 a vnitřního průměru v příčném řezu Dx, první a druhý objem jsou v příčném řezu v podstatě koncentrické.
Je výhodné, když laser dále zahrnuje polovodičový substrát, kde aktivní prostředí se vytvoří na substrátu, a jak substrát, tak aktivní prostředí se nachází uvnitř rezonanční dutiny.
S výhodou je aktivní prostředí vytvořeno z polovodičového materiálu.
U jiného výhodného řešení aktivní prostředí zahrnuje nejméně jednu strukturu polovodičového kvantového zdroje.
Další výhodná provedení se vyznačují tím, Že zesilovací prostředek je výhodně vytvořen z polovodičového materiálu ve vertikální konfiguraci dutiny. Alternativně může být vytvořen z materiálu v pevném stavu, majícím aktivní ion, který vykazuje absorpci ve spektrální oblasti zisku přechodu. Příklady takových materiálů v pevném stavu zahrnují Er sklo, Yb sklo a Yb YAG. V případě materiálů v pevné fázi by mohla být energie pro čerpání výhodně generována optickými prostředky, například diodovým laserem.
K dosažení změny výstupní frekvence laseru se může do optické dutiny nebo externě k laseru umístit nelineární krystal. Vodné materiály pro nelineární konverzi zahrnují tantaloniobičnan draselný,titanyl fosforečnan draselný, KNbO3 a LiNbO3 a periodicky polarizované materiály jako periodicky polarizovaný LiNbO3.
Výhodné provedení tohoto vynálezu, podrobně popsané níže, je způsobilé generovat uvnitř dutiny cirkulující úrovně výkonu přesahující 100 kW v základním prostorovém vidu s průměrem paprsku 1 mm. Tyto úrovně jsou postačující pro vytváření harmonické konverze základního záření v nelineárním materiálu. Jako příklad zdvojení frekvence v polovodičové konfiguraci, využívající zesilovacího prostředku GalnAs, je vytváření základní vlnové délky od 900 nm do 1100 nm a frekvenčně zdvojeného výstupu v modrých až zelených vlnových délkách.
Přehled obrázků na výkresech
Dříve zmíněné a jiné účely, charakteristické znaky a výhody vynálezu se ozřejmí podrobnějším popisem výhodných provedení vynálezu, a ilustracemi v doprovázejících výkresech, ve kterých se podobně uvádí do vztahu zmíněné charakteristiky týchž částí z různých pohledů. Výkresy nemusí nutně být v měřítku, místo toho je kladen důraz na ilustraci principů vynálezu.
Obr. 1 - perspektivní pohled na konfiguraci laseru vyzařující z povrchu vertikálních dutin typu VESCEL podle vynálezu.
Obr. 2 - pohled ze strany na konfiguraci z obr. 1 v řezu, zobrazující příčné Šíření spontánní a stimulované emise z prvního čerpaného objemu do druhého prstencového objemu podle tohoto vynálezu.
Obr. 3 - perspektivní pohled na konfiguraci laseru VSCEL, ilustrující vztah prvního Čerpaného objemu a druhého prstencového objemu podle tohoto vynálezu.
Obr. 4 - perspektivní zobrazení konfigurace optického zesilovače podle tohoto vynálezu.
Obr. 5 - pohled ze strany na konfiguraci spojení pro spojení výstupní energie s vláknovou optikou.
Příklady provedení vynálezu
Obr. 1 je perspektivní pohled na výhodné provedení tohoto vynálezu v konfiguraci VECSEL. Laser z obr. 1 zahrnuje polovodičový substrát 20, na jehož přední části je vytvořeno aktivní prostředí 22 jako polovodičová zesilující oblast kvantového zdroje. První zrcadlo 26, například p- Braggův reflektor, je vytvořen na zesilujícím aktivním prostředí 22 kvantového zdroje. Druhé zrcadlo 30 je umístěno proti prvnímu zrcadlu 26. Odstup mezi prvním a druhým zrcadlem 26 a 30 a jejich příslušná zakřivení určují základní vid rezonanční dutiny £0. Druhé zrcadlo 30 je na obr. 1 znázorněno jako vnější duté zrcadlo ve shodě s konfigurací VESCEL; jakkoli múze být zrcadlo 30 alternativně přiloženo přímo přilehle ke druhé straně substrátu, aby ze získala konfigurace VESCEL. Poznamenejme, že pro účely tohoto vynálezu, zahrnuje termín „zrcadlo, jak se zde užívá, Částečně a/nebo úplně odrážející materiály a/nebo povrchy. Povrch substrátu 20, tvořící obložení druhého zrcadla 30 je výhodně opatřen antireflexním povlakem -12, takže jakákoli energie paprsku v rezonanční dutině 60, procházející tímto rozhraním, projde s minimálním odrazem, což je požadovaná vlastnost, jak je dobře známa v dosavadním stavu techniky.
Jak ukazuje zobrazení v příčném řezu na obr. 2, rezonanční dutina 60 je elektricky čerpána přes elektrický druhý kontakt 28, prstencového tvaru, vyvolávající tok 38 proudu mezi prstencovým druhým kontaktem 28 a prvním kontaktem 40 kruhového tvaru umístěných na opačných čelech substrátu .20. Výsledný tok 38 proudu je všeobecně konického tvaru, základna 39A kuželu je u prstencového druhého kontaktu 28 a vrchol kuželu 39B je blízko prvního kontaktu 40. Tok 38 proudu ve vrcholu 39B je všeobecně kruhový v příčném řezu a dodává energii prvnímu v podstatě válcovitému prvnímu objemu 44 zesilujícího aktivního prostředí 22. První objem 44 má v příčném řezu průměr Di.
Průměr Dx je výhodně podstatně větší než tloušťka zesilujícího aktivního prostředí 22.
Excitované zesilující aktivní prostředí 22 o průměru Dx generuje spontánní a stimulovanou emisi,resp.příčnou energii označenou šipkami £8, která prochází v příčném směru k šíření dutinového laserového paprsku. Ve standardním dosavadním VCSEL nebo VESCEL laseru, má taková příčná energie tendenci unikat po stranách zařízení nebo jinak zůstat bez účinku jako energie, která nepřispívá k výstupnímu paprsku 32. V konfiguraci podle tohoto vynálezu, tato příčná energie je absorbována ve druhém objemu 46, obklopujícím první čerpaný objem 44. Tato absorbovaná příčná energie slouží k čerpání druhého objemu 46, dodávajícího zesílení a tedy výkon do základního laserového režimu.
Když elektrické nebo optické čerpání prvního objemu 44 o průměru Di vytváří zesílení, toto zesílení se projevuje v obou směrech v příčném i podélném. Vzhledem k tomu, že hodnota příčného zesílení je větší než hodnota podélného zesílení, může se v tomto směru projevovat více stimulované emise. Čím větší je dimenze Dx, tím větší je čistý zisk stimulované emise v příčném směru. Vyšší výstupní výkon vyžaduje větší plochu zařízení kvůli tepelné disipaci a zamezení katastrofické degradaci zařízení optickou hustotou výkonu na povrchu polovodiče v podélném směru. Pro tak velkoplošná zařízení se může ztratit podstatný výkon při výskytu příčné stimulované emise při snížení celkové účinnosti konverze výkonu.
Spontánní emise se také vyskytuje, ale stává se pro velkoplošnější zařízení méně důležitou. Je-li sousedící oblast určena k absorpci stimulované emise, ( a také k menší míře spontánní emise ) než energie, která by jinak měla být ztracena, může se užitím optického čerpání dostat druhý objem 46 o vnějším průměru D2 dostat do rozsahu, který bude produkovat zisk. Energie, čerpaná do druhého objemu 46 o průměru D2 může být odebírána v kolmém směru nastavením vnějšího druhého zrcadla 30, aby v zesilovacím prostředku produkovala pásový režim, rovný vnějším průměru p2. Vnější duté druhé zrcadlo 30 fixuje nebo „zajistí zesílení v celém prostoru, vymezeném vnitřním průměrem Όχ a vnějším průměrem D2.Existuje zde omezení ve vnějším průměru p2, protože stupeň příčného čerpání klesá s klesající intenzitou směrem od centra čerpané oblasti. Tato mez je vztažena k rozměru vnitřního průměru Di a intenzitě čerpání { elektrického nebo optického ) v prostoru, vymezeném vnitřním průměrem Di.
Daný vněj.ší průměr D2 pásového režimu, technika navrhování dutiny, která by poskytla vhodný poloměr R zakřivení pro druhé zrcadlo 30 a vhodná délka L optické dutiny jsou dobře známé z dosavadního stavu techniky. Viz například Herwig Kogelnik and Tingye Lee, „Beams·, Modes, and Resonators, CRC Handbook of Lasers, CRC Press, 1971, str. 421 až 441. Vnější průměr D2 je funkcí úrovně excitace a vnitřního průměru Dx, Konstrukce by měla být optimalizována na maximální výstupní výkon omezený cirkulační hustotou výkonu, která je limitována katastrofickou degradací polovodiče a disipaci tepelného výkonu z druhého průměru
Dz. Průměr režimového pásu pro dutinu by měl být vyrovnán nastavením délky L dutiny na pevný poloměr R křivosti pro druhé zrcadlo 30.
Obr. 3 je perspektivní pohled na laser v konfiguraci VSCEL podle tohoto vynálezu, ilustrující vztah prvního čerpaného objemu 44 a druhého výstupního objemu -46. První čerpaný objem 44 má v oblasti aktivního prostředí 22 průměr Di. Příčné šíření spontánní a stimulované emise, znázorněné šipkami 48 opticky čerpá nebo jinak předává energii prstencovému objemu, vytvářejícímu druhý objem 46 tím, že obklopuje první objem 44. Druhý objem 46 má vnitřní průměr Di a vnější průměr D2 a je v příčném řezu podstatně koncentrický s prvním objemem 44, za předpokladu_distribuce paprsku podle Gaussova rozdělení. Základní režim resonanční dutiny 60 je optimalizován tak, že má průměr přibližně rovný vnějšímu průměru D2 druhého objemu 46, takže energie . v obou, prvním a druhém objemu 44 a 46 se zachytí a tedy přispívá k výstupnímu paprsku 32. Excitace prvního objemu 44 se může vyvolat elektrickými nebo optickými prostředky.
Parametry laserové resonanční dutiny 60 jsou výhodně nastaveny tak, aby pásový režim byl v podstatě rovný vnějšímu průměru D2 na maximum úrovně operačního výkonu.
V laserové resonanční dutině 60, je umístěno jednoduché ploché první zrcadlo 26 a jedno konkávní sférické druhé zrcadlo 30, mající poloměr křivosti R, jak ukazuje obr. 2. Průměr paprsku Wi na laserovém čipu a průměr paprsku w2 na výstupním zrcadle jsou charakterizovány:
Wl 2 = 4 λ L / π [( R - L ) /L ]1/2 (1) w2 2 = 4 λ L / π [ L / ( R - L )]1/2 (2) kde L je délka dutiny a λ je vlnová délka výstupního laserového paprsku 32 jak je popsáno v Kogelnik et al., citovaném shora.
Z těchto rovnic je jasné, že průměr základního laserového režimu se může realizovat jako odpovídající vnějšímu průměru D2 druhého objemu 46, například nastavením délky L dutiny pro určitý poloměr R křivosti. Alternativně se může poloměr R křivosti vybrat pro specifický rozsah délek L dutiny. Místo zakřiveného zrcadla se může použít plochého vazebního členu 30 s čočkami v dutině s vhodnou geometrií k získání týchž výsledků. K tomu účelu se může použít fyzikálních čoček nebo termálních čoček.
Výhodné provedení polovodičového laseru může obsahovat strukturu vícenásobného prvku kvantového zdroje nebo jednotlivou zesilující oblast, mající celkovou hustotu zisku ekvivalentní struktuře násobného kvantového zdroje. Aby se získalo dostatečné jednotlivé průchozí zesílení laserové struktury o vlnové délce 900 nm až 1100 nm, vytvářené v polovodičovém materiálu jako GalnAs, má výhodně alespoň pět kvantových zdrojů nebo ekvivalentní hustotu. Pro účinnější provoz se užívá alespoň pěti kvantových zdrojů, aby se účinně překonaly optické ztráty, vznikající vlivem volné absorpce v nosiči při vlnové délce laseru ve vodivé vrstvě substrátu 20. Typická tloušťka pro jednotlivý kvantový zdroj je přibližně 8 nm. Je třeba uvést, že optická pásmová propust je závislá na tloušťce kvantového zdroje a tedy ekvivalentní tloušťka jednotlivé vrstvy zesilujícího materiálu by měla mít svou vlnovou délku posunutou ze shodné kompoziční struktury k materiálu úzkého kvantového zdroje. Celková tloušťka nebo počet kvantových zdrojů se může zvyšovat, aby se zvýšil zisk a překonaly všechny ztráty uvnitř dutiny pro efektivní provoz. To je omezeno pouze způsobilostí takových struktur stejnoměrně růst a praktickou prahovou proudovou hustotou takových struktur. Běžné VCSELy pracují typicky jen s jedním nebo s něco málo kvantovými zdroji mezi zrcadly s velmi vysokou odrazivostí. Taková zařízení projevují malé optické zesílení a proto by nepracovala efektivně jako přístroje podle tohoto vynálezu.
Energie čerpání elektrickým proudem nebo opticky, injektovaná do laserového zařízení se může zajišťovat některým z dobře známých způsobů, uvedených například v G.P.Agarwal, „Semiconductor Lasers, The American Institute of Physics Press, str. 146 až 157. Ve výhodném provedení tohoto vynálezu je většina injekčního proudu 38 směrována do kruhové oblasti s průměrem rovným nebo menším než průměr Di základního prostorového režimu, jak je výše definován rovnicemi (1) a (2).
Jak je shora popsáno, málo účinné zdvojení frekvence zářením diodového laseru s použitím diodového laseru s emitující hranou bylo ukázáno v dřívější práci Guntera a Koslovskiho et al. Naproti tomu výhodné provedení tohoto vynálezu využívá laserové struktury s vertikální dutinou VCSEL nebo VESCEL, ve které je jednotlivé celkové průchozí zesílení značně nižší než v laserech s emitující hranou. Kromě toho je výstupní výkon zařízení s vertikální rezonanční dutinou 60 podle tohoto vynálezu rozdělován po mnohem větší kruhové oblasti paprsku než v zařízeních s emitující hranou, například po několiksetkrát větším oblasti.
Dosažitelná hustota výkonu, cirkulující uvnitř dutiny v základním cirkulárním prostorovém režimu může překročit několik MW/cm2, omezenou jen katastrofickou degradací polovodičového povrchu. Zatímco se podobných hustot výkonu může dosáhnout v laserech s emitující hranou, je paprsek omezován vlnovodem diodové dutiny, která znesnadňuje zdvojení frekvence. Protože účinnost konverze frekvence je závislá jak na optické intenzitě, tak i na délce oblasti interakce, je zdvojení frekvence u diodových laserů složité a provádělo se ve strukturách vlnovodů, aby se udržela intenzita pole v dostačujícím interakčním odstupu. Tímto vynálezem se může dosáhnout vysoké účinnosti konverze, protože se dají udržet vysoké intenzity optického pole po dostatečně velkou délku oblasti interakce, protože paprsek je v optické laserové dutině v podstatě nedivergentní, Vysoká kvalita paprsku poskytuje příznivější situaci pro konverzi frekvence pro jakoukoliv konfiguraci konverze mimo dutinu jako je tomu u periodicky polarizovaných nelineárních materiálů, studovaných v poslední době. Dále se múze podle tohoto vynálezu pracovat v pulzní, zesílení spínající, nebo na pevném režimu založené konfiguraci, aby se zvýšil optický výkon a tedy účinnost nelineární konverze. Tento vynález neaplikuje jen konverzi harmonické frekvence, ale také generaci souhrnu a rozdílu frekvencí. Ve výhodném provedení zahrnuje nelineární materiál Fabry - Perrotovy rezonance, takže laser pracuje na jediné frekvenci. Příkladná konfigurace je zobrazena na obr. 2, která zahrnuje uvnitř rezonanční dutiny 60 nelineární krystal 58 mezi substrátem 20 a vnějším druhým zrcadlem 30.
Výše zmíněná konfigurace podle dosavadního stavu techniky, například konfigurace podle Sandusky et al. a Hadley et al. byla limitována vytvořením geometrie rezonanční dutiny jen do rozsahu čerpaného objemu, narozdíl od tohoto vynálezu, kde se získává energie z prvního čerpaného objemu 44 jako přídavek k druhému objemu 46 , získávajícího energii příčnou emisí energie, generované v prvním objemu 44.
Výstupní výkon se v tomto vynálezu může zesílit zvětšením průměru režimového objemu, jak popsáno výše. Úrovně špičkového výkonu například nad 10 kW se mohou generovat ze zesilujícího prostoru o průměru jednoho milimetru. Kontinuální výstup cw může přesáhnout 10 wattů z jednoho elementárního zařízení, kde je omezen jen tepelnými ohledy.
Druhé harmonické záření, které se šíří ve zpětném směru, se může dodatečně absorbovat v polovodičové laserové struktuře takovým způsobem jako je vytváření elektronů a děr, které migrují k oblasti aktivního zesílení při současném zvýšení výkonu základního laserového záření. To má také účinek na zvýšení účinnosti druhého harmonického výkonu, stejně jako na vyvolání jednotného ukončení výstupu harmonického záření.
V alternativním provedení má být užito dutiny se třemi zrcadly kde nelineární materiál je umístěn do polohy, ve které se harmonické záření nemůže odrážet zpět do zesilovacího prostředku, ale vychází skrze prostřední zrcadlo. Také se může užít konfigurace kruhového rezonátoru.
Typické materiály zdvojující frekvenci, vhodné pro konverzi infračervených vlnových délek na viditelnou oblast zahrnují periodicky polarizované LiNbO3, KTP a KNbO3. Například KTP se může nafázovat tak, aby konvertovalo 1 μπι záření do vlnových délek v zelené oblasti a KnbO3 může konvertovat infračervené záření do modrých vlnových délek použitím GalnAs diodových laserů, pracujících v oblasti vlnové délky .900 nm.
V tomto vynálezu se může využít mnoha konfigurací pro zdvojení frekvence uvnitř dutiny, které jsou dobře známé v oboru. Například se mohou umístit v laserovém rezonátoru, vymezeném zrcadly 24 a 30, ke zvýšení hustoty výkonu fokusační čočky. Technika umožňuje využít velmi krátkých délek nelineárních materiálů nebo nelineárních materiálů s nižšími nelineárními tvary vlastností.
Pro zdvojovači materiály jako je KTP a KNbO3 může být aktivní délka krystalu značně menší než 1 cm pro možnou úroveň cirkulačního výkonu v těchto konfiguracích. Kratší délky nelineárních materiálů poskytují podmínky vytváření širších fází teplot a vlnových délek. Například pro KNbO3 může délka krystalu 1 mm nebo menší poskytnout teplotní fázi, tvořící šířku pásma víc než několik stupňů Celsia a rozsah vlnových délek několika nanometrů. Takové široké oblasti přijetí činí výrobu a provoz takových zařízení mnohem upotřebitelnější v praxi. Délka vlny se může řídit výběrem složení slitiny materiálu zesilovacího prostředku, zatímco řízení přesnosti vlnové délky je dosažitelné pomocí etalonů vnitřku dutiny nebo jinými technikami řízení vlnové délky, dobře známými v dosavadním stavu techniky. Podobné výsledky vykazuje aplikace jiných nelineárních materiálů, včetně KTP.
Polovodičová zesilující oblast 22 výhodně obsahuje strukturu víceprvkového kvantového zdroje. Alternativně se může použít oblast jednotného zesílení, jejíž celková hustota zisku je rovna víceprvkové struktuře kvantového zdroje. Aby se dosáhlo dostatečného průchozího zesílení, počet kvantových zdrojů, typických pro laserovou strukturu 900 nm až 1100 nm vlnové délky, vytvořenou GalnAs by měl být větší než 5, typicky v rozmezí mezi 10 až 25 zdroji. Pro zařízení špičkového výkonu, pracující v pulzních podmínkách, využívající buď elektrické nebo optické excitace, by měl být počet zdrojů větší než 50.
Mez je řízena praktickou způsobilostí větších množství vrstev kvantových zdrojů růst bez napětí. V tomto případě by měla být vybírána jako efektivnější heterogenní struktura. Zařízení špičkového výkonu by měla být vytvářena, například, s využitím vysoce výkonných Q-spínaných laserů v pevném stavu jako čerpacích zdrojů.
Běžné polovodičové lasery s vertikální dutinou pracují typicky jen s jedním nebo několika málo kvantovými zdroji a velmi vysoce odrážejícími dutými zrcadly. Taková zařízení nemohou v tomto vynálezu pracovat jako účinná, protože mají inherentně nízké optické zesílení. Čistý zisk musí být dostatečný, aby překonal ztráty v externí dutině včetně volné přenosové ztráty v materiálu 22 substrátu a optické ztráty v nelineárním materiálu a přidruženém antireflexním povlaku na optických prvcích uvnitř dutiny.
Obr. 2 ilustruje typické zařízení 22 s kvantovým zdrojem, vytvořené na polovodičovém substrátu 20. Vysoce odrazivé zrcadlo 26 je vytvořeno na zadním povrchu zařízení, aby vytvořilo jedno ze zrcadel laserového rezonátoru. Horní ochranná vrstva slouží jako vodivý kontakt, který může být opatřen antireflexním povlakem 42, a který má na vlnové délce laseru nízkou optickou absorpci. V alternativním provedení slouží vrstva z elektricky vodivého materiálu s optickým pásovým otvorem větším než odpovídá záření druhé harmonické jako vodivá vrstva s druhou vrstvou, s menší tloušťkou než difusní délka nosičů, propustná pro základní záření laseru a absorbující druhou harmonickou záření, vytvořeného mezi aktivním materiálem a nejsilnější částí materiálu širokého pásového otvoru a umožňuje opticky excitovaným nosičům difundovat do zesilující oblasti.
Silný vodivý materiál může zahrnovat, například oxid cínu.
Funkce na jedné frekvenci se může dosáhnout, například zavedením etalonu do dutiny. Alternativně může jako frekvenčně selektivní prvek sloužit také nelineární krystal 58.
Způsobilost generovat viditelné vlnové délky velkého výstupního výkonu činí tento vynález atraktivním v řadě aplikací, včetně projekčního displeje, čtení i psaní optických disků, optické holografické paměti a biofluorescenčních senzorů. V případě projekčního displeje by se mohly generovat tři základní barvy. Například modrá vlnová délka a zelená vlnová délka by se mohly vytvářet zdvojením frekvence výstupu polovodičového laseru GalnAs, jehož výstupy se mohou vybrat v rozmezí vlnové délky od 900 nm do více než 1100 nm. Materiály, vhodné pro zdvojení frekvence, zahrnují KTP pro zelenou vlnovou délku a KNbO3 pro modrou vlnovou délku. Výkon se může odstupňovat užitím skupin takových zařízení. Mohou se generovat úrovně výstupního výkonu několika desítek wattů. Protože výstup takové skupiny může postrádat koherenci mezi prvky skupiny, účinky skvrny se mohou značně snížit, takže se neprojeví v systému displeje nedostatek kvality promítaného obrazu. V případě skupinového zařízení mohou výstupní vazební členy obsahovat skupinu litograficky vyrobených binárních optických zrcadel nebo mikro zrcadel, jejichž polohy jsou přesně seřazeny se středem emitujících prostorů diodového laseru.
Projekční displejový systém, při němž se využívá tento vynález může pracovat s využitím různých zařízení se světelnými zdroji, jako jsou prostorové modulátory světla s tekutými krystaly, mikro- zrcadla jaká jsou k dodání u Texas Instruments a světelné výbojky s mřížkovým deflektorem, jaké byly vyvinuty u Silicon Light Machines of Sunnyvale, California. Pro skupinu laserových zdrojů by mohly být všechny prvky světelné výbojky osvětlovány každým laserovým zdrojem umožněním individuálních laserových paprsků expandovat tak, aby přečnívaly do daleké oblasti. Při tomto způsobu by porucha jednoho prvku neměla znamenat závažnou degradaci práce systému. K fokusaci laserového světla do cylindrové distribuce na každý pixel světla výbojky, aby se využití všeho dosažitelného laserového záření stalo efektivním, se mohou použít binární optické čočky.
Ačkoli byl tento vynález podrobně ukázán a popsán s poukazem na jeho výhodná provedení, rozumí se , že mohou být odborníky učiněny různé změny ve tvaru a detailech, aniž by se vzdálily duchu a předmětu ochrany vynálezu, jak je definován v připojených nárocích.
Jako příklad alternativního provedení je na obr. 4 perspektivní zobrazení tohoto vynálezu, utvořeného jako optický zesilovač 70. Jako v laserové konfiguraci, zahrnuje optický zesilovač 70 polovodičový substrát 20, polovodičové aktivní prostředí 22 a první zrcadlo 26. Je nutno uvést , že druhé zrcadlo 30 není třeba, protože optický zesilovač 70 nezahrnuje rezonanční dutinu 60. První objem 44 aktivního prostředí 22 je čerpáno elektrickou nebo optickou energií 56. První objem 44 aktivního prostředí 22 je všeobecně v příčném řezu kruhovitý, mající průměr D2. Jak je výše popsáno, působí tato skutečnost příčné šíření stimulovaného a spontánního záření energie 48 do druhého objemu 46 okolo prvního objemu 44. Ve výhodném provedení je druhý objem 46 v příčném řezu v podstatě kruhovitý, jeho vnější průměr je D2. Dopadající paprsek 50 o vnějším průměru D2 a s první amplitudou je směrován k čerpanému druhému objemu 46 přesahující a dostávající energii od obou objemů, od prvního objemu 44 a druhého objemu 46. Dopadající paprsek 50 se odráží od prvního zrcadla 26 a je uvolněn jako výstupní paprsek 52 podobného vnějšího průměru D2. Výstupní paprsek 52 je zesílen v druhém objemu 46, dodávající energii a má proto větší intenzitu než dopadající paprsek 50. Ke zvýšení celkového zesílení systému se může použít více takových zesilovacích prvků.
zobrazeno na na opticky
Druhé alternativní provedení je představované bočním pohledem konfiguraci. Jednotlivý prvek 70 zrcadlo/čočka zahrnuje první konkavní povrch 72, který pracuje jako rezonátorové zrcadlo VESCEL laseru 78 a druhý konvexní povrch 74, který pracuje jako fokusující prvek pro směrování laserového záření 32 do vláknové optiky 76. Vláknová optika 76 může zahrnovat jednorezimová nebo vícerežimová vlákna a je umístěna v ohnisku laserového záření 32 tak, že laserová energie je směrována v podstatě do vláknové optiky 76 v rozsahu numerické apertury vlákna. Odrazivost prvního povrchu 72 je optimalizována na maximální výstupní výkon z laserového zařízení 78, zatímco druhý povrch 74 a vstupní povrch 75 vláknové optiky 76 jsou opatřeny antireflexním povlakem k minimalizaci odrazivosti při vlnové délce laseru.
obr. 5, vázanou
Během montáže se prvky 70 zrcadel/čoček seřadí a umístí tak, aby se maximalizovala vazba na výstupní výkon laseru a fixují se za použití již dobře známých technik, včetně pájení, tmelení epoxidy a/nebo sváření laserem. Vlákno se pak umístí tak, aby přijímalo fokusované záření 32 a nastaví se některou ze shora popsaných technik. Toto provedeni nabízí výhodu, spočívající ve snížení počtu optických prvků, požadovaných k fokusaci energie do vlákna včleněním funkce dutého zrcadla a výstupní čočky do jediného prvku.
Claims (24)
- PATENTOVÉ NÁROKY (POCLEDNÍ· VERSE h1. Laser se zlepšenou účinností, se svislou rezonanční dutinou (60) a povrchovým vyzařováním, zahrnující první zrcadlo (26) a druhé zrcadlo(30), které ohraničují rezonanční dutinu (60), uvnitř které je umístěno aktivní prostředí (22) a energetický zdroj (38) pro vybuzení prvního objemu (44) aktivního prostředí (22), kde svislá rezonanční dutina definuje základní vid příslušného laserového paprsku (32), vyznačující se tím, že kolem prvního objemu (44) je umístěn druhý objem (46)aktivního prostředí (22), jenž je upraven pro čerpání příčnou optickou emisí (48) z prvního objemu (44), přičemž energie z prvního objemu (44) a druhého objemu (46)aktivního prostředí (22)jsou spojeny do základního vidu.
- 2. Laser podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že první obj em (44) má v podstatě tvar válce s průměrem Di a druhý objem (46) má v podstatě tvar prstence s vnějším průměrem D2 a vnitřním průměrem Dlf přičemž první objem (44) a druhý objem (46) jsou v podstatě souosé.
- 3. Laser podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že aktivní prostředí (22) je umístěno na substrátu (20), přičemž jak substrát (20) tak aktivní prostředí (22) jsou umístěny uvnitř svislé rezonanční dutiny (60).
- 4. Laser podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že aktivní prostředí (22) zahrnuje polovodičový materiál.
- 5. Laser podle nároku 4, vyznačující se tím, že aktivní prostředí (22) zahrnuje nejméně jeden kvantový zdroj z polovodičového materiálu.
- 6. Laser podle nároku 4, vyznačující se tím, Že druhé zrcadlo (30) přímo sousedí s polovodičovým substrátem (20).
- 7. Laser podle nároku 4, vyznačující se tím, že druhé zrcadlo (30) je vně polovodičového substrátu (20).
- 8. Laser podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že první zrcadlo (26) a druhé zrcadlo (30) mají vzdálenost a zakřivení uzpůsobené vnitřku rezonanční dutiny (60) pro vytvoření pásového režimu šíření optické energie v aktivním prostředí (22), odpovídajícímu vnějšímu rozměru druhého objemu (46) .
- 9. Laser podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že dále zahrnuje zdroj elektrické energie pro elektrické buzení prvního objemu (44) aktivního prostředí (22) a tím pro vyvolání přírůstkové inverze a vynucené optické emise, přičemž příčný rozměr prvního objemu (44) je podstatně větší než tloušťka aktivního prostředí (22).
- 10. Laser podle nároku 9, vyznačující se tím, že dále zahrnuje první kontakt (40), který sousedí s prvním zrcadlem (26), polovodičový substrát (20), přiléhající k aktivnímu prostředí (22) svým prvním koncem; a druhý kontakt (28), který je umístěn na polovodičovém substrátu (20) na jeho druhém konci, který je protilehlý prvnímu konci, kde první kontakt (40)a druhý kontakt (28) jsou upraveny pro přenos elektrické energie pro elektrické čerpání prvního objemu (44) aktivního prostředí (22) a kde první kontakt (40)a druhý kontakt (28) vytvářejí cestu elektrické energii přes polovodičový substrát (20), aktivní prostředí (22) a první zrcadlo (26) .
- 11. Laser podle nároku 10, vyznačující se tím, že první kontakt (40) má v podstatě kruhový tvar a druhý kontakt (28) má v podstatě prstencový tvar.
- 12. Laser podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že energetický zdroj je upraven pro optické buzení aktivního prostředí (22).
- 13. Laser podle nároku 12, vyznačující se tím, že aktivní prostředí (22) je vytvořeno z látek v pevné fázi.
- 14. Laser podle nároku 13, vyznačující se tím, že látky v pevné fázi jsou vybrány ze skupiny látek, která se skládá z Er:sklo, Ybzsklo nebo Yb:YAG.
- 15. Laser podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že dále zahrnuje nelineární látku, umístěnou v cestě laserového paprsku (32), pro nastavení frekvence laserového paprsku (32).
- 16. Laser podle nároku 15, vyznačující se tím, že nelineární látka je umístěna v rezonanční dutině (60).
- 17. Laser podle nároku 15, vyznačující se tím, že nelineární látka je umístěna vně rezonanční dutiny (60).
- 18. Laser podle nároku 15, vyznačující se tím, že nelineární látka je vybrán ze skupiny, která se skládá z titanyl fosforečnanu draselného, LiNbO3, periodicky polovaného LiNbO3, tantaloniobičnanu draselného a KNbO3.
- 19. Laser podle nároku 15, vyznačující se tím, že nelineární látka má takové Fabry-Perot rezonance, že laser pracuje na jediné frekvenci.
- 20. Laser podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že dále zahrnuje vnitrodutinový ladicí prvek vybraný ze skupiny, která se skládá z etalonu, dvoj lomného prvku, hranolu a mřížky.
- 21. Laser podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že druhý objem (46)je upraven pro vyzáření, v podstatě veškeré absorbované budicí energie z prvního objemu (44) vynucenou emisí do základního vidu.
- 22. Laser podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že je upraven pro šíření vynucené optické emise z prvního objemu (44) ve směru příčném ke směru základního vidu a optickému buzení aktivního prostředí (22) v prstencovém druhém objemu (46), který obklopuje opticky čerpaný první objem (44) za účelem vyvolání populační inverze ve druhém objemu (46) aktivního prostředí (22).
- 23. Laser, vyznačující se tím, že je vytvořen jako rovinné seskupení alespoň ze dvou laserů se zlepšenou účinností se svislou rezonanční dutinou (60) a povrchovým emisemi s možnými odlišnými frekvencemi.
- 24. Způsob výroby laseru se zlepšenou účinností, vyznačujíc se tím, že zahrnuje kroky: první zrcadlo (26) a druhé zrcadlo (30) se umístí na opačné konce rezonanční dutiny (60), čímž se definuje základní vid záření laseru;dovnitř rezonanční dutiny (60) u prvního zrcadla (26) se umístí aktivní prostředí (22),
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US4118597P | 1997-03-21 | 1997-03-21 | |
US08/888,533 US6243407B1 (en) | 1997-03-21 | 1997-07-07 | High power laser devices |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ9903245A3 true CZ9903245A3 (cs) | 2002-06-12 |
CZ290895B6 CZ290895B6 (cs) | 2002-11-13 |
Family
ID=26717895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ19993245A CZ290895B6 (cs) | 1997-03-21 | 1998-03-19 | Laser se zlepąenou účinností a způsob jeho výroby |
Country Status (16)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US6243407B1 (cs) |
EP (1) | EP0968552B1 (cs) |
JP (2) | JP4050328B2 (cs) |
KR (1) | KR100375850B1 (cs) |
AT (1) | ATE409362T1 (cs) |
AU (1) | AU732161B2 (cs) |
BR (1) | BR9808393A (cs) |
CA (1) | CA2284225C (cs) |
CZ (1) | CZ290895B6 (cs) |
DE (1) | DE69840043D1 (cs) |
HU (1) | HUP0001761A3 (cs) |
IL (1) | IL131977A (cs) |
NZ (1) | NZ337874A (cs) |
PL (1) | PL335834A1 (cs) |
RU (1) | RU2190910C2 (cs) |
WO (1) | WO1998043329A1 (cs) |
Families Citing this family (106)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2950302B2 (ja) * | 1997-11-25 | 1999-09-20 | 日本電気株式会社 | 半導体レーザ |
US6813291B2 (en) * | 1998-06-26 | 2004-11-02 | Coretek Inc | Tunable fabry-perot filter and tunable vertical cavity surface emitting laser |
US6542527B1 (en) | 1998-08-27 | 2003-04-01 | Regents Of The University Of Minnesota | Vertical cavity surface emitting laser |
US6285702B1 (en) | 1999-03-05 | 2001-09-04 | Coherent, Inc. | High-power external-cavity optically-pumped semiconductor laser |
US5991318A (en) † | 1998-10-26 | 1999-11-23 | Coherent, Inc. | Intracavity frequency-converted optically-pumped semiconductor laser |
DE69935237T2 (de) | 1998-10-26 | 2007-11-08 | Coherent, Inc., Santa Clara | Optisch gepumpte hochleistungshalbleiterlaser mit externem resonator |
US6574255B1 (en) | 1999-03-05 | 2003-06-03 | Coherent, Inc. | High-power external-cavity optically-pumped semiconductor lasers |
US6298076B1 (en) | 1999-03-05 | 2001-10-02 | Coherent, Inc. | High-power external-cavity optically-pumped semiconductor lasers |
US7249328B1 (en) * | 1999-05-21 | 2007-07-24 | E-Numerate Solutions, Inc. | Tree view for reusable data markup language |
WO2000072410A1 (en) * | 1999-05-26 | 2000-11-30 | Ii-Vi Incorporated | Improved optical contacting method and apparatus |
US6370168B1 (en) | 1999-10-20 | 2002-04-09 | Coherent, Inc. | Intracavity frequency-converted optically-pumped semiconductor laser |
US6522673B1 (en) * | 1999-12-22 | 2003-02-18 | New Focus, Inc. | Method and apparatus for optical transmission |
US7043134B2 (en) | 1999-12-23 | 2006-05-09 | Spectalis Corp. | Thermo-optic plasmon-polariton devices |
US6735234B1 (en) * | 2000-02-11 | 2004-05-11 | Giga Tera Ag | Passively mode-locked optically pumped semiconductor external-cavity surface-emitting laser |
US6778582B1 (en) | 2000-03-06 | 2004-08-17 | Novalux, Inc. | Coupled cavity high power semiconductor laser |
US6647048B2 (en) * | 2000-04-28 | 2003-11-11 | Photodigm, Inc. | Grating-outcoupled surface-emitting lasers using quantum wells with thickness and composition variation |
US6760359B2 (en) * | 2000-04-28 | 2004-07-06 | Photodigm, Inc. | Grating-outcoupled surface-emitting lasers with flared gain regions |
US6515305B2 (en) * | 2000-09-18 | 2003-02-04 | Regents Of The University Of Minnesota | Vertical cavity surface emitting laser with single mode confinement |
US6972400B2 (en) * | 2000-11-02 | 2005-12-06 | Raytheon Company | Multi-mode vibration sensor laser |
US6853658B1 (en) | 2000-12-14 | 2005-02-08 | Finisar Corporation | Optical logical circuits based on lasing semiconductor optical amplifiers |
US6714575B2 (en) * | 2001-03-05 | 2004-03-30 | Photodigm, Inc. | Optical modulator system |
US6909536B1 (en) * | 2001-03-09 | 2005-06-21 | Finisar Corporation | Optical receiver including a linear semiconductor optical amplifier |
FR2824188B1 (fr) * | 2001-04-25 | 2003-12-12 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif optique comportant une pluralite de cavites resonantes de longueurs differentes associees a differentes longueurs d'ondes |
US6507593B1 (en) | 2001-09-24 | 2003-01-14 | Coherent, Inc. | Step-tunable external-cavity surface-emitting semiconductor laser |
US6714581B2 (en) * | 2001-10-01 | 2004-03-30 | Christopher J. Corcoran | Compact phase locked laser array and related techniques |
US7539232B1 (en) | 2001-10-01 | 2009-05-26 | Corcoran Christopher J | Compact phase locked laser array and related techniques |
US6765725B1 (en) | 2001-10-11 | 2004-07-20 | Boston Laser, Inc. | Fiber pigtailed high power laser diode module with high brightness |
US20030071269A1 (en) * | 2001-10-15 | 2003-04-17 | Tseng Ampere A. | Apparatus and method for laser selective bonding technique for making sealed or enclosed microchannel structures |
KR100404043B1 (ko) * | 2001-10-19 | 2003-11-03 | 주식회사 비첼 | 수직으로 집적화된 고출력 면발광 반도체 레이저 장치 및그 제조 방법 |
US6628695B1 (en) * | 2002-03-07 | 2003-09-30 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Monolithically integrated mode-locked vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) |
US6768757B2 (en) * | 2002-03-29 | 2004-07-27 | Nortel Networks, Ltd. | Cavity mirror for optically-pumped vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) |
US7197059B2 (en) * | 2002-05-08 | 2007-03-27 | Melles Griot, Inc. | Short wavelength diode-pumped solid-state laser |
EP1540786B1 (de) * | 2002-09-02 | 2007-01-10 | Hentze-Lissotschenko Patentverwaltungs GmbH & Co. KG | Halbleiterlaservorrichtung |
US20040076204A1 (en) | 2002-10-16 | 2004-04-22 | Kruschwitz Brian E. | External cavity organic laser |
US20040202223A1 (en) * | 2003-04-08 | 2004-10-14 | Eric Crosson | External cavity laser having improved single mode operation |
CA2453760A1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-06-20 | Spectalis Corp. | External-cavity lasers |
DE10339980B4 (de) | 2003-08-29 | 2011-01-05 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterlaser mit reduzierter Verlustwärme |
US20070166852A1 (en) * | 2003-09-22 | 2007-07-19 | Snake Creek Lasers Llc | Diode-pumped microlasers including resonator microchips and methods for producing the same |
US20050063441A1 (en) * | 2003-09-22 | 2005-03-24 | Brown David C. | High density methods for producing diode-pumped micro lasers |
US20070121689A1 (en) * | 2003-09-22 | 2007-05-31 | Snake Creek Lasers Llc | Methods for Producing Diode-Pumped Micro Lasers |
KR101118351B1 (ko) * | 2003-12-22 | 2012-03-13 | 파나소닉 주식회사 | 면발광 레이저 및 레이저 투사 장치 |
EP1560306B1 (de) * | 2004-01-30 | 2014-11-19 | OSRAM Opto Semiconductors GmbH | Oberflächenemittierender Halbleiterlaser mit einem Interferenzfilter |
DE102004040077A1 (de) * | 2004-05-28 | 2005-12-22 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Oberflächenemittierendes Halbleiterlaserbauelement mit einer vertikalen Emissionsrichtung |
EP1608049B1 (en) * | 2004-06-19 | 2007-08-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | External cavity plural wavelength laser system |
KR101015499B1 (ko) * | 2004-06-19 | 2011-02-16 | 삼성전자주식회사 | 복수의 파장을 발생시키는 반도체 레이저 소자 및 상기반도체 레이저 소자용 레이저 펌핑부 |
DE102004052686A1 (de) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterbauelement mit einem gekrümmten Spiegel und Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements mit einem gekrümmten Halbleiterkörper |
US20060083276A1 (en) * | 2004-09-28 | 2006-04-20 | Snake Creek Lasers, Llc. | Cryogenically cooled solid state lasers |
KR101015500B1 (ko) * | 2004-10-11 | 2011-02-24 | 삼성전자주식회사 | 터널 접합을 구비한 고출력 레이저 소자 및 상기 레이저소자용 레이저 펌핑부 |
KR100982421B1 (ko) * | 2004-10-14 | 2010-09-15 | 삼성전자주식회사 | 깔대기 형태의 전류주입영역을 구비하는 면발광 고출력레이저 소자 |
JP4855038B2 (ja) * | 2004-10-14 | 2012-01-18 | 三星電子株式会社 | ファンネル構造のvecsel |
US7355657B2 (en) * | 2004-12-14 | 2008-04-08 | Coherent, Inc. | Laser illuminated projection displays |
US7244028B2 (en) | 2004-12-14 | 2007-07-17 | Coherent, Inc. | Laser illuminated projection displays |
KR100982423B1 (ko) * | 2004-12-28 | 2010-09-15 | 삼성전자주식회사 | 이중채널 전류주입구조를 구비하는 면발광 레이저 소자 |
JP2008530809A (ja) * | 2005-02-17 | 2008-08-07 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | オールソリッドステートuvレーザシステム |
KR20080003386A (ko) | 2005-03-30 | 2008-01-07 | 노바룩스 인코포레이티드 | 주파수 안정화된 수직 연장 공동 표면 발광 레이저 |
WO2006105258A2 (en) | 2005-03-30 | 2006-10-05 | Novalux, Inc. | Manufacturable vertical extended cavity surface emitting laser arrays |
KR100718128B1 (ko) * | 2005-06-02 | 2007-05-14 | 삼성전자주식회사 | 단일한 히트싱크 위에 펌프 레이저와 함께 결합된 면발광레이저 |
US20070147458A1 (en) * | 2005-06-10 | 2007-06-28 | Novalux, Inc. | Cavity and packaging designs for arrays of vertical cavity surface emitting lasers with or without extended cavities |
JP4285447B2 (ja) * | 2005-06-20 | 2009-06-24 | セイコーエプソン株式会社 | レーザ光源装置、表示装置およびプロジェクタ |
KR100738527B1 (ko) * | 2005-07-13 | 2007-07-11 | 삼성전자주식회사 | 광펌핑 반도체 레이저 |
WO2007029538A1 (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Kyoto University | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ光源 |
DE102006010727B4 (de) | 2005-12-05 | 2019-10-24 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Oberflächenemittierendes Halbleiterbauelement mit einem Tunnelübergang |
DE102006010728A1 (de) * | 2005-12-05 | 2007-06-06 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterbauelement und Laservorrichtung |
US7411735B2 (en) * | 2005-12-06 | 2008-08-12 | 3M Innovative Property Company | Illumination system incorporating collimated light source |
JP2007258260A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Kyoto Univ | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ |
DE102006024220A1 (de) * | 2006-04-13 | 2007-10-18 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Halbleiterbauelement |
US7801197B2 (en) * | 2006-06-16 | 2010-09-21 | Epicrystals Oy | High power laser device |
US7421001B2 (en) * | 2006-06-16 | 2008-09-02 | Pbc Lasers Gmbh | External cavity optoelectronic device |
JP5374772B2 (ja) * | 2006-06-16 | 2013-12-25 | ピービーシー レーザーズ ゲーエムベーハー | 光電子デバイスおよびその製造方法 |
US8031397B1 (en) | 2006-07-03 | 2011-10-04 | Terahertz Technologies, Llc | Three-level magnon laser at room temperatures |
US7986454B1 (en) | 2006-07-03 | 2011-07-26 | Terahertz Technologies Llc | Tunable terahertz generator using a magnon gain medium with an antenna |
US7706056B2 (en) | 2006-07-03 | 2010-04-27 | Terahertz Technologies Llc | Modulation of terahertz radiation |
US7471449B2 (en) * | 2006-07-03 | 2008-12-30 | Terahertz Technologies Llc | Method and apparatus for generating Terahertz radiation with magnon gain medium and magnon mirror |
EP2046430B1 (en) | 2006-07-28 | 2016-04-20 | ResMed Ltd. | Delivery of respiratory therapy |
TWI338983B (en) * | 2007-07-20 | 2011-03-11 | Young Optics Inc | Laser light source module |
US20090080063A1 (en) * | 2007-09-21 | 2009-03-26 | Hc Photonics Corp. | Array waveguide and light source using the same |
JP5233235B2 (ja) * | 2007-10-10 | 2013-07-10 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体発光素子の制御 |
US20090141749A1 (en) * | 2007-12-03 | 2009-06-04 | Young Optics Inc. | Laser module |
US7630125B2 (en) * | 2007-12-11 | 2009-12-08 | Young Optics Inc. | Laser module |
US7801195B2 (en) * | 2008-02-14 | 2010-09-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Electrically-pumped semiconductor zigzag extended cavity surface emitting lasers and superluminescent LEDs |
JP2009212422A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Seiko Epson Corp | 半導体発光素子の制御 |
JP2010219307A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-30 | Seiko Epson Corp | 光源装置、プロジェクター |
US9740019B2 (en) * | 2010-02-02 | 2017-08-22 | Apple Inc. | Integrated structured-light projector |
US8427740B1 (en) | 2010-03-10 | 2013-04-23 | Terahertz Technologies Llc | Modulation of terahertz radiation at room temperatures |
US8194512B2 (en) | 2010-11-08 | 2012-06-05 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Head structure for thermally-assisted recording (TAR) disk drive |
US8107326B1 (en) | 2010-11-15 | 2012-01-31 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Slider with integrated thermally-assisted recording (TAR) head and integrated long laser diode |
US8184507B1 (en) | 2010-12-15 | 2012-05-22 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Slider with integrated thermally-assisted recording (TAR) head and long laser diode with optical body for directing laser radiation |
US8139448B1 (en) | 2010-12-15 | 2012-03-20 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Slider with integrated thermally-assisted recording (TAR) head and vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) with angled external cavity |
US11406448B2 (en) | 2011-02-03 | 2022-08-09 | Channel Investments, Llc | Devices and methods for radiation-based dermatological treatments |
US8685008B2 (en) | 2011-02-03 | 2014-04-01 | Tria Beauty, Inc. | Devices and methods for radiation-based dermatological treatments |
KR102005918B1 (ko) * | 2011-02-03 | 2019-07-31 | 트리아 뷰티, 인코포레이티드 | 방사선-계 피부치료 장치 |
US8679102B2 (en) | 2011-02-03 | 2014-03-25 | Tria Beauty, Inc. | Devices and methods for radiation-based dermatological treatments |
US9308390B2 (en) | 2011-02-03 | 2016-04-12 | Tria Beauty, Inc. | Devices and methods for radiation-based dermatological treatments |
US9789332B2 (en) | 2011-02-03 | 2017-10-17 | Tria Beauty, Inc. | Devices and methods for radiation-based dermatological treatments |
US8774238B2 (en) | 2011-06-30 | 2014-07-08 | Coherent, Inc. | Mode-locked optically pumped semiconductor laser |
US10054430B2 (en) | 2011-08-09 | 2018-08-21 | Apple Inc. | Overlapping pattern projector |
US8749796B2 (en) | 2011-08-09 | 2014-06-10 | Primesense Ltd. | Projectors of structured light |
FR2986916A1 (fr) * | 2012-02-09 | 2013-08-16 | Eolite Systems | Systeme amplificateur optique et laser a impulsion limites en energie par impulsion. |
WO2014203110A1 (en) * | 2013-06-19 | 2014-12-24 | Primesense Ltd. | Integrated structured-light projector |
GB2526063B (en) * | 2014-04-28 | 2016-10-26 | Solus Tech Ltd | Optical amplifier |
RU2696335C2 (ru) * | 2014-12-19 | 2019-08-01 | Конинклейке Филипс Н.В. | Модуль лазерного датчика |
US10153614B1 (en) | 2017-08-31 | 2018-12-11 | Apple Inc. | Creating arbitrary patterns on a 2-D uniform grid VCSEL array |
RU199498U1 (ru) * | 2019-12-24 | 2020-09-03 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО) | Гетероструктура длинноволнового вертикально-излучающего лазера |
JP7384067B2 (ja) * | 2020-02-19 | 2023-11-21 | ウシオ電機株式会社 | 半導体レーザ装置 |
US12066679B2 (en) | 2020-02-28 | 2024-08-20 | Massachusetts Institute Of Technology | High power light absorbers having anti-reflection coating |
DE102020115133A1 (de) | 2020-06-08 | 2021-12-09 | Laser Zentrum Hannover E.V. | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines Laserpulses |
Family Cites Families (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4479224A (en) | 1981-10-26 | 1984-10-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Fiber-coupled external cavity semiconductor laser |
US4499569A (en) * | 1982-09-07 | 1985-02-12 | Discovision Associates | Writing beam focus monitor |
JPS61239678A (ja) * | 1985-04-16 | 1986-10-24 | Mitsubishi Electric Corp | 光電変換装置 |
US4881236A (en) | 1988-04-22 | 1989-11-14 | University Of New Mexico | Wavelength-resonant surface-emitting semiconductor laser |
US4991179A (en) | 1989-04-26 | 1991-02-05 | At&T Bell Laboratories | Electrically pumped vertical cavity laser |
US5091915A (en) * | 1989-12-25 | 1992-02-25 | Mitsubishi Denki K.K. | Semiconductor laser excited solid laser device |
US5325386A (en) | 1992-04-21 | 1994-06-28 | Bandgap Technology Corporation | Vertical-cavity surface emitting laser assay display system |
US5337327A (en) * | 1993-02-22 | 1994-08-09 | Motorola, Inc. | VCSEL with lateral index guide |
US5301201A (en) | 1993-03-01 | 1994-04-05 | At&T Bell Laboratories | Article comprising a tunable semiconductor laser |
EP0614255B1 (en) * | 1993-03-04 | 1997-09-10 | AT&T Corp. | Article comprising a focusing surface emitting semiconductor laser |
JPH06350191A (ja) * | 1993-06-08 | 1994-12-22 | Nec Corp | 面発光素子 |
SE501722C2 (sv) | 1993-09-10 | 1995-05-02 | Ellemtel Utvecklings Ab | Ytemitterande laseranordning med vertikal kavitet |
US5388120A (en) | 1993-09-21 | 1995-02-07 | Motorola, Inc. | VCSEL with unstable resonator |
US5420880A (en) | 1993-10-12 | 1995-05-30 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Low threshold vertical cavity surface emitting laser |
US5461637A (en) * | 1994-03-16 | 1995-10-24 | Micracor, Inc. | High brightness, vertical cavity semiconductor lasers |
US5412680A (en) | 1994-03-18 | 1995-05-02 | Photonics Research Incorporated | Linear polarization of semiconductor laser |
US5513203A (en) | 1995-04-05 | 1996-04-30 | At&T Corp. | Surface emitting laser having improved pumping efficiency |
US5513204A (en) | 1995-04-12 | 1996-04-30 | Optical Concepts, Inc. | Long wavelength, vertical cavity surface emitting laser with vertically integrated optical pump |
US5594751A (en) * | 1995-06-26 | 1997-01-14 | Optical Concepts, Inc. | Current-apertured vertical cavity laser |
GB2304993B (en) | 1995-08-23 | 1997-08-06 | Toshiba Cambridge Res Center | Semiconductor device |
TW322649B (cs) | 1995-10-30 | 1997-12-11 | Motorola Inc | |
US5724376A (en) * | 1995-11-30 | 1998-03-03 | Hewlett-Packard Company | Transparent substrate vertical cavity surface emitting lasers fabricated by semiconductor wafer bonding |
GB2311166A (en) | 1996-03-13 | 1997-09-17 | Sharp Kk | An optoelectronic semiconductor device |
US5706306A (en) | 1996-03-15 | 1998-01-06 | Motorola | VCSEL with distributed Bragg reflectors for visible light |
US5838715A (en) * | 1996-06-20 | 1998-11-17 | Hewlett-Packard Company | High intensity single-mode VCSELs |
US5724375A (en) | 1996-07-17 | 1998-03-03 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Vertical cavity surface emitting laser with enhanced second harmonic generation and method of making same |
US5905750A (en) * | 1996-10-15 | 1999-05-18 | Motorola, Inc. | Semiconductor laser package and method of fabrication |
US5943357A (en) * | 1997-08-18 | 1999-08-24 | Motorola, Inc. | Long wavelength vertical cavity surface emitting laser with photodetector for automatic power control and method of fabrication |
US6246708B1 (en) * | 1997-08-27 | 2001-06-12 | Xerox Corporation | Semiconductor laser with associated electronic components integrally formed therewith |
US6438149B1 (en) * | 1998-06-26 | 2002-08-20 | Coretek, Inc. | Microelectromechanically tunable, confocal, vertical cavity surface emitting laser and fabry-perot filter |
-
1997
- 1997-07-07 US US08/888,533 patent/US6243407B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-03-19 NZ NZ337874A patent/NZ337874A/xx unknown
- 1998-03-19 PL PL98335834A patent/PL335834A1/xx unknown
- 1998-03-19 AT AT98915143T patent/ATE409362T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-03-19 DE DE69840043T patent/DE69840043D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-19 RU RU99122684/28A patent/RU2190910C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1998-03-19 CZ CZ19993245A patent/CZ290895B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1998-03-19 EP EP98915143A patent/EP0968552B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-19 JP JP54581898A patent/JP4050328B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-19 HU HU0001761A patent/HUP0001761A3/hu unknown
- 1998-03-19 AU AU69396/98A patent/AU732161B2/en not_active Ceased
- 1998-03-19 WO PCT/US1998/005472 patent/WO1998043329A1/en active IP Right Grant
- 1998-03-19 BR BR9808393-7A patent/BR9808393A/pt not_active Application Discontinuation
- 1998-03-19 KR KR10-1999-7008673A patent/KR100375850B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-03-19 CA CA002284225A patent/CA2284225C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-19 IL IL13197798A patent/IL131977A/xx not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-09-30 US US09/409,603 patent/US6404797B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-30 US US09/409,825 patent/US6614827B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2006
- 2006-10-11 JP JP2006278028A patent/JP2007081415A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ290895B6 (cs) | 2002-11-13 |
BR9808393A (pt) | 2000-05-23 |
IL131977A0 (en) | 2001-03-19 |
WO1998043329A1 (en) | 1998-10-01 |
CA2284225C (en) | 2002-12-24 |
IL131977A (en) | 2003-02-12 |
HUP0001761A3 (en) | 2003-01-28 |
US6404797B1 (en) | 2002-06-11 |
EP0968552A1 (en) | 2000-01-05 |
EP0968552B1 (en) | 2008-09-24 |
KR20010005608A (ko) | 2001-01-15 |
JP4050328B2 (ja) | 2008-02-20 |
US6614827B1 (en) | 2003-09-02 |
DE69840043D1 (de) | 2008-11-06 |
AU732161B2 (en) | 2001-04-12 |
ATE409362T1 (de) | 2008-10-15 |
PL335834A1 (en) | 2000-05-22 |
JP2001502119A (ja) | 2001-02-13 |
US6243407B1 (en) | 2001-06-05 |
CA2284225A1 (en) | 1998-10-01 |
JP2007081415A (ja) | 2007-03-29 |
RU2190910C2 (ru) | 2002-10-10 |
NZ337874A (en) | 2000-03-27 |
HUP0001761A2 (hu) | 2001-04-28 |
KR100375850B1 (ko) | 2003-03-10 |
AU6939698A (en) | 1998-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CZ9903245A3 (cs) | Laser se zlepąenou účinností a způsob jeho výroby | |
US6327291B1 (en) | Fiber stub end-pumped laser | |
US6192062B1 (en) | Beam combining of diode laser array elements for high brightness and power | |
US6590911B1 (en) | Passively modelocked harmonic-generating laser | |
EP0742966B1 (en) | Diode pumped, multi axial mode, intracavity frequency doubled laser | |
US5317447A (en) | High-power, compact, diode-pumped, tunable laser | |
US6208679B1 (en) | High-power multi-wavelength external cavity laser | |
US6650665B2 (en) | High-power blue and green light laser generation from high-powered diode lasers | |
JPH0242778A (ja) | レーザ共振装置 | |
US6097540A (en) | Frequency conversion combiner system for diode lasers | |
US6873633B2 (en) | Solid-state laser | |
US5999554A (en) | Fiber stub end-pumped laser | |
EP0957546A2 (en) | solid-state laser device and solid-state laser amplifier provided therewith | |
US5943358A (en) | Non-confocal unstable laser resonator and outcoupler | |
US7142568B2 (en) | High-power blue and green light laser generation from high-powered diode lasers | |
Salvi et al. | Coherent diode laser arrays | |
MXPA99008663A (en) | High power laser devices | |
JPH02130882A (ja) | 固体レーザ装置 | |
JPH065962A (ja) | レーザ光発生装置 | |
CN110165535A (zh) | 一种侧面泵浦的光参量振荡器 | |
WO2002084825A1 (en) | High-power, high beam quality slab waveguide laser | |
JP2000208854A (ja) | 固体レ―ザ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20090319 |