DE10013265A1 - Laserbarren - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Festkörperlaser, insbesondere auf das Pumpen von Hochleistungsfestkörperlasern und die direkte Materialbearbeitung mittels Laserdiodenarrays für den Dauerbetrieb, sogenannten Laserbarren (1), die eine Gruppe von aktiven Laseremittern in Form von Laserstreifen (2a, 2c, 2e...) (2a, 2d, 2g...) umfassen, welche im Abstand nebeneinander angeordnet und parallel geschaltet sind, so dass sie gemeinsam mit Strom beaufschlagt werden. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, mindestens eine weitere Gruppe von Lasersteifen (2b, 2d, 2f...) (2b, 2e, 2h...; 2c, 2f, 2i...) einzeln in den Zwischenräumen zwischen den aktiven Laserstreifen (2a, 2c, 2e...) (2a, 2d, 2g...) anzuordnen. Diese Laserstreifen (2b, 2d, 2f...) (2b, 2e, 2h...; 2c, 2f, 2i...) können inaktiv bleiben und bei einem Defekt oder Ausfall einer aktiven Laserdiode an deren Stelle einzeln zugeschaltet werden oder gemeinsam sämtliche bis dahin aktiven Lasersteifen (2a, 2c, 2e...) (2a, 2d, 2g...) ersetzen, um die Ausbeute an Laserbarren (1) zu vergrößern oder deren Lebensdauer zu verlängern. Alternativ kann der weiteren Gruppe von Laserstreifen (2b, 2d, 2f...) (2b, 2e, 2h...; 2c, 2f, 2i) jedoch auch im Wechsel mit der Gruppe von aktiven Laserstreifen (2a, 2c, 2e...) (2a, 2d, 2g...) impulsweise Strom zugeführt werden, um die mittlere Laserleistung des Laserbarrens (1) zu steigern.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Festkörperlasern, insbesondere auf
das Pumpen von Hochleistungsfestkörperlasern und die direkte Materiabear
beitung mittels Laserdiodenarrays, die eine Mehrzahl von streifenförmigen Laser
emittern in Form von Laserdioden (Laserstreifen) umfassen, welche nebenein
ander angeordnet sind. Diese Laserdiodenarrays werden häufig als Laserbarren
bzw. im englischen als laser bar bezeichnet.
Laserbarren können aus einzelnen getrennten Laserdioden zusammengesetzt
oder monolithisch aus einem durchgehenden Streifen Halbleitermaterial, z. B.
GaAs gefertigt werden, der bei der Fertigung in einzelne integrierte Laserdioden
unterteilt wird. Sämtliche Laserdioden eines Laserbarrens werden gemeinsam mit
Strom beaufschlagt, so dass sie ihre Laserstrahlung gemeinsam abgeben. Neben
der Laserstrahlung werden jedoch nicht unerhebliche Wärmemengen erzeugt,
deren Abfuhr umso mehr Probleme bereitet, je enger die Laserdioden nebenein
ander angeordnet sind. Wenn die Laserdioden einen geringen Abstand aufweisen,
ist es erforderlich, im Pulsbetrieb zu arbeiten, d. h. den Laserdioden immer nur
kurzzeitig Strom zuzuführen. Für Festkörperlaser, die im Dauerbetrieb arbeiten
und ununterbrochen Laserstrahlung emittieren sollen, ist ein ausreichend großer
Abstand zwischen benachbarten Laserdioden des Laserbarrens erforderlich, der
bei einer Breite der Laserdioden von 50 µm etwa 100 µm beträgt, so dass der Nut
zungsfaktor der Laserdiodenarrays aus thermischen Gründen nur bei etwa 30%
liegt. Auch dieser Nutzungsfaktor ist nur möglich, wenn für eine ausreichende
Kühlung der Laserdioden gesorgt wird, gewöhnlich durch Montage des Laser
barrens auf einem Kühlkörper.
Die Lebensdauer eines diodengepumpten Festkörperlasers ist vor allem durch die
Lebensdauer der einzelnen Laserdioden des Laserbarrens begrenzt, da ein Aus
tausch einer ausgefallenen Laserdiode bei monolithisch gefertigten Laserbarren
nicht möglich und bei Laserbarren aus zusammengesetzten Laserdioden nur sehr
aufwendig durchzuführen ist. Da die Pumplaserdioden jedoch die Kosten des
Festkörperlasers maßgeblich beeinflussen, ist eine lange Lebensdauer von großer
Bedeutung.
Wegen der hohen Kosten der Laserbarren ist weiter auch bei ihrer Fertigung eine
möglichst hohe Ausbeute erstrebenswert. Das heißt, die Anzahl der gefertigten
Laserbarren, die wegen einer oder mehrerer defekter Laserdioden nicht verwend
bar sind, sollte so gering wie möglich sein.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, mit verhältnismäßig einfachen Maß
nahmen eine Verlängerung der Lebensdauer von Laserbarren, die Vergrößerung
der Ausbeute an verwendbaren Laserbarren bei deren Herstellung und/oder die
Erhöhung der mittleren Laserleistung von Laserbarren zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen
Patentansprüche 1, 2, 8 und 10 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die bei Laserbarren für den Dauer
betrieb aus thermischen Gründen erforderlichen, die Breite der Laserdioden
übersteigenden Abstände zwischen benachbarten aktiven Laserdioden auszu
nutzen, um in den Zwischenräumen zwischen diesen gemeinsam mit Strom be
aufschlagten aktiven Laserdioden jeweils eine oder mehrere weitere inaktive
Laserdioden vorzusehen. Diese Laserdioden können entweder inaktiv bleiben und
an Stelle einer oder mehrerer während der Betriebszeit ausgefallener oder bereits
bei der Herstellung als defekt befundener Laserdioden einzeln oder gruppenweise
aktiviert werden, um die ausgefallene(n) oder defekte(n) Laserdioden bzw.
sämtliche aktiven Laserdioden zu ersetzen und dadurch die Lebensdauer des
Laserbarrens zu verlängern bzw. bei der Herstellung die Ausbeute zu steigen.
Alternativ können diese Laserdioden jedoch auch gruppenweise im Wechsel mit
den aktiven Laserdioden gemeinsam mit Strom beaufschlagt werden, um ohne
eine Unterbrechung der Laseremission des Laserbarrens eine zeitweise Ab
kühlung der Laserdioden und dadurch ohne zusätzliche Maßnahmen für die
Kühlung eine Erhöhung der mittleren Laserleistung des Laserbarrens zu
erreichen.
Grundsätzlich ist es möglich, jede Laserdiode der weiteren Gruppe oder Gruppen
mit einem eigenen Anschluss zu versehen, so dass sie bei einem Defekt oder
Ausfall einer benachbarten aktiven Laserdiode einzeln aktiviert, d. h. zugeschaltet
werden kann, um die defekte oder ausgefallene Laserdiode zu ersetzen. Da diese
aktivierte Laserdiode allerdings unterschiedliche Abstände zu den benachbarten
aktiven Laserdioden der ersten Gruppe aufweist, von denen einer kleiner ist als
der zur Wärmeabfuhr benötigte Abstand, muss gleichzeitig der Arbeitspunkt der
aktivierten Laserdiode und/oder derjenige der näher benachbarten Laserdiode
durch Veränderung des Arbeitsstroms verändert werden, um den veränderten
Abständen Rechnung zu tragen. Dadurch kommt es zwar zu einem gewissen
Abfall der mittleren Laserleistung; dieser fällt jedoch erheblich geringer aus als bei
einem Defekt oder Ausfall einer ganzen Laserdiode.
Jedoch kann ein Abfall der mittleren Laserleistung ganz verhindert werden, wenn
gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung in jedem der Zwischen
räume zwischen zwei aktiven Laserdioden sowie vorzugsweise auch an einem
Ende der Reihe von aktiven Laserdioden jeweils eine inaktive Laserdiode vorge
sehen wird, so dass deren Anzahl der Anzahl der aktiven Laserdioden entspricht,
und bei einem Ausfall oder Defekt von einer oder mehreren aktiven Laserdioden
die aktiven Laserdioden sämtlich außer Betrieb genommen werden und an ihrer
Stelle sämtliche inaktiven Laserdioden aktiviert, d. h. mit Strom beaufschlagt
werden.
Das gleiche gilt für den Fall, dass in jedem der Zwischenräume zwischen zwei
aktiven Laserdioden sowie ggf. an einem Ende der Reihe von aktiven Laserdioden
jeweils zwei inaktive Laserdioden vorgesehen werden, so dass deren Anzahl etwa
doppelt so groß wie die Anzahl der aktiven Laserdioden ist, und bei einem Ausfall
oder Defekt von einer oder mehreren aktiven Laserdioden die aktiven Laserdioden
sämtlich außer Betrieb genommen werden und an ihrer Stelle jeweils eine der
beiden inaktiven Laserdioden in den Zwischenräumen bzw. am Ende der Reihe
aktiviert wird.
In beiden Fällen ist es zudem möglich, den zwei bzw. mehreren Gruppen von
Laserdioden abwechselnd Strom zuzuführen, indem immer nur an eine Gruppe
von Laserdioden kurzzeitig eine Spannung angelegt wird, während die andere(n)
Gruppen(n) solange spannungs- und stromlos bleiben. Durch die Abkühlung der
stromlosen Laserdioden kann die Temperatur des Laserbarrens niedriger gehalten
werden, was ebenfalls zu einer Verlängerung der Lebensdauer beiträgt und zu
dem Verschiebungen der Wellenlängen des abgegebenen Laserlichts verhindert.
Die Dauer der Impulse ist so gewählt, dass immer eine Gruppe von Laserdioden
Laserstrahlung emittiert.
Die stärkere Abkühlung der Laserdioden beim Wechsel- oder Impulsbetrieb der
verschiedenen Gruppen kann auch zur Erhöhung der mittleren Laserleistung des
Laserbarrens ausgenutzt werden, wenn die Einschaltdauer der Gruppen von
Laserdioden so gewählt wird, dass die entstehende Wärme in den Pausen
zwischen zwei Impulsen weitestgehend abgeführt wird. Die optimale Impulsdauer
wird am besten durch Versuche ermittelt, da sie von der Art des verwendeten
Kühlkörpers, sowie von der Breite und vom Abstand der Laserdioden abhängig ist.
Bei Ausfall von einer oder mehreren Laserdioden eines Laserbarrens mit zwei
oder drei im Wechselbetrieb arbeitenden miteinander verzahnten Gruppen von
Laserdioden kann der dadurch verursachte Leistungsabfall allerdings nicht wieder
ausgeglichen werden.
Um den schaltungstechnischen Aufwand bei der Herstellung des Festkörperlasers
so gering wie möglich zu halten, sind gemäß einer weiteren bevorzugten Ausge
staltung der Erfindung alle Laserdioden einer Gruppe durch Elektroden auf dem
Laserbarren in Parallelschaltung fest mit einem Anschluss verbunden, während
die Anschlüsse jeder Gruppe wiederum in Parallelschaltung mit einer Stromquelle
verbindbar sind, so dass eine Schaltung des Festkörperlasers mit einer Anzahl
von Schaltern auskommt, die derjenigen der Anzahl von Gruppen entspricht.
Alternativ kann jedoch auch vorgesehen werden, nur eine Gruppe von Laser
dioden parallel zu schalten, die im Dauerbetrieb kontinuierlich mit Strom beauf
schlagt werden soll, während die in den Zwischenräumen zwischen diesen Laser
dioden angeordneten Laserdioden einer weiteren Gruppe jeweils mit einem ge
trennten Anschluss auf dem Laserbarren verbunden sind, so dass sie bei einem
Ausfall oder Defekt von aktiven Laserdioden einzeln zugeschaltet werden können.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1: eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Laserbarrens und
Fig. 2: eine Teilansicht eines anderen erfindungsgemäßen Laserbarrens.
Der in Fig. 1 nur teilweise dargestellte Laserbarren (1) dient als Pumplaser für
einen im Dauerbetrieb arbeitenden Festkörperlaser und besteht im Wesentlichen
aus einer Mehrzahl von streifenförmigen Laserdioden oder Laserstreifen (2a, 2b,
2c, 2d, 2e, 2f . . .) mit einer Breite von etwa 100 µm, die in gleichen Abständen von
etwa 5 µm nebeneinander auf einem Substrat (3) angeordnet sind. Die Laser
streifen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f . . .) und die Zwischenräume (4) zwischen den Laser
streifen (2) sind monolithisch aus einem einzigen Halbleitereinkristall, wie bei
spielsweise Galliumarsenid (GaAs), hergestellt, wobei dieser Halbleitereinkristall
bei der Fertigung des Laserbarrens (1) in den Zwischenräumen (4) zwischen den
Laserstreifen unbearbeitet bleibt.
Die Laserstreifen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f . . .) sind in zwei Gruppen von Laserstreifen
(2a, 2c, 2e . . .; 2b, 2d, 2f . . .) unterteilt, die jeweils in Parallelschaltung durch ein
zelne Elektroden (5) mit einer von zwei elektrischen Stromzufuhrleitungen (6, 7)
und Masse (nicht dargestellt) verbunden sind. Bei einer Länge des Laserbarrens
(1) von etwa 11 mm beträgt die Gesamtzahl der Laserstreifen 104, wobei die
beiden Gruppen von Laserstreifen (2a, 2c, 2e . . .; 2b, 2d, 2f . . .) jeweils 52 Laser
streifen umfassen. Abgesehen von den jeweils äußersten Laserstreifen sind die
Laserstreifen (2a, 2c, 2e . . .; 2b, 2d, 2f . . .) der beiden Gruppen so angeordnet, dass
jeweils ein Laserstreifen (2a, 2c, 2e . . .) der einen Gruppe in der Mitte zwischen
zwei benachbarten Laserstreifen (2b, 2d, 2f . . .) der anderen Gruppe angeordnet ist
und umgekehrt, und dass die Abstände zwischen zwei Laserstreifen einer Gruppe
etwa 100 µm betragen, entsprechend dem Doppelten der Breite eines Laser
streifens.
Wenn der Laserbarren (1) im Dauerbetrieb arbeitet, wird nur einer der beiden
Gruppen von Laserstreifen, zum Beispiel den Laserstreifen (2a, 2c, 2e . . .) über die
zugehörige Stromzufuhrleitung (6) und die zugehörigen Elektroden (5) aus einer
Stromquelle (nicht dargestellt) Strom zugeführt, um eine übermäßige Erwärmung
des Laserbarrens (1) zu vermeiden. Diese Gruppe von Laserstreifen
(2a, 2c, 2e . . .) wird als aktive Gruppe bezeichnet.
Dabei können die Laserstreifen der anderen Gruppe (2b, 2d, 2f . . .) als redundante
Laserstreifen verwendet werden, indem sie zu Beginn der Betriebsdauer über
einen längeren Zeitraum hinweg völlig inaktiv bleiben, während die aktive Gruppe
(2a, 2c, 2e . . .) über diesen Zeitraum hinweg während der gewünschten Einschalt
dauer des Lasers kontinuierlich mit Strom beaufschlagt wird, so dass die Laser
streifen dieser Gruppe (2a, 2c, 2e . . .) im Dauerbetrieb Laserlicht emittieren. Erst
bei einem Ausfall von einer oder mehreren Laserstreifen der aktiven Gruppe (2a,
2c, 2e . . .) wird die Anschlussleitung (6) dieser Gruppe (2a, 2c, 2e . . .) von der
Stromquelle getrennt, während zeitgleich die Stromzufuhrleitung (7) der bis dahin
inaktiven Gruppe von Laserstreifen (2b, 2d, 2f . . .) mit der Stromquelle verbunden
wird, um die Laserstreifen (2b, 2d, 2f . . .) dieser Gruppe zu aktivieren.
Der Ausfall von einem oder mehreren Laserstreifen (2a, 2c, 2e . . .) kann z. B. durch
Messung des Widerstandes der Laserstreifen (2a, 2c, 2e . . .) im Betrieb ermittelt
werden.
Durch die Umschaltung auf die bis dahin inaktiven Laserstreifen (2b, 2d, 2f . . .) ist
es möglich, einen aufwendigen Austausch des auf einem Kühlkörper (nicht
dargestellt) montierten Laserbarrens (1) bis zum Ausfall von einem oder mehreren
weiteren Laserstreifen (2b, 2d, 2f . . .) aufzuschieben und dadurch die Lebensdauer
des Laserbarrens (1) etwa zu verdoppeln.
Die Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Laserstreifen der aktiven Gruppe kann
selbstverständlich auch unmittelbar nach der Herstellung erfolgen, wobei im Falle
eines Defekts von einem oder mehreren Laserstreifen einer Gruppe (2a, 2c, 2e . . .)
die Laserstreifen der anderen Gruppe (2b, 2d, 2f . . .) mit der Stromquelle ver
bunden werden können. Dadurch kann bei der Herstellung von Laserbarren (1) die
Ausbeute insofern vergrößert werden, als diese Laserbarren (1) als Laserbarren
mit einer herkömmlichen Lebensdauer zum Beispiel für Anwendungen mit ge
ringerer Einschaltdauer verwendet werden können.
Alternativ können jedoch die Laserstreifen beider Gruppen (2a, 2c, 2e . . . und 2b,
2d, 2f . . .) abwechselnd impulsweise mit Strom beaufschlagt werden, wobei die
Dauer der Impulse jeweils der Zeit zwischen zwei Impulsen entspricht, so dass der
Pumplaser im Dauerbetrieb arbeitet und kontinuierlich Laserlicht emittiert. Die
Dauer jedes Impulses ist zudem so gewählt, dass eine Erwärmung der Laser
streifen über einen vorgegebenen Temperaturwert hinaus verhindert wird. Im
Vergleich zu einem herkömmlichen Laserbarren für den Dauerbetrieb, bei dem
sämtliche Laserstreifen gemeinsam kontinuierlich mit Strom beaufschlagt werden,
kann durch die Abkühlung der Laserstreifen zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Impulsen der Arbeitspunkt der Laserstreifen nach oben verschoben werden, so
dass die mittlere Laserleistung gesteigert werden kann.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Laserbarren (1) sind benachbarte Laserstreifen
(2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i . . .) jeweils unmittelbar nebeneinander angeordnet
und in drei Gruppen von miteinander verzahnten Laserstreifen (2a, 2d, 2g . . .; 2b,
2e, 2h . . .; 2c, 2f, 2i . . .) unterteilt, deren Gesamtzahl bei entsprechender Breite der
Laserstreifen (2) 103 beträgt. Die erste Gruppe (2a, 2d, 2g . . .) umfasst 35 Laser
streifen, einschließlich der beiden äußersten Laserstreifen, während die zweite
und dritte Gruppe (2b, 2e, 2h . . .; 2c, 2f, 2i . . .) jeweils 34 Laserstreifen umfassen,
die paarweise in den Zwischenräumen zwischen den Laserstreifen der ersten
Gruppe (2a, 2d, 2g . . .) angeordnet sind.
Bei diesem Laserbarren (1) sind drei Stromzufuhrleitungen (6, 7, 8) vorgesehen,
jeweils eine für jede Gruppe von Laserstreifen (2a, 2d, 2g . . .; 2b, 2e, 2h . . .; 2c, 2f,
2i . . .), so dass diese bei einem Defekt oder Ausfall einzelner Laserstreifen nach
einander oder zur Erhöhung der Laserleistung intermittierend mit Strom beauf
schlagt werden können. Durch diese Anordnung kann die Lebensdauer des Laser
barrens etwa auf das dreifache verlängert werden.
Die Anzahl der miteinander verzahnten Gruppen von Laserstreifen kann auch
mehr als drei betragen.
Claims (20)
1. Verfahren zur Verlängerung der Lebensdauer von Festkörperlasern, die für
einen Dauerbetrieb bestimmt sind und einen Laserbarren mit einer Gruppe von
aktiven Laserstreifen umfassen, die im Abstand nebeneinander angeordnet
sind und während des Dauerbetriebs gemeinsam mit Strom beaufschlagt
werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserbarren (1) mit mindestens
einer Gruppe (2b, 2d, 2f . .) (2b, 2e, 2h . .; 2c, 2f, 2i . .) von weiteren, inaktiven
Laserstreifen versehen wird, die jeweils in Zwischenräumen zwischen zwei be
nachbarten aktiven Laserstreifen (2a, 2c, 2e . .) (2a, 2d, 2g . .) angeordnet wer
den und denen während der Stromzufuhr zu den aktiven Laserstreifen (2a, 2c,
2e . .) (2a, 2d, 2g . .) kein Strom zugeführt wird, dass während des Dauer
betriebs die Funktionsfähigkeit der aktiven Laserstreifen (2a, 2c, 2e . .) (2a, 2d,
2g . .) überprüft wird, und dass bei einem Ausfall von einem oder mehreren der
aktiven Laserstreifen (2a, 2c, 2e . .) (2a, 2d, 2g . .) mindestens einer der inak
tiven Laserstreifen (2b, 2d, 2f . .) (2b, 2e, 2h . .; 2c, 2f, 2i . .) aktiviert wird.
2. Verfahren zur Vergrößerung der Ausbeute bei der Herstellung von Festkörper
lasern, die für einen Dauerbetrieb bestimmt sind und einen Laserbarren mit
einer Gruppe von aktiven Laserstreifen umfassen, die im Abstand nebenein
ander angeordnet sind und während des Dauerbetriebs gemeinsam mit Strom
beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserbarren (1) mit
mindestens einer Gruppe von weiteren, inaktiven Laserstreifen (2b, 2d, 2f . .)
(2b, 2e, 2h . .; 2c, 2f, 2i . .) versehen wird, die jeweils in Zwischenräumen
zwischen zwei benachbarten aktiven Laserstreifen (2a, 2c, 2e . .) (2a, 2d, 2g . .)
angeordnet sind und denen während der Stromzufuhr zu den aktiven Laser
streifen (2a, 2c, 2e . .) (2a, 2d, 2g . .) kein Strom zugeführt wird, dass nach der
Herstellung des Laserbarrens (1) die Funktionsfähigkeit der aktiven Laser
streifen (2a, 2c, 2e . .) (2a, 2d, 2g . .) überprüft wird, und dass bei einem Defekt
von einem oder mehreren der aktiven Laserstreifen (2a, 2c, 2e . .) (2a, 2d, 2g . .)
mindestens einer der weiteren Laserstreifen (2b, 2d, 2f . .) (2b, 2e, 2h . .; 2c, 2f,
2i . .) aktiviert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl
der aktiven Laserstreifen (2a, 2c, 2e . .) n und die Anzahl der inaktiven Laser
streifen (2b, 2d, 2f . .) etwa n beträgt, und dass bei einem Ausfall oder Defekt
von einem oder mehreren Laserstreifen der Gruppe von aktiven Laserstreifen
(2a, 2c, 2e . .) sämtliche n Laserstreifen dieser Gruppe gemeinsam außer
Betrieb genommen werden und sämtliche Laserstreifen der Gruppe von inak
tiven Laserstreifen (2b, 2d, 2f . .) gemeinsam aktiviert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl
der aktiven Laserstreifen (2a, 2d, 2g . .) n und die Anzahl der inaktiven Laser
streifen (2b, 2e, 2h . .; 2c, 2f, 2i . .) etwa 2n beträgt, und dass bei einem Ausfall
oder Defekt von einem oder mehreren Laserstreifen der Gruppe von aktiven
Laserstreifen (2a, 2d, 2g . .) sämtliche n Laserstreifen dieser Gruppe gemein
sam außer Betrieb genommen werden und sämtliche inaktiven Laserstreifen
(2b, 2e, 2h . . bzw. 2c, 2f, 2i . .) aktiviert werden, die unmittelbar links oder rechts
von einem aktiven Laserstreifen (2a, 2d, 2g . .) angeordnet sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
im Dauerbetrieb die Gruppen von Laserstreifen (2a, 2c, 2e . . und 2b, 2d, 2f . .)
bzw. (2a, 2d, 2g . .) und (2b, 2e, 2h . .) und (2c, 2f, 2i . .) abwechselnd mit Strom
beaufschlagt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
weiteren Laserstreifen einzeln angesteuert werden, um sie zu aktivieren.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anpassung
an veränderte Abstände zwischen zwei benachbarten Laserstreifen nach der
Aktivierung eines weiteren Laserstreifens der Arbeitspunkt des aktiven
Laserstreifens und/oder von benachbarten Laserstreifen verändert wird.
8. Verfahren zur Erhöhung der Laserleistung von Festkörperlasern, die für einen
Dauerbetrieb bestimmt sind und einen Laserbarren mit einer ersten Gruppe von
Laserstreifen umfassen, die im Abstand nebeneinander angeordnet sind und
während des Dauerbetriebs gemeinsam mit Strom beaufschlagt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass der Laserbarren (1) mit mindestens einer
weiteren Gruppe von Laserstreifen (2b, 2d, 2f . .) (2b, 2e, 2h . .; 2c, 2f, 2i . .)
versehen wird, die jeweils in Zwischenräumen zwischen zwei benachbarten
Laserstreifen der ersten Gruppe von Laserstreifen (2a, 2c, 2e . .) (2a, 2d, 2g . .)
angeordnet sind und während des Dauerbetriebs gemeinsam mit Strom beauf
schlagt werden, und dass die Stromzufuhr zu den Gruppen von Laserstreifen
(2a, 2c, 2e . . und 2b, 2d, 2f . .) (2a, 2d, 2g . . und 2b, 2e, 2h . . bzw. 2c, 2f, 2i . .)
impulsweise im Wechsel erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsdauer
so gewählt wird, dass immer einer der Gruppen von Laserstreifen Strom
zugeführt wird.
10. Laserbarren mit einer ersten Gruppe von Laserstreifen, die im Abstand
nebeneinander angeordnet und in Parallelschaltung mit einer Stromquelle
verbindbar sind, gekennzeichnet durch mindestens eine weitere Gruppe von
Laserstreifen (2b, 2d, 2f . .) (2b, 2e, 2h . .; 2c, 2f, 2i . .), die jeweils in
Zwischenräumen zwischen zwei benachbarten Laserstreifen der ersten Gruppe
(2a, 2c, 2e . .) (2a, 2d, 2g . .) angeordnet und getrennt von den Laserstreifen der
ersten Gruppe (2a, 2c, 2e . .) (2a, 2d, 2g . .) mit der Stromquelle verbindbar sind.
11. Laserbarren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Laserstreifen der weiteren Gruppe (2b, 2d, 2f . .) (2b, 2e, 2h . .; 2c, 2f, 2i . .)
gemeinsam mit der Stromquelle verbindbar sind.
12. Laserbarren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die
Laserstreifen ((2a, 2c, 2e . .; 2b, 2d, 2f . .) (2a, 2d, 2g . .; 2b, 2e, 2h . .; 2c, 2f, 2i.)
jeder Gruppe in Parallelschaltung miteinander verbunden sind.
13. Laserbarren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Laserstreifen der weiteren Gruppe einzeln mit der Stromquelle verbindbar sind.
14. Laserbarren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen zwei benachbarten Laserstreifen der ersten Gruppe von Laser
streifen (2a, 2c, 2e . .) jeweils ein Laserstreifen einer weiteren Gruppe von
Laserstreifen (2b, 2d, 2f . .) angeordnet ist.
15. Laserbarren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
dass die Anzahl der Laserstreifen der ersten Gruppe (2a, 2c, 2e . .) n beträgt,
und dass die Anzahl der Laserstreifen jeder weiteren Gruppe (2b, 2d, 2f . .) n + 1,
n oder n - 1 beträgt.
16. Laserbarren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand zwischen zwei benachbarten Laserstreifen einer Gruppe die
Breite eines Laserstreifens übersteigt.
17. Laserbarren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand zwischen zwei benachbarten Laserstreifen einer Gruppe die
Breite zweier Laserstreifen übersteigt.
18. Laserbarren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen
zwei benachbarten Laserstreifen der ersten Gruppe von Laserstreifen (2a, 2c,
2e . .) jeweils zwei Laserstreifen zweier weiterer Gruppen von Laserstreifen (2b,
2e, 2h . .; 2c, 2f, 2i . .) paarweise angeordnet sind.
19. Laserbarren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
dass die Laserstreifen jeder Gruppe jeweils in gleichen Abständen voneinander
und von benachbarten Laserstreifen angeordnet sind.
20. Festkörperlaser mit einem Laserbarren nach einem der Ansprüche 10 bis 18,
sowie mit einer Schalteinrichtung zum einzelnen oder gemeinsamen Verbinden
von Laserstreifen der weiteren Gruppe (2b, 2d, 2f . .) (2b, 2e, 2h . .; 2c, 2f, 2i . .)
mit einer Stromquelle.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
WO2007028805A1 (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-15 | Eblana Photonics Limited | Multi-stripe laser diode designs which exhibit a high degree of manufacturability |
WO2017216157A1 (de) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur herstellung eines laserdiodenbarrens und laserdiodenbarren |
DE102017123755A1 (de) * | 2017-10-12 | 2019-04-18 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Laserdiodenbarrens und Laserdiodenbarren |
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0558220A1 (de) * | 1992-02-25 | 1993-09-01 | Xerox Corporation | Verbessertes Betriebsverfahren für ein moduliertes Halbleiterlaser-Array mit reduzierten Nebensprechkomponenten |
US5337325A (en) * | 1992-05-04 | 1994-08-09 | Photon Imaging Corp | Semiconductor, light-emitting devices |
US5612968A (en) * | 1995-04-20 | 1997-03-18 | Bell Communications Research, Inc. | Redundant multi-wavelength laser arrays |
EP0814550A2 (de) * | 1996-06-17 | 1997-12-29 | Trw Inc. | Diodenarray für diodengepumpten Festkörperlaser |
US5761234A (en) * | 1996-07-09 | 1998-06-02 | Sdl, Inc. | High power, reliable optical fiber pumping system with high redundancy for use in lightwave communication systems |
DE19754473C2 (de) * | 1997-11-26 | 1999-12-09 | Hertz Inst Heinrich | Monolithisch integriertes Halbleiter-Laserarray |
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-
2001
- 2001-03-19 US US09/811,802 patent/US20030076863A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0558220A1 (de) * | 1992-02-25 | 1993-09-01 | Xerox Corporation | Verbessertes Betriebsverfahren für ein moduliertes Halbleiterlaser-Array mit reduzierten Nebensprechkomponenten |
US5337325A (en) * | 1992-05-04 | 1994-08-09 | Photon Imaging Corp | Semiconductor, light-emitting devices |
US5612968A (en) * | 1995-04-20 | 1997-03-18 | Bell Communications Research, Inc. | Redundant multi-wavelength laser arrays |
EP0814550A2 (de) * | 1996-06-17 | 1997-12-29 | Trw Inc. | Diodenarray für diodengepumpten Festkörperlaser |
US5761234A (en) * | 1996-07-09 | 1998-06-02 | Sdl, Inc. | High power, reliable optical fiber pumping system with high redundancy for use in lightwave communication systems |
DE19754473C2 (de) * | 1997-11-26 | 1999-12-09 | Hertz Inst Heinrich | Monolithisch integriertes Halbleiter-Laserarray |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007028805A1 (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-15 | Eblana Photonics Limited | Multi-stripe laser diode designs which exhibit a high degree of manufacturability |
WO2017216157A1 (de) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur herstellung eines laserdiodenbarrens und laserdiodenbarren |
US11128106B2 (en) | 2016-06-16 | 2021-09-21 | Osram Oled Gmbh | Method of producing a laser diode bar and laser diode bar |
DE102017123755A1 (de) * | 2017-10-12 | 2019-04-18 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Laserdiodenbarrens und Laserdiodenbarren |
US10505337B2 (en) | 2017-10-12 | 2019-12-10 | Osram Opto Semiconductor Gmbh | Method for producing a laser diode bar and laser diode bar |
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