DE102005004478B4 - Trapezlaservorrichtung - Google Patents

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Abstract

Halbleiterlaservorrichtung mit einem Halbleiterlaser (1), der eine Hauptabstrahlungsrichtung (3) und einen Verstärkungsbereich (2), dessen Breite in Hauptabstrahlungsrichtung (3) zunimmt, aufweist,
wobei
– der Halbleiterlaser (1) als Halbleiterlaserbarren mit einer Mehrzahl lateral beabstandeter, vorzugsweise paralleler Emissionszonen gebildet ist, die jeweils ein Strahlenbündel emittieren,
– dem Halbleiterlaser (1) ein periodisch gepoltes nichtlineares optisches Element (4) zur Frequenzkonversion der von dem Halbleiterlaser (1) emittierten Strahlenbündel nachgeordnet ist,
– zwischen dem Halbleiterlaser (1) und dem nichtlinearen optischen Element (4) eine Linse (6, 9) zur Kollimation der Strahlenbündel vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Linse (6, 9) derart bemessen und angeordnet ist, dass eine frequenzkonvertierte Strahlung erzeugt wird, die ein linienförmiges Strahlprofil aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiterlaservorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Für zahlreiche Anwendungen wird Laserstrahlung mittlerer und hoher Leistung, etwa in einem Bereich zwischen 10 mW und 2 W, im sichtbaren und angrenzenden ultravioletten Spektralbereich benötigt. Derartige Laserstrahlung wird beispielsweise bei Projektionsanwendungen, in Druckmaschinen, Belichtungsanlagen, Kopierern und Scannern eingesetzt.
  • Bekannte Gaslaservorrichtungen wie zum Beispiel Helium-Neon-Laser oder Argonionen-Laser sind zur Erzeugung von Strahlung im sichtbaren Spektralbereich geeignet. Allerdings erzeugen diese Laser entweder Strahlung mit einer vergleichsweise geringe Ausgangsleistung oder bringen hohe Herstellungs- und Betriebskosten mit sich. Zudem weisen derartige Lasersysteme ein vergleichsweise großes Volumen auf.
  • Weiterhin ist bekannt, mit optisch gepumpten Festkörperlasern, beispielsweise blitzlampen- oder diodengepumpten Nd:YAG-Lasern infrarote Strahlung zu erzeugen, die resonatorintern oder in einem dem Resonator nachgeordneten nichtlinearen Element in frequenzverdoppelte oder allgemeine in frequenzvervielfachte Strahlung umgewandelt wird. Derartige diskrete Festkörperlaser erfordern in der Regel einen hohen Justageaufwand.
  • Sichtbare Laserstrahlung kann auch mit Halbleiterlasern, beispielsweise auf der Basis eines Nitridverbindungshalbleiters, erzeugt werden. Derzeit ist aber oftmals die erreichbare optische Leistung und Lebensdauer für den Einsatz in den oben genannten Geräten nicht ausreichend.
  • Andere Halbleiter auf der Basis von Galliumarsenid zeichnen sich zwar durch eine deutlich höhere Ausgangsleistung und Lebensdauer aus, erzeugen aber infrarote Strahlung. Besonders hohe Ausgangsleistungen sind mit so genannten Trapezlasern (Tapered Diode Laser) erreichbar. Diese Halbleiterlaser weisen einen sich in Abstrahlungsrichtung lateral verbreiternden Verstärkungsbereich auf und können beispielsweise infrarote Laserstrahlung mit einer Strahlungsleistung im Watt-Bereich zeugen. Ein derartiger Laser ist beispielsweise in Sumpf et. al., Electron. Lett. Vol. 38, 2002, pp. 183–184 beschrieben.
  • Weiterhin ist allgemein bekannt, infrarote Strahlung durch Frequenzkonversion mittels eines nichtlinearen optischen Prozesses in sichtbare Strahlung umzuwandeln. Da die Konversionseffizienz stark von der Intensität der Strahlung abhängt, eignen sich hierfür in erster Linie modengekoppelte Festkörperlaser, die gepulste Laserstrahlung, beispielsweise im Piko- oder Femtosekundenbereich, erzeugen.
  • Im Gegensatz zu optisch gepumpten diskreten Festkörperlasern ist bei Halbleiterlasern im allgemeinen eine Modenkopplung schwieriger realisierbar, so dass die Konversionseffizienz einer Frequenzkonversion in nichtlinearen optischen Elementen vergleichsweise gering ist.
  • Aus der Druckschrift US 6,097,540 A ist bekannt, einem Laserbarren ein periodisch gepoltes nichtlineares optisches Element nachzuordnen, das die fundamentale Wellenlänge eines jeden Laserstrahls konvertiert.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleiterlaservorrichtung anzugeben, die Strahlung im sichtbaren oder ultravioletten Spektralbereich mit erhöhter Ausgangsleistung und vorzugsweise mit hoher Strahlqualität erzeugt. Insbesondere soll die Halbleiterlaservorrichtung kostengünstig zu fertigen sein.
  • Diese Aufgabe wird auf eine Halbleiterlaservorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Erfindungsgemäß ist eine Halbleiterlaservorrichtung mit einem Halbleiterlaser vorgesehen, der eine Hauptabstrahlungsrichtung und einen Verstärkungsbereich, dessen Breite in Hauptabstrahlungsrichtung zunimmt aufweist. Dem Halbleiterlaser ist ein nichtlineares periodisch gepoltes optisches Element zur Frequenzkonversion der von dem Halbleiterlaser emittierten Strahlung nachgeordnet. Der Halbleiterlaser ist als Halbleiterlaserbarren mit einer Mehrzahl lateral beabstandeter, vorzugsweise paralleler, Emissionszonen gebildet, die jeweils einen Verstärkungsbereich aufweisen, die jeweils ein Strahlenbündel emittieren. Zwischen dem Halbleiterlaser und dem nichtlinearen optischen Element ist eine Linse zur Kollimation der von dem Trapezlaser erzeugten Strahlung vorgesehen, wobei die Linse derart bemessen und angeordnet ist, dass eine frequenzkonvertierte Strahlung erzeugt wird, die ein linienförmiges Strahlprofil aufweist.
  • Ein Halbleiterlaser mit einem Verstärkungsbereich, dessen Breite in Hauptabstrahlungsrichtung zunimmt, wird im Folgenden kurz als Trapezlaser bezeichnet. Derartige Laser können kostengünstig mit Standardherstellungsverfahren der Halbleitertechnologie gefertigt werden und weisen zudem eine vorteilhaft hohe Ausgangsleistung sowie eine hohe Strahlqualität auf. Es hat sich im Rahmen der Erfindung herausgestellt, dass mit einem Trapezlaser in Verbindung mit einem nichtlinearen periodisch gepolten optischen Element sichtbare oder ultraviolette Strahlung im mittleren und hohen Leistungsbereich, etwa bis zu 0,5 W oder sogar 1 W, erzeugt werden kann.
  • Periodisch gepolte nichtlineare optische Elemente sind nichtlineare optische Elemente, die eine makroskopische, d. h. eine sich von einer atomaren oder molekularen Gitterstruktur unterscheidende Gitterstruktur aufweisen. Diese Gitterstruktur kann beispielsweise eine eindimensionale periodische Abfolge von Domänen unterschiedlicher elektrischer Polarisation eines ferroelektrischen Kristalls sein.
  • Periodisch gepolte nichtlineare optische Elemente können ähnlich wie Halbleiterwafer in Scheiben prozessiert werden und sind so einer kostengünstigen Massenfertigung zugänglich. So werden beispielsweise Kristalle wie LiNbO3 oder LiTaO3 bereits in Form von 4''-Scheiben oder sogar 6''-Scheiben hergestellt. Die zur Fertigung der periodischen Polung eingesetzten Prozesse basieren auf Maskentechniken, wie sie in ähnlicher Weise aus der Halbleitertechnik bekannt sind und eröffnen daher die Möglichkeit einer Massenfertigung, die ähnlich kostengünstig und reproduzierbar ist wie die bekannte Siliziumtechnologie.
  • Der Trapezlaser ist als Trapezlaserbarren, d. h. als Halbleiterlaser mit einer Mehrzahl lateral beabstandeter, vorzugsweise paralleler, Emissionszonen gebildet, die jeweils einen Verstärkungsbereich aufweisen, dessen Breite in Hauptabstrahlungsrichtung zunimmt, und die jeweils ein Strahlenbündel emittieren. Hierbei kann der Halbleiterlaserbarren beispielsweise fünf oder mehr, vorzugsweise zehn oder mehr Emissionszonen aufweisen. Dadurch kann die Strahlungsleistung der von dem Halbleiterlaser erzeugten Strahlung und in der Folge die Leistung der frequenzkonvertierten Strahlung vorteilhaft erhöht werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Abmessung des nichtlinearen optischen Elements derart an den Trapezlaserbarren angepasst, dass alle Strahlenbündel gemeinsam in das nichtlineare optische Element eingekoppelt werden. Durch die Verwendung eines gemeinsamen nichtlinearen optischen Elements wird die Anzahl der erforderlichen Komponenten bei der erfindungsgemäßen Halbleiterlaservorrichtung vorteilhaft gering gehalten und zudem der Justageaufwand reduziert.
  • Zwischen dem Trapezlaser und dem nichtlinearen optischen Element ist eine Linse zur Kollimation der von dem Trapezlaser erzeugten Strahlung vorgesehen. Dabei kann die Linse auch zur gemeinsamen Kollimation der Strahlenbünden ausgelegt sein. Durch die Kollimation wird die Strahlungsintensität in dem nichtlinearen optischen Element und in der Folge die Konversionseffizienz vorteilhaft erhöht.
  • Vorzugsweise wird als Linse eine Zylinderlinse eingesetzt, die im wesentlichen eine Kollimation in vertikaler Richtung bewirkt. Diese Linsenform ist vorteilhaft, da die von Trapezlasern erzeugte Strahlung ähnlich die wie von anderen kantenemittierenden Lasern erzeugte Strahlung in vertikaler Richtung eine wesentlich höhere Divergenz aufweist als in lateraler Richtung.
  • Als Variante kann auch ein Linsenarray mit einer Mehrzahl von Einzellinsen vorgesehen sein, das so ausgeführt ist, dass jeweils einem Strahlenbündel eine Einzellinse zugeordnet ist.
  • Es sei angemerkt, dass im Rahmen der Erfindung auch die vorgenannten Varianten kombiniert werden können, so dass dem Halbleiterlaser in Abstrahlungsrichtung eine Zylinderlinse und nachfolgend ein Linsenarray nachgeordnet ist oder umgekehrt.
  • Mit dieser Anordnung kann die von dem Trapezlaser erzeugte Strahlung derart kollimiert werden, dass die frequenzkonvertierte Strahlung insgesamt ein linienförmiges Strahlprofil aufweist, das beispielsweise für Projektions-, Belichtung- und Abtastvorrichtungen bevorzugt ist. Hierbei wird zunächst durch die Zylinderlinse die von dem Halbleiterlaser emittierte Strahlung vorzugsweise in vertikaler Richtung kollimiert und nachfolgend mittels des Linsenarrays in das nichtlineare optische Element fokussiert.
  • Das nichtlineare optische Element ist vorzugsweise so angeordnet, dass ein linienförmiger Fokalbereich entsteht, der mit der Strahlungseintrittsfläche zusammenfällt oder innerhalb des nichtlinearen optischen Elements liegt. Neben den genannten Anwendungen eignet sich ein solches linienförmiges Strahlprofil für Beleuchtungsvorrichtungen, etwa zum Anregen eines Konvertermaterials, etwa in Form einer Konverterschicht.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das nichtlineare optische Element einen planaren Wellenleiter auf, so dass die in dem nichtlinearen optischen Element propagierende Strahlung geführt wird. Unter einem planaren Wellenleiter, ist im Rahmen der Erfindung insbesondere ein Wellenleiter zu verstehen, der eine laterale Führung der Strahlung in einer Ebene bewirkt. Vorzugsweise entspricht diese Ebene derjenigen Ebene, in der sich der Trapezlaser-Verstärkungsbereich verbreitert, da in dieser Ebene zudem eine hohe Strahlqualität erzielt wird. Insgesamt wird mittels des Wellenleiters eine hohe Strahlungsintensität und gegebenenfalls eine hohe Strahlqualität in dem nichtlinearen optischen Element und in der Folge eine vorteilhaft hohe Konversionseffizienz erreicht.
  • Vorzugsweise wird als nichtlineares optisches Element bei der Erfindung ein periodisch gepolter LiNbO3-Kristall oder LiTaO3-Kristall verwendet.
  • Weitere Merkmale, Vorzüge und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der 1.
  • Es zeigen:
  • 1A, 1B und 1C eine schematische Seitenansicht, eine schematische erste perspektivische Ansicht und eine schematische perspektivische Detailansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Halbleiterlaservorrichtung.
  • Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind in der Figur mit den selben Bezugszeichen versehen.
  • Das in den 1A bis 1C dargestellte Ausführungsbeispiel weist einen Trapezlaser 1 mit einem Verstärkungsbereich 2 auf, wobei sich der Verstärkungsbereich 2 in Hauptabstrahlungsrichtung 3 lateral verbreitert.
  • In Hauptabstrahlungsrichtung nachgeordnet ist dem Trapezlaser 1 ein periodisch gepoltes nichtlineares optisches Element 4, in dem die von dem Trapezlaser 1 erzeugte Strahlung in frequenzkonvertierte Strahlung umgewandelt wird. Beispielsweise erzeugt der Halbleiterlaser 1 infrarote Strahlung mit einer Wellenlänge von 940 nm, die in dem periodisch gepolten nichtlinearen optischen Element 4 in frequenzverdoppelte Strahlung mit einer Wellenlänge von 470 nm, also im sichtbaren blauen Spektralbereich, konvertiert wird.
  • Das periodisch gepolte nichtlineare optische Element 4 kann eine Mehrzahl von Domänen mit abwechselnder elektrischer Polarisation aufweisen.
  • In der Regel ist allgemein bei nichtlinearen Konversionsprozessen eine Phasenanpassung (Phase Matching) zwischen der eingestrahlten und der frequenzkonvertierten Strahlung erforderlich (vgl. beispielweise A. Yariv, Quantum Electronics, 3rd Ed., John Wiley & Sons, 1989, pp. 392–398). Bei einem einachsig doppelbrechendem Kristall als nichtlinearem Element kann eine Phasenanpassung durch eine geeignete Polarisation der Strahlung in Verbindung mit einer speziellen Orientierung des Kristalls erreicht werden. Allerdings ist hierbei die Konversionseffizienz unter anderem durch die unterschiedliche Propagation der beteiligten Strahlungsanteile in Abhängigkeit ihrer jeweiligen Polarisation limitiert.
  • Bei periodisch gepolten nichtlinearen optischen Elementen wird demgegenüber eine Phasenanpassung dadurch erreicht, dass eine Phasenfehlanpassung zwischen eingestrahlter und erzeugter Strahlung durch den reziproken Gittervektor des durch die periodische Polung gebildeten Gitters kompensiert wird. Periodisch gepolte nichtlineare Elemente zeichnen sich durch eine hohe Konversionseffizienz aus, wobei die Periodizität an die Wellenlänge der eingestrahlten Strahlung anzupassen ist.
  • Zwischen dem Halbleiterlaser 1 und dem nichtlinearen optischen Element 4 ist eine Linse 6 angeordnet, die zur Kollimation der von dem Halbleiterlaser 1 emittierten Strahlung dient. Vorzugsweise ist die Linse so dimensioniert und angeordnet, dass die in das nichtlineare optische Element eingekoppelte Strahlung im wesentlichen ebene Wellenfronten aufweist oder fokussiert ist.
  • Der Trapezlaser 1, die Linse 6 und das periodisch gepolte nichtlineare optische Element 4 sind auf einem gemeinsamen Substrat 5 angeordnet, wobei zwischen dem Halbleiterlaser 1 und dem Substrat 5 eine Wärmesenke 11 vorgesehen ist. Eine gesonderte Wärmsenke 11 zwischen dem Trapezlaser und dem Substrat ist vorteilhaft, um den Wärmetransport zwischen dem Halbleiterkörper des Trapezlasers und dem Substart zu optimieren. Zweckmäßigerweise weist die Wärmesenke eine größere laterale Ausdehnung als der Halbleiterkörper auf und dient somit der Wärmeverteilung auf einer größere Fläche (heat spreading). Ein effizienter Abtransport der Verlustwärme ist aufgrund der hohen Ausgangsleistungen für Trapezlaser von besonderer Bedeutung.
  • Der Trapezlaser wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung im cw-Modus oder gepulst betrieben werden. Auch ein gepulster Betrieb des Laseroszillators allein, beispielsweise zur Erzeugung von modulierter Strahlung mit hoher Modulationsfrequenz, ist möglich, wobei diesem Fall eine geteilte Wärmesenke zweckmäßig ist.
  • Die Erfindung eignet sich insbesondere zum Aufbau eines kompakten Modul zur Erzeugung von sichtbarer Laserstrahlung mit mittlerer oder hoher Ausgangsleistung. Der Halbleiterkörper des Trapezlasers 1 besitzt typischerweise eine Länge von 2,5 mm und eine Breite von 0,5 mm bei einer Höhe von 0,1 mm.
  • Die Ausgangsleistung des Trapezlasers beträgt beispielhaft bei dem ersten Ausführungsbeispiel 2 W, wobei die Strahlgüte M2 kleiner als 2 ist. Der periodische gepolte nichtlineare optische Kristall weist eine Länge von etwa 10 mm und eine Breite von etwa 2 mm bei einer Höhe von etwa 1 mm auf und ist auf der Eintritts- und/oder Austrittsfläche mit einer Antireflexbeschichtung für die von dem Halbleiterlaser 1 erzeugte Strahlung beziehungsweise die frequenzkonvertierte Strahlung versehen. Die typische Konversionseffizienz dieser Vorrichtung liegt bei etwa 4%/W cm, so dass die Leistung der frequenzverdoppelten Strahlung mit einer Wellenlänge von 470 nm etwa 80 mW beträgt.
  • Weiterhin weist die frequenzverdoppelte Strahlung insbesondere in vertikaler Richtung eine hohe Strahlgüte M2 auf, die beispielhaft kleiner oder gleich 1,5 sein kann. In lateraler Richtung ist die Strahlgüte in der Regel geringer und beispielhaft kleiner oder gleich 10. Die frequenzverdoppelte Strahlung eignet sich insbesondere zur Ausbildung eines linienartigen Strahlprofils, das sich in lateraler Richtung erstreckt.
  • Das periodisch gepolte nichtlineare optische Element 4 kann einen Wellenleiter 7 aufweisen, mit dem innerhalb des nichtlinearen optischen Elements 4 eine laterale Führung der eingekoppelten beziehungsweise frequenzkonvertierten Strahlung erreicht wird (nicht dargestellt).
  • Der Wellenleiter kann beispielsweise durch lateral angrenzende Schichten gebildet werden, deren Brechungsindex sich von dem dazwischenliegenden Bereich des nichtlinearen optischen Elements unterscheidet.
  • Zwischen dem Trapezlaser 1 und dem periodisch gepolten nichtlinearen optischen Element 4 sind eine Zylinderlinse 9 und in Abstrahlungsrichtung nachgeordnet eine Linse 6 angeordnet. Die von dem Halbleiterlaser 1 erzeugte Strahlung wird hierbei zunächst durch die Zylinderlinse 9 in vertikaler Richtung kollimiert und nachfolgend mittels der Linse 6 in das nichtlineare optische Element 4 fokussiert. Hierdurch lässt sich eine vorteilhaft hohe Strahlungsintensität in dem nichtlinearen optischen Element und in der Folge eine erhöhte Konversionseffizienz erreichen. Weiterhin weist eine Kollimationsoptik, die wie dargestellt eine Zylinderlinse und eine weitere Linse umfasst, eine höhere Zahl von Freiheitsgraden auf und kann entsprechend besser an die von dem Trapezlaser 1 erzeugte Strahlung angepasst werden.
  • Der Halbleiterlaser 1 ist als Trapezlaserbarren mit einer Mehrzahl lateral beabstandeter Emissionszonen gebildet, die jeweils einen Verstärkungsbereich aufweisen, der sich in Abstrahlungsrichtung lateral verbreitert. So können beispielsweise zehn Emissionszonen vorgesehen sein, so dass die Strahlungsausgangsleistung bei ansonsten unveränderten Bedingungen etwa 20 W und die Leistung der frequenzkonvertierten Strahlung entsprechend 0,8 W beträgt.
  • Auf das Substrat 5 ist eine dem Trapezlaser 1 in Abstrahlungsrichtung 3 nachgeordnete Zylinderlinse 9 montiert, mittels der die von dem Halbleiterlaser 1 erzeugten Strahlenbündel gemeinsam in vertikaler Richtung kollimiert werden.
  • Zwischen der Zylinderlinse 9 und dem nichtlinearen optischen Element 4 befindet sich weiterhin ein Linsenarray 10 mit einer Mehrzahl von Einzellinsen, wobei jeweils eine Einzellinse einem Strahlenbündel zugeordnet ist. Hiermit werden die einzelnen Strahlenbündel weiter kollimiert beziehungsweise in das nichtlineare optische Element 4 fokussiert.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel wird vorzugsweise ein periodisch gepolter LiNbO3- oder LiTaO3-Kristall verwendet, dessen Periodizität an die Emissionswellenlänge des Halbleiterlasers angepasst ist. Besonders bevorzugt sind Kristalle mit stöchiometrischer Zusammensetzung wie beispielsweise stöchiometrisches LiNbO3 (SLN) oder LiTaO3 (SLT), die sich durch eine vorteilhaft hohe Zerstörungsschwelle auszeichnen.
  • Weitere im Rahmen der Erfindung bevorzugte Materialien für das periodisch gepolte nichtlineare optische Element sind MgO-dotiertes LiNbO3 , KTP (KTiOPO4), RTP (RbTiOPO4), KTA (KTiOAsO4), RTA (RbTiOAsO4) oder CTA (CsTiOAsO4).
  • Weiterhin kann bei der Erfindung auch ein periodisch gepoltes Element, beispielsweise aus einem der vorgenannten Materialien, verwendet werden, das keine streng periodische Polung aufweist, sondern eine Polung mit in Propagationsrichtung der Strahlung vorzugsweise kontinuierlich ab- oder zunehmender Periode (sogenannter „Chirp") oder einer Mehrzahl von Bereichen mit unterschiedlichen Perioden. Dadurch kann die spektrale Akzeptanzbandbreite des optischen Elements erhöht werden. Durch eine derartige Ausgestaltung wird insbesondere die spektrale Anpassung des optischen Elements bei Wellenlängenschwankungen des Trapezlasers verbessert.
  • Aufgrund der mit der Erfindung erzielbaren hohen Strahlintensität bei gleichzeitig guter Strahlqualität eignet sich die Erfindung insbesondere zur Verwendung in Druckmaschinen, Belichtungsanlagen, Kopierern, Scannern, Projektoren oder Anzeigevorrichtungen (Displays).

Claims (16)

  1. Halbleiterlaservorrichtung mit einem Halbleiterlaser (1), der eine Hauptabstrahlungsrichtung (3) und einen Verstärkungsbereich (2), dessen Breite in Hauptabstrahlungsrichtung (3) zunimmt, aufweist, wobei – der Halbleiterlaser (1) als Halbleiterlaserbarren mit einer Mehrzahl lateral beabstandeter, vorzugsweise paralleler Emissionszonen gebildet ist, die jeweils ein Strahlenbündel emittieren, – dem Halbleiterlaser (1) ein periodisch gepoltes nichtlineares optisches Element (4) zur Frequenzkonversion der von dem Halbleiterlaser (1) emittierten Strahlenbündel nachgeordnet ist, – zwischen dem Halbleiterlaser (1) und dem nichtlinearen optischen Element (4) eine Linse (6, 9) zur Kollimation der Strahlenbündel vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (6, 9) derart bemessen und angeordnet ist, dass eine frequenzkonvertierte Strahlung erzeugt wird, die ein linienförmiges Strahlprofil aufweist.
  2. Halbleiterlaservorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterlaserbarren fünf oder mehr, vorzugsweise zehn oder mehr Emissionszonen aufweist.
  3. Halbleiterlaservorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung des nichtlinearen optischen Elements derart an den Halbleiterlaserbarren angepasst ist, dass alle Strahlenbündel in das nichtlineare optische Element eingekoppelt werden.
  4. Halbleiterlaservorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse eine Zylinderlinse (9) ist.
  5. Halbleiterlaservorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Linsenarray (10) zwischen dem Halbleiterlaser und dem nichtlinearen optischen Element (4) angeordnet ist.
  6. Halbleiterlaservorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Linsenarray (10) eine Mehrzahl von Einzellinsen umfasst, wobei den Strahlenbündeln jeweils eine Einzellinse zugeordnet ist.
  7. Halbleiterlaservorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Linsenarray (10) derart bemessen und angeordnet ist, dass eine frequenzkonvertierte Strahlung erzeugt wird, die ein linienförmiges Strahlprofil aufweist.
  8. Halbleiterlaservorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtlineare optische Element einen planaren Wellenleiter aufweist.
  9. Halbleiterlaservorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtlineare optische Element einen periodisch gepolten LiNbO3-Kristall oder einen periodisch gepolten LiTaO3-Kristall, vorzugsweise mit stöchiometrischer Zusammensetzung, enthält.
  10. Halbleiterlaservorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge der durch Frequenzkonversion erzeugten Strahlung im sichtbaren Spektralbereich, vorzugsweise zwischen 530 nm und 460 nm liegt.
  11. Halbleiterlaservorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlgüte M2 der von dem Halbleiterlaser (1) emittierten Strahlung beziehungsweise eines Strahlenbündels kleiner oder gleich 2 ist.
  12. Halbleiterlaservorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Ausgangsleistung des Halbleiterlasers (1) größer oder gleich 1 W, vorzugsweise größer oder gleich 2 W ist.
  13. Halbleiterlaservorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Ausgangsleistung des Halbleiterlasers (1) pro Emissionszone größer oder gleich 1 W, vorzugsweise größer oder gleich 2 W ist.
  14. Halbleiterlaservorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das periodisch gepolte nichtlineare optische Element (4) eine Polung mit konstanter Periode aufweist.
  15. Halbleiterlaservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das periodisch gepolte nichtlineare optische Element (4) eine Polung mit ab- oder zunehmender Periode oder mit mehreren Bereichen unterschiedlicher Periode aufweist.
  16. Verwendung einer Halbleiterlaservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 für Druckmaschinen, Belichtungsanlagen, Kopierer, Scanner, Projektoren oder Anzeigevorrichtungen.
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