DE102008040188A1 - Multimode laser i.e. laser diode, has optical element arranged at discharging surface for selectively filtering transverse modes of higher order, where thickness of optical element and wavelength of laser satisfies preset equation - Google Patents

Multimode laser i.e. laser diode, has optical element arranged at discharging surface for selectively filtering transverse modes of higher order, where thickness of optical element and wavelength of laser satisfies preset equation Download PDF

Info

Publication number
DE102008040188A1
DE102008040188A1 DE102008040188A DE102008040188A DE102008040188A1 DE 102008040188 A1 DE102008040188 A1 DE 102008040188A1 DE 102008040188 A DE102008040188 A DE 102008040188A DE 102008040188 A DE102008040188 A DE 102008040188A DE 102008040188 A1 DE102008040188 A1 DE 102008040188A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
laser
optical element
transverse
higher order
mode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102008040188A
Other languages
German (de)
Inventor
Paul Crump
Götz ERBERT
Hans Wenzel
Peter Ressel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Forschungsverbund Berlin FVB eV
Original Assignee
Forschungsverbund Berlin FVB eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Forschungsverbund Berlin FVB eV filed Critical Forschungsverbund Berlin FVB eV
Priority to DE102008040188A priority Critical patent/DE102008040188A1/en
Publication of DE102008040188A1 publication Critical patent/DE102008040188A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/028Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/065Mode locking; Mode suppression; Mode selection ; Self pulsating
    • H01S5/0651Mode control
    • H01S5/0653Mode suppression, e.g. specific multimode
    • H01S5/0655Single transverse or lateral mode emission
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/20Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/2036Broad area lasers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/30Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34313Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs
    • H01S5/3432Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs the whole junction comprising only (AI)GaAs

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

The laser (10) has a resonator for forming transverse modes of higher order adjacent to a fundamental transverse mode (20) and propagating the modes along an upper cladding layer (12-1), a lower cladding layer (12-2) and a waveguide core (14) at an angle of impact (alpha 0) relative to a reflecting inner wall (13) of the layers and the core. An optical element (16) is arranged at a discharging surface (15) of the layers and the core for selectively filtering the modes of the higher order, where the thickness of the optical element and wavelength of the laser satisfies a preset equation. An independent claim is included for a method for producing laser radiations.

Description

Die Erfindung betrifft einen Laser mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen sowie ein Verfahren zur Erzeugung von kohärenter Strahlung mit den im Anspruch 12 genannten Merkmalen.The The invention relates to a laser with the features mentioned in claim 1 and a method for generating coherent radiation with the features mentioned in claim 12.

Bei der Erzeugung eines Laserstrahls kommt es je nach Resonatortyp des verwendeten Lasers zu erheblichen Unterschieden hinsichtlich der Strahlqualität. So entstehen beim Betrieb eines Halbleiterlasers sowohl Longitudinalmoden als auch Transversalmoden. Transversalmoden sind Folge von Beugungs- und Interferenzphänomenen im Resonator und spiegeln die räumliche Verteilung der Schwingungsenergie im Resonator wider. Die Transversalmode nullter Ordnung (auch als TEM00 bezeichnet) wird nachfolgend als Grundmode bezeichnet. Zur Erzielung einer hohen Strahlqualität ist es insbesondere wichtig, die Transversalmoden höherer Ordnung im Vergleich zur Grundmode zu derart unterdrücken, dass ein Single-Mode-Betrieb realisiert werden kann.In the generation of a laser beam, depending on the type of resonator of the laser used, there are significant differences in the beam quality. Thus, when operating a semiconductor laser, both longitudinal modes and transverse modes are produced. Transverse modes are the result of diffraction and interference phenomena in the resonator and reflect the spatial distribution of the vibrational energy in the resonator. The zero order transverse mode (also referred to as TEM 00 ) will be referred to hereinafter as the fundamental mode. In order to achieve a high beam quality, it is particularly important to suppress the transverse modes of higher order compared to the fundamental mode in such a way that a single-mode operation can be realized.

Bei Hochleistungs-Halbleiterlasern ist es wünschenswert, dass die Mantelschicht einerseits eine große Bandlücke (hohe Barriere gegen Leckströme) und der Wellenleiter eine geringe Bandlücke (für eine niedrige Flussspannung) aufweist. Das führt jedoch zu starken Unterschieden im Brechungsindex zwischen dem Wellenleiter und der ihn umgebenden Mantelschicht, sodass Transversalmoden höherer Ordnung auftreten, welche die Grundmode aufgrund von Interferenzerscheinungen stören oder beeinflussen können. Das Ausfiltern dieser störenden Moden höherer Ordnung mit konventionellen Mitteln (z. B. einer Modenblende) kann technisch aufwendig und relativ teuer sein.at High-power semiconductor lasers, it is desirable that the cladding layer on the one hand a large band gap (high barrier against leakage currents) and the waveguide one low band gap (for a low forward voltage) having. However, this leads to strong differences in the Refractive index between the waveguide and the surrounding cladding layer, so that transversal modes of higher order occur, which disturb the fundamental mode due to interference phenomena or influence. The filtering out of this disturbing Higher order modes by conventional means (e.g. a mode aperture) can be technically complex and relatively expensive.

DE 697 37 855 T2 offenbart einen Laser, bei dem um den Wellenleiter eine gitterartige Beugungsstruktur angeordnet ist, so dass an Stellen in bestimmten Abständen entlang des Wellenleiters Strahlung aus dem Wellenleiter heraus gelenkt wird. Das Herausfiltern von transversalen Moden auf diese Weise ist mit dem Herstellen einer aufwendigen optischen Gitterstruktur um den Wellenleiter herum verbunden, wodurch die Anwendung dieses Verfahrens mit hohen Kosten verbunden ist. DE 697 37 855 T2 discloses a laser in which a lattice-like diffraction structure is arranged around the waveguide so that radiation is directed out of the waveguide at locations at certain distances along the waveguide. Filtering out transversal modes in this way is associated with fabricating a complex optical grating structure around the waveguide, thereby adding cost to the use of this method.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem mehrmodalen Laser (auch als Multimode-Laser bezeichnet) mit einfachen und preiswerten technischen Mitteln unerwünschte Transversalmoden höherer Ordnung innerhalb des Resonators zu unterdrücken, so dass ein Single-Mode-Betrieb realisiert werden kann. Insbesondere soll die Grundmode effektiver als die Transversalmoden höherer Ordnung verstärkt werden.Of the The present invention is therefore based on the object at a multimode laser (also called multimode laser) with simple and cheap technical means unwanted transverse modes higher order within the resonator to suppress so that a single-mode operation can be realized. Especially the fundamental mode should be more effective than the transversal modes higher Order to be strengthened.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Laser mit dem in Anspruch 1 und ein Verfahren mit dem im Anspruch 12 genannten Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.These The object is achieved by a laser with the in claim 1 and a method with that in claim 12 Characteristics solved. Preferred embodiments are in the Subclaims included.

Die Idee der Erfindung besteht darin, den Resonator eines Laser durch mindestens eine Frontfacette (auch Austrittsfacette genannt) und mindestens eine Rückfacette auszubilden, wobei die Rückfacette vorzugsweise hochreflektiv für die Wellenlänge der vom aktiven Medium erzeugten Strahlung (bevorzugt Reflektivität R > 90%, noch bevorzugter R > 99%) und die Frontfacette erfindungsgemäß eine ausreichende Reflexion für die Grundmode zur Erreichung eines stabilen Laserbetriebs, jedoch eine nicht ausreichende Reflexion für mindestens eine Transversalmode höherer Ordnung (bevorzugt für alle Transversalmoden höherer Ordnung) aufweist, so dass der Verlust für die mindestens eine Transversalmode höherer Ordnung innerhalb des Resonators derart groß ist, dass diese nicht zu einem stabilen Laserbetrieb gelangen.The The idea of the invention is to drive through the resonator of a laser at least one front facet (also called exit facet) and form at least one back facet, the back facet preferably highly reflective for the wavelength the radiation generated by the active medium (preferably reflectivity R> 90%, more preferably R> 99%) and the front facet According to the invention sufficient reflection for the basic mode to achieve a stable laser operation, however an insufficient reflection for at least one transverse mode higher order (preferred for all transversal modes higher order), so that the loss for the at least one transversal mode of higher order within of the resonator is so large that it does not become a stable laser operation.

Da sämtliche innerhalb des Lasers propagierende Strahlung die gleiche Wellenlänge oder nahezu gleiche Wellenlänge besitzt, wird die selektive Reflexion der Grundmode und der Transversalmoden höherer Ordnung erfindungsgemäß durch ein Interferenzelement, vorzugsweise ein dünne optische Schicht realisiert. Die Idee der Erfindung besteht darin, dass die einzelnen Transversalmoden unter einem unterschiedlichen Winkel (bezogen auf die Längsachse des Resonators) innerhalb des Resonators propagieren, so dass die Strahlungsenergie der einzelnen Transversalmoden auch unter einem (spezifischen) unterschiedlichen Winkel auf die (vorzugsweise) quer bzw. senkrecht zur Längsachse des Resonators (bzw. zur Strahlhauptausbreitungsrichtung) angeordnete Frontfacette treffen. Aufgrund der unterschiedlichen Auftreffwinkel auf die Frontfacette hängt die Reflektivität des (die Frontfacette ausbildenden oder des in der Frontfacette enthaltenden) Interferenzelements für die einzelnen Transversalmoden insbesondere auch von der Dicke des (vorzugsweise planren) Interferenzelements ab. Daher kann die Dicke so gewählt werden, dass die Reflektivität für die Grundmode höher als die Reflektivität für die mindestens eine Transversalmode höherer Ordnung (bevorzugt für alle Transversalmoden höherer Ordnung) ist. Ferner werden die Anregungsbedingungen (beispielsweise der Strom bei einem Halbleiterlaser) derart eingestellt, dass die erhöhte Reflektivität für die Grundmode für einen stabilen Laserbetrieb ausreicht, jedoch für die mindestens eine Transversalmode höherer Ordnung (bevorzugt für alle Transversalmoden höherer Ordnung) kein stabilen Laserbetrieb realisiert wird. Dadurch kann erfindungsgemäße ein Single-Mode-Betrieb mit einfachen technischen Mitteln realisiert werden.There all radiation propagating within the laser the same wavelength or almost the same wavelength has, the selective reflection of the fundamental mode and the transverse modes becomes higher Order according to the invention by an interference element, preferably realized a thin optical layer. The The idea of the invention is that the individual transverse modes at a different angle (relative to the longitudinal axis of the resonator) within the resonator, so that the Radiation energy of the individual transverse modes also under one (specific) different angles on the (preferably) transversely or perpendicular to the longitudinal axis of the resonator (or to Beam main propagation direction) arranged front facet meet. Due to the different angles of incidence on the front facet depends on the reflectivity of the (the front facet forming or in the front facet containing) interference element for the individual transversal modes in particular also of the thickness of the (preferably planar) interference element. Therefore the thickness can be chosen so that the reflectivity for the fundamental mode higher than the reflectivity for the at least one transverse mode higher Order (preferred for all transversal modes higher Order). Further, the excitation conditions (for example the current in a semiconductor laser) is set such that the increased reflectivity for the fundamental mode is sufficient for a stable laser operation, but for the at least one transversal mode of higher order (preferred for all transversal modes of higher order) none stable laser operation is realized. This can according to the invention realized a single-mode operation with simple technical means become.

Das die Frontfacette des Resonators (das Interferenzelement) weist vorzugsweise eine Reflektivität zwischen 0.5–20%, noch bevorzugter zwischen 1.0–10% bezogen auf die durch das aktive Medium (11) vorgegebene spezifische Laserwellenlänge auf.The front facet of the resonator (the interference element) preferably has a reflectivity between 0.5-20%, more preferably between 1.0-10% relative to that through the active medium ( 11 ) predetermined specific laser wavelength.

Vorzugsweise ist der Laser ein Halbleiterlaser, dessen aktives Medium von einem Wellenleiter (Kern) und einer diesen Kern umgebende Mantelschicht umgeben ist. Dann kann ein Single-Mode-Betrieb erfindungsgemäß trotz hoher Brechzahlunterschiede zwischen Wellenleiter (Kern) und Mantelschicht erreicht werden. Ein solches hoher Brechzahlunterschiede ist insbesondere notwendig, um bei Hochleistungs-Halbleiterlasern eine große Bandlücke der Mantelschicht (hohe Barriere gegen Leckströme) und geringe Bandlücke des Kerns (für eine niedrige Flussspannung) zu erreichen. Die Brechzahl des Kern liegt vorzugsweise zwischen 3.5 und 3.3 und die Brechzahl der Mantelschicht liegt vorzugsweise zwischen 3.4 und 3.0. Die Bandlücke des den Kern ausbildenden Materials liegt vorzugsweise zwischen 1.4-eV und 1.9-eV und die Bandlücke des die Mantelschicht ausbildenden Materials liegt vorzugsweise zwischen 1.7-eV und 2.2-eV. (alles für AlGaAs Beispiel)Preferably the laser is a semiconductor laser whose active medium is from a Waveguide (core) and a surrounding this core cladding layer is surrounded. Then, a single-mode operation according to the invention despite high refractive index differences between waveguide (core) and cladding layer be achieved. Such a high refractive index difference is in particular necessary to make a great deal of high power semiconductor lasers Band gap of the cladding layer (high barrier against leakage currents) and low bandgap of the core (for a low Flow voltage). The refractive index of the core is preferably between 3.5 and 3.3 and the refractive index of the cladding layer is preferably between 3.4 and 3.0. The band gap of the core forming Materials is preferably between 1.4 eV and 1.9 eV and the Band gap of the cladding layer forming material is preferably between 1.7 eV and 2.2 eV. (everything for AlGaAs example)

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass auf die Verwendung einer Modenblende zur Unterdrückung von Transversalmoden höherer Ordnung verzichtet werden kann. Dadurch kann der Aufbau des Lasers vereinfacht werden.One Another advantage is that on the use of a mode aperture for suppression of transversal modes higher Order can be waived. This can change the structure of the laser be simplified.

Die vorliegende Erfindung geht in diesem Sinne im Grundsatz von einem mehrmodalen Laser mit optisch aktivem Medium und einem Wellenleiter aus, die in einem Resonator zwischen einer Frontfacette (auch Austrittsfacette genannt) und einer Rückfacette angeordnet sind, wobei eine Vielzahl von Transversalmoden, darunter eine Grundmode und mindestens eine Transversalmode höherer Ordnung, innerhalb des Wellenleiters erzeugt ist und jede Transversalmode in Bezug auf die Innenwandung des Wellenleiters unter einem für ihn spezifischen Auftreffwinkel entlang des Wellenleiters (mit einem longitudinalen und einem transversalen Richtungsanteil) propagiert. Als longitudinaler Richtungsanteil wird ein Richtungsanteil entlang der Längsachse (Strahlungs-Hauptausbreitungsrichtung) und als transversaler Richtungsanteil wird ein Richtungsanteil quer zur Längsachse verstanden.The The present invention is in principle in this sense of a multimode laser with optically active medium and a waveguide, in a resonator between a front facet (also exit facet called) and a Rückfacette are arranged, wherein a Variety of transversal modes, including a fundamental mode and at least a transversal mode of higher order, within the waveguide is generated and each transverse mode with respect to the inner wall of the Waveguide under a specific angle of impact for him along the waveguide (with a longitudinal and a transverse Directional share) propagated. As a longitudinal direction share is a directional component along the longitudinal axis (radiation main propagation direction) and as a transversal directional proportion, a directional proportion becomes transversal understood to the longitudinal axis.

Die erfindungsgemäßen Aufgaben werden dadurch gelöst, dass an der wenigstens einen Austrittsfacette des Wellenleiters wenigstens ein dünnschichtiges optisches (für die Laserstrahlung semitransparentes) Element (auch Filterschicht genannt) von einer vorgegebenen Dicke zu einem selektiven Ausfiltern mindestens einer Transversalmode höherer Ordnung (vorzugsweise einer Vielzahl von Transversalmoden höherer Ordnung) angebracht ist. Die Dicke der Filterschicht in Verbindung mit den jeder Transversalmode eigenen Auftreffwinkeln stellt sicher, dass der Strahlengang der jeweiligen Transversalmode jeweils eine spezifische Wegstrecke innerhalb des dünnschichtigen optischen Elements bis zu seiner Reflexion erfährt. Dadurch können die an der Innenseite der Filterschicht und an der Außenseite der Filterschicht (partiell, d. h. entsprechend der Fresnelschen Gleichungen) reflektierten Wellen interferieren und in Abhängigkeit ihres spezifischen Auftreffwinkels (bzgl. der Filterschicht) und in Abhängigkeit der Dicke der Filterschicht selektiv im Ergebnis unterschiedlich stark in den Resonator zurückreflektiert werden und somit unterschiedliche stark zur Ausbildung der einzelnen Transversalmoden beitragen. Die Filterschicht bildet vorzugsweise die Austrittsfacette aus oder ist auf der Außenseite der Austrittsfacette angeordnet.The objects of the invention are achieved by that at the at least one exit facet of the waveguide at least one thin-layered optical (for the laser radiation semitransparent) element (also filter layer called) from a predetermined thickness to a selective filtering at least one transversal mode of higher order (preferably a plurality of transversal modes of higher order) is. The thickness of the filter layer in conjunction with each transverse mode own angles of incidence ensures that the beam path of the each transverse mode each have a specific distance within of the thin-layered optical element until its reflection experiences. This can be done on the inside the filter layer and on the outside of the filter layer (partially, that is according to the Fresnel equations) Waves interfere and depending on their specific angle of incidence (with respect to the filter layer) and depending on the thickness the filter layer selectively different in result the resonator are reflected back and thus different strongly contribute to the formation of the individual transverse modes. The Filter layer preferably forms the exit facet or is arranged on the outside of the outlet facet.

Die Idee der Erfindung besteht darin, dass die Dicke der Filterschicht (in Abhängigkeit der spezifischen Auftreffwinkel der Transversalmoden und der verwendeten Materialien) derart gewählt wird, dass die Grundmode stärker als Transversalmoden höherer Ordnung reflektiert wird. Vorzugsweise ist die Dicke der Filterschicht derart gewählt, dass die Reflektivität der Austrittsfacette (der Filterschicht) für die Grundmode (auch als TEM00 bezeichnet) höher ist als mindestens eine der Transversalmoden höherer Ordnung, insbesondere höher als mindestens eine der Transversalmoden TEM01, TEM10 und TEM11.The idea of the invention is that the thickness of the filter layer (depending on the specific angle of incidence of the transverse modes and the materials used) is chosen such that the fundamental mode is reflected more strongly than transversal modes of higher order. Preferably, the thickness of the filter layer is selected such that the reflectivity of the exit facet (the filter layer) for the fundamental mode (also referred to as TEM 00 ) is higher than at least one of the higher order transverse modes, in particular higher than at least one of the transverse modes TEM 01 , TEM 10 and TEM 11 .

Hierdurch kann erreicht werden, dass eine Welle einer unerwünschten Transversalmode höherer Ordnung im Vergleich zur Welle der Grundmode an den Grenzflächen des optischen Elements (Interferenzelement) derart phasenverschoben reflektiert und überlagert wird, dass diese Transversalmode unterdrückt oder zwar nur teilweise, jedoch erfindungsgemäß ausreichend unterdrückt wird, damit sich kein stabiler Laserbetrieb in dieser Transversalmode ausbildet.hereby can be achieved that a wave of an undesirable Transverse mode of higher order compared to the wave the fundamental mode at the interfaces of the optical element (Interference element) so out of phase reflected and superimposed is that this transversal mode suppressed or indeed only partially, but sufficient according to the invention is suppressed, so that no stable laser operation formed in this transverse mode.

Eine Selektion der auszulöschenden Transversalmoden von der zu verstärkenden Grundmode erfolgt dadurch, dass jede Mode einen eigenen, von den anderen Moden abweichenden (spezifischen) Auftreffwinkel auf die partiell reflektierende Innenwandung des Wellenleiters im Bereich der Austrittsfacette (und damit auch einen spezifischen Auftreffwinkel bezüglich der Austrittsfacette und der sich vorzugsweise an die Innenwandung anschließende Filterschicht) aufweist. Folglich muss es für die Grundmode beispielsweise gelten, dass die Dicke des erfindungsgemäßen dünnschichtigen optischen Elementes (Filterschicht), der Auftreffwinkel der Grundmode auf die reflektierende Innenwandung des Wellenleiters und die Wellenlänge der Grundmode derart aufeinander abgestimmt sind, dass eine zur Unterdrückung geeignete Phasenverschiebung der Grundmode nicht erfolgt oder zumindest in einem deutlich geringeren Maße erfolgt als dies für unerwünschte Transversalmoden höherer Ordnung durch eine entsprechende Konfiguration vorgesehen ist.A selection of the transversal modes to be canceled from the basic mode to be amplified is effected in that each mode has its own (specific) angle of incidence on the partially reflecting inner wall of the waveguide in the region of the exit facet (and thus also a specific angle of incidence with respect to the exit facet) the filter layer preferably adjoining the inner wall). Consequently, it must apply to the fundamental mode, for example, that the thickness of the thin-layered optical element (filter layer) according to the invention, the angle of incidence of the fundamental mode on the reflective inner wall of the waveguide and the wavelength of the fundamental mode are matched to one another A suitable phase shift of the fundamental mode does not take place or at least takes place to a significantly lesser extent than is provided for unwanted transverse modes of higher order by an appropriate configuration.

Erfindungsgemäß ist das Interferenzelement (Filterschicht) nicht auf eine einzelne planare Schicht begrenzt. Vielmehr kann das Interferenzelement (die Austrittsfacette) aus einem Schichtenstapel aus einer Vielzahl von Schicht ausgebildet sein, wobei für die selektive Reflektivität bzgl. der einzelnen Moden das bereits Gesagte in gleicher Weise gilt. Eine Berechnung der bevorzugten Schichtdicke kann mit Hilfe der Fresnel'schen Formeln erfolgen. Die spezifischen Auftreffwinkel können entweder durch numerische Simulation der Energieverteilung innerhalb des Resonators (abhängig von den Materialien und Dimensionen) oder durch Messung derselben bestimmt werden.According to the invention the interference element (filter layer) is not on a single planar Layer limited. Rather, the interference element (the exit facet) formed from a stack of layers of a plurality of layer be, with respect to the selective reflectivity. For the individual fashions what has already been said applies in the same way. A calculation of the preferred layer thickness can be done with the aid of Fresnel's Formulas take place. The specific impact angles can either by numerical simulation of the energy distribution within of the resonator (depending on the materials and dimensions) or by measuring them.

Das an der wenigstens einen Austrittsfläche des Wellenleiters angebrachte optische Element ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in Form einer Schicht bzw. einer Beschichtung ausgebildet. Das Aufbringen einer Schicht auf ein optisches Medium ist ein technologisch gut beherrschter Prozess, so dass eine Vielzahl bekannter Verfahren und Materialien hierfür geeignet sind.The at the at least one exit surface of the waveguide attached optical element is according to a preferred Embodiment of the present invention in the form of a layer or a coating formed. Applying a layer an optical medium is a technologically well-controlled process, so that a variety of known methods and materials for this are suitable.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das an der wenigstens einen Austrittsfläche angebrachte optische Element in Form einer dünnen optischen Platte ausgebildet. Dies ermöglicht es, die Erfindung nachträglich an einem Laser des Standes der Technik anzubauen, wenn eine nachträgliche Beschichtung ohne hohen Aufwand nicht möglich ist.In a further preferred embodiment of the present invention this is attached to the at least one exit surface optical element in the form of a thin optical disk educated. This makes it possible to retrofit the invention to grow on a laser of the prior art, if a subsequent Coating without high effort is not possible.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung genügt die Dicke d des optischen Elementes (auch als Interferenzelement oder Filterschicht bezeichnet) der Bedingung:

Figure 00060001
wo λ die spezifische Laserwellenlänge innerhalb des optischen Elements ist.According to a preferred embodiment of the present invention, the thickness d of the optical element (also referred to as interference element or filter layer) satisfies the condition:
Figure 00060001
where λ is the specific laser wavelength within the optical element.

Noch bevorzugter genügt sie der Bedingung:

Figure 00060002
More preferably, it satisfies the condition:
Figure 00060002

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung genügt die vorgegebene Dicke d des optischen Elementes der Bedingung:

Figure 00060003
und noch bevorzugter der Bedingung:
Figure 00060004
In a further preferred embodiment of the present invention, the predetermined thickness d of the optical element satisfies the condition:
Figure 00060003
and more preferably the condition:
Figure 00060004

In dieser bevorzugten Ausgestaltung mit Schichtdicken kleiner als λ/4 können auch Transversalmoden höherer Ordnung selektiert (d. h. verstärkt) werden, was für einige spezielle Anwendungen vorteilhaft sein kann. Jedoch werden zur Erzeugung qualitativ hochwertiger Laserstrahlung mittels Halbleiterlasers generell Schichtdicken größer als λ/4 bevorzugt.In this preferred embodiment with layer thicknesses smaller than λ / 4 can also select transversal modes of higher order (ie reinforced), which is special for some Applications may be advantageous. However, to produce quality high-quality laser radiation by means of semiconductor laser generally layer thicknesses greater than λ / 4 is preferred.

Vorzugsweise ist das optische Element in Form einer Beschichtung aus Al2O3 ausgebildet. Andere optisch wirksame Materialien können jedoch ebenso eingesetzt werden.Preferably, the optical element is formed in the form of a coating of Al 2 O 3 . However, other optically active materials can also be used.

Die vorliegende Erfindung wird in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umgesetzt, wenn die Dicke des erfindungsgemäßen optischen Elementes derart vorgegeben ist, dass unter jeweiligem spezifischen Auftreffwinkel die jeder Mode innerhalb des optischen Elementes zugeordnete Wegstrecke im Bereich der Viertelwellenlänge wenigstens einer der auszufilternden Moden höherer Ordnung liegt, aber in einem möglichst großen Maße verschieden von der Viertelwellenlänge der Grundmode ist. Hierbei kommt der bekannte Effekt der Antireflexbeschichtungen zutage, die durch Schichtdicken im Bereich der Viertelwellenlänge eine Auslöschung reflektierter Strahlung durch Interferenz infolge ihrer gegenseitigen Phasenverschiebung um eine halbe Periode bewirken. Jedoch ist die Schichtdicke der Filterschicht von der Schichtdicke einer λ/4-Schicht verschieden, da die Strahlung der auszufilternden Moden höherer Ordnung unter einem von 90° verschiedenen spezifischen Auftreffwinkel auf die Filterschicht treffen. Typische Winkel von Transversalmoden höherer Ordnung liegen bei 5°–20° (in bezug zur Längsachse der aktiven Schicht bzw. des Wellenleiters) bzw. bei 85°–70° (in bezug zur Längsachse der Filterschicht bzw. Austrittsfacette).The The present invention is in a further preferred embodiment implemented the present invention, when the thickness of the inventive optical element is specified such that under respective specific angle of incidence of each mode within the optical element associated distance in the quarter wavelength at least one of the higher-order modes to be filtered out lies, but to the greatest extent possible is different from the quarter wavelength of the fundamental mode. Here, the well-known effect of the anti-reflective coatings comes to light, by layer thicknesses in the quarter wavelength an extinction of reflected radiation by interference due to their mutual phase shift by half a period cause. However, the layer thickness of the filter layer is of the layer thickness a λ / 4-layer different, since the radiation of the filtered out Higher order modes under a different from 90 ° meet specific impact angle on the filter layer. typical Angles of transversal modes of higher order are included 5 ° -20 ° (with respect to the longitudinal axis the active layer or the waveguide) or at 85 ° -70 ° (in relative to the longitudinal axis of the filter layer or exit facet).

Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird das optisch aktive Medium mit einer derart begrenzten Energiezufuhr betrieben, dass die ausgefilterten oder abgeschwächten Transversalmoden höherer Ordnung ihren Laserschwellenwert nicht erreichen, während die Grundmode ihren Laserschwellenwert stabil erreicht. Hierdurch werden die zu unterdrückenden Moden erst gar nicht ausreichend verstärkt.According to one preferred further embodiment of the present invention the optically active medium with such a limited energy supply operated that filtered or weakened Transverse modes of higher order their laser threshold do not reach while the fundamental mode their laser threshold reached stable. This causes the ones to be suppressed Fashions not even strengthened enough.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist an der Austrittsfläche des Wellenleiters eine Vielzahl von dünnschichtigen optischen Elementen von einer jeweils vorgebbaren Dicke hintereinander angeordnet, um hierdurch nacheinander auf die verschiedenen Transversalmoden höherer Ordnung destruktiv einwirken zu können.In a further preferred embodiment of the present invention is at the exit surface of the waveguide, a plurality of thin-layered optical elements of a respective predetermined thickness arranged behind one another, thereby to be able to act sequentially on the different transverse modes of higher order destructively.

In Übereinstimmung mit einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung dient der Wellenleiter als ein Resonator. In diesem Fall findet eine erfindungsgemäße Unterdrückung der transversalen Moden auch im reflektierten Strahlengang bei jeder erneuten Reflexion der Moden zwischen den stirnseitig angeordneten Spiegeln (Frontfacette und Rückfacette) des Resonators statt.In accordance with a further preferred embodiment of the present invention is used the waveguide as a resonator. In this case, an inventive Suppression of the transversal modes also in the reflected Beam path with each new reflection of the modes between the mirrors arranged on the front side (front facet and rear facet) the resonator instead.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Erzeugung von Laserstrahlung mit einem Laser mit einem in einem Resonator angeordneten optisch aktiven Medium und einem Wellenleiter offenbart, aufweisend wenigstens eine quer zur Hauptausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Strahlung angeordnete Austrittsfläche. Dabei ist der Resonator derart ausgebildet, dass sich (ohne das optische Filterelement) während des Betriebs neben der Grundmode mindestens eine Transversalmode höherer Ordnung ausbildet (bzw. ausbilden würde) und jede Transversalmode in Bezug auf die reflektierende Innenwandung des Wellenleiters unter einem für sie spezifischen Auftreffwinkel entlang des Wellenleiters mit einem longitudinalen und einem transversalen Richtungsanteil propagiert.To Another aspect of the present invention is a method for generating laser radiation with a laser having one in a resonator arranged optically active medium and a waveguide disclosed comprising at least one transverse to the main propagation direction of the electromagnetic radiation arranged exit surface. In this case, the resonator is designed such that (without the optical filter element) during operation in addition to Fundamental mode at least one transversal mode of higher order forms (or would train) and each transverse mode in relation on the reflective inner wall of the waveguide under a for them specific angle of incidence along the waveguide with a longitudinal and a transverse directional component propagated.

Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden ausgehend von dem oben beschriebenen Verfahren dadurch gelöst, dass

  • – das aktive Medium durch Energiezufuhr zum Emittieren einer elektromagnetischen Strahlung bestimmter Frequenz angeregt wird;
  • – die emittierte Strahlung im Resonator zwischen zwei reflektierenden Flächen mehrmals hin und her reflektiert und überlagert wird, sodass durch konstruktive Interferenz die emittierte elektromagnetische Strahlung (zu Laserstrahlung) verstärkt wird, wobei sich (ohne das optische Filterelement) innerhalb des Resonators neben einer Grundmode wenigstens eine Mode höherer Ordnung ausbildet (bzw. ausbilden würde);
  • – die Laserstrahlung an der wenigstens einen Austrittsfläche des Resonators des Wellenleiters wenigstens in einem dünnschichtigen optischen Element von einer vorgegebenen Dicke zum selektiven Ausfiltern mindestens einer höheren Mode derart reflektiert wird, dass ein Teil der Strahlung an der zum Resonator zugewandten inneren Seite des dünnschichtigen optischen Elementes reflektiert wird und ein Teil der Strahlung an der zum Resonator abgewandten äußeren Seite des dünnschichtigen optischen Elementes reflektiert wird, wobei durch die vorgegebene Schichtdicke beide reflektierten Teilstrahlungen zueinander eine derartig bemessene Phasenverschiebung aufweisen, dass eine wenigstens teilweise gegenseitige destruktive Auslöschung der elektromagnetischen Wellen bewirkt wird, wobei die wenigstens eine höhere Mode im Vergleich zur Grundmode stärker unterdrückt wird,
  • – die Grundmode in dem Resonator durch konstruktive Resonanz stärker verstärkt wird als sie durch die doppelte phasenverschiebende Reflexion an dem dünnschichtigen optischen Element gedämpft wird,
  • – und ein Teil der elektromagnetischen Strahlung die wenigstens eine Austrittsfläche des Wellenleiters und das dünnschichtige optische Element hindurchpassiert.
The objects of the present invention are achieved by the method described above in that
  • - The active medium is energized by the supply of energy to emit electromagnetic radiation of a certain frequency;
  • - The emitted radiation in the resonator between two reflecting surfaces is reflected back and forth several times, so that the emitted electromagnetic radiation (laser radiation) is amplified by constructive interference, wherein (without the optical filter element) within the resonator next to a fundamental mode at least one Fashion of higher order forms (or would form);
  • - The laser radiation is reflected at the at least one exit surface of the resonator of the waveguide at least in a thin-layered optical element of a predetermined thickness for selectively filtering at least one higher mode such that a portion of the radiation on the inner side facing the resonator of the thin-layered optical element and a portion of the radiation is reflected at the outer side of the thin-layered optical element facing away from the resonator, wherein the predetermined slice thickness causes both reflected partial radiations to have such a phase shift that one another causes at least partially mutual destructive extinction of the electromagnetic waves at least one higher mode is more suppressed compared to the fundamental mode,
  • The fundamental mode in the resonator is amplified to a greater extent by constructive resonance than is attenuated by the double phase-shifting reflection at the thin-layered optical element,
  • - And a portion of the electromagnetic radiation passes through the at least one exit surface of the waveguide and the thin-layer optical element.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung offenbart ein Verfahren zum Bestimmen der Dicke eines an wenigstens einer Austrittsfläche eines mit einem Wellenleiter und einem Resonator ausgestatteten Lasers angeordneten dünnschichtigen optischen Elementes. Das Bestimmen der Dicke des optischen Interferenzelements weist folgende Schritte auf:

  • – Bestimmen der Auftreffwinkel wenigstens einer höheren Mode und der Grundmode auf die Innenwandungen des Wellenleiters (ohne das optische Filterelement bzw. Interferenzelement),
  • – Berechnen der Reflexion des dünnschichtigen optischen Elementes gemäß der Fresnel'schen Formeln,
  • – Bestimmen der Dicke des dünnschichtigen optischen Elementes derart, dass die Reflexion der Grundmode durch das dünnschichtige optische Element größer als die Reflexion der wenigstens einen Transversalmode höherer Ordnung ist.
Another aspect of the invention discloses a method for determining the thickness of a thin-layer optical element disposed on at least one exit surface of a laser equipped with a waveguide and a resonator. Determining the thickness of the optical interference element comprises the following steps:
  • Determining the angles of incidence of at least one higher mode and the fundamental mode on the inner walls of the waveguide (without the optical filter element or interference element),
  • Calculating the reflection of the thin-film optical element according to Fresnel's formulas,
  • Determining the thickness of the thin-layered optical element such that the reflection of the fundamental mode by the thin-layered optical element is greater than the reflection of the at least one transversal mode of higher order.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen und Kombinationen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further give preferred embodiments and combinations of the invention from the rest, mentioned in the dependent claims Features.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below in embodiments the accompanying drawings explained. Show it:

1a eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Lasers in schematischer, geschnittener Darstellung, wobei der Strahlengang der Grundmode schematisch dargestellt ist, 1a a variant of the laser according to the invention in a schematic, sectional view, wherein the beam path of the fundamental mode is shown schematically,

1b die Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Lasers gemäß 1a, wobei der Strahlengang der Transversalmoden erster Ordnung schematisch dargestellt ist, 1b the embodiment of the laser according to the invention according to 1a , wherein the beam path of the transversal modes of first order is shown schematically,

1c die Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Lasers gemäß 1a, wobei der Strahlengang der Transversalmoden zweiter Ordnung schematisch dargestellt ist, 1c the embodiment of the laser according to the invention according to 1a , wherein the beam path of the transverse modes second Ord is shown schematically,

2a, 2b die Reflexion unterschiedlicher Transversalmoden an der Austrittsfacette des in den 1a1c dargestellten Lasers in schematischer, geschnittener Darstellung. 2a . 2 B the reflection of different transverse modes at the exit facet of the in 1a - 1c represented laser in a schematic, sectional view.

1a1c zeigt eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Lasers in schematischer, geschnittener Darstellung. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Diodenlaser, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. 1a - 1c shows a variant of the laser according to the invention in a schematic, sectional view. The embodiment is a diode laser, but the present invention is not limited thereto.

Die Laserdiode 10 weist eine obere Mantelschicht 121 und eine untere Mantelschicht 122 auf, zwischen denen ein optischer Wellenleiterkern 14 angeordnet ist. Die beiden Mantelschichten können alternativ auch als eine umschließende Ummantelung aufgefasst werden. Zwischen der oberen und der unteren Schicht des Wellenleiterkerns 14 ist eine aktive Schicht 11 angeordnet. Der Resonator wird durch den Wellenleiter 121 , 122 , 14 sowie durch eine (hier nicht dargestellte hochreflektive) Rückfacette und eine Frontfacette (Interferenzelement 16) ausgebildet. Der Resonator ist derart ausgebildet, dass sich ohne das Interferenzelement 16 Transversalmoden höherer Ordnung ausbilden würden, die die Strahlqualität erheblich mindern. Das Interferenzelement 16 ist derart eingestellt, dass die sich ohne das Interferenzelement 16 ausbildenden Transversalmoden höherer Ordnung derart schwach in den Resonator zurückreflektiert werden, dass diese Transversalmoden höherer Ordnung nicht zu einem stabilen Laserbetrieb beitragen, wohingegen die Grundmode mittels des Interferenzelements 16 ausreichend stark in den Resonator zurückreflektiert wird, dass die Grundmode zu einem stabilen Laserbetrieb gelangt.The laser diode 10 has an upper cladding layer 12 1 and a lower cladding layer 12 2 on, between which an optical waveguide core 14 is arranged. The two cladding layers can alternatively also be regarded as an enclosing jacket. Between the upper and lower layers of the waveguide core 14 is an active layer 11 arranged. The resonator is through the waveguide 12 1 . 12 2 . 14 and by a (not shown highly reflective) rear facet and a front facet (interference element 16 ) educated. The resonator is designed such that without the interference element 16 Form transverse modes of higher order, which significantly reduce the beam quality. The interference element 16 is set so that without the interference element 16 higher order transversal modes are reflected back so weakly into the resonator that these higher order transverse modes do not contribute to a stable laser operation, whereas the fundamental mode by means of the interference element 16 is sufficiently reflected back into the resonator that the fundamental mode comes to a stable laser operation.

Im Wellenleiter 14 sind diejenigen Strahlengänge der Grundmode 20 und (lediglich beispielhaft) von zwei höheren Transversalmoden 30 und 40 schematisch dargestellt, die jeweils eine wiederholte Reflexion an der reflektierenden Innenwandung 13 des Wellenleiters 14 unter einem jeder Mode eigenen Auftreffwinkel α0, α1, α2 erfahren. Bei einem konventionellen Laser (ohne Interferenzelement 16) würden alle Moden (partiell) durch diese Austrittsfläche 15 austreten, jedoch auch alle Moden (partiell) an der Austrittsfläche 15 reflektiert. Insbesondere würden die unerwünschten Transversalmoden höherer Ordnung, die regelmäßig unter einem größeren Winkel α1, α2 propagieren, gemäß der Fresnel'schen Formeln stärker reflektiert als die Grundmode.In the waveguide 14 are those beam paths of the fundamental mode 20 and (by way of example only) two higher transverse modes 30 and 40 schematically illustrated, each having a repeated reflection on the reflective inner wall 13 of the waveguide 14 under a mode own landing angle α 0 , α 1 , α 2 experienced. In a conventional laser (without interference element 16 ) all modes would (partially) through this exit surface 15 emerge, but also all modes (partial) at the exit surface 15 reflected. In particular, the unwanted transversal modes of higher order, which regularly propagate at a larger angle α 1 , α 2 , would reflect more strongly than the fundamental mode according to Fresnel's formulas.

Erfindungsgemäß treffen die Strahlengänge der Moden jedoch auf ein direkt an der Austrittsfläche 15, d. h. stirnseitig an dem Wellenleiter, angeordnetes optisches Element 16, das beispielsweise als eine dünne optische Schicht 16 ausgeführt ist, auf. Die einzelnen Moden ergeben sich aus der Konfiguration des Resonators, d. h. den Dimensionen und Brechzahlen von Wellenleiter- und Mantelschichten sowie der Wellenlänge, die durch die aktive Schicht angeregt wird. Ausgehend von den spezifischen Auftreffwinkeln dieser Moden wird die Schichtdicke d des optischen Elements 16 bestimmt.According to the invention, however, the beam paths of the modes strike a directly on the exit surface 15 that is, the front side of the waveguide, arranged optical element 16 , for example, as a thin optical layer 16 is executed on. The individual modes result from the configuration of the resonator, ie the dimensions and refractive indices of waveguide and cladding layers and the wavelength excited by the active layer. Starting from the specific angles of incidence of these modes, the layer thickness d of the optical element becomes 16 certainly.

Aufgrund der höheren Brechzahl des Wellenleiterkerns 14 im Vergleich zur Mantelschicht 121 , 122 werden die Transversalmoden 20 (Grundmode), 30 und 40 an der Innenwandung 13 reflektiert und somit zwischen den Facetten geführt.Due to the higher refractive index of the waveguide core 14 in comparison to the cladding layer 12 1 . 12 2 become the transversal modes 20 (Fundamental mode), 30 and 40 on the inner wall 13 reflected and thus guided between the facets.

Die Austrittsfläche 15 ist teildurchlässig bzw. teilreflektierend ausgebildet, wobei der Grad der Durchlässigkeit in einem weiten Bereich beispielsweise von unterhalb eines Prozentes bis zu über 50% liegen kann.The exit surface 15 is formed partially permeable or partially reflecting, wherein the degree of permeability can be in a wide range, for example, from less than one percent to more than 50%.

An jeder der Grenzflächen des Interferenzelements 16 wird die Strahlung der einzelnen Moden 20, 30, 40 reflektiert. Es findet eine erste Reflexion der Strahlengänge der jeweiligen Moden an der Austrittsfläche 15 des Wellenleiters 14, die eine innenliegende Fläche der Filterschicht 16 darstellt, und eine weitere Reflexion an der äußeren Fläche 17 der Filterschicht 16 statt. Der hierbei durchgelassene Anteil der Strahlung ist beispielhaft entlang einer Wegstrecke 201 für die Grundmode 20 dargestellt.At each of the interfaces of the interference element 16 is the radiation of each mode 20 . 30 . 40 reflected. It finds a first reflection of the beam paths of the respective modes at the exit surface 15 of the waveguide 14 , which is an inner surface of the filter layer 16 represents, and another reflection on the outer surface 17 the filter layer 16 instead of. The transmitted part of the radiation is exemplary along a route 20 1 for the basic fashion 20 shown.

Für die Transversalmode 40 höherer Ordnung (1c) ist der Strahlenverlauf an der Filterschicht 16 durch die Wegstrecken 401, 402 und 406 schematisch dargestellt. Hierbei ist es möglich, die Dicke d der erfindungsgemäßen stirnseitig angebrachten Filterschicht 16 so einzustellen, dass der Strahlengang 406 (nach einer direkten Reflexion) und der dazu parallel verlaufende Strahlengang 402 (nach einer mit der zwischenliegenden Wegstrecke 401 umgelenkten Reflexion) derart zueinander phasenverschoben sind, dass die Transversalmode 40 aufgrund destruktiver Interferenz unterdrückt oder zumindest derart geschwächt wird, dass sich in dieser Transversalmode kein stabiler Laserbetrieb einstellt.For the transversal mode 40 higher order ( 1c ) is the beam path at the filter layer 16 through the routes 401 . 402 and 406 shown schematically. It is possible, the thickness d of the frontally attached filter layer according to the invention 16 to adjust so that the beam path 406 (after direct reflection) and the parallel beam path 402 (after one with the intermediate route 401 deflected reflection) are phase shifted to each other such that the transverse mode 40 is suppressed due to destructive interference or at least weakened so that sets in this transversal mode no stable laser operation.

Im Falle der Grundmode 20 (1a) verlaufen die Wegstrecken 202 , 203 , und 204 für die direkte Reflexion und für die durch die Schichtdicke d versetzte Reflexion in ähnlicher Weise, jedoch sind die Relationen der Wellenlänge der Grundmode 20 und der durch den Auftreffwinkel α0 bedingten Länge der Wegstrecke 204 in der optischen Schicht 16 derart durch die Dicke d vorgegeben, dass die Phasen der reflektierten Strahlengänge entlang der parallelen Wegstrecken 202 und 203 keine Differenz im Bereich λ/2 aufweisen.In the case of the basic fashion 20 ( 1a ) run the routes 20 2 . 20 3 , and 20 4 for the direct reflection and for the reflection offset by the layer thickness d in a similar manner, however, the relations of the wavelength are the fundamental mode 20 and the length of the path caused by the impact angle α 0 20 4 in the optical layer 16 predetermined by the thickness d, that the phases of the reflected beam paths along the parallel paths 20 2 and 20 3 have no difference in the range λ / 2.

Infolgedessen erfolgt keine (oder allenfalls eine geringe) destruktive Interferenz der Grundmode 20 in ihrem rücklaufenden Strahlengang, so dass eine Verstärkung der Grundmode des Laserstrahls (über der Laserschwelle) weiterhin erfolgen kann, wohingegen die Moden höherer Ordnung derart destruktiv an der Schicht 16 interferieren, dass sie die Laserschwelle nicht erreichen.As a result, there is no (or at most slight) destructive interference of the fundamental mode 20 in their return beam path, so that amplification of the fundamental mode of the laser beam (above the laser threshold) can continue to occur, whereas the higher order modes are so destructive at the layer 16 interfere with not reaching the laser threshold.

Ferner wird die Pumpleistung des Lasers gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung so eingestellt, dass die restlichen Intensitäten der unterdrückten Transversalmoden 30, 40 unterhalb ihrer jeweiligen Laserschwelle bleiben und gleichzeitig der Schwellenwert für die Grundmode 20 erreicht bzw. überschritten wird.Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the pump power of the laser is adjusted so that the residual intensities of the suppressed transversal modes 30 . 40 remain below their respective laser threshold and at the same time the threshold for the fundamental mode 20 is reached or exceeded.

2a und 2b zeigen die Reflexion unterschiedlicher Transversalmoden an der Austrittsfacette des in den 1 dargestellten Lasers in schematischer, geschnittener Darstellung. Die Winkel für Transversalmoden in typischen Laserstrukturen liegen zwischen 5° und 20°. Im vorliegenden Beispiel hat die Grundmode des Wafers C1311-3 einen Winkel von 8.2°, der Mode 1 (Transversalmode erster Ordnung) 11.6°, der Mode 2 (Transversalmode zweiter Ordnung) 14.5° und Mode 3 (Transversalmode erster Ordnung) 15.9°. Diese Ausführungsbeispiel nutzt Al(x)Ga(1 – x)As für Wellenleiter- und Mantelschichten. Wellenleiter nutzt x = 10% AlGaAs, Mantelschicht nutzt x = 85%. Quantentröge sind aus InGaAs ausgebildet, und emittieren auf 980 nm. Die Wellenleiterdicke beträgt 1.5 μm. Es wurde eine Obermode (Transversalmode höherer Ordnung) in unbeschichteten Laserdioden (d. h. kein dünnschichtiges optisches Element) bei 1-mm Resonatorlänge und 100-μm Streifenbreite gemessen. Ebenso wurde eine Transversalmode höherer Ordnung bei einem dünnschichtigen optischen Element mit einer Dicke kleiner λ/4 gemessen. Jedoch wurde keine Transversalmode höherer Ordnung bei einem dünnschichtigen optischen Element mit einer Dicke von ~1,3·λ/4 gemessen. 2a and 2 B show the reflection of different transverse modes at the exit facet of the 1 represented laser in a schematic, sectional view. The angles for transverse modes in typical laser structures are between 5 ° and 20 °. In the present example, the fundamental mode of wafer C1311-3 has an angle of 8.2 °, mode 1 (transversal mode of first order) 11.6 °, mode 2 (transverse mode of second order) 14.5 ° and mode 3 (transversal mode of first order) 15.9 °. This embodiment uses Al (x) Ga (1-x) As for waveguide and cladding layers. Waveguide uses x = 10% AlGaAs, cladding layer uses x = 85%. Quantum wells are formed of InGaAs and emit at 980 nm. The waveguide thickness is 1.5 μm. An upper mode (transversal mode of higher order) was measured in uncoated laser diodes (ie, no thin-layer optical element) at 1-mm resonator length and 100-μm stripe width. Also, a higher-order transverse mode was measured for a thin-film optical element having a thickness smaller than λ / 4. However, no higher-order transverse mode was measured for a thin-film optical element having a thickness of ~ 1.3 × λ / 4.

Fasst man die Moden idealisiert als ebene Wellen auf, kann man den Reflexionsgrad mit bekannten Verfahren berechnen. 2a zeigt die Ergebnisse für eine einfache Schicht aus Al2O3 (mit einem Brechungsindex von 1.696). Für eine ca. 170 nm dicke Schicht d ergibt sich, dass die Mode 1 und die Mode 2 einen niedrigeren Reflexionsgrad haben als Grundmode 0. Es ist folglich möglich, diese beiden Moden zu unterdrücken. Eine genauere Berechnung für Mode 3 ergibt, dass auch die Mode 3 unterdrückt werden kann (2b), wobei die durchgezogene Linie die Reflektivität der Grundmode und die gestrichelte Linie die Reflektivität der Mode 3 zeigt.If one considers the modes idealized as plane waves, one can calculate the reflectance with known methods. 2a shows the results for a single layer of Al 2 O 3 (with a refractive index of 1696). For an approximately 170 nm thick layer d, it follows that the mode 1 and the mode 2 have a lower reflectance than the fundamental mode 0. It is thus possible to suppress these two modes. A more exact calculation for mode 3 shows that also mode 3 can be suppressed ( 2 B ), wherein the solid line shows the reflectivity of the fundamental mode and the dashed line the mode 3 reflectivity.

Die vorangehenden Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind lediglich beispielhaft und nicht als die vorliegende Erfindung einschränkend auszulegen. Die vorliegende Erfindungslehre kann leicht auf andere Anwendungen übertragen werden. Die Beschreibung des Ausführungsbeispiels ist zur Veranschaulichung vorgesehen und nicht, um den Schutzbereich der Patentansprüche einzuschränken. Viele Alternativen, Modifikationen und Varianten sind für einen durchschnittlichen Fachmann offensichtlich, ohne dass er hierfür den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung verlassen müsste, der in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist.The previous embodiments of the present invention are by way of example only, and not to be construed as limiting the present invention. The present invention can easily be applied to other applications become. The description of the embodiment is by way of illustration provided and not to the scope of the claims limit. Many alternatives, modifications and Variants are obvious to one of ordinary skill in the art without that he is the scope of the present invention would have to leave the, in the following claims is defined.

1010
mehrmodaler Laser, Laserdiodemultimodal Laser, laser diode
1111
optisch aktives Mediumoptical active medium
121 12 1
Wellenleitermantel (obere Schicht)Waveguide cladding (upper layer)
122 12 2
Wellenleitermantel (untere Schicht)Waveguide cladding (Lower class)
1313
reflektierende Innenwandungreflective inner wall
1414
WellenleiterkernWaveguide core
1515
Austrittsfacetteexit facet
1616
dünnschichtiges optisches Element, Filterschichtthin-layer optical element, filter layer
1717
äußere Fläche der Filterschichtouter Surface of the filter layer
2020
Grundmodefundamental mode
201, ... 204 20 1 , ... 20 4
Wegstrecken der Grundmode, Strahlengangdistances the basic mode, ray path
30, 4030 40
transversale Moden höherer Ordnungtransversal Higher order modes
AA
Längsrichtung, HauptausbreitungsrichtungLongitudinally Main propagation direction
BB
Querrichtung, transversale AusbreitungsrichtungTransversely transverse propagation direction
α0, α1, α2 α 0 , α 1 , α 2
Auftreffwinkel der Modenangle of impact the fashions
dd
Dicke der Schichtthickness the layer
λλ
Wellenlänge der elektromagnetischen Welle in dem dünnschichtigen optischen Elementwavelength the electromagnetic wave in the thin-film optical element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 69737855 T2 [0004] - DE 69737855 T2 [0004]

Claims (15)

Mehrmodaler Laser (10) mit einem in einem Resonator angeordneten optisch aktiven Medium (11) und einem Wellenleiter (121 , 122 , 14), aufweisend mindestens eine quer zur Hauptausbreitungsrichtung (A) der elektromagnetischen Strahlung angeordnete Austrittsfläche (15), wobei der Resonator derart ausgebildet ist, dass sich während des Betriebs neben der transversalen Grundmode (20) mindestens eine transversale Mode (30, 40) höherer Ordnung ausbildet und jede dieser transversalen Moden (20, 30, 40) in Bezug auf eine reflektierende Innenwandung (13) des Wellenleiters (121 , 122 , 14) unter einem spezifischen Auftreffwinkel (α0, α1, α2) entlang des Wellenleiters (121 , 122 , 14) propagiert, dadurch gekennzeichnet, dass an der mindestens einen Austrittsfläche (15) des Wellenleiters (121 , 122 , 14) mindestens ein dünnschichtiges optisches Element (16) zum selektiven Ausfiltern mindestens einer höheren transversale Mode (30, 40) angeordnet ist, wobei folgende Bedingung:
Figure 00150001
wobei d die Dicke des optischen Elements (16) und λ die spezifische Laserwellenlänge innerhalb des optischen Elements (16) ist.
Multi-modal laser ( 10 ) with an optically active medium arranged in a resonator ( 11 ) and a waveguide ( 12 1 . 12 2 . 14 ), comprising at least one transverse to the main propagation direction (A) of the electromagnetic radiation arranged exit surface ( 15 ), wherein the resonator is designed such that during operation in addition to the transverse fundamental mode ( 20 ) at least one transverse mode ( 30 . 40 ) of higher order and each of these transversal modes ( 20 . 30 . 40 ) with respect to a reflective inner wall ( 13 ) of the waveguide ( 12 1 . 12 2 . 14 ) at a specific angle of incidence (α 0 , α 1 , α 2 ) along the waveguide ( 12 1 . 12 2 . 14 ) propagated, characterized in that at the at least one exit surface ( 15 ) of the waveguide ( 12 1 . 12 2 . 14 ) at least one thin-layer optical element ( 16 ) for selectively filtering out at least one higher transverse mode ( 30 . 40 ), wherein the following condition:
Figure 00150001
where d is the thickness of the optical element ( 16 ) and λ the specific laser wavelength within the optical element ( 16 ).
Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (16) in Form einer ebenen Schicht (16) oder in Form einer dünnen Platte ausgebildet ist ausgebildet.Laser according to claim 1, characterized in that the optical element ( 16 ) in the form of a flat layer ( 16 ) or in the form of a thin plate is formed. Laser nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (16) eine Reflektivität zwischen 0.5–20.0% bezogen auf die durch das aktive Medium (11) vorgegebene spezifische Laserwellenlänge aufweist.Laser according to at least one of the preceding claims, characterized in that the optical element ( 16 ) a reflectivity of between 0.5-20.0% relative to that through the active medium ( 11 ) has given specific laser wavelength. Laser nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d) des optischen Elements (16) der Bedingung genügt:
Figure 00160001
Laser according to at least one of the preceding claims, characterized in that the thickness (d) of the optical element ( 16 ) of the condition suffices:
Figure 00160001
Laser nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d) des optischen Elementes (16) der Bedingung genügt:
Figure 00160002
Laser according to at least one of the preceding claims, characterized in that the thickness (d) of the optical element ( 16 ) of the condition suffices:
Figure 00160002
Laser nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d) des optischen Elementes (16) der Bedingung genügt:
Figure 00160003
Laser according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the thickness (d) of the optical element ( 16 ) of the condition suffices:
Figure 00160003
Laser nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d) des optischen Elementes (16) der Bedingung genügt:
Figure 00160004
Laser according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the thickness (d) of the optical element ( 16 ) of the condition suffices:
Figure 00160004
Laser nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (16) aus Al2O3 in Form einer wenigstens einteiligen Beschichtung (16) ausgebildet ist.Laser according to at least one of the preceding claims, characterized in that the optical element ( 16 ) of Al 2 O 3 in the form of an at least one-part coating ( 16 ) is trained. Laser nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Austrittsfläche (15) eine Vielzahl von dünnschichtigen optischen Elementen hintereinander angeordnet ist.Laser according to at least one of the preceding claims, characterized in that at the exit surface ( 15 ) A plurality of thin-layer optical elements is arranged one behind the other. Laser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der dünnschichtigen optischen Elemente zwischen 2 und 3 beträgt.Laser according to claim 9, characterized, that the number of thin-layered optical elements between 2 and 3 is. Laser nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser ein Halbleiterlaser ist.Laser according to at least one of the preceding claims, thereby marked that the laser is a semiconductor laser. Verfahren zur Erzeugung von Laserstrahlung mit einem Laser aufweisend ein in einem Resonator angeordnetes optisch aktives Medium (11) und einen Wellenleiter (121 , 122 , 14), wobei mindestens eine quer zur Hauptausbreitungsrichtung (A) der elektromagnetischen Strahlung angeordnete Austrittsfläche (15) vorgesehen ist, wobei der Resonator derart ausgebildet ist, dass sich während des Betriebs neben der transversalen Grundmode (20) mindestens eine transversale Mode (30, 40) höherer Ordnung ausbildet und jede dieser transversalen Moden (20, 30, 40) in Bezug auf eine reflektierende Innenwandung (13) des Wellenleiters (121 , 122 , 14) unter einem spezifischen Auftreffwinkel (α0, α1, α2) entlang des Wellenleiters (121 , 122 , 14) propagiert, mit folgenden Verfahrensschritten: – Anregen des aktiven Mediums (11) derart, dass elektromagnetische Strahlung mit einer das aktive Medium (11) spezifischen Frequenz emittiert wird; – Verstärken der vom aktiven Medium (11) emittierten Strahlung durch konstruktive Resonanz innerhalb des Resonators, wobei die Energieverteilung innerhalb des Resonators derart erfolgt, dass neben einer transversalen Grundmode (20) mindestens eine transversale Mode (30, 40) höherer Ordnung generiert wird; – Bestimmen des spezifischen Auftreffwinkels (α0, α1, α2) der transversalen Grundmode (20) und der mindestens einen transversalen Mode (30, 40) höherer Ordnung in Bezug auf die reflektierende Innenwandung (13) des Wellenleiters (121 , 122 , 14), – Anordnen mindestens eines dünnschichtigen optischen Interferenzelements (16) zum selektiven Ausfiltern mindestens einer transversalen Mode (30, 40) höherer Ordnung an der Austrittsfläche (15), wobei die Dicke (d) des optischen Elements (16) derart eingestellt wird, dass die Reflexion der Strahlung der Grundmode (20) innerhalb des Resonators am optischen Element (16) größer als die Reflexion der Strahlung der mindestens einen transversalen Mode (30, 40) höherer Ordnung ist.A method for generating laser radiation with a laser comprising an optically active medium arranged in a resonator ( 11 ) and a waveguide ( 12 1 . 12 2 . 14 ), wherein at least one transverse to the main propagation direction (A) of the electromagnetic radiation arranged exit surface ( 15 ) is provided, wherein the resonator is designed such that during operation in addition to the transverse fundamental mode ( 20 ) at least one transverse mode ( 30 . 40 ) of higher order and each of these transversal modes ( 20 . 30 . 40 ) with respect to a reflective inner wall ( 13 ) of the waveguide ( 12 1 . 12 2 . 14 ) at a specific angle of incidence (α 0 , α 1 , α 2 ) along the waveguide ( 12 1 . 12 2 . 14 ), with the following process steps: - Stimulating the active medium ( 11 ) such that electromagnetic radiation with an active medium ( 11 ) specific frequency is emitted; - amplifying the active medium ( 11 ) radiation by constructive resonance within the resonator, wherein the energy distribution within the resonator is such that in addition to a transverse fundamental mode ( 20 ) at least one transverse mode ( 30 . 40 ) of higher order is generated; Determining the specific incidence angle (α 0 , α 1 , α 2 ) of the transverse fundamental mode ( 20 ) and the at least one transverse mode ( 30 . 40 ) of higher order with respect to the reflective inner wall ( 13 ) of the waveguide ( 12 1 . 12 2 . 14 ), - arranging at least one thin-layered optical interference element ( 16 ) for selectively filtering at least one transverse mode ( 30 . 40 ) of higher order at the exit surface ( 15 ), wherein the thickness (d) of the optical element ( 16 ) is set such that the reflection of the radiation of the fundamental mode ( 20 ) within the resonator at the optical element ( 16 ) greater than the reflection of the radiation of the at least one transverse mode ( 30 . 40 ) of higher order. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das selektive Ausfiltern der mindestens einen transversalen Mode (30, 40) höherer Ordnung an der Austrittsfläche (15) durch destruktive Interferenz am optischen Element (16) erfolgt.Method according to claim 12, characterized in that the selective filtering out of the at least one transverse mode ( 30 . 40 ) of higher order at the exit surface ( 15 ) by destructive interference at the optical element ( 16 ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass das optisch aktive Medium (11) derart angeregt wird, dass die transversale Grundmode (20) aufgrund der konstruktiven Interferenz am optischen Element (16) zu einem stabilen Laserbetrieb gelangt, wobei sämtliche transversale Moden (30, 40) höherer Ordnung aufgrund der destruktiven Interferenz am optischen Element (16) nicht zu einem stabilen Laserbetrieb gelangen.Method according to one of claims 12 and 13, characterized in that the optically active medium ( 11 ) is excited such that the transverse fundamental mode ( 20 ) due to the constructive interference on the optical element ( 16 ) reaches a stable laser operation, whereby all transverse modes ( 30 . 40 ) of higher order due to destructive interference at the optical element ( 16 ) do not reach a stable laser operation. Verfahren nach einem der Ansprüche 12–14, gekennzeichnet, dass das optische Element (16) derart eingestellt wird, dass es eine Reflektivität zwischen 0.5–20.0% bezogen auf die durch das aktive Medium (11) vorgegebene spezifische Laserwellenlänge aufweist.Method according to one of claims 12-14, characterized in that the optical element ( 16 ) is adjusted such that it has a reflectivity of between 0.5-20.0% relative to that through the active medium ( 11 ) has given specific laser wavelength.
DE102008040188A 2008-07-04 2008-07-04 Multimode laser i.e. laser diode, has optical element arranged at discharging surface for selectively filtering transverse modes of higher order, where thickness of optical element and wavelength of laser satisfies preset equation Withdrawn DE102008040188A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008040188A DE102008040188A1 (en) 2008-07-04 2008-07-04 Multimode laser i.e. laser diode, has optical element arranged at discharging surface for selectively filtering transverse modes of higher order, where thickness of optical element and wavelength of laser satisfies preset equation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008040188A DE102008040188A1 (en) 2008-07-04 2008-07-04 Multimode laser i.e. laser diode, has optical element arranged at discharging surface for selectively filtering transverse modes of higher order, where thickness of optical element and wavelength of laser satisfies preset equation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008040188A1 true DE102008040188A1 (en) 2010-01-14

Family

ID=41412852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008040188A Withdrawn DE102008040188A1 (en) 2008-07-04 2008-07-04 Multimode laser i.e. laser diode, has optical element arranged at discharging surface for selectively filtering transverse modes of higher order, where thickness of optical element and wavelength of laser satisfies preset equation

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008040188A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3849738A (en) * 1973-04-05 1974-11-19 Bell Telephone Labor Inc Multilayer antireflection coatings for solid state lasers
JP2003204109A (en) * 2002-01-07 2003-07-18 Fuji Photo Film Co Ltd Semiconductor laser apparatus
US20060171440A1 (en) * 2003-03-14 2006-08-03 Pbc Lasers Ltd. Apparatus for generating improved laser beam
DE69737855T2 (en) 1996-05-09 2008-02-28 Yeda Research And Development Co., Ltd. ACTIVE WAVELENGTH ELECTION WITH RESONANT DEVICES

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3849738A (en) * 1973-04-05 1974-11-19 Bell Telephone Labor Inc Multilayer antireflection coatings for solid state lasers
DE69737855T2 (en) 1996-05-09 2008-02-28 Yeda Research And Development Co., Ltd. ACTIVE WAVELENGTH ELECTION WITH RESONANT DEVICES
JP2003204109A (en) * 2002-01-07 2003-07-18 Fuji Photo Film Co Ltd Semiconductor laser apparatus
US20060171440A1 (en) * 2003-03-14 2006-08-03 Pbc Lasers Ltd. Apparatus for generating improved laser beam

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 2003-204 109 AA (mit engl. Abstract u. maschineller Übersetzung) Tadashi Saitho, u.a.: "Theoretical Analysis and Fabrication of Antireflection Coatings on Laser-Diode Facets". In: Journal of Lightwave Technology, Vol. LT-3, No. 2, S. 288-293, 1985
JP 2003204109 A (mit engl. Abstract u. maschineller Übersetzung) *
Tadashi Saitho, u.a.: "Theoretical Analysis and Fabrication of Antireflection Coatings on Laser-Diode Facets". In: Journal of Lightwave Technology, Vol. LT-3, No. 2, S. 288-293, 1985 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2427937B1 (en) High output dfb laserdiode with lateral coupling
DE112015006769T5 (en) Semiconductor laser device
DE69011921T2 (en) Semiconductor laser with variable emission wavelength and selective wavelength fitter and method for operating the same.
DE102006036831A1 (en) Closed, binary transmission grids
DE102007033567A1 (en) Phase shift device and laser resonator for generating radially or azimuthally polarized laser radiation
WO2010057955A2 (en) Edge-centering semiconductor laser
DE102012207339B4 (en) Pumping radiation arrangement and method for pumping a laser-active medium
DE60309868T2 (en) FIBER LASER UNIT
DE69730872T2 (en) LASER DEVICE
DE2942204A1 (en) SEMICONDUCTOR LIGHT AMPLIFIERS
DE69306617T2 (en) Monolithic and coherent 2-D semiconductor laser array
DE3406838C2 (en)
DE102016108474A1 (en) Solid state, laser amplification system and solid-state laser
DE102011103952B4 (en) Edge-emitting semiconductor laser
DE102008040188A1 (en) Multimode laser i.e. laser diode, has optical element arranged at discharging surface for selectively filtering transverse modes of higher order, where thickness of optical element and wavelength of laser satisfies preset equation
WO2012084425A1 (en) Stripline laser amplifier and laser arrangement with a stripline laser amplifier
DE3621198C2 (en)
DE69520132T2 (en) SURFACE-EMITTING LASER WITH DISTRIBUTED FEEDBACK AND CURVED GRID
WO2019091514A1 (en) Laser amplification method
DE19832647C1 (en) Producing Gaussian intensity distribution in beam profile of radiation produced by frequency doubling using optically refractive surface with no focussing effect
DE10005359A1 (en) Resonator arrangement with at least two folding elements has angle between beam axis and surface normal to folding element reflective surface greater than boundary angle for total reflection
DE102016115723A1 (en) Waveguide structure and waveguide structure optical system
DE102009026449B4 (en) Optical thin film structure with a distributed cavity
DE10161856B4 (en) Semiconductor laser arrangement with diffraction grating structure
DE4338606C2 (en) Profit-coupled laser diode

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal