EP1929597A1 - Hochfrequenz-modulierter oberflächenemittierender halbleiterlaser - Google Patents

Hochfrequenz-modulierter oberflächenemittierender halbleiterlaser

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EP1929597A1
EP1929597A1 EP06775931A EP06775931A EP1929597A1 EP 1929597 A1 EP1929597 A1 EP 1929597A1 EP 06775931 A EP06775931 A EP 06775931A EP 06775931 A EP06775931 A EP 06775931A EP 1929597 A1 EP1929597 A1 EP 1929597A1
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EP
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semiconductor laser
laser
emitting semiconductor
pump
resonator
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Withdrawn
Application number
EP06775931A
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Michael Kühnelt
Josip Maric
Thomas Schwarz
Ulrich STEEGMÜLLER
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Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
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Publication date
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Abstract

Bei einem oberflächenemittierenden Halbleiterlaser mit einem Halbleiterchip (1), einem ersten Resonatorspiegel (4) und mindestens einem weiteren Resonatorspiegel (8), der außerhalb des Halbleiterchips (1) angeordnet ist und mit dem ersten Resonatorspiegel (4) einen Laserresonator mit einer Resonatorlänge L ausbildet, und einem Pumplaser (10), der zum optischen Pumpen des Halbleiterlasers (1) Pumpstrahlung (14) mit einer Pumpleistung in den Halbleiterchip (1) einstrahlt, ist die Pumpleistung mit einer Modulationsfrequenz fP moduliert und die Resonatorlänge L an die Modulationsfrequenz fP angepasst.

Description

Beschreibung
Hochfrequenz-modulierter oberflächenemittierender Halbleiterlaser
Die Erfindung betrifft einen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldungen 10 2005 046 695.8 und 10 2005 055 159.9, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Als modulierbare Laser werden im grünen und blauen Spektralbereich in der Regel Festkörperlaser verwendet. Diese weisen zwar eine hohe Ausgangsleistung auf, aber aufgrund der langen Lebensdauer der laseraktiven Zustände im Festkörpermaterial ist die Modulationsfrequenz in der Regel auf weniger als 100 kHz beschränkt. Derartige Festkörperlaser werden oftmals mit externen, vergleichsweise großen und teuren elektro- oder akustooptischen Modulatoren amplitudenmoduliert .
Eine Anwendung von Lasern in Displays auf der Basis von „flying spot" -Verfahren (Laserscanning-Displays) setzt die Verfügbarkeit der drei Grundfarben rot, grün und blau, eine vergleichsweise hohe Ausgangsleistung sowie eine Hochfrequenzmodulation der Laser voraus . Um eine hohe Auflösung des Displays zu erzielen, ist es wünschenswert, die Ausgangsleistung mit einer Frequenz von beispielsweise mehr als 1 MHz zu modulieren. Oberflächenemittierende Halbleiterlaser mit externem Resonatorspiegel, die auch unter den Bezeichnungen Scheibenlaser oder VECSEL (Vertical External Cavity Surface Emitting Laser) bekannt sind, zeichnen sich durch eine hohe Ausgangsleistung bei gleichzeitig hoher Strahlqualität aus.
Aus der Druckschrift US 6,798,804 B2 ist ein oberflächenemittierender Halbleiterlaser bekannt, bei dem eine hochfrequente Modulation der emittierten Laserstrahlung durch Modulation einer Spannung, die an einem pn-Übergang des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers anliegt, vorgesehen ist. Dazu wird eine außerhalb des Halbleiterlasers angeordnete Modulationseinheit verwendet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten oberflächenemittierenden Halbleiterlaser anzugeben, bei dem mit vergleichsweise geringem Aufwand eine hochfrequente Modulation der emittierten Laserstrahlung erfolgt.
Diese Aufgabe wird durch einen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei einem oberflächenemittierenden Halbleiterlaser gemäß der Erfindung mit einem Halbleiterchip, einem ersten Resonatorspiegel und mindestens einem weiteren Resonatorspiegel, der außerhalb des Halbleiterchips angeordnet ist und mit dem ersten Resonatorspiegel einen Laserresonator mit einer Resonatorlänge L ausbildet, und einem Pumplaser, der zum optischen Pumpen des Halbleiterlasers Pumpstrahlung mit einer Pumpleistung PP in den Halbleiterchip einstrahlt, ist die Pumpleistung Pp mit einer Modulationsfrequenz fp moduliert. Die Resonatorlänge L des Laserresonators ist vorteilhaft an die Modulationsfrequenz fP angepasst.
Der oberflächenemittierende Halbleiterlaser weist aufgrund der Modulation der Pumpleistung vorteilhaft eine Ausgangsleistung auf, die mit der Modulationsfrequenz fP der Pumpleistung moduliert ist. Es hat sich herausgestellt, dass bei einem derart optisch gepumpten Halbleiterlaser eine Anpassung der Resonatorlänge L des Laserresonators an die Modulationsfrequenz fP der Pumpstrahlungsquelle zweckmäßig ist. Vorzugsweise ist die Resonatorlänge L umso kürzer, je höher die Modulationsfrequenz fP ist. Insbesondere kann der Laserresonator eine Resonatorlänge L aufweisen, die 30 mm oder weniger beträgt. Bevorzugt beträgt die Länge L des Laserresonators 20 mm oder weniger, besonders bevorzugt 10 mm oder weniger.
Bevorzugt gilt für die Resonatorlänge L [mm] ≤ 250 / fP [MHz] . Beispielsweise beträgt bei einer Modulationsfrequenz fp = 10 MHz die Länge L des Resonators mit Vorteil 25 mm oder weniger. Bei einer Modulationsfrequenz fp = 25 MHz beträgt die Länge des Resonators vorteilhaft nicht mehr als 10 mm.
Der Pumplaser muss nicht notwendigerweise eine feste Modulationsfrequenz aufweisen, sondern kann auch eine variable Modulationsfrequenz aufweisen. In diesem Fall ist unter der Modulationsfrequenz die maximale Modulationsfrequenz zu verstehen, mit der der Pumplaser modulierbar ist. Die Anpassung der Resonatorlänge an die Modulationsfrequenz erfolgt in diesem Fall also an die maximale Modulationsfrequenz, die zur Modulation der Pumpleistung vorgesehen ist. Insbesondere soll die Ungleichung L [mm] ≤ 250 / fP [MHz] in diesem Fall auch für die maximale Modulationsfrequenz des Pumplasers erfüllt sein.
Die Modulationsfrequenz fP beträgt bei einer Ausführungsform der Erfindung 1 MHz oder mehr, bevorzugt 10 MHz oder mehr und besonders bevorzugt sogar 50 MHz oder mehr. Dies ist insbesondere vorteilhaft für eine Verwendung des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers in einem Laserdisplay.
Die Pumpleistung des Pumplasers wird bevorzugt durch eine Modulation eines Stroms, mit dem der Pumplaser betrieben wird, moduliert.
Um eine möglichst hohe Modulationsfrequenz fP erzielen zu können, ist der Pumplaser vorzugsweise derart moduliert, dass die Laserschwelle des Pumplasers während des modulierten Betriebs nicht unterschritten wird. Beispielsweise kann der Betriebsstrom des Pumplasers mit der Frequenz fP variiert werden, wobei der Betriebsstrom auch in den Minima des zeitlichen Verlaufs größer ist als eine zur Anregung von stimulierter Emission in dem Pumplaser erforderliche SchwelIstromstärke .
Zum Erreichen hoher Modulationsfrequenzen hat es sich weiterhin als' vorteilhaft herausgestellt, auch den oberflächenemittierenden Halbleiterlaser während des modulierten Betriebs derart zu betreiben, dass die Laserschwelle nicht unterschritten wird. Dies bedeutet, dass die hochfrequent modulierte Pumpleistung auch in den Minima des zeitlichen Verlaufs größer ist als eine zur Anregung der stimulierten Emission in dem oberflächenemittierenden Halbleiterlaser erforderliche Schwellenleistung. Der Pumplaser kann insbesondere ein externer Pumplaser, d. h. ein außerhalb des Halbleiterchips angeordneter Pumplaser, sein. Vorteilhaft handelt es sich bei dem Pumplaser um eine Halbleiter-Laserdiode .
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Pumplaser ein monolithisch in den Halbleiterchip des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers integrierter Pumplaser. Die monolithische Integration eines oder mehrerer Pumplaser und des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers auf einem gemeinsamen Substrat ist im Prinzip aus der Druckschrift DE 10026734 bekannt, deren Inhalt hiermit durch Referenz aufgenommen wird.
In dem Laserresonator des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers ist bevorzugt ein Element zur Frequenzkonversion der von dem Halbleiterlaser emittierten Strahlung angeordnet. Die Frequenzkonversion kann dabei insbesondere eine Frequenzvervielfachung, beispielsweise eine Frequenzverdoppelung, sein. Beispielsweise kann der oberflächenemittierende Halbleiterlaser eine zur Emission von infraroter Strahlung vorgesehene aktive Zone aufweisen, wobei die infrarote Strahlung innerhalb des Laserresonators in sichtbares Licht, besonders bevorzugt in grünes oder blaues sichtbares Licht, konvertiert wird. Das in dem Laserresonator enthaltene, zur Frequenzkonversion vorgesehene Element kann zum Beispiel ein optisch nicht linearer Kristall sein.
Mit Vorteil enthält der Resonator ein Wellenlängenfilter zur Stabilisierung der Emissionswellenlänge, zum Beispiel ein Etalon, ein doppelbrechendes Filter oder ein Bandpassfilter. Der oberflächenemittierende Halbleiterlaser weist vorzugsweise eine zeitlich gemittelte Ausgangsleistung von 10 mW oder mehr auf .
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von
Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 4 näher erläutert .
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch einen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 2 eine schematische graphische Darstellung der Betriebsstromstärke I des Pumplasers in Abhängigkeit von der Zeit t bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 3 eine schematische graphische Darstellung der optischen Ausgangsleistung Pout des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers in Abhängigkeit von der Zeit t bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Figur 4 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch einen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Gleiche oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Elemente sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. Der in Figur 1 schematisch im Querschnitt dargestellte oberflächenemittierende Halbleiterlaser gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält einen Halbleiterchip 1, der eine Strahlungsemittierende aktive Schicht 2 enthält.
Die aktive Schicht 2 ist in dem Halbleiterchip 1 zwischen weiteren Halbleiterschichten 3 angeordnet, die beispielsweise als Mantel- oder Confinement-Schichten fungieren. Der Aufbau eines Halbleiterchips eines oberflächenemittierenden Halbleiterlasers ist dem Fachmann im Prinzip bekannt und wird daher an dieser Stelle nicht näher erläutert.
Weiterhin ist in dem Halbleiterchip 1 ein Reflektor 4, welcher einen ersten Resonatorspiegel für die von dem oberflächenemittierenden Halbleiterlaser emittierte Laserstrahlung 7 darstellt, enthalten. Der erste Resonatorspiegel 4 ist vorzugsweise ein Bragg-Reflektor, der aus einer Vielzahl von alternierenden Schichtpaaren gebildet ist.
Die Halbleiterschichten 2, 3, 4 des Halbleiterchips 1 sind zum Beispiel auf einem Aufwachssubstrat 5 aufgewachsen. Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr ist der Halbleiterchip 1 vorzugsweise mit einer Wärmesenke 6 verbunden, beispielsweise an einer von den Halbleiterschichten 2, 3, 4 abgewandten Rückseite des Aufwachssubstrats 5. Die Wärmesenke 6 ist bevorzugt aus einem Metall mit einer hohen
Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Kupfer, gebildet. Alternativ kann auch eine aktiv gekühlte Wärmesenke vorgesehen sein, die von einer Flüssigkeit oder einem Gas durchströmte Mikrokanäle aufweist. Der oberflächenemittierende Halbleiterlaser enthält mindestens einen weiteren Resonatorspiegel 8, der mit dem ersten Resonatorspiegel 4 einen Laserresonator ausbildet. Der zweite Resonatorspiegel 8 ist ein außerhalb des Halbleiterchips 1 angeordneter externer Resonatorspiegel, der zum Beispiel auf einer dem Halbleiterchip 1 zugewandten Seite eine konkave Krümmung aufweist.
Alternativ zu dem in Figur 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel, bei dem der erste Resonatorspiegel 4 und der zweite Resonatorspiegel 8 einen linearen Laserresonator ausbilden, könnte der oberflächenemittierende Halbleiterlaser auch einen oder mehrere weitere Resonatorspiegel aufweisen, die gemeinsam einen gefalteten Resonator ausbilden (nicht dargestellt) .
Die Anregung der aktiven Schicht 2 zur stimulierten Emission von Laserstrahlung 7 erfolgt durch optisches Pumpen mit einem Pumplaser. Der Pumplaser 10 ist zum Beispiel ein außerhalb des Halbleiterchips 1 angeordneter Halbleiterlaser, der Pumpstrahlung 14 in die aktive Schicht 2 des Halbleiterchips 1 einstrahlt.
Die Pumpleistung der von dem Pumplaser 10 emittierten Pumpstrahlung 14 ist mit einer Frequenz fP moduliert, die beispielsweise 1 MHz oder mehr beträgt. Bevorzugt beträgt die Modulationsfrequenz fp mehr als 10 MHz. Insbesondere kann auch eine Modulationsfrequenz von 50 MHz oder mehr vorgesehen sein. Die Länge L des Laserresonators ist an die Modulationsfrequenz der Pumpleistung angepasst. Insbesondere ist es bei einer hohen Modulationsfrequenz fP vorteilhaft, wenn der Laserresonator des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers eine vergleichsweise geringe Länge L aufweist. Die Länge L des Laserresonators beträgt vorteilhaft 30 mm oder weniger. Bevorzugt beträgt die Länge L des Laserresonators 20 mm oder weniger, besonders bevorzugt sogar 10 mm oder weniger.
Insbesondere hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Länge L des Laserresonators bei einer vorgegebenen Modulationsfrequenz fP einen Wert nicht überschreitet, für den gilt: L [mm] ≤ 250 mm / fP [MHz] .
Die aktive Schicht 2 ist vorzugsweise als QuantentopfStruktur ausgebildet. Die Bezeichnung Quantentopfstruktur umfasst dabei jegliche Struktur, bei der Ladungsträger durch Einschluss (confinement) eine Quantisierung ihrer Energiezustände erfahren. Insbesondere beinhaltet die Bezeichnung QuantentopfStruktur keine Angabe über die Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit unter anderem Quantentröge, Quantendrähte und Quantenpunkte und jede Kombination dieser Strukturen.
Die aktive Schicht 2 des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers basiert bevorzugt auf einem Phosphid- Verbindungshalbleiter oder Arsenid-Verbindungshalbleiter . Dies bedeutet, dass die aktive Schicht 2 vorzugsweise InxAlyGai-x-yP oder InxAIyGa1-X-7As umfasst, wobei 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1 gilt. Insbesondere kann die aktive Schicht 2 eine zur Emission infraroter Strahlung geeignete QuantentopfStruktur aufweisen.
Alternativ ist es auch möglich, dass die aktive Schicht zur Emission sichtbarer oder ultravioletter Strahlung vorgesehen ist. Beispielsweise kann die aktive Schicht InxAlyGai-x.yN umfassen, wobei 0 < x < 1, o ≤ y ≤ l und x + y ≤ 1 gilt. Das Halbleitermaterial der aktiven Schicht 2 muss nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach einer der oben genannten Formeln aufweisen. Vielmehr kann es einen oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen, welche die physikalischen Eigenschaften des Materials im Wesentlichen nicht ändern. Der Einfachheit halber beinhalten obige Formeln jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (Al, Ga, In, P oder As oder N) , auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt sein können.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem Laserresonator ein zur Frequenzkonversion der von dem Halbleiterlaser emittierten Strahlung 7 geeignetes Element 9 enthalten. Das Frequenzkonversionselement 9 ist vorzugsweise ein nicht linearer optischer Kristall. Mittels des Frequenzkonversionselements 9 wird vorteilhaft eine Frequenzvervielfachung, insbesondere eine Frequenzverdoppelung, der emittierten Laserstrahlung 7 erzielt .
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die aktive Schicht 2 eine infrarote Strahlung emittierende Schicht, wobei die emittierte Laserstrahlung 7 mittels des Frequenzkonversionselements 9 in sichtbares Licht, insbesondere in grünes sichtbares Licht, konvertiert wird.
Die Pumpstrahlung 14 wird vorteilhaft durch ein optisches Element 11 in die aktive Schicht 2 des Halbleiterchips 1 fokussiert. Bei dem optischen Element 11 kann es sich um ein diffraktives optisches Element oder ein refraktives optisches Element, beispielsweise eine Linse, handeln.
Die hochfrequente Modulation der Pumpleistung Pp erfolgt vorzugsweise durch eine entsprechend hochfrequente Modulation der Betriebsstromstärke des Pumplasers 10. Der Pumplaser 10 ist also ein Hochfrequenz-modulierter elektrisch gepumpter Halbleiterlaser .
In den Figuren 2 und 3 ist ein beispielhafter zeitlicher Verlauf der Betriebsstromstärke I des Pumplasers 10 und der Ausgangsleistung Pout des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers schematisch graphisch dargestellt. Dadurch, dass die aktive Schicht 2 des Halbleiterchips 1 des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers von dem hochfrequent modulierten Pumplaser 10 optisch gepumpt wird, ist auch die Ausgangsleistung Pout der von dem oberflächenemittierenden Halbleiterlaser emittierten Laserstrahlung 7 mit der Modulationsfrequenz fP der Betriebsstromstärke I des Pumplasers moduliert.
Um eine möglichst hohe Modulationsfrequenz erzielen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Betriebsstrom des Pumplasers 10 derart moduliert ist, dass eine zur Anregung der Laseremission des Pumplasers erforderliche Schwellenstromstärke I3 nicht unterschritten wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn auch die Ausgangsleistung des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers eine Schwellenleistung P3, unterhalb derer ansonsten die Emission von Laserstrahlung aussetzen würde, nicht unterschreitet. Dies ist zum Beispiel bei den in den Figuren 2 und 3 dargestellten zeitlichen Verläufen des Betriebsstroms I8 und der Ausgangsleistung Pout in dem Bereich links von der gestrichelten Linie 15 der Fall.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers gemäß der Erfindung ist in Figur 4 schematisch im Querschnitt dargestellt.
Der oberflächenemittierende Halbleiterlaser dieses Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, dass er keinen außerhalb des Halbleiterchips 1 angeordneten Pumplaser aufweist. Im Gegensatz dazu enthält der in Figur 4 dargestellte oberflächenemittierende Halbleiterlaser einen monolithisch in den Halbleiterchip 1 integrierten Pumplaser 12. Der Pumplaser 12 ist ein kantenemittierender Halbleiterlaser, der Pumpstrahlung 14 in lateraler Richtung in die aktive Schicht 2 des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers einstrahlt. Die aktive Schicht 2 des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers ist in lateraler Richtung vorzugsweise beidseits von dem Pumplaser 12 umgeben. In vertikaler Richtung ist der Pumplaser 12 von weiteren Halbleiterschichten 3 umgeben, die insbesondere als Wellenleiter für die Pumpstrahlung 14 fungieren und zur Stromeinprägung in die aktive Schicht des Pumplasers 12 vorgesehen sind.
Die monolithische Integration des Pumplasers 12 in den Halbleiterchip 1 des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers hat insbesondere den Vorteil, dass der Aufwand für die Justierung eines externen Pumplasers entfällt. Weiterhin ist aufgrund der lateralen Einstrahlung der Pumpstrahlung 14 in die aktive Schicht 2 des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers ein effektives und homogenes optisches Pumpen der aktiven Schicht 2 gewährleistet .
Der monolithisch integrierte Pumplaser 12 ist ein elektrisch gepumpter Halbleiterlaser, in den mittels elektrischer Kontakte 13 ein Betriebsstrom I eingeprägt wird.
Die hochfrequente Modulation der Ausgangsleistung Pout des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers erfolgt in analoger Weise wie bei dem zuvor im Zusammenhang mit der Figur 1 beschriebenen Halbleiterlaser. Der Betriebsstrom I des monolithisch integrierten Pumplasers 12 wird also mit einer Modulationsfrequenz fP moduliert, die vorzugsweise 1 MHz oder mehr beträgt, um auf diese Weise auch die Ausgangsleistung Pout des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers mit der Modulationsfrequenz fP des Pumplasers 12 hochfrequent zu modulieren.
Die weiteren zuvor im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 3 erläuterten vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung gelten selbstverständlich auch für das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel .
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Patentansprüche
1. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser mit einem Halbleiterchip (1) , einem ersten Resonatorspiegel (4) und mindestens einem weiteren Resonatorspiegel (8) , der außerhalb des Halbleiterchips (1) angeordnet ist und mit dem ersten Resonatorspiegel (4) einen Laserresonator mit einer Resonatorlänge L ausbildet, und mindestens einem Pumplaser (10, 12), der zum optischen Pumpen des Halbleiterlasers (1) Pumpstrahlung (14) mit einer Pumpleistung in den Halbleiterchip (1) einstrahlt, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpleistung mit einer Modulationsfreguenz fp moduliert ist und der Laserresonator eine Resonatorlänge L aufweist, die an die Modulationsfrequenz fP angepasst ist.
2. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Resonatorlänge L gilt: L [mm] ≤ 250 / fp [MHz] .
3. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass für die Modulationsfrequenz fp gilt: fp ≥ 1 MHz.
4. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Modulationsfrequenz fp gilt: fp > 10 MHz.
5. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Modulationsfrequenz fp gilt: fp ≥ 50 MHz.
6. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Resonatorlänge L 30 mm oder weniger, bevorzugt 20 mm oder weniger, beträgt.
7. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpleistung durch eine Modulation eines Stroms I, mit dem der Pumplaser (10, 12) betrieben wird, moduliert ist .
8. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpleistung derart moduliert ist, dass eine Laserschwelle des Pumplasers (10, 12) während des modulierten Betriebs nicht unterschritten wird.
9. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Laserschwelle des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers während des modulierten Betriebs nicht unterschritten wird.
10. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumplaser (12) monolithisch in den Halbleiterchip (1) des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers integriert ist.
11. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumplaser (10) außerhalb des Halbleiterchips (1) angeordnet ist .
12. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Laserresonator ein Frequenzkonversionselement (9) zur Frequenzkonversion der von dem Halbleiterlaser emittierten Strahlung angeordnet ist .
13. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzkonversion eine Frequenzvervielfachung, insbesondere eine Frequenzverdopplung ist.
14. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterchip (1) infrarote Strahlung emittiert, die von dem Frequenzkonversionselement (9) in sichtbares Licht, insbesondere in grünes sichtbares Licht, konvertiert wird.
15. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Ausgangsleitung des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers 10 mW oder mehr beträgt .
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