JP2006518548A5 - - Google Patents

Claims (52)

1. 光の周波数変換のための装置であって、
   （ａ）第一周波数を有する光を出射するための発光デバイスであって、延長導波路の基本横モードが低ビーム発散によって特徴付けられるように選択された延長導波路を有する端面発光半導体発光ダイオードである発光デバイスと、
   （ｂ）前記発光デバイスと光反射体との間に画定される外部キャビティを光が複数回通過し、かつ前記第一周波数を有するレーザ光を発生するためのフィードバックをもたらすように、構成かつ設計された光反射体と、
   （ｃ）前記外部キャビティ内に配置された非線形光学結晶であって、前記第一周波数を有するレーザ光が前記非線形光学結晶を複数回通過したときに、前記第一周波数が前記第一周波数とは異なる第二周波数に変換されるように選択された非線形光学結晶と、
   を備えた装置。
2. 少なくとも一つの追加発光デバイスをさらに備える請求項１に記載の装置。
3. 前記少なくとも一つの追加発光デバイスのうちの少なくとも一つは、前記延長導波路を有する端面発光半導体発光ダイオードである請求項２に記載の装置。
4. 前記延長導波路は、注入電流にさらされたときに、光を出射することができる請求項１に記載の装置。
5. 前記発光デバイスのストライプ長および前記注入電流は、前記注入電流だけでは非コヒーレント光が発生し、前記注入電流および前記フィードバックの結合によって前記第一周波数を有する前記レーザ光が発生するように選択される請求項４に記載の装置。
6. 前記外部キャビティは、前記第一周波数を有する前記レーザ光が実質的に前記基本横モードで発生するように設計される請求項１に記載の装置。
7. 前記光反射体は、前記第二周波数以外の周波数を有する光を反射し、かつ前記第二周波数を有する光を透過するように選択される請求項１に記載の装置。
8. 前記発光デバイスは複数の層から形成される請求項１に記載の装置。
9. 前記発光デバイスは、前記延長導波路の第一側に隣接するｎエミッタおよび前記延長導波路の第二側に隣接するｐエミッタを備える請求項１に記載の装置。
10. 前記発光デバイスの前ファセットは、反射防止コートを被覆される請求項１に記載の装置。
11. 前記発光デバイスの後ファセットは、高反射コートを被覆される請求項１に記載の装置。
12. 前記発光デバイスの後ファセットは、高反射コートを被覆される請求項１０に記載の装置。
13. 前記高反射コートは複数の層を含む請求項１１に記載の装置。
14. 前記高反射コートは、前記基本横モードにおける高反射性および高次横モードにおける低反射性を達成するのに充分な狭さである所定の阻止帯域によって特徴付けられる請求項１１に記載の装置。
15. 前記光反射体は複数の層を含む請求項１に記載の装置。
16. 前記光反射体は、前記基本横モードにおける高反射性および高次横モードにおける低反射性を達成するのに充分な狭さである所定の阻止帯域によって特徴付けられる請求項１５に記載の装置。
17. 前記高反射コートおよび前記光反射体は各々独立に、前記基本横モードにおける高反射性および高次横モードにおける低反射性を達成するのに充分な狭さである所定の阻止帯域によって特徴付けられる請求項１１に記載の装置。
18. 前記非線形光学結晶は周波数変換効率によって特徴付けられ、さらに、前記高反射コートの前記阻止帯域の温度依存性は、前記周波数変換効率の温度依存性に等しい請求項１４に記載の装置。
19. 前記非線形光学結晶は周波数変換効率によって特徴付けられ、さらに、前記光反射体の前記阻止帯域の温度依存性は、前記周波数変換効率の温度依存性に等しい請求項１６に記載の装置。
20. 前記高反射コートの前記阻止帯域の温度依存性は、前記周波数変換効率の温度依存性に等しい請求項１７に記載の装置。
21. 前記光反射体の前記阻止帯域の温度依存性は、前記周波数変換効率の温度依存性に等しい請求項２０に記載の装置。
22. 前記第二周波数を有する光が前記発光デバイスに入射することを防止するように、スペクトル選択性フィルタを配置することをさらに含む請求項１に記載の装置。
23. 前記延長導波路は、前記延長導波路が可変屈折率によって特徴付けられるように、各々異なる屈折率を有する少なくとも二つの部分を含む請求項１に記載の装置。
24. 前記延長導波路の少なくとも一部分はフォトニックバンドギャップ結晶を含む請求項１に記載の装置。
25. 前記発光デバイスと前記非線形光学結晶との間の外部キャビティにレンズを配置することをさらに含む請求項１に記載の装置。
26. 光の周波数を変換する方法であって、
    （ａ）延長導波路の基本横モードが低ビーム発散によって特徴付けられるように選択された延長導波路を有する端面発光半導体発光ダイオードである発光デバイスを使用して、第一周波数を有する光を出射すること、
    （ｂ）光反射体を使用して、第一周波数を有するレーザ光を発生するためのフィードバックをもたらすように、前記発光デバイスと前記光反射体との間に画定される外部キャビティ内に前記光を複数回通過させること、および
    （ｃ）前記外部キャビティに配置された非線形光学結晶を使用して、前記第一周波数を前記第一周波数とは異なる第二周波数に変換し、それによって前記第二周波数を有するレーザ光を与えること、
    を含む方法。
27. 前記光を出射することは、前記延長導波路を注入電流にさらすことによる請求項２６に記載の方法。
28. 前記外部キャビティは、前記第一周波数を有する前記レーザ光が実質的に前記基本横モードで発生するように設計される請求項２６に記載の方法。
29. 前記光反射体は、前記第二周波数以外の周波数を有する光を反射し、かつ前記第二周波数を有する光を透過するように選択される請求項２６に記載の方法。
30. 前記発光デバイスは複数の層から形成される請求項２６に記載の方法。
31. 前記発光デバイスは、前記延長導波路の第一側に隣接するｎエミッタおよび前記延長導波路の前記第二側に隣接するｐエミッタを備える請求項２６に記載の方法。
32. 前記発光デバイスの前ファセットは、反射防止コートを被覆される請求項２６に記載の方法。
33. 前記発光デバイスの後ファセットは、高反射コートを被覆される請求項２６に記載の方法。
34. 前記光反射体は複数の層を含む請求項２６に記載の方法。
35. 前記第二周波数を有する光が前記発光デバイスに入射することを防止するように、スペクトル選択性フィルタを配置することをさらに含む請求項２６に記載の方法。
36. 前記延長導波路は、前記延長導波路が可変屈折率によって特徴付けられるように、各々異なる屈折率を有する少なくとも二つの部分を含む請求項２６に記載の方法。
37. 前記延長導波路の少なくとも一部分はフォトニックバンドギャップ結晶を含む請求項２６に記載の方法。
38. レンズを使用して弱く発散する光ビームを平行光ビームに変換することをさらに含む請求項２６に記載の方法。
39. 光の周波数変換のための装置を製造する方法であって、
    （ａ）延長導波路の基本横モードが低ビーム発散によって特徴付けられるように選択された延長導波路を有する端面発光半導体発光ダイオードである、第一周波数を有する光を出射するための発光デバイスを用意すること、
    （ｂ）前記発光デバイスと光反射体との間に画定される外部キャビティ内を光が複数回通過しかつ前記第一周波数を有するレーザ光を発生するためのフィードバックをもたらすように構成かつ設計された光反射体を用意し、かつ前記光反射体を前記発光デバイスに対向して配置すること、および
    （ｃ）前記第一周波数を有する前記レーザ光が非線形光学結晶を複数回通過したときに、前記第一周波数が前記第一周波数とは異なる第二周波数に変換されるように選択された非線形光学結晶を用意し、前記非線形光学結晶を外部キャビティ内に配置すること、
    を含む方法。
40. 少なくとも一つの追加発光デバイスを設けることをさらに含む請求項３９に記載の方法。
41. 前記延長導波路は、注入電流にさらされたときに、光を出射することができる請求項３９に記載の方法。
42. 前記外部キャビティは、前記第一周波数を有する前記レーザ光が実質的に前記基本横モードで発生するように設計される請求項３９に記載の方法。
43. 前記光反射体は、前記第二周波数以外の周波数を有する光を反射し、かつ前記第二周波数を有する光を透過するように選択される請求項３９に記載の方法。
44. 前記発光デバイスは複数の層から形成される請求項３９に記載の方法。
45. 前記発光デバイスは、前記延長導波路の第一側に隣接するｎエミッタおよび前記延長導波路の第二側に隣接するｐエミッタを備える請求項３９に記載の方法。
46. 前記発光デバイスの前ファセットを反射防止コートによって被覆することをさらに含む請求項３９に記載の方法。
47. 前記発光デバイスの後ファセットを高反射コートによって被覆することをさらに含む請求項３９に記載の方法。
48. 前記光反射体は複数の層を含む請求項３９に記載の方法。
49. スペクトル選択性フィルタを用意し、前記第二周波数を有する光が前記発光デバイスに入射することを防止するように、前記スペクトル選択性フィルタを配置することをさらに含む請求項３９に記載の方法。
50. 前記延長導波路は、前記延長導波路が可変屈折率によって特徴付けられるように、各々異なる屈折率を有する少なくとも二つの部分を含む請求項３９に記載の方法。
51. 前記延長導波路の少なくとも一部分はフォトニックバンドギャップ結晶を含む請求項３９に記載の方法。
52. レンズを用意し、前記発光デバイスと前記非線形光学結晶との間の前記外部キャビティに前記レンズを配置することをさらに含む請求項３９に記載の方法。