JPH06505369A - 外部空洞半導体レーザーシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 外部空洞半導体１ノ一ザーシステム 発明の背景 用語「レーザー」は、誘導放射による光増幅（ｌｉｇｈｔ　ａｍｐｌｉｆｉｅａ ｔｉｏｎ　ｂｙ　ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ）の頭字語である。 誘導放射は、電磁波が高エネルギー準位Ｅ２において材料の原子に出会う時発生 し、原子を下位エネルギー準位Ｅ、にする。 この遷移を経た原子は、プロセスにおいて電磁波を発出する。発出した波は、入 射波に加わり、同一方向に移動する。材料の原子が、放射まで誘導されるために 、下位エネルギー準位Ｅ、から高位準位Ｅ２に高められるプロセスは、ポンピン グプロセスと呼ばれる。 レーザー材料は、一般に、光学的又は電気的にポンピングされる。本発明は、半 導体レーザー、すなわち、レーザーの活性領域が半導体（ＧａＡｓＳＧａＡＩＡ ｓ、等）材料から成るレーザー、の光学的又は電気的ポンピングに関する。 半導体レーザーは、一般に、上方及び下方クラッド材料の間に挟んだ長尺状の活 性レーザー材料を具備する。 一般に、固体状態レーザーの光ポンピングは、レーザー材料の縦縁にレーザーダ イオードからの光ビームを照射することにより達成される。 電気ポンピングは、電子と正孔を注入し、反転分布を獲得するために、発光材料 のｐ／ｎ接合に電圧を印加することにより行われる。 レーザーは、内部空洞又は外部空洞を形成される。内部空洞レーザーれ、究極的 にレーザーの一端部又は小面から放射される。 外部空洞レーザー構造において、第１小面は、多重層の高反射膜を被覆され、そ して反対側の第２小面は、反射防止（ＡＲ）膜を被覆される。 レンズは、ＡＲ被覆小面から発出された光を規準するように位置付けられる。規 準光は、好ましくはレンズの焦点に位置する鏡に進む。鏡からレーザーへの光フ ィードバックは、第１小面から発出されたレーザー光の周波数とモードを制御す るために使用される。 本発明は、外部空洞半導体レーザーシステムに関する。 発明の要約 ２次元半導体レーザー配列から高パワーを抽出するために多くの努力が為されて きた。これらの技術の多くは、多数の発光要素を並列にコヒーレントに組み合わ せることを試行するものである。多数の要素のコヒーレントな組み合わせは、非 常に多数の発光要素にわたってコヒーレント性を維持することの困難さを含む重 要な問題を有した。ここで、一連に発光する多数の要素からのパワーをシリアル かつコヒーレントに組み合わせることができるシステムが記載される。これらの 要素は、光学、電気又は電子ビームポンピングによって励起される。多重要素の 一連動作は、単一コヒーレントモードのみが全要素において伝搬することを保証 する。パワーを一連の多数の要素に分散させることにより、要素当たりの熱負荷 は、最小レベルに維持され、そして全パワーは、高レベル（〉平均１００Ｗ、か つ、＞５ｋＷピーク）に上げられる。 単純ダイオード変形の半導体レーザーは、それら自体で高平均／ビ一対数百マイ クロメーターであり、薄い発光領域のために大きなビーム発散を有する。半導体 レーザーからのピークパワーは、破局的劣化（一般に数ＭＷ／ｃｍりによって制 限される。そのようなエツジ発光ダイオードレーザ−は、このため、約１０ワツ トのピークパワーに制限される。 さらに、単一ダイオードレーザ−は、これらのパワーレベルにおいて動作された 時、一般に、多重モード放射線を生ずる。本発明は、これらの問題を除去し、ず っと高いパワーレベルヘスケーリングを可能にする。 平均出力パワーを最大にするために、薄い発光又はレーザー要素が、レーザービ ームが要素の表面に垂直に伝搬する如く使用される。ポンプレーザー放射線はま た、要素の表面に入射する。ピーク循環パワーと、このため、出力パワーは、要 素円板の領域によって制限されるが、平均パワーは、要素のすべてに分配される 。 光学又は電気的にポンピングされた半導体レーザーは、一般に、単一半導体利得 要素を使用する。これは、そのようなシステムの全利得とパワー散逸能力を制限 する。熱負荷の相応した増大を収容することができるパワーを増大させた半導体 レーザーの必要性がある。本発明は、高品買空間ビームにおいて高ピークと平均 パワーを設けながら、これらの必要性を満たす外部空洞半導体レーザーをポンピ ングさせるためのシステムを具備する。 発明により、一つ以上の半導体レーザー活性利得領域が、基板上に形成される。 領域は、光が相互の領域間を伝搬しない如く、相互に誘電的に絶縁される。領域 は、ＡｌＧａＡｓ等の光透過性クラッド層の間に挟ために活性領域の回りに適用 される。基板は、好ましくは、熱伝導性鏡面をその上に形成したヒートシンク構 造を具備する。底部レーザークラッド層は、鏡面に隣接して配設される。 ポンプ源は、活性半導体材料の長さに沿った活性セグメント又は領域を反転分布 に励起させ、レーザー放射線の誘導放射を生じさせるために設けられる。 各領域からのレーザー放射線は、材料の長さの最端領域に隣接して配設した反射 端面鏡にシリアルに結合される。頂部反射鏡は、底部反射鏡の反対側の領域に隣 接して水平に配設される。端面鏡からの光は、こうして形成された光ビームが第 １端面鏡と反対側の活性材料の端部に隣接して配設した部分反射鏡に衝突するま で、ビーム経路における頂部及び底部反射鏡の間を往復移動する。この部分反射 鏡は、外部空洞の出力鏡を形成し、第１端面鏡は、外部空洞の反射側面を形成す る。 一つ以上のセグメント又は領域が、ポンピングされる。多重セグメントを使用す る利点は、全熱負荷が単一ボンピング領域よりも大面積に広げられ、かつ、全純 利得が、単一ボンピング領域に対するよりも増大されることである。パワー能力 は、本発明の方法により、単一要素よりも１００倍以上も増大される。 なお、発明は、複数の並列エツジ発光ビーム、すなわち、レーザーダイオードの 如く光ポンプ源の配列からのビームを、円形又は球形エミッターを作成するため に直列に組み合わせた多重励起領域の単一ビームに変換するための新規な機構を 提供する。 図面の簡単な説明 第１図は、ボンピングシステムの２次元実現を示す、本発明のレーザーシステム の一実施態様の略図である。 第２図は、光共振器の内側の一連の利得要素を含む、発明の代替態様の略図であ る。 好ましい実施態様の説明 本発明の半導体レーザーシステム１００の一実施態様が、第１図に示される。図 示された如く、鏡１０は、ヘテロ構造を形成するＡＩＧａＡＳ（７）層１２２． １２４の間に挟んだ、ＧａＡｓ等の活性半導体レーザー材料の平坦ウェーハ１２ の一方の側面において配設される。 活性領域２４は、各セグメントの回りの半導体材料を損傷又は除去することによ り、ウェーハの残部から横に隔離される。エツチング又はイオン衝撃プロセスが 、この目的のために使用される。鏡１０は、蒸着、析出、スパッタリング、又は 等価技術により、ウェーハ１２において直接に形成される。鏡は、量子井戸又は 多重量子井戸（ＭＱＷ）構造に形成される。ウェーハ１２の頂部は、レーザーシ ステム１００の動作波長のための反射防止膜１４を被覆される。底部鏡１０は、 好ましくは、サファイア、シリコーン又は他の良熱伝導材料から形成したマイク ロチャネルクーラー又は他のヒートシンク１６に貼付される。冷媒流は、矢印３ ６の方向である。電源２１によって電力を供給された光ポンプ源２０の２次元配 列からの放射線１８は、活性又は利得媒体半導体材料１２０の多重セグメント２ ４を励起するために、レンズ配列２２によって集束される。 第２鏡２６は、励起された半導体材料の多重セグメント２４の各々を通過する経 路において、こうして形成されたレーザービーム２８を鏡１０と鏡２６の間で反 射往復させるために、ウェーハ１２上に位置付けられる。鏡３２と３４のさらに 他のセットが、外部空洞レーザー共振器の端部を形成するために経路３０の各端 に位置付けられる。鏡３２は、その経路に沿ってビーム２８を反射させる全反射 端面鏡である。鏡３４は、部分反射性の外部空洞出力鏡である。 半導体材料のチップは、バルク半導体、ヘテロ構造、あるいは■−■又はＩＩ− ＶＩ族材料等の公知の半導体材料から形成した量子井戸又はＭＱＷ構造である。 好ましくは、層１２４．１２０．１２２は、ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ／ＧａＡ］ Ａｓの量子井戸又は多重量子井戸構造を具備する。好ましい実施態様において、 構造は、数マイクロメートル−数十マイクロメートルの厚さまで、かつポンプ及 びレーザー波長に透過性の組成のＧａＡｌＡｓ層のクラッドまで成長される。そ のようなりラッドは、表面の非放射性再結合を縮小し、これにより、レーザーの ためのしきい値は、不当に増大されない。この発明と一貫性のある多数の他の構 造と材料がまた、使用される。 好ましい実施態様において、励起された半導体材料の多重セグメントは、ＴＥＭ ｏｏモードにおいて最大パワー抽出効率を達するために、外部空洞レーザー共振 器の空間モードに空間的に整合される。 半導体利得材料１２０は、ポンプ源２０によりその容積を通して一様に励起され るべきである。これは、例えば、ポンプ源による光漂白と利得材料の組成を変更 することにより吸収係数の制御の組み合わせによっる。好ましい実施態様におい て、ポンプ源は、例えば、ＧａＡｌＡｓから作られた半導体ダイオードレーザ− 又はレーザー配列である。代替的に、半導体ダイオードレーザ−又はレーザー配 列は、表面発光素子の配列を具備する。 不安定共振器を含む、技術における当業者に公知な任意の形式の外部共振器構成 が使用できる。格子又はエタロンチューナーが、素子の出力波長を制御又は整調 するために使用される。 ヒートシンク１６と利得領域１２０の間の領域は、熱抽出を最大にするためにで きるだけ薄くされるべきである。一般に、共振空洞の軸方向モードが空間的一様 利得を達し、かつ、セグメント間の相対経路差異が重要でなくなる如く、約１光 波長よりも各利得セグメントが厚いことが必要である。 ポンプ源の直線又は−次元配列が、半導体表面の小面積がポンピングされている 時使用される。 上記の実施態様の変形が、第２図に示される。この実施態様において、一連の円 板状半導体レーザー利得要素３８が、２つの鏡、外部空洞反射鏡４２と外部空洞 出力鏡４４の間に配設したヒートシンク本体４０に埋め込まれ、又は貼付され、 あるいは他の方法で配設される。集束鏡４８の配列に付随したポンプ源４６の配 列が、多重利得要素３８を励起するために適合される。好ましい実施態様におい て、ヒートシンク装置はサファイアである。円板要素は、技術において公知な如 く、偏光ビームに対してブルースター角に配置することにより非反射にされ、あ るいはそなお、第２図において、第１図と同様に、エツジ発光の平行ビーム５２ は、直列に結合された複数の活性レーザーセグメント３８からの光から成る日光 の単一ビーム５０に組み合わされた。 発明の範囲はまた、光増幅器に及ぶ。発明の実施態様において、第１図と第２図 の鏡３２と３４は省略される。それから、光ビームが、−パスにおいて経路３０ に沿って増幅される。 補正音の写しく翻訳文）提出書　（特許法第１８４条の８）平成５年８月１１日 電子と正孔を注入し、反転分布を獲得するために、発光材料のｐ　／　ｎ接合に 電圧を印加することにより行われる。 レーザーは、内部空洞又は外部空洞を形成される。内部空洞レーザーは、レーザ ー材料の縦端部を襞間し、各端部において光学鏡面を形成することにより形成さ れ、そのため、光は、活性材料を通して反射往復され、究極的にレーザーの一端 部又は小面から放射される。 外部空洞レーザー構造において、第１小面は、多重層の高反射膜を被覆され１． そして反対側の第２小面は、反射防止（Ａ　Ｒ）膜を被覆される。 レンズは、ＡＲ被覆小面から発出された光を規準するように位置付けられる。規 準光は、好ましくはレンズの焦点に位置する鏡に進む。鏡からレーザーへの光フ ィードバックは、第１小面から発出されたレーザー光の周波数とモードを制御す るために使用される。 ファイバーオプティック通信システムにおいて使用される半導体光増幅要素は、 ヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ−０３４２９５３において記載される。光増幅器は 、半導体多層構造を有する。一対の反射面が、多層構造を肥厚にはさみ互いに対 向して配設される。多層構造の厚み方向から要素に入射する光は、反射面の間で 反射増加されながら、厚み方向に垂直な要素を通った伝搬により増幅される。　 本発明は、外部空洞半導体レーザーシステムに関する。 発明の要約 ２次元半導体レーザー配列から高パワーを抽出するために多くの努力が為されて きた。これらの技術の多くは、多数の発光要素を並列にコヒト性を維持すること の困難さを含む重要な問題を有した。 請求の範囲 １、ａ）平面において縦方向の活性半導体レーザー材料の本体（１２０）と、ｂ ）該本体（１２０）の一方の側面に配設した第１鏡（１０）と、 Ｃ）該本体（１２０）の第２側面に対向して配設した第２鏡（２６）と、ｄ）該 本体（１２０）を通ってレーザー光ビーム（２８）を生成するために、波長の放 射線（１８）により該本体（１２０）の多重積離間セグメント（２４）をポンピ ングするための平面に対しである角度で該本体（１２０）に隣接して配設したポ ンプ源（２０）の配列であり、該第２鏡（２６）は、活性半導体材料の複数の多 重積離間セグメント（２４）を通過する経路において、該第１鏡（１０）と該第 ２鏡（２６）の間でレーザービーム（２８）を反射往復させるポンプ源（２０） の配列と、ｅ）経路を通ってレーザービーム（２８）を反射させるために経路の 各端において配設した他の鋺セット（３２，３４）とを具備し、これにより、該 鏡セット（３２，３４）は、多重離間セグメント（２４）が、空間モードの最大 パワー抽出を達するために空間モードに空間的に整合される如（、所定の空間モ ードにおいて動作する外部空洞レーザー共振器の端部を形成する半導体レーザー システム。 ２、該経路（１２０）が、バルク半導体、ヘテロ構造又は量子井戸構造を含むグ ループから取られ、該セグメント（２４）は、光がセグメント（２４）相互間を 活性材料を通って横に伝搬されない如く、相互に隔子井戸構造を含むグループか ら取られる請求の範囲１に記載のシステム。 ４、該本体（１２０）が、ポンプ源（２０）の波長とレーザービーム（２８）の 波長に透過性である量子井戸構造として形成したプレーナー半導体ウェーハ（１ ２、特許請求の範囲１に記載のシステム。 ５、該本体（１２６）が、該第２鏡（２６）に面する側面において反射防止被覆 を有するプレーナー半導体ウェーハ（１２、特許請求の範囲１に記載のシステム 。 ６、該第１鏡（１０）が、該ウェーハに被覆される請求の範囲１に記載のシステ ム。 ７、該第１鏡（１０）が、ヒートシンク（１６）に貼付される請求の範囲１に記 載のシステム。 ８、該第１鏡（１０）が、マイクロチャネル冷却ヒートシンク（１６）に貼付さ れる請求の範囲１に記載のシステム。 ９、該ポンプ源（２０）が、電気的、光学的又は電子ビーム形式ポンプを含むグ ループから取られる請求の範囲１に記載のシステム。 １０、該ポンプ源（２０）が、半導体ダイオードレーザ−又はレーザー配列を含 むグループから取られる請求の範囲１に記載のシステム。 １１、該ポンプ源（２０）が表面発光素子である請求の範囲１０に記載のシステ ム。 １２、該ポンプ源（２０）が、ＧａＡｌＡｓダイオードレーザ−又はレーザー配 列である請求の範囲１に記載のシステム。 １３、外部空洞レーザー共振器が不安定である請求の範囲１に記載のからのチュ ーナーを具備する請求の範囲１に記載のシステム。 １５．ａ）平面において半導体レーザー材料の本体（１２０）を提供する段階と 、ｂ）本体（１２０）の一方の側面に第１鏡（１０）を配設する段階と、 Ｃ）本体（１２０）の反対側面に第２鏡（２６）を配設する段階と、ｄ）レーザ ー材料を励起させ、本体（１２０）を通っている第１経路に沿って通過するレー ザービーム（２８）を生成するために、非コヒーレント光ビーム（１８）により 半導体材料の多重積離間セグメント（２４）をポンピングする段階と、ｅ）励起 された半導体材料の複数の横離間セグメント（２４）を通って第１鏡（１０）と 第２鏡（２６）の間で別の経路に沿ってレーザービーム（２８）を反射往復させ るために第１経路において他の鏡セット（３２，３４）を配設する段階とを具備 する半導体レーザーシステム（１００）を形成する方法。 １６、外部空洞レーザー共振器を形成するために、別の経路を通ってレーザービ ーム（２８）を反射させるために、別の経路の各端に他の鏡セット（３２，３４ ）を配設することを含む請求の範囲１５に記載の方法。 １７、ａ）半導体レーザー材料のウェーハ（１２）を提供する段階と、ｂ）ウェ ーハ（１２）の一方の側面に第】鋺（１０）を配設する段階と、Ｃ）レーザー光 ビーム経路に沿ってレーザー放射線（２８）を生成するために半導体材料の多重 積離間セグメント（２４）を励起する段階と、８）を反射往復させるために経路 において第２鏡（２６）を配設する段階とを具備する光増幅器を形成する方法。 １８、ａ）互いにある角度において互いに向い合わせて配設した半導体レーザー 材料の一連のウェーハ（１２）と、ｂ）第１波長における光ビーム（１８）によ るそれぞれの源（２ｏ）によりそれぞれのウェーハ（１２）の多重積離間セグメ ント（２４）を励起させ、第２波長におけるレーザービーム（２８）を生成させ るためのポンプ源（２０）の配列と、Ｃ）励起された半導体材料の複数の多重積 離間セグメント（２４）の各々を通過する経路においてレーザービーム（２８） を反射往復させるために該ウェーハ（１２）の対向端部における第１（３２）及 び第２　（３４）鏡セットとを具備し、これにより、該鏡（３２，３４）は、所 定の空間モードにおいて動作する外部空洞レーザー共振器を形成する半導体レー ザーシステム。 １９、該半導体ウェーハ（１２）が、バルク半導体、ヘテロ構造、又は量子井戸 構造を含むグループから取られ、そしてセグメント（２４）が、相互に電気的に 隔離される請求の範囲１８に記載のシステム。 ２０、該半導体ウェーハ（１２）が、数ミクロン−数十ミクロンの厚さに、第１ 及び第２波長に透過性の組成のＧａＡｌＡｓのクラッドまで成長されたＧａＡｓ ／ＧａＡｌＡｓの多重量子井戸構造である請求の範囲１８に記載のシステム。 ２１、該ウェーハ（１２）が、反射防止被覆を有する請求の範囲１８に記載のシ ステム。 ２２、レーザービーム（２８）が偏光され、モして該ウェーハ（１２）２３、励 起された半導体材料のセグメン）（２４）が、外部空洞レーザー共振器の空間モ ードに空間的に整合される請求の範囲１８に記載のシステム。 ２４、該ウェーハ（１２）が、ヒートシンク装置（１６）に埋め込まれる請求の 範囲１８に記載のシステム。 ２５、該ウェーハ（１２）が、ヒートシンク装置（１６）に貼付される請求の範 囲１８に記載のシステム。 ２６、ヒートシンク装ｆｆ１（１６）が、サファイアである請求の範囲２５に記 載のシステム。 ２７、該ポンプ源（２０）が、該半導体材料を光学的にポンピングする請求の範 囲２５に記載のシステム。 ２８、該ポンプ源（２０）が、該半導体材料を電気的にポンピングする請求の範 囲１８に記載のシステム。 ２９、該ポンプ源（２０）が、該半導体材料を電子ビームでポンピングする請求 の範囲４８に記載のシステム。 ３０、該ポンプ源（２０）が、半導体ダイオードレーザ−又はレーザー配列を含 むグループから取られる請求の範囲１８に記載のシステム。 ３１、該ポンプ源（２０）が、表面発光ダイオードとして作製された半導体ダイ オードレーザ−又はレーザー配列を含むグループから取られる請求の範囲１８に 記載のシステム。 ３２、該ポンプ源（２０）が、ＧａＡｌＡｓダイオードレーザ−又はレーザー配 列を含むグループから取られる請求の範囲１８に記載のシステム。 外部空洞レーザー共振器が不安定である請求の範囲１８に記載のシステム。 ３４、外部空洞レーザー共振器が、さらに、第２波長を整調するために格子又は エタロンチューナーを含むグループからのチューナーを具備する請求の範囲１８ に記載のシステム。 ３５、ダイオード光エミッター（４６）の配列からの複数の平行な光ビーム（５ ２）を単一光ビーム（５０）に変換する方法において、ａ）横離間セグメント（ ３８）の各々から誘導放射を生成するために、ダイオード光エミッター（４６） の配列により、活性レーザー材料のそれぞれの多重積離間セグメン１−（３８） を励起する段階と、ｂ）単一レーザービーム（５０）を生成するために直列に放 射を組み合わせる段階とを含む方法。 ３６、ａ）光ビーム（５２）を放射するためのダイオード光エミッター（４６） の配列と、 ｂ）該光エミツタ−（４６）からの誘導に応答して光を放射するために光ビーム のそれぞれの経路においである角度に配設した一連の活性レーザー材料（３８） と、 Ｃ）単一レーザー光ビーム（５０）を形成するために、該材料（３８）によって 放射された光を直列に組み合わせるための結合手段とを具備するレーザーシステ ム。 □、１１１１．１．−ＮｌｌＰＣＴノ１ＪＳ９２１０１１３９フロントベージの 続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，５識別記号　庁内整理番号Ｈ０１Ｓ　３１０９５９ ３／１０６　８９３４−４Ｍ ８９３４−４Ｍ Ｉ ＨＯＩＳ　３１０９４　Ｓ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ａ）活性半導体レーザー材料の本体と、ｂ）該本体の一方の側面における第 １鏡と、ｃ）光ビームを生成するために該本体の多重セグメントをポンピングす るためのポンプ源の配列と、 ｄ）活性半導体材料の該多重セグメントの各々を通過する経路において、該第１ 鏡との間で該ビームを反射往復させるための第２鏡とを具備する半導体レーザー システム。 ２．該経路が、２つの端部を有し、そして他の鏡セットが、該経路を通して該レ ーザービームを反射させるために該経路の各端部において配設され、これにより 、該他の鏡セットが、外部空洞レーザー共振器の端部を形成する請求の範囲１に 記載のシステム。 ３．ａ）活性半導体レーザー材料の平面本体と、ｂ）該ウェーハの一方の側面に 配設した第１鏡と、ｃ）光放射を生ずるために該レーザー本体の多重セグメント をポンピングするためのポンプ源の配列と、 ｄ）該多量セグメントの各々を通過する経路において、該第１鏡との間で光放射 ビームを反射往復させるための第２鏡とを具備する光増幅器。 ４．該本体が、バルク半導体、ヘテロ構造、又は量子井戸構造を具備し、該セグ メントは、光がセグメント相互間を活性材料を通って横に伝搬されない如く、相 互に隔離される請求の範囲１に記載のシステム。 ５．該半導体本体が、ヘテロ構造、バルク半導体、又は量子井戸構造である請求 の範囲２に記載の増副器。 ６．該本体が、ポンプ源の波長に透過性である量子井戸構造として形成したプレ ーナー半導体ウェーハである請求の範囲１に記載のシステム。 ７．該本体が、該第２鏡に面する側面において反射防止被覆を有するプレーナー 半導体ウェーハである請求の範囲１に記載のシステム。 ８．励起された半導体材料の該多重セグメントが、該外部空洞レーザー共振器の 空間モードに空間的に整合される請求の範囲１に記載のシステム。 ９．該第１鏡が、該ウェーハに被覆される請求の範囲１に記載のシステム。 １０．該第１鏡が、ヒートシンクに貼付される請求の範囲１に記載のシステム。 １１．該第１鏡が、マイクロチャネル冷却ヒートシンクに貼付される請求の範囲 １に記載のシステム。 １２．該ポンプ源が、電気的、光学的又は電子ビームにより該材料をポンピング する請求の範囲１に記載のシステム。 １３．該ポンプ源が、半導体ダイオードレーザー又はレーザー配列である請求の 範囲１に記載のシステム。 １４．該ポンプ源が表面発光素子である請求の範囲１３に記載のシステム。 １５．該ポンプ源が、ＧａＡｌＡｓダイオードレーザー又はレーザー配列である 請求の範囲１に記載のシステム。 １６．該外部空洞レーザー共振器が不安定である請求の範囲２に記載のシステム 。 該外部空洞レーサー共振器が、さらに、システムの出力波長を制御又は整調する ために格子又はエタロンチューナー具備する請求の範囲２に記載のシステム。 １８．ａ）半導体レーザー材料のウェーハを設ける段階と、ｂ）該ウェーハの一 方の側面に第１鏡を配設する段階と、ｃ）経路に沿ってレーザービームを励起す るために、該半導体材料の多重セグメントをポンピングする段階と、ｄ）励起さ れた半導体材料のセグメントの各々を通って該第１鏡との間でレーザービームを 反射往復させるために経路において第２鏡を配設する段階とを具備する半導体レ ーザーシステムを形成する方法。 １９．外部空洞レーザー共振器を形成するために、該経路を通って該レーザービ ームを反射させるために、該経路の各端に他の鏡セットを配設ずることを含む請 求の範囲１８に記載の方法。 ２０．ａ）半導体レーザー材料のウェーハを設ける段階と、ｂ）該ウェーハの一 方の側面に第１鏡を配設する段階と、ｃ）光ビーム経路に沿ってレーザー放射線 を生成するために該半導体材料の多重セグメントを励起する段階と、ｄ）励起さ れた半導体材料のセグメントの各々を通過する経路において該第１鏡との間で光 ビームを反射往復させるために経路において第２鏡を配設する段階とを具備する 光増幅器を形成する方法。 ２１．ａ）半導体レーザー材料の一連のウェーハと、ｂ）ウェーハのセグメント を励起させ、光ビームを生成するためのポンプ源の配列と、 ｃ）励起された半導体材料のセグメントの各々を通過する経路において該光ビー ム反射往復させるための鏡とを具備し、これにより、該鏡は、外部空洞レーザー 共振器を形成する半導体レーザーシステム。 ２２．該半導体ウェーハが、バルク半導体、ヘテロ構造、又は量子井戸構造であ り、そしてセグメントが、相互に電気的に隔離される請求の範囲２１に記載のシ ステム。 ２３．該半導体ウェーハが、数ミクロン〜数十ミクロンの厚さに、ポンプ及びレ ーザー波長に透過性の組成のＧａＡＩＡｓを備えるクラッドまで成長されたＧａ Ａｓ／ＧａＡｌＡｓの多重量子井戸構造である請求の範囲２１に記載のシステム 。 ２４．該ウェーハが、反射防止被覆を有する請求の範囲２１に記載のシステム。 ２５．該ウェーハが、該光ビームの偏光に関してブルースター角に置かれる請求 の範囲２１に記載のシステム。 ２６．励起された半導体材料の該セグメントが、該外部空洞レーザー共振器の空 間モードに空間的に整合される請求の範囲２１に記載のシステム。 ２７．該ウェーハが、ヒートシンク装置に埋め込まれる請求の範囲２１に記載の システム。 ２８．該ウェーハが、ヒートシンク装置に貼付される請求の範囲２１に記載のシ ステム。 ２９．該ヒートシンク装置が、サファイアである請求の範囲２８に記載のシステ ム。 ３０．該ポンプ源が、該半導体材料を光学的にポンピングするために適合される 請求の範囲２８に記載のシステム。 ３１．該ポンプ源が、該半導体材料を電気的にポンピングするために適合される 請求の範囲２１に記載のシステム。 ３２．該ポンプ源が、該半導体材料を電子ビームでポンピングするために適合さ れる請求の範囲２１に記載のシステム。 ３３．該ポンプ源が、半導体ダイオードレーザー又はレーザー配列である請求の 範囲２１に記載のシステム。 ３４．該ポンプ源が、表面発光ダイオードとして作製された半導体ダイオードレ ーザー又はレーザー配列である請求の範囲２１に記載のシステム。 ３５．該ポンプ源が、ＧａＡＩＡｓダイオードレーザー又はレーザー配列である 請求の範囲２１に記載のシステム。 ３６．該外部空洞レーザー共振器が不安定である請求の範囲２１に記載のシステ ム。 ３７．該外部空洞レーザー共振器が、さらに、レーザーシステムの出力波長を制 御又は整調するために格子又はエタロンチューナーを具備する請求の範囲２１に 記載のシステム。 ３８．光エミッター配列からの複数の平行な光ビームを単一光ビームに変換する 方法において、 ａ）該セグメントから誘導放射を生成するために、該平行ビームにより活性レー ザー材料の多重セグメントを励起する段階と、ｂ）該単一ビームを生成するため に直列に該放射を組み合わせる段階とを含む方法。 ３９．ａ）平行な光ビームを放射するための光エミッターの配列と、ｂ）該光エ ミッターからの誘導に応答して光を放射するために該光ビーム経路において配設 した一連の活性レー材料と、ｃ）単一光ビームを形成するために、該材料によっ て順次に放射された光を結合するための結合手段とを具備するレーザーシステム 。