JPH1084169A - 直軸キャビティ半導体レーザーによる光学的ポンピングを備えた固体マイクロレーザー - Google Patents

直軸キャビティ半導体レーザーによる光学的ポンピングを備えた固体マイクロレーザー

Info

Publication number
JPH1084169A
JPH1084169A JP9200541A JP20054197A JPH1084169A JP H1084169 A JPH1084169 A JP H1084169A JP 9200541 A JP9200541 A JP 9200541A JP 20054197 A JP20054197 A JP 20054197A JP H1084169 A JPH1084169 A JP H1084169A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microlaser
cavity
laser
vcsel
active
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Withdrawn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
JP9200541A
Other languages
English (en)
Inventor
Philippe Thony
フィリップ・トニー
Engin Molva
アンジェン・モルヴァ
Jean Jacques Aubert
ジャン−ジャック・オベール
Guy Labrunie
ギー・ラブリュニー
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.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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 Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of JPH1084169A publication Critical patent/JPH1084169A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/0627—Construction or shape of active medium the resonator being monolithic, e.g. microlaser
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
    • H01S3/0604—Crystal lasers or glass lasers in the form of a plate or disc
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
    • H01S3/0615—Shape of end-face
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/08018—Mode suppression
    • H01S3/0804—Transverse or lateral modes
    • H01S3/08045—Single-mode emission
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
    • H01S3/09415—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode the pumping beam being parallel to the lasing mode of the pumped medium, e.g. end-pumping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
    • H01S3/1123—Q-switching
    • H01S3/113—Q-switching using intracavity saturable absorbers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
    • H01S3/1123—Q-switching
    • H01S3/115—Q-switching using intracavity electro-optic devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18386—Details of the emission surface for influencing the near- or far-field, e.g. a grating on the surface
    • H01S5/18388—Lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/42—Arrays of surface emitting lasers
    • H01S5/423—Arrays of surface emitting lasers having a vertical cavity

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の固体マイクロレーザーにおいては、複
数の横方向モードが存在するために、レーザービームの
広がりが大きかった。 【解決手段】 固体活性媒質、入力ミラー５２、およ
び、出力ミラー５４を具備するマイクロレーザー５０で
あって、直軸キャビティ半導体レーザー５６を有するポ
ンピング手段を具備している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体活性媒質を備
えた、マイクロレーザーまたはマイクロレーザーキャビ
ティの分野に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マイクロレーザーは、車産業、環境、科
学計測、および、遠隔制御と同じくらい幅広い分野にお
いて、多数の応用を有している。
【０００３】マイクロレーザーの構造は、多層の積層構
造である。活性レーザー媒質は、限られた厚さ（１５０
〜１０００μｍ）および小さなサイズ（数ｍｍ2） の材
料により構成されている。この材料上には、直接的に、
誘電性キャビティミラーが成膜される。この活性媒質
は、マイクロレーザー上に直接組み付けられたあるいは
光ファイバによりマイクロレーザーに接続されたIII−V
レーザーダイオードにより、ポンピングすることができ
る。マイクロエレクトロニクス的手段を使用した集中生
産が可能であることにより、そのようなマイクロレーザ
ーを非常に低コストで大量生産することができる。
【０００４】図１および図２は、従来のマイクロレーザ
ーの構造を示している。図１の構造は、平面−平面マイ
クロレーザーキャビティに対応している。これに対し
て、図２の構造は、平凹マイクロレーザーキャビティに
対応している。２つの凹面を有するマイクロレーザーキ
ャビティとすることも、また可能である。これらすべて
の場合において、基本構造は、活性レーザー媒質２と、
入力ミラー４および出力ミラー６により拘束されたマイ
クロレーザーキャビティと、から形成されている。これ
らキャビティには、また、例えば欧州特許第６５３ ８
２４号（米国特許第５ ４９５ ４９４号）に開示されて
いるように薄膜の形態で成膜された可飽和吸収体のよう
な、他のキャビティ内素子を組み込むことができる。
【０００５】レーザーキャビティの構造にかかわらず、
このようなレーザーキャビティ内においては、所定数の
長さ方向モードあるいは横方向モードが発振することが
できる。これらモードは、異なる周波数で共振する。そ
して、キャビティ内にいくつかのモードが存在すること
により、マイクロレーザーから放出されるビームのスペ
クトルが広がってしまうことになる。
【０００６】活性レーザー媒質２またはマイクロレーザ
ーキャビティの厚さを計算することができ、これによ
り、ただ１つだけの長さ方向モードを得ることができ
る。このような計算およびその例は、欧州特許第６５３
８２４号に与えられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般に、得られたレー
ザービームは、複数の横方向モードを有している。この
ことは、マイクロレーザーから放出されるレーザービー
ムの拡散につながる。高品質かつ広がりの小さなビーム
を得るための課題は、結局、横方向モードのレベルまた
は強度を、除去または低減させることである。加えて、
マイクロレーザーキャビティのポンピング効率が小さ
い。特に、安定型キャビティ（例えば、平凹キャビテ
ィ）の場合には、マイクロレーザーキャビティのポンピ
ング効率が小さい。
【０００８】最後に、一般的に言えば、マイクロレーザ
ーの動作しきい値、すなわち、マイクロレーザーを動作
させるために必要な入射パワーを低減させるという課題
が存在している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、公知のマイク
ロレーザーと比較して、より良質のビーム（特に広がり
が少ない点において）、より良好なポンピング効率（特
に安定化キャビティの場合において）、および、より小
さな動作しきい値を有するマイクロレーザーに関するも
のである。
【００１０】本発明は、固体活性媒質、および、マイク
ロレーザーキャビティを規定する入出力ミラーを具備す
るマイクロレーザーであって、少なくとも１つの直軸キ
ャビティ半導体レーザーを有するキャビティポンピング
手段を具備するマイクロレーザーに関するものである。
【００１１】この場合、マイクロレーザーのポンピング
を、例えばIII−Vタイプのような従来のレーザーダイオ
ードによって行うのではなく、その代わりに、直軸キャ
ビティ半導体レーザーにより行う。
【００１２】直軸キャビティ半導体レーザー（vertical
cavity semiconductor laser、 ＶＣＳＥＬ）とは、活
性媒質として、複数の量子井戸を有する半導体材料を使
用したレーザーである。活性レーザー媒質の厚さは、非
常に薄い。というのは、数個の量子井戸だけを含有して
いるからである。活性媒質は、連続した薄い半導体フィ
ルムにより構成された２つのミラーにより囲まれてい
る。レーザーキャビティの軸は、層構造に対して垂直で
ある。よって、”直軸キャビティ”レーザーという用語
を使用している。レーザービームは、レーザーチップの
表面から放出される。
【００１３】このようなＶＣＳＥＬを使用することは、
いくつかの欠点をもたらす。第１に、ＶＣＳＥＬから放
出されるパワー密度が小さいことである。パワー密度
は、典型的には、直径３０μｍのビームに対して約５０
ｍＷである。これに対して”従来の”レーザーダイオー
ドは、同じ表面に対して約１Ｗのパワーを放出する。さ
らに、レーザーダイオードと同様に、ＶＣＳＥＬは、フ
ィードバックに対して敏感である。フィードバックと
は、ＶＣＳＥＬから放出された光のうち、ＶＣＳＥＬ自
身に戻ってくる光のことであり、安定性を阻害する（特
に、ＶＣＳＥＬにより放出されるビームのスペクトル幅
において時間的な不安定性が存在する）。これら欠点に
もかかわらず、ＶＣＳＥＬから放出されるレーザービー
ムによりポンピングされるマイクロレーザーは、良好な
特性を示す。
【００１４】ＶＣＳＥＬによりポンピングされるマイク
ロレーザーは、ビームの広がりが低減されているという
点において、従来のダイオードによりポンピングされる
マイクロレーザーよりも、より良質のビームを有してい
る。
【００１５】さらに、マイクロレーザーの動作しきい値
が、低減される。ＶＣＳＥＬから放出されるスペクトル
幅は、従来のダイオードのスペクトル幅よりも小さく、
また、マイクロレーザーの吸収バンドのスペクトル幅と
同等である（ＹＡＧマイクロレーザーにおいてはΔλ
abs ≒１ｎｍであり、ＶＣＳＥＬにおいてはΔλemissi
on≒０．３ｎｍであり、１Ｗパワーのポンピングダイオ
ードにおいては≒３ｎｍである）。
【００１６】最後に、ＶＣＳＥＬから放出されるビーム
の形状は、円形でありかつ対称であって、レーザーダイ
オードの場合のような矩形でもなく非対称でもない。こ
れにより、ＶＣＳＥＬから放出されるビームがマイクロ
レーザーの円形構造および基本モードを被覆することを
容易としている。さらに詳細には、安定化されたマイク
ロレーザーキャビティの場合には、ＶＣＳＥＬから放出
されるビームの形状は、基本モードのポンピングに非常
に好適に適用される。ＶＣＳＥＬは、従来のレーザーダ
イオードよりもより小さなパワー密度で放出するけれど
も、このパワー密度は、マイクロレーザーの基本モード
のポンピングに対して良好に分布している。したがっ
て、ポンピング効率がより良好となり、基本モードのポ
ンピングがより良好に行われる。加えて、マイクロレー
ザーとＶＣＳＥＬとを組み合わせることにより、以下の
利点をもたらすことができる。
【００１７】マイクロレーザーは、異なる性質および機
能を有する連続した層（ミラー、活性媒質、可飽和吸収
体、等）の積層から製造される。普通の大きさの基板
（１〜２インチの直径、すなわち、２５．４〜５０．８
ｍｍの直径）が使用され、この基板から、数百個のマイ
クロレーザーを製造することができる。最後に、カット
および組立ステージにおいて、チップが分離され、レー
ザーダイオードに対して組み付けられる。
【００１８】例えばIII−Vレーザーダイオードのような
従来のものの製造も、また、大量生産で行われる。この
ような製造も、また、個別のチップ取付または組立ステ
ージをもって完了する。レーザーダイオードによりポン
ピングされるマイクロレーザーの製造に際しては、２つ
の個別の組立ステージが存在することにより、取付また
は組立ステージを２回にわたって行う必要がある。
【００１９】ＶＣＳＥＬの製造に際しては、大量生産に
適合したやり方で、基板上に複数の層を形成し、エッチ
ングを行う。このようにして、マイクロレーザープレー
トに対して容易に組み付け得るＶＣＳＥＬプレートが製
造され、その後、マイクロレーザープレートのアセンブ
リが、カットされる。すなわち、製造が、技術的にみ
て、より容易である。
【００２０】製造の容易さは、製造コスト全体にはね返
ってくる。コストのかかる組立ステージの１つが、省略
されている。このことは、多数のものの製造のために大
量生産を行うマイクロエレクトロニクス技術を利用し
て、マイクロレーザーを製造し得るという点において、
特に興味深い。
【００２１】最後に、ＶＣＳＥＬ構造は、２次元ネット
ワークまたは２次元システム（２Ｄ）の製造に適してい
る。しかしながら、レーザーダイオードの場合には、ス
トリップは製造できるものの、２次元ネットワークに基
づいたレーザーダイオードを作ることは困難である。Ｖ
ＣＳＥＬの場合には、上記製造方法であると、まず最初
に、ＶＣＳＥＬ２次元システムが得られる。
【００２２】以上をまとめると、本発明によるマイクロ
レーザーの構造は、マイクロレーザーから放出されるレ
ーザービームの質を改良することができる。とりわけ、
マイクロレーザーから放出されるビームの形状特性を改
良することができ、また、マイクロレーザーの特異の効
率を向上させることができ、さらに、マイクロレーザー
の（入射パワーにおける）動作しきい値を低減すること
ができるという点において、放出レーザービームの質を
改良することができる。
【００２３】加えて、本発明によるマイクロレーザーの
構造は、ポンピング手段およびマイクロレーザーキャビ
ティにより構成されるアセンブリを、容易に大量生産す
るのに適している。
【００２４】本発明によるマイクロレーザーの構造は、
連続動作型のマイクロレーザーキャビティにも、能動型
であるか受動型であるかを問わずスイッチングパルスモ
ードのマイクロレーザーキャビティにも、適している。
【００２５】マイクロレーザーと、上述のようなＶＣＳ
ＥＬ製造プロセスにより得られるＶＣＳＥＬネットワー
クと、を連結することができる。ＶＣＳＥＬまたはＶＣ
ＳＥＬシステムと、マイクロレーザーキャビティと、の
間には、焦点合わせ手段を設けることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明の他の特徴点および利点
は、単に例示のためのものであって本発明を何ら制限す
るものではなくまた添付図面を参照してなされる以下の
説明から明瞭に理解されるであろう。
【００２７】図１および図２は、既に説明済みのもので
あって、従来技術によるマイクロレーザーキャビティを
示す図である。図３は、キャビティ内可飽和吸収体を備
えるマイクロキャビティを示す図であって、キャビティ
を安定化させるためのマイクロレンズを備えていない場
合（図３（ａ））と、備えている場合（図３（ｂ））
と、を示している。図４は、能動型スイッチング式のマ
イクロレーザーの一例を示す図である。図５は、複数の
量子井戸構造を示す図である。図６は、複数の量子井戸
構造のエネルギー準位を示す図である。図７は、ＶＣＳ
ＥＬを概略的に示す図である。図８〜図１１は、本発明
によるマイクロレーザーを示す図である。
【００２８】一般的に言えば、本発明によるマイクロレ
ーザーは、入出力ミラーにより形成されたマイクロレー
ザーキャビティ内に、活性固体媒質を備えている。活性
レーザー媒質は、本質的に、活性レーザーイオンがドー
ピングされたベース材料から構成されている。
【００２９】ベース材料は、例えば、ＹＡＧ（Ｙ3Ａｌ5
Ｏ12）、ＬＭＡ（ＬａＭｇＡｌ11Ｏ19）、ＹＶＯ4、 Ｙ
ＳＯ（Ｙ2ＳｉＯ5）、ＹＬＦ（ＹＬｉＦ4）、 あるい
は、ＧｄＶＯ4 等のような材料から選択された１つの材
料のような、結晶性材料とすることができる。このよう
な材料のうちからのある材料あるいは他の材料の選択基
準は、欧州特許第６５３ ８２４号（米国特許第５ ４
９５ ４９４号）に開示されている。この文献には、ま
た、活性レーザー媒質の厚さｅの選択、とりわけ単一モ
ードレーザーを得るための活性レーザー媒質の厚さｅの
選択に関する情報も開示されている。代表的には、活性
媒質の厚さは、おおよそ、 −ＹＡＧ 活性媒質の場合には、７５０μｍであり、 −ＹＶＯ4活性媒質の場合には、５００μｍであり、 −ＬＭＡ 活性媒質の場合には、１５０μｍである。
【００３０】ドーピングイオンに関しては、１．０６μ
ｍ付近のレーザー発光を得るためには、通常、ネオジウ
ム（Ｎｄ）が選択される。また、１．５μｍ付近の発光
を得るためには、エルビウム（Ｅｒ）、または、エルビ
ウム−イッテルビウムのコドーピング（Ｅｒ＋Ｙｂ）を
選択することができる。２μｍ付近の発光に対しては、
タリウム（Ｔｍ）、または、ホルミウム（Ｈｏ）、また
は、タリウム−ホルミウムのコドーピングが選択され
る。イッテルビウムだけをドーピングすることにより、
１．０３μｍの発光を得ることができる。
【００３１】また、Ｐ．Ｔｈｏｎｙ氏他による Proceed
ings of Advanced Solid-State Laser 1996, San Franc
isco における”1.55μｍ wavelength CW microchiplas
er” と題する文献に説明されているように、例えばエ
ルビウムおよびイッテルビウムがドーピングされた
（１．５５μｍの発光）ような、ガラスによって、活性
媒質を構成することも可能である。したがって、活性レ
ーザー媒質は、誘電的である。
【００３２】本発明においては、例えば可飽和吸収体１
０（図３（ａ）および図３（ｂ））のような、他の素子
をマイクロレーザーキャビティ内に導入することができ
る。特に有利な形態においては、可飽和吸収体は、活性
レーザー媒質２上に直接的に成膜された可飽和吸収体材
料の薄いフィルムとすることができる。活性レーザー媒
質２が結晶構造を有している場合には、このような可飽
和吸収体フィルムを作るための興味のある方法は、液相
エピタキシーである。この場合、フィルムは、活性レー
ザー媒質２を構成しているベース材料と同じベース材料
から構成され、可飽和吸収特性をもたらすようなイオ
ン、例えばクロミウムイオン（Ｃｒ4+）あるいはエルビ
ウムイオン（Ｅｒ3+）のようなイオンでドーピングされ
る。したがって、可飽和吸収性フィルムを、数μｍ〜約
４００μｍの厚さで、活性レーザー媒質上に直接的に成
膜することができる。このような可飽和吸収性フィルム
の製造に関して必要なすべての情報は、欧州特許第６５
３ ８２４号（米国特許第５４９５ ４９４号）に与え
られている。特に、活性レーザー媒質２の両面に可飽和
吸収体を成膜することができ、活性レーザー媒質上に直
接的に成膜された２つの可飽和吸収材料フィルムを備え
るマイクロレーザーキャビティを得ることができる。ま
た、活性レーザー媒質２の表面上に、透明材料製の（例
えばシリカ製の）マイクロレンズ８を作ることができ
る。この場合にも、このようなマイクロレンズの製造に
関して必要なすべての情報は、欧州特許第６５３ ８２
４号に与えられている。マイクロレンズは、マイクロレ
ーザーキャビティを安定化させることができる。
【００３３】本発明によるマイクロレーザーキャビティ
の活性レーザー材料は、さらに、キャビティ内に配置さ
れた能動型スイッチング手段を備えることができる。こ
の実施形態は、図４に示されている。ここで、符号２
は、先と同じく、活性レーザー媒質を示している。そし
て、キャビティは、活性レーザー媒質の入力ミラー１６
および出力ミラー１８により拘束されている。この場
合、中間ミラー１７が２つのキャビティに区切ってい
る。すなわち、第１共鳴キャビティは、活性レーザー媒
質により構成され、第２共鳴キャビティは、外部擾乱の
関数として屈折率（index） を変化させ得る材料２０に
より構成されている。この材料２０は、例えばＬｉＴａ
Ｏ3 のような、電気光学材料とすることができる。材料
２０には、２つの電極２２、２４を利用して電位差が印
加される。入力ミラー１６には、ポンピングビーム２６
が導入される。凹面ミラー１６は、電気光学材料２０内
におけるレーザービームのサイズを確実に減少させる。
前記ミラーの曲率半径に関する条件、および、図４の構
造の製造方法は、仏国特許出願第９５ ００７６７号
（米国特許出願第０８ ５８７ ４７７号）に与えられ
ている。
【００３４】また、例えば、非線形周波数２倍化結晶ま
たは３倍化結晶、あるいは、光学的パラメトリック発振
器といった、他の光学的手段を、マイクロレーザーキャ
ビティ内に設けることもできる。
【００３５】マイクロレーザーキャビティが、可飽和吸
収体、または、能動型キャビティスイッチング手段、ま
たは、光学的非線形素子（周波数２倍化素子、３倍化素
子、ＯＰＯ）を備えているかどうかにかかわらず、本発
明によるマイクロレーザーキャビティからのビームは、
直軸キャビティ半導体レーザーによるポンピングに関連
した有利な特性に基づく利点を、なお得ることができ
る。
【００３６】直軸キャビティ半導体レーザーは、活性媒
質として、複数の量子井戸構造を使用している。図５に
示すように、このような構造は、非常に広い禁止帯幅を
有する材料（例えば、ＧａＡｌＡｓ）からなるフィルム
の層３０と、狭い禁止帯幅を有する半導体材料（例え
ば、ＧａＡｓ）からなるフィルムの層３２と、から構成
される周期構造である。このような構造は、例えばＭＯ
ＣＶＤ（有機金属の化学気相成膜）のような有機金属化
合物からの気相エピタキシーにより、あるいは、分子線
エピタキシーにより、得ることができる。このような方
法を使用することにより、半導体材料フィルムの成膜お
よび厚さを、原子間距離の大きさと同程度の精度で、制
御することができる。したがって、フィルム３０の厚さ
ｅ0 、および、フィルム３２の厚さｅ2 は、非常に精度
高く制御することができる。
【００３７】エネルギーの観点からは、このような構造
は、図６に示すようにして、概略的に特徴づけることが
できる。さらに詳細には、図６は、導電帯および価電子
帯におけるそれぞれのキャリア（それぞれ電子およびホ
ール）が受ける、量子井戸および離散エネルギー準位の
形状を示している。エピタキシーにより、狭い禁止帯幅
を有する半導体フィルム（典型的には、約１０ｎｍの厚
さのフィルム）は、比較的大きな禁止帯幅を有する２つ
のフィルム（例えば図５におけるフィルム３０）により
挟まれる。小さな禁止帯幅の材料における電子およびホ
ールは、一方向性ポテンシャル井戸内に制限される。
【００３８】高さがΔＥC の導電帯内に生成された井戸
内への電子の移動は、エネルギーの離散準位Ｅ1、Ｅ2、
Ｅ3 等内において定量化される。同様にして、ΔＥV の
価電子帯内に生成された井戸内へのホールの移動は、エ
ネルギーの離散準位Ｅ1’、Ｅ2’、Ｅ3’等内において
定量化される。
【００３９】狭い禁止帯幅を有する材料の厚さが変化す
ると、キャリアが受けるエネルギー準位も、また、変化
する。したがって、複数の量子井戸構造の発光長さは、
半導体材料フィルムの性質および厚さを選択することに
より、制御することができる。
【００４０】直軸キャビティ半導体レーザーにおいて
は、このような構造は、活性媒質を構成する。この活性
媒質は、２つのＢｒａｇｇミラー間に挿入される。各一
体型ミラーは、大きなおよび小さな屈折率ｎijを有し波
長λにおいて光学厚さ（λ／４）ｎijを有する材料から
なるフィルムｉおよびｊの積層を使用することにより、
製造することができる。このようなフィルムは、組成お
よび厚さが制御可能な半導体化合物エピタキシーによ
り、製造することができる。このようなミラーの反射率
は、ＶＣＳＥＬ発光波長の関数として制御することがで
きる。キャビティは、構造の両面に接続された電極を利
用して、電気的にポンピングすることができる。
【００４１】直軸キャビティ半導体レーザー構造は、Ｉ
ＧＡ氏他による”Surface emittingsemiconductor lase
r and arrays”, pp 87-117(1993, Academic Press, Sa
nDiego)という文献に開示されている。
【００４２】そのような構造の一例は、図７に示されて
いる。この構造は、ｐ型ドーピングされたＩｎＰ基板３
４を備えている。ＩｎＰ基板３４の上面には、厚さが
０．４μｍのｐ型ドーピングされたＩｎＡｌＡｓフィル
ム３６が形成されている。フィルム３６上には、９ｎｍ
厚さのＩｎＧａＡｓおよび２０ｎｍ厚さのＩｎＡｌＡｓ
の１０回積層を含有している複数の量子井戸構造３８が
形成されている。最後に、アセンブリは、０．３μｍ厚
さのｎ型ドーピングされたＩｎＡｌＡｓフィルム４０に
より被覆されている。
【００４３】一般的に言えば、ＶＣＳＥＬにおけるミラ
ーどうしの間の距離は、約１〜２μｍである。したがっ
て、このようなレーザーのモードは、よく分離されてい
る（非常に広い周波数領域である）。
【００４４】典型的には、ＶＣＳＥＬから放出されるビ
ームは、約２０μｍの直径を有する円形であり、約７゜
の広がりを有しており、そして、０．１ｎｍの数倍（例
えば０．３ｎｍ）のスペクトル幅を有している。
【００４５】ＡｌＧａＡｓをベースとするＶＣＳＥＬ
は、約８μｍ直径の円形断面ビームに対して、８００〜
８５０ｎｍの波長で数ミリワットのビームを放出するこ
とができる。
【００４６】ＩｎＧａＡｓをベースとする材料を備えた
ＶＣＳＥＬは、約３０μｍ直径の円形ビームに対して、
約９８０ｎｍの波長で約５０ｍＷのビームを放出するこ
とができる。上記パワーは、連続発光パワーに対応して
いる。ＶＣＳＥＬ直径は、数μｍ〜１５０μｍにわたっ
て変化する。
【００４７】図８は、本発明によるマイクロレーザーの
実施形態を示している。マイクロレーザーキャビティ５
０は、活性レーザー媒質と、付加的な他のキャビティ内
素子を備えている上述のタイプのものである。キャビテ
ィは、入力ミラー５２および出力ミラー５４により拘束
されている。マイクロレーザーは、直軸キャビティ半導
体レーザー５６によりポンピングされる。直軸キャビテ
ィ半導体レーザー５６は、基板５８、入力ミラー６０、
および、出力ミラー６２を備えている。（複数の量子井
戸構造を備えた）活性領域は、符号６４で示されてい
る。ＶＣＳＥＬ５６は、活性領域６４に対して垂直な方
向に、したがって、マイクロレーザーキャビティ軸Ａ
Ａ’内に配置された方向に、ビームを放出する。２つの
素子は、有利には、例えばスペーサ６６、６８を介し
て、機械的に連結されている。
【００４８】図９は、２つの直軸キャビティ半導体レー
ザー７０、７２を示している。２つの直軸キャビティ半
導体レーザー７０、７２は、入力ミラー７４をなす共通
の構造を有しており、それぞれ、出力ミラー７６、７８
を有している。活性領域８０は、また、両方のＶＣＳＥ
Ｌに共通したフィルムのアセンブリにより形成されてい
る。ＶＣＳＥＬの各々は、活性領域８０に対して垂直な
方向にビームを放出して、それぞれ、マイクロレーザー
５０の活性媒質の一部をポンピングすることができる。
加えて、マイクロレーザーキャビティ５０内のポイント
Ｍへとポンピングビームを焦点合わせし得る微小光学手
段８２を設けることができる。この手段８２は、マイク
ロレーザー５０をポンピングするために使用されている
ＶＣＳＥＬシステムに対応するマイクロレンズシステム
により構成することができる。このようなマイクロレン
ズおよびその製造方法は、欧州特許第５２３ ８６１号
（ＭＩＴＳＵＩ氏）に開示されている。
【００４９】図１０は、本発明によるマイクロレーザー
の他の構造を示している。上記実施形態における図面と
同じ参照符号が、同じ部材に対して付されている。ＶＣ
ＳＥＬ８４は、マイクロレーザーをポンピングしてい
る。このＶＣＳＥＬは、エッチングされた基板８６を備
えている。出力ミラー８８が、エッチングにより得られ
た領域９０の底部上に成膜されている。ＶＣＳＥＬ８４
の入力ミラーおよび活性領域は、それぞれ、符号９２、
９４で示されている。
【００５０】図１１は、エッチング完了後には成長基板
から切り離されるＶＣＳＥＬ９６によりポンピングされ
るマイクロレーザー５０を示している。ＶＣＳＥＬは、
図１１に示すチップを形成するために、カットされた
後、固体マイクロレーザーのエッジに連結される。
【００５１】マイクロレーザーに対してＶＣＳＥＬを連
結することにより、マイクロレーザーの特異の効率を増
大させることができ、入射パワーレーザーしきい値を低
減することができる。よって、ＶＣＳＥＬから放出され
るビームの円形対称性は、ＶＣＳＥＬを、同様に円形構
造を有するマイクロレーザーの基本モードに対して適用
することを可能とする。ＶＣＳＥＬビームの直径は、マ
イクロレーザーの基本モードの直径（通常、平面−平面
キャビティにおいて約１００μｍの直径を有している）
よりも小さい。したがって、ＶＣＳＥＬにより供給され
るポンピングビームのすべてのエネルギーは、マイクロ
レーザービーム内に保持される。加えて、ＶＣＳＥＬビ
ームの広がりが小さいことにより、ＶＣＳＥＬビーム
を、マイクロレーザーの長さ全体にわたってマイクロレ
ーザーの基本モード内に維持することができる。
【００５２】このことは、マイクロレーザーの基本モー
ドおよびポンピングビームの非常に良好な空間占有率に
つながる。よって、マイクロレーザーが従来のレーザー
ダイオードによってポンピングされる場合と比較して、
ポンピング効率が向上する。したがって、従来技術にお
いては、レーザーダイオードビームは、キャビティの基
本モードよりも、広い。その結果、ポンピングビーム
は、マイクロレーザーキャビティの基本モードとは異な
る他の横方向モードに有利な領域内に吸収される。この
現象は、平面−平面キャビティ（図１）においてより
も、平凹キャビティ（図２）における方が、さらに顕著
である。よって、マイクロレーザーの基本モードは、平
面−平面キャビティにおいてよりも、安定な平凹キャビ
ティの場合の方が、より小さなサイズである（約３０μ
ｍの直径）。同様に、キャビティ形状により導入される
高次モードの減衰レベルは、平面−平面キャビティの場
合よりも、平凹キャビティの場合の方が、より小さい。
したがって、平凹キャビティにおいては、従来のレーザ
ーダイオードポンピングは、マイクロレーザーキャビテ
ィにおける基本モードとは異なる他の横方向モードを出
現させやすい。安定化されたマイクロレーザーキャビテ
ィに対するＶＣＳＥＬによるポンピングは、極度に有利
である。というのは、上記のように、円形ＶＣＳＥＬビ
ームの直径を、常に、安定化されたキャビティの基本モ
ードのポンピングに利用できるからである。よって、基
本モードが約３０μｍであるような安定化キャビティ
は、ビームが２０〜３０μｍの直径を有しているＶＣＳ
ＥＬによりポンピングすることができる。
【００５３】また、ＶＣＳＥＬから放出されるビームの
スペクトル幅が比較的狭い（０．１ｎｍの数倍）という
ことにより、ポンピング効率を向上させることができ
る。例えばＹＡＧ：Ｎｄのような材料（同様に、希土類
元素でドーピングされた凝集結晶（coherent crysta
l））は、ポンピングビームの波長に対して、比較的狭
いまたは細い吸収ラインを有している（８０８ｎｍにお
いて、１ｎｍの幅）。したがって、狭い幅のポンピング
スペクトルは、結晶の吸収ライン（特に、ＹＡＧ：Ｎｄ
の８０８ｎｍにおける吸収ライン）内に全体的に含有す
ることができる。したがって、より良好なポンピング効
率とともに、より大きな吸収が得られる。
【００５４】最後に、ＶＣＳＥＬによるマイクロレーザ
ーのポンピングは、マイクロレーザーから放出されるビ
ームの品質を改良することができる。すなわち、ゲイン
効果により安定化された（レーザービームは、十分なゲ
インのある場所において局所的に生成する）共鳴キャビ
ティ内のマイクロレーザーにおいては、レーザービーム
の形状は、ポンピングビームの形状により部分的に決め
られる。この場合、良好なポンピングビーム品質は、良
好なレーザービーム品質を誘起する。一般に、レーザー
ビームは、発振を起こすためにゲインが適切であるよう
なキャビティ内において、空間を充填することにより、
ポンピングビームに順応する。この空間は、レーザーモ
ードにより充填される。ゲインが適切であるような体
積、すなわちレーザーしきい値を超えているような体積
が、基本モードにより占領されている体積を超えている
場合には、高次の横方向モードが出現する。ゲインが適
切であるような体積が、基本モードの体積以下である場
合には、基本モードのみが励起されて発振する。ＶＣＳ
ＥＬに合わせてマイクロレーザーキャビティの基本モー
ドが選択され、その結果、レーザービームの空間キャビ
ティが増大する。
【００５５】可飽和吸収体または能動型キャビティスイ
ッチング手段を備えたマイクロレーザーキャビティの製
造方法については、欧州特許第６５３ ８２４号、およ
び、仏国特許出願第９５ ００７６７号（米国特許出願
第０８ ５８７ ４７７号）に記載されている。
【００５６】この方法においては、能動型または受動型
スイッチング手段、および、マイクロレーザーキャビテ
ィの入出力ミラーフィルムが設けられた活性媒質プレー
トを製造する。個々のキャビティは、このようなプレー
トをカットすることにより得られる。カットに先立っ
て、スイッチング手段およびミラーフィルムが設けられ
た活性レーザー媒質プレートは、ＶＣＳＥＬプレートと
組み合わされる。
【００５７】ＶＣＳＥＬは、基板上への半導体材料エピ
タキシー、エミッタのエッチング、電気的コンタクトの
形成、および、エミッタのテストにより製造される。Ｖ
ＣＳＥＬのエッチングには、固体マイクロレーザーのエ
ッチングの際に使用したマスクに適合するマスクを使用
することが有効である。
【００５８】ＧａＩｎＡｓＰ製のＶＣＳＥＬの製造方法
は、Ｋ.ＩＧＡ氏他による”Surfaceemitting semicondu
ctor laser and arrays”, pp 87-117, 1993 という文
献に開示されている。
【００５９】他の可能な材料としては、 −ＧａＡｌＡｓ−ＧａＡｓ、 −ＩｎＧａＡｓ−ＧｄＡｓ、 −ＩｎＧａＡｓＰ−ＩｎＰ、 −ＩｎＡｌＧａＰ−ＧａＡｓ、がある。
【００６０】ＶＣＳＥＬプレートが製造されると、次の
工程は、２つのプレート、すなわちＶＣＳＥＬとマイク
ロレーザープレートとを組み立てることである。例え
ば、２つのプレートに対して、光学的結合を行うことが
できる。この場合、スペーサは、使用しても、使用しな
くても良い。
【００６１】プレートどうしあるいはウェハどうしの組
合せあるいは連結の後に得られたアセンブリは、ダイヤ
モンドブレードソーによりカットすることができる。あ
るいは、二次元ネットワークを形成するよう、そのまま
の状態に維持することができる。これにより、一体型の
光学的ポンピング源を備えた多数のレーザーチップが得
られる。
【００６２】その後、ＶＣＳＥＬに対して供給するため
のコンタクトが形成される。よって、この固体マイクロ
レーザーデバイスは、電力供給源に対して直接的に使用
可能であり、かつ、低コストで大量生産することができ
る。
【００６３】本発明によるＶＣＳＥＬポンピング型マイ
クロレーザーは、周波数変調遠隔操作および目の安全性
において使用することができる。他の応用としては、車
産業および科学計測と同じくらい幅広い分野がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術によるマイクロレーザーキャビティ
を示す図である。
【図２】 従来技術によるマイクロレーザーキャビティ
を示す図である。
【図３】 キャビティ内可飽和吸収体を備えるマイクロ
キャビティを示す図であって、キャビティを安定化させ
るためのマイクロレンズを備えていない場合（図３
（ａ））と、備えている場合（図３（ｂ））と、を示し
ている。
【図４】 能動型スイッチング式のマイクロレーザーの
一例を示す図である。
【図５】 複数の量子井戸構造を示す図である。
【図６】 複数の量子井戸構造のエネルギー準位を示す
図である。
【図７】 ＶＣＳＥＬを概略的に示す図である。
【図８】 本発明によるマイクロレーザーを示す図であ
る。
【図９】 本発明によるマイクロレーザーを示す図であ
る。
【図１０】 本発明によるマイクロレーザーを示す図で
ある。
【図１１】 本発明によるマイクロレーザーを示す図で
ある。
【符号の説明】
２ 固体活性媒質 １６ 入力ミラー １８ 出力ミラー ５０ マイクロレーザー ５２ 入力ミラー ５４ 出力ミラー ５６ 直軸キャビティ半導体レーザー（ＶＣＳＥＬ） ７０ 直軸キャビティ半導体レーザー（ＶＣＳＥＬ） ７２ 直軸キャビティ半導体レーザー（ＶＣＳＥＬ） ８２ 微小光学手段（微小光学的焦点合わせデバイス） ８４ 直軸キャビティ半導体レーザー（ＶＣＳＥＬ） ９６ 直軸キャビティ半導体レーザー（ＶＣＳＥＬ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−ジャック・オベール フランス・38360・サスナージュ・リュ・ オンディーヌ・21 (72)発明者 ギー・ラブリュニー フランス・38330・サン−ティスミア・ア レ・デ・ジフ・113

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固体活性媒質、入力ミラー、および、出
    力ミラーを具備するマイクロレーザーであって、 少なくとも１つの直軸キャビティ半導体レーザーを有す
    るポンピング手段を具備することを特徴とするマイクロ
    レーザー。
  2. 【請求項２】 前記半導体レーザーと前記マイクロレー
    ザーキャビティとの間に、微小光学的焦点合わせデバイ
    スが介装されていることを特徴とする請求項１記載のマ
    イクロレーザー。
  3. 【請求項３】 前記マイクロレーザーキャビティが、安
    定化されていることを特徴とする請求項１記載のマイク
    ロレーザー。
  4. 【請求項４】 前記ポンピング手段が、直軸キャビティ
    半導体レーザーネットワークを有していることを特徴と
    する請求項１または２記載のマイクロレーザー。
  5. 【請求項５】 前記マイクロレーザーキャビティが、受
    動型キャビティスイッチング手段を有していることを特
    徴とする請求項１または２記載のマイクロレーザー。
  6. 【請求項６】 前記マイクロレーザーキャビティが、能
    動型キャビティスイッチング手段を有していることを特
    徴とする請求項１または２記載のマイクロレーザー。
  7. 【請求項７】 前記直軸キャビティ半導体レーザーは、
    ＩｎＰ基板上のＩｎＡｌＡｓ、あるいは、ＧａＡｓ基板
    上のＡｌＧａＡｓ、あるいは、ＩｎＰ上のＩｎＧａＡｓ
    Ｐ、あるいは、ＧａＡｓ上のＩｎＧａＡｓ、あるいは、
    ＧａＡｓ上のＩｎＡｌＧａＰをベースとしていることを
    特徴とする請求項１または２記載のマイクロレーザー。
  8. 【請求項８】 前記ＶＣＳＥＬ基板が、レンズの形態に
    エッチングされていることを特徴とする請求項１または
    ２記載のマイクロレーザー。
  9. 【請求項９】 二次元ネットワークの形態に配置されて
    いることを特徴とする請求項１または２記載のマイクロ
    レーザー。
JP9200541A 1996-07-26 1997-07-25 直軸キャビティ半導体レーザーによる光学的ポンピングを備えた固体マイクロレーザー Withdrawn JPH1084169A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9609437A FR2751796B1 (fr) 1996-07-26 1996-07-26 Microlaser soilde, a pompage optique par laser semi-conducteur a cavite verticale
FR9609437 1996-07-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1084169A true JPH1084169A (ja) 1998-03-31

Family

ID=9494520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9200541A Withdrawn JPH1084169A (ja) 1996-07-26 1997-07-25 直軸キャビティ半導体レーザーによる光学的ポンピングを備えた固体マイクロレーザー

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5982802A (ja)
EP (1) EP0821451A1 (ja)
JP (1) JPH1084169A (ja)
FR (1) FR2751796B1 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002540590A (ja) * 1998-10-26 2002-11-26 コヒーレント・インク 高電力外部空洞光学的ポンピング半導体レーザー
JP2007173394A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Denso Corp 多波長レーザ装置
JP2007251174A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Emcore Corp モード制御を伴うｖｃｓｅｌ半導体デバイス
JP2013545280A (ja) * 2010-10-14 2013-12-19 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 内燃機関用レーザ点火装置および当該レーザ点火装置の動作方法
WO2015190615A2 (en) 2014-06-11 2015-12-17 Canon Kabushiki Kaisha Surface emitting laser array, solid-state laser apparatus, and subject information acquisition apparatus including the solid-state laser apparatus
WO2020166420A1 (ja) * 2019-02-13 2020-08-20 ソニー株式会社 レーザ加工機、加工方法及びレーザ光源
WO2021106757A1 (ja) * 2019-11-28 2021-06-03 ソニー株式会社 レーザ素子、レーザ素子の製造方法、レーザ装置およびレーザ増幅素子
WO2022249581A1 (ja) * 2021-05-26 2022-12-01 ソニーグループ株式会社 レーザ素子及び電子機器
WO2022249360A1 (ja) * 2021-05-26 2022-12-01 ソニーグループ株式会社 レーザ素子及び電子機器
WO2022249357A1 (ja) * 2021-05-26 2022-12-01 ソニーグループ株式会社 レーザ素子及び電子機器

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE38489E1 (en) * 1997-01-30 2004-04-06 Commissariat A L'energie Atomique Solid microlaser passively switched by a saturable absorber and its production process
US6057871A (en) * 1998-07-10 2000-05-02 Litton Systems, Inc. Laser marking system and associated microlaser apparatus
US6252896B1 (en) * 1999-03-05 2001-06-26 Agilent Technologies, Inc. Long-Wavelength VCSEL using buried bragg reflectors
US6625195B1 (en) 1999-07-20 2003-09-23 Joseph Reid Henrichs Vertical cavity surface emitting laser that uses intracavity degenerate four wave mixing to produce phase-conjugated and distortion free collimated laser light
US6888871B1 (en) * 2000-07-12 2005-05-03 Princeton Optronics, Inc. VCSEL and VCSEL array having integrated microlenses for use in a semiconductor laser pumped solid state laser system
US6639932B1 (en) * 2001-03-16 2003-10-28 Coretek, Inc. Vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) with cavity compensated gain
US6810062B2 (en) * 2001-04-11 2004-10-26 Axsun Technologies, Inc. Passive optical resonator with mirror structure suppressing higher order transverse spatial modes
WO2002084826A1 (en) * 2001-04-16 2002-10-24 Agility Communications, Inc. Tunable vcsel assembly
US20020176473A1 (en) * 2001-05-23 2002-11-28 Aram Mooradian Wavelength selectable, controlled chirp, semiconductor laser
US6778563B2 (en) * 2001-06-05 2004-08-17 Cobolt Ab Q-switched laser
FR2826191A1 (fr) * 2001-06-18 2002-12-20 Univ Lille Sciences Tech Source laser stabilisee en frequence et adaptee pour etre utilisee comme etalon de frequence en particulier dans le domaine des telecommunications
US6671304B2 (en) 2001-08-28 2003-12-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Amplitude-modulated laser for high-bandwidth communications systems
FR2833758B1 (fr) * 2001-12-13 2004-12-10 Commissariat Energie Atomique Dispositif d'emission de lumiere a micro-cavite et procede de fabrication de ce dispositif
US6888668B2 (en) 2001-12-13 2005-05-03 Intel Corporation Optical amplifier with multiple wavelength pump
US7130111B2 (en) * 2001-12-13 2006-10-31 Intel Corporation Optical amplifier with transverse pump
US6721087B2 (en) 2001-12-13 2004-04-13 Intel Corporation Optical amplifier with distributed evanescently-coupled pump
US6894273B2 (en) * 2002-03-22 2005-05-17 Agilent Technologies, Inc. Systems and methods for producing modulated light beams
US7039075B2 (en) * 2003-04-11 2006-05-02 Thornton Robert L Fiber extended, semiconductor laser
US6922423B2 (en) * 2003-04-11 2005-07-26 Robert L. Thornton Control system for a semiconductor laser
US20060029112A1 (en) * 2004-03-31 2006-02-09 Young Ian A Surface emitting laser with an integrated absorber
US7203209B2 (en) * 2005-01-19 2007-04-10 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. System and method for a passively Q-switched, resonantly pumped, erbium-doped crystalline laser
US7430231B2 (en) * 2005-04-29 2008-09-30 Ningyi Luo Vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) arrays pumped solid-state lasers
FR2886745B1 (fr) 2005-06-06 2007-10-12 Centre Nat Rech Scient Micro-oscillateur parametrique optique a cavites
JP2007173393A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Denso Corp レーザ装置
DE102006024220A1 (de) 2006-04-13 2007-10-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement
US7949022B2 (en) * 2006-04-27 2011-05-24 Lockheed Martin Corporation Diode pumping of a laser gain medium
US20070280305A1 (en) * 2006-06-05 2007-12-06 Oved Zucker Q-switched cavity dumped laser array
JP2008218568A (ja) * 2007-03-01 2008-09-18 Denso Corp レーザ装置
JP2011508413A (ja) * 2007-12-19 2011-03-10 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Ｖｅｃｓｅｌポンピング式半導体レーザー
DE102010050860A1 (de) * 2010-03-31 2011-10-06 Innolight Innovative Laser Und Systemstechnik Gmbh Mikrokristall-Laser zur Erzeugung von Laserpulsen
US8576885B2 (en) 2012-02-09 2013-11-05 Princeton Optronics, Inc. Optical pump for high power laser
US8948220B2 (en) 2012-12-18 2015-02-03 Coherent Gmbh Wavelength-stabilized microcrystal laser
DE102013221553A1 (de) * 2013-10-23 2015-04-23 Robert Bosch Gmbh Laserzündsystem
US9548585B1 (en) * 2015-07-16 2017-01-17 U.S. Department Of Energy Multi-point laser ignition device
DE102017111938B4 (de) * 2017-05-31 2022-09-08 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optisch gepumpte Halbleiterlaserdiode
US10739137B2 (en) 2018-08-17 2020-08-11 Honeywell International Inc. Solid state ring laser gyroscope using rare-earth gain dopants in glassy hosts

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2071598C (en) * 1991-06-21 1999-01-19 Akira Eda Optical device and method of manufacturing the same
FR2712742B1 (fr) * 1993-11-15 1995-12-15 Commissariat Energie Atomique Microlaser solide, monolithique, autoaligné, à déclenchement passif par absorbant saturable et son procédé de fabrication.
US5488619A (en) * 1994-10-06 1996-01-30 Trw Inc. Ultracompact Q-switched microlasers and related method
US5455836A (en) * 1994-11-23 1995-10-03 Northern Telecom Limited Optical Q-switching to generate ultra short pulses in diode lasers
FR2729796A1 (fr) * 1995-01-24 1996-07-26 Commissariat Energie Atomique Microlaser solide monolithique a declenchement actif par tension de commande faible
US5513204A (en) * 1995-04-12 1996-04-30 Optical Concepts, Inc. Long wavelength, vertical cavity surface emitting laser with vertically integrated optical pump
US5796771A (en) * 1996-08-19 1998-08-18 The Regents Of The University Of California Miniature self-pumped monolithically integrated solid state laser
US5784396A (en) * 1996-09-17 1998-07-21 Xerox Corporation VCSEL integral feedback assembly two-etch structure

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002540590A (ja) * 1998-10-26 2002-11-26 コヒーレント・インク 高電力外部空洞光学的ポンピング半導体レーザー
JP4837830B2 (ja) * 1998-10-26 2011-12-14 コヒーレント・インク 高電力外部空洞光学的ポンピング半導体レーザー
JP2007173394A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Denso Corp 多波長レーザ装置
JP4518018B2 (ja) * 2005-12-20 2010-08-04 株式会社デンソー 多波長レーザ装置
JP2007251174A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Emcore Corp モード制御を伴うｖｃｓｅｌ半導体デバイス
JP2013545280A (ja) * 2010-10-14 2013-12-19 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 内燃機関用レーザ点火装置および当該レーザ点火装置の動作方法
WO2015190615A2 (en) 2014-06-11 2015-12-17 Canon Kabushiki Kaisha Surface emitting laser array, solid-state laser apparatus, and subject information acquisition apparatus including the solid-state laser apparatus
WO2020166420A1 (ja) * 2019-02-13 2020-08-20 ソニー株式会社 レーザ加工機、加工方法及びレーザ光源
JPWO2020166420A1 (ja) * 2019-02-13 2021-12-09 ソニーグループ株式会社 レーザ加工機、加工方法及びレーザ光源
WO2021106757A1 (ja) * 2019-11-28 2021-06-03 ソニー株式会社 レーザ素子、レーザ素子の製造方法、レーザ装置およびレーザ増幅素子
WO2022249581A1 (ja) * 2021-05-26 2022-12-01 ソニーグループ株式会社 レーザ素子及び電子機器
WO2022249360A1 (ja) * 2021-05-26 2022-12-01 ソニーグループ株式会社 レーザ素子及び電子機器
WO2022249357A1 (ja) * 2021-05-26 2022-12-01 ソニーグループ株式会社 レーザ素子及び電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
FR2751796A1 (fr) 1998-01-30
US5982802A (en) 1999-11-09
EP0821451A1 (fr) 1998-01-28
FR2751796B1 (fr) 1998-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5982802A (en) Solid microlaser with optical pumping by vertical cavity semiconductor laser
US6792026B2 (en) Folded cavity solid-state laser
Kuznetsov et al. Design and characteristics of high-power (> 0.5-W CW) diode-pumped vertical-external-cavity surface-emitting semiconductor lasers with circular TEM/sub 00/beams
US5461637A (en) High brightness, vertical cavity semiconductor lasers
US7729393B2 (en) Surface emitting laser with an integrated absorber
US5463649A (en) Monolithically integrated solid state laser and waveguide using spin-on glass
JP3767945B2 (ja) スイッチ型固体マイクロレーザーによりポンピングされる一体型赤外発光デバイス
US6898225B2 (en) Coupled cavity high power semiconductor laser
US7801197B2 (en) High power laser device
EP1606863B1 (en) Improvements in and relating to vertical-cavity semiconductor optical devices
JP2001085790A (ja) 発光増幅素子
US6239901B1 (en) Light source utilizing a light emitting device constructed on the surface of a substrate and light conversion device that includes a portion of the substrate
JP2006114894A (ja) トンネル接合を備えた高出力レーザー素子、及び該レーザー素子用のレーザーポンピング部
Bjorlin et al. Long wavelength vertical-cavity semiconductor optical amplifiers
US6594297B1 (en) Laser apparatus in which surface-emitting semiconductor is excited with semiconduct laser element and high-order oscillation modes are suppressed
JP3799667B2 (ja) 面発光型半導体レーザ装置およびその製造方法
WO2021106757A1 (ja) レーザ素子、レーザ素子の製造方法、レーザ装置およびレーザ増幅素子
US20080043798A1 (en) Vertical-Cavity Semiconductor Optical Devices
Zhou et al. Progress on high-power high-brightness VCSELs and applications
Strzelecka et al. High-power high-brightness 980-nm lasers based on the extended cavity surface emitting lasers concept
KR100404043B1 (ko) 수직으로 집적화된 고출력 면발광 반도체 레이저 장치 및그 제조 방법
JP2920213B1 (ja) 面型光増幅素子とその製造方法
Lecomte et al. Diode-pumped passively mode-locked Nd: YVO/sub 4/lasers with 40-GHz repetition rate
JP3840696B2 (ja) 面発光型半導体レーザ装置およびその製造方法
CN116667123B (zh) 具有偏振输出特性的芯片级垂直集成式被动调q激光器

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20041005