KR101048982B1 - 반도체 레이저 장치 - Google Patents

반도체 레이저 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101048982B1
KR101048982B1 KR1020057003649A KR20057003649A KR101048982B1 KR 101048982 B1 KR101048982 B1 KR 101048982B1 KR 1020057003649 A KR1020057003649 A KR 1020057003649A KR 20057003649 A KR20057003649 A KR 20057003649A KR 101048982 B1 KR101048982 B1 KR 101048982B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semiconductor laser
reflecting
laser device
emitting surface
reflecting means
Prior art date
Application number
KR1020057003649A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050036987A (ko
Inventor
미하일로프 알렉쎄이
힐 빌란트
Original Assignee
리모 파텐트페어발퉁 게엠베하 운트 코. 카게
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
Priority claimed from DE2002140949 external-priority patent/DE10240949A1/de
Application filed by 리모 파텐트페어발퉁 게엠베하 운트 코. 카게 filed Critical 리모 파텐트페어발퉁 게엠베하 운트 코. 카게
Publication of KR20050036987A publication Critical patent/KR20050036987A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101048982B1 publication Critical patent/KR101048982B1/ko

Links

Images

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
    • H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/08059—Constructional details of the reflector, e.g. shape
    • 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
    • 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
    • H01S5/14—External cavity lasers
    • H01S5/141—External cavity lasers using a wavelength selective device, e.g. a grating or etalon
    • 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
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/065—Mode locking; Mode suppression; Mode selection ; Self pulsating
    • H01S5/0651—Mode control
    • H01S5/0653—Mode suppression, e.g. specific multimode
    • H01S5/0654—Single longitudinal 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
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure 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
    • H01S5/2036—Broad area lasers

Abstract

본 발명은 제 1 방향(Y)에서 상기 제 1 방향에 대해 수직인 제 2 방향 보다 큰 발산을 가진 레이저 광을 방출하는 하나 이상의 방출면(5)을 가진 반도체 레이저 소자(1); 상기 반도체 레이저 소자(1)로부터 상기 방출면(5)을 통해 방출된 광의 적어도 일부를 상기 반도체 레이저 소자(1)로 반사시킴으로써, 상기 반도체 레이저 소자(1)의 모드 스펙트럼에 영향을 주는 하나 이상의 반사면(4, 10)을 포함하는 하나 이상의 반사 수단(3, 9)을 가진 외부 공진기; 및 상기 반사 수단(3, 9)과 상기 반도체 레이저 소자(1) 사이에서 외부 공진기의 내부에 배치되며, 적어도 제 1 방향(Y)에서 레이저 광의 발산을 적어도 부분적으로 감소시킬 수 있는 렌즈 수단(2)을 포함하는 반도체 레이저 장치에 관한 것이다. 상기 반사 소자(3, 9)의 상기 반사면(4, 10)은 오목하다.
Figure R1020057003649
반도체 레이저 장치, 반도체 레이저 소자, 방출면, 모드 스팩트럼, 레이저 다이오드, 광폭 스트립 에미터.

Description

반도체 레이저 장치{Semiconductor laser device}
본 발명은 제 1 방향에서 상기 제 1 방향에 대해 수직인 제 2 방향 보다 큰 발산을 가진 레이저 광을 방출하는 하나 이상의 방출면을 가진 반도체 레이저 소자; 상기 반도체 레이저 소자로부터 상기 방출면을 통해 방출된 광의 적어도 일부를 상기 반도체 레이저 소자로 반사시킴으로써, 상기 반도체 레이저 소자의 모드 스펙트럼에 영향을 주는 반사면을 포함하며, 상기 반도체 레이저 소자의 외부에서 상기 방출면에 대해 이격되어 배치된 하나 이상의 반사 수단; 및 상기 반사 수단과 상기 반도체 레이저 소자 사이에 배치되며, 적어도 제 1 방향에서 레이저 광의 발산을 적어도 부분적으로 감소시킬 수 있는 렌즈 수단을 포함하는 반도체 레이저 장치에 관한 것이다.
상기 방식의 반도체 레이저 장치는 OPTICS LETTERS, 2002, Vol. 27, No. 3, 페이지 167-169에 개시되어 있다. 여기에 개시된 반도체 레이저 장치에서는 반도체 레이저 소자로서 레이저 다이오드가 사용되는데, 상기 레이저 다이오드는 소위 광폭 스트립 에미터로서 형성된다. 이러한 광폭 스트립 에미터에는 예컨대 레이저 광의 방출면이 제공되며, 상기 방출면은 약 100 ㎛ 의 폭 및 약 1 ㎛의 높이를 가진다. 상기 폭에 걸쳐, 레이저 다이오드의 단부면에 의해 형성된 내부 공진기의 내부에 레이저 광의 상이한 횡방향 모드의 완전한 1 열이 형성된다. 동시에, 레이저 광의 종방향 모드의, 즉 상이한 파장의 완전한 1열도 나타날 수 있다. 특히, 많은 상이한 횡방향 모드가 상기 방식의 광폭 스트립 에미터로부터 나온 레이저 빔의 품질에 영향을 준다. 상기 방식의 레이저 빔은 최적으로 포커싱될 수 없다. 종방향 모드는 상이한 용도에 바람직하지 않은 스펙트럼 확대를 야기한다.
따라서, 상기 간행물에서는 고반사 평면 거울을 포함하는 외부 공진가 제공된다. 평면 거울과, 외부 공진기를 향한 반도체 레이저 소자의 방출면 사이에는 한편으로는 빠른 축 콜리메이션 렌즈가 그리고 다른 한편으로는 빠른 축 콜리메이션 렌즈와 평면 거울 사이에는 구형 볼록 렌즈가 배치된다. 상기 빠른 축 콜리메이션 렌즈는 광폭 스트립 에미터의, 제 1 방향에서 훨씬 더 강하게 발산하는 광을 콜리메이트하기 위해 사용된다. 구형 볼록 렌즈는 평면 거울에 의해 반사된 광이 방출면에 다시 이미지화 되도록 상기 광을 포커싱하기 위해 사용된다. 또한, 외부 공진기에는 개구 다이아프램이 제공된다. 상기 개구 다이아프램 및 평면 거울은 외부 공진기의 광축 외부에 또는 방출면의 중심 수직선 또는 법선 외부에 배치된다. 광폭 스트립 에미터에서는 보다 강한 모드가 일반적으로 방출면의 법선에 대해 작은 각으로 상기 방출면으로부터 방출되는 것으로 나타났다. 따라서, 축의 외부에 위치 설정된 개구 다이아프램에 의해, 방출면으로부터 일정한 각으로 방출되는 상기 방식의 모드의 성분만이 거울로 방사되고 상기 거울로부터 개구 다이아프램 및 구형 렌즈를 통해 다시 방출면으로 반사된다. 따라서, 하나 또는 다수의 상기 방식의 모드의 광만이 방출면을 통해 레이저 다이오드 내로 재반사된다. 이로 인해, 레이저 다이오드가 상기 모드에서 진동되므로 반도체 레이저 소자의 모드 스펙트럼이 하나의 횡방향 모드로 감소될 수 있다.
방출면으로부터 반대의 동일한 각으로 방출되는, 바람직한 횡방향 모드의 부분 빔이 개구 다이아프램 및 평면 거울을 통해 반도체 레이저 장치로부터 방출될 수 있기 때문에, 상기 선행 기술에 따른 외부 공진기로부터 레이저 광이 디커플링된다.
상기 장치의 단점은 비교적 많은 수의 상이한 광학 소자가 외부 공진기에 제공된다는 것이다. 이것은 빠른 축 콜리메이션 렌즈와 더불어 구형 렌즈, 개구 다이아프램 및 평면 단부 거울이다. 외부 공진기 내에 제공된 많은 상이한 광학 소자에 의해 한편으로는 이미지 에러가 증가하고, 다른 한편으로는 상기 소자들이 레이저 공진기 내부에 있기 때문에 큰 손실이 발생한다. 이로 인해, 상기 방식의 반도체 레이저 장치의 출력이 현저히 제한된다. 동시에, 이러한 반도체 레이저 장치에 의해 얻어질 수 있는 출력은 많은 비용을 필요로 한다. 추가로, 상기 방식의 반도체 레이저 장치는 조정하기가 어렵다.
선행 기술에 따라, 반도체 레이저 소자의 액티브 영역의 구조화에 의해 반도체 레이저 소자의 모드 스펙트럼에 영향을 주려는 시도가 있었다. 이러한 구조화는 예컨대 상이한 방향으로 굴절률의 변동을 포함하므로, 이러한 상이한 방향으로 변하는 굴절률에 의해, 개별 횡방향 레이저 모드의 퍼짐이 바람직해질 수 있다. 또한, 예컨대 상이한 도핑율에 의해, 재결합을 위해 제공되는 전자-전공 쌍의 수에 영향을 주어, 액티브 영역의 상이한 지점에서 레이저 광의 상이한 증폭이 가능하게 할 수 있다. 개별 횡방향 모드를 선택하기 위한 상기 2가지 방법은 많은 제조 비용을 필요로 하며, 실제로 만족할 만한 빔 품질 또는 반도체 레이저 장치의 출력을 제공하지 못한다.
본 발명의 목적은 간단한 수단으로 비교적 높은 빔 품질 및 높은 출력을 보장하는 반도체 레이저 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 1 또는 6에 따른 특징에 의해 달성된다.
청구항 1에 따라, 반사 수단의 반사면은 오목하게 휘어진다. 이로 인해, 전술한 선행 기술에 비해 외부 공진기 내부의 추가 구형 렌즈가 필요 없게 된다. 그 이유는 오목하게 휘어진 반사면이 동시에 이미지화 소자로서 사용될 수 있기 때문이다. 또한, 반도체 레이저 소자의 액티브 영역의 상기 복잡한 구조화가 생략될 수 있으므로, 반도체 레이저 소자가 비교적 구조화되지 않아도 된다.
반사면은 예컨대 구형으로 휘어질 수 있다. 실질적으로 빠른 축 콜리메이션 렌즈로서 사용될 수 있는 렌즈 수단은, 방출면으로부터 방출되어 렌즈 수단을 통과한 광의 발산이 제 1 방향 및 이것에 수직인 제 2 방향으로 개별 횡방향 모드에 있어서 동일하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 반사면은 제 1 방향 및 이것에 수직인 제 2 방향에서 실질적으로 동일한 곡률을 가질 수 있다.
이것에 대한 대안으로서, 반사면이 제 1 방향 및 이것에 수직인 제 2 방향으로 상이한 크기의 곡률을 가질 수 있다. 이 경우, 빠른 축 콜리메이션 렌즈로서 사용되는 렌즈 수단은 방출면으로부터 방출 후 그리고 렌즈 수단의 통과 후 제 1 방향 및 제 2 방향에서의 발산이 상이해서, 상기 상이한 크기의 곡률이 2개의 서로 수직인 방향에서 반사면의 상이한 곡률과 함께 상호 작용함으로써, 소정 부분 빔이 방출면으로 최적으로 반사되도록 형성되어야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 반사면과 반도체 레이저 소자의 방출면 사이의 광학 간격이 상기 방향 중 적어도 하나와 관련해서 반사면의 초점 거리와 동일하다. 이로 인해, 방출면과 관련한 반사면의 공초점 배치가 이루어진다. 이 경우, 방출면의 평면에서, 개별 횡방향 모드에 속하는 부분 빔의 직경은 최소치(빔 허리)를 가질 수 있기 때문에, 특정 모드의 선택이 바람직해 질 수 있다.
청구항 6에 따라, 반사 수단을 향한 반도체 레이저 소자의 방출면은 200 ㎛ 이상의 폭을 가지며, 반사면은 휘어지지 않거나 또는 미미하게 휘어진다. 바람직하게는 방출면은 500 ㎛ 이상의, 특히 1 mm이상의 폭을 갖는다. 이러한 매우 넓은 에미터는 한편으로는 매우 큰 출력을 발생하고, 다른 한편으로는 느린 축 방향으로, 즉 에미터가 예컨대 1 mm에 걸쳐 연장되는 방향으로 발산이 매우 작다. 특히 거의 굴절 제한되도록 작다. 이러한 이유로, 느린 축 방향으로 남은 잔류 발산으로 인한 추가의 작은 손실이 비교적 무시될 수 있기 때문에, 상기 방식의 넓은 에미터에서는 반사면이 미미하게 휘어지거나 또는 전혀 곡률을 갖지 않을 수 있다. 평면 반사면은 제조가 보다 간단하고 조정이 보다 간단하다.
바람직하게는 반사면들 또는 상기 반사면들 중 적어도 하나가 파장 선택 소자로서, 특히 격자로서 형성될 수 있다. 반사면을 평면으로 구현함으로써, 상기 면에 파장 선택용 격자가 문제없이 통합될 수 있다. 따라서, 추가의 파장 선택 소자가 생략될 수 있다.
또한, 반사면들의 곡률 및/또는 광학 간격은 개별 횡방향 모드에 속하는, 반도체 레이저 소자로 반사되는 광의 부분 빔의 직경이 방출면의 평면에서 방출면에 의해 형성된 개구에 상응하도록 선택되는 것이 바람직하다. 이로 인해, 선행 기술에 공지된, 외부 공진기 내부의 추가 개구 다이아프램이 생략될 수 있다. 끝으로, 반사면의 토포로지, 배치 및 간격은 방출면의 방출의 푸리에 상이 방출면의 평면 자체 내에 형성되도록 선택된다. 이 경우, 특정 횡방향 모드의 선택은 반사면이 축의 외부에, 예컨대 방출면의 중심 수직선 또는 법선의 외부에 작은 각으로 배치됨으로써 이루어질 수 있다. 그러나, 법선에 대해 수직인 반사면에 의해 법선을 따라 퍼지는 모드가 선택될 수도 있다. 또한, 방출면으로부터 소정 각으로 나온 나온, 특정 횡방향 모드에 상응하는 부분 빔이 정확히 방출면으로 반사되도록, 상기 반사면들이 회전될 수 있다. 따라서, 반사면의 위치 및 정렬의 적합한 선택에 의해, 바람직하게 반도체 레이저 소자 내로 반사되는 소정 횡방향 모드가 선택될 수 있다. 이로 인해, 간단한 수단으로 반도체 레이저 장치가 실질적으로 단 하나의 횡방향 모드 또는 적은 횡방향 모드를 갖는 레이저 광을 방출하게 된다.
상기 실시예에서, 빔 허리가 방출면과 유사한 크기인 것이 특히 바람직한 것으로 나타났다. 그 이유는 한편으로는 작은 손실이 발생하고 다른 한편으로는 에미터의 전체 폭에 걸쳐 또는 방출면의 전체 폭에 걸쳐 높은 재결합이 가능해지기 때문이다. 방출면의 전체 폭에 걸쳐 그리고 그에 따라 레이저 다이오드의 전체 폭에 걸쳐 높은 재결합은 레이저 방출에 기여하는 레이저 다이오드의 용적의 가급적 큰 부분에서 바람직한 모드의 균일한 여기를 위해 중요하다.
일반적으로 느린 축에서 방출면의 폭이 빠른 축에서 보다 훨씬 더 크다는 사실로 인해, 본 발명에 따라 반도체 레이저 장치에 렌즈 수단 및 반사 수단을 설치하는 것이 중요한 것으로 나타났다. 특히, 매우 짧은 초점 거리의, 빠른 축 콜리메이션 렌즈로서 사용되는 렌즈 수단 및 비교적 매우 긴 초점 거리의 반사 수단이 사용되어야 한다. 그 이유는 짧은 초점 거리의 반사 수단에서는 경우에 따라 방출면의 느린 축 방향으로 너무 작은 빔 허리가 나타나기 때문이다. 반사 수단의 간격 변동 또는 디포커싱에 의해, 보다 큰 빔 허리가 주어질 수 있기는 하지만, 짧은 초점 거리의 반사 수단에서는 너무 많은 모드가 반도체 레이저 소자에 결합되는데, 그 이유는 초점 거리가 매우 짧을 때 푸리에 평면에서 개별 모드의 간격이 너무 작기 때문이다. 따라서, 바람직하게는 반사 수단의, 긴 초점 거리의 반사면이 사용되어야 한다.
본 발명에 따라 반도체 레이저 소자가 광폭 스트립 에미터로서 형성될 수 있다. 그러나, 반도체 레이저 소자가 바아로서 또는 광폭 스트립 에미터의 스택으로서 형성될 수도 있다.
바람직하게는 반사면을 향한 반도체 레이저 소자의 방출면이 반사하지 않는다(dereflect). 이러한 반사하지 않음은 특히 적합한 코팅에 의해 구현될 수 있다. 이러한 반사하지 않음으로 인해, 외부 공진기로부터 반도체 레이저 소자 내로의 재결합이 커지고 내부 공진기의 재결합은 현저히 감소된다. 이로 인해, 모드 스펙트럼에 대한 외부 변조기의 영향이 커진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 반도체 레이저 장치가 2개의 반사면을 가진 2개의 반사 수단을 포함한다. 2개의 반사면은 방출면의 법선에 대해 반대의 동일한 각으로 경사진다.
2개의 반사 수단의 2개의 반사면은 반도체 레이저 소자의 방출면에 대해 동일한 광학 간격을 가질 수 있다. 이로 인해, 방출면의 법선에 대해 반대의 동일한 각으로 상기 방출면으로부터 방출되는, 하나의 횡방향 모드에 상응하는 부분 빔이 각각 2개의 반사 수단에 의해 방출면으로 반사됨으로써, 외부 공진기를 통해 내부 공진기 내로 광을 결합하는 효율이 증가된다.
본 발명의 실시예에 따라 반사 수단의 반사면 중 적어도 하나가 부분 반사면으로서 형성됨으로써, 부분 반사면을 가진 적어도 하나의 반사 수단이 디커플러로서 사용된다. 이에 대한 대안으로서, 반사 수단의 2개의 반사면이 고 반사면으로서 형성되고, 반사면 반대편에 놓인 반도체 레이저 소자의 방출면은 부분 반사면으로서 형성됨으로써 디커플러로서 사용된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 반도체 레이저 소자와 반사 수단 사이에는 편향 수단이 배치되고, 상기 편향 수단은 방출면의 법선에 대해 일정한 각으로 상기 방출면으로부터 방출되는 부분 빔을 반사 수단으로 편향시킬 수 있다. 상기 편향 수단은 특히 방출면의 법선에 대해 반대의 동일한 각으로 상기 방출면으로부터 방출되는 부분 빔이 반사 수단의 반사면의 동일한 지점에 부딪치므로, 이들은 서로 뒤바뀌어 방출면으로 반사될 수 있도록 형성될 수 있다. 따라서, 추가의 편향 수단을 가진 상기 방식의 실시예는 제 2 반사 수단을 필요로 하지 않는다.
이 경우, 편향 수단과 반사 수단이 방출면의 중심 수직선에 의해 주어지는 축에 배치될 수 있다. 이로 인해, 외부 공진기의 축 대칭 구성이 얻어진다.
본 발명에 따라 편향 수단이 프리즘 소자로서 형성될 수 있다. 이 경우, 프리즘 소자는 직각을 끼고 있는 변(cathetus) 면들이 반도체 레이저 소자의 방출면을 향하도록 배치될 수 있다. 또한, 프리즘 소자의 직각을 끼고 있는 변 면과 빗변(hypotenuse) 면 사이의 각을 적합하게 선택함으로써 및/또는 편향 수단과 방출면 사이의 간격을 적합하게 선택함으로써, 방출면의 법선에 대해 일정한 각으로 상기 방출면으로부터 방출되는 부분 빔이 반사 수단의 반사면에 의해 서로 뒤바뀐다. 특히, 빗변 면과 직각을 끼고 있는 변 면 사이의 상이한 각 및/또는 편향 수단과 방출면 간의 상이한 간격을 가진 프리즘 소자를 사용함으로써, 상이한 횡방향 모드가 선택될 수 있다.
반사 수단의 반사면이 편향 수단을 가진 전술한 장치에서 부분 반사면으로 형성됨으로써, 반사 수단이 디커플러로서 사용될 수 있다. 이에 대한 대안으로서, 반사 수단의 반사면이 상기 장치에서 고 반사면으로서 형성되고, 상기 반사면 반대편에 놓인, 반도체 레이저 소자의 방출면은 부분 반사면으로 형성됨으로써 디커플러로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 반도체 레이저 소자와 반사 수단 사이에는 특히 에탈론으로서 구현되는 파장 선택 소자가 배치될 수 있다. 파장 선택 소자는 렌즈 수단과 반사 수단 사이에 배치될 수 있다. 상기 방식의 파장 선택 소자에 의해, 특정 종방향 모드들, 특히 하나의 종방향 모드를 선택할 수 있으므로, 방출된 레이저 광이 작은 스펙트럼 폭을 갖는다.
본 발명에 따라 반도체 레이저 소자는 레이저 광의 소정 모드의 공간적 폭에 상응하는 부분 영역에서만 전압을 공급받거나 또는 전자-정공 쌍의 발생을 위한 전류를 공급받을 수 있다. 이러한 비교적 간단히 수행될 수 있는 조치에 의해, 레이저 광의 소정 모드의 선택이 더욱 최적화될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참고로 하기의 바람직한 실시예 설명에 나타난다.
도 1a는 본 발명에 따른 반도체 레이저 장치의 제 1 실시예의 개략도.
도 1b는 도 1a의 화살표 Ⅰb에 따른 도면.
도 2a는 본 발명에 따른 반도체 레이저 장치의 제 2 실시예의 개략도.
도 2b는 도 2a의 화살표 Ⅱb에 따른 도면.
도 1a 및 도 1b에는 본 발명에 따른 반도체 레이저 장치의 제 1 실시예가 도시된다. 상기 반도체 레이저 장치는 반도체 레이저 소자(1), 특히 빠른 축 콜리메이션 렌즈로 구현된 렌즈 수단(2) 및 오목한 거울로서 구현된 하나 이상의 반사 수단(3)을 포함한다. 반도체 레이저 소자(1)를 향한 반사 오목면(4)은 반사 수단(3)을 향한 반도체 레이저 소자(1)의 방출면(5)과 함께 하나의 외부 공진기를 형성한다.
반도체 레이저 소자(1)는 반도체 레이저 다이오드로서, 특히 광폭 스트립 에 미터로서 형성되어 있다. 광폭 스트립 에미터에서 도 1a 및 도 1b의 우측에는 방출면이 제공된다. 상기 방출면은 X-방향에서(참고: 도 1a) 예컨대 100 ㎛ 의 폭을 가지며 Y-방향에서(참고: 도 1b) 예컨대 1 ㎛ 의 폭을 갖는다. 이에 따라, 이러한 광폭 스트립 에미터에서 X-방향은 느린 축이고, Y-방향은 빠른 축이다. 이러한 광폭 스트립 에미터는 개별 횡방향 모드를 고려하는 경우, 빠른 축, 즉 Y-방향으로 느린 축, 즉 X-방향 보다 훨씬 큰 발산을 갖는다. 도 1a 및 도 1b에는 상기 크기 비가 실제로 도시되어 있지 않으며 오히려 명확화를 위해 변경되어 있다.
또한, 반도체 레이저 소자(1)가 레이저 다이오드 바아로서 형성되고, 상기 광폭 스트립 에미터 중 다수가 X-방향으로 이격되어 서로 동일한 평면에 배치될 수 있다. 또한, 반도체 레이저 소자(1)가 이러한 레이저 다이오드 바아의 스택으로서 형성되고, 상기 레이저 다이오드 바아 중 다수가 Y-방향으로 층층이 배열될 수도 있다.
본 발명에 따라 또한, 반도체 레이저 소자(1)의 레이저 빔에 대한 방출면(5)이 반사하지 않는(dereflect) 것도 가능하다.
도 1a 및 도 1b에 나타나는 바와 같이, 렌즈 수단(2)은 실린더 렌즈로서 형성되고, 그 실린더 축은 X-방향을 따라 연장되므로, 렌즈 수단(2)은 반도체 레이저 소자로부터 나온 레이저 빔의 발산을 빠른 축 방향에서 감소시키거나 또는 완전히 콜리메이트할 수 있다. 이것은 도 1b에 개략적으로 도시된다.
렌즈 수단(2)은 예컨대 평면 볼록 실린더 렌즈로서 형성될 수 있다. 특히, 실린더 표면은 비원형 실린더 표면으로서 형성될 수 있다. 렌즈 수단(2)은 바람직 하게는 큰 개구를 가지므로, 적은 이미지 에러만이 발생한다. 예컨대, 굴절률은 매우 높게, 예컨대 1.7 내지 1.9로, 특히 굴절률 n=1.82로 선택될 수 있다. 초점 거리는 매우 작게, 예컨대 초점 거리 f=1mm로 선택될 수 있다.
반도체 레이저 소자(1)로부터 나온 레이저 광 중 부분 빔(6, 7) 형태의 성분이 도 1a 및 도 1b에 예시적으로 도시되며, 상기 성분은 레이저 광의 비교적 강한 방출 모드에 속한다. 일반적으로, 광폭 스트립 에미터로서 형성된 상기 반도체 레이저 소자(1)에서 가장 강한 횡방향 모드는 방출면(5)의 법선(8)에 대해 수 도의 각α으로, 예컨대 α=7°로 퍼진다. 법선(8)의 방향은 도 1a 및 1b에서 Z-방향에 상응한다. 법선(8)에 대해 각 α로 방출면(5)으로부터 방출되는, 방출 모드에 상응하는 레이저 광의 성분은 2개의 부분 빔(6, 7)으로 나눠지며, 그들 중 제 1 부분 빔(6)은 Z-방향에 대해 포지티브 각 α으로 그리고 제 2 부분 빔(7)은 Z-방향 또는 법선(8)에 대해 네거티브 각 α으로 퍼진다. 따라서, 부분 빔(6)은 도 1a에서 상부로 우측으로 경사지게 연장하여, 반사 수단(3)의 반사 오목면(4)에 부딪친다. 부분 빔(7)은 도 1a에서 우측으로 하부로 연장하며 본 발명의 실시예에서는 반도체 레이저 장치로부터 방해없이 방출될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 반사 수단(3)과 방출면(5)간의 간격과 동일한 간격으로, 제 2 반사 수단(9)이 방출면(5)을 향한 반사 오목면(10)을 가질 수 있다. 상기 반사 수단(9)은 경우에 따라 부분 반사할 수 있으므로, 상기 레이저 광의 일부가 반사 수단(9)을 통과할 수 있다. 상기 반사 수단 뒤에는 본 발명에 따라 콜리메이션 렌즈(11)가 배치될 수 있다. 반사 수단(9)과 콜리메이션 렌즈(11) 가 하나의 유닛으로 통합될 수도 있다. 반사 수단(9)과 콜리메이션 렌즈(11)는 도 1a에(도 1b에는 도시되지 않음) 파선으로 도시되어 있다.
본 발명에 따라 반사 수단(3)의 곡률과 경우에 따라 반사 수단(9)의 곡률은 부분 빔(6, 7)이 반사되어 방출면(5)에 부딪치도록 선택될 수 있다. 이를 위해, 반사 수단(3)의 반사면(4) 또는 반사 수단(9)의 반사면(10)과 방출면(5) 사이의 광학 간격(D)이 부분 빔(6)의 방향으로 또는 부분 빔(7)의 방향으로, 오목 반사면(4) 또는 면(10)으로 형성된 중공 거울의 초점 거리가 상기 광학 간격(D)에 상응하여, 실질적으로 F = D이도록 선택될 수 있다. 따라서, 반사면(4)을 구형 면으로서 형성할 때, F = R/2일 수 있다. 빠른 축 및 느린 축 방향에서 반사 면(4)의 곡률이 상이할 때, 광학 간격(D)은 상기 식에 따라 느린 축 방향의 반경을 사용해서 결정될 수 있다.
또한, 간격(D) 또는 반사 면(3)의 초점 거리의 적합한 선택에 의해, 반사 수단(3) 및/또는 반사 수단(9)에 의해 방출면(5)으로 반사되는 부분 빔(6, 7)의 방출면(5)에서, 개별 횡방향 모드에 속하는 부분 빔(6, 7)의 빔 허리가 광폭 스트립 에미터로서 형성된 반도체 레이저 소자(1)의 방출면(5)의 크기에 상응할 수 있다. 따라서, 방출면(5)은 반사되는 부분 빔(6, 7)이 반도체 레이저 소자(1)내로 도입되거나 또는 결합되는 개구로서 사용된다.
상술한 바와 같이, 반사 수단(3, 9)은 구형 오목 거울로서 형성될 수 있다. 반사 수단(3)의 이러한 디자인에서, 빠른 축 콜리메이션 렌즈로서 사용되는 렌즈 수단(2)은, 하나의 횡방향 모드에 상응하는 부분 빔(6, 7)의 발산이 방출면(5)으로 부터 렌즈 수단(2)을 통과한 후에 Y-방향으로, X-방향의 발산에 상응하는 발산을 가짐으로써, 예컨대 반사 수단(3, 9)의 영역에서 비교적 유사한 빔 발산 및 부분 빔(6, 7)의 횡단면이 느린 축 방향 및 빠른 축 방향으로, 즉 X-방향 및 Y-방향으로 발생하도록 설계될 수 있다. 이러한 실시예는 도 1a 및 도 1b에 개략적으로 도시되어 있다.
달리 형성된, 특히 부분 빔(6, 7)을 거의 완전히 또는 완전히 콜리메이트 하는 렌즈 수단(2)이 사용되면, 반사 수단(3)으로서 오목한 실린더 렌즈 거울이 사용될 수 있다. 상기 거울은 Y-방향으로 실린더 축을 가진 곡률을 가지며, 상기 방향에 대해 수직인 방향으로 실린더 축을 가진 곡률을 갖지 않거나 또는 미미하게만 갖는다. 이러한 실시예는 도 1a 및 도 1b에 도시되지 않는다.
도 1a 및 도 1b에 따른 실시예와 관련해서 설명된, 선택된 모드의 성분인 개별 부분 빔(6, 7)의 반사에 의해, 상기 선택된 횡방향 모드의 광이 정확히 반도체 레이저 소자(1)내로 재결합됨으로써, 상기 선택된 횡방향 모드는 다소 양호하게 선택된다. 즉, 반도체 레이저 소자(1)가 실질적으로 상기 모드만을 방출한다. 반사 수단(3) 및 경우에 따라 반사 수단(10) 및 방출면(5)으로 구성된 본 발명에 따른 외부 공진기가 없으면, 광폭 스트립 에미터로서 형성된 반도체 레이저 소자(1)는 횡방향 모드의 완전한 1 열을 가진 그리고 종방향 모드의 완전한 1 열을 가진 레이저 광을 방출한다. 상술한 바와 같이 선택된 횡방향 모드가 반도체 레이저 소자(1)내로 재결합됨으로써, 방출된 레이저 광이 실질적으로 상기 횡방향 모드만을 포함하는 것이 다소 양호하게 이루어질 수 있다. 레이저 광이 하나의 파장, 그에 따 라 하나의 종방향 모드로 이루어지도록 하기 위해, 외부 공진기 내에 예컨대 에탈론으로서 구현된 추가의 파장 선택 소자(12)가 설치될 수 있다. 이러한 파장 선택 소자(12)는 도 1a에서(도 1b에는 도시되지 않음) 반사 수단(3)과 렌즈 수단(2) 사이에 파선으로 배치되어 있다. 대안으로서, 상기 파장 선택 소자(12)가 반사 수단(3)과 조합되는, 특히 상기 반사 수단(3)내에 통합되는 것이 가능하다.
본 발명에 따라 반사 수단(9)(편의상 도 1b에는 도시되지 않음)이 부분 반사하도록 형성됨으로써, 반사 수단(9)이 동시에 디커플러로서 작용할 수 있다. 대안으로서, 반사 수단(9)이 전 반사 오목면(10)를 가질 수도 있다. 이 경우에는, 방출면(5)에 대해 평행한, 외부 공진기 반대편에 놓인 반도체 레이저 소자(1)의 측면에 배치된 방출면(13)이 부분 반사면으로서 형성됨으로써, 방출면(13)이 디커플러로서 사용될 수 있다. 도 1a 및 도 1b에는 이러한 실시예를 나타낼 목적으로 반도체 레이저 소자(1)의 좌측면에 빔(14)이 도시되어 있고, 상기 빔은 방출면(13)으로부터 네거티브 Z-방향으로 방출하는 레이저 빔을 나타낸다.
본 발명에 따라 반도체 레이저 소자(1)는 비교적 구조화되지 않아도 된다. 특히, 특정 레이저 모드의 퍼짐에 바람직한 가이드 수단이 제공될 필요가 없다.
또한, 반도체 레이저 소자(1)의 부분 영역에만 전자-정공 쌍의 발생을 위한 전류가 제공될 수 있다. 상기 부분 영역은 실질적으로 반도체 레이저 소자(1)의 내부에서 레이저 광의 소정의 레이저 모드의 공간적 분배에 상응한다. 이에 반해, 반도체 레이저 소자(1)의 나머지 부분 영역에는 전극이 제공되지 않기 때문에, 이 영역에는 전자-정공 쌍을 발생시키기 위한 전류 공급이 이루어지지 않는다. 전극 의 이러한 의도된 배치에 의해, 소정 레이저 모드의 선택이 더욱 최적화될 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 실시예에서, 도 1a 및 도 1b에서와 동일한 부품은 동일한 도면 부호를 갖는다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 실시예와는 달리, 도 2a 및 도 2b에 도시된 실시예에서는 렌즈 수단(2)과 반사 수단(3) 사이에 프리즘 소자(15)가 배치된다. 또한, 도 1a 및 도 1b에 따른 실시예와는 달리, 반사 수단(3)은 방출면(5)의 법선(8)에 대해 또는 중심 수직선에 대해 회전 대칭으로 배치된다. 프리즘 소자(15)는 방출면(5)으로부터 법선(8) 또는 상기 법선(8)에 의해 형성된 광축에 대해 일정 각 ±α으로 나온 부분 빔(6, 7)을 편향시키기 위해 사용된다. 이러한 목적을 위해, 프리즘 소자(15)는 X-Y-평면에 연장된 빗변(hypotenuse) 면(16)을 갖는다. 상기 빗변 면(16)은 반사 수단(3)을 향한 프리즘 소자(15)의 측면에 배치된다. 방출면(5) 또는 렌즈 수단(2)을 향한, 프리즘 소자(15)의 측면에는 2개의 직각을 끼고 있는 변(cathetus) 면이 제공되는데, 상기 면들은 빗변 면(16)과 각 β을 형성한다. 상기 각 β는 상기 각 α에 따라 선택된다. 예컨대, 각 β는 각 α의 약 2배일 수 있다. 직각을 끼고 있는 변 면(17)은 빗변 면(16) 뿐만 아니라 X-Y-평면과 각 β를 형성하므로, 부분 빔(6, 7)은 직각을 끼고 있는 변 면(17)에서 그리고 이어서 빗변 면(16)에서(도 2a에는 개략적으로 도시되고 도 2b에는 도시되지 않음) 편향된다.
반사 수단(3)의 반사면(4)의 곡률은 본 발명에 따라 바람직하게는 동일한 각 α으로 상부로 또는 하부로 그리고 포지티브 Z-방향으로 방출면(5)으로부터 나온 부분 빔(6, 7)이 반사면(4)에 의해 대략 서로 뒤바뀌도록 선택된다. 도 2a에는 이것이 3개의 방출된 부분 빔(6)으로 도시되는데, 상기 빔은 반사면(4)에서 3개의 부분 빔(7)으로 바뀐다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 실시예에서도, 반사면(4)과 방출면(5) 사이의 광학 간격(D)은 반사면(4)의 D = R/2 = F 이도록 선택된다. 또한, 반사 수단(3)의 초점 거리 또는 간격(D)의 적합한 선택에 의해, 방출면(5)에 있는, 반사면(4)에 의해 반사된 부분 빔(6, 7)의 빔 허리가 본 발명에 따라 상기 방출면(5)에 의해 주어지는 개구에 대략 상응하도록 선택될 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 따른 실시예에서, 개별 모드의 선택은, 방출면(5)으로부터 나와 반사 수단(3, 9)에 부딪친 부분 빔이 반사되도록, 반사 수단(3) 또는 반사 수단(3, 9)이 회전됨으로써 이루어진다. 반사면(4, 10)의 회전에 의해, 법선(8)과 상이한 각 α을 형성하는 모드들 간의 선택이 이루어진다.
도 2a 및 도 2b에 따른 실시예에서 모드 선택은 프리즘 소자(15)의 각 β의 변동에 의해 그리고 Z-방향을 따른 프리즘 소자(15)의 이동에 의해 이루어질 수 있다. 각 β의 크기에 따라, 법선(8) 및 그에 따라 Z-방향과 상응하는 각 α을 형성하는 모드들이 선택되고, 방출면으로부터 상부로 또는 하부로 그리고 포지티브 Z-방향으로 방출되는 부분 빔이 프리즘 소자(15)에 의해 반사면(4)의 영역에서 정확히 중첩된다.
본 발명에 따라 도 2a 및 도 2b에 따른 실시예에서 2가지 디커플링 가능성이 있다. 한편으로는 반사 수단(3)이 부분적으로만 반사하는 반사 수단으로서 형성될 수 있다. 이로 인해, 레이저 광의 일부가 도 2a에서 우측으로, 따라서 Z-방향으로 반사 수단(3)을 통과할 수 있다. 이에 대한 대안으로서, 반사 수단(3)이 실질적으로 전 반사하는 반사 수단으로서 형성될 수 있다. 그런데, 반도체 레이저 소자(1)의, 도 2a에서 좌측의 방출면(13)이 부분 반사하도록 형성됨으로써, 네거티브 Z-방향으로 레이저 광이 도시된 빔(14)에 상응하게 방출될 수 있다. 2가지 경우에, 반도체 레이저 소자의, 도 2a에서 우측의 방출면(5)은 비교적 양호하게 반사하지 않아야만, 반도체 레이저 소자(1)내로 부분 빔(6, 7)의 재결합이 가급적 효과적으로 이루어지고 동시에 내부 공진기의 재결합이 감소된다.
도 2a 및 도 2b에 따른 외부 공진기에 파장 선택 소자(12)가 설치될 수 있다.

Claims (27)

  1. 제 1 방향(Y)에서는 상기 제 1 방향에 대해 수직인 제 2 방향 보다 큰 발산을 가진 레이저 광을 방출하는 하나 이상의 방출면(5)을 가진 반도체 레이저 소자(1);
    상기 반도체 레이저 소자(1)로부터 상기 방출면(5)을 통해 방출된 광의 적어도 일부를 상기 반도체 레이저 소자(1)로 반사시킴으로써, 상기 반도체 레이저 소자(1)의 모드 스펙트럼에 영향을 주는 하나 이상의 반사면(4, 10)을 포함하며, 상기 반도체 레이저 소자(1)의 외부에서 상기 방출면(5)에 대해 이격되어 배치된 하나 이상의 반사 수단(3, 9); 및
    상기 반사 수단(3, 9)과 상기 반도체 레이저 소자(1) 사이에 배치되며, 적어도 상기 제 1 방향(Y)에서 상기 레이저 광의 발산을 적어도 부분적으로 감소시킬 수 있는 렌즈 수단(2)을 포함하는 반도체 레이저 장치에 있어서,
    상기 반사 수단(3, 9)의 상기 반사면(4, 10)이 오목하게 휘어진 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  2. 제 1항에서, 상기 반사면(4, 10)이 구형으로 휘어지는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  3. 제 1항에서, 상기 반사면(4, 10)이 상기 제 1 방향으로 그리고 이것에 대해 수직인 상기 제 2 방향으로 실질적으로 동일한 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  4. 제 1항에서, 상기 반사면(4, 10)이 상기 제 1 방향으로 그리고 이것에 대해 수직인 상기 제 2 방향으로 상이한 크기의 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  5. 제 3항 또는 제 4항에서, 상기 반사면(4, 10)과 상기 반도체 레이저 소자(1)의 상기 방출면(5) 사이의 광학 간격(D)이 상기 방향들 중 적어도 한 방향(Y)과 관련해서 상기 반사면(4, 10)의 초점 거리(F)와 동일한 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  6. 제 1항에서, 상기 반사 수단(3, 9)을 향한 상기 반도체 레이저 소자의 상기 방출면(5)이 200 ㎛ 이상의 폭을 가지며 상기 반사면(4, 10)은 휘어지지 않거나 또는 미미하게 휘어진 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  7. 제 6항에서, 상기 방출면(5)이 500 ㎛ 이상의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  8. 제 6항 또는 제 7항에서, 상기 반사면(4, 10) 또는 상기 반사면(4, 10) 중 적어도 하나가 파장 선택 소자로서 그리고 격자로서 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  9. 제 5항에서, 상기 반사면(4, 10)의 광학 간격(D) 및 상기 곡률은, 상기 반도체 레이저 소자(1)로 반사되는 광의 적어도 상기 부분 빔(6, 7)의, 상기 방출면(5)에서의 빔 허리가 상기 방출면에 의해 형성된 개구에 상응하는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  10. 제 2항에서, 상기 반도체 레이저 소자(1)가 광폭 스트립 에미터로서 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  11. 제 10항에서, 상기 반도체 레이저 소자(1)가 바아로서 또는 상기 광폭 스트립 에미터의 스택으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  12. 제 1항 내지 제 4항 및 제 6항 가운데 어느 한 항에서, 상기 반사면(4, 10)을 향한 상기 반도체 레이저 소자(1)의 상기 방출면(5)이 반사하지 않은 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  13. 제 1항 내지 제 4항 및 제 6항 가운데 어느 한 항에서, 상기 반도체 레이저 장치는 상기 2개의 반사면(4, 10)을 가진 상기 2개의 반사 수단(3, 9)을 포함하고, 상기 2개의 반사면(4, 10)은 각각 상기 방출면(5)의 법선(8)에 대해 반대의 동일한 각(α)으로 경사진 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  14. 제 13항에서, 상기 2개의 반사 수단(3, 9)의 상기 2개의 반사면(4, 10)은 상기 반도체 레이저 소자(1)의 상기 방출면(5)에 대해 동일한 광학 간격(D)을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  15. 제 13항에서, 상기 반사 수단(3, 9)의 상기 반사면(4, 10) 중 적어도 하나가 부분 반사면으로 형성됨으로써, 상기 부분 반사면(10)을 가진 상기 하나 이상의 반사 수단(9)이 디커플러로서 사용되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  16. 제 13항에서, 상기 반사 수단(3, 9)의 상기 2개의 반사면(4, 10)이 고 반사면으로 형성되고, 상기 반사면(4, 10) 반대편에 놓인 상기 반도체 레이저 소자(1)의 방출면(13)이 부분 반사면으로 형성됨으로써 디커플러로서 사용되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  17. 제 1항 내지 제 4항 및 제 6항 가운데 어느 한 항에서, 상기 반도체 레이저 소자(1)와 상기 반사 수단(3) 사이에 편향 수단이 배치되고, 상기 편향 수단은 상기 방출면(5)의 법선(8)에 대해 일정한 각(α)으로 상기 방출면으로부터 방출되는 상기 부분 빔(6, 7)을 상기 반사 수단(3)으로 편향시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  18. 제 17항에서, 상기 편향 수단 및 상기 반사 수단(3)은 상기 방출면(5)의 중심 수직선에 의해 주어지는 축에 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  19. 제 17항에서, 상기 편향 수단이 프리즘 소자(15)로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  20. 제 19항에서, 상기 프리즘 소자(15)는 직각을 끼고 있는 변 면(17)들이 상기 반도체 레이저 소자의 상기 방출면(5)을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  21. 제 18항에서, 프리즘 소자(15)의 빗변 면(16)과 직각을 끼고 있는 변 면(17) 사이의 각(β)의 적합한 선택에 의해 또는 상기 방출면(5)과 상기 반사면(4) 사이의 프리즘 소자(15)의 위치의 적합한 선택에 의해, 상기 방출면(5)의 법선(8)에 대해 일정한 각(±α)으로 상기 방출면(5)으로부터 방출되는 상기 부분 빔(6, 7)이 상기 반사 수단(3)의 상기 반사면(4)에 의해 서로 뒤바뀔 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  22. 제 17항에서, 상기 반사 수단(3)의 상기 반사면(4)이 부분 반사면으로 형성됨으로써, 상기 반사 수단(3)이 디커플러로서 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  23. 제 17항에서, 상기 반사 수단(3)의 상기 반사면(4)이 고 반사면으로 형성되고, 상기 반사면(4) 반대편에 놓인 상기 반도체 레이저 소자(1)의 상기 방출면(13)은 부분 반사면으로 형성됨으로써 디커플러로서 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  24. 제 1항 내지 제 4항 및 제 6항 가운데 어느 한 항에서, 상기 반도체 레이저 소자(1)와 상기 반사 수단(3, 9) 사이에 에탈론으로 구현되는 파장 선택 소자(12)가 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  25. 제 1항 내지 제 4항 및 제 6항 가운데 어느 한 항에서, 상기 렌즈 수단(2)은 실린더 렌즈로서 형성되고, 실린더 축은 상기 제 1 방향(Y)에 대해 수직인 상기 제 2 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  26. 제 1항 내지 제 4항 및 제 6항 가운데 어느 한 항에서, 상기 렌즈 수단(2)은 상기 방출면(5)으로부터 방출된 레이저 광이 상기 렌즈 수단(2)을 통과한 후에 상기 제 1 방향(Y)으로 상기 제 1 방향에 대해 수직인 상기 제 2 방향에서와 동일한 크기의 발산을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  27. 제 1항 내지 제 4항 및 제 6항 가운데 어느 한 항에서, 상기 반도체 레이저 소자(1)는 상기 레이저 광의 소정 모드의 공간적 폭에 상응하는 부분 영역에서만 전압을 공급받거나 또는 전자-정공 쌍의 발생을 위한 전류를 공급받는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
KR1020057003649A 2002-09-02 2003-07-30 반도체 레이저 장치 KR101048982B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10240949.8 2002-09-02
DE2002140949 DE10240949A1 (de) 2002-09-02 2002-09-02 Halbleiterlaservorrichtung
DE10250046.0 2002-10-25
DE10250046 2002-10-25
PCT/EP2003/008410 WO2004021524A2 (de) 2002-09-02 2003-07-30 Halbleiterlaservorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050036987A KR20050036987A (ko) 2005-04-20
KR101048982B1 true KR101048982B1 (ko) 2011-07-12

Family

ID=31979469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057003649A KR101048982B1 (ko) 2002-09-02 2003-07-30 반도체 레이저 장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7376168B2 (ko)
EP (1) EP1540785B1 (ko)
JP (1) JP4580236B2 (ko)
KR (1) KR101048982B1 (ko)
AT (1) ATE416500T1 (ko)
AU (1) AU2003253359A1 (ko)
DE (1) DE50310871D1 (ko)
WO (1) WO2004021524A2 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006222399A (ja) * 2005-02-14 2006-08-24 Hamamatsu Photonics Kk 半導体レーザ装置
JP4441918B2 (ja) * 2006-08-31 2010-03-31 セイコーエプソン株式会社 光源装置及び画像表示装置
JP4341685B2 (ja) 2007-02-22 2009-10-07 セイコーエプソン株式会社 光源装置及びプロジェクタ
JP4888261B2 (ja) * 2007-07-12 2012-02-29 セイコーエプソン株式会社 光源装置、画像表示装置及びモニタ装置
JP4591489B2 (ja) * 2007-08-30 2010-12-01 セイコーエプソン株式会社 光源装置、画像表示装置及びモニタ装置
US9698567B2 (en) * 2011-07-14 2017-07-04 Applied Optoelectronics, Inc. Wavelength-selectable laser device providing spatially-selectable wavelength(S)
JP6268004B2 (ja) * 2014-03-12 2018-01-24 浜松ホトニクス株式会社 半導体レーザ装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5050179A (en) 1989-04-20 1991-09-17 Massachusetts Institute Of Technology External cavity semiconductor laser
WO1998015994A1 (en) * 1996-10-09 1998-04-16 Pillai Ramadas M R External cavity micro laser apparatus
US6212216B1 (en) 1996-12-17 2001-04-03 Ramadas M. R. Pillai External cavity micro laser apparatus

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE792045A (fr) * 1971-12-10 1973-03-16 Commissariat Energie Atomique Generateur laser en mode transverse unique
US4797894A (en) * 1987-08-21 1989-01-10 Xerox Corporation Alignment method and arrangement for external optical feedback for semiconductor diode lasers
US5523879A (en) * 1991-04-26 1996-06-04 Fuji Xerox Co., Ltd. Optical link amplifier and a wavelength multiplex laser oscillator
JPH05198893A (ja) * 1991-09-30 1993-08-06 Fuji Xerox Co Ltd 波長多重レーザー発振器
US5392308A (en) * 1993-01-07 1995-02-21 Sdl, Inc. Semiconductor laser with integral spatial mode filter
JPH10242551A (ja) * 1997-02-28 1998-09-11 Nikon Corp 光学素子及びこれを用いたレーザ装置
US6301274B1 (en) 1998-03-30 2001-10-09 Coretek, Inc. Tunable external cavity laser
JP3387824B2 (ja) * 1998-05-06 2003-03-17 富士写真フイルム株式会社 レーザ装置
US6327293B1 (en) 1998-08-12 2001-12-04 Coherent, Inc. Optically-pumped external-mirror vertical-cavity semiconductor-laser
DE10043896B4 (de) 1999-09-10 2010-09-16 Fujifilm Corp. Laservorrichtung
JP3828740B2 (ja) * 1999-12-03 2006-10-04 株式会社日立製作所 光検出器、光ピックアップ及びそれを用いた光学的情報再生装置
DE10014181A1 (de) 2000-03-23 2001-10-11 Volker Raab Resonator für Laser und insbesondere Halbleiterlaser zur Generierung beliebiger Emissions-Winkelverteilungen
JP2001284718A (ja) * 2000-03-31 2001-10-12 Sony Corp 外部共振型レーザ
JP2001332810A (ja) 2000-05-23 2001-11-30 Fuji Photo Film Co Ltd レーザ装置
WO2001095445A2 (en) 2000-06-02 2001-12-13 Coherent, Inc. Optically-pumped semiconductor laser with output coupled to optical fiber
AU2002254975A1 (en) * 2001-04-09 2002-10-21 Torsana Laser Technologies A/S Laser apparatus
US6804278B2 (en) * 2001-07-06 2004-10-12 Intel Corporation Evaluation and adjustment of laser losses according to voltage across gain medium
US7016393B2 (en) * 2003-09-22 2006-03-21 Coherent, Inc. Apparatus for projecting a line of light from a diode-laser array

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5050179A (en) 1989-04-20 1991-09-17 Massachusetts Institute Of Technology External cavity semiconductor laser
WO1998015994A1 (en) * 1996-10-09 1998-04-16 Pillai Ramadas M R External cavity micro laser apparatus
US6212216B1 (en) 1996-12-17 2001-04-03 Ramadas M. R. Pillai External cavity micro laser apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
EP1540785B1 (de) 2008-12-03
WO2004021524A3 (de) 2004-05-06
JP4580236B2 (ja) 2010-11-10
EP1540785A2 (de) 2005-06-15
AU2003253359A1 (en) 2004-03-19
US20060140242A1 (en) 2006-06-29
WO2004021524A2 (de) 2004-03-11
KR20050036987A (ko) 2005-04-20
JP2005537642A (ja) 2005-12-08
DE50310871D1 (de) 2009-01-15
US7376168B2 (en) 2008-05-20
AU2003253359A8 (en) 2004-03-19
ATE416500T1 (de) 2008-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3589299B2 (ja) ビーム整形装置
KR101676499B1 (ko) 빔 형성 장치 및 방법
US6005717A (en) Diode laser beam combiner system
US8711894B2 (en) High brightness laser diode module
JP4335454B2 (ja) レーザ増幅システム
US7668214B2 (en) Light source
US20070195850A1 (en) Diode laser array stack
US7738178B2 (en) Laser assembly
US20050232628A1 (en) Device for the optical beam transformation of a linear arrangement of several light sources
US11108214B2 (en) Wavelength combining laser apparatus
KR101033759B1 (ko) 반도체 레이저 장치
JP5254205B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた二次元画像表示装置
JP7098730B2 (ja) 半導体レーザ
US7936799B2 (en) Interleaving laser beams
US20020051360A1 (en) Method and apparatus for unifying light beams
KR101048982B1 (ko) 반도체 레이저 장치
US20220190551A1 (en) Fiber-coupled diode laser module and method of its assembling
JP4544014B2 (ja) レーザ装置およびファイバカップリングモジュール
US7376296B2 (en) Optical multiplexer
WO1998015994A1 (en) External cavity micro laser apparatus
CN113448018A (zh) 光源装置、投影仪及机械加工装置
JP7151497B2 (ja) 光源装置
KR100199774B1 (ko) 레이저 다이오드용 집속 광학계
CN115244802A (zh) 半导体激光装置
JP2006527857A (ja) 多数のエミッタを備えた半導体レーザユニットの光を作業面に投影するための投影装置およびその投影装置を備えた照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140626

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee