KR20070054023A - 고효율 2차 조화파 생성 외부 공진기형 면발광 레이저 - Google Patents

고효율 2차 조화파 생성 외부 공진기형 면발광 레이저 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2 개의 에탈론 필터를 이용하여 레이저광의 반치폭을 줄임으로써 2차 조화파 발생(Second Harmonic Generation; SHG) 결정의 효율을 증대시킨 고효율 외부 공진기형 면발광 레이저를 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 공진기형 면발광 레이저는, 소정의 파장을 갖는 레이저광을 발생시키는 레이저칩; 상기 레이저칩 위에 형성된 제 1 에탈론 필터층; 상기 제 1 에탈론 필터층 위에 형성된 것으로, 상기 제 1 에탈론 필터층의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는 제 2 에탈론 필터층; 상기 레이저칩으로부터 이격되어 비스듬하게 배치된 제 1 미러; 상기 제 1 미러로부터 반사된 레이저광을 다시 상기 제 1 미러로 반사하며, 상기 레이저칩과 함께 공진기를 형성하는 제 2 미러; 및 상기 제 1 미러와 제 2 미러 사이의 광경로에 배치된 것으로, 상기 레이저칩에서 방출된 레이저광의 주파수를 2배로 변환하는 SHG 결정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고효율 2차 조화파 생성 외부 공진기형 면발광 레이저{High efficient second harmonic generation vertical external cavity surface emitting laser}
도 1은 종래의 외부 공진기형 면발광 레이저(VECSEL)의 구조를 개략적으로 도시한다.
도 2는 파장에 따른 SHG 결정의 효율 특성을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저칩과 에탈론 필터층의 구조를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저칩과 에탈론 필터층의 구조를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명에 따라 레이저칩 위에 두 개의 에탈론 필터층을 사용하는 경우와 종래의 기술에 따라 레이저칩 위에 열확산소자만이 있는 경우의 투과율을 비교하여 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 공진기형 면발광 레이저의 구조를 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부 공진기형 면발광 레이저의 구조를 개략적으로 도시한다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
20,30....VECSEL 21a.......DBR층
21b......활성층 21........레이저칩
23.......제 1 에탈론 필터층 24........코팅층
25.......제 2 에탈론 필터층 31........복굴절필터
32.......제 1 미러 33........SHG 결정
34.......제 2 미러 37........렌즈소자
본 발명은 외부 공진기형 면발광 레이저에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 2 개의 에탈론 필터를 이용하여 레이저광의 반치폭을 줄임으로써 2차 조화파 발생(Second Harmonic Generation; SHG) 결정의 효율을 증대시킨 외부 공진기형 면발광 레이저에 관한 것이다.
외부 공진기형 면발광 레이저(Vertical External Cavity Surface Emitting Laser; VECSEL)는 수직 공진기형 면발광 레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser; VCSEL)의 상부 미러를 외부의 미러로 대체하여 이득 영역(Gain Region)을 증가시킴으로써 수~수십W 이상의 고출력을 얻도록 하는 레이저 소자이다.
도 1은 이러한 외부 공진기형 면발광 레이저(VECSEL)의 예시적인 구조를 개략적으로 도시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 VECSEL(10)은, 예컨대, 분산 브래그 반사기(Distributed Bragg Reflector; DBR)층(11) 및 활성층(12)을 구 비하는 레이저칩(18)과, 상기 레이저칩(18)을 냉각시키기 위한 열확산소자(Heat spreader)(13)와, 상기 레이저칩(18)으로부터 이격되어 비스듬하게 배치된 제 1 미러(15)와, 상기 제 1 미러(15)로부터 반사된 레이저광을 다시 제 1 미러(15)로 반사하는 제 2 미러(17)를 포함한다. 또한, 상기 제 2 미러(17)와 제 1 미러(15) 사이의 광경로에는 빛의 주파수를 2배로 변환하는 2차 조화파 발생(Second Harmonic Generation; SHG) 결정(16)이 배치되어 있으며, 제 1 미러(15)와 레이저칩(18) 사이의 광경로에는 복굴절 필터(birefringence filter)(14)가 배치되어 있다. 공지된 바와 같이, 상기 활성층(12)은, 예컨대, RPG(Resonant Periodic Gain) 구조를 갖는 다중 양자우물 구조로서, 펌프 빔에 의해 여기되어 소정의 파장을 갖는 광을 방출한다.
상술한 구조에서, 펌프 레이저(도시되지 않음)로부터 방출된 펌프 빔이 활성층(12)에 입사하면, 상기 활성층(12)이 여기되면서 특정 파장의 광을 방출한다. 도 1에 도시된 바와 같이, VECSEL(10)은 활성층(12)의 하면으로 펌프 빔이 입사하도록 구성될 수도 있으며, 활성층(12)의 상면으로 비스듬하게 펌프 빔이 입사하도록 구성될 수도 있다. 활성층(12)에서 발생한 레이저광은, DBR층(11)에 의해 제 1 미러(15)로 반사된 후, 다시 제 1 미러(15)에 의해 제 2 미러(17)로 반사된다. 이 과정에서, 레이저광의 파장은 SHG 결정(16)에 의해 1/2로 감소한다. 예컨대, 활성층(12)에서 발생한 레이저광이 920nm의 중심 파장을 갖는 적외선 영역의 광이라면, SHG 결정(16)을 통과한 광은 460nm의 중심 파장을 갖는 가시광선 영역의 광이 된다.
제 2 미러(17)는 파장 변환된 가시광선 영역의 광에 대해 고반사도를 갖는 반면, 파장 변환되지 않은 적외선 영역의 광에 대해 약간의 투과성을 갖도록 코팅될 수 있다. 또한, 제 1 미러(15)는 파장 변환된 가시광선 영역의 광에 대해 약간의 투과성을 갖는 반면, 파장 변환되지 않은 적외선 영역의 광에 대해 고반사도를 갖도록 코팅될 수 있다. 따라서, SHG 결정(16)에 의해 변환된 광은 제 2 미러(17)에 의해 반사된 후, 제 1 미러(15)를 통해 외부로 출력된다. 또한, 파장 변환되지 않은 적외선 광은 제 2 미러(17)를 통해 외부로 출력될 수 있다. 한편, 복굴절 필터(14)는 특정 파장의 레이저광만이 공진될 수 있도록 하는 역할을 한다. 또한, 열확산소자(13)는 활성층(12)에서 발생하는 열을 외부로 방출하여 상기 활성층(12)을 냉각시키는 역할을 한다.
그런데, 상기 SHG 결정(16)은, 도 2의 파장-효율 그래프에 도시된 바와 같이, 매우 좁은 파장 영역에서만 높은 파장 변환 효율을 갖는 특성이 있다. 즉, SHG 결정(16)은 일반적으로 매우 좁은 반치폭(Full-Width at Half Maximum; FWHM)의 파장-효율 특성을 갖는다. 예컨대, SHG 결정(16)으로서 PPSLT(Periodically Poled stoichiometric Lithium Tantalate)를 사용하는 경우, 반치폭은 약 0.1~0.2nm 정도이다. 이에 비해, 제 2 미러(17)를 통해 출력되는 적외선 영역의 레이저광의 반치폭은 상대적으로 크기 때문에, SHG 결정(16)의 변환 효율이 저하되는 문제가 발생한다. 예컨대, 복굴절 필터(14)와 열확산소자(13)가 없는 경우, 출력 레이저광의 반치폭은 약 1.6nm 정도로 크기 때문에, 레이저광의 상당 부분이 낭비될 수밖에 없다.
출력 레이저광의 반치폭은 상기 복굴절 필터(14)와 열확산소자(13)를 통해 어느 정도 감소시킬 수는 있다. 일반적으로, 복굴절 필터(14)와 열확산소자(13)의 두께가 증가할 경우, 출력 레이저광의 반치폭이 감소하는 것이 알려져 있다. 예컨대, 300㎛ 두께의 열확산소자(13)와 4mm 두께의 복굴절 필터(14)를 사용하는 경우, 920nm의 중심파장에서 약 0.29nm의 반치폭을 가지며, 1064nm의 중심파장에서 약 0.35nm의 반치폭을 갖는다. 500㎛ 두께의 열확산소자(13)와 4mm 두께의 복굴절 필터(14)를 사용하는 경우에는, 920nm의 중심파장에서 약 0.28nm, 1064nm의 중심파장에서 약 0.3nm의 반치폭을 갖는다. 또한, 500㎛ 두께의 열확산소자(13)와 6mm 두께의 복굴절 필터(14)를 사용하는 경우, 920nm의 중심파장에서 약 0.26nm, 1064nm의 중심파장에서 약 0.27nm의 반치폭을 갖는다. 그러나, 충분히 작은 반치폭을 얻기 위해서는, 복굴절 필터(14)와 열확산소자(13)의 두께가 대단히 커져야 하기 때문에, 재료비가 크게 증가하고 VECSEL의 전체적인 크기도 역시 크게 증가하게 된다. 뿐만 아니라, 복굴절 필터(14)와 열확산소자(13)의 두께가 증가할 경우, 레이저의 출력이 감소하는 문제도 발생한다. 따라서, 복굴절 필터(14)와 열확산소자(13)의 두께를 증가시켜 반치폭을 줄이는 것에는 한계가 있으며, 실질적으로 실현이 거의 곤란하다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 개선하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은, 간단한 방법으로 레이저광의 반치폭을 줄임으로써 SHG 결정의 파장 변환 효율을 증대시킨 고효율 외부 공진기형 면발광 레이저(VECSEL)를 제공하는 것이 다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 공진기형 면발광 레이저는, 소정의 파장을 갖는 레이저광을 발생시키는 레이저칩; 상기 레이저칩 위에 형성된 제 1 에탈론 필터층; 상기 제 1 에탈론 필터층 위에 형성된 것으로, 상기 제 1 에탈론 필터층의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는 제 2 에탈론 필터층; 상기 레이저칩으로부터 이격되어 비스듬하게 배치된 제 1 미러; 상기 제 1 미러로부터 반사된 레이저광을 다시 상기 제 1 미러로 반사하며, 상기 레이저칩과 함께 공진기를 형성하는 제 2 미러; 및 상기 제 1 미러와 제 2 미러 사이의 광경로에 배치된 것으로, 상기 레이저칩에서 방출된 레이저광의 주파수를 2배로 변환하는 SHG 결정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 에탈론 필터층과 제 2 에탈론 필터층은 상기 레이저칩에서 발생한 레이저광에 대해 투과성이 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 에탈론 필터층은 상기 레이저칩에서 발생하는 열을 외부로 방출할 수 있는 열확산소자일 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 에탈론 필터층은 다이아몬드, Al2O3 및 실리콘 카바이드(SiC) 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 제 2 에탈론 필터층은, 예컨대, GaAs, InP, SiC, 다이아몬드, Al2O3 을 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 레이저칩과 제 1 에탈론 필터층의 계면에서의 투과율을 증가시키 기 위해, 상기 레이저칩과 제 1 에탈론 필터층 사이에 코팅층이 더 개재될 수 있다. 또한, 상기 제 1 에탈론 필터층과 제 2 에탈론 필터층의 계면에서의 투과율을 증가시키기 위해, 상기 제 1 에탈론 필터층과 제 2 에탈론 필터층 사이에 코팅층이 더 개재될 수 있다. 예컨대, 상기 코팅층은 서로 다른 굴절률을 갖는 두 개의 반도체 물질 또는 유전체 물질을 교대로 반복하여 적층함으로써 형성될 수 있다.
또한, 특정 파장의 레이저광만을 통과시키는 복굴절 필터가 상기 제 1 미러와 레이저칩 사이에 더 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 레이저칩은, 펌프 빔에 의해 여기되어 소정의 파장을 갖는 레이저광을 발생시키는 다중 양자우물 구조의 활성층; 및 상기 활성층의 하부에 형성된 것으로, 상기 활성층에서 발생한 레이저광을 상기 제 2 미러로 반사하는 분산 브래그 반사층;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 미러는 상기 SHG 결정에 의해 주파수가 변환되지 않은 레이저광에 대해 소정의 투과율을 가지며, 상기 제 2 미러는 상기 SHG 결정에 의해 주파수가 변환된 레이저광에 대해 소정의 투과율을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 미러는 오목 미러이고, 상기 제 2 미러는 평면 미러인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부 공진기형 면발광 레이저는, 소정의 파장을 갖는 레이저광을 발생시키는 레이저칩; 상기 레이저칩 위에 형성된 제 1 에탈론 필터층; 상기 제 1 에탈론 필터층 위에 형성된 것으로, 상기 제 1 에탈론 필터층의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는 제 2 에탈론 필터층; 상기 레이저칩에서 발생한 레이저광을 상기 레이저칩으로 반사하여 공진시키는 미러; 및 상기 레이저칩과 제 2 미러 사이의 광경로에 배치된 것으로, 상기 레이저칩에서 방출된 레이저광의 주파수를 2배로 변환하는 SHG 결정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 특정 파장의 레이저광만을 통과시키는 복굴절 필터가 상기 SHG 결정과 레이저칩 사이에 더 배치될 수 있다.
또한, 레이저광을 상기 SHG 결정 위에 포커싱하는 렌즈소자가 상기 복굴절 필터와 SHG 결정 사이에 더 배치될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 외부 공진기형 면발광 레이저의 구조 및 동작에 대해 상세하게 설명한다.
도 3과 도 4는 외부 공진기형 면발광 레이저에서 출력 레이저광의 반치폭을 감소시키기 위한 본 발명의 양호한 실시예에 따른 예시적인 구조를 개략적으로 도시하고 있다. 도 3과 도 4에는, 제 2 미러와 SHG 결정 등의 도시가 생략되었으며, 레이저칩을 중심으로 한 본 발명의 특징부를 도시하고 있다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 레이저칩(21) 위에 제 1 에탈론 필터층(23), 코팅층(24) 및 제 2 에탈론 필터층(25)이 순차적으로 형성되어 있다.
상기 레이저칩(21)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 활성층(21b)과 분산 브래그 반사기(Distributed Bragg Reflector; DBR)층(21a)을 구비한다. 공지된 바와 같이, 상기 활성층(21b)은 RPG(Resonant Periodic Gain) 구조를 갖는 다중 양자우물 구조로서, 펌프 빔에 의해 여기되어 소정의 파장을 갖는 광을 방출한다. DBR층(21b)은 상기 활성층(21a)에서 발생한 레이저광을 외부의 미러(미도시)로 반사하여, 레이저광이 외부의 미러와 DBR층(21b) 사이에서 공진하도록 하는 고반사율의 미러층이다. 일반적으로, 상기 활성층(21b)을 구성하는 다수의 양자우물은, DBR층(21b)과 외부의 미러 사이에서 공진하는 레이저광들 중 중심 파장을 갖는 레이저광의 정상파의 안티노드에 위치한다.
또한, 제 1 및 제 2 에탈론 필터층(etalon filter layer)(23,25)은 상기 활성층(21b)에서 발생하는 레이저광에 대해서 투과성이 있는 물질로 이루어진다. 후술하겠지만, 상기 제 1 및 제 2 에탈론 필터층(23,25)은 각각 상기 활성층(21b)에서 발생하여 DBR층(21b)과 외부의 미러 사이에서 공진하는 레이저광의 반치폭을 감소시키는 역할을 한다. 특히, 상기 제 1 에탈론 필터층(23)은 상기 레이저칩(21)에서 발생하는 열을 외부로 방출할 수 있는 열확산소자(heat spreader)의 기능을 동시에 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 제 1 에탈론 필터층(23)은 일반적인 열확산소자와 동일한 재료, 예컨대, 다이아몬드(diamond)나 실리콘 카바이드(SiC) 또는 Al2O3 등과 같이 열확산능력이 큰 재료를 사용할 수 있다. 또한, 제 2 에탈론 필터층(25)은 상기 제 1 에탈론 필터층(23)의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는 재료로 이루어진다. 예컨대, 상기 제 2 에탈론 필터층(25)으로서, GaAs, InP, SiC, 다이아몬드, Al2O3 등을 사용할 수 있다.
한편, 상기 코팅층(24)은 상기 제 1 에탈론 필터층(23)과 제 2 에탈론 필터층(25)의 계면에서의 투과율을 증가시키기 위한 것이다. 이를 위하여, 상기 코팅층 (24)은 서로 다른 굴절률을 갖는 두 개의 반도체 물질 또는 유전체 물질을 교대로 반복하여 적층함으로써 형성될 수 있다. 예컨대, 반도체 물질을 사용하는 경우에는, GaAs 층과 AlAs 층을 2~3회 교대로 반복하여 적층함으로써 상기 코팅층(24)을 형성할 수 있다. 그러나, 층의 개수가 많아지면, 오히려 코팅층(24)에서의 반사율이 높아지므로, 반복되는 회수는 2~3회 정도가 적당하다. 이러한 코팅층(24)은 투과율의 개선을 위하여 선택적으로 사용될 수 있는 것이다. 따라서, 상기 제 1 에탈론 필터층(23) 위에 코팅층(24) 없이 제 2 에탈론 필터층(25)을 직접 형성하더라도 무방하다.
이하, 상술한 구조에서 레이저광의 반치폭이 감소되는 원리를 설명한다.
일반적으로, DBR층(21b)과 외부의 미러 사이의 공진기에서 공진하는 레이저광은 단 하나의 파장만을 갖는 것이 아니라, 중심 파장에서 피크를 갖는 스펙트럼으로 이루어진다. 또한, 이러한 스펙트럼은 연속적인 파장으로 이루어지지 않고, 공진 조건을 만족하는 다수의 불연속적인 파장으로 이루어진다. 그러나, 공진기의 길이가 길어지는 경우, 이러한 불연속적인 파장 사이의 간격이 상대적으로 좁아지므로, 스펙트럼이 거의 연속적인 파장으로 이루어진다고 볼 수도 있다. 이 경우, 레이저광의 반치폭은 중심 파장의 세기의 1/2 인 세기를 갖는 두 파장 사이의 폭이 된다.
본 발명에 따른 제 1 및 제 2 에탈론 필터층(23,25)은 상기 다수의 파장들 중에서 특정 모드의 파장만을 분리하는 페브리-페로 에탈론 필터(Fabry-Perot etalon filter)의 역할을 한다. 보다 구체적으로, 활성층(21b)에서 발생하여 제 1 에탈론 필터층(23)의 내부로 입사한 레이저광은, 상기 제 1 에탈론 필터층(23)과 제 2 에탈론 필터층(25)의 계면에서 부분적으로 반사된 후, 다시 상기 제 1 에탈론 필터층(23)과 활성층(21b)의 계면에서 부분적으로 반사된다. 그 결과, 제 1 에탈론 필터층(23)의 상면과 하면 사이에서 레이저광이 반복적으로 반사되므로, 상기 제 1 에탈론 필터층(23)의 내부에서 간섭이 복합적으로 일어난다. 이로 인해, 제 1 에탈론 필터층(23)의 투과율이 파장의 변화에 따라 주기적으로 변하게 된다. 즉, 파장의 정수배가 제 1 에탈론 필터층(23)의 상면과 하면 사이의 광학적 거리에 해당하는 레이저광만이 상기 제 1 에탈론 필터층(23)의 상면을 통해 출사될 수 있다. 예컨대, 500㎛ 두께의 다이아몬드를 제 1 에탈론 필터층(23)으로서 사용하는 경우, FSR(free spectral range)는 약 0.8nm 이고, 반치폭은 약 0.3nm 가 된다. 따라서, 활성층(21b)에서 발생한 레이저광 중에서 특정 모드의 파장만이 제 1 에탈론 필터층(23)을 통과하며, 이 과정에서 레이저광의 반치폭이 감소하게 된다.
상기 제 1 에탈론 필터층(23)에서 출사된 레이저광은 다시 코팅층(24)을 투과하여 제 2 에탈론 필터층(25)에 입사하게 된다. 제 2 에탈론 필터층(25)의 내부에서도, 상술한 제 1 에탈론 필터층(23)에서와 동일한 현상이 발생한다. 따라서, 상기 제 1 에탈론 필터층(23)을 투과한 레이저광 중에서 다시 특정 모드의 파장만이 제 2 에탈론 필터층(25)을 통과하며, 이 과정에서 레이저광의 반치폭은 더욱 감소하게 된다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 제 1 에탈론 필터층(23)과 제 2 에탈론 필터층(25) 사이의 계면에서 반사가 일어날 수 있도록, 상기 제 1 에탈론 필터층(23)의 굴절률은 제 2 에탈론 필터층(25)의 굴절률과 달라야 한다.
한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 도 4에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 레이저칩(21) 위에 코팅층(24), 제 1 에탈론 필터층(23) 및 제 2 에탈론 필터층(25)이 순차적으로 형성되어 있다. 즉, 도 3의 실시예와 비교할 때, 코팅층(24)의 위치가, 제 1 에탈론 필터층(23)과 제 2 에탈론 필터층(25) 사이에서 레이저칩(21)과 제 1 에탈론 필터층(23) 사이로 변경되었다. 도 4에 도시된 실시예의 경우, 코팅층(24)의 위치만이 바뀌었을 뿐이고, 다른 구성과 동작 원리는 도 3의 실시예와 동일하다. 앞서 설명한 바와 같이, 코팅층(24)은 단지 투과율을 개선하기 위한 목적이므로 생략될 수 있다. 이 경우, 도 3과 도 4는 동일한 실시예가 된다.
도 5의 그래프는, 본 발명에 따른 반치폭 감소 효과를 확인하기 위한 것으로, 에탈론 필터층을 투과하는 레이저광의 파장에 따른 투과율 변화를 나타내고 있다. 먼저, 도 5의 그래프에서 (1)로 표시된 곡선은, 도 1에 도시된 종래의 기술과 같이, 레이저칩 위에 열확산소자(즉, 제 1 에탈론 필터층)만이 있는 경우이다. 또한, 도 5의 그래프에서 (2) 및 (3)으로 표시된 곡선은 각각 도 3 및 도 4에 도시된 본 발명에 두 실시예에서 측정한 결과이다. 곡선 (1)을 통해 알 수 있듯이, 레이저칩 위에 하나의 열확산소자만이 있는 경우, 상기 열확산소자를 투과한 레이저광은 약 0.19nm 정도의 비교적 큰 반치폭을 가진다. 반면, 본 발명에 따르면, 두 개의 에탈론 필터층을 투과한 레이저광은, 도 3의 경우에 약 0.05nm의 반치폭을 가지며, 도 4의 경우에 약 0.03nm의 반치폭을 갖는 것으로 확인되었다.
이미 설명한 바와 같이, 종래의 기술의 경우, 제 2 미러를 통해 외부로 출력 되는 적외선 영역의 레이저광의 반치폭은 약 0.26nm 내지 0.3nm 정도의 범위에 있었다. 반면, 도 5에 도시된 바와 같이, 열확산소자를 투과한 레이저광의 반치폭이 0.19nm 정도이므로, 레이저광의 반치폭은 외부로 출력되는 과정에서 어느 정도 증가함을 알 수 있다. 본 발명에 따르면, 두 개의 에탈론 필터층을 투과한 레이저광의 반치폭이 약 0.03nm, 0.05nm 정도이므로, 레이저광이 출력되는 과정에서 반치폭이 어느 정도 증가하는 것을 감안하더라도, 레이저광의 반치폭은 SHG 결정의 효율을 높이기 위해 요구되는 좁은 반치폭을 만족할 수 있음을 알 수 있다.
도 6과 도 7은 도 3 및 도 4에 도시된 구조를 이용하여 외부 공진기형 면발광 레이저를 완성한 예이다.
먼저, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 공진기형 면발광 레이저(VECSEL)(20)는, DBR층(21a)과 활성층(21b)을 구비하는 레이저칩(21), 상기 레이저칩(21) 위에 형성된 코팅층(24), 상기 코팅층(24) 위에 형성된 제 1 에탈론 필터층(23), 상기 제 1 에탈론 필터층(23) 위에 형성된 제 2 에탈론 필터층(25), 상기 레이저칩(21)으로부터 이격되어 비스듬하게 배치된 제 1 미러(32), 상기 제 1 미러(32)로부터 반사된 레이저광을 다시 제 1 미러(32)로 반사하여 DBR층(21a)과 함께 공진기를 형성하는 제 2 미러(34), 및 상기 제 1 미러(32)와 제 2 미러(34) 사이의 광경로에 배치된 SHG 결정(33)을 포함한다. 또한, 상기 레이저칩(21)과 제 1 미러(32) 사이의 광경로에는 복굴절 필터(31)가 더 배치될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제 1 미러(32)와 제 2 미러(34)는 파장에 따라 다른 반사도와 투과도를 갖도록 코팅된다. 예컨대, 제 1 미러(32)는 SHG 결정(33)에 의해 파장 변환된 레이 저광에 대해 약간의 투과성을 갖는 반면, 파장 변환되지 않은 레이저광에 대해 고반사도를 갖도록 코팅될 수 있다. 또한, 제 2 미러(34)는 파장 변환된 레이저광에 대해 고반사도를 갖는 반면, 파장 변환되지 않은 레이저광에 대해 약간의 투과성을 갖도록 코팅될 수 있다.
도 6에 도시된 외부 공진기형 면발광 레이저(20)는 도 4에 도시된 구조를 이용하고 있으나, 이미 설명한 바와 같이, 상기 코팅층(24)의 위치는 변경이 가능하다. 또한, 상기 코팅층(24)은 생략될 수도 있다. 펌프 빔은 펌프 레이저(미도시)의 위치에 따라, 레이저칩(21)의 하면으로 입사할 수도 있으며, 레이저칩(21)의 상면으로 입사할 수도 있다. 복굴절 필터(31)는 상기 제 2 에탈론 필터층(25)을 투과한 레이저광 중에서 특정한 파장의 레이저광만을 통과시켜, 상기 특정 파장의 레이저광만이 공진에 참여하도록 하는 역할을 한다.
복굴절 필터(31)를 통과한 레이저광은 제 1 미러(32)에 의해 반사되어 SHG 결정(33)을 통과한다. 일반적으로, SHG 결정(33)의 변환 효율은 입사광의 세기가 클수록 증가한다. 따라서, 레이저광이 상기 SHG 결정(33)에 포커싱될 수 있도록, 상기 제 1 미러(32)의 반사면은 오목면인 것이 바람직하다. SHG 결정(33)에 의해 주파수가 2배로 증가한, 예컨대, 가시광선 영역의 레이저광은 제 2 미러(34)에 의해 다시 제 1 미러(32)로 반사된 후, 상기 제 1 미러(32)를 통해 외부로 출력된다. 따라서, 제 2 미러(34)는, SHG 결정(33)에 의해 주파수가 변환된 레이저광에 대해 매우 높은 반사도(예컨대, 약 99.9%)를 갖는다. 또한, 제 2 미러(34)의 반사면은, 반사된 레이저광이 최초의 경로를 따라 되돌아갈 수 있도록 평면인 것이 좋다. 한 편, 제 1 미러(32)를 경유하여 상기 제 2 미러(34)와 DBR층(21a) 사이에서 공진하는 레이저광 중에서, 상기 SHG 결정(33)에 의해 주파수가 변환되지 않은, 예컨대, 적외선 영역의 레이저광은 제 2 미러(34)를 통해 외부로 출력하는 것도 가능하다.
또한, 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부 공진기형 면발광 레이저(VECSEL)(30)는, DBR층(21a)과 활성층(21b)을 구비하는 레이저칩(21), 상기 레이저칩(21) 위에 형성된 코팅층(24), 상기 코팅층(24) 위에 형성된 제 1 에탈론 필터층(23), 상기 제 1 에탈론 필터층(23) 위에 형성된 제 2 에탈론 필터층(25), 상기 레이저칩(21)과 대향하도록 이격되어 배치된 제 2 미러(34), 및 상기 제 2 미러(34)와 레이저칩(21) 사이의 광경로에 배치된 SHG 결정(33)을 포함한다. 여기서, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 코팅층(24)은 위치가 변경될 수도 있으며, 생략될 수도 있다. 또한, 펌프 빔은 펌프 레이저(미도시)의 위치에 따라, 레이저칩(21)의 하면으로 입사할 수도 있으며, 레이저칩(21)의 상면으로 입사할 수도 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 레이저칩(21)과 SHG 결정(33) 사이의 광경로에는, 제 2 에탈론 필터층(25)을 투과한 레이저광 중에서 특정한 파장의 레이저광만을 통과시키는 복굴절 필터(31)가 더 배치될 수 있다. 또한, SHG 결정(33)의 변환 효율을 증가시키기 위하여, 레이저광을 상기 SHG 결정(33) 위에 포커싱하는 렌즈소자(37)가 상기 복굴절 필터(31)와 SHG 결정(33) 사이에 더 배치되는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 렌즈소자(37)는 볼록 렌즈일 수 있다.
따라서, 도 7에 도시된 외부 공진기형 면발광 레이저(30)는, 도 6에 도시된 제 1 미러(32)를 렌즈소자(37)로 대체한 것으로 볼 수 있다. 도 7의 외부 공진기형 면발광 레이저(30)의 경우, 레이저광은 제 2 미러(34)와 DBR층(21a) 사이에서 반복적으로 반사되어 공진을 한다. 제 2 미러(34)는 SHG 결정(33)에 의해 주파수가 변환된 레이저광에 대해 소정의 투과율을 가지므로, 주파수 변환된 레이저광의 일부가 상기 제 2 미러(34)를 통해 외부로 수직하게 출력될 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 에탈론 필터를 이용함으로써, 복굴절 필터와 열확산소자의 두께를 증가시키기 않고도, 간단한 방법으로 레이저광의 반치폭을 줄일 수 있다. 따라서, 비교적 간단하고 저렴하게 SHG 결정의 파장 변환 효율을 증대시키는 것이 가능하다. 그 결과, 출력이 향상되고, 매우 좁은 스펙트럼 폭을 갖는 고성능 고효율의 외부 공진기형 면발광 레이저를 제공할 수 있다.

Claims (24)

  1. 소정의 파장을 갖는 레이저광을 발생시키는 레이저칩;
    상기 레이저칩 위에 형성된 제 1 에탈론 필터층;
    상기 제 1 에탈론 필터층 위에 형성된 것으로, 상기 제 1 에탈론 필터층의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는 제 2 에탈론 필터층;
    상기 레이저칩으로부터 이격되어 비스듬하게 배치된 제 1 미러;
    상기 제 1 미러로부터 반사된 레이저광을 다시 상기 제 1 미러로 반사하며, 상기 레이저칩과 함께 공진기를 형성하는 제 2 미러; 및
    상기 제 1 미러와 제 2 미러 사이의 광경로에 배치된 것으로, 상기 레이저칩에서 방출된 레이저광의 주파수를 2배로 변환하는 SHG 결정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 에탈론 필터층과 제 2 에탈론 필터층은 상기 레이저칩에서 발생한 레이저광에 대해 투과성이 있는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 에탈론 필터층은 상기 레이저칩에서 발생하는 열을 외부로 방출할 수 있는 열확산소자인 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 에탈론 필터층은 다이아몬드, Al2O3 및 실리콘 카바이드(SiC)를 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 에탈론 필터층은 GaAs, InP, SiC, 다이아몬드, Al2O3 을 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저칩과 제 1 에탈론 필터층의 계면에서의 투과율을 증가시키기 위해, 상기 레이저칩과 제 1 에탈론 필터층 사이에 개재되는 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 코팅층은 서로 다른 굴절률을 갖는 두 개의 반도체 물질 또는 유전체 물질을 교대로 반복하여 적층함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 에탈론 필터층과 제 2 에탈론 필터층의 계면에서의 투과율을 증가시키기 위해, 상기 제 1 에탈론 필터층과 제 2 에탈론 필터층 사이에 개재되는 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 코팅층은 서로 다른 굴절률을 갖는 두 개의 반도체 물질 또는 유전체 물질을 교대로 반복하여 적층함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 미러와 레이저칩 사이에 배치된 것으로, 특정 파장의 레이저광만을 통과시키는 복굴절 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 미러는 상기 SHG 결정에 의해 주파수가 변환되지 않은 레이저광에 대해 소정의 투과율을 가지며, 상기 제 1 미러는 상기 SHG 결정에 의해 주파수가 변환된 레이저광에 대해 소정의 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 미러는 오목 미러이고, 상기 제 2 미러는 평면 미러인 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  13. 소정의 파장을 갖는 레이저광을 발생시키는 레이저칩;
    상기 레이저칩 위에 형성된 제 1 에탈론 필터층;
    상기 제 1 에탈론 필터층 위에 형성된 것으로, 상기 제 1 에탈론 필터층의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는 제 2 에탈론 필터층;
    상기 레이저칩에서 발생한 레이저광을 상기 레이저칩으로 반사하여 공진시키는 미러; 및
    상기 레이저칩과 미러 사이의 광경로에 배치된 것으로, 상기 레이저칩에서 방출된 레이저광의 주파수를 2배로 변환하는 SHG 결정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 에탈론 필터층과 제 2 에탈론 필터층은 상기 레이저칩에서 발생한 레이저광에 대해 투과성이 있는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 에탈론 필터층은 상기 레이저칩에서 발생하는 열을 외부로 방출할 수 있는 열확산소자인 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 에탈론 필터층은 다이아몬드, Al2O3 및 실리콘 카바이드(SiC)를 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 에탈론 필터층은 GaAs, InP, SiC, 다이아몬드, Al2O3 을 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 레이저칩과 제 1 에탈론 필터층의 계면에서의 투과율을 증가시키기 위해, 상기 레이저칩과 제 1 에탈론 필터층 사이에 개재되는 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 코팅층은 서로 다른 굴절률을 갖는 두 개의 반도체 물질 또는 유전체 물질을 교대로 반복하여 적층함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 에탈론 필터층과 제 2 에탈론 필터층의 계면에서의 투과율을 증가시키기 위해, 상기 제 1 에탈론 필터층과 제 2 에탈론 필터층 사이에 개재되는 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 코팅층은 서로 다른 굴절률을 갖는 두 개의 반도체 물질 또는 유전체 물질을 교대로 반복하여 적층함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  22. 제 13 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 SHG 결정과 레이저칩 사이에 배치된 것으로, 특정 파장의 레이저광만을 통과시키는 복굴절 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 복굴절 필터와 SHG 결정 사이에 배치된 것으로, 레이저광을 상기 SHG 결정 위에 포커싱하는 렌즈소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
  24. 제 13 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저칩은, 펌프 빔에 의해 여기되어 소정의 파장을 갖는 레이저광을 발생시키는 다중 양자우물 구조의 활성층; 및 상기 활성층의 하부에 형성된 것으로, 상기 활성층에서 발생한 레이저광을 상기 미러로 반사하는 분산 브래그 반사층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0328007D0 (en) * 2003-12-04 2004-01-07 Univ Strathclyde Improved vertical external cavity surface emitting laser
US20080013586A1 (en) * 2005-09-06 2008-01-17 Spence David E Narrow band diode pumping of laser gain materials
DE102005058237A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Oberflächenemittierendes Halbleiterlaser-Bauelement und optische Projektionsvorrichtung mit solch einem oberflächenemittierenden Halbleiterlaser-Bauelement
KR20070052059A (ko) * 2005-11-16 2007-05-21 삼성전자주식회사 펌프 빔의 재활용이 가능한 외부 공진기형 면발광 레이저
KR101100432B1 (ko) * 2005-12-23 2011-12-30 삼성전자주식회사 고효율 2차 조화파 생성 수직 외부 공진기형 면발광 레이저시스템
KR20070076251A (ko) * 2006-01-18 2007-07-24 삼성전자주식회사 외부 공진기형 면발광 레이저
DE102008036254A1 (de) * 2008-08-04 2010-02-11 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterlaser
US8995493B2 (en) 2009-02-17 2015-03-31 Trilumina Corp. Microlenses for multibeam arrays of optoelectronic devices for high frequency operation
US10038304B2 (en) 2009-02-17 2018-07-31 Trilumina Corp. Laser arrays for variable optical properties
US10244181B2 (en) 2009-02-17 2019-03-26 Trilumina Corp. Compact multi-zone infrared laser illuminator
US8995485B2 (en) 2009-02-17 2015-03-31 Trilumina Corp. High brightness pulsed VCSEL sources
US20130223846A1 (en) 2009-02-17 2013-08-29 Trilumina Corporation High speed free-space optical communications
US8979338B2 (en) 2009-12-19 2015-03-17 Trilumina Corp. System for combining laser array outputs into a single beam carrying digital data
EP2517321B1 (en) * 2009-12-19 2021-04-14 Lumentum Operations LLC System for combining laser arrays for digital outputs
US8611383B2 (en) * 2011-04-25 2013-12-17 Coherent, Inc. Optically-pumped surface-emitting semiconductor laser with heat-spreading compound mirror-structure
US11095365B2 (en) 2011-08-26 2021-08-17 Lumentum Operations Llc Wide-angle illuminator module
US8866149B2 (en) 2012-02-17 2014-10-21 The Regents Of The University Of California Method for the reuse of gallium nitride epitaxial substrates
US9112331B2 (en) * 2012-03-22 2015-08-18 Palo Alto Research Center Incorporated Surface emitting laser incorporating third reflector
US9124062B2 (en) 2012-03-22 2015-09-01 Palo Alto Research Center Incorporated Optically pumped surface emitting lasers incorporating high reflectivity/bandwidth limited reflector
US9112332B2 (en) 2012-06-14 2015-08-18 Palo Alto Research Center Incorporated Electron beam pumped vertical cavity surface emitting laser
US9136673B2 (en) * 2012-07-20 2015-09-15 The Regents Of The University Of California Structure and method for the fabrication of a gallium nitride vertical cavity surface emitting laser
EP2939315A4 (en) * 2012-12-26 2016-07-20 Newport Corp SUPER CONTINUOUS PRODUCTION SYSTEM ON DIAMOND BASE
WO2014110101A1 (en) * 2013-01-14 2014-07-17 3M Innovative Properties Company Filters to enhance color discrimination for color vision deficient individuals
CN105452825B (zh) * 2013-06-24 2018-05-29 科技创新动量基金(以色列)参股有限公司 一种用于彩色图像获取的系统和方法
EP2947729A1 (en) * 2014-05-21 2015-11-25 Universite De Montpellier Vertical external cavity surface emitting laser devices allowing high coherence, high power and large tunability
KR20180054572A (ko) 2015-07-15 2018-05-24 테크놀로지 이노베이션 모멘텀 펀드 (이스라엘) 리미티드 파트너쉽 튜너블 멤스 에탈론

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6452669B1 (en) * 1998-08-31 2002-09-17 Digital Optics Corp. Transmission detection for vertical cavity surface emitting laser power monitor and system
US5991318A (en) 1998-10-26 1999-11-23 Coherent, Inc. Intracavity frequency-converted optically-pumped semiconductor laser
US6097742A (en) * 1999-03-05 2000-08-01 Coherent, Inc. High-power external-cavity optically-pumped semiconductor lasers
US6735234B1 (en) * 2000-02-11 2004-05-11 Giga Tera Ag Passively mode-locked optically pumped semiconductor external-cavity surface-emitting laser
DE10147888A1 (de) * 2001-09-28 2003-04-24 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optisch gepumpter vertikal emittierender Halbleiterlaser
KR20070052059A (ko) 2005-11-16 2007-05-21 삼성전자주식회사 펌프 빔의 재활용이 가능한 외부 공진기형 면발광 레이저
KR20070076251A (ko) 2006-01-18 2007-07-24 삼성전자주식회사 외부 공진기형 면발광 레이저

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