RU2015128065A - Твердотельный лазерный прибор с оптической накачкой с саморегулирующейся оптикой накачки и улучшенным усилением - Google Patents

Твердотельный лазерный прибор с оптической накачкой с саморегулирующейся оптикой накачки и улучшенным усилением Download PDF

Info

Publication number
RU2015128065A
RU2015128065A RU2015128065A RU2015128065A RU2015128065A RU 2015128065 A RU2015128065 A RU 2015128065A RU 2015128065 A RU2015128065 A RU 2015128065A RU 2015128065 A RU2015128065 A RU 2015128065A RU 2015128065 A RU2015128065 A RU 2015128065A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solid
pump
laser
resonator
state laser
Prior art date
Application number
RU2015128065A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2654303C2 (ru
Inventor
Стефан ГРОНЕНБОРН
Original Assignee
Конинклейке Филипс Н.В.
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 Конинклейке Филипс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Н.В.
Publication of RU2015128065A publication Critical patent/RU2015128065A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2654303C2 publication Critical patent/RU2654303C2/ru

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
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/041—Optical 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
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/025—Constructional details of solid state lasers, e.g. housings or mountings
    • 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
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/04—Arrangements for thermal management
    • H01S3/042—Arrangements for thermal management for solid state lasers
    • 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
    • H01S3/09—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
    • 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
    • H01S5/10—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
    • H01S5/185—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only horizontal cavities, e.g. horizontal cavity surface-emitting lasers [HCSEL]
    • H01S5/187—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only horizontal cavities, e.g. horizontal cavity surface-emitting lasers [HCSEL] using Bragg reflection
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • 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
    • 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
    • H01S3/07—Construction or shape of active medium consisting of a plurality of parts, e.g. segments
    • 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
    • H01S3/08068—Holes; Stepped surface; Special cross-section
    • 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
    • H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S5/0071—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping for beam steering, e.g. using a mirror outside the cavity to change the beam direction
    • 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
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
    • H01S5/02325—Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Claims (26)

1. Твердотельный лазерный прибор с оптической накачкой, содержащий:
одну или несколько твердотельных лазерных сред (100) в лазерном резонаторе,
упомянутый лазерный резонатор образован из одного или нескольких первых зеркал резонатора, расположенных с первой стороны от упомянутых твердотельных лазерных сред (100), и одного или нескольких вторых зеркал (310, 320, 330) резонатора, расположенных со второй стороны от упомянутых твердотельных лазерных сред (100), противоположной упомянутой первой стороне,
упомянутые первые и вторые зеркала (310, 320, 330) резонатора выполнены и расположены с возможностью направлять лазерное излучение (500) из упомянутого лазерного резонатора по по меньшей мере двум различным прямым путям через каждую из упомянутых лазерных сред (100),
один или несколько лазерных диодов (200) накачки и отражающие излучение накачки зеркала (300),
упомянутые лазерные диоды (200) накачки выполнены и расположены с возможностью оптически накачивать упомянутые твердотельные лазерные среды (100) путем отражения излучения (510) накачки на упомянутых отражающих излучение накачки зеркалах (300),
упомянутые отражающие излучение накачки зеркала (300) расположены на упомянутой второй стороне и выполнены с возможностью непосредственно отражать упомянутое излучение (510) накачки к твердотельным лазерным средам (100),
причем упомянутые отражающие излучение накачки зеркала (300) и упомянутые вторые зеркала (310, 320, 330) резонатора выполнены заодно в едином зеркальном элементе (600).
2. Прибор по п. 1,
причем упомянутые твердотельные лазерные среды (100) установлены бок о бок на радиаторе (400) охлаждения.
3. Прибор по п. 1,
причем упомянутые твердотельные лазерные среды (100) образованы из структур с квантовыми ямами на распределенных брэгговских отражателях.
4. Прибор по п. 2,
причем прибор содержит по меньшей мере две из упомянутых твердотельных лазерных сред (100), каждая из которых окружена несколькими из упомянутых лазерных диодов (200) накачки на упомянутом радиаторе (400) охлаждения.
5. Прибор по п. 4,
причем зеркальный элемент (600) содержит одно отражающее излучение накачки зеркало (300) для каждой из упомянутых лазерных сред (100), расположенное между упомянутыми вторыми зеркалами (310, 320, 330) резонатора, а внешнее из упомянутых вторых зеркал (310, 320, 330) резонатора выполнено с возможностью образовывать выходное зеркало.
6. Прибор по п. 2,
причем прибор содержит одну единственную из упомянутых твердотельных лазерных сред (100), окруженную несколькими из упомянутых лазерных диодов (200) накачки на упомянутом радиаторе (400) охлаждения.
7. Прибор по п. 6,
причем зеркальный элемент (600) содержит центральную область (311), которая образует упомянутые вторые зеркала (310, 320, 330) резонатора, и внешнюю область (301), которая выполнена с возможностью отражать упомянутое излучение (510) накачки к твердотельной лазерной среде (100) и образует упомянутое отражающее излучение накачки зеркало (300), причем одно из упомянутых вторых зеркал (310, 320, 330) резонатора выполнено с возможностью образовывать выходное зеркало.
8. Прибор по п. 7,
причем упомянутая внешняя область (301) упомянутого зеркального элемента (600) выполнена с возможностью создавать распределение интенсивности излучения (510) накачки в упомянутой твердотельной лазерной среде (100), которое охватывает все из упомянутых различных путей лазерного излучения (500) через твердотельную лазерную среду (100).
9. Прибор по п. 2,
причем упомянутые лазерные диоды накачки расположены на упомянутом охлаждающем теле окружающими каждую из упомянутых твердотельных лазерных сред.
10. Прибор по п. 2 или 6,
причем упомянутые лазерные диоды накачки являются поверхностно-излучающими лазерами с вертикальным резонатором или поверхностно-излучающими лазерами с протяженным вертикальным резонатором с электрической накачкой.
RU2015128065A 2012-12-11 2013-11-05 Твердотельный лазерный прибор с оптической накачкой с саморегулирующейся оптикой накачки и улучшенным усилением RU2654303C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261735682P 2012-12-11 2012-12-11
US61/735,682 2012-12-11
PCT/IB2013/059898 WO2014091326A1 (en) 2012-12-11 2013-11-05 Optically pumped solid state laser device with self aligning pump optics and enhanced gain

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015128065A true RU2015128065A (ru) 2017-01-19
RU2654303C2 RU2654303C2 (ru) 2018-05-17

Family

ID=49639925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015128065A RU2654303C2 (ru) 2012-12-11 2013-11-05 Твердотельный лазерный прибор с оптической накачкой с саморегулирующейся оптикой накачки и улучшенным усилением

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20150318656A1 (ru)
EP (1) EP2932568B1 (ru)
JP (1) JP6246228B2 (ru)
CN (1) CN104823341B (ru)
BR (1) BR112015013252A2 (ru)
RU (1) RU2654303C2 (ru)
WO (1) WO2014091326A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6862658B2 (ja) * 2016-02-15 2021-04-21 株式会社リコー 光増幅器、光増幅器の駆動方法及び光増幅方法
EP3419123A1 (en) * 2017-06-22 2018-12-26 Koninklijke Philips N.V. Vertical cavity surface emitting laser (vcsel) with improved gain-switching behavior
DE102018009384B4 (de) 2018-11-30 2022-01-20 Diehl Defence Gmbh & Co. Kg Laser-Detektorsystem

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5553088A (en) 1993-07-02 1996-09-03 Deutsche Forschungsanstalt Fuer Luft- Und Raumfahrt E.V. Laser amplifying system
DE19541020A1 (de) * 1995-11-03 1997-05-07 Daimler Benz Ag Laserverstärkersystem
US5926494A (en) * 1997-04-11 1999-07-20 Hughes Electronics Corporation Laser systems with improved performance and reduced parasitics and method
DE19728845A1 (de) * 1997-07-05 1999-01-07 Daimler Benz Ag Laserverstärkersystem
US6097742A (en) * 1999-03-05 2000-08-01 Coherent, Inc. High-power external-cavity optically-pumped semiconductor lasers
US6953340B2 (en) * 1999-09-24 2005-10-11 Cao Group, Inc. Light for use in activating light-activated materials, the light having a detachable light module containing a heat sink and a semiconductor chip
JP2003060299A (ja) * 2001-06-07 2003-02-28 Ricoh Opt Ind Co Ltd 光出力素子・光出力素子アレイおよびレンズ素子・レンズ素子アレイ
US6647050B2 (en) * 2001-09-18 2003-11-11 Agilent Technologies, Inc. Flip-chip assembly for optically-pumped lasers
US7518801B2 (en) * 2002-03-26 2009-04-14 Brillant Film Llc Method for making collimating or transflecting film having a reflective layer
US6980572B2 (en) * 2002-05-28 2005-12-27 The Regents Of The University Of California Wavelength selectable light source
JP2006165292A (ja) * 2004-12-08 2006-06-22 Ricoh Co Ltd 半導体レーザ励起固体レーザ装置
DE502004002586D1 (de) * 2004-12-23 2007-02-15 Trumpf Laser Gmbh & Co Kg Laserverstärker und Laserresonator mit mehreren laseraktiven Medien
US8014433B2 (en) * 2005-03-16 2011-09-06 Apollo Instruments Laser apparatuses with large-number multi-reflection pump systems
US7408970B2 (en) * 2005-05-06 2008-08-05 Coherent, Inc. Optically pumped external-cavity semiconductor laser with multiple gain structures
KR100718128B1 (ko) * 2005-06-02 2007-05-14 삼성전자주식회사 단일한 히트싱크 위에 펌프 레이저와 함께 결합된 면발광레이저
FR2896921B1 (fr) * 2006-01-31 2010-06-04 Centre Nat Rech Scient Dispositif de pompage longitudinal d'un milieu laser
CN101093931B (zh) * 2006-06-22 2010-11-24 中国科学院半导体研究所 集成泵浦光源的长波长垂直腔面发射激光器及制作方法
EP2147489B1 (en) * 2007-05-07 2011-07-13 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Laser sensor for self-mixing interferometry with increased detection range
US8102893B2 (en) * 2007-06-14 2012-01-24 Necsel Intellectual Property Multiple emitter VECSEL
RU2461932C2 (ru) * 2010-12-14 2012-09-20 Учреждение Российской академии наук Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) Полупроводниковый дисковый лазер
US8847142B2 (en) * 2011-07-20 2014-09-30 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute, Co. Ltd. Method and device for concentrating, collimating, and directing light

Also Published As

Publication number Publication date
EP2932568B1 (en) 2021-10-27
CN104823341B (zh) 2018-09-21
EP2932568A1 (en) 2015-10-21
WO2014091326A1 (en) 2014-06-19
US20150318656A1 (en) 2015-11-05
RU2654303C2 (ru) 2018-05-17
BR112015013252A2 (pt) 2017-07-11
JP6246228B2 (ja) 2017-12-13
CN104823341A (zh) 2015-08-05
JP2016503957A (ja) 2016-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8576885B2 (en) Optical pump for high power laser
JP5982556B2 (ja) 自己整合ポンプ光学部品を備えた光学的にポンピングされた固体レーザーデバイス
WO2014189599A3 (en) Photonic devices and methods of using and making photonic devices
JP2015515150A5 (ru)
KR101455800B1 (ko) 레이저 다이오드 모듈 및 이에 이용되는 광학구조물
JP2014127651A5 (ru)
GB201305179D0 (en) Surface emitting laser incorporating third reflector
RU2015128065A (ru) Твердотельный лазерный прибор с оптической накачкой с саморегулирующейся оптикой накачки и улучшенным усилением
JP2007194589A (ja) 外部共振器型面発光レーザ
JP2006339638A (ja) 単一のヒートシンク上にポンプレーザと共に結合された面発光レーザ
JP2014168021A5 (ru)
JP2017514312A5 (ru)
CN101179175A (zh) 具有高峰值功率激光二极管泵浦固体激光器
JP2009260358A5 (ru)
JP2002151783A5 (ru)
KR101569441B1 (ko) 레이저 다이오드 모듈
Vorholt et al. Approaching the thermodynamical limit of optical pumping—Intra-cavity pumped thin disk laser with very low quantum defect
CN102570267A (zh) 侧泵模块及激光器
JP2017055129A5 (ru)
JP2015073139A5 (ru)
RU2015153274A (ru) Твердотельный лазер с продольной накачкой
Leidner et al. Fiber pump-delivery system for spectral narrowing and wavelength stabilization of broad-area lasers
Wu et al. Radiance Enhancement of Diode Laser Arrays Using Advanced Micro-optics and Passive Phase-locking Techniques
Cao Engineering Laser Coherence for Imaging Applications
RU128404U1 (ru) Активный элемент твердотельного лазера

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191106