TW200908491A - Solid state laser device with reduced temperature dependence - Google Patents

Solid state laser device with reduced temperature dependence Download PDF

Info

Publication number
TW200908491A
TW200908491A TW097106486A TW97106486A TW200908491A TW 200908491 A TW200908491 A TW 200908491A TW 097106486 A TW097106486 A TW 097106486A TW 97106486 A TW97106486 A TW 97106486A TW 200908491 A TW200908491 A TW 200908491A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
laser
solid
state
gain medium
solid state
Prior art date
Application number
TW097106486A
Other languages
English (en)
Inventor
Ulrich Weichmann
Apezteguia Jaione Bengoechea
Patrice Jean-Pierre Camy
Jean-Louis Doualan
Richard Moncorge
Original Assignee
Koninkl Philips Electronics Nv
Univ Caen
Centre Nat Rech Scient
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 Koninkl Philips Electronics Nv, Univ Caen, Centre Nat Rech Scient filed Critical Koninkl Philips Electronics Nv
Publication of TW200908491A publication Critical patent/TW200908491A/zh

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
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2383—Parallel arrangements
    • 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
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/315—Modulator illumination systems
    • H04N9/3161—Modulator illumination systems using laser light sources
    • 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
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • 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
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16—Solid materials
    • H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
    • H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
    • H01S3/1613—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth praseodymium
    • 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
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16—Solid materials
    • H01S3/163—Solid materials characterised by a crystal matrix
    • H01S3/1631—Solid materials characterised by a crystal matrix aluminate
    • 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
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16—Solid materials
    • H01S3/163—Solid materials characterised by a crystal matrix
    • H01S3/1645—Solid materials characterised by a crystal matrix halide
    • 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
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16—Solid materials
    • H01S3/163—Solid materials characterised by a crystal matrix
    • H01S3/1645—Solid materials characterised by a crystal matrix halide
    • H01S3/165—Solid materials characterised by a crystal matrix halide with the formula MF2, wherein M is Ca, Sr or Ba
    • 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
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2383—Parallel arrangements
    • H01S3/2391—Parallel arrangements emitting at different wavelengths

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

200908491 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一固態雷射裝置，其包含配置在一雷射腔 之兩個共振器端面鏡間的一固態增益介質，該固態増益介 咸由摻雜Pr之一主體材料構成，且一 GaN基固態幫浦雷 射經配置以光抽運該固態增益介質。 該等雷射固有之高輻射使其成為對具有高光學需求之所 有應用之該光源的一理想候選。一旦發射藍色、綠色、及 紅色之雷射係可用的，其可例如取代UHp燈以作為投影系 、先中之光源。在s亥綠色波長區域中之積體雷射光源的缺乏 至今仍妨礙雷射在顯示器或照明應用上的普遍使用。目前 在綠色波長區域所使用的雷射光源係仰賴藉由一紅外線雷 射光源之增頻轉換（upconversi〇n)或二次諧波產生 harmonic generation)的頻率轉換。自該紅外線波長區域之 增頻轉換或二次諧波產生的一替代方案為藍色雷射光源的 該頻率轉換，如同用於紅外線之熟知染料雷射或NiYAG 田射的情形。隨著GaN基雷射二極體在該藍紫色區域的目 前發展’ Λ方案變得對在可見光波長處之全固態裝置具吸 引力在此一固態雷射裝置中，—適當之固態增益介質係 由-GaN基雷射二極體來光抽運，以在該藍色、綠色、或 紅色波長區域中發射雷射輻射。 【先前技術】 用於此一裝置之適當的固態掸戶 〜日盈介質必須在該藍紫色波 長區域中具有吸收線。不同的摻 J修雜稀土離子之結晶主體材 128858.doc 200908491 料已被建議作為用於此等雷射裝置之增益介f。在此 背景中對該Pr3 +離子具有極大興趣係因為其在QaN雷射二 極體之省典型發射波長處呈現吸收性，且其可將此輕射轉 換成藍色、綠色、紅色及橙色波長的雷射發射。 US 6,490,309 B1揭示一固態雷射裝置，其中一摻雜？1<3 + 之晶體係由一 GaN基雷射二極體來光抽運。該文件建議使 用不同之摻雜Pi·3之晶體以獲得來自在數個可見光波長處 之Pr3+的雷射發射。該範例性具體實施例係根據摻雜pr3 + 之LiYFdYLF)晶體。列在此文件中之該等主體材料中僅有 一 Y3A150I2晶體（yag)為一立方晶體。 然而，Cheung等人在"在Pr3 + :Y3Al5〇i2中之激發態吸收”， Physical Review B’ 第 49冊，第 21號，第 14827至 14835 頁 中sk明來自P0能階的激發態吸收排除了使用pr3 + : YAg作為 在该可見光及近紫外線光譜區域之一固態雷射晶體的可能 性。 吾人熟知在結晶主體材料中之稀土離子呈現狹窄之光譜 吸收線。圖1顯示在室溫中以及相對於該晶軸之兩個不同 的偏極下Pr3 + :LiYF4之吸收線的一範例。另一方面，GaN 基雷射二極體之發射呈現相關於該雷射二極體之溫度及該 一極體電流的一波長偏移❶此外，該製程造成不同的發射 波長’其具有中心在440及450 nm間的一峰值。針對不同 之二極體電流及一固定之雷射二極體底板溫度25 之—商 業上可用的GaN基雷射二極體之雷射發射之光譜偏移的測 1顯示該二極體電流在2〇〇 m A至500 mA變化造成該最大 128858.doc 200908491 發射之波長變化約2 nm。此對應於一輸出功率自11 〇 mw 至480 mW的變化。對一固定之二極體電流及一雷射二極 體底板溫度在20至30°C間變化所造成的該光譜偏移為在10 C約0.5 nm。該GaN基雷射二極體之發射波長在2〇。〇下 443.7 nm及110 mA之一二極體電流（恰在該雷射二極體的 臨界值之上）與在3(TC下446.5 nm及500 mA之一二極體電 流（用於此雷射二極體之最大指定電流）間變化。由於該增 益介質之狹窄光譜吸收線，以及GaN基雷射二極體之該最 大發射的溫度與電流相依性’該對應固態雷射裝置顯示一 強烈之溫度靈敏度。這使得藉由GaN基雷射二極體將摻雜 Pr3 +之主體材料作一有效並穩定之光學激發變得困難。 【發明内容】 本發明之一目標係提供具有降低之溫度靈敏度的一固態 雷射裝置，該固態雷射包含一固態增益介質，其係以一 GaN基幫浦雷射來光抽運。 邊目標係根據請求項1之該固態雷射裝置來達成。此固 態雷射裝置之有利的具體實施例為該等附屬項的主題，或 在本描述之隨後部分作描述。 該建議之固態雷射裝置包含至少一固態增益介質，其配 置在一雷射腔之兩個共振器端面鏡間，且一〇心基幫浦經 配置以光抽運該固態增益介f。胃固態增益介f為_換雜 Pr3+之多晶或結晶材料，其具有一立方結晶結構並選擇以 具有<600 cm·1之最大聲子能量與5 eV之—能帶隙。 當使用摻雜Pr3 +離子之此結晶或多晶主體材料時，該雷 128858.doc 200908491 f 射裝置之溫度靈敏度驚人地大幅降低，該主體材料的特徵 為一立方晶體結構、低聲子能量及一高能帶隙。因此，本 發明提供在可見光波長區域一溫度不靈敏之固態雷射穿 置’其取決於該共振器端面鏡的設計而定，可在藍色、、綠 色、紅色、及橙色波長區域中發射雷射輻射。由於該降低 之溫度靈敏度，此一固態雷射光源可輕易地使用在消費者 應用上，例如：照明或投影裝置。因此，該建議之固態雷 射裝置提供取代目前使用之UHP燈作為投影光源的^能 性。雖然迄今已受報導之接雜W離子之立方主體材料^ 係YAG晶體，其已顯示不適合在室溫下用作―雷射 益介質，但本發明人已發現符合以上大能帶 ： θ J 月 里之要求之立方主體材料不僅適合作為增益材料，且提供 如上所述之驚人的低溫度相依性。較佳之主體材 KY3F丨❹、SrF2、CaF2 或 LaA1〇3 之立 一 : .. 人奴之摻雜濃 又在0.05原子百分比（at%)至i 〇原子百分比之範圍内。 、立方主體材料之使用提供另—優點，即該等材料 成透明陶究。拉伸-晶體係—緩慢且冗長乏味的程发 —般而言需要非常小心地執行。具有-立方結構之一主體 ㈣可藉由燒結製造成-㈣^其促進大幅地體 &。此外，藉由燒結技術製 1 .衣1有这田射材枓的可能性使得五 ^于以用較容易的方式構成該材料^ 於立方晶體為等向性材料，且也=橢，束形狀。由 而不需在一基板上進行定接生長結晶膜 進仃疋向程序以獲得波導。 128858.doc 200908491 在一較佳具體實例中，該固態增益介質係與該GaN基幫 浦雷射配置在一共同基板上。吾人也可將數個該等固態雷 射裝置配置在同一基板上’例如：用來提供一陣列之雷射 光源。在另一具體實施例中，實現一 rGB(r :紅色、G : 綠色、B :藍色）雷射光源，其中在該藍色波長區域中發射 之一 GaN基雷射二極體與兩個該等建議之固態雷射裝置在 一共同基板上並列配置在一起，該等固態雷射裝置中之一 者在s亥紅色波長區域中發射，而另一者在該綠色波長區域 中發射。 參考下文中描述的該等具體實施例即可明白並說明本發 明的此等及其他態樣。 【實施方式】 圖1顯示Pr3 + :LiYF4之吸收光譜，其已在此描述中的前言 部分加以解釋。由於該等吸收線之細小半寬度及GaN基雷 射二極體之該溫度偏移，根據此一增益介質與—GaN基幫 浦雷射結合之一固態雷射裝置係難以達成一穩定之操作。 圖2顯示根據本發明之一固態雷射裝置之該輸出功率的 一測量。該測量係根據一固態雷射裝置，其在64〇 nm處發 射並具有Pr3 + :KY3F〗〇之增益介質。該圖式顯示在該GaN基 幫浦雷射二極體之不同底板溫度下（irc至3(rc間）的該測 置輸出功率。本圖式中該極低之溫度靈敏度非常明顯。在 15°C之溫度範圍下輸出功率僅觀測到一極小的改變。 與其他主體材料相比較，該明顯降低之溫度靈敏度係根 據當Pr3 +離子放置在例如KY3Fi〇、SrF2、以匕或^八丨…之 128858.doc -10- 200908491 立方修改之立方結構之晶體中時所展現之驚人的寬廣吸收 線。如一範例，圖3顯示與該偏極不相關之Pr3 + :KY3Fi〇的 S亥吸收曲線’其與根據該不同晶體定向之Pr3 + :LiYF4(YLF) 的兩個吸收光譜作比較。該明顯較寬之Pr3 + :KY3FiQ的吸收 線在該圖式中極為清楚。 如同在此描述之前言部分中所概述，GaN基雷射二極體 呈現其發射波長之一偏移，該波長係同時相依於該二極體 孤度及該施加的二極體電流。當來自一 GaN基雷射二極體 之雷射發射係用來刺激在一晶體中一稀土離子之該雷射發 射時，该幫浦雷射之波長偏移可強烈影響藉由該稀土離子 吸收的功率’因而影響該固態雷射之輸出。不同於已描述 之Pr :LiYF4的情形，放置在例如KY3Fi。、LaA1〇3、SrF2 或CaF2之立方晶體中的Pr3+離子顯示寬廣並強烈之吸收 線’其與該G aN基雷射二極體發射光譜上極佳地重疊。在 該等主體中，該GaN基雷射二極體之發射及Pr3+之吸收間 的重疊係最佳，此外，該吸收僅對該雷射二極體溫度造成 極小改變。在Pr>:KY3FlG之情形中，該等吸收線形成一寬 T ’其與5亥晶體定向不相關’並由435 nm延伸至450 nm， 其最大值位在約446 nm上。此係在圖4中說明，圖4顯示在 不同之溫度值及二極體電流值下該Prh:KY3Fi(>之吸收斷面 及該GaN基雷射二極體發射。 在處理來自镨（Pr)之可見光雷射作用時對於該主體材料 的另一要求係要求低聲子能量，以避免該3Pq上雷射位準 的粒子減數。該KYJw晶體之最大聲子能量為495 cm"。 128858.doc -11 - 200908491 一般而言，頃發現根據本發明用於該固態雷射裝置之該等 立方晶體中的最高聲子之能量必須低於或等於600 cm·1。 已知YAG晶體具有一最高的聲子能量700 cnT1，因此不適 合該建議之固態雷射裝置。 圖5顯示根據本發明之一範例性具體實施例之一固態雷 射裝置的一示意結構。一 GaN基化合物雷射二極體1之該 雷射發射係藉由一光學結構2(例如一透鏡）集中在摻雜pr3 + 之晶體4中。需要兩個鏡3、5來建立該雷射共振器。該等 兩個鏡係由在摻雜ρΓ3+之晶體4之該等端面上適當塗層形 成。用於耦合該幫浦輻射之該内部耦合鏡3經塗布而在該 幫浦波長446 nm處具有一高透射率（80%或更高），且對該 摻雜Pr3 +之晶體4的雷射波長具高反射性，例如在645 nm2 紅色波長處。位在該外部耦合側之該第二鏡5經塗布在446 nm之幫浦波長處具高反射性，並在該雷射波長處具有一部 分透射率，例如對645 nm之紅色波長具一 1〇%的透射率。 邊摻雜Pr3之KYJ丨〇晶體4具有例如2 mm之長度，並吸收 60至90%之該幫浦功率。圖5中之參考數字6指示該可見雷 射發射，在此範例中其具645 nm之一中心波長。 圖6顯示另一範例性具體實施例，其中該建議之固態雷 射3裝置係-積體RGB雷射之部分。吾人將此範例中該捧雜 Pr3 +之結晶材料形成一波導之形式以形成一波導雷射7。在 此—結構中，豸主動介質的幾何形狀（即該波導）符合該 GaN基雷射二極體!之橢圓光束形狀，其簡化該光學二 構。在此-情形中，該波導雷射7可直接連接至該〇邮 128858.doc •12- 200908491 雷射二極體。 ★圖6中該等建議之固態雷射裝置中之二者並列形成。該 等雷射裝置巾之—者係設相在該紅色波長區域中發射^ ^-者係設計以在該綠色波長區域中發射。為此目的， β等外合鏡5之塗層係設計以使其在—雷射I置中在 該綠：波長區域中呈現高透明度，並在該紅色波長區域中 口見门反射性，而在另一雷射裝置中在該紅色波長區域中 王現冋透明度’並在該綠色波長區域中呈現高反射性。另 一⑽基雷射二極體1係配置在鄰近該等二個固態雷射裝 另之GaN基雷射二極體在446 nm處發射藍色雷射 幅射’其在—未摻雜之波導8中耗合，該波導8具有與波導 田射7之4等波導相同的尺寸H同基板9中作此配 置’並對該f雷射提供該冷卻結#，可&供-RGB雷射光 源。 。在此應強調兩點。一方面，在高電流下，在該藍色光譜 區域之Pr :KY3F1G之吸收之最大值與該GaN基化合物雷射 一極體之發射之最大值匹配。另一方面，放置在該等主體 中之Pr3的寬廣吸收允許利用該寬廣之光譜發射，此係該 等GaN基雷射二極體之一特徵，其藉由該等pr3 +離子造成 該雷射輻射的一有效吸收。此結合使得該建議之固態雷射 裝置非常適合用來在49〇、522、545、607及645 nm處自該 Pr3 +離子獲得有效雷射發射’並伴隨著大幅降低的溫度靈 敏度。藉由設計具有適合之雷射鏡的該共振器可實現在所 有該等波長處來自Pr^KYJw晶體之雷射發射。舉例來 128858.doc 13 200908491 長的雷射發射，鏡3應在52〇至550 :::::之—波長處為高反射性，且應對446 _之該幫 皮長具有-高透射率，以及較佳地也對由該等pr、子 ^之其他波長具有高透射率以抑制其雷射仙。光學鏡 雷射波長具有-部分透射率（例如在切㈣處）， =及f由該等Μ離子發射之其餘該等波長具有-高透射 ;;及等要求—般可藉由二色性鏡或二色性塗層獲得。 本《月已在„亥等圖式及先前之描述中詳細說明及描述， 該說明及描述應視為說明或範例性而非限制本發明，本發 明未受限於該等揭示之具體實施例。也可結合以上所述及 在申請專利範圍中之該等不同的具體實施例。熟習實現本 文所聲稱之發明之技術的人士於研讀該等圖式、揭示内容 及隨附之申請專利範圍之後，可瞭解並實現所揭示且體實 施例之其他變化。舉例而言，該建議之固態雷射裝置不受 限於根據圖5及6之雷射結構。如本技術所知，此一結構可 能有數種修正。該建議主體材料之使用並不會將本發明限 制在任何特定之雷射配置。可使用本技術已知適用於此一 固態雷射裝置的任何雷射配置。 在該等申請專利範圍中，該詞語”包含，，並不排除其他元 件或步驟，而該不定冠詞"一”或”一個"亦不排除複數個。 唯一的事實為在彼此不同的附屬項中所引用的方式並不指 示不可運用這些方式的一組合作為較佳用途。申請專利範 圍中任何的參考符號都不應被解釋為限制此等申請專利範 圍之範疇。 128858.doc •14- 200908491 【圖式簡單說明】 下文配合隨附圖式藉由範例來描述該建議之固態雷射裝 置’但本發明不受限於該等申請專利範圍所定義之保護之 範疇内。該等圖式顯示： 圖1係在室溫下兩種不同偏才亟之Pr3 + :UYF4的基態吸收 線； 圖2係根據本發明於64〇 nm發射之—pr3 + :KYj"雷射， 其在不同底板溫度下的測量輸出功率； ® 3係Pr3 + :KY3Fl0與PrhUYFk吸收光譜的一比較； 圖4係Pr3 + :KY3F10之該吸&斷面及在+同之溫度值及二 極體電流值下該GaN基雷射二極體發射； 圖5係該建議之固態雷射裝置之一範例性構造的一示意 圖；及 圖6係本發明之該固態雷射裝置作為一積體咖雷射光 源之部分之另一範例性構造的一圖式。 【主要元件符號說明】 1 GaN基雷射二極體 2 光學結構 3 内部耦合鏡 4 摻雜pr3 +之晶體 5 外部耦合鏡 6 雷射發射 7 波導雷射 8 未摻雜波導層 9 基板 128858.doc

Claims (1)

  1. 200908491 十、申請專利範圍： 1. 一種固態雷射裝置，其包含配置在一雷射腔之兩個共振 器端面鏡（3、5)間的一固態增益介質，該固態增益介質 係由—摻雜Pr3 +之主體材料（4)形成，且一 GaN基固態幫 浦雷射（1)經配置以光抽運該固態增益介質，其中該固態 增益介質之該主體材料為具有一立方晶體結構的一結晶 或多晶材料，且選擇該主體材料以具有S600 cnT1之最高 聲子能量及5 eV之一能帶隙。 2·如請求項〖之固態雷射袭置， 其中具有一立方晶體結構之該結晶或多晶材料為 KY3F10、SrF2、CaF2，以及LaAi〇3之立方修改中之— 者0 3. 4. 5. 6.
    如靖求項1或2之固態雷射裝置， 其中該固態增益介質之該主體材料為一單晶。 如δ月求項1或2之固態雷射裝置， ^中該固態增益介質之該主體材料為—透明陶瓷 如求項1或2之固態雷射裝置， 其中該固態增益介質係設計為一波導。 如印求項1或2之固態雷射裝置， 固態增益介質配 其中該GaN基固態幫浦雷射係與該 置在—共同基板（9)上。 σ s月求項6之固態雷射裝置， 其中該固態增益介質俜設舛氣 ^ 匹配… 十為—波導，其調適成用。 該⑽固態幫浦雷射⑴發射之幫浦轄射的1 128858.doc 200908491 圓光束形狀。 8·如叫求項1或2之固態雷射裝置， 其中該等兩個共振器端面鏡（3、5)係由在該固態增益 介質之端面上的反射層結構形成。 9’ 一種RGB雷射源，其具有在一共同基板（9)上並列之至少 兩個如凊求項1或2之固態雷射裝置，以及至少一額外之 GaN基固態雷射（1) ’該額外之GaN基固態雷射（1)在藍色 波長區域中發射，其中該等至少二個雷射裝置中之一者 係。又D十以在紅色波長區域中發射雷射輻射，而該等至少 一個雷射裝置中之另一者係設計以在綠色波長區域中發 射雷射輻射。 10. —種RGB雷射源’其具有在一共同基板（9)上並列之至少 兩個如請求項1或2之固態雷射裝置，以及至少一額外之 GaN基固態雷射（1)，該額外之QaN基固態雷射在該藍 色波長區域中發射，其中該等至少二個固態雷射裝置中 之該固態增益介質係設計為波導，並與一進一步未摻雜 波導（8)並列配置，該波導導引由該額外之GaN基固態雷 射（1)發射之雷射輻射，且其中該等至少二個雷射裝置中 之一者係設計以在該紅色波長區域中發射雷射輻射，而 该等至少二個雷射裝置中之另—者係設計以在該綠色波 長區域中發射雷射輕射。 11. 一種投影裝置，其使用如請求項丨或2之一固態雷射裝置 作為一光源。 12. —種投影裝置，其使用如請求項9之一 rgb雷射光源作 128858.doc 200908491 為一光源。 13. —種投影裝置，其使用如請求項10之一 RGB雷射光源作 為一光源。 128858.doc
TW097106486A 2007-02-27 2008-02-25 Solid state laser device with reduced temperature dependence TW200908491A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07300829 2007-02-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW200908491A true TW200908491A (en) 2009-02-16

Family

ID=39709233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097106486A TW200908491A (en) 2007-02-27 2008-02-25 Solid state laser device with reduced temperature dependence

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8000363B2 (zh)
EP (1) EP2115831A2 (zh)
JP (1) JP2010519756A (zh)
CN (1) CN103444019A (zh)
TW (1) TW200908491A (zh)
WO (1) WO2008104910A2 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8000363B2 (en) * 2007-02-27 2011-08-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Solid state laser device with reduced temperature dependence
WO2010136948A2 (en) * 2009-05-28 2010-12-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Diode pumped solid-state laser with improved pump light absorption
JP5847205B2 (ja) 2011-02-25 2016-01-20 トライライト テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＴｒｉＬｉｔｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＧｍｂＨ 高解像度および／または３ｄ効果を得るための、可動要素を有する表示装置
JP2013080781A (ja) * 2011-10-03 2013-05-02 Mitsubishi Electric Corp 多波長半導体レーザ装置
US11042329B2 (en) 2019-05-21 2021-06-22 International Business Machines Corporation Reordering a sequence of files based on compression rates in data transfer
US20230238780A1 (en) * 2020-06-12 2023-07-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light-emitting device and light-emitting system
WO2023061911A1 (en) * 2021-10-12 2023-04-20 Signify Holding B.V. White light source

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4054852A (en) * 1976-07-28 1977-10-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Solid state blue-green laser with high efficiency laser pump
US4949348A (en) * 1989-08-25 1990-08-14 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Blue-green upconversion laser
US6490309B1 (en) 1999-07-21 2002-12-03 Fuji Photo Film Co., Ltd. Laser-diode-pumped laser apparatus in which Pr3+-doped laser medium is pumped with GaN-based compound laser diode
JP2001264662A (ja) * 2000-03-16 2001-09-26 Fuji Photo Film Co Ltd カラーレーザディスプレイ
US7197059B2 (en) 2002-05-08 2007-03-27 Melles Griot, Inc. Short wavelength diode-pumped solid-state laser
WO2005117216A2 (en) * 2004-05-25 2005-12-08 Melles Griot, Inc. Short wavelength diode-pumped solid-state laser
US20060153261A1 (en) * 2005-01-13 2006-07-13 Krupke William F Optically-pumped -620 nm europium doped solid state laser
CN101120493A (zh) * 2005-02-17 2008-02-06 皇家飞利浦电子股份有限公司 全固态紫外线激光器系统
JP2006282447A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Fuji Photo Film Co Ltd 透光性材料およびその製造方法
WO2006109730A1 (ja) * 2005-04-07 2006-10-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. レーザ光源及び光学装置
JP5161767B2 (ja) * 2005-05-31 2013-03-13 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 スペックルの減少を伴う広帯域レーザランプ
US8000363B2 (en) * 2007-02-27 2011-08-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Solid state laser device with reduced temperature dependence

Also Published As

Publication number Publication date
EP2115831A2 (en) 2009-11-11
WO2008104910A2 (en) 2008-09-04
JP2010519756A (ja) 2010-06-03
US20100118903A1 (en) 2010-05-13
WO2008104910A3 (en) 2009-06-18
CN103444019A (zh) 2013-12-11
US8000363B2 (en) 2011-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW200908491A (en) Solid state laser device with reduced temperature dependence
Takaichi et al. Highly efficient continuous-wave operation at 1030 and 1075 nm wavelengths of LD-pumped Yb 3+: Y 2 O 3 ceramic lasers
US8416832B2 (en) Switchable dual wavelength solid state laser
Schearer et al. LNA: A new CW Nd laser tunable around 1.05 and 1.08 µm
Duan et al. High efficient continuous wave operation of a Ho: YAP laser at room temperature
US6650670B1 (en) Polycrystalline ceramic laser
Tsunekane et al. High-power operation of diode edge-pumped, glue-bonded, composite Yb: Y3Al5O12 microchip laser with ceramic, undoped YAG pump light-guide
TW200845520A (en) Intracavity frequency-converted solid-state laser for the visible wavelength region
Huang et al. High-efficiency Tm-doped yttrium aluminum garnet laser pumped with a wavelength-locked laser diode
US6198760B1 (en) Selective emitter pumped rare earth laser
WO2008050258A2 (en) Optically pumped solid-state laser with co-doped gain medium
US9178329B2 (en) Laser design
Ryabochkina et al. Lasing at the transition of ions in crystals under resonant diode pumping into the level
US6567442B2 (en) Laser device
Cattoor et al. Potential of the Eu: LYB crystal as a laser material for DPSS lasers emitting at 613 nm
JP2007115877A (ja) 固体レーザ装置
Zharikov et al. Longitudinally diode-pumped 1.06-μm Nd3+: NaLa (MoO4) 2 laser without pump-wavelength stabilisation
Toci et al. First laser operation and spectroscopic characterization of mixed garnet Yb: LuYAG ceramics
US20100316073A1 (en) Optically pumped solid-state laser with co-doped gain medium
Yao et al. Holmium laser in-band pumped by a thulium laser in the same host of YAlO 3
Kamimura et al. Ceramic YAG composite with Nd gradient structure for homogeneous absorption of pump power
Perera et al. Exploring light-emitting diode pumped luminescent concentrators in solid-state laser applications
Singh et al. Laser emission at 1.065 μm from neodymium‐doped anhydrous cerium trichloride at room temperature
Badalyan et al. Development of active elements for high-power disk laser
CN116632640A (zh) 双波长泵浦的掺铒中红外固体激光器