TW595059B - Optically pumped semiconductor laser device - Google Patents

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595059 發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、內容、實施方式及圖式簡單說明） 技術領域 本發明涉及一種依據申請專利範圍第1項前言之光學泵 控式半導体雷射裝置。 先前技術 此種雷射裝置例如在文件W0 0 1 / 93 386和W0 02 / 067 3 93 中已爲人所知，其內容在本文中作爲參考。此處描述一種 表面發射之半導体雷射裝置，其包含一種橫側（1 a t e r a 1 )之 光學泵控式量子井結構。一種邊緣發射之半導体雷射可用 作此種量子井結構之泵輻射源。在泵輻射源內部中該泵輻 射被導引至一種波導中。該泵輻射源和量子井結構分別藉 由一種半導体層序列來形成，其中各半導体層序列以磊晶 方式生長在一種共同之基板上。這樣可使泵輻射源和量子 井結構成本有利地達成單石式之積体化。 光學輸出功率之提高原則上可以”使光學泵控式体積增大 ”來達成。此處値得追求的是：使光學泵控式結構之橫側之 直徑增大，其中較佳是可進行（或應保持）一種基本模式之 操作。 但只增大橫側之直徑會造成一些問題，這在以下將依據 第8圖來詳述： 第8圖顯示一種光學泵控式之半導体雷射裝置，其垂直 發射器20具有一種輻射產生結構（其上包含多個量子層21) -5- 595059 。該輻射產生結構在一側或二側由鏡面2 5所包圍以形成一 種垂直之雷射共振器。橫側邊界上配置二個泵式雷射2 2以 產生該泵輻射。各泵式雷射22分別具有一個波導23，其 中可導入該泵輻射。 此種形式之習知之裝置中，各波導配置成和各量子層21 一樣高’以便使該泵輻射有效地耦合至該輻射產生結構中 。特別是各量子層21須對準至泵式波導23之中央且儘可 能地接近其中央軸26，使泵場24之空間最大値準確地與 該垂直發射器之各量子層相重疊。這需要一很精確之製程 〇 在該垂直發射器·之橫向直徑變大時，則只以此種情況或 在泵功率較大時該光學輸出功率只能很有限地增大。這與 下述情況有關：若該泵輻射準確地對準各量子層時，則各 量子層會強烈地吸收該泵輻射。該泵輻射因此主要是在該 泵式雷射和該垂直發射器之間之界面附近被吸收，於是形 成一種短的橫側侵入深度。在該橫側侵入深度之那邊該垂 直發射器幾乎不再進行泵送。因只有在該垂直發射器之邊 緣上才可在較小之區域（典型上較30um還狹窄）中操作一種 雷射。 橫向直徑變大或栗功率增大不會使該侵入深度改變，因 此該光學輸出功率只會微不足道地增大。特別是該輸出功 率不會由於該泵控式活性區之變大而增大。 因此，各量子層之泵控過程在泵式雷射和該垂直發射器 之間之界面附近會造成額外之損失，此乃因泵劈過程中所 -6 - 595059 產生之電荷載体會在大約l〇um之擴散長度中擴散至界面且 在該處會由於界面缺陷而以非輻射方式重組。由於此一原 因，則値得追求的是：使該垂直發射器之橫向直徑增大’ 以便在一至該界面之儘可能大之距離中對各量子層進行泵 控。但只使橫向直徑變大是不夠的，此乃因這樣無法在較 短之侵入深度內部使邊緣附近之吸收度改變。 發明內容 本發明之目的是提供一種輸出功率較高之光學泵控式半 導体裝置。本發明特別是可使光學泵控區之橫側變大。 上述目的以申請專利範圍第1項之光學泵控式半導体裝 置來達成。本發明有利之其它形式描述在申請專利範圍各 附屬項中。 本發明之設計方式是：形成一種光學泵控式半導体雷射 裝置，其包含一個垂直發射器，該垂直發射器具有一中央 波導且在該中央波導內部具有一種量子井結構（其具備至少 一量子層）；一個泵輻射源，其在橫側對該量子井結構進行 光學泵控且包含至少一泵式波導（其中可導入該泵輻射）。 該垂直發射器之中央波導之寬度大於該泵式波導之寬度， 且這些寬度須互相調整，使該垂直發射器之量子井結構可 以相同方式被泵控。 就該垂直發射器而言，圖式中之”中央波導”在位置上未 必配置在中央而是只與該泵式波導作一區別而已。 該泵式波導或該中央波導之寬度是垂直於傳送方向來測 一 7- 595059 本發明中所謂”以相同方式被泵控”特別是指對該量子井 結構進行一種激勵，其中在該垂直發射器之中央不會形成 一種激勵最小値或至少在該垂直發射器之中央可進行一種 輻射之產生。在該垂直發射器之中央該激勵具有一種最大 値時是有利的，使該垂直發射器可操作在基本模式（例如， tem〇q-模式）中。特別好的情況是一種大面積之激勵，此時 該垂直發射器之直徑大於或等於20um。此外，在本發明之 範圍中產生一種至少近似於高斯形式-，超（h y p e r )高斯形 式-或長方形之激勵外形時即對應於”以相同方式被泵控”， 其中大面積之激勵外形是較佳的。 在本發明之一種有利之實施形式中，各量子層是與泵式 波導之一在該泵輻射之傳送方向中延伸之中央軸相隔一段 距離而配置著。這樣相對於第8圖所示之配置而言可使該 泵輻射相對於該垂直發射器之各量子層形成偏移而耦合至 該中央波導中。有利之方式是配置該垂直發射器之各量子 層，使其至該泵式波導之中央軸之距離大於泵輻射場進入 該垂直發射器時之輻射半徑。這例如可藉由泵式波導來達 成，其半寬度小於該垂直發射器之量子層至該泵式波導之 中央軸之距離。 本發明中已令人驚異地顯示：在該垂直發射器有較大之 直徑時整体上該泵輻射在該垂直發射器中央中可與各量子 層有較大之重疊且因此能以較大之輸出功率來達成一種較 大面積之有效之操作。這與傳統之措施是不同的，其量子 井結構配置於該泵式波導之中央可使一種有效之耦合饋入 一8- 4 4595059 最佳化。此種措施因此只適用於較小之橫向直徑。 須指出：上述所謂，，距離，，是指該量子層至該中央軸之一 種預定之明確之距離。在第8圖所示之裝置中在該量子層 及該相對應之中央軸之間亦可形成一種距離，其例如與下 述情況有關：在多個量子層中未必全部之量子層都可與該 中央軸相重合或該距離是在該製程之容許度（tolerance)之 內。但相對於本發明而言其不是一種預定之明確之距離。 此外，有利之方式是使該泵式波導之寬度與該中央波導 之寬度互相配合，使該泵輻射在進入該垂直發射器之後可 增大。這樣可使該泵輻射在進入該垂直發射器一預定之距 離時可與各量子層相重合。在該泵輻射源和該垂直發射器 之間之界面之附近中各量子層之激勵以及隨之而來之由於 非輻射之重組所造成之損失即可大大地變小。 本發明中各泵式波導和中央波導能以對稱或不對稱之方 式而互相配置著。在不對稱之配置中該泵式波導之中央軸 和該中央波導之中央軸未相重合且較佳是互相平行而配置 著。不對稱之配置對該垂直發射器或半導体雷射裝置之磊 晶式製造而言是有利的。 本發明特別適用於光學輸出功率高之半導体雷射裝置， 其輸出功率例如大於或等於〇 . 1 W，較佳是大於或等於1 . 〇W ，甚至大於或等於1 0W。該泵輻射源較佳是以泵式^雷射構 成。爲了產生高輸出功率所需之泵功率，則該泵輻射源較 佳是包含多個泵式雷射。須配置這些泵式雷射，使二個泵 式雷射可分別由相面對之側面而射入至該垂直發射器中。 一 9一 595059 之 器 射 發 直 垂 該 在 位 定 式 形 之 形 星 或 形 字 。 十的 以 當 射適 雷是式 式時方 泵圍施 各周實 本發明之其它特徵和形式以下將依據6個貫施例和第1 至7圖來說明。 相同或作用相同之元件在各圖中以相同之參考符號來表 示。 第1圖所示之半導体雷射裝置包含一垂直發射器1和一 種由二個泵式雷射2構成之泵輻射源。 該垂直發射器1具有一中央波導3和一配置在該中央波 導3內部之產生輻射用之量子井結構（其具有多個量子層5) 。在垂直方向中一種鏡面6配置在該中央波導之後。該鏡 面較佳是以布拉格（Bragg)鏡面構成，其具有多個折射率不 同之交替配置之層。在該鏡面之對面在該中央波導3之上 側上施加一種耦出（out-coup led)層7，由該垂直發射器1 所產生之輻射8由該層7耦合而出。 鏡面6可利用一外部之鏡面（未顯示）而形成該垂直發射 器用之外部雷射共振器。此種裝置亦稱爲VECSEL (Vert i cal External Cavity Surface Emitting Laser)。另一方式是 可依據VECSEL之方式在該耦出層7和中央波導3之間配置 一種部份透光之耦ί出鏡面（較佳是一種布拉格（B r a g g )鏡面） 以形成一種內部共振器。 又，在外部之雷射共振器中可配置一種非線性之光學元 件（例如，非線性之晶体）以進行頻率轉換。此種實施方式 ~ 1 0 - 595059 橫側配置之二個泵式雷射2分別包含一活性層和一種泵 式波導9(其包含一中央軸10)，該泵輻射Π被導入該波導 9中。如第1圖所示，該泵輻射1 1具有一近似高斯形式之 外形（P r 〇 f i 1 e )。此外，設有一緩衝層4 ’以便相對於該中 央波導使該泵式波導在垂直方向中定位在適當之高度中。 各量子層5配置在距該中央軸10 —預定之距離中，其 中最靠近中央軸10之量子層所具有之距離是E或各量子層 5至該中央軸之距離是距離E。 泵式雷射和該垂直發射器較佳是以單石方式積体化，即 ，以磊晶方式生長在一共同之基板13上。在製成之後該基 板1 3被薄化或完全被去除。這例如對一冷卻体上之較佳之 散熱而言是適當的。 在本發明另一實施方式中，該鏡面6施加在該中央波導 之上側。該輻射然後在面對該鏡面之此側上經由該基板而 發出。在此種情況下該基板亦可被薄化或去除。 在操作時由該泵式雷射2所產生之泵輻射由橫側耦合至 該量子井結構中且在各量子層5中被吸收，因此可激發該 輻射8(光學泵）。在該垂直發射器以雷射構成時，該量子 井結構用作光學泵控之活性劑，其中該雷射輻射由已激發 之發射現像來產生或放大。 該中央波導3之寬度A在本發明中較該泵式波導之寬度 B還大且因此在稍後之過程中須調整，使該垂直發射器之 量子井結構均勻地且大面積地受到泵控。這在第1圖之實 施例中藉由泵輻射之擴大以及各量子層5配置成與該泵式 - 1 2 - 595059 波導9之中央軸1 0相隔一段距離來達成。 上述之輻射擴大是與該泵輻射場1 1朝向一由泵式被 至寬很多之中央波導3之過渡區而形成彎曲有關。中 導中模式之數目因此須較大，使泵輻射幾乎可自由地 央波導中傳送。泵輻射之損耗可在高斯光學之範圍中 。此種高斯光學和其所屬特性參數之定義描述在A . Ya Quantum Electronics , 3 rd e d . , 1 988, John Wiley & 中。 第2圖中顯示該泵輻射在進入該垂直發射器中時各 同輻射半徑下之輻射擴大之情況。該泵輻射在入射至 直發射器中時第2圖中顯示各種不同之輻射半徑（0. 0 . 5 u m ; 0 . 7 u m ; 1 . 0 u m ; 2 . 0 u m )下沿著橫側之傳送方向 高斯形式之光束之輻射半徑。在入射時該輻射半徑由 式波導來決定且等於該泵式波導之寬度B之一半。圖 示者是泵輻射波長940 nm時所算出之圖形。 此外，第2圖中又顯示量子層5之位置，其至該泵 導之中央軸之距離E例如是4um。量子層和泵輻射場 之重疊區離該泵輻射場之進入區越遠（因此距該造成非 損耗之界面亦越遠）時，則該泵式波導之寬度越大。上 彎曲及輻射擴大於是隨著寬度之增大而變小。 該量子井結構之相同形式之泵控亦可藉由各量子層 泵式波導之中央軸之距離E之最佳化來達成。這例如 示在第3圖中。 第3圖是在各量子層至該泵式波導之中央軸之距離 :導9 央波 在中 測得 r i v , Sons 種不 該垂 3 um ; X之 該泵 中所 式波 之間 輻射 述之 至該 已顯 E不 - 13- 595059 同之情況下在該垂直發射器中沿著橫向之傳送方向x時該 已算出之重疊區之對數値Q(以任意單位表示）。選取各値 lum，2um，3um，4um，5um，6um 和 7um 作爲該距離 E。又 ’在該中央軸之位置上（即，距離是0 um)顯不一量子層之 重疊區。 上述半導体雷射結構之在第2圖中所述之各參數未改變 地被採用。該泵式波導之寬度是1.4 um，這在進入該垂直 發射器時對應於0 . 7 um之輻射半徑。 該重疊區之外形對應於橫側之吸收外形。如第3圖所示 ，在各量子層至該栗式波導之中央軸之距離小於或等於1 um時，在該泵輻射進入該垂直發射器時會形成一種吸收最 大値，且隨後以近似於指數之形式而下降。這與傳統之泵 配置相同，如第8圖所示。該垂直發射器之橫向擴大此時 只會使光學輸出功率微不足道地增大，此乃因該泵輻射會 在該垂直發射器之邊緣上被吸收，且因此在該處中只會在 較20 um還狹窄之區域中達成一種小面積之輻射產生或達 成一種小面積之雷射操作。 該量子層至該中央軸之距離變大時，該吸收最大値向該 垂直發射器之中央偏移。該吸收最大値因此隨著距離變大 而變小，因此形成一更局部化於該垂直發射器之中央之吸 收外形，於是可使該量子層之激發形式逐漸相同。特別是 可防止在該垂直發射器之邊緣上發生激發，使該垂直發射 器之邊緣上由於非輻射之重組所造成之損耗減小。 整体上由第2，3圖和其它之各種計算可知：就第1圖 -14 一 595〇^9 . 所示之實施例和940nm之泵輻射波長而言，泵式波導之寬 度B大於或等於1 um及各量子層至該泵式波導之中央軸之 距離E是4 um或更大時是有利的。這樣特別是可使該量子 井結構達成一種相同形式之大面積之激勵。 該中央波導之寬度A較佳是在5 um和30 um之間。就 上述之量子層至該泵式波導之中央軸之距離而言，一種 10 um至30 uni之間之範圍特別有利。 本發明特別適用於橫向直徑C較大（其介於10 um和 1 000 um之間，較佳是大於或等於100 ura)之垂直發射器。 在第1圖所示之實施例中，該直徑C介於200 um和300 um 之間且該輻射直徑D介於100 um和200 um之間。大於或 等於20um之直徑對防止一種非輻射之幾乎整面式之重組而 言是有利的，此乃因該電荷載体之擴散長度大約是1 0 um 。非輻射之重組藉由在距該垂直發射器之邊緣之距離大於 該擴散長度時進行激勵而大大地減小。 例如，第1圖所示之實施例中該垂直發射器具有4個量 子層。上述之距離是與最接近該中央軸10之量子層有關。 當然，在本發明之範圍中亦可選取其它數目之量子層。 第4A圖中顯示本發明之半導体雷射裝置之第二實施例 之切面圖。第4B圖顯示所屬之俯視圖。第4A圖所屬之切 面圖沿著第4B圖中之線A - A而延伸。 就像第1圖中之實施例一樣，該半導体雷射結構包含一 垂直發射器1，其具有：一中央波導3，一垂直配置於該中 央波導之後之鏡面6和一在上側之親出層7。橫側邊界配 -15 - 595059 置一種泵輻射源。 該泵輻射源在第4圖之實施例中包含4個泵式雷射2， 其配置在該垂直發射器1之周圍。各泵式雷射2以成對方 式互相垂直地定位著，其中二個泵式雷射2分別由二個相 面對之側面入射至該垂直發射器1中。此種對稱配置在該 量子井結構受到相同形式之激勵時是有利的。 另一方式是亦可設置其它數目之泵式雷射，其中多個泵 式雷射較佳是以星形方式配置在該垂直發射器之周圍。 在第1圖所示之實施例中，各泵式雷射2分別具有一泵 式波導9(其具有一中央軸10)。由於此種星形之對稱配置 ，則分別互相面對之各泵式波導9之中央軸1 〇相重疊且垂 直於另二個泵式波導之中央軸。 在該中央波導3內部中形成4個量子層5。與第1圖之 實施例不同之處是：各量子層5配置在至該中央軸之一垂 直距離處，該距離大於該泵式波導之寬度B之一半。這表 示：該泵輻射場在進入該垂直發射器中時未與各量子層重 疊（由於空間中高斯形式之泵輻射場之理論上未受限之側面 所造成之微不足道之重疊此處可忽略）。 泵輻射場1 1和各量子層5之間之重疊只有在該泵輻射 場11進入至該垂直發射器1中一預定之距離時才會發生。 該距離由該泵輻射場之輻射擴大區和各量子層5至該泵式 波導9之中央軸1 〇之距離E所決定。 就一垂直發射器1 (其橫向直徑C介於200um和300um之 間且輻射直徑D介於1 00um和200um之間）之相同形式之激 - 16- 595059 發而言，一種寬度介於0 . 2um和2um之間之泵式波導及一 種寬度介於2um和14um之間之中央波導3是適當的。該泵 輻射波長例如可爲940nm且該垂直發射器之發射波長是 1 000nm。 各量子層較佳是配置在距該泵式波導9之中央軸10之 lum至6um之距離處。5um之距離及寬度大於10um之中央 波導已顯示特別有利。各量子層配置在接近該中央波導之 邊緣上且特別是配置在駐波之在操作時形成在該垂直發射 器中之輻射場之最大値處，較佳是配置在最接近該中央波 導之邊緣之最大値處。 本發明中適當之方式通常是須配置量子層，使其與輻射 場（其由該垂直發射器之量子井結構所產生）所形成之駐波 之最大値（即，波峰）相重疊。 第5圖顯示第4圖中該半導体雷射裝置中所算出之吸收 外形及各參數。泵輻射場之吸收値以任意之單位顯示在橫 向位置上，即，顯示在第4圖所示之座標系統之座標X和 Y上。就該垂直發射器之整個活性面而言，該吸收値顯示 一有利之微小之變化，其最大之吸收値是在中央或在該半 導体雷射裝置之對稱中心處。此種吸收外形幾乎與一種超 (hyper )高斯外形相同。 弟6圖所顯不之實施例類似於第4 A圖者。 與最後所述之實施例不同之處是：該中央波導3定位成 不對稱於該泵式波導9，即，一配屬於該中央波導之中央 軸12係在一垂直方向中與該泵式波導之中央軸1〇相隔開 -17- 595059 而配置著。 此外’只在該中央波導3之中央軸1 2之一側上才形成 各量子層5。在所示之實施例中，各量子層5配置在中央 軸1 2和鏡面6之間。 另一方式是各量子層5亦可存在於該中央軸12之另一 側上，即，位於該中央軸1 2和該耦出層之間。此二種形式 之優點是：各量子層5以類似於第4圖之方式而與該泵式 波導之中央軸1 〇相隔開且同時該中央波導3可以較小之寬 度來製成。因此可輕易地達成該磊晶製程，此乃因通常會 由於該波導之較大之層厚度且特別是由於較大之寬度而使 生長時間延長，同時各種無缺陷之層之製造較困難。 該中央波導之寬度較佳是介於2um和7um之間，各量子 層至泵式波導之中央軸之距離介於lum和6um之間。其餘 之參數就像第4圖一樣來選取。 第7A圖，7B圖和7C圖顯示本發明另外三個實施例之俯 視圖。其不同於第4B圖之實施例之處是該泵輻射源之配置 方式。、 ^ 在第7A圖之實施例中，泵輻射源之相面對之區域共同 形成一種泵式雷射2，使該泵式雷射2之各共振器相交， 其中該垂直發射器定位在該相交區域中。該泵式雷射2之 共振器因此分別由位於外部之鏡面或多角形平面1 4所界定 〇 在本發明之實施形式中，重要的是：該垂直發射器1至 少一部份是配置在一泵式雷射2之共振器內部。有利的是 -1 8 - 595059 該泵式雷射所需之鏡面或多角形平面之數目可較少而使製 程簡化。適當之方式是在該垂直發射器和泵式雷射區之間 形成該界面，使泵輻射有儘可能小之反射，較佳是小於2% 。當然亦可只設一個泵式雷射或多於二個之泵式雷射。 在本發明第7B圖所示之實施形式中，該垂直發射器同 樣至少一部份是配置在泵式雷射共振器內部。該泵式雷射 以環形雷射（即，具有環形共振器之雷射）構成。有利的是 不需該共振器鏡面或-多角形平面。這樣可使製程簡化且泵 式雷射鏡面受損時所造成之缺陷可被排除。該泵式雷射之 環形共振器在俯視圖中是8字形，使該垂直發射器1在相 交區中在4個側面上受到泵控。但本發明中亦可設有其它 形式之環形共振器。 第7C圖所示之實施形式對應於第4B圖所示之實施形式 ，其中該泵式雷射之俯視圖是梯形之形式。這樣可較佳地 使用該半導体雷射裝置之整個面積且在該整個面積相同時 有較高之泵功率。 如上所述，依據第4B圖所示之實施形式可設有4個成 十字配置之泵式雷射。另一方式是可依據第7A圖使二個相 面對之泵式雷射區形成一種共同之泵式雷射，其中該垂直 發射器1亦至少一部份是配置在泵式雷射共振器內部。在 最後所述之此種形式中，各泵式雷射共振器分別具有一種 雙梯形形式之橫側橫切面。 本發明依據上述各實施例所作成之描述不是對本發明之 限制。反之，本發明涉及具有上述特徵之全部之裝置。此 -19- 595059 元件符號說明 1 垂直發射器 2 泵式雷射 3 中央波導 4 緩衝層 5 量子層 6 鏡面 7 耦出層 8 輻射 9 泵式波導 10，12 中央軸 11 泵輻射 13 基板 14 多角形平面 A , B 寬度 C 直徑 D 輻射直徑 E 距離

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Claims (1)

1. 595059 拾、申請專利範圍

   煩請委員明示，本案修正後是否變更原實質内^ 第92 1 1 0 1 27號「光學泵控式半導體雷射裝置」專利案 (92年7月修正） 1. 一種光學泵控式半導体雷射裝置，其包含 -一垂直發射器（1)，其具有一中央波導（3)和一配置於該 中央波導（3)內部之量子井結構（其具有至少一量子層（5)) -一泵輻射源，其以光學 方式對該量子井結構進行泵控 且包含至少一泵式波導（9)，泵輻射（11)導入該泵式波導（9) 中，其特徵爲： 該中央波導（3)之寬度（A)大於該泵式波導（9)之寬度（B)， 且該中央波導（3)之寬度（A)和該泵式波導（9)之寬度（B)須 互相調整，使該垂直發射器（1)之量子井結構以相同形式 受到泵控。 2. 如申請專利範圍第1項之半導体雷射裝置，其中該泵式 波導（9)具有一中央軸（10)且該量子層（5)配置在一距該泵 式波導（9)之中央軸（1 0) —預定之距離（E)處。 3. 如申請專利範圍第1或2項之半導体雷射裝置，其中該 中央波導（3)具有一中央軸（12)，其平行於該泵式波導（9) 之中央軸（10)或與該泵式波導（9)之中央軸（1〇)相重疊。 4. 如申請專利範圍第1 或2項之半導体雷射裝置，其中 該量子層（5)有一至該泵式波導（9)之中央軸（1〇)之距離（E)， 其大於該泵輻射（11)進入該垂直發射器（1)時之輻射半徑 -22- 595059 5 ·如申請專利範圍第4項之半導体雷射裝置，其中該泵輻 射（11)在該中央波導（3)內部中擴大且在該泵輻射（11)進入 該垂直發射器（1)時之一預定距離中與該量子層（5)相重疊 〇 6 .如申請專利範圍第1項之半導体雷射裝置，其中該垂直發 射器（1)包含一鏡面（6)，其在垂直方向中配置於該量子井 結構之後。 7. 如申請專利範圍第6項之半導体雷射裝置，其中該量子 井結構在垂直方向中配置在該鏡面（6)和一種耦出層（7)之 間。 8. 如申請專利範圍第6或7項之半導体雷射裝置，其中該 垂直發射器（1)設有一外部鏡面，其與該垂直發射器（1)之 鏡面（6)形成該由量子井結構所發出之輻射（8)用之共振器 〇 9. 如申請專利範圍第8項之半導体雷射裝置，其中該共振 器之內部配置一種非線性之光學元件，較佳是頻率加倍 用之元件。 10. 如申請專利範圍第8項之半導体雷射裝置，其中該共振 器之內部配置一種模式耦合用之元件，特別是可飽合之 半導体吸收件。 11. 如申請專利範圍第8項之半導体雷射裝置，其中該共振 器之鏡面係用於該由量子井結構所發出之輻射（8)中’特 別是該外部鏡面是一種線性調頻鏡面。 - 23- 595059 1 2.如申請專利範圍第1 0項之半導体雷射裝置，其中該共振 器之鏡面係用於該由量子井結構所發出之輻射（8)中，特 別是該外部鏡面是一種線性調頻鏡面。 1 3 ·如申請專利範圍第6或7項之半導体雷射裝置，其中該 垂直發射器（1)包含一種耦出鏡面，由量子井結構所發出 之輻射（8)由該耦出鏡面耦合而出。 14. 如申請專利範圍第6項之半導体雷射裝置，其中該鏡面 以布拉格（Bragg)鏡面構成。 15. 如申請專利範圍第13項之半導体雷射裝置，其中該鏡面 以布拉格（Bragg)鏡面構成。 1 6.如申請專利範圍第1項之半導体雷射裝置，其中該泵輻 射源包含至少一泵式雷射（2)。 1 7 .如申請專利範圍第1 6項之半導体雷射裝置，其中該泵輻 射源包含二個泵式雷射（2)，其分別具有一泵式波導（9)， 其泵輻射（11)在相反之方向中耦合進入該量子井結構中 〇 18. 如申請專利範圍第16或17項之半導体雷射裝置，其中該泵 輻射源包含多個泵式雷射（2)，其以十字形或星形方式配 置在該垂直發射器（1)之周圍。 19. 如申請專利範圍第18項之半導体雷射裝置，其中該泵輻 射源包含4個泵式雷射（2)，其以成對方式互相垂直而配 置著。 20. 如申請專利範圍第16或17項中任一項之半導体雷射裝置 ，其中該泵式雷射（2)具有一泵式雷射共振器且該垂直發 - 24- 595059 射器（1)至少一部份係配置在該泵式雷射共振器之內部。 2 1 ·如申請專利範圍第1 6或1 7項之半導体雷射裝置，其中該 泵式雷射以環形雷射構成。 22·如申請專利範圍第16項之半導体雷射裝置，其中該泵式 雷射具有一泵式雷射共振器，其包含一至少一部份是梯 形之橫切面或雙梯形之橫側橫切面。 23·如申請專利範圍第20項之半導体雷射裝置，其中該泵式 雷射具有一泵式雷射共振器，其包含一至少一部份是梯 形之橫切面或雙梯形之橫側橫切面。 24. 如申請專利範圍第1或2項之半導体雷射裝置，其中該 泵輻射源和該垂直發射器（1)以單石方式積体而成。 25. 如申請專利範圍第1或2項之半導体雷射裝置，其中該 半導体雷射裝置是半導体晶圓雷射。 26. 如申請專利範圍第1或2項之半導体雷射裝置，其中該 半導体雷射裝置以脈波來操作，該脈波期間特別是在 1 〇_ 12秒或1 0_15秒之範圍中。 27. 如申請專利範圍第1或2項之半導体雷射裝置，其中該 垂直發射器（1)在操作時該量子井結構產生一輻射場，其 形成一種駐波，其中須配置該量子層（5)，使其可與該駐 波之波峰相重疊。 25-