WO2008006505A2 - Laser device - Google Patents

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WO2008006505A2
WO2008006505A2 PCT/EP2007/005967 EP2007005967W WO2008006505A2 WO 2008006505 A2 WO2008006505 A2 WO 2008006505A2 EP 2007005967 W EP2007005967 W EP 2007005967W WO 2008006505 A2 WO2008006505 A2 WO 2008006505A2
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laser
sections
laser device
laser light
emitters
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WO2008006505A3 (en
Inventor
Maxim Darsht
Aleksei Mikhailov
Vitalij Lissotschenko
Iouri Mikliaev
Original Assignee
Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg.
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031Edge-emitting structures
    • H01S5/4062Edge-emitting structures with an external cavity or using internal filters, e.g. Talbot filters

Definitions

  • the present invention relates to a laser device comprising at least one semiconductor laser and / or at least one semiconductor optical amplifier having a plurality of emitters.
  • Such semiconductor lasers which are embodied, for example, as laser diode bars, represent a significant advancement in terms of beam quality over conventional wide-band laser diode bars, which can only emit multi-mode laser radiation.
  • a plurality, for example 49, single-mode individual lasers are arranged at a distance from one another in a bar.
  • Each of these single lasers has a beam quality factor M 2 of 1 or slightly more than 1.
  • the diffraction factor M 2 is a measure of the
  • Diffraction factor M 2 is approximately equal to 49 and thus much smaller than in conventional multi-mode laser diode bars. Their diffraction factor M 2 can be significantly more than 1000. But this is the light of the single-mode laser diode bar much better coupled into an optical fiber with a small cross-section.
  • a disadvantage of conventional laser devices with such single-mode laser diode bars proves to be the fact that even the diffraction factor M 2 of about 49 or more is still relatively large, so that the focusability of such Laser radiation into an optical fiber with a small cross-section is still not very good.
  • Such power densities can be achieved with single-mode
  • Laser diode bars are achieved under optimal conditions. However, then no power reserve remains.
  • the problem underlying the present invention is thus the creation of a laser device of the type mentioned, which is better focusable.
  • the laser device comprises means for r phase coupling of the laser light of at least a plurality of emitters, in particular of all emitters, wherein the means for phase coupling are arranged outside the at least one semiconductor laser.
  • Laser light of all the emitters can be achieved so that the semiconductor laser no longer lasing on a number of modes corresponding to the number of emitters, but that ideally the semiconductor laser only lasers in a single longitudinal and / or transversal mode. This would ideally result in a single
  • this laser light can be focused much better in an optical fiber of small cross-section than the light of a known from the prior art Laser device. In particular, this results in a significantly greater light power which can be coupled into an optical fiber.
  • the means for phase coupling comprise lens means for Fourier transformation of the laser light.
  • the means for phase coupling comprise lens means for Fourier transformation of the laser light.
  • Phase coupling comprise mirror means, of which the laser light can be partially reflected back into the at least one semiconductor laser.
  • the mirror means may comprise spaced first portions which may at least partially reflect the laser light, between these first portions second portions are angeord net, which have a different, in particular a lower reflectivity for the laser light than the first sections, wherein the second portions, in particular, can not reflect the laser light or only to a small degree or only scattering back into the at least one semiconductor laser.
  • the first and the second sections may be arranged such that they correspond to a Fourier-transformed intensity distribution of the phase-coupled laser light of a plurality, in particular all emitters of the semiconductor laser in the Fourier plane of the lens means.
  • the semiconductor laser becomes on a single longitudinal and / or transversal mode to lasers, so that ultimately single-mode laser light can be generated.
  • the laser device it is possible for the laser device to comprise a lens array on which the mirror means are formed, for example by means of a corresponding surface coating.
  • This lens array can simultaneously serve for collimating the laser light.
  • the reflective surface coating is formed as only partially reflective coating, so that a part of the
  • the means for phase coupling comprise a spatial filter. This can be arranged in the Fourier plane of the lens means. Due to this arrangement, also after feedback of a part of the laser light into the semiconductor laser, the phase and possibly also the wavelength of the laser light emitted by the emitters can be influenced.
  • the means for phase coupling comprise at least one seed laser whose laser light can be at least partially coupled into the semiconductor laser. It can be provided that the at least one seed laser as a single-mode
  • Laser diode or as a laser diode bar with single-mode single emitters or as an array of single-mode laser diodes is formed. In this way it can be ensured that the at least one semiconductor laser lasers in a single longitudinal and / or transverse mode. It may be provided that the seed laser is used only for adjusting the laser device.
  • the emitters of the at least one semiconductor laser are designed such that they can each generate single-mode laser light.
  • the semiconductor laser is designed as a laser diode bar with single-mode single emitters or as a stack of laser diode bars with single-mode single emitters.
  • the laser device comprises a plurality of laser diode bars with single-mode single emitters or also a plurality of stacks.
  • an antireflection coating may be provided on one or both end surfaces of the semiconductor laser, so that it no longer serves as a laser but as an optical amplifier.
  • Fig. 1 is a schematic side view of a first
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a lens array serving as a mirror means
  • FIG. 3 shows a second embodiment of a lens array serving as a mirror means
  • Fig. 5 is a schematic side view of another
  • Fig. 6 is a schematic plan view of the embodiment of FIG. 5;
  • Fig. 7 is a schematic side view of another
  • FIG. 8 shows a schematic side view of a further embodiment of a laser device according to the invention
  • 9 shows a clarification of the separation of an incident portion of the laser light from a reflected-back portion of the laser light by means of polarization cubes;
  • Fig. 10 is a schematic side view of another embodiment of an inventive
  • FIG. 1 shows a laser device according to the invention comprising a semiconductor laser 1, a lens means 2 and a lens array 3.
  • the semiconductor laser 1 may be formed, for example, as a laser diode bar with single-mode single emitters.
  • the lens means 2 may be a plano-convex or biconvex lens or a multiple lens.
  • the lens array 3 may for example be a cylindrical lens array, wherein in the illustrated embodiment, the cylinder axes may extend into the plane of the drawing.
  • the distance between the lens means 2 to the semiconductor laser 1 and to the lens array 3 is in each case the same size, in particular as large as the focal length of the lens means 2.
  • a Fourier transformation results in the intensity distribution of the laser light in the
  • Fig. 1 the individual emitter 6 of the semiconductor laser 1 are illustrated by dots.
  • the laser light emanating from them is superimposed by the lens means 2 in the entry plane 5 in such a way that there arises a Fourier transformation of the intensity distribution in the exit plane 4.
  • FIG. 2 an exemplary embodiment of the lens array 3 is indicated.
  • the lens array 3 comprises on its entrance side a plurality of parallel aligned cylindrical lenses 7, on whose crests first sections 8 are arranged, which are partially mirrored.
  • the first portions 8 may have a reflectivity between 10% and 20%.
  • the second sections 9 arranged between these first sections 8 consist in part of the flanks of the cylindrical lenses 7 and partly of the wave troughs 10 of the cylindrical lenses 7.
  • These wave troughs 10 can in particular be roughened or coated in a targeted manner, so that no reverse reflection can take place from these areas. From the flanks of the cylindrical lenses 7, no direct or only a very small back reflection of the laser light can take place. Only the first sections 8 are provided with a partially reflective coating, so that the laser light 1 1 occurring on these first sections 8 is reflected back as a reflecting laser light 12. The non-reflected portions of the laser light 1 1 pass through the lens array 3 and can be collimated by this, for example, in a manner known per se from the prior art.
  • the arrangement of the first sections 8 in the entrance plane 5 or in the Fourier plane of the lens means 2 corresponds to a Fourier transformation of an intensity distribution of the laser light, which would result if all emitters 6 were phase-locked.
  • Words can by the in Fig. 2 or in Fig. 3 example indicated arrangement of the first sections 8 can be achieved that only laser light 12 is reflected back, which corresponds to a phase-locked operation of all the emitter 6 of the semiconductor laser 1.
  • the width of the first portions 8 in the direction in which the first and the second portions 8, 9 arranged side by side are, is small compared to the center distance (pitch) P 2 of the first portions 8.
  • the pitch P 2 is about 50 times as large as the width of each of the first portions 8
  • the pitch P 2 may be about 0.5 mm and the width of the first portion may be about 10 ⁇ m. This corresponds to a Fourier transformation of the phase-coupled intensity distribution of the emitters 6. In this Fourier transformation, narrow maxima are separated by large regions in which the intensity is zero or approximately zero.
  • a phase-coupled state of the back-reflected laser light 12 is indicated.
  • levels 13 of the same phase of the laser light 12 are indicated.
  • the laser light 12 is reflected back from the first portions 8 by the lens means 2 in the emitter 6 and affects after entering the emitter 6 the
  • Phase and possibly also the wavelength of the emitted from these emitters 6 laser light Due to the feedback of the laser light 12 according to the invention, it would be possible, in the ideal case, to achieve that all the emitters are phase-coupled, and thus the entire semiconductor laser only lasers in a longitudinal and / or transversal mode.
  • a phase-coupled state indicated in FIG. 4 can be found both in the embodiments according to FIGS. 1 to 3 and in the embodiments of FIGS. 5 and 6, FIG. 7, described in detail below. 8 and Fig. 10 are present.
  • Fig. 3 shows a Fig. 2 corresponding embodiment in which the first portions 14 are formed in the troughs of the cylindrical lenses 7.
  • the wave crests 15 are coated or roughened, so that they can not be targeted back reflection.
  • second sections 16 extend, which in addition to the flanks of the cylindrical lenses 7 also include the correspondingly treated wave crests 15.
  • the spacing between the individual sections 8, 14 relative to one another in the direction in which the sections 8, 14 are arranged next to one another can be significantly greater than the spacing of the individual emitters 6 relative to one another.
  • the pitch P 2 of the first sections 8, 14 (see FIG. 2) relates to the center distance Pi of the emitter 6 (see FIG. 4) as well
  • the center distance P 2 of the first sections are selected to each other.
  • the center distance can be chosen to be significantly larger than the center distance Pi of the emitter to each other.
  • a lens array 3 can also be manufactured with respect to devices known from the prior art with considerably less effort, so that the laser light can collimate.
  • Laser diode bar with significantly smaller center distance Pi as is common nowadays, by a suitable choice of the focal length of the lens means 2, a lens array 3 are used for collimating the laser light. In particular, it is no longer necessary, as known from the prior art, to position a lens directly in front of each emitter 6.
  • phase coupling achieved with the device according to the invention can stabilize the wavelength of the Laser light can be achieved. Furthermore, the laser light emitted by the semiconductor laser 1 can have a smaller spectral width than the laser devices known from the prior art. Furthermore, the phase coupling makes the laser device more stable, in particular more independent of external influences such as temperature changes, vibrations and the like.
  • a spatial filter 17 is used which is arranged in a Fourier plane 18. Furthermore, a partially transmissive mirror 51 is provided.
  • the laser light 52 emanating from the semiconductor laser 1 is collimated by collimating lens means disposed behind the semiconductor laser 1.
  • This can be a fast-axis collimation lens
  • lens means 55 are provided, which in the illustrated embodiment consist of three separate lenses 56, 57, 58.
  • the lenses 56, 58 are cylindrical lenses whose cylinder axes extend in the Y direction, so that they only influence the slow axis of the laser light 52.
  • the middle lens 57 is a cylindrical lens whose cylinder axis extends in the X direction so as to influence only the fast axis of the laser light 52.
  • the focal lengths of the lens means 55 are chosen so that a
  • the plane 59 may have a distance from the exit plane 4, which corresponds to twice the focal length f of the fast-axis collimating lens 53.
  • the Distance of the central lens 57 from both the plane 59 and the Fourier 18 correspond to twice their focal length F.
  • the spatial filter 17 arranged in the Fourier plane 18 may consist of a disk with a hole or a gap. But there is also the possibility of a hole or
  • gap pattern that corresponds to a Fourier transform an intensity distribution of the laser light, which would result if all emitters 6 were phase-coupled.
  • Embodiment is designed as a biconvex lens.
  • the distances between the spatial filter 17 and 51 the lens means 60 and between the lens means 60 and the partially transmissive mirror 51 respectively correspond to the focal length F of the lens means 60.
  • the intensity distribution in the Fourier plane 18 is thus Fourier-transformed into the plane of the partially transmissive mirror 51, so that an inverse transformation takes place.
  • lens means 61 are provided which can couple the laser light passing through the mirror 51 into an optical fiber 62.
  • the laser light reflected back from the partially reflecting mirror is coupled into the individual emitters 6 and, after entering the emitters 6, influences the phase and possibly also the wavelength of the laser light emitted by these emitters 6.
  • a phase-locked operation can be realized, as in
  • Fig. 4 is shown.
  • correction elements for optical path extension and thus for phase matching in the To arrange device may be, for example, glass blocks or glass wedges.
  • Such correction elements for the optical extension of partial beams of the laser light 52 may be required if the individual emitters 6 are offset from one another, for example due to a so-called "smiley face".
  • Glass wedges have the advantage that they can be displaced, thereby changing the path difference caused by them.
  • "Preferred locations for the arrangement of the optical extension elements are the plane 59 and the Fourier plane 18.
  • the laser light 20 of the seed laser 19 is coupled via a collimating lens 21 and a lens array 22 into the side opposite the exit side of the emitter 6 of the semiconductor laser 1 (from the left in FIG. 7).
  • the light emerging from this to the right in FIG. 7 may be phase-locked and is collimated, for example, by a lens array 23.
  • Lens array 23 arranged at the same time for coupling in the laser light of the seed laser 19.
  • the generally linearly polarized laser light 20 is deflected via a polarization cube 24 to a Faraday rotator 25, which in particular the Polarization direction of the laser light can rotate by 45 °. Since the Faraday rotator 25 irrespective of the direction of propagation of the light passing through it, the polarization direction each time in the same direction d re, the polarization direction by another 45 ° gedet by the repeated passage, so that the exiting from the emitters laser light 26th to the right in Fig. 8 passes through the polarizing cube 24 hind.
  • another non-reciprocal optical element may be used.
  • FIG. 9 a quarter wavelength plate 28 and a mirror 29 are shown in FIG. 9 next to the polarization cube 24.
  • the light 27 entering the polarizing cube 24 from above in FIG. 9 is deflected to the left in FIG. 9 because of its linear polarization direction.
  • This light 30 is reflected on the mirror 29 and undergoes a phase jump. Due to the phase jump, the back-reflected light 31 is linearly polarized by the quarter wavelength plate 28
  • the laser light 20 emanating from the seed laser 19 is deflected onto a lens array 34 via a beam splitter optics 33. After passing through the lens array 34, the laser light 20 passes through an additional collimating lens 35 and is then from a polarization cube 36 to the left in Fig. 10 deflected.
  • a left side adjoining quarter wavelength plate 37 converts the laser light 20 into circularly polarized laser light 38.
  • This laser light 38 is split in a further polarization cube 39 into two linearly polarized laser light components 40, 41 with mutually perpendicular polarization direction. These laser light components 40, 41 are coupled via lenses 42, 43 and lens arrays 44, 45 into two semiconductor lasers 1, 1 'and influence their mode spectra.
  • a half-wavelength plate 46 is still arranged to the
  • Polarization direction to rotate by 90 ° (see the polarization directions clarifying arrows 47, 48 in Fig. 10). This polarization direction rotated by 90 ° corresponds to that of the semiconductor laser 1, so that a more efficient coupling or phase coupling is made possible.
  • the laser light components 40, 41 coupled into the semiconductor lasers 1, 1 'undergo reflection on the rear sides of the semiconductor lasers 1, 1' and thus a phase jump.
  • a phase jump As a result, after merging the laser light components 40, 41 in the polarization cube 39, that propagates to the right in FIG.
  • Laser light 49 has a circular polarization which rotates the other way round than that of the oppositely moving laser light 38. However, after passing through the quarter wavelength plate 37, laser light 50 with a linear polarization perpendicular to that of the originally coupled laser light 20 of the
  • Seed laser 19 is aligned.
  • Laser light 20 are performed on the exit plane 4 of the semiconductor laser 1.
  • an image of the laser light on the exit plane 4 of the semiconductor laser 1 can be performed.
  • the semiconductor laser 1 does not function as a laser but as an optical amplifier for that of the seed laser
  • partially reflective coatings may also be provided on one or both end surfaces.

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Abstract

The invention relates to a laser device comprising at least one semiconductor laser (1, 1') and/or at least one optical semiconductor amplifier that is provided with a plurality of emitters (6). The inventive laser device further comprises means for coupling the phase of the laser light (11) of at least a plurality of the emitters, particularly all the emitters (6), said phase coupling means being arranged outside the semiconductor laser (1, 1').

Description

"Laservorrichtung" "Laser device"
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laservorrichtung, umfassend mindestens einen Halbleiterlaser und/oder mindestens einen optischen Halbleiterverstärker, der eine Mehrzahl von Emittern aufweist.The present invention relates to a laser device comprising at least one semiconductor laser and / or at least one semiconductor optical amplifier having a plurality of emitters.
Derartige Halbleiterlaser, die beispielsweise als Laserdiodenbarren ausgeführt sind, stellen hinsichtlich der Strahlqualität eine deutliche Weiterentwicklung gegenüber herkömmlichen Breitstreifen- Laserdiodenbarren dar, die lediglich Multi-Mode-Laserstrahlung aussenden können. Bei diesen vergleichsweise neu auf dem Markt befindlichen Single-Mode-Laserdiodenbarren sind letztlich eine Mehrzahl, beispielsweise 49, Single-Mode-Einzellaser beabstandet zueinander in einem Barren angeordnet. Ein jeder dieser Einzellaser weist eine Beugungsmaßzahl (beam quality factor) M2 von 1 oder etwas mehr als 1 auf. Die Beugungsmaßzahl M2 ist ein Maß für dieSuch semiconductor lasers, which are embodied, for example, as laser diode bars, represent a significant advancement in terms of beam quality over conventional wide-band laser diode bars, which can only emit multi-mode laser radiation. In the case of these single-mode laser diode bars, which are comparatively new on the market, a plurality, for example 49, single-mode individual lasers are arranged at a distance from one another in a bar. Each of these single lasers has a beam quality factor M 2 of 1 or slightly more than 1. The diffraction factor M 2 is a measure of the
Qualität des Laserstrahls. Aufgrund der Tatsache, dass bei einem Single-Mode-Laserdiodenbarren beispielsweise 49 Single-Mode- Einzellaser zusammengefasst sind, weist das gesamte von dem Single-Mode-Laserdiodenbarren ausgehende Laserlicht eine Beugungsmaßzahl M2 von 49 oder nicht viel mehr als 49 auf. DieseQuality of the laser beam. Due to the fact that in a single-mode laser diode bar, for example, 49 single-mode single lasers are combined, the entire laser light emanating from the single-mode laser diode bar has a diffraction factor M 2 of 49 or not much more than 49. These
Beugungsmaßzahl M2 ist ungefähr gleich 49 und damit wesentlich kleiner als bei herkömmlichen Multi-Mode-Laserdiodenbarren. Deren Beugungsmaßzahl M2 kann bei deutlich mehr als 1000 liegen. Damit ist aber das Licht der Single-Mode-Laserdiodenbarren deutlich besser in eine Lichtleitfaser mit kleinem Querschnitt einkoppelbar.Diffraction factor M 2 is approximately equal to 49 and thus much smaller than in conventional multi-mode laser diode bars. Their diffraction factor M 2 can be significantly more than 1000. But this is the light of the single-mode laser diode bar much better coupled into an optical fiber with a small cross-section.
Als nachteilig bei herkömmlichen Laservorrichtungen mit derartigen Single-Mode-Laserdiodenbarren erweist sich die Tatsache, dass auch die Beugungsmaßzahl M2 von etwa 49 oder mehr immer noch vergleichsweise groß ist, so dass die Fokussierbarkeit derartiger Laserstrahlung in eine Lichtleitfaser mit kleinem Querschnitt immer noch nicht sonderlich gut ist. Ähnliches gilt für die Fokussierung in einen kleinen Fokusbereich für Schweiß- oder Schneidanwendungen, bei denen beispielsweise eine Leistungsdichte von 106 W/cm2 benötigt wird . Derartige Leistungsdichten können mit Single-Mode-A disadvantage of conventional laser devices with such single-mode laser diode bars proves to be the fact that even the diffraction factor M 2 of about 49 or more is still relatively large, so that the focusability of such Laser radiation into an optical fiber with a small cross-section is still not very good. The same applies to the focusing in a small focus area for welding or cutting applications, for example, where a power density of 10 6 W / cm 2 is required. Such power densities can be achieved with single-mode
Laserdiodenbarren unter optimalen Bedingungen erreicht werden. Allerdings verbleibt dann keinerlei Leistungsreserve.Laser diode bars are achieved under optimal conditions. However, then no power reserve remains.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist somit die Schaffung einer Laservorrichtung der eingangs genannten Art, d ie besser fokussierbar ist.The problem underlying the present invention is thus the creation of a laser device of the type mentioned, which is better focusable.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Laservorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.This is inventively achieved by a laser device of the type mentioned above with the characterizing features of claim 1. The subclaims relate to preferred embodiments of the invention.
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen , dass die Laservorrichtung Mittel zu r Phasenkopplung des Laserlichts zumindest einer Mehrzahl der Emitter, insbesondere sämtlicher Emitter, aufweist, wobei die Mittel zur Phasenkopplung außerhalb des mindestens einen Halbleiterlasers angeordnet sind. Durch eine Phasenkopplung des Laserlichts einer Mehrzahl der Emitter, insbesondere durch eine Phasenkopplung desAccording to claim 1 it is provided that the laser device comprises means for r phase coupling of the laser light of at least a plurality of emitters, in particular of all emitters, wherein the means for phase coupling are arranged outside the at least one semiconductor laser. By a phase coupling of the laser light of a plurality of the emitter, in particular by a phase coupling of the
Laserlichts sämtlicher Emitter kann erreicht werden , dass der Halbleiterlaser nicht mehr auf einer Anzahl von Moden lasert, die der Anzahl der Emitter entspricht, sondern dass im Idealfall der Halbleiterlaser lediglich auf einer einzelnen longitudinalen und/oder transversalen Mode lasert. Damit ergäbe sich im Idealfall ein Single-Laser light of all the emitters can be achieved so that the semiconductor laser no longer lasing on a number of modes corresponding to the number of emitters, but that ideally the semiconductor laser only lasers in a single longitudinal and / or transversal mode. This would ideally result in a single
Mode-Laserlicht mit einer Beugungsmaßzahl von M2 = 1 oder unwesentlich größer = 1 . Damit lässt sich aber dieses Laserlicht wesentlich besser in eine Lichtleitfaser kleinen Querschnitts fokussieren als das Licht einer aus dem Stand der Technik bekannten Laservorrichtung. I nsbesondere ergibt sich damit eine deutlich größere in eine Lichtleitfaser einkoppelbare Lichtleistung.Mode laser light with a diffraction factor of M 2 = 1 or insignificantly larger = 1. However, this laser light can be focused much better in an optical fiber of small cross-section than the light of a known from the prior art Laser device. In particular, this results in a significantly greater light power which can be coupled into an optical fiber.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Mittel zur Phasenkopplung Linsenmittel zur Fouriertransformation des Laserlichtes umfassen. Beispielsweise kann dabei vorgesehen sein, dass die Mittel zurThere is the possibility that the means for phase coupling comprise lens means for Fourier transformation of the laser light. For example, it may be provided that the means for
Phasenkopplung Spiegelmittel umfassen, von denen das Laserlicht teilweise in den mindestens einen Halbleiterlaser zurück reflektiert werden kann.Phase coupling comprise mirror means, of which the laser light can be partially reflected back into the at least one semiconductor laser.
Dabei kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die Spiegelmittel in derIt can be provided according to a preferred embodiment of the present invention that the mirror means in the
Fourierebene der Linsenmittel angeordnet sind . Insbesondere bei einer derartigen Anordnung können die Spiegelmittel voneinander beabstandete erste Abschnitte aufweisen, die zumindest teilweise das Laserlicht reflektieren können, wobei zwischen diesen ersten Abschnitten zweite Abschnitte angeord net sind , die eine andere, insbesondere eine geringere Reflektivität für das Laserlicht aufweisen als die ersten Abschnitte, wobei die zweiten Abschnitte insbesondere das Laserlicht nicht oder nur in einem geringen Maße oder nur streuend in den mindestens einen Halbleiterlaser zurück reflektieren können. Dabei können die ersten und die zweiten Abschnitte derart angeordnet sein, dass sie einer fouriertransformierten Intensitätsverteilung des phasengekoppelten Laserlichts einer Mehrzahl, insbesondere sämtlicher Emitter des Halbleiterlasers in der Fourierebene der Linsenmittel entsprechen. Auf diese Weise kann sichergestellt werden , dass nur diejenigen Anteile des Laserlichtes, die der vollständ igen Phasenkopplung des Laserlichts einer Mehrzahl, insbesondere sämtlicher Emitter entsprechen, wirksam in den Halbleiterlaser zurückreflektiert werden und das Modenspektrum des Halbleiterlasers beeinflussen . Idealerweise wird somit aufgrund dieser Maßnahme der Halbleiterlaser auf einer einzigen longitudinalen und/oder transversalen Mode zu lasern beginnen, so dass letztlich Single-Mode-Laserlicht erzeugt werden kann.Fourier level of the lens means are arranged. In particular, in such an arrangement, the mirror means may comprise spaced first portions which may at least partially reflect the laser light, between these first portions second portions are angeord net, which have a different, in particular a lower reflectivity for the laser light than the first sections, wherein the second portions, in particular, can not reflect the laser light or only to a small degree or only scattering back into the at least one semiconductor laser. In this case, the first and the second sections may be arranged such that they correspond to a Fourier-transformed intensity distribution of the phase-coupled laser light of a plurality, in particular all emitters of the semiconductor laser in the Fourier plane of the lens means. In this way it can be ensured that only those portions of the laser light which correspond to the complete phase coupling of the laser light of a plurality, in particular of all emitters, are effectively reflected back into the semiconductor laser and influence the mode spectrum of the semiconductor laser. Ideally, therefore, due to this measure, the semiconductor laser becomes on a single longitudinal and / or transversal mode to lasers, so that ultimately single-mode laser light can be generated.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die Möglichkeit, dass die Laservorrichtung ein Linsenarray umfasst, an dem die Spiegelmittel, beispielsweise durch entsprechende Oberflächenbeschichtung, ausgebildet sind. Dieses Linsenarray kann gleichzeitig zur Kollimierung des Laserlichtes dienen. Aus diesem Grunde kann vorgesehen sein, dass die spiegelnde Oberflächenbeschichtung als lediglich teilweise reflektierende Beschichtung ausgebildet ist, so dass ein Teil desAccording to a preferred embodiment of the present invention, it is possible for the laser device to comprise a lens array on which the mirror means are formed, for example by means of a corresponding surface coating. This lens array can simultaneously serve for collimating the laser light. For this reason, it can be provided that the reflective surface coating is formed as only partially reflective coating, so that a part of the
Laserlichtes durch das Linsenarray ausgekoppelt wird, wohingegen ein anderer Teil zur Beeinflussung des Modenspektrums in den Halbleiterlaser zurück reflektiert wird. Als vorteilhaft hierbei erweist sich, dass je nach Ausbildung des Linsenmittels die Abstände der ersten Abschnitte zueinander in der Fourierebene beziehungsweise in der Ebene des Linsenarrays größer sein können als die Abstände der Einzelemitter des Halbleiterlasers zueinander. Aus diesem Grund ist in der Fourierebene die Verwendung eines Linsenarrays mit vergleichsweise großem Abstand der einzelnen Linsen zueinander möglich, so dass dadurch die Herstellungskosten dieses Linsenarrays gesenkt werden können gegenüber Linsenarrays, die beispielsweise direkt hinter dem Single-Mode-Laserdiodenbarren angeordnet wären.Laser light is coupled out through the lens array, whereas another part for influencing the mode spectrum is reflected back into the semiconductor laser. It proves to be advantageous in this case that, depending on the design of the lens means, the distances of the first sections from each other in the Fourier plane or in the plane of the lens array can be greater than the distances between the individual emitters of the semiconductor laser. For this reason, the use of a lens array with a comparatively large distance between the individual lenses relative to one another is possible in the Fourier plane, so that the manufacturing costs of this lens array can thereby be reduced compared to lens arrays which would be arranged, for example, directly behind the single-mode laser diode bar.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Mittel zur Phasenkopplung ein räumliches Filter umfassen. Dieses kann in der Fourierebene der Linsenmittel angeordnet sein. Auf Grund dieser Anordnung kann ebenfalls nach Rückkopplung eines Teils des Laserlichts in den Halbleiterlaser die Phase und möglicherweise auch die Wellenlänge des von den Emittern ausgesandten Laserlichts beeinflusst werden. Es besteht weiterhin alternativ oder zusätzlich die Möglichkeit, dass die Mittel zur Phasenkopplung mindestens einen Seed-Laser umfassen, dessen Laserlicht zumindest teilweise in den Halbleiterlaser eingekoppelt werden kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Seed-Laser als Single-Mode-There is the possibility that the means for phase coupling comprise a spatial filter. This can be arranged in the Fourier plane of the lens means. Due to this arrangement, also after feedback of a part of the laser light into the semiconductor laser, the phase and possibly also the wavelength of the laser light emitted by the emitters can be influenced. There is also an alternative or additional possibility that the means for phase coupling comprise at least one seed laser whose laser light can be at least partially coupled into the semiconductor laser. It can be provided that the at least one seed laser as a single-mode
Laserdiode oder als Laserdiodenbarren mit Single-Mode- Einzelemittern oder als Array von Single-Mode-Laserdioden ausgebildet ist. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass der mindestens eine Halbleiterlaser auf einer einzigen longitudinalen und/oder transversalen Mode lasert. Es kann dabei vorgesehen sein, dass der Seed-Laser nur zur Justage der Laservorrichtung benutzt wird.Laser diode or as a laser diode bar with single-mode single emitters or as an array of single-mode laser diodes is formed. In this way it can be ensured that the at least one semiconductor laser lasers in a single longitudinal and / or transverse mode. It may be provided that the seed laser is used only for adjusting the laser device.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Emitter des mindestens einen Halbleiterlasers derart gestaltet sind, dass sie jeweils Single- Mode-Laserlicht erzeugen können.It may further be provided that the emitters of the at least one semiconductor laser are designed such that they can each generate single-mode laser light.
Es besteht die Möglichkeit, dass der Halbleiterlaser als Laserdiodenbarren mit Single-Mode-Einzelemittern oder als Stack von Laserdiodenbarren mit Single-Mode-Einzelemittern ausgebildet ist. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass die Laservorrichtung eine Mehrzahl von Laserdiodenbarren mit Single-Mode-Einzelemittern oder auch eine Mehrzahl von Stacks umfasst. Hierbei kann eine Antireflexbeschichtung auf einer oder beiden Endflächen des Halbleiterlasers vorgesehen sein, so dass er nicht mehr als Laser sondern als optischer Verstärker dient. Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigenThere is the possibility that the semiconductor laser is designed as a laser diode bar with single-mode single emitters or as a stack of laser diode bars with single-mode single emitters. Furthermore, there is the possibility that the laser device comprises a plurality of laser diode bars with single-mode single emitters or also a plurality of stacks. In this case, an antireflection coating may be provided on one or both end surfaces of the semiconductor laser, so that it no longer serves as a laser but as an optical amplifier. Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. Show in it
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erstenFig. 1 is a schematic side view of a first
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;Embodiment of a device according to the invention;
Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines als Spiegelmittel dienenden Linsenarrays;FIG. 2 shows a first embodiment of a lens array serving as a mirror means; FIG.
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines als Spiegelmittel dienenden Linsenarrays;3 shows a second embodiment of a lens array serving as a mirror means;
Fig. 4 eine schematische Verdeutlichung der Phasenkopplung bei einer erfindungsgemäßen Laservorrichtung;4 shows a schematic illustration of the phase coupling in a laser device according to the invention;
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht einer weiterenFig. 5 is a schematic side view of another
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Laservorrichtung;Embodiment of a laser device according to the invention;
Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 5;Fig. 6 is a schematic plan view of the embodiment of FIG. 5;
Fig. 7 eine schematische Seitenansicht einer weiterenFig. 7 is a schematic side view of another
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Laservorrichtung;Embodiment of a laser device according to the invention;
Fig. 8 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Laservorrichtung; Fig. 9 eine Verdeutlichung der Trennung eines einfallenden Anteils des Laserlichtes von einem zurückreflektierten Anteil des Laserlichtes vermittels Polarisationswürfel;8 shows a schematic side view of a further embodiment of a laser device according to the invention; 9 shows a clarification of the separation of an incident portion of the laser light from a reflected-back portion of the laser light by means of polarization cubes;
Fig. 10 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßenFig. 10 is a schematic side view of another embodiment of an inventive
Laservorrichtung;Laser device;
Aus Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Laservorrichtung ersichtlich, die einen Halbleiterlaser 1 , ein Linsenmittel 2 und ein Linsenarray 3 umfasst. Der Halbleiterlaser 1 kann beispielsweise als Laserdiodenbarren mit Single-Mode-Einzelemittern ausgebildet sein.FIG. 1 shows a laser device according to the invention comprising a semiconductor laser 1, a lens means 2 and a lens array 3. The semiconductor laser 1 may be formed, for example, as a laser diode bar with single-mode single emitters.
Das Linsenmittel 2 kann eine Plankonvex- oder Bikonvex-Linse oder ein Objektiv aus mehreren Linsen sein. Das Linsenarray 3 kann beispielsweise ein Zylinderlinsenarray sein, wobei sich bei dem abgebildeten Ausführungsbeispiel die Zylinderachsen in die Zeichenebene hinein erstrecken können.The lens means 2 may be a plano-convex or biconvex lens or a multiple lens. The lens array 3 may for example be a cylindrical lens array, wherein in the illustrated embodiment, the cylinder axes may extend into the plane of the drawing.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Abstand des Linsenmittels 2 zu dem Halbleiterlaser 1 und zu dem Linsenarray 3 jeweils gleich groß, insbesondere so groß wie die Brennweite des Linsenmittels 2 ist. In diesem Fall ergibt sich eine Fouriertransformation der Intensitätsverteilung des Laserlichtes in derIt can be provided in particular that the distance between the lens means 2 to the semiconductor laser 1 and to the lens array 3 is in each case the same size, in particular as large as the focal length of the lens means 2. In this case, a Fourier transformation results in the intensity distribution of the laser light in the
Austrittsebene 4 des Halbleiterlasers in die Eintrittsebene 5 des Linsenarrays 3.Exit plane 4 of the semiconductor laser in the entrance plane 5 of the lens array. 3
In Fig. 1 sind durch Punkte die einzelnen Emitter 6 des Halbleiterlasers 1 verdeutlicht. Das von ihnen ausgehende Laserlicht wird von dem Linsenmittel 2 in der Eintrittsebene 5 derart überlagert, dass dort eine Fouriertransformation der Intensitätsverteilung in der Austrittsebene 4 entsteht. In Fig. 2 ist eine beispielhafte Ausgestaltung des Linsenarrays 3 angedeutet. Das Linsenarray 3 umfasst auf seiner Eintrittsseite eine Mehrzahl von parallel zueinander ausgerichteten Zylinderlinsen 7, auf deren Wellenbergen erste Abschnitte 8 angeordnet sind , die teilverspiegelt sind. Beispielsweise können die ersten Abschnitte 8 eine Reflektivität zwischen 10 % und 20 % aufweisen. Die zwischen diesen ersten Abschnitten 8 angeordneten zweiten Abschnitte 9 bestehen teilweise aus den Flanken der Zylinderlinsen 7 und teilweise aus den Wellentälern 10 der Zylinderlinsen 7. Diese Wellentäler 10 können insbesondere gezielt aufgeraut oder beschichtet sein , so dass aus diesen Bereichen keine Rückreflektion erfolgen kann. Von den Flanken der Zylinderlinsen 7 kann keine direkte oder nur eine sehr geringe Zurückreflektion des Laserlichtes erfolgen. Lediglich die ersten Abschnitte 8 sind mit einer teilweise reflektierenden Beschichtung versehen, so dass das auf diese ersten Abschnitte 8 auftretende Laserlicht 1 1 als reflektierendes Laserlicht 12 zurückgeworfen wird . Die nicht zurückreflektierten Anteile des Laserlichtes 1 1 treten durch das Linsenarray 3 hindurch und können von diesem beispielsweise in an sich aus dem Stand der Technik bekannter Weise kollimiert werden .In Fig. 1, the individual emitter 6 of the semiconductor laser 1 are illustrated by dots. The laser light emanating from them is superimposed by the lens means 2 in the entry plane 5 in such a way that there arises a Fourier transformation of the intensity distribution in the exit plane 4. 2, an exemplary embodiment of the lens array 3 is indicated. The lens array 3 comprises on its entrance side a plurality of parallel aligned cylindrical lenses 7, on whose crests first sections 8 are arranged, which are partially mirrored. For example, the first portions 8 may have a reflectivity between 10% and 20%. The second sections 9 arranged between these first sections 8 consist in part of the flanks of the cylindrical lenses 7 and partly of the wave troughs 10 of the cylindrical lenses 7. These wave troughs 10 can in particular be roughened or coated in a targeted manner, so that no reverse reflection can take place from these areas. From the flanks of the cylindrical lenses 7, no direct or only a very small back reflection of the laser light can take place. Only the first sections 8 are provided with a partially reflective coating, so that the laser light 1 1 occurring on these first sections 8 is reflected back as a reflecting laser light 12. The non-reflected portions of the laser light 1 1 pass through the lens array 3 and can be collimated by this, for example, in a manner known per se from the prior art.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Anordnung der ersten Abschnitte 8 in der Eintrittsebene 5 beziehungsweise in der Fourierebene des Linsenmittels 2 einer Fouriertransformation einer Intensitätsverteilung des Laserlichts entspricht, d ie sich ergeben würde, wenn sämtliche Emitter 6 phasengekoppelt wären. Mit anderenIn particular, it can be provided that the arrangement of the first sections 8 in the entrance plane 5 or in the Fourier plane of the lens means 2 corresponds to a Fourier transformation of an intensity distribution of the laser light, which would result if all emitters 6 were phase-locked. With others
Worten kann durch die in Fig . 2 beziehungsweise in Fig . 3 beispielhaft angedeutete Anordnung der ersten Abschnitte 8 erreicht werden, dass lediglich Laserlicht 12 zurückreflektiert wird , das einem phasengekoppelten Betrieb sämtlicher Emitter 6 des Halbleiterlasers 1 entspricht. Die Breite der ersten Abschnitte 8 in der Richtung , in der die ersten und die zweiten Abschnitte 8, 9 nebeneinander angeordnet sind , ist klein verglichen mit dem Mittenabstand (Pitch) P2 der ersten Abschnitte 8. Beispielsweise bei einer Anzahl von 50 Emittern 6, die phasengekoppelt betrieben werden , ist der Mittenabstand P2 etwa 50 mal so groß wie die Breite jedes der erste Abschnitte 8. Beispielsweise kann der Mittenabstand P2 etwa 0, 5 mm betragen und die Breite des ersten Abschnitts etwa 10 μm sein. Dies entspricht einer Fouriertransformation der phasengekoppelten I ntensitätsverteilung der Emitter 6. Bei dieser Fou riertransformation sind schmale Maxima durch große Bereiche getrennt, in denen die Intensität null oder etwa null ist.Words can by the in Fig. 2 or in Fig. 3 example indicated arrangement of the first sections 8 can be achieved that only laser light 12 is reflected back, which corresponds to a phase-locked operation of all the emitter 6 of the semiconductor laser 1. The width of the first portions 8 in the direction in which the first and the second portions 8, 9 arranged side by side are, is small compared to the center distance (pitch) P 2 of the first portions 8. For example, in a number of 50 emitters 6, which are operated out of phase coupled, the pitch P 2 is about 50 times as large as the width of each of the first portions 8 For example, the pitch P 2 may be about 0.5 mm and the width of the first portion may be about 10 μm. This corresponds to a Fourier transformation of the phase-coupled intensity distribution of the emitters 6. In this Fourier transformation, narrow maxima are separated by large regions in which the intensity is zero or approximately zero.
In Fig . 4 ist ein phasengekoppelter Zustand des zurückreflektierten Laserlichts 12 angedeutet. Hierbei sind Ebenen 13 gleicher Phase des Laserlichtes 12 angedeutet. Das Laserlicht 12 wird von den ersten Abschnitten 8 durch das Linsenmittel 2 in die Emitter 6 zurückreflektiert und beeinflusst nach Eintritt in die Emitter 6 dieIn Fig. 4, a phase-coupled state of the back-reflected laser light 12 is indicated. In this case, levels 13 of the same phase of the laser light 12 are indicated. The laser light 12 is reflected back from the first portions 8 by the lens means 2 in the emitter 6 and affects after entering the emitter 6 the
Phase und möglicherweise auch die Wellenlänge des von diesen Emittern 6 ausgesandten Laserlichts. Durch die erfindungsgemäße Rückkopplung des Laserlichtes 12 könnte im Idealfall erreicht werden , dass sämtliche Emitter phasengekoppelt sind und somit der gesamte Halbleiterlaser lediglich auf einer longitudinalen und/oder transversalen Mode lasert. Ein in Fig. 4 angedeuteter phasengekoppelter Zustand kann sowohl bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 3 als auch bei den im nachfolgenden noch detailliert beschriebenen Ausführungsformen gemäß Fig. 5 und 6, Fig. 7, Fig . 8 und Fig. 1 0 vorliegen.Phase and possibly also the wavelength of the emitted from these emitters 6 laser light. Due to the feedback of the laser light 12 according to the invention, it would be possible, in the ideal case, to achieve that all the emitters are phase-coupled, and thus the entire semiconductor laser only lasers in a longitudinal and / or transversal mode. A phase-coupled state indicated in FIG. 4 can be found both in the embodiments according to FIGS. 1 to 3 and in the embodiments of FIGS. 5 and 6, FIG. 7, described in detail below. 8 and Fig. 10 are present.
Fig. 3 zeigt ein Fig. 2 entsprechendes Ausführungsbeispiel, bei dem die ersten Abschnitte 14 in den Wellentälern der Zylinderlinsen 7 ausgebildet sind . Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Wellenberge 15 beschichtet oder aufgeraut, so dass von diesen keine gezielte Rückreflektion erfolgen kann. Zwischen den einzelnen ersten Abschnitten 14 in Fig. 3 erstrecken sich zweite Abschnitte 16, die neben den Flanken der Zylinderlinsen 7 auch die entsprechend behandelten Wellenberge 15 umfassen.Fig. 3 shows a Fig. 2 corresponding embodiment in which the first portions 14 are formed in the troughs of the cylindrical lenses 7. In this embodiment, the wave crests 15 are coated or roughened, so that they can not be targeted back reflection. Between the first one Sections 14 in FIG. 3, second sections 16 extend, which in addition to the flanks of the cylindrical lenses 7 also include the correspondingly treated wave crests 15.
Insbesondere kann der Abstand der einzelnen Abschnitte 8, 14 zueinander in der Richtung, in der die Abschnitte 8, 14 nebeneinander angeordnet sind, deutlich größer sein als der Abstand der einzelnen Emitter 6 zueinander. Insbesondere verhält sich der Mittenabstand (Pitch) P2 der ersten Abschnitte 8, 14 (siehe dazu Fig. 2) zu dem Mittenabstand Pi der Emitter 6 (siehe dazu Fig. 4) wieIn particular, the spacing between the individual sections 8, 14 relative to one another in the direction in which the sections 8, 14 are arranged next to one another can be significantly greater than the spacing of the individual emitters 6 relative to one another. In particular, the pitch P 2 of the first sections 8, 14 (see FIG. 2) relates to the center distance Pi of the emitter 6 (see FIG. 4) as well
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mit λ gleich der Wellenlänge des Laserlichtes. Mit F ist die Brennweite des Linsenmittels 2 bezeichnet. Somit kann bei gegebener Wellenlänge des Laserlichtes durch geeignete Wahl der Brennweite des Linsenmittels 2 der Mittenabstand P2 der ersten Abschnitte zueinander gewählt werden. Insbesondere kann der Mittenabstand deutlich größer gewählt werden als der Mittenabstand Pi der Emitter zueinander. Damit kann aber auch gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen mit wesentlich geringerem Aufwand ein Linsenarray 3 hergestellt werden, dass das Laserlicht kollimieren kann. Andererseits kann auch bei technisch möglichen Single-Mode-with λ equal to the wavelength of the laser light. F denotes the focal length of the lens means 2. Thus, for a given wavelength of the laser light by suitable choice of the focal length of the lens means 2, the center distance P 2 of the first sections are selected to each other. In particular, the center distance can be chosen to be significantly larger than the center distance Pi of the emitter to each other. In this way, however, a lens array 3 can also be manufactured with respect to devices known from the prior art with considerably less effort, so that the laser light can collimate. On the other hand, even with technically possible single-mode
Laserdiodenbarren mit wesentlich kleinerem Mittenabstand Pi , als dies heutzutage üblich ist, durch geeignete Wahl der Brennweite des Linsenmittels 2 ein Linsenarray 3 zur Kollimation des Laserlichtes verwendet werden. Insbesondere muss nicht mehr wie aus dem Stand der Technik bekannt, direkt vor jedem Emitter 6 eine Linse positioniert werden.Laser diode bar with significantly smaller center distance Pi, as is common nowadays, by a suitable choice of the focal length of the lens means 2, a lens array 3 are used for collimating the laser light. In particular, it is no longer necessary, as known from the prior art, to position a lens directly in front of each emitter 6.
Durch die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielte Phasenkopplung kann eine Stabilisierung der Wellenlänge des Laserlichtes erreicht werden. Weiterhin kann das von dem Halbleiterlaser 1 ausgesandte Laserlicht eine geringere spektrale Breite als die aus dem Stand der Technik bekannten Laservorrichtungen aufweisen. Weiterhin wird durch die Phasenkopplung die Laservorrichtung stabiler, insbesondere unabhängiger gegenüber äußeren Einflüssen wie Temperaturänderungen, Erschütterungen und dergleichen.Due to the phase coupling achieved with the device according to the invention can stabilize the wavelength of the Laser light can be achieved. Furthermore, the laser light emitted by the semiconductor laser 1 can have a smaller spectral width than the laser devices known from the prior art. Furthermore, the phase coupling makes the laser device more stable, in particular more independent of external influences such as temperature changes, vibrations and the like.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 und Fig. 6 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1 . Anstelle eines teilweise verspiegelten Linsenarrays wird ein räumliches Filter 17 verwendet, das in einer Fourierebene 18 angeordnet ist. Weiterhin ist ein teildurchlässiger Spiegel 51 vorgesehen.In the embodiment according to FIG. 5 and FIG. 6, the same parts are provided with the same reference numerals as in FIG. 1. Instead of a partially mirrored lens array, a spatial filter 17 is used which is arranged in a Fourier plane 18. Furthermore, a partially transmissive mirror 51 is provided.
Das von dem Halbleiterlaser 1 ausgehende Laserlicht 52 wird von hinter dem Halbleiterlaser 1 angeordneten Kollimations-Linsenmitteln kollimiert. Hierbei kann es sich um eine Fast-Axis-KollimationslinseThe laser light 52 emanating from the semiconductor laser 1 is collimated by collimating lens means disposed behind the semiconductor laser 1. This can be a fast-axis collimation lens
53 und um ein Slow-Axis-Kollimations-Linsen-Array 54 handeln. In Ausbreitungsrichtung der Laserstrahlung hinter diesen Kollimations- Linsenmitteln sind Linsenmittel 55 vorgesehen, die im abgebildeten Ausführungsbeispiel aus drei separaten Linsen 56, 57, 58 bestehen. Dabei sind die Linsen 56, 58 Zylinderlinsen, deren Zylinderachsen sich in Y-Richtung erstrecken, so dass sie nur auf die Slow-Axis des Laserlichts 52 Einfluss nehmen. Dagegen ist die mittlere Linse 57 eine Zylinderlinse, deren Zylinderachse sich in X-Richtung erstreckt, so dass sie nur auf die Fast-Axis des Laserlichts 52 Einfluss nimmt.53 and a slow axis collimating lens array 54. In the propagation direction of the laser radiation behind these collimating lens means, lens means 55 are provided, which in the illustrated embodiment consist of three separate lenses 56, 57, 58. The lenses 56, 58 are cylindrical lenses whose cylinder axes extend in the Y direction, so that they only influence the slow axis of the laser light 52. In contrast, the middle lens 57 is a cylindrical lens whose cylinder axis extends in the X direction so as to influence only the fast axis of the laser light 52.
Die Brennweiten der Linsenmittel 55 sind so gewählt, dass eineThe focal lengths of the lens means 55 are chosen so that a
Fouriertransformation aus einer Ebene 59 in die die Fourierebene 18 stattfindet. Die Ebene 59 kann dabei einen Abstand von der Austrittsebene 4 aufweisen, der der zweifachen Brennweite f der Fast-Axis-Kollimationslinse 53 entspricht. Insbesondere kann der Abstand der mittleren Linse 57 sowohl von der Ebene 59 als auch von der Fourierebene 18 dem zweifachen ihrer Brennweite F entsprechen .Fourier transformation from a plane 59 into which the Fourier plane 18 takes place. The plane 59 may have a distance from the exit plane 4, which corresponds to twice the focal length f of the fast-axis collimating lens 53. In particular, the Distance of the central lens 57 from both the plane 59 and the Fourier 18 correspond to twice their focal length F.
Das in der Fourierebene 18 angeordnete räumliche Filter 17 kann im einfachsten Fall aus einer Scheibe mit einem Loch oder einem Spalt bestehen . Es besteht aber auch die Möglichkeit, ein Loch- oderIn the simplest case, the spatial filter 17 arranged in the Fourier plane 18 may consist of a disk with a hole or a gap. But there is also the possibility of a hole or
Spaltmuster vorzusehen , das einer Fouriertransformation einer Intensitätsverteilung des Laserlichts entspricht, die sich ergeben würde, wenn sämtliche Emitter 6 phasengekoppelt wären.Provide gap pattern that corresponds to a Fourier transform an intensity distribution of the laser light, which would result if all emitters 6 were phase-coupled.
Zwischen dem räumlichen Filter 17 und dem teildurchlässigen Spiegel 51 ist ein Linsenmittel 60 vorgesehen, das in dem abgebildetenBetween the spatial filter 17 and the partially transmitting mirror 51, there is provided a lens means 60 which is shown in FIG
Ausführungsbeispiel als Bikonvexlinse ausgebildet ist. Die Abstände zwischen dem räumlichen Filter 17 und 51 dem Linsenmittel 60 sowie zwischen dem Linsenmittel 60 und dem teildurchlässigen Spiegel 51 entsprechen jeweils der Brennweite F des Linsenmittels 60. Die Intensitätsverteilung in der Fourierebene 18 wird somit in die Ebene des teildurchlässigen Spiegels 51 fouriertransformiert, so dass eine Rücktransformation stattfindet.Embodiment is designed as a biconvex lens. The distances between the spatial filter 17 and 51 the lens means 60 and between the lens means 60 and the partially transmissive mirror 51 respectively correspond to the focal length F of the lens means 60. The intensity distribution in the Fourier plane 18 is thus Fourier-transformed into the plane of the partially transmissive mirror 51, so that an inverse transformation takes place.
Hinter dem teildurchlässigen Spiegel 51 sind Linsenmittel 61 vorgesehen , die das durch den Spiegel 51 hindurch tretende Laserlicht in eine Lichtleitfaser 62 einkoppeln können . Das von dem teildurchlässigen Spiegel zurückreflektierte Laserlicht wird in die einzelnen Emitter 6 eingekoppelt und beeinflusst nach Eintritt in die Emitter 6 die Phase und möglicherweise auch die Wellenlänge des von diesen Emittern 6 ausgesandten Laserlichts. Damit kann im Idealfall ein phasengekoppelter Betrieb realisiert werden , wie er inBehind the partially transmissive mirror 51, lens means 61 are provided which can couple the laser light passing through the mirror 51 into an optical fiber 62. The laser light reflected back from the partially reflecting mirror is coupled into the individual emitters 6 and, after entering the emitters 6, influences the phase and possibly also the wavelength of the laser light emitted by these emitters 6. Thus, in the ideal case, a phase-locked operation can be realized, as in
Fig. 4 abgebildet ist.Fig. 4 is shown.
Es besteht die Möglichkeit, ein oder mehrere Korrekturelemente zur optischen Wegverlängerung und damit zur Phasenanpassung in der Vorrichtung anzuordnen. Dies können beispielsweise Glasblöcke oder Glaskeile sein. Derartige Korrekturelemente zur optischen Wegverlängerung von Teilstrahlen des Laserlichts 52 können erforderlich sein, wenn die einzelnen Emitter 6 gegeneinander versetzt sind, beispielsweise aufgrund einer so genannten „Smile-It is possible, one or more correction elements for optical path extension and thus for phase matching in the To arrange device. These may be, for example, glass blocks or glass wedges. Such correction elements for the optical extension of partial beams of the laser light 52 may be required if the individual emitters 6 are offset from one another, for example due to a so-called "smiley face".
Verzerrung". Glaskeile bieten dabei den Vorteil, dass sie verschoben werden können, wodurch sich die durch sie hervorgerufene Wegdifferenz verändert. Bevorzugte Orte für die Anordnung der Korrekturelemente zur optischen Wegverlängerung sind die Ebene 59 und die Fourierebene 18.Glass wedges have the advantage that they can be displaced, thereby changing the path difference caused by them. "Preferred locations for the arrangement of the optical extension elements are the plane 59 and the Fourier plane 18.
Die in Fig. 7, Fig. 8 und Fig. 10 abgebildeten Ausführungsformen erfindungsgemäßer Laservorrichtungen umfassen jeweils einen Seed- Laser 19, bei diesem Seed-Laser 19 kann es sich insbesondere um eine Single-Mode-Laserdiode handeln. Auch durch die Verwendung eines derartigen Seed-Lasers 19 kann ein phasengekoppelter Betrieb realisiert werden, wie er in Fig. 4 abgebildet ist.The embodiments of laser devices according to the invention depicted in FIGS. 7, 8 and 10 each include a seed laser 19; this seed laser 19 may in particular be a single-mode laser diode. Also by the use of such a seed laser 19, a phase-locked operation can be realized, as shown in Fig. 4.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 wird das Laserlicht 20 des Seed-Lasers 19 über eine Kollimierlinse 21 und ein Linsenarray 22 in die der Austrittsseite der Emitter 6 des Halbleiterlasers 1 gegenüberliegende Seite eingekoppelt (von links in Fig. 7). Das aus diesem nach rechts in Fig. 7 austretende Licht kann phasengekoppelt sein und wird beispielsweise durch ein Linsenarray 23 kollimiert.In the embodiment according to FIG. 7, the laser light 20 of the seed laser 19 is coupled via a collimating lens 21 and a lens array 22 into the side opposite the exit side of the emitter 6 of the semiconductor laser 1 (from the left in FIG. 7). The light emerging from this to the right in FIG. 7 may be phase-locked and is collimated, for example, by a lens array 23.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 erfolgt die Einkopplung des Laserlichts 20 des Seed-Lasers 19 über die Austrittsebene 4 der Emitter 6 und somit von rechts in Fig. 8. Hierbei dient das vor denIn the embodiment of FIG. 8, the coupling of the laser light 20 of the seed laser 19 via the exit plane 4 of the emitter 6 and thus from the right in Fig. 8. This is done before the
Emittern angeordnete Linsenarray 23 gleichzeitig zur Einkopplung des Laserlichts des Seed-Lasers 19. Das in der Regel linear polarisierte Laserlicht 20 wird über einen Polarisationswürfel 24 auf einen Faraday-Rotator 25 umgelenkt, der insbesondere die Polarisationsrichtung des Laserlichtes um 45° drehen kann. Da der Faraday-Rotator 25 unabhängig von der Ausbreitungsrichtung des durch ihn hindurch tretenden Lichtes die Polarisationsrichtung jedes mal in die gleiche Richtung d reht, wird durch den nochmaligen Hindurchtritt die Polarisationsrichtung um weitere 45° ged reht, so dass das aus den Emittern austretende Laserlicht 26 nach rechts in Fig . 8 durch den Polarisationswürfel 24 hind urch tritt. Anstelle des Faraday-Rotators 25 kann auch ein anderes nicht reziprokes optisches Element verwendet werden.Lens array 23 arranged at the same time for coupling in the laser light of the seed laser 19. The generally linearly polarized laser light 20 is deflected via a polarization cube 24 to a Faraday rotator 25, which in particular the Polarization direction of the laser light can rotate by 45 °. Since the Faraday rotator 25 irrespective of the direction of propagation of the light passing through it, the polarization direction each time in the same direction d re, the polarization direction by another 45 ° gedet by the repeated passage, so that the exiting from the emitters laser light 26th to the right in Fig. 8 passes through the polarizing cube 24 hind. Instead of the Faraday rotator 25, another non-reciprocal optical element may be used.
In Fig . 9 soll die Drehung der linearen Polarisationsrichtung von LichtIn Fig. 9, the rotation of the linear polarization direction of light
27 verdeutlicht werden . Dazu sind in Fig. 9 neben dem Polarisationswürfel 24 ein Viertelwellenlängen-Plättchen 28 und ein Spiegel 29 eingezeichnet. Das in Fig. 9 von oben in den Polarisationswürfel 24 eintretende Licht 27 wird aufgrund seiner linearen Polarisationsrichtung nach links in Fig. 9 abgelenkt. Dort tritt es durch das Viertelwellenlängen-Plättchen 28 hindurch und wird in zirkulär polarisiertes Licht 30 umgewandelt. Dieses Licht 30 wird an dem Spiegel 29 reflektiert und erfährt dabei einen Phasensprung . Aufgrund des Phasensprungs wird das zurückreflektierte Licht 31 durch das Viertelwellenlängen-Plättchen 28 in linear polarisiertes27 be clarified. For this purpose, a quarter wavelength plate 28 and a mirror 29 are shown in FIG. 9 next to the polarization cube 24. The light 27 entering the polarizing cube 24 from above in FIG. 9 is deflected to the left in FIG. 9 because of its linear polarization direction. There it passes through the quarter wavelength plate 28 and is converted to circularly polarized light 30. This light 30 is reflected on the mirror 29 and undergoes a phase jump. Due to the phase jump, the back-reflected light 31 is linearly polarized by the quarter wavelength plate 28
Licht 32 mit einer Polarisationsrichtung umgewandelt, die senkrecht zu der des ursprünglichen Lichts 27 ist. Damit wird d ieses Licht 32 aber von links nach rechts durch den Polarisationswürfel 24 hindurch treten. Diesen Effekt macht sich die in Fig . 10 abgebildete Ausführungsform zu Nutze, d ie im folgenden näher beschrieben werden soll.Converted light 32 with a polarization direction which is perpendicular to that of the original light 27. Thus, however, this light 32 will pass through the polarization cube 24 from left to right. This effect is the effect in Fig. 10 illustrated embodiment to use, ie he will be described in more detail below.
Das von dem Seed-Laser 19 ausgehende Laserlicht 20 wird über eine Strahlteileroptik 33 auf ein Linsenarray 34 abgelenkt. Nach Hindurchtritt durch das Linsenarray 34 tritt das Laserlicht 20 durch eine zusätzliche Kollimationslinse 35 hindurch und wird dann von einem Polarisationswürfel 36 nach links in Fig. 10 abgelenkt. Ein sich links daran anschließendes Viertelwellenlängen-Plättchen 37 wandelt das Laserlicht 20 in zirkulär polarisiertes Laserlicht 38 um . Dieses Laserlicht 38 wird in einem weiteren Polarisationswürfel 39 in zwei linear polarisierte Laserlicht-Komponenten 40, 41 mit zueinander senkrechter Polarisationsrichtung aufgespalten. Diese Laserlicht- Komponenten 40, 41 werden über Linsen 42, 43 und Linsenarrays 44, 45 in zwei Halbleiterlaser 1 , 1 ' eingekoppelt und beeinflussen deren Modenspektren. Vor dem in Fig. 10 unteren Halbleiterlaser 1 ist noch ein Halbwellenlängen-Plättchen 46 angeordnet, um dieThe laser light 20 emanating from the seed laser 19 is deflected onto a lens array 34 via a beam splitter optics 33. After passing through the lens array 34, the laser light 20 passes through an additional collimating lens 35 and is then from a polarization cube 36 to the left in Fig. 10 deflected. A left side adjoining quarter wavelength plate 37 converts the laser light 20 into circularly polarized laser light 38. This laser light 38 is split in a further polarization cube 39 into two linearly polarized laser light components 40, 41 with mutually perpendicular polarization direction. These laser light components 40, 41 are coupled via lenses 42, 43 and lens arrays 44, 45 into two semiconductor lasers 1, 1 'and influence their mode spectra. Before the lower semiconductor laser 1 in Fig. 10, a half-wavelength plate 46 is still arranged to the
Polarisationsrichtung um 90° zu drehen (siehe die die Polarisationsrichtungen verdeutlichenden Pfeile 47, 48 in Fig. 10). Diese um 90° gedrehte Polarisationsrichtung korrespondiert zu der des Halbleiterlasers 1 , so dass eine wirksamere Einkopplung beziehungsweise Phasenkopplung ermöglicht wird .Polarization direction to rotate by 90 ° (see the polarization directions clarifying arrows 47, 48 in Fig. 10). This polarization direction rotated by 90 ° corresponds to that of the semiconductor laser 1, so that a more efficient coupling or phase coupling is made possible.
Die in die Halbleiterlaser 1 , 1 ' eingekoppelten Laserlicht- Komponenten 40, 41 erfahren an den Rückseiten der Halbleiterlaser 1 , 1 ' eine Reflektion und damit einen Phasensprung . Dadurch hat nach Zusammenführung der Laserlicht-Komponenten 40, 41 in dem Polarisationswürfel 39 das sich nach rechts in Fig. 10 ausbreitendeThe laser light components 40, 41 coupled into the semiconductor lasers 1, 1 'undergo reflection on the rear sides of the semiconductor lasers 1, 1' and thus a phase jump. As a result, after merging the laser light components 40, 41 in the polarization cube 39, that propagates to the right in FIG
Laserlicht 49 eine zirkuläre Polarisation, die sich anders herum dreht als die des sich entgegengesetzt bewegenden Laserlichts 38. Damit wird aber nach Hindurchtritt durch das Viertelwellenlängen-Plättchen 37 Laserlicht 50 mit einer linearen Polarisation entstehen , die senkrecht zu der des ursprünglich eingekoppelten Laserlichts 20 desLaser light 49 has a circular polarization which rotates the other way round than that of the oppositely moving laser light 38. However, after passing through the quarter wavelength plate 37, laser light 50 with a linear polarization perpendicular to that of the originally coupled laser light 20 of the
Seed-Lasers 19 ausgerichtet ist. Damit tritt aber das von den Halbleiterlasern 1 , 1 ' ausgehende phasengekoppelte Laserlicht 50 nach rechts in Fig . 10 durch den Polarisationswürfel 36 hindurch.Seed laser 19 is aligned. Thus, however, the phase-coupled laser light 50 emanating from the semiconductor lasers 1, 1 'occurs to the right in FIG. 10 through the polarizing cube 36 therethrough.
Auf diese Weise wird eine elegante Einkopplung des Laserlichts 20 des Seed-Lasers 19 in die Halbleiterlaser 1 , 1 ' erreicht. Es besteht durchaus die Möglichkeit, auf diese Weise das Laserlicht 20 in nur einen oder mehr als zwei Halbleiterlaser 1 , 1 ' einzukoppeln.In this way, an elegant coupling of the laser light 20 of the seed laser 19 into the semiconductor laser 1, 1 'is achieved. It exists definitely the possibility to couple in this way, the laser light 20 in only one or more than two semiconductor lasers 1, 1 '.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, das Laserlicht 20 des Seed-Lasers 19 auf verschiedene Weisen in den mindestens einen Halbleiterlaser 1 einzukoppeln. Es kann einerseits eine Fouriertransformation desFurthermore, it is possible to couple the laser light 20 of the seed laser 19 into the at least one semiconductor laser 1 in various ways. On the one hand, a Fourier transformation of the
Laserlichts 20 auf die Austrittsebene 4 des Halbleiterlasers 1 durchgeführt werden. Andererseits kann eine Abbildung des Laserlichts auf die Austrittsebene 4 des Halbleiterlasers 1 durchgeführt werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, das Laserlicht 20 des Seed-Lasers 19 als ebene Welle in den mindestens einen Halbleiterlaser 1 eintreten zu lassen.Laser light 20 are performed on the exit plane 4 of the semiconductor laser 1. On the other hand, an image of the laser light on the exit plane 4 of the semiconductor laser 1 can be performed. Furthermore, it is possible to let the laser light 20 of the seed laser 19 enter the at least one semiconductor laser 1 as a plane wave.
Es besteht weiterhin die Möglichkeit, die aktive Phasenkopplung mittels Seed-Laser 19 mit der passiven Phasenkopplung mittels Fouriertransformation (siehe die Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bis Fig. 6) miteinander zu kombinieren.There is also the possibility of combining the active phase coupling by means of seed laser 19 with the passive phase coupling by Fourier transformation (see the embodiments according to FIGS. 1 to 6).
Es besteht weiterhin die Möglichkeit, die Endflächen des Halbleiterlasers 1 mit einer Antireflexbeschichtung zu versehen, so dass an diesen Endflächen keine nennenswerten Reflektionen auftreten. In diesem Fall funktioniert der Halbleiterlaser 1 nicht als Laser sondern als optischer Verstärker für das von dem Seed-LaserThere is also the possibility of providing the end faces of the semiconductor laser 1 with an antireflection coating so that no appreciable reflections occur at these end faces. In this case, the semiconductor laser 1 does not function as a laser but as an optical amplifier for that of the seed laser
19 ausgehende Laserlicht. Alternativ oder zusätzlich können auch an einer oder beiden Endflächen teilreflektierende Beschichtungen vorgesehen sein. 19 outgoing laser light. Alternatively or additionally, partially reflective coatings may also be provided on one or both end surfaces.

Claims

Patentansprüche: claims:
1 . Laservorrichtung, umfassend mindestens einen Halbleiterlaser (1 , 1 ') und/oder mindestens einen optischen Halbleiterverstärker, der eine Mehrzahl von Emittern (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Laservorrichtung1 . Laser device comprising at least one semiconductor laser (1, 1 ') and / or at least one semiconductor optical amplifier having a plurality of emitters (6), characterized in that the laser device
Mittel zur Phasenkopplung des Laserlichts (1 1 , 26, 50, 52) zumindest einer Mehrzahl der Emitter (6), insbesondere sämtlicher Emitter (6), aufweist, wobei die Mittel zur Phasenkopplung außerhalb des mindestens einen Halbleiterlasers (1 , 1 ') angeordnet sind.Means for phase coupling of the laser light (1 1, 26, 50, 52) at least a plurality of emitters (6), in particular all the emitter (6), wherein the means for phase coupling outside the at least one semiconductor laser (1, 1 ') arranged are.
2. Laservorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Phasenkopplung Linsenmittel (2, 55, 60) zur Fouriertransformation des Laserlichts (1 1 , 52) umfassen.2. Laser device according to claim 1, characterized in that the means for phase coupling lens means (2, 55, 60) for Fourier transformation of the laser light (1 1, 52).
3. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Phasenkopplung3. Laser device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the means for phase coupling
Spiegelmittel umfassen, von denen das Laserlicht (1 1 , 52) teilweise in den mindestens einen Halbleiterlaser (1 , 1 ') zurückreflektiert werden kann.Mirror means comprise, of which the laser light (1 1, 52) partially in the at least one semiconductor laser (1, 1 ') can be reflected back.
4. Laservorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelmittel in der Fourierebene der Linsenmittel (2,4. Laser device according to claim 3, characterized in that the mirror means in the Fourier plane of the lens means (2,
60) angeordnet sind.60) are arranged.
5. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelmittel voneinander beabstandete erste Abschnitte (8, 14) aufweisen, die zumindest teilweise das Laserlicht (1 1 ) reflektieren können, wobei zwischen diesen ersten Abschnitten (8, 14) zweite Abschnitte (9, 16) angeordnet sind, die eine andere Reflektivität für das Laserlicht (1 1 ) aufweisen als die ersten Abschnitte (8, 14). 5. Laser device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the mirror means spaced-apart first portions (8, 14) which at least partially the laser light (1 1) can reflect, wherein between these first portions (8, 14) second portions (9, 16) are arranged, which have a different reflectivity for the laser light (1 1) than the first portions (8, 14).
6. Laservorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Abschnitte (9, 16) eine geringere Reflektivität für das Laserlicht (1 1 ) aufweisen als die ersten Abschnitte (8, 14).6. Laser device according to claim 5, characterized in that the second sections (9, 16) have a lower reflectivity for the laser light (1 1) than the first sections (8, 14).
7. Laservorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Abschnitte (9, 16) das Laserlicht (1 1 ) nicht oder nur in einem geringen Maße oder nur streuend in den mindestens einen Halbleiterlaser (1 , 1 ') zurück reflektieren können.7. Laser device according to claim 6, characterized in that the second portions (9, 16) the laser light (1 1) can not reflect or only in a small extent or only scattering in the at least one semiconductor laser (1, 1 ') back.
8. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass einer der zweiten Abschnitte (9, 16), insbesondere jeder der zweiten Abschnitte (9, 16), in der Richtung, in der die ersten Abschnitte (8, 14) nebeneinander angeordnet sind, breiter ist als einer der ersten Abschnitte (8, 14), insbesondere als jeder der ersten Abschnitte (8, 14) ist.8. Laser device according to one of claims 5 to 7, characterized in that one of the second sections (9, 16), in particular each of the second sections (9, 16), in the direction in which the first sections (8, 14) are juxtaposed, is wider than one of the first portions (8, 14), in particular as each of the first portions (8, 14).
9. Laservorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer der zweiten Abschnitte (9, 16), insbesondere jeder der zweiten Abschnitte (9, 16), in der Richtung, in der die ersten Abschnitte (8, 14) nebeneinander angeordnet sind, mindestens doppelt so breit, vorzugsweise mindestens zehnmal so breit, beispielsweise zwischen 40 und 60 mal so breit wie einer der ersten Abschnitte (8, 14), insbesondere jeder der ersten Abschnitte (8, 14) ist.9. Laser device according to claim 8, characterized in that one of the second sections (9, 16), in particular each of the second sections (9, 16), in the direction in which the first sections (8, 14) are arranged side by side, at least twice as wide, preferably at least ten times as wide, for example between 40 and 60 times as wide as one of the first sections (8, 14), in particular each of the first sections (8, 14).
10. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass einer der zweiten Abschnitte (9, 16), insbesondere jeder der zweiten Abschnitte (9, 16), in der Richtung, in der die ersten Abschnitte (8, 14) nebeneinander angeordnet sind, um einen Faktor breiter als einer der ersten Abschnitte (8, 14), insbesondere jeder der ersten Abschnitte (8, 14) ist, wobei dieser Faktor etwa der Anzahl der Emitter (6) entspricht.10. Laser device according to one of claims 8 or 9, characterized in that one of the second sections (9, 16), in particular each of the second sections (9, 16), in the direction in which the first sections (8, 14) juxtaposed, by a factor wider than one of the first Sections (8, 14), in particular each of the first sections (8, 14), this factor corresponding approximately to the number of emitters (6).
1 1. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Abschnitte1 1. A laser device according to one of claims 5 to 10, characterized in that the first and the second sections
(8, 9, 14, 16) derart angeordnet sind, dass sie einer fouriertransformierten Intensitätsverteilung des phasengekoppelten Laserlichts (1 1 ) einer Mehrzahl, insbesondere sämtlicher Emitter (6) des Halbleiterlasers (1 , 1 ') in der Fourierebene der Linsenmittel (2) entsprechen.(8, 9, 14, 16) are arranged such that they have a Fourier-transformed intensity distribution of the phase-coupled laser light (1 1) of a plurality, in particular of all emitters (6) of the semiconductor laser (1, 1 ') in the Fourier plane of the lens means (2). correspond.
12. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Laservorrichtung ein Linsenarray (3) umfasst, an dem die Spiegelmittel, beispielsweise durch entsprechende Oberflächenbeschichtung, ausgebildet sind.12. Laser device according to one of claims 3 to 1 1, characterized in that the laser device comprises a lens array (3) on which the mirror means, for example by appropriate surface coating, are formed.
13. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Phasenkopplung ein räumliches Filter (17) umfassen.13. Laser device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the means for phase coupling comprise a spatial filter (17).
14. Laservorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das räumliches Filter (17) in der Fourierebene (18) der Linsenmittel (55) angeordnet ist.14. Laser device according to claim 13, characterized in that the spatial filter (17) in the Fourierbene (18) of the lens means (55) is arranged.
15. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Phasenkopplung mindestens einen Seed-Laser (19) umfassen, dessen Laserlicht (20) zumindest teilweise in den mindestens einen Halbleiterlaser (1 , 1 ') eingekoppelt werden kann.15. Laser device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the means for phase coupling comprise at least one seed laser (19) whose laser light (20) at least partially in the at least one semiconductor laser (1, 1 ') can be coupled ,
16. Laservorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Seed-Laser (19) als Single-Mode- Laserdiode oder als Laserdiodenbarren mit Single-Mode- Einzelemittern oder als Array von Single-Mode-Laserdioden ausgebildet ist.16. Laser device according to claim 15, characterized in that the at least one seed laser (19) as a single-mode Laser diode or as a laser diode bar with single-mode single emitters or as an array of single-mode laser diodes is formed.
17. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserlicht (20) des mindestens einen Seed-Lasers (19) durch die Austrittsebene (4) oder durch eine dieser gegenüberliegende Fläche in den mindestens einen Halbleiterlaser (1 , 1 ') eintreten kann.17. Laser device according to one of claims 15 or 16, characterized in that the laser light (20) of the at least one seed laser (19) through the exit plane (4) or through an opposite surface in the at least one semiconductor laser (1, 1 ') can occur.
18. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Emitter (6) des mindestens einen18. Laser device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the emitter (6) of the at least one
Halbleiterlasers (1 , 1 ') derart gestaltet sind, dass sie jeweils Single-Mode-Laserlicht (1 1 , 26, 50) erzeugen können.Semiconductor laser (1, 1 ') are designed such that they each can generate single-mode laser light (1 1, 26, 50).
19. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine als Laserdiodenbarren mit Single-Mode-Einzelemittern oder als19. Laser device according to one of claims 1 to 18, characterized in that the at least one as a laser diode bar with single-mode single emitters or as
Stack von Laserdiodenbarren mit Single-Mode-Einzelemittern ausgebildet ist.Stack of laser diode bars with single-mode single emitters is formed.
20. Laservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Laservorrichtung mindestens ein Korrekturelement zur optischen Wegverlängerung umfasst, das die Phasen des von unterschiedlichen Emittern (6) ausgehenden Laserlichts aneinander anpassen kann. 20. Laser device according to one of claims 1 to 19, characterized in that the laser device comprises at least one correction element for optical path extension, which can adapt the phases of the different emitters (6) emanating laser light to each other.
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