WO2008119423A1 - Lasermodul für projektoren - Google Patents

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WO2008119423A1
WO2008119423A1 PCT/EP2008/001636 EP2008001636W WO2008119423A1 WO 2008119423 A1 WO2008119423 A1 WO 2008119423A1 EP 2008001636 W EP2008001636 W EP 2008001636W WO 2008119423 A1 WO2008119423 A1 WO 2008119423A1
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light
doubled
optical material
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PCT/EP2008/001636
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Nathan Andrew Brilliant
Dave Fish
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Oerlikon Trading Ag, Trübbach
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    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar

Definitions

  • the present invention relates to a laser module having a diode laser line and a non-linear optical material for frequency doubling arranged thereon.
  • the present invention also relates to a method of generating frequency doubled light by means of a laser module.
  • Semiconductor lasers are widely used today. Very advanced is the production of infrared lasers. Here, laser diodes with a few watts of power are already commercially available. Meanwhile, there are also semiconductor lasers for wavelengths of the visible spectrum. In particular, red and blue semiconductor lasers are quite available. However, the services corresponding to the infrared have not yet been reached. In particular, the green wavelengths continue to cause difficulties. However, if the light sources are used in projectors, for example, the highest possible intensity in the entire visible spectrum is required.
  • infrared lasers For those applications where a high intensity of visible laser radiation is needed, therefore, it is becoming more and more the case to use infrared lasers and to double the frequency of the emitted infrared radiation by means of non-linear optical materials (frequency doubling). Typically, this results within the optically non-linear material frequency doubled light, which propagates both in the direction of infrared radiation and in the opposite direction.
  • the infrared radiation of a laser diode is coupled into the optically non-linear material.
  • that portion of the infrared radiation which is not used for frequency doubling at the first pass through the optically non-linear material e.g.
  • the mirror forms part of the resonator of the laser diode and the optically non-linear material is arranged inside this resonator.
  • the frequency-doubled light finally emerges from the optically non-linear material in two opposite directions.
  • it For use in a laser projector, it must then be combined by means of optical elements into a light beam. be led.
  • One of the critical factors in projectors is the extent of the light field emitted by the light source. If two frequency-doubled light beams propagating in the opposite direction must be brought together, the extent of the light field emitted by the light source doubles during the merging. This represents a significant disadvantage.
  • a single infrared laser diode does not provide sufficient intensity. Therefore, a plurality of laser diodes are often combined in a row to a laser diode array.
  • a laser diode of a laser diode array is referred to as a laser cell.
  • the laser cells of a laser diode array are realized in practice with a certain distance from each other so that they do not interfere with each other in operation. If the light of such a laser diode array is coupled into a non-linear optical material, then again frequency-doubled light arises, which propagates in both directions and exits to two sides from the optically non-linear material.
  • the object is achieved by a laser module according to claim 1.
  • the frequency-doubled light emerging in one of the two directions from the optically non-linear material is redirected and thrown back into the optically non-linear material in such a way that it propagates through the optically non-linear material between the beams emitted by the individual laser cells.
  • the frequency-doubled light thereby leaves the optically non-linear material only in the other of the two directions.
  • each laser cell comprises an associated resonator which is at a distance from the resonator of the adjacent laser cell and substantially no infrared radiation is present in the spaces between the resonators.
  • substantially no infrared radiation is meant an intensity which, if present at all, is then only very slight and largely negligible, so that between these columns is, if at all, only a very small and largely negligible infrared radiation.
  • the frequency-doubled light can therefore propagate back between the columns without any loss of efficiency, and frequency-doubled light emerging in the other of the two directions from the optically non-linear material appears both in the areas of the columns and in the areas between the columns.
  • the extent of the light field is not doubled, and the light field is merely enlarged by one light spot of a laser cell.
  • a laser module 1 shows a section of a laser module 1 of the known type.
  • This comprises a laser diode array 3 with laser cells 5, 5 ', 5 ", 5'".
  • the emitting centers of the laser cells are arranged on a length of 0.9 mm at a distance of 320 microns.
  • the laser cells emit infrared radiation of wavelength 1120nm. This is shown schematically in the figure 1 with dashed arrows. Since this is laser light, for the purposes of this description of Gauss beams are assumed.
  • the laser module 1 also comprises a mirror 7, which substantially completely reflects back light of the wavelength 1120 nm and substantially completely transmits light of the wavelength 560 nm.
  • the laser diode array 3 and the mirror 7 form a plurality of VECSELs corresponding to the number of laser cells, the infrared light fields of the individual VEC-SELs being clearly separated from one another.
  • the laser module 1 also comprises a PPLN cuboid 9 of periodically poled lithium niobate (PPLN).
  • PPLN periodically poled lithium niobate
  • the cuboid is arranged between the laser diode array 3 and the mirror 7 and thus in the resonators of the VECSEL. Due to the clear separation of the infrared radiation of the individual VECSEL there are within the PPLN cuboid both columns, in which infrared radiation is present in high intensity as well as column interstices in which no substantial intensity is present.
  • the PPLN cuboid 9 is the optically non-linear material needed for frequency doubling.
  • the PPLN square 9 is 1.5mm wide and 5mm long. Along this length of 5mm propagating infrared high intensity radiation interacts with the PPLN such that frequency doubled light of wavelength 560nm, ie, green light is generated. This, in and opposite to the direction of the infrared radiation propagating green light is indicated in the figure 1 with the solid arrows. It emerges from the PPLN cuboid in the direction of the mirror 7 and in the direction of the laser diode array 3. Due to the described spectral property of the mirror 7, the green light is transmitted through this and finally leaves the laser module 1.
  • another wavelength-selective dielectric mirror 11 is arranged obliquely.
  • the mirror 11 is rotated by 45 ° against the beam direction, wherein the axis of rotation is parallel to the longitudinal axis of the laser diode array.
  • the mirror 11 substantially completely transmits the infrared radiation while substantially completely reflecting the green light generated in the PPLN cuboid. In this way it is prevented that the green light impinges on the laser diode array and is no longer usable.
  • the green light transmitted through the mirror 7 is slightly reflected back into the PPLN cuboid 9 so that it is reflected in the PPLN cuboid 9 in the colonic interspaces in the direction of the mirror 11 propagated.
  • the laser module 201 includes a roof-shaped reflector 203 having two mirrored glass plates arranged at right angles to each other.
  • the reflector is arranged on the laser module, that the mirror between the PPLN cuboid and the reflector 203 and that lies in the plane defined by the reflector 203 right angle.
  • the gable of the "roof", ie the line at which the two glass plates meet, is substantially perpendicular to the length defined by the laser diode array and perpendicular to the propagation direction of the green light transmitted through the mirror 7.
  • the gable of the "roof" is along the length of the laser diode line substantially by ⁇ ⁇ of the distance between two laser cells, ie in the example removed by 80 microns from a centered on a laser cell position.
  • the nearest beam to the gable is displaced by 160 ⁇ m, the next offset by 480 ⁇ m, the other offset by 800 ⁇ m and offset the frequency-doubled beam farthest from the gable by 1120 ⁇ m.
  • All the frequency-doubled beams reflected at the reflector 203 therefore propagate in the interspaces of the resonators of the VECSEL. Since no infrared light field is present in the interstices, there is no interaction with the PPLN cuboid. As shown schematically in FIG. 2, all 8 frequency-doubled light beams leave the PPLN cuboid in the direction of the mirror 11 and are there finally emitted from the laser module.
  • FIG. 3a shows the cross section of the reflector 203 discussed with the aid of FIG.
  • FIG. 3b shows the cross section of a transparent, rectangular glass prism.
  • the advantage here is that if a glass is used, the critical angle for the total reflection is significantly smaller than 45 °, no silvering is needed.
  • FIG. 3c shows a block with a recess which has an opening angle of 90 °, the surfaces of the recess being mirrored.
  • the advantage of this embodiment for the reflector lies in the fact that it is quite easy to provide means for halving at the block. This makes it easy to handle and assemble during assembly of the inventive laser module.
  • FIG. 3d shows an embodiment of the reflector in which the roof-like version with two glass plates already known from FIG. 2 is realized.
  • a separate roof-like reflector is provided here for each fre- quently doubled beam emerging from the PPLN cuboid 9 in the direction of the mirror 7. That the reflectors are much smaller and strung together.
  • the beams are each offset by only half the distance between two laser diode cells.
  • This version has the advantage of significantly smaller dimensions in height.
  • FIG. 3e shows a row of rectangular, rectangular prisms, corresponding to FIG. 3e, but connected by a common, transparent substrate.
  • Such an embodiment of the reflector can be produced very well and inexpensively from transparent injection molding material, such as polycarbonate or Zeonex. The corresponding refractive index of these materials is high enough that total reflection takes place on the prism faces and no coating is needed.
  • Figure 3f shows another embodiment of juxtaposed reflectors connected by means of a connecting substrate.
  • the V-shaped rectangular recesses are mirrored.
  • This component can also be easily produced by means of injection molding.
  • the advantage over the variant shown in Figure 3e is, inter alia, that material can be used which is not transparent. It is clear that there are other variants of such reflectors. For example, two, three or any other number of beams can also be reflected under a reflector.
  • the example has been limited to a laser diode array with only 4 laser cells.
  • considerably more laser cells are realized in a laser diode array and it is immediately clear that the described solution by means of the reflector also apply to such laser diode rows.
  • the principle of the present invention is directly applicable.
  • the reflector is oriented so that the frequency-doubled light beams in the diagonal, i. be reflected back between the lines in the optically non-linear cuboid.
  • green light was assumed as the frequency-doubled light.
  • the same principle can be applied to any type of frequency-doubled electromagnetic radiation.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lasermodul sowie ein Verfahren zur Erzeugung von frequenzverdoppeltem Licht. Das Lasermodul umfasst eine Vielzahl von beabstandeten Laserzellen angeordnet in einer Laserzeile. Das Licht der Laserzellen koppelt in ein optisch nichtlineares Material ein und führt dort zur Erzeugung von frequenzverdoppeltem Licht in wohl separierten Kolonnen und in zwei entgegengesetzten Richtungen. Erfindungsgemäss wird das frequenzverdoppelte Licht welches in der einen der beiden Richtungen aus dem optisch nichtlinearen Material propagiert derart umgelenkt, dass es versetzt und in die andere der beiden Richtungen wieder in das optisch nichtlineare Material eintritt und dort zwischen den Kolonnen propagierend transmittiert.

Description

LASERMODUL FÜR PROJEKTOREN
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lasermodul mit einer Diodenlaserzeile und einem daran angeordneten, nichtlinearen optischen Material zur Frequenzver- doppelung. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Erzeugung von frequenzverdoppeltem Licht mittels eins Lasermoduls.
Halbleiterlaser sind heute weit verbreitet in der Anwendung. Sehr weit fortgeschritten ist die Herstellung von Infrarotlasern. Hier sind bereits Laserdioden mit einigen Watt Leistung kommerziell erhältlich. Inzwischen gibt es auch Halbleiterlaser für Wellenlängen des sichtbaren Spektrums. Insbesondere rote und blaue Halbleiterlaser sind durchaus erhältlich. Allerdings sind die dem Infraroten entsprechenden Leistungen noch nicht erreicht. Insbesondere machen die grünen Wellenlängen weiterhin Schwierigkeiten. Werden die Lichtquellen aber zum Beispiel in Projektoren einge- setzt, so ist eine möglichst hohe Intensität im gesamten sichtbaren Spektrum gefragt. Für solche Anwendungen, bei denen eine hohe Intensität von sichtbare Laserstrahlung benötigt wird, geht man daher mehr und mehr dazu über, Infrarotlaser zu verwenden und die von diesen emittierte Infrarotstrahlung mit Hilfe von nichtlinear optischen Materialien in der Frequenz zu verdoppeln (Frequenzverdoppelung). Typi- scherweise entsteht dabei innerhalb des optisch nichtlinearen Materials frequenzverdoppeltes Licht, welches sowohl in Richtung der Infrarotstrahlung als auch in die Gegenrichtung propagiert. Es wird hierzu die Infrarotstrahlung einer Laserdiode in das optisch nichtlineare Material eingekoppelt. Um die benötigte hohe Intensität an Infrarotstrahlung zu erreichen, kann derjenige Anteil der Infrarotstrahlung, der beim ersten Durchgang durch das optisch nichtlineare Material nicht zur Frequenzverdopplung verwendet wird, z.B. mittels eines Spiegels in dieses optisch nichtlineare Material zurückgeworfen werden. Kommt in dem Lasermodul das VECSEL-Prinzip zur Anwendung, so bildet der Spiegel einen Teil des Resonators der Laserdiode und das optisch nichtlineare Material ist innerhalb diese Resonator angeordnet.
Das frequenzverdoppelte Licht tritt also in zwei entgegen gesetzten Richtungen endgültig aus dem optisch nichtlinearen Material aus. Für die Anwendung in einem Laserprojektor muss es dann mittels optischer Elemente zu einem Lichtstrahl zusam- mengeführt werden. Eine der kritischen Grössen bei Projektoren ist aber die Ausdehnung des von der Lichtquelle ausgesandten Lichtfeldes. Müssen zwei in Gegenrichtung propagierende frequenzverdoppelte Lichtstrahlen zusammengeführt werden, so verdoppelt sich bei dem Zusammenführen die Ausdehnung des von der Lichtquel- Ie ausgesandten Lichtfeldes. Dies stellt einen erheblichen Nachteil dar.
Es muss beachtet werden, dass es nicht möglich ist, das frequenzverdoppelte Licht einfach auf einer Seite mittels eines Spiegels in die Gegenrichtung zurück in das optisch nichtlineare Material zu schicken, um die Richtung zu ändern. Das liegt daran, dass eine sehr genaue Kontrolle der Phasen zwischen Infrarotlicht und frequenzverdoppeltem Licht benötigt wird. Wenn das frequenzverdoppelte Licht in Phase mit dem Infrarotlicht ist, ergibt dies eine bessere Konversion. Wenn das frequenzverdoppelte Licht ausser Phase ist, kommt es zur Rückkonversion. Wird die Phase dagegen nicht kontrolliert, so findet ein rascher unkontrollierter Wechsel von effizienter Kon- version und Rückkonversion statt, was zu Rauschen führt.
Für viele Anwendungen liefert eine einzige Infrarotlaserdiode nicht ausreichende Intensität. Daher wird oftmals eine Vielzahl von Laserdioden in einer Reihe zu einer Laserdiodenzeile zusammengefasst. Im Rahmen dieser Beschreibung wird eine La- serdiode einer Laserdiodenzeile als Laserzelle bezeichnet. Die Laserzellen einer Laserdiodenzeile sind in der Praxis mit einem gewissen Abstand voneinander realisiert, damit diese sich nicht gegenseitig im Betrieb stören. Wird das Licht einer solchen Laserdiodenzeile in ein nichtlinear optisches Material eingekoppelt, so entsteht wiederum frequenzverdoppeltes Licht, welches in beide Richtungen propagiert und zu zwei Seiten aus dem optisch nichtlinearen Material austritt. Führt man nun das erzeugte frequenzverdoppelte Licht zusammen, so entsteht charakteristischerweise ein Lichtfeld, bestehend aus zwei nebeneinander liegenden Zeilen von Lichtflecken. Wiederum ist, beispielsweise bei der Anwendung in der Laserprojektion, von Nachteil, dass dadurch ein relativ grosses und nicht mehr zu reduzierendes Lichtfeld entsteht.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lasermodul anzugeben, das auf der Basis von Frequenzverdopplung des von Laserdiodenzeilen ausgesandten Laserlichtes beruht und bei dessen Lichtfeld die Ausdehnung reduziert ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß wird durch ein Lasermodul gemäß Anspruch 1 gelöst. Hierbei wird das in die eine der beiden Richtungen aus dem optisch nichtlinearen Material austretende frequenzverdoppelte Licht derart umgelenkt und ins op- tisch nichtlineare Material zurückgeworfen, dass es zwischen den von den einzelnen Laserzellen ausgesandten Strahlen durch das optisch nichtlineare Material propagiert. Endgültig verlässt hierdurch das frequenzverdoppelte Licht das optisch nichtlineare Material lediglich in die andere der beiden Richtungen. Dass dies möglich ist hängt damit zusammen, dass das von der Laserzeile ausgehende Licht im optisch nichtlinearen Material in Form von separierten Kolonnen propagiert. Das heisst im Falle der VECSEL, dass jede Laserzelle einen ihr zugeordneten Resonator umfasst, der vom Resonator der benachbarten Laserzelle beabstandet ist und in den Zwischenräumen zwischen den Resonatoren im Wesentlichen keine Infrarotstrahlung vorhanden ist. Unter „im Wesentlichen keine Infrarotstrahlung" ist hierbei eine Inten- sität gemeint, die, wenn überhaupt vorhanden, dann lediglich sehr gering und weitgehend zu vernachlässigen ist. Zwischen diesen Kolonnen ist also, wenn überhaupt, lediglich ein sehr geringes und weitgehend zu vernachlässigendes Infrarot-Lichtfeld vorhanden. Das frequenzverdoppelte Licht kann daher ohne Effizienzeinbusse zwischen den Kolonnen zurück propagieren. Frequenzverdoppeltes Licht, welches in der anderen der beiden Richtungen aus dem optisch nichtlinearen Material austritt, tritt sowohl in den Bereichen der Kolonnen aus als auch in den Bereichen zwischen den Kolonnen. Hierdurch wird aber die Ausdehnung des Lichtfeldes nicht verdoppelt. Das Lichtfeld wird lediglich um einen Lichtfleck einer Laserzelle vergrössert.
Die Erfindung wird nun anhand von verschiedenen Ausführungsformen und mit Hilfe der Figuren beispielhaft und im Detail erläutert.
Die Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Lasermodul 1 der bekannten Art. Dieses umfasst eine Laserdiodenzeile 3 mit Laserzellen 5, 5', 5", 5'". Die emittierenden Zentren der Laserzellen sind auf einer Länge von 0.9 mm in einem Abstand von 320μm angeordnet. Die Laserzellen emittieren infrarote Strahlung der Wellenlänge 1120nm. Dieses ist in der Figur 1 schematisch mit gestrichelten Pfeilen dargestellt. Da es sich um Laserlicht handelt, kann für die Zwecke dieser Beschreibung von Gaussstrahlen ausgegangen werden. Das Lasermodul 1 umfasst auch einen Spiegel 7, der Licht der Wellenlänge 1120nm im Wesentlichen vollständig in sich zurückreflektiert und Licht der Wellenlänge 560nm im Wesentlichen vollständig transmittiert. Die Laserdiodenzeile 3 und der Spiegel 7 bilden eine der Anzahl der Laserzellen ent- sprechende Vielzahl von VECSEL, wobei die Infrarotlichtfelder der einzelnen VEC- SEL deutlich voneinander getrennt sind. Das Laserlmodul 1 umfasst auch einen PPLN-Quader 9 aus periodisch gepoltem Lithiumniobat (PPLN). Der Quader ist zwischen der Laserdiodenzeile 3 und dem Spiegel 7 und damit in den Resonatoren der VECSEL angeordnet. Aufgrund der deutlichen Trennung der Infrarotstrahlung der einzelnen VECSEL gibt es innerhalb des PPLN-Quaders sowohl Kolonnen, in denen Infrarotstrahlung in hoher Intensität vorhanden ist als auch Kolonnenzwischenräume in denen keine wesentliche Intensität vorhanden ist. Der PPLN-Quader 9 ist das zur Frequenzverdopplung benötigte optisch nichtlineare Material. Der PPLN-Quader 9 ist 1.5mm breit und 5mm lang. Entlang dieser Länge von 5mm propagierende Infrarot- Strahlung hoher Intensität wechselwirkt mit dem PPLN dergestalt, dass frequenzverdoppeltes Licht der Wellenlänge 560nm, d.h. grünes Licht erzeugt wird. Dieses, in- und entgegen der Richtung der Infrarotstrahlung propagierende grüne Licht ist in der Figur 1 mit den durchgehenden Pfeilen angedeutet. Es tritt aus dem PPLN-Quader in Richtung des Spiegels 7 und in Richtung der Laserdiodenzeile 3 aus. Aufgrund der beschriebenen spektralen Eigenschaft des Spiegels 7 wird das grüne Licht durch diesen transmittiert und verläßt endgültig das Lasermodul 1. Zwischen der Laserdiodenzeile 3 und dem PPLN-Quader 9 ist ein weiterer wellenlängenselektiver dielekti- scher Spiegel 11 schräg angeordnet. Beispielsweise ist der Spiegel 11 um 45° gegen die Strahlrichtung gedreht, wobei die Drehachse parallel ist zu der Längsachse der Laserdiodenzeile. Der Spiegel 11 transmittiert die Infrarotstrahlung im Wesentlichen vollständig, während er das im PPLN-Quader erzeugte grüne Licht im Wesentlichen vollständig reflektiert. Auf diese Weise wird verhindert, dass das grüne Licht auf die Laserdiodenzeile auftrifft und nicht mehr nutzbar ist. Es ist leicht zu erkennen, dass durch das durch den Spiegel 7 transmittierte grüne Licht und durch das vom Spiegel 11 reflektierte grüne Licht zwei Lichtfelder entstehen, die beispielsweise über weitere optische Elemente zusammengeführt werden müssen und im Wesentlichen zu einem Lichtfeld führen, welches der Ausdehnung zweier Laserdiodenzeilen entspricht. Um die Ausdehung des grünen Lichtfeldes zu verkleinern, wird gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das durch den Spiegel 7 transmittierte grüne Licht in den PPLN-Quader 9 leicht so versetzt zurückreflektiert, dass es im PPLN-Quader 9 in den Kolonenzwischenräumen in Richtung Spiegel 11 propagiert. Um die versetzte Reflexion zu erreichen, umfasst das Lasermodul 201 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen dachförmigen Reflektor 203 mit zwei verspiegelten Glasplatten, die im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Der Reflektor ist so am Lasermodul angeordnet, dass der Spiegel zwischen dem PPLN-Quader und dem Reflekor 203 und zwar im vom Reflektor 203 aufgespannten rechten Winkel liegt. Der Giebel des „Daches", d.h. die Linie an der die beiden Glasplatten aufeinander stossen, ist im Wesentlichen senkrecht zur durch die Laserdiodenzeile festgelegten Länge und senkrecht zur Propagationsrichtung des durch den Spiegel 7 transmit- tierten grünen Lichtes. Der Giebel des „Daches" ist längs der Länge der Laserdio- denzeile im Wesentlichen um ΛΔ des Abstandes zwischen zwei Laserzellen, d.h. im Beispiel um 80μm von einer auf eine Laserzelle zentrierten Position entfernt. Auf diese Weise wird der dem Giebel am nächsten liegende Strahl um 160μm versetzt, der nächste um 480μm versetzt, der weitere um 800μm versetzt und der am weitesten vom Giebel entfernte frequenzverdoppelte Strahl um 1120μm versetzt. Alle an dem Reflektor 203 reflektierten frequenzverdoppelten Strahlen propagieren daher in Zwischenräumen der Resonatoren der VECSEL. Da in den Zwischenräumen kein infrarotes Lichtfeld vorhanden ist findet auch keine Wechselwirkung mit dem PPLN- Quader statt. Wie in Figur 2 schematisch gezeigt, verlassen sämtliche 8 frequenzverdoppelte Lichtstrahlen den PPLN-Quader in Richtung Spiegel 11 und werden dort endgültig aus dem Lasermodul emittiert.
Es gibt andere Möglichkeiten, einen Reflektor entsprechend dem in Figur 2 aufgezeigten Reflektor 203 zu verwenden.
In Figur 3 sind einige dieser Möglichkeiten im Querschnitt dargestellt. Figur 3a zeigt den Querschnitt des mit Hilfe der Figur 2 diskutierten Reflektors 203. Figur 3b zeigt den Querschnitt eines transparenten, rechtwinkligen Glasprismas. Der Vorteil hierbei besteht darin, dass falls ein Glas verwendet wird, dessen kritischer Winkel für die Totalreflektion deutlich kleiner als 45° ist, keine Verspiegelung benötigt wird. Das bekannte BK7 Glas erfüllt mit Brechungsindex n=1.52 diese Bedingung.
In Figur 3c ist ein Block gezeigt mit einer Aussparung, die einen Öffnungswinkel von 90° hat, wobei die Flächen der Aussparung verspiegelt sind. Der Vorteil dieser Ausführungsform für den Reflektor liegt darin, dass am Block recht einfach Mittel zur HaI- terung vorgesehen sein können. Damit lässt sich dieser beim Zusammenbau des erfinderischen Lasermoduls einfach handhaben und montieren.
Figur 3d zeigt eine Ausführungsform des Reflektors, in der die aus Figur 2 bereits bekannte dachartige Version mit zwei Glasplatten verwirklicht ist. Allerdings ist hier für jeden, aus dem PPLN-Quader 9 in Richtung des Spiegels 7 austretenden, fre- quenzverdoppelten Strahl ein eigener dachartiger Reflektor vorgesehen. D.h. die Re- flekotren sind deutlich kleiner und aneinandergereiht. Die Strahlen werden jeweils nur um die Hälfte des Abstandes zweier Laserdiodenzellen versetzt. Diese Version hat den Vorteil deutlich kleinerer Maße in der Höhe.
In Figur 3e ist eine der Figur 3e entsprechende Aneinanderreihung von rechtwinkligen transparenten Prismen gezeigt, die allerdings durch ein gemeinsames transparentes Substrat verbunden sind. Eine solche Ausführungsform des Reflektors lässt sich sehr gut und kostentgünstig aus transparentem Spritzgussmaterial, wie zum Beispiel Polycarbonat oder Zeonex herstellen. Der entsprechende Brechungsindex dieser Materialien ist hoch genug, dass Totalreflexion an den Prismenflächen stattfindet und keine Beschichtung benötigt wird.
Letzten Endes zeigt die Figur 3f eine weitere Ausführungsform von aneinandergereihten Reflektoren, die mittels eines verbindenden Substrats verbunden sind. Die V- förmigen rechtwinkligen Einformungen sind verspiegelt. Auch dieses Bauteil lässt sich einfach mittel Spritzguss herstellen. Der Vorteil gegenüber der in Figur 3e gezeigten Variante besteht unter anderem darin, dass Material verwendet werden kann, welches nicht transparent ist. Es ist klar dass es weitere Varianten solcher Reflektoren gibt. Beispielsweise können auch jeweils zwei, drei oder jede andere Zahl von Strahlen unter einem Reflektor reflektiert werden.
Aus darstellerischen Gründen hat sich das Beispiel auf eine Laserdiodenzeile mit lediglich 4 Laserzellen beschränkt. Typischerweise werden aber in einer Laserdiodenzeile erheblich mehr Laserzellen verwirklicht und es ist unmittelbar klar, dass die geschilderte Lösung mittels des Reflektors auf auch auf solche Laserdiodenzeilen anwenden last. Insbesondere ist auch klar, dass bei Vorliegen mehrerer Laserdiodenzeilen, d.h. bei einer Laserdiodenmatrix mit mehr als einer Zeile das Prinzip der vorliegenden Erfindung unmittelbar anwendbar ist. Bevorzugt wird in diesem Fall der Reflektor so ausgerichtet, dass die frequenzverdoppelten Lichtstrahlen in der Diagonalen, d.h. zwischen auch zwischen den Zeilen in den optisch nichtlinearen Quader zurückreflektiert werden.
Im Beispiel wurde als frequenzverdoppeltes Licht grünes Licht angenommen. Es ist aber unmittelbar klar, dass dasselbe Prinzip für jede Art von frequenzverdoppelter elektromagnetischer Strahlung angewandt werden kann.

Claims

Ansprüche
1. Lasermodul mit einer Diodenlaser-Zeile, die eine Vielzahl von voneinander separierten Laserzellen umfasst und mit einem nichtlinear optischen Material zur Fre- quenzverdopplung der von den Laserzellen emittierten Strahlung, wobei Diodenlaser-Zeile und nichtlinear optisches Material derart zueinander angeordnet sind, dass die entstehende frequenzverdoppelte Strahlung innerhalb dem nichtlinear optischen Material im Wesentlichen innerhalb separierten, den Laserzellen zuordenbaren Kolonnen propagiert und zwar sowohl in Richtung als auch entgegen der Richtung der emittierten Strahlung der Laserzellen und das Lasermodul optische Mittel dergestalt umfasst, dass die in einer der beiden Richtungen propagierende frequenzverdoppelte Strahlung so umgelenkt wird, dass sie nach Umlenkung zwischen den Kolonnen in die andere der beiden Richtungen im nichtlinear optischen Material propagiert und damit frequenzverdoppeltes Licht im Wesentlichen in lediglich einer Richtung das nichtlinear optische Material endgültig verlässt.
2. Lasermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Mittel ein rechtwinkliges Prisma umfassen das zum nichtlinear optischen Material derart angeordnet ist, dass die Hypotenusenfläche die Eintrittsfläche der aus dem nichtline- ar optischen Material austretenden frequenzverdoppelte Strahlung in der einen Richtung bildet und die frequenzverdoppelte Strahlung jeweils an den Kathetenflächen des Prismas totalreflektiert wird und durch die Hypotenusenfläche aus dem Prisma wieder austritt.
3. Lasermodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Laserzelle jeweils ein solches Prisma zugeordnet ist und diese Prismen ein Prismenarray bilden.
4. Verfahren zur Erzeugung von frequenzverdoppeltem Licht mit folgenden Schrit- ten
- Erzeugung von Laserlicht mittels einer Diodenlaser-Zeile
- Einbringen eines nichtlinearen optischen Materials in den Strahlengang des erzeugten Laserlichtes derart, dass das Laserlicht in Kolonnen in dem nichtlinearen optischen Material propagiert und frequenzverdoppeltes Licht erzeugt wird, das in den Kolonnen sowohl in Richtung als auch entgegen der Richtung des Laserlichtes propagiert
- Umlenkung des in einer der beiden Richtungen propagierenden frequenzverdoppelten Lichtes, so dass es nach Umlenkung zwischen den Kolonnen in die andere der beiden Richtungen propagiert und frequenzverdoppeltes Licht im Wesentlichen lediglich in einer Richtung das nichtlinear optische Material verlässt.
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