基于半导体二极管激光器的场耦合阵列、线阵和堆栈提供高功率高亮度激光的光电系统技术方案

公开一种具有宽纵向波导和宽横向波导的半导体二极管激光器，其发射单纵模和单横模窄束的激光。纵向波导包括耦合腔结构，其中在放置在第一腔的激活介质中产生的光泄漏到第二腔中并返回。相位匹配条件控制单纵模的选择。多带横向波导优选地包括具有由多带的选择性泵浦产生的横向光学缺陷的横向光子带晶体。该方法允许单横模的选择，其与剩余的横向光模相比具有较高的光束缚因子和／或较低的吸收损失和／或较低的泄漏损失。这使得从大面积场耦合激光器阵列产生单横模激光成为可能。由单晶片上的多个场耦合激光器阵列和一组外反射镜组成的激光器系统使超宽场耦合激光器线阵能够发射单纵向光模和单横向光模的相干的激光。由在不同晶片上的多个超宽场耦合激光器线阵和一组外反射镜组成的激光器系统使超宽场耦合激光器堆栈能够发射单纵向光模和单横向光模的相干的激光。这允许基于半导体二极管激光器实现超高功率超高亮度的激光器系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体光电器件领域。更特别地，本专利技术涉及具有窄光束发散的高功 率高亮度的半导体二极管激光器及基于其的阵列、线阵和堆栈。相关技术描述对于包括但不限于焊接、材料加工、投影电视、频率变化等的许多应用来说，存在 对高功率半导体二极管激光器的需要。对于这些应用来说，高功率和高亮度(在单位立体 角发射的功率)非常重要。传统的现有技术的边发射激光器具有严重的局限性。首先，输出功率受到激变性 的光学镜片损坏的限制，且包括端面(facet)钝化、锌扩散(zinc diffusion)、或质子轰击 的所有技术改进仍然在光功率密度上存在局限性。为了通过保持相同的功率密度来实现更 高的功率，需要使用大面积激光器。然而，从大面积激光器产生激光通常为多模的且还受到 使激光辐射不可聚焦的光束丝化(beam filamentation)的影响。使用半导体二极管激光器作为用于泵浦固态激光器的泵浦源是非常昂贵的。因 此，在本领域中需要允许高功率窄光束发散单纵模单横模产生激光的半导体二极管激光 器。本申请公开一种能够使所需解决方案可行的方法。关于现有技术激光器，应该注意以下内容。为了确保在单纵模内本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种半导体光电器件，包括：ａ）纵向波导，还包括ｉ）第一腔；ｉｉ）第一反射器，其位于所述第一腔的第一侧；ｉｉｉ）第二反射器，其位于所述第一腔的与所述第一反射器相对的第二侧；ｉｖ）至少一个第二腔，其位于所述第二反射器的与所述第一腔相对的一侧；以及ｖ）至少一个第三反射器，其位于所述第二腔的与所述第一腔相对的一侧；以及ｂ）光产生元件，当施加正向偏压、将注入电流注入所述光产生层时，所述光产生元件能够产生光增益，其中，所述光产生层位于从以下位置构成的组中选择的一位置：ｉ）在所述第一腔内的一位置，或ｉｉ）在所述第一反射器内的一位置，或ｉｉｉ）在所述第二反射器内的一位置，或ｉｖ）在所述第一腔和所述第一反射...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·施丘金，
申请(专利权)人：PBC激光股份有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE