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1. 发明申请

WO2015021255A1 LIGHT-SOURCE EFFICIENCY ENHANCEMENT USING METASURFACES 审中-公开
标题翻译：使用元素的光源效率增强
公开(公告)号：WO2015021255A1
公开(公告)日：2015-02-12
申请号：PCT/US2014/050106
申请日：2014-08-07
申请人： PURDUE RESEARCH FOUNDATION
发明人： SHALAEV, Vladimir, M. , KILDISHEV, Alexander, V. , BOLTASSEVA, Alexandra , KINSEY, Nathaniel
IPC分类号： G02B6/00 , H01S5/323
CPC分类号： H01S5/1082 , H01L33/58 , H01Q15/0086 , H01S5/028 , H01S5/1046 , H01S2301/14 , H01S2301/18
摘要： A light source includes a photon generator adapted to provide light at a wavelength and a metasurface disposed over a surface of the generator, thinner than the wavelength of the emitted first light and including a plurality of nanoantennas. The surface can be for outcoupling or reflection. Each of the nanoantennas has dimensions less than the wavelength of the light and includes at least one region. The region can be a region of dielectric material arranged between two regions of conductive material so that a displacement current path is defined that crosses the region of the dielectric material, or a region of conductive material arranged between two regions of dielectric material so that a conductive current path is defined that crosses the region of the conductive material.
摘要翻译：光源包括光子发生器，其适于提供在发射器的表面上设置的波长处的光和比发射的第一光的波长更薄且包括多个纳米天线的光。表面可以用于外耦合或反射。每个纳米天线的尺寸小于光的波长，并且包括至少一个区域。该区域可以是布置在导电材料的两个区域之间的介电材料区域，使得限定穿过介电材料的区域的位移电流路径，或者布置在两个介电材料区域之间的导电材料区域，使得导电电流路径被定义为穿过导电材料的区域。

2. 发明申请

WO2014019986A1 VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER HALBLEITERLASERDIODE UND HALBLEITERLASERDIODE 审中-公开
标题翻译：方法用于生产半导体激光二极管和半导体激光二极管
公开(公告)号：WO2014019986A1
公开(公告)日：2014-02-06
申请号：PCT/EP2013/065911
申请日：2013-07-29
申请人： OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH
发明人： STOJETZ, Bernhard , LELL, Alfred , EICHLER, Christoph
IPC分类号： H01S5/028 , H01S5/10 , H01S5/323
CPC分类号： H01S5/1082 , H01S5/028 , H01S5/0283 , H01S5/0286 , H01S5/0287 , H01S5/32341 , H01S5/343 , H01S2301/02 , H01S2301/18
摘要： Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterlaserdiode angegeben mit den Schritten: -epitaktisches Aufwachsen einer Halbleiterschichtenfolge (2) mit mindestens einer aktiven Schicht (3) auf einem Aufwachssubstrat (1), -Ausbilden einer Frontfacette (5) an der Halbleiterschichtenfolge (2) und dem Aufwachssubstrat (1), wobei die Frontfacette (5) als Hauptabstrahlfläche mit einem Lichtabstrahlbereich (6) für das in der fertig gestellten Halbleiterlaserdiode erzeugte Laserlicht (30) eingerichtet wird, -Ausbilden einer Auskoppelbeschichtung (9) auf einem zweiten Teil (52) der Frontfacette (5), wobei der erste Teil (51) und der zweite Teil (52) in einer Richtung parallel zur Frontfacette (5) und entlang einer Aufwachsrichtung der Halbleiterschichtenfolge (2) zumindest teilweise nebeneinander angeordnet werden, so dass der erste Teil (51) zumindest teilweise frei von der Auskoppelbeschichtung (9) und der zweite Teil (52) zumindest teilweise frei von der Lichtblockierschicht (8) ist, und wobei der zweite Teil (52) den Lichtaustrittsbereich (6) aufweist, -Ausbilden einer Lichtblockierschicht (8) auf einem ersten Teil (51) der Frontfacette (5). Weiterhin wird eine Halbleiterlaserdiode angegeben.
摘要翻译：制造设置有以下步骤的半导体激光二极管的方法，包括：-epitaktisches生长半导体层序列（2）具有至少一个有源层（3）在生长衬底上（1），-Ausbilden前端面（5）上的半导体层序列（2）和生长衬底，（6）产生的在完成的半导体激光二极管（1），其中，所述前端面（5）被建立为具有发光区域的主辐射，激光（30），-Ausbilden一个Auskoppelbeschichtung（9）上的第二部分（52）前端面（5），其中，所述第一部分（51）和平行于所述前端面（5）的方向上的第二部分（52）和沿所述半导体层序列（2）的生长方向被并排布置为至少部分侧，以使所述第一部分（51 是）至少部分地暴露（由Auskoppelbeschichtung 9）和第二部分（52）至少部分地暴露（从光阻挡层8）并且其中，所述第二部分（52）具有的光出射面（6），上述前方端面（5）的第一部分（51）-Ausbilden光阻挡层（8）。另外，一个半导体激光二极管被指定。

3. 发明申请

WO2013060535A1 LASERLICHTQUELLE UND BETRIEBSVERFAHREN HIERFÜR 审中-公开
标题翻译：激光光源与操作之方法
公开(公告)号：WO2013060535A1
公开(公告)日：2013-05-02
申请号：PCT/EP2012/068480
申请日：2012-09-20
申请人： ROBERT BOSCH GMBH , SCHWARZ, Hans-Jochen , OSTRINSKY, Joern
发明人： SCHWARZ, Hans-Jochen , OSTRINSKY, Joern
IPC分类号： H01S5/42 , H01S5/183 , H01S5/40 , F02P23/04
CPC分类号： H01S5/423 , F02P23/04 , H01S3/09415 , H01S5/0425 , H01S5/18341 , H01S5/18394 , H01S5/4056 , H01S2301/18
摘要： Die Erfindung betrifft eine Laserlichtquelle (100) mit einer Mehrzahl von Oberflächenemittern (200, 200a, 200b,..), wobei jeder Oberflächenemitter (200a, 200b,..) dazu ausgebildet ist, Laserstrahlung (L) mit einer vorgebbaren Feldcharakteristik, insbesondere Fernfeldcharakteristik (FFC1, FFC2), zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Oberflächenemitter (200a, 200b) so ausgebildet sind, dass sie jeweils eine unterschiedliche Feldcharakteristik, insbesondere Fernfeldcharakteristik (FFC1, FFC2), aufweisen.
摘要翻译：本发明涉及具有多个表面发射器（200，200A，200B，...），每个表面发射器（200A，200B，......）的与预定场图案适于激光辐射（L），特别是远场图案的激光光源（100）以产生（F FC1，FFC2），其特征在于，至少两个表面发射器（200A，200B）形成为使得它们各自具有不同的场特性，特别是远场图形（F FC1，FFC2）。

4. 发明申请

WO2012097947A1 DIODENLASER MIT HOHER EFFIZIENZ 审中-公开
标题翻译：高效率二极管
公开(公告)号：WO2012097947A1
公开(公告)日：2012-07-26
申请号：PCT/EP2011/074133
申请日：2011-12-28
申请人： FORSCHUNGSVERBUND BERLIN E.V. , ERBERT, Götz , WENZEL, Hans , CRUMP, Paul
发明人： ERBERT, Götz , WENZEL, Hans , CRUMP, Paul
IPC分类号： H01S5/20 , H01S5/32
CPC分类号： H01S5/2018 , H01S5/2031 , H01S5/3213 , H01S2301/166 , H01S2301/18
摘要： Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserdiode mit hoher Effizienz. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Laserdiode mit hohem Wirkungsgrad, geringem optischen Verlust und geringem ohmschen Widerstand anzugeben. Darüber hinaus soll die erfindungsgemäße Laserdiode preiswert herstellbar sein. Die erfindungsgemäße Laserdiode weist eine erste n-leitend ausgebildete Mantelschicht (14), eine erste n-leitend ausgebildete Wellenleiterschicht (12), die auf der ersten Mantelschicht (14) angeordnet ist, eine aktive Schicht (10), die zur Strahlungserzeugung geeignet ist und die auf der ersten Wellenleiterschicht (12) angeordnet ist, eine zweite p-leitend ausgebildete Wellenleiterschicht (16), die auf der aktiven Schicht (10) angeordnet ist, und eine zweite p-leitend ausgebildete Mantelschicht (18), die auf der zweiten Wellenleiterschicht (16) angeordnet ist, auf, wobei erfindungsgemäß die Summe der Schichtdicke der ersten Wellenleiterschicht (12), der Schichtdicke der aktiven Schicht (10) und der Schichtdicke der zweiten Wellenleiterschicht (16) größer als 1 μm ist und die Schichtdicke der zweiten Wellenleiterschicht (16) kleiner als 150 nm ist, wobei die aktive Schicht (10), die erste Mantelschicht (14), die zweite Mantelschicht (18), die erste Wellenleiterschicht (12) und die zweite Wellenleiterschicht (16) derart ausgebildet sind, dass die maximale Modenintensität der Grundmode (24) in einem Bereich außerhalb der aktiven Schicht (10) liegt, und wobei die Differenz der Brechzahl der ersten Wellenleiterschicht (12) und der Brechzahl der ersten Mantelschicht (14) zwischen 0,04 und 0,01 beträgt.
摘要翻译：本发明涉及一种具有高效率的激光二极管。本发明提供具有高效率，低光学损耗和低欧姆电阻的激光二极管的一个目的。另外，本发明的激光二极管被廉价地制造。根据本发明的激光二极管包括：第一n型导电性形成鞘（14），（12），设置在所述第一n型导电性形成波导层的第一包层（14），有源层（10），其适合于产生辐射，并且与第一波导层（12）被布置在，形成在所述有源层上的p型导电性形成第二波导层（16）（10）被设置，并形成了p型导电性的第二覆盖层（18）形成在所述第二波导层上（16）设置在，其特征在于，根据本发明的大于1微米并且所述第二波导层的（层厚度的第一波导层（12），有源层（10）的层的厚度和所述第二波导层（16）的层厚度的厚度的总和 16）小于150纳米，其中所述活性层（10），所述第一包层（14），第二包层（18），所述第一波导层（12）和二 È第二波导层（16）被形成为使得所述基模的最大模强度（24）位于的区域中的有源层（10）的外部，并且其中，在所述第一波导层（12）和所述第一包层的折射率的折射率的差（ 14）为0.04〜0.01。

5. 发明申请

WO2012021187A2 METHODS AND APPARATUSES FOR ENGINEERING ELECTROMAGNETIC RADIATION 审中-公开
标题翻译：用于工程电磁辐射的方法和设备
公开(公告)号：WO2012021187A2
公开(公告)日：2012-02-16
申请号：PCT/US2011035588
申请日：2011-05-06
申请人： HARVARD COLLEGE , YU NANFANG , CAPASSO FEDERICO
发明人： YU NANFANG , CAPASSO FEDERICO
IPC分类号： H01S5/20 , H01S5/10
CPC分类号： H01S3/063 , B82Y20/00 , H01S5/0014 , H01S5/0267 , H01S5/0287 , H01S5/1046 , H01S5/12 , H01S5/3402 , H01S2301/18 , H01S2302/02
摘要： Laser devices described may emit a beam of electromagnetic radiation having a large wavelength (e.g., mid-infrared, far-infrared) and exhibiting a low angle of divergence. In some embodiments, the wavelength of the electromagnetic radiation is between 3 microns and 500 microns and the divergence angle is less than 15 degrees. Electromagnetic waves may be produced from a single monolithic laser device which includes a laser waveguide (e.g., quantum cascade laser waveguide) and a collimating element having at least one indented region (e.g., a plurality of periodically disposed grooved structures). A portion of the electromagnetic radiation may propagate as surface waves (e.g., surface plasmons) along the surface of the collimating element where indented regions in the collimating element may decrease the propagation velocity of the surface waves. A portion of the electromagnetic radiation may also be substantially confined within a grooved structure of the collimating element (e.g., as channel polaritons).
摘要翻译：所描述的激光装置可以发射具有大波长（例如，中红外，远红外）的电磁辐射束并且表现出低发散角。在一些实施例中，电磁辐射的波长在3微米和500微米之间，发散角小于15度。电磁波可以由包括激光波导（例如，量子级联激光波导）和具有至少一个凹入区域（例如，多个周期性布置的凹槽结构）的准直元件的单个单片激光器装置产生。电磁辐射的一部分可以沿着准直元件的表面传播为表面波（例如表面等离子体激元），其中准直元件中的缩进区域可以降低表面波的传播速度。一部分电磁辐射也可以基本上被限制在准直元件的凹槽结构内（例如，作为通道极化激元）。

6. 发明申请

WO2011096973A3 VERY LARGE MODE SLAB-COUPLED OPTICAL WAVEGUIDE LASER AND AMPLIFIER 审中-公开
标题翻译：非常大的模式SLAB耦合光波导激光和放大器
公开(公告)号：WO2011096973A3
公开(公告)日：2011-09-22
申请号：PCT/US2010056775
申请日：2010-11-16
申请人： MASSASHUSETTS INST OF TECHNOLOGY , HUANG ROBIN K , DONNELLY JOSEPH P
发明人： HUANG ROBIN K , DONNELLY JOSEPH P
IPC分类号： H01S5/20 , H01S5/343
CPC分类号： H01S5/2231 , H01S5/0425 , H01S5/0655 , H01S5/2004 , H01S5/2009 , H01S5/3211 , H01S2301/18
摘要： A very large mode (VLM) slab-coupled optical waveguide laser (SCOWL) is provided that includes an upper waveguide region as part of the waveguide for guiding the laser mode. The upper waveguide region is positioned in the interior regions of the VLM SCOWL. A lower waveguide region also is part of the waveguide that guides the laser mode. The lower waveguide region is positioned in an area underneath the upper waveguide region. An active region is positioned between the upper waveguide region and the lower waveguide region. The active region is arranged so etching into the VLM SCOWL is permitted to define one or more ridge structures leaving the active region unetched. One or more mode control barrier layers are positioned between said upper waveguide region and said lower waveguide region. The one or more mode control barrier layers control the fundamental mode profile and prevent mode collapse of the laser mode. The mode control barrier layers also block carrier leakage from the active region. These layers are essential to obtaining VLM SCO WLs.
摘要翻译：提供了一种非常大的模式（VLM）平板耦合光波导激光器（SCOWL），其包括作为用于引导激光模式的波导的一部分的上波导区域。上波导区域位于VLM SCOWL的内部区域。下波导区域也是引导激光模式的波导的一部分。下波导区域位于上波导区域下方的区域中。有源区位于上波导区和下波导区之间。有源区被布置成蚀刻到VLM中，SCOWL允许限定一个或多个离开活动区域的脊结构。一个或多个模式控制阻挡层位于所述上波导区域和所述下波导区域之间。一个或多个模式控制屏障层控制基本模式分布并防止激光模式的模式崩溃。模式控制阻挡层还阻挡来自有源区域的载流子泄漏。这些层对于获得VLM SCO WL是必不可少的。

7. 发明申请

WO2010134426A1 半導体レーザ审中-公开
标题翻译：半导体激光器
公开(公告)号：WO2010134426A1
公开(公告)日：2010-11-25
申请号：PCT/JP2010/057752
申请日：2010-05-06
申请人：株式会社QDレーザ , 前多泰成 , 持田励雄 , 田中有 , 西研一
发明人：前多泰成 , 持田励雄 , 田中有 , 西研一
IPC分类号： H01S5/343 , H01S5/22
CPC分类号： H01S5/22 , B82Y20/00 , H01S5/3211 , H01S5/3412 , H01S2301/18
摘要：　本発明は、第１導電型を有し、ＡｌＧａＡｓ層である下部クラッド層１４と、下部クラッド層１４上に設けられ、複数の量子ドットを有する活性層１８と、活性層１８上に順次設けられた第１ＡｌＧａＡｓ層７４と第２ＡｌＧａＡｓ層７６と第３ＡｌＧａＡｓ層７８とを有し、第２ＡｌＧａＡｓ層７６と第３ＡｌＧａＡｓ層７８とは孤立したリッジ部２６を形成し、リッジ部２６の両側には第１ＡｌＧａＡｓ層７４が残存する、第１導電型と反対の導電型の第２導電型である上部クラッド層２２と、を具備し、第２ＡｌＧａＡｓ層７６のＡｌ組成比は、第１ＡｌＧａＡｓ層７４及び第３ＡｌＧａＡｓ層７８のＡｌ組成比よりも大きい半導体レーザである。
摘要翻译：公开了一种半导体激光器，其具有：具有第一导电类型且为AlGaAs层的下包层（14）; 设置在下包层（14）上并包括多个量子点的有源层（18）; 和具有与第一导电类型相反的第二导电类型的上包层（22），其包括以该顺序堆叠的第一AlGaAs层（74），第二AlGaAs层（76）和第三AlGaAs层（78）在有源层（18）上。第二AlGaAs层（76）和第三AlGaAs层（78）形成独立的脊部（26），并且第一AlGaAs层（74）保留在脊部（26）的两侧。第二AlGaAs层（76）的Al组成比大于第一AlGaAs层（74）和第三AlGaAs层（78）处的Al组成比。

8. 发明申请

WO2010023094A3 OPTOELECTRONIC SYSTEMS PROVIDING HIGH-POWER HIGH-BRIGHTNESS LASER LIGHT BASED ON FIELD COUPLED ARRAYS, BARS AND STACKS OF SEMICONDUCTOR DIODE LASERS 审中-公开
标题翻译：光电系统基于半导体二极管激光器的场耦合阵列，条形和堆叠提供高功率高亮度激光灯
公开(公告)号：WO2010023094A3
公开(公告)日：2010-09-16
申请号：PCT/EP2009060350
申请日：2009-08-10
申请人： PBC LASERS GMBH , SHCHUKIN VITALY , LEDENTSOV NIKOLAI
发明人： SHCHUKIN VITALY , LEDENTSOV NIKOLAI
IPC分类号： H01S5/10 , H01S5/40
CPC分类号： H01S5/10 , H01S5/0265 , H01S5/028 , H01S5/0604 , H01S5/0605 , H01S5/1021 , H01S5/1032 , H01S5/105 , H01S5/14 , H01S5/2036 , H01S5/32341 , H01S5/4031 , H01S5/4081 , H01S2301/18
摘要： A semiconductor diode laser having a broad vertical waveguide and a broad lateral waveguide is disclosed emitting laser light in a single vertical mode and a single lateral mode narrow beam. The vertical waveguide comprises a coupled cavity structure, wherein light, generated in the active medium placed in the first cavity leaks into the second cavity and returns back. Phase matching conditions govern the selection of a single vertical mode. A multi-stripe lateral waveguide comprises preferably a lateral photonic band crystal with a lateral optical defect created by selected pumping of multistripes. This approach allows the selection of a single lateral mode having a higher optical confinement factor and/or a lower absorption loss and/or a lower leakage loss compared to the rest lateral optical modes. This enables a single lateral mode lasing from a broad area field coupled laser array. A laser system comprised of multiple field coupled laser arrays on a single wafer and a set of external mirrors enables an ultra-broad field coupled laser bar emitting a coherent laser light in a single vertical optical mode and a single lateral optical mode. A laser system comprised of multiple ultra-broad field coupled laser bars on different wafers and a set of external mirrors enables an ultra-broad field coupled laser stack emitting coherent laser light in a single vertical optical mode and a single lateral optical mode. This allows realization of ultrahigh power ultrahigh brightness laser systems based on semiconductor diode lasers.
摘要翻译：公开了一种具有宽垂直波导和宽横向波导的半导体二极管激光器，其以单个垂直模式和单个横向模式窄波束发射激光。垂直波导包括耦合腔结构，其中放置在第一腔中的活性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个垂直模式的选择。多条横向波导优选包括横向光子带晶体，其具有通过多条纹的选定泵浦而产生的横向光学缺陷。与其余的横向光学模式相比，该方法允许选择具有更高的光学约束因子和/或更低的吸收损失和/或更低的泄漏损失的单个横向模式。这使得能够从大面积场耦合激光器阵列进行单个横向模式激射。由单个晶片上的多个场耦合激光器阵列和一组外部反射镜组成的激光器系统使得能够以单个垂直光学模式和单个横向光学模式发射相干激光的超宽场耦合激光器条。由不同晶圆上的多个超宽场耦合激光条和一组外部反射镜组成的激光系统使得能够在单个垂直光学模式和单个横向光学模式下发射相干激光的超宽场耦合激光堆栈。这允许实现基于半导体二极管激光器的超高功率超高亮度激光系统。

9. 发明申请

WO2010027648A1 I I-VI MQW VCSEL ON A HEAT SINK OPTICALLY PUMPED BY A GAN LD 审中-公开
标题翻译： I-VI MQW VCSEL在由GAN LD光电抽吸的散热器上
公开(公告)号：WO2010027648A1
公开(公告)日：2010-03-11
申请号：PCT/US2009054140
申请日：2009-08-18
申请人： 3M INNOVATIVE PROPERTIES CO , HAASE MICHAEL A , MILLER THOMAS J , SUN XIAOGUANG
发明人： HAASE MICHAEL A , MILLER THOMAS J , SUN XIAOGUANG
IPC分类号： H01S5/04 , H01S5/183 , H01S5/347
CPC分类号： H01S5/041 , B82Y20/00 , H01S5/0215 , H01S5/0217 , H01S5/024 , H01S5/1039 , H01S5/14 , H01S5/18308 , H01S5/2009 , H01S5/2022 , H01S5/2027 , H01S5/309 , H01S5/347 , H01S5/423 , H01S2301/18
摘要： Light sources are disclosed. A disclosed light source includes a III-V based pump light source (170) that includes nitrogen and emits light at a first wavelength. The light source further includes a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) that converts at least a portion of the first wavelength light (174) emitted by the pump light surce (170) to at least a partially coherent light at a second wavelength (176). The VCSEL includes first and second mirrors (120, 160) that form an optical cavity for light at the second wavelength. The first mirror (120) is substantially reflective at the second wavelength and includes a first multilayer slfack. The second mirror (160) is substantially transmissive at the first wavelength and partially reflective and partially transmissive at the second wavelength. The second mirror includes a second multilayer stack. The VCSEL further includes a semiconductor multilayer stack (130) that is disposed between the first and second mirrors and converts at least a portion of the first wavelength light to the second wavelength light. The semiconductor multilayer stack (130) includes a quantum well that includes a Cd(Mg)ZnSe alloy.
摘要翻译：公开了光源。所公开的光源包括包含氮并发射第一波长的光的基于III-V的泵浦光源（170）。光源还包括垂直腔表面发射激光器（VCSEL），其将由泵浦光线（170）发射的第一波长光（174）的至少一部分转换成至少部分相干的第二波长的光（176 ）。 VCSEL包括为第二波长的光形成光腔的第一和第二反射镜（120,160）。第一反射镜（120）在第二波长处基本上是反射的，并且包括第一多层悬置。第二反射镜（160）在第一波长处是基本上透射的，并且在第二波长处是部分反射和部分透射的。第二反射镜包括第二多层叠层。 VCSEL还包括设置在第一和第二反射镜之间并将第一波长光的至少一部分转换成第二波长光的半导体多层堆叠（130）。半导体多层堆叠（130）包括包含Cd（Mg）ZnSe合金的量子阱。

10. 发明申请

WO2010023094A2 OPTOELECTRONIC SYSTEMS PROVIDING HIGH-POWER HIGH-BRIGHTNESS LASER LIGHT BASED ON FIELD COUPLED ARRAYS, BARS AND STACKS OF SEMICONDUCTOR DIODE LASERS 审中-公开
标题翻译：基于现场耦合阵列，半导体二极管激光器的棒和堆叠提供大功率高亮度激光的光电系统
公开(公告)号：WO2010023094A2
公开(公告)日：2010-03-04
申请号：PCT/EP2009/060350
申请日：2009-08-10
申请人： PBC LASERS GMBH , SHCHUKIN, Vitaly , LEDENTSOV, Nikolai
发明人： SHCHUKIN, Vitaly , LEDENTSOV, Nikolai
IPC分类号： H01S5/10 , H01S5/40
CPC分类号： H01S5/10 , H01S5/0265 , H01S5/028 , H01S5/0604 , H01S5/0605 , H01S5/1021 , H01S5/1032 , H01S5/105 , H01S5/14 , H01S5/2036 , H01S5/32341 , H01S5/4031 , H01S5/4081 , H01S2301/18
摘要： A semiconductor diode laser having a broad vertical waveguide and a broad lateral waveguide is disclosed emitting laser light in a single vertical mode and a single lateral mode narrow beam. The vertical waveguide comprises a coupled cavity structure, wherein light, generated in the active medium placed in the first cavity leaks into the second cavity and returns back. Phase matching conditions govern the selection of a single vertical mode. A multi-stripe lateral waveguide comprises preferably a lateral photonic band crystal with a lateral optical defect created by selected pumping of multistripes. This approach allows the selection of a single lateral mode having a higher optical confinement factor and/or a lower absorption loss and/or a lower leakage loss compared to the rest lateral optical modes. This enables a single lateral mode lasing from a broad area field coupled laser array. A laser system comprised of multiple field coupled laser arrays on a single wafer and a set of external mirrors enables an ultra-broad field coupled laser bar emitting a coherent laser light in a single vertical optical mode and a single lateral optical mode. A laser system comprised of multiple ultra-broad field coupled laser bars on different wafers and a set of external mirrors enables an ultra-broad field coupled laser stack emitting coherent laser light in a single vertical optical mode and a single lateral optical mode. This allows realization of ultrahigh power ultrahigh brightness laser systems based on semiconductor diode lasers.
摘要翻译：公开了具有宽垂直波导和宽侧波导的半导体二极管激光器，其以单个垂直模式和单个横向模式窄波束发射激光。垂直波导包括耦合空腔结构，其中在放置在第一腔中的有源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个垂直模式的选择。多条横向波导优选地包括具有通过多条线的选择泵送产生的横向光学缺陷的横向光子带晶体。与其余的横向光学模式相比，该方法允许选择具有更高的光学约束因子和/或较低的吸收损耗和/或较低的泄漏损耗的单个横向模式。这使得能够从广域场耦合激光器阵列进行单个横向模式激光。由单个晶片上的多个场耦合激光器阵列和一组外部反射镜组成的激光系统能够实现在单个垂直光学模式和单个横向光学模式下发射相干激光的超宽场耦合激光棒。由不同晶片上的多个超宽场耦合激光棒组成的激光系统和一组外部反射镜使得能够实现在单一垂直光学模式和单一横向光学模式下发射相干激光的超宽场耦合激光器堆叠。这允许实现基于半导体二极管激光器的超高功率超高亮度激光系统。

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