Hochleistungs-Ridge-Waveguide-Laser bei 1060 nm mit niedriger Quantenbarriere liefern schmalen vertikalen Divergenzwinkel
Licht-Stromkennlinie eines optimierten 1060 nm RW-Lasers
Laterale und vertikale Fernfelder, gemessen bei 1 W Dauerstrich-Ausgangsleistung
Diodenlaser mit schmalem Fernfeld lassen sich kostengünstig und mit hoher Effizienz in optische Systeme einkoppeln – diese Eigenschaft macht sie auch kommerziell sehr attraktiv. Insbesondere der Abstrahlwinkel muss dabei minimiert werden, da er 95% der emittierten optischen Leistung enthält. Dadurch kann Streulicht im optischen System beseitigt werden, und dies ist zugleich die Voraussetzung für den kommerziellen Einsatz derartiger Laser.
Wissenschaftler am FBH haben kürzlich Hochleistungs-Ridge-Waveguide-Laser mit extrem schmalem lateralem und vertikalem Fernfeld von 12° und 17° mit 95% Energieleistung demonstriert. Die Laser arbeiten knickfrei in einer einzigen lateralen Mode bei CW-Leistungen von über 1 W und erzielen Ausgangsleistungen von mehr als 2,5 W.
Die schmalen Fernfelder konnten durch zwei Designentwicklungen erreicht werden. Zum einen wurde eine sehr dicke (8,6 µm), besonders große Kavität verwendet, die ein breites Nahfeld und folglich schmales Fernfeld liefert. Erreicht der Wellenleiter eine derartige Dicke, spielt die aktive Zone eine zunehmende Rolle im Wellenleiter, da sie die Vollbreite deutlich erweitert. Daher wurden zum anderen spezielle Quantenbarrieren mit niedrigem Brechungsindex entwickelt, die den hohen Index in den Quantentöpfen kompensieren und ein deutlich schmales Fernfeld ermöglichen. Die hier gezeigten Ergebnisse wurden mit Ridge-Waveguide-Lasern erreicht, die auf diesem Design basieren und mit 6 mm langer Kavität, 7 µm Streifenbreite und der p-Seite nach unten auf C-Mount montiert wurden.
Publikation:
A. Pietrzak et al. "High Power 1060 nm Ridge Waveguide Lasers with Low-Index Quantum Barriers for Narrow Divergence Angle", Tech. Dig. CLEO/QELS 2010, paper CWE2 (2010).
FBH-Forschung: 22.09.2010