Hochleistungs-Breitstreifenlaser
Für Partner und Kunden in Forschung und Industrie entwickeln wir maßgeschneiderte Diodenlaser zum Pumpen von Festkörperlasern und für den direkten Einsatz, beispielsweise in der Materialbearbeitung oder der Medizin - als Einzelemitter und Laserbarren.
Unsere Forschungsarbeiten zielen dabei auf immer höhere Leistung, Effizienz und Strahlgüte. Weitere Schwerpunkte liegen auf schmalen spektralen Linienbreiten und der hohen Zuverlässigkeit unserer Hochleistungs-Diodenlaser im Wellenlängenbereich zwischen 630 – 1200 nm. Zusätzlich untersuchen wir neuartige Bauelementkonzepte wie etwa eine Technologie, um monolithische Wellenlängen zu stabilisieren.
Einzelemitter
Durch das elektrische Pumpen großer Bauelement-Flächen mit Aperturen zwischen 30 und 1200 µm und Resonatorlängen bis zu 8 mm Länge erzielen wir hohe Ausgangsleistungen. Die Anwendungen reichen von der Fernerkundung, Beleuchtung, dem Pumpen von Festkörper, Faser- und Gaslasern über die Mess- und Regeltechnik, Medizintechnik und Sensorik bis hin zur Materialbearbeitung.
Chip-Technologie
- Halbleiter-Schichtstrukturen mit MOVPE
- monolithisch-integrierte Gitter mittels Oberflächenätzungen oder Zweischritt-Epitaxie
- laterale Strukturierung der Laserdioden:
- Projektionslithografie,
- Implantation und Isolatorschichten,
- Metallisierung
- Abdünnen
- Ritzen, Brechen, Spalten
- Facettenbeschichtung und -passivierung mit sehr langen Lebensdauern
Montage
- Einhausung mittels Gold-Zinn-Hartlot
- offene Wärmesenke (C-Mount)
- Conduction Cooled Package (CCP)
- ausdehnungsangepaßte Submounts
- integrierte zweiseitige Wärmesenken
- zusätzlich sind FAC-Linsen (fast axis collimator) und externe Gitter möglich
Typische Daten
- NIR-Bereich:
- Ausgangsleistungen bis 30 W (QCW) aus Laserdioden mit 100 µm Streifenbreite
- bis zu 60 W Ausgangsleistung im QCW-Betrieb aus Laserdioden mit 400 µm Streifenbreite (1 ms Pulsbreite)
- hohe Leistungsdichte mit Spitzenwerten von mehr als 56 MWcm-2 angesteuert von einer Kurzpuls-Quelle
- hoher Wirkungsgrad von > 65% bei 10 W Ausgangsleistung aus Laserdioden mit 90 µm Streifenbreite
- 10 W zuverlässige Ausgangsleistung aus Lasern mit monolithisch-integrierten Gittern mit 90 µm Streifenbreite
- Hochleistungslaser mit vertikalem Fernfeld von < 16° (95% Leistungsinhalt)
- 17 W nahezu beugungsbegrenzte Emission aus einer einzelnen Halbleiter-Laserlichtquelle
- verlässliche Ausgangsleistung >120 W (1 ms 200 Hz) bei einer Apertur von 1,2 mm
- bis zu 7 W Ausgangsleistung von 30 µm Apertur mit einem Strahlparameterprodukt von < 2 mm mrad
- roter Spektralbereich:
- Ausgangsleistungen bis 1 W bei 635 nm
- hohe Effizienz von 37% bei 635 nm
- 654-nm-Laser mit zuverlässiger 2,7 W Ausgangsleistung (100 µs, 35 Hz)
- 670-nm-Laser mit zuverlässiger 1,2 W CW-Ausgangsleistung
Laserbarrren
Laserbarren bestehen aus mehreren Breitstreifenlasern, die lateral angeordnet sind. Damit lassen sich Ausgangsleistungen von 1500 W und mehr erreichen. Laserbarren werden genutzt, um Festkörper-, Faser- und Alkali-Gaslasern (z.B. in der Raumfahrt und in Hochenergie-Festkörperlasersystemen) zu pumpen. In der direkten Materialbearbeitung kommen sie beispielsweise als Strahlquellen für spektral kombinierte Lasersysteme zum Einsatz. Weitere Anwendungen liegen in der Freiraumkommunikation, der Druck- und Medizintechnik.
Typische Wellenlängen
650, 670, 780, 808, 850, 880, 920, 940, 980 and 1060 nm
Chip-Technologie
- Halbleiter-Schichtstrukturen mit MOVPE
- monolithisch-integrierte Gitter mittels Oberflächenätzungen oder Zweischritt-Epitaxie
- Kontaktfenster durch
- Projektionslithografie
- Implantation und Isolationsschichten
- Metallisierung
- Abdünnen
- Ritzen, Brechen, Spalten
- Facettenbeschichtung und -passivierung für sehr lange Lebensdauern
Montage
- Einhausung mittels Gold-Zinn-Hartlot
- Conduction Cooled Package (CCP)
- ausdehnungsangepaßte Submounts
- zusätzlich sind FAC-Linsen (fast axis collimator) und externe Gitter möglich
Typische Daten
- NIR-Bereich:
- Laserbarren mit Ausgangsleistungen bis 1000 W CW, bis 1500 W QCW auf passiven Wärmesenken, bis 2000 W QCW bei Tests um 203 K
- Laserbarren mit schmalem vertikalem Fernfeld für geringe Verluste, smile-unempfindliche externe spektrale Stabilisierung
- Laserbarren mit hohen Effizienzen > 70 % aus 808 nm – 980 nm Wellenlänge
- gitterstabilisierte Minibarren mit hoher Brillanz für Anwendungen mit spektraler Strahlbündelung
- Laserbarren mit hohem Tastverhältnis (engl. duty cycle) und langen Resonatorlängen im QCW-Betrieb für zukünftige Hochenergiesysteme
- Effiziente Hochleistunglaserbarren aus Einzelmodenemittern für die Anwendung im Dichte-Wellenlängen-Multiplexing (engl. dense wavelength multiplexing, DWM)
- roter Spektralbereich (650 nm): Ausgangsleistungen bis 10 W CW auf passiven Wärmesenken
