公开(公告)号：WO2020156775A1

公开(公告)日：2020-08-06

申请号：PCT/EP2020/050462

申请日：2020-01-09

Applicant: FORSCHUNGSVERBUND BERLIN E.V.

Inventor： ERBERT, Götz ,  WENZEL, Hans ,  KNIGGE, Steffen ,  MARTIN, Christian Dominik ,  MAASSDORF, Andre ,  DELLA CASA, Pietro ,  KNIGGE, Andrea ,  CRUMP, Paul

IPC: H01S5/40 ,  H01S5/223 ,  H01S5/042 ,  H01S5/10 ,  H01S5/22 ,  H01S5/20 ,  H01S5/16 ,  H01S5/30 ,  H01S5/026

Abstract: Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zu Erzeugung von Laserstrahlung. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Laserdiode anzugeben, die gleichzeitig einen hohen Wirkungsgrad und eine geringe Fernfelddivergenz aufweist. Der erfindungsgemäßer Diodenlaser umfasst eine Strombarriere (5), dadurch gekennzeichnet, dass sich die Strombarriere (5) entlang einer dritten Achse (X) erstreckt, wobei die Strombarriere (5) mindestens eine Öffnung aufweist, und eine erste Breite (W1) der Öffnung der Strombarriere (5) entlang der dritten Achse (X) kleiner als eine zweite Breite (W2) des metallischen p-Kontaktes (8) entlang der dritten Achse (X) ist.

公开(公告)号：WO2018138209A1

公开(公告)日：2018-08-02

申请号：PCT/EP2018/051856

申请日：2018-01-25

Applicant: FORSCHUNGSVERBUND BERLIN E.V.

Inventor： KAUL, Thorben ,  ERBERT, Götz ,  CRUMP, Paul

IPC: H01S5/20 ,  H01S5/32

Abstract: Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserdiode mit verbessertem Modenprofil. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Breitstreifen-Halbleiterlaser basierend auf einer Extrem Doppel-Asymmetrischen Struktur (EDAS), wobei durch ein optimiertes Modenprofil mit einem verbesserten Modeneinschluss die Leckstromraten und der Serienwiderstand gesenkt,sowie die Ladungsträgerdichte innerhalb des lichtführenden Wellenleiters und der aktiven Zone reduziert werden kann. Der erfindungsgemäße Diodenlaser umfasst eine n-leitend ausgebildete erste Mantelschicht (14), eine n-leitend ausgebildete erste 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 p-leitend ausgebildete zweite Wellenleiterschicht (16), die auf der aktiven Schicht (10) angeordnet ist, eine p-leitend ausgebildete zweite Mantelschicht(18), die auf der zweiten Wellenleiterschicht (16) angeordnet ist, wobei zwischen der ersten Wellenleiterschicht (12) und der aktiven Schicht (10) eine n-leitend ausgebildete erste Zwischenschicht (11) als Übergangsbereich ausgebildet ist, und zwischen der zweiten Wellenleiterschicht (16) und der aktiven Schicht (10) eine p-leitend ausgebildete zweite Zwischenschicht (15) als Übergangsbereich ausgebildet ist. Dabei ist der erfindungsgemäße Diodenlaser dadurch gekennzeichnet, dass das Asymmetrie-Verhältnisaus der Dicke der ersten Zwischenschicht (11) zur Summe aus der Dicke der ersten Zwischenschicht (11) und der Dicke der zweiten Zwischenschicht (15) kleiner oder größer als 0,5 ist.

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

Applicant: FORSCHUNGSVERBUND BERLIN E.V. ,  ERBERT, Götz ,  WENZEL, Hans ,  CRUMP, Paul

Inventor： ERBERT, Götz ,  WENZEL, Hans ,  CRUMP, Paul

IPC: H01S5/20 ,  H01S5/32

CPC classification number: H01S5/2018 ,  H01S5/2031 ,  H01S5/3213 ,  H01S2301/166 ,  H01S2301/18

Abstract: 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.

Abstract translation: 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。

公开(公告)号：WO2017001062A1

公开(公告)日：2017-01-05

申请号：PCT/EP2016/055019

申请日：2016-03-09

Applicant: FORSCHUNGSVERBUND BERLIN E.V.

Inventor： FRICKE, Jörg ,  ERBERT, Götz ,  CRUMP, Paul ,  DECKER, Jonathan

IPC: H01S5/12 ,  H01S5/20

CPC classification number: H01S5/1225 ,  H01S5/026 ,  H01S5/1221 ,  H01S5/1231 ,  H01S5/2086

Abstract: Die Erfindung betrifft eine Laserdiode (100) umfassend: eine aktive Schicht (10); einen die aktive Schicht (10) zumindest teilweise umgebenden wellenführenden Bereich (12); eine Rückfacette (14); eine zur Auskopplung von Laserstrahlung ausgelegte Frontfacette (16), wobei sich die aktive Schicht (10) zumindest teilweise entlang einer ersten Achse (X) zwischen der Rückfacette (14) und der Frontfacette (16) erstreckt; und ein Gitter (18), das mit dem wellenführenden Bereich (12) wirkverbunden ist, wobei das Gitter (18) eine Vielzahl von Stegen (22) und Gräben (24) umfasst, dadurch gekennzeichnet, die Vielzahl der Gräben (24) derart ausgebildet ist, dass ein mittlerer Anstieg eines Kopplungsparameters P für die Vielzahl der Gräben (24) entlang des Gitters (18) ungleich Null ist, wobei der Kopplungsparameter P eines Grabens (24) durch die Formel (I) definiert ist, wobei d res ein Abstand des Grabens (24) zur aktiven Schicht (10), w eine Breite des Grabens (24) und Δ n der Brechzahlunterschied zwischen einer Brechzahl des Grabens (24) und einer Brechzahl eines den Graben (24) umgebenden Materials ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Laserdiode, bei der eine verteilte Rückkopplung über ein Oberflächengitter hoher Ordnung bei einseitiger Strahlungsauskopplung erfolgt und bei der die Kopplungsstärke des Gitters an die Leistungsdichte der in der Laserdiode geführten Welle angepasst ist.

Abstract translation: 本发明涉及一种激光二极管（100），包括：有源层（10）; 有源层（10）至少部分地围绕所述波导区（12）; 一后端面（14）; 一个设计用于激光辐射前端面（16），其中所述活性层（10）至少沿第一轴（X）部分地在后端面（14）和前小平面（16）之间延伸的耦合; 并且其可操作地连接到导波区域（12）的格栅（18），所述栅格（18）的多个焊盘（22）和沟槽（24）的，其特征在于，所述多个沟槽（24）被设计成 是一个耦合参数P的沿光栅（18），所述多个沟槽（24）的平均增加是不为零，其特征在于，一个沟槽（24）由式（I）的耦合参数P被定义，其中d RES，一个距离 该沟槽（24）与有源层（10），w为所述沟槽（24）和周围材料中的沟槽（24）的折射率的折射率之间的折射率差的沟槽（24）和.DELTA.n的宽度。 特别地，本发明涉及其中分布式反馈光栅表面上的高次与片面辐射耦合，并且其中所述光栅的耦合强度适于在激光二极管的导波的功率密度下进行激光二极管。

公开(公告)号：WO2016131910A1

公开(公告)日：2016-08-25

申请号：PCT/EP2016/053442

申请日：2016-02-18

Applicant: FORSCHUNGSVERBUND BERLIN E.V.

Inventor： FRICKE, Jörg ,  DECKER, Jonathan ,  CRUMP, Paul ,  ERBERT, Götz

IPC: H01S5/10 ,  H01S5/042 ,  H01S5/12 ,  H01S5/22 ,  H01S5/50 ,  H01S5/20 ,  H01S5/022

CPC classification number: H01S5/1064 ,  H01S5/0224 ,  H01S5/0421 ,  H01S5/0425 ,  H01S5/12 ,  H01S5/1203 ,  H01S5/2036 ,  H01S5/22 ,  H01S5/50

Abstract: Die Laserdiode (10) der Erfindung weist zumindest eine aktive Schicht (12) auf, die innerhalb eines Resonators (14) angeordnet und mit einem Auskoppeleiement (16) wirkverbunden ist und weiterhin zumindest eine Kontaktschicht (18) zum Einkoppeln von Ladungsträgern in die aktive Schicht (12), wobei der Resonator (14) mindestens eine erste Sektion (20) und eine zweite Sektion (22) aufweist, wobei sich die maximale Breite (W1) der aktiven Schicht (12) in der ersten Sektion (20) von der maximalen Breite (W2) der aktiven Schicht (12) in der zweiten Sektion (22) unterscheidet, und Projektion der Kontaktschicht (18) entlang einer ersten sich senkrecht zur aktiven Schicht (12) erstreckenden ersten Achse ( Z 1) sowohl mit der ersten Sektion (20) als auch mit der zweiten Sektion (22) überlappt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die zweite Sektion (22) eine Vielzahl separater Widerstandselemente (24) aufweist, deren spezifischer elektrischer Widerstand größer als der spezifische elektrische Widerstand der Bereiche (26) zwischen benachbarten Widerstandselemente (24) ist, wobei eine Breite (W3) der Widerstandselemente (24) entlang einer Längsachse (X1) der aktiven Schicht (12) kleiner als 20 µm ist und eine Projektion der Widerstandselemente (24) auf die aktive Schicht (12) entlang der ersten Achse (Z1) mit mindestens 10 % der aktiven Schicht (12) überlappt.

Abstract translation: 本发明的激光二极管（10）包括至少一个活性层（12），设置在谐振器（14）内，并且可操作地连接到一个Auskoppeleiement（16）并且还包括至少一个接触层（18）用于注入电荷载流子向活性层 （12），其中，所述谐振器（14）包括至少的一个第一部分（20）和第二部分（22），其中所述有源层的最大宽度（W1）（12）在第一部分（20）的最大 宽度在所述第二部分（22）的不同之处有源层（12）的（W2），并与第一部分中的接触层（18）沿着第一垂直延伸的第一轴（Z1）在有源层（12）的突起（20 （）和与第二部分22）重叠。 根据本发明，提供的是所述第二部分（22）的多个单独的电阻器元件（24），其比电阻比所述区域的相邻电阻元件之间的电阻率（26），（24），大于其中的宽度（W3） 电阻元件（24）沿所述有源层的纵向轴线（X1）（12）小于20微米，和在有源层（12）上的电阻元件（24）的投影沿所述第一轴（Z1）与活性层的至少10％的 （12）重叠。

公开(公告)号：WO2012034972A2

公开(公告)日：2012-03-22

申请号：PCT/EP2011/065751

申请日：2011-09-12

Applicant: FORSCHUNGSVERBUND BERLIN E.V. ,  CRUMP, Paul ,  ERBERT, Götz ,  WENZEL, Hans

Inventor： CRUMP, Paul ,  ERBERT, Götz ,  WENZEL, Hans

IPC: H01S5/22

CPC classification number: H01S5/20 ,  A61B18/203 ,  A61B2018/00476 ,  A61B2090/049 ,  H01S5/2031 ,  H01S5/22 ,  H01S5/3213 ,  H01S2301/185

Abstract: Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserdiode mit hoher Effizienz und hoher Augensicherheit. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lichtquelle mit gleichzeitig hohem Wirkungsgrad und hoher Augensicherheit anzugeben. Dazu soll die aktive Schicht (10), die erste Mantelschicht (14), die erste Wellenleiterschicht (12), die zweite Wellenleiterschicht (16) und die zweite Mantelschicht (18) derart ausgebildet sein, dass 0,01 μm ≤ d wL ≤ 1,0 μm und Δn ≥ 0,04 gilt, wobei d wL die Summe der Schichtdicke der ersten Wellenleiterschicht (12), der Schichtdicke der aktiven Schicht (10) und der Schichtdicke der zweiten Wellenleiterschicht (16) ist und Δn ein Maximum der Brechzahldifferenz zwischen der ersten Mantelschicht (14) und der ersten Wellenleiterschicht (12) und der Brechzahldifferenz zwischen der zweiten Wellenleiterschicht (16) und der zweiten Mantelschicht (18) ist.

Abstract translation: 本发明涉及一种高效率和高眼睛安全性的激光二极管。 本发明的目的是提供同时具有高效率和高度安全性的光源。 对于这一点，在有源层（10），所述第一包层（14），所述第一波导层（12），第二波导层（16）和所述第二包层（18）应该被构造成使得0.01微米≤d <子> WL ≤1.0微米和.DELTA.n≥0.04成立，其中d <子> WL 所述第一波导层（12），有源层（10）的层厚度的厚度之和与该层厚度 是所述第二波导层（16）和.DELTA.n是一个最大的第一包层（14）和所述第一波导层（12）和所述第二波导层（16）和所述第二包层（18）之间的折射率差的折射率差的

公开(公告)号：EP3317931A1

公开(公告)日：2018-05-09

申请号：EP16708698.2

申请日：2016-03-09

Applicant: Forschungsverbund Berlin E.V.

Inventor： FRICKE, Jörg ,  ERBERT, Götz ,  CRUMP, Paul ,  DECKER, Jonathan

IPC: H01S5/12 ,  H01S5/20

CPC classification number: H01S5/1225 ,  H01S5/026 ,  H01S5/1221 ,  H01S5/1231 ,  H01S5/2086

Abstract: The invention relates to a laser diode (100) comprising: an active layer (10); a wave guiding region (12) which surrounds the active layer (10) at least in part; a rear facet (14); a front facet (16) designed for decoupling laser radiation, wherein the active layer (10) extends, at least in part, along a first axis (X) between the rear facet (14) and the front facet (16); and a grid (18) which is operatively connected to the wave-guiding region (12), wherein the grid (18) comprises a plurality of webs (22) and trenches (24), characterized in that the plurality of trenches (24) is designed such that an average rise of a coupling parameter
P is not equal to zero for the plurality of trenches (24) along the grid (18), wherein the coupling parameter
P of a trench (24) is defined by the formula (I), wherein d
res is a distance of the trench (24) to the active layer (10),
w is a width of the trench (24) and Δ
n is the refractive index difference between a refractive index of the trench (24) and a refractive index of a material surrounding the trench (24). The invention in particular relates to a laser diode in which a distributed feedback occurs over a surface grid of high order while radiation is decoupled on one side and in which the coupling strength of the grid is matched to the power density of the wave guided in the laser diode.

公开(公告)号：EP3568887A1

公开(公告)日：2019-11-20

申请号：EP18703254.5

申请日：2018-01-25

Applicant: Forschungsverbund Berlin E.V.

Inventor： KAUL, Thorben ,  ERBERT, Götz ,  CRUMP, Paul

IPC: H01S5/20 ,  H01S5/32

公开(公告)号：EP3259811A1

公开(公告)日：2017-12-27

申请号：EP16704864.4

申请日：2016-02-18

Applicant: Forschungsverbund Berlin e.V.

Inventor： FRICKE, Jörg ,  DECKER, Jonathan ,  CRUMP, Paul ,  ERBERT, Götz

IPC: H01S5/10 ,  H01S5/042 ,  H01S5/12 ,  H01S5/22 ,  H01S5/50 ,  H01S5/20 ,  H01S5/022

CPC classification number: H01S5/1064 ,  H01S5/0224 ,  H01S5/0421 ,  H01S5/0425 ,  H01S5/12 ,  H01S5/1203 ,  H01S5/2036 ,  H01S5/22 ,  H01S5/50

Abstract: The laser diode (10) of the invention has at least one active layer (12), which is arranged inside a resonator (14) and is operatively connected to a decoupling element (16), and, furthermore, at least one contact layer (18) for coupling charge carriers into the active layer (12), wherein the resonator (14) has at least a first section (20) and a second section (22), wherein the maximum width (W1) of the active layer (12) in the first section (20) differs from the maximum width (W2) of the active layer (12) in the second section (22), and a projection of the contact layer (18) along a first axis (
Z 1), extending perpendicularly with respect to the active layer (12), overlaps both with the first section (20) and with the second section (22). According to the invention there is provision that the second section (22) has a multiplicity of separate resistance elements (24), the specific electrical resistance of which is higher than the specific electrical resistance of the regions (26) between adjacent resistance elements (24), wherein a width (W3) of the resistance elements (24) along a longitudinal axis (X1) of the active layer (12) is less than 20 µm and a projection of the resistance elements (24) onto the active layer (12) along the first axis (Z1) overlaps with at least 10 % of the active layer (12).

公开(公告)号：EP2666213A1

公开(公告)日：2013-11-27

申请号：EP11813785.0

申请日：2011-12-28

Applicant: Forschungsverbund Berlin E.V.

Inventor： ERBERT, Götz ,  WENZEL, Hans ,  CRUMP, Paul

IPC: H01S5/20 ,  H01S5/32

CPC classification number: H01S5/2018 ,  H01S5/2031 ,  H01S5/3213 ,  H01S2301/166 ,  H01S2301/18

Abstract: The present invention relates to a high-efficiency laser diode. The object of the present invention is to specify a laser diode with high efficiency, low optical losses and a low non-reactive resistance. Furthermore, it should be possible to produce the laser diode according to the invention inexpensively. The laser diode according to the invention has a first n-conducting sheath layer (14), a first n-conducting waveguide layer (12), which is arranged on the first sheath layer (14), an active layer (10), which is suitable for generating radiation and which is arranged on the first waveguide layer (12), a second p-conducting waveguide layer (16), which is arranged on the active layer (10), and a second p-conducting sheath layer (18), which is arranged on the second waveguide layer (16), wherein, according to the invention, the sum of the layer thickness of the first waveguide layer (12), the layer thickness of the active layer (10) and the layer thickness of the second waveguide layer (16) is greater than 1 µm, and the layer thickness of the second waveguide layer (16) is less than 150 nm, wherein the active layer (10), the first sheath layer (14), the second sheath layer (18), the first waveguide layer (12) and the second waveguide layer (16) are formed in such a way that the maximum mode intensity of the fundamental mode (24) is in a region outside the active layer (10), and wherein the difference between the refractive index of the first waveguide layer (12) and the refractive index of the first sheath layer (14) is between 0.04 and 0.01.