(57)【要約】一実施形態では、レーザデバイスは、熱接合層であって、熱接合層は、カーボンナノチューブのアレイを備えている、熱接合層と、カーボンナノチューブのアレイとビームエミッタとの間に配置された第１の金属接合材料と、カーボンナノチューブのアレイと第１の電極マウントとの間に配置された第２の金属接合材料とを含む。一実施形態では、第１の金属接合材料または第２の金属接合材料のうちの少なくとも１つは、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている。
2019532497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ装置であって、前記レーザ装置は、
第１および第２の対向表面を有するビームエミッタと、
前記ビームエミッタの前記第１の表面の下に配置されている第１の電極マウントと、
前記ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層であって、前記熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、熱接合層と
を備え、
前記熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第１の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第１の電極マウントとの間に配置された第２の金属接合材料とを備えている、レーザ装置。
【請求項２】
前記第１の金属接合材料または前記第２の金属接合材料のうちの少なくとも１つは、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記カーボンナノチューブのアレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは、前記ビームエミッタの前記第１の表面と実質的に垂直に整列させられている、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記ビームエミッタは、複数の離散ビームを発するダイオードバーを備えている、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項５】
（ｉ）前記ビームエミッタの前記第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）前記ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き前記第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントと、
前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層であって、前記第２の熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、第２の熱接合層と
をさらに備え
前記第２の熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブの第２のアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第２の電極マウントとの間に配置された第４の金属接合材料とを備えている、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記第３の金属接合材料または前記第４の金属接合材料のうちの少なくとも１つは、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項５に記載のレーザ装置。
【請求項７】
前記カーボンナノチューブの第２のアレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは、前記ビームエミッタの前記第２の表面と実質的に垂直に整列させられている、請求項５に記載のレーザ装置。
【請求項８】
前記第３の金属接合材料および前記第４の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項５に記載のレーザ装置。
【請求項９】
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項１０】
前記熱接合層の外側面に沿って配置され、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材をさらに備えている、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項１１】
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、請求項１０に記載のレーザ装置。
【請求項１２】
前記熱接合層の頂面は、前記ビームエミッタに接触し、前記熱接合層の底面は、前記第１の電極マウントに接触し、前記レーザ装置は、前記頂面および底面に及ぶ前記熱接合層の外側面の少なくとも一部の上に配置された第３の金属接合材料をさらに備えている、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項１３】
前記第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項１２に記載のレーザ装置。
【請求項１４】
前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第３の金属接合材料をさらに備え、前記第３の金属接合材料は、前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲している、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項１５】
前記第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項１４に記載のレーザ装置。
【請求項１６】
レーザ装置であって、前記レーザ装置は、
第１および第２の対向表面を有するビームエミッタと、
前記ビームエミッタの前記第１の表面の下に配置されている第１の電極マウントと、
前記ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層であって、前記熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、熱接合層と
を備え、
前記熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第１の金属接合材料とを備えている、レーザ装置。
【請求項１７】
前記第１の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項１６に記載のレーザ装置。
【請求項１８】
前記カーボンナノチューブのアレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは、前記ビームエミッタの前記第１の表面と実質的に垂直に整列させられている、請求項１６に記載のレーザ装置。
【請求項１９】
前記ビームエミッタは、複数の離散ビームを発するダイオードバーを備えている、請求項１６に記載のレーザ装置。
【請求項２０】
前記熱接合層と前記ビームエミッタとの間に配置された第２の金属接合材料をさらに備えている、請求項１６に記載のレーザ装置。
【請求項２１】
前記第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項２０に記載のレーザ装置。
【請求項２２】
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項２０に記載のレーザ装置。
【請求項２３】
前記熱接合層と前記第１の電極マウントとの間に配置された第２の金属接合材料をさらに備えている、請求項１６に記載のレーザ装置。
【請求項２４】
前記第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項２３に記載のレーザ装置。
【請求項２５】
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項２３に記載のレーザ装置。
【請求項２６】
（ｉ）前記ビームエミッタの前記第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）前記ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き前記第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントと、
前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層であって、前記第２の熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、第２の熱接合層と
をさらに備え、
前記第２の熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第２の金属接合材料とを備えている、請求項１６に記載のレーザ装置。
【請求項２７】
前記第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項２６に記載のレーザ装置。
【請求項２８】
前記カーボンナノチューブの第２のアレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは、前記ビームエミッタの前記第２の表面と実質的に垂直に整列させられている、請求項２６に記載のレーザ装置。
【請求項２９】
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項２６に記載のレーザ装置。
【請求項３０】
前記第２の熱接合層と前記ビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料をさらに備えている、請求項２６に記載のレーザ装置。
【請求項３１】
前記第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項３０に記載のレーザ装置。
【請求項３２】
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項３０に記載のレーザ装置。
【請求項３３】
前記第２の熱接合層と前記第２の電極マウントとの間に配置された第３の金属接合材料をさらに備えている、請求項２６に記載のレーザ装置。
【請求項３４】
前記第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項３３に記載のレーザ装置。
【請求項３５】
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項３３に記載のレーザ装置。
【請求項３６】
前記熱接合層の外側面に沿って配置され、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材をさらに備えている、請求項１６に記載のレーザ装置。
【請求項３７】
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、請求項３６に記載のレーザ装置。
【請求項３８】
前記熱接合層の頂面は、前記ビームエミッタに接触し、前記熱接合層の底面は、前記第１の電極マウントに接触し、前記レーザ装置は、前記頂面および底面に及ぶ前記熱接合層の外側面の少なくとも一部の上に配置された第２の金属接合材料をさらに備えている、請求項１６に記載のレーザ装置。
【請求項３９】
前記第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項３８に記載のレーザ装置。
【請求項４０】
レーザ装置であって、前記レーザ装置は、
第１および第２の対向表面を有するビームエミッタと、
前記ビームエミッタの前記第１の表面の下に配置されている第１の電極マウントと、
前記ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層であって、前記熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、熱接合層と、
を備え、
前記熱接合層は、（ｉ）熱接合剤の複数の離散し間隔を置かれた領域と、（ｉｉ）前記熱接合剤の前記領域のうちの少なくともいくつかを包囲するように前記熱接合剤の前記領域の周囲に配置された第１の熱接合材料とを備え、
前記熱接合剤の各領域は、カーボンナノチューブのアレイを備え、前記第１の熱接合材料は、カーボンナノチューブを含まない、レーザ装置。
【請求項４１】
前記熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第２の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第１の電極マウントとの間に配置された第３の金属接合材料とを備えている、請求項４０に記載のレーザ装置。
【請求項４２】
前記第２の金属接合材料または前記第３の金属接合材料のうちの少なくとも１つは、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項４１に記載のレーザ装置。
【請求項４３】
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項４１に記載のレーザ装置。
【請求項４４】
前記第１の金属接合材料、前記第２の金属接合材料、および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項４１に記載のレーザ装置。
【請求項４５】
前記熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第２の金属接合材料とを備えている、請求項４０に記載のレーザ装置。
【請求項４６】
前記第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項４５に記載のレーザ装置。
【請求項４７】
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項４５に記載のレーザ装置。
【請求項４８】
前記ビームエミッタは、複数の離散ビームを発するダイオードバーを備えている、請求項４０に記載のレーザ装置。
【請求項４９】
前記熱接合層の外側面に沿って配置され、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材をさらに備えている、請求項４０に記載のレーザ装置。
【請求項５０】
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、請求項４９に記載のレーザ装置。
【請求項５１】
（ｉ）前記ビームエミッタの前記第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）前記ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き前記第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントと、
前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層であって、前記第２の熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、第２の熱接合層と
をさらに備え、
前記第２の熱接合層は、（ｉ）第２の熱接合剤の複数の離散し間隔を置かれた領域と、（ｉｉ）前記第２の熱接合剤の前記領域のうちの少なくともいくつかを包囲するように前記第２の熱接合剤の前記領域の周囲に配置された第２の熱接合材料とを備え、
前記第２の熱接合剤の各領域は、カーボンナノチューブのアレイを備え、前記第２の熱接合材料は、カーボンナノチューブを含まない、請求項４０に記載のレーザ装置。
【請求項５２】
前記第２の熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第２の電極マウントとの間に配置された第４の金属接合材料とを備えている、請求項５１に記載のレーザ装置。
【請求項５３】
前記第３の金属接合材料または前記第４の金属接合材料のうちの少なくとも１つは、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項５２に記載のレーザ装置。
【請求項５４】
前記第３の金属接合材料および前記第４の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項５２に記載のレーザ装置。
【請求項５５】
前記第２の金属接合材料、前記第３の金属接合材料、および前記第４の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項５２に記載のレーザ装置。
【請求項５６】
前記第２の熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第３の金属接合材料とを備えている、請求項５１に記載のレーザ装置。
【請求項５７】
前記第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項５６に記載のレーザ装置。
【請求項５８】
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項５６に記載のレーザ装置。
【請求項５９】
熱接合層を形成する方法であって、前記方法は、
基板を覆って触媒の複数の粒子を形成することと、
前記基板を覆ってカーボンナノチューブのアレイを成長させることであって、前記カーボンナノチューブのアレイは、前記複数の粒子から核を成す、ことと、
前記カーボンナノチューブのアレイの頂面を覆って第１の熱接合材料を堆積させることと、
前記カーボンナノチューブのアレイの底面を覆って第２の熱接合材料を堆積させることと
を含み、
前記アレイの中の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは、前記底面から前記頂面まで延びている、方法。
【請求項６０】
（ｉ）前記第１の熱接合材料が、前記カーボンナノチューブのアレイの前記頂面を覆って堆積される一方で、前記カーボンナノチューブのアレイは、前記基板を覆って配置されたままであり、（ｉｉ）前記基板は、前記第２の熱接合材料が堆積される前に除去される、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記基板は、前記第１の熱接合材料および前記第２の熱接合材料が堆積される前に除去される、請求項５９に記載の方法。
【請求項６２】
前記触媒の前記粒子は、ニッケル、鉄、またはコバルトのうちの少なくとも１つを備えている、請求項５９に記載の方法。
【請求項６３】
前記基板は、半導体基板を備えている、請求項５９に記載の方法。
【請求項６４】
前記カーボンナノチューブのアレイは、化学蒸着によって成長させられる、請求項５９に記載の方法。
【請求項６５】
前記カーボンナノチューブのアレイの成長中に電場を印加することをさらに含み、それによって、前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかの成長は、前記電場の方向と実質的に平行な方向に進む、請求項５９に記載の方法。
【請求項６６】
前記第１の熱接合材料または前記第２の熱接合材料のうちの少なくとも１つは、物理蒸着、噴霧堆積、スクリーン印刷、またはめっきのうちの少なくとも１つによって堆積される、請求項５９に記載の方法。
【請求項６７】
前記頂面および底面に及ぶ前記カーボンナノチューブのアレイの少なくとも１つの外側面を覆って第３の熱接合材料を堆積させることをさらに含む、請求項５９に記載の方法。
【請求項６８】
前記第３の熱接合材料は、前記第１または第２の熱接合材料のうちの少なくとも１つの材料と異なる材料を備えている、請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
前記第２の熱接合材料の堆積後に前記熱接合層を押し付け、それによって、前記熱接合層の厚さを減少させることをさらに含む、請求項５９に記載の方法。
【請求項７０】
ビームエミッタと電極マウントとの間に前記熱接合層を配置し、それによって、前記ビームエミッタと前記電極マウントとの間の熱伝導を改良することをさらに含む、請求項５９に記載の方法。
【請求項７１】
前記熱接合層の外側面の周囲に、前記ビームエミッタと前記電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材を配置することをさらに含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
波長ビーム結合レーザシステムであって、前記レーザシステムは、
複数の離散ビームを発するビームエミッタであって、前記ビームエミッタは、第１および第２の対向表面を有する、ビームエミッタと、
分散要素上に前記複数のビームを集束させるための集束光学系と、
集束ビームを受け取り、前記受け取られた集束ビームを分散させるための分散要素と、
部分反射出力結合器であって、前記部分反射出力結合器は、前記分散ビームを受け取ることと、前記分散ビームの一部をそれを通して多波長出力ビームとして伝送することと、前記分散ビームの第２の部分を前記分散要素に向かって後方に反射することとを行うために位置付けられている、部分反射出力結合器と、
前記ビームエミッタの前記第１の表面に近接して配置されている第１の電極マウントと、
前記ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層であって、前記熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、熱接合層と
を備え、
前記熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第１の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第１の電極マウントとの間に配置された第２の金属接合材料とを備えている、レーザシステム。
【請求項７４】
前記分散要素は、回折格子を備えている、請求項７３に記載のレーザシステム。
【請求項７５】
（ｉ）前記ビームエミッタの前記第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）前記ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き前記第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントと、
前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層であって、前記第２の熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、第２の熱接合層と
をさらに備え、
前記第２の熱接合層は、（ｉ）前記カーボンナノチューブの第２のアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第２の電極マウントとの間に配置された第４の金属接合材料とを備えている、請求項７３に記載のレーザシステム。
【請求項７６】
前記第３の金属接合材料および前記第４の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項７５に記載のレーザシステム。
【請求項７７】
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項７３に記載のレーザシステム。
【請求項７８】
前記熱接合層の外側面に沿って配置され、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材をさらに備えている、請求項７３に記載のレーザシステム。
【請求項７９】
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、請求項７８に記載のレーザシステム。
【請求項８０】
前記熱接合層の頂面は、前記ビームエミッタに接触し、前記熱接合層の底面は、前記第１の電極マウントに接触し、前記レーザシステムは、前記頂面および底面に及ぶ前記熱接合層の外側面の少なくとも一部の上に配置された第３の金属接合材料をさらに備えている、請求項７３に記載のレーザシステム。
【請求項８１】
前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第３の金属接合材料をさらに備え、前記第３の金属接合材料は、前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲している、請求項７３に記載のレーザシステム。
【請求項８２】
前記第３の金属接合材料は、前記第１の金属接合材料または前記第２の金属接合材料のうちの少なくとも１つの材料と異なる材料を備えている、請求項８１に記載のレーザシステム。
【請求項８３】
波長ビーム結合レーザシステムであって、前記レーザシステムは、
複数の離散ビームを発するビームエミッタであって、前記ビームエミッタは、第１および第２の対向表面を有する、ビームエミッタと、
分散要素上に前記複数のビームを集束させるための集束光学系と、
集束ビームを受け取り、前記受け取られた集束ビームを分散させるための分散要素と、
部分反射出力結合器であって、前記部分反射出力結合器は、前記分散ビームを受け取ることと、前記分散ビームの一部をそれを通して多波長出力ビームとして伝送することと、前記分散ビームの第２の部分を前記分散要素に向かって後方に反射することとを行うために位置付けられている、部分反射出力結合器と、
前記ビームエミッタの前記第１の表面に近接して配置されている第１の電極マウントと、
前記ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層であって、前記熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、熱接合層と
を備え、
前記熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第１の金属接合材料とを備えている、レーザシステム。
【請求項８４】
前記分散要素は、回折格子を備えている、請求項８３に記載のレーザシステム。
【請求項８５】
前記熱接合層と前記ビームエミッタとの間に配置された第２の金属接合材料をさらに備えている、請求項８３に記載のレーザシステム。
【請求項８６】
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項８５に記載のレーザシステム。
【請求項８７】
前記熱接合層と前記第１の電極マウントとの間に配置された第２の金属接合材料をさらに備えている、請求項８３に記載のレーザシステム。
【請求項８８】
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項８７に記載のレーザシステム。
【請求項８９】
（ｉ）前記ビームエミッタの前記第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）前記ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き前記第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントと、
前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層であって、前記第２の熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、第２の熱接合層と
をさらに備え、
前記第２の熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第２の金属接合材料とを備えている、請求項８３に記載のレーザ装置。
【請求項９０】
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項８９に記載のレーザシステム。
【請求項９１】
前記第２の熱接合層と前記ビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料をさらに備えている、請求項８９に記載のレーザシステム。
【請求項９２】
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項９１に記載のレーザシステム。
【請求項９３】
前記第２の熱接合層と前記第２の電極マウントとの間に配置された第３の金属接合材料をさらに備えている、請求項８９に記載のレーザシステム。
【請求項９４】
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項９３に記載のレーザシステム。
【請求項９５】
前記熱接合層の外側面に沿って配置され、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材をさらに備えている、請求項８３に記載のレーザシステム。
【請求項９６】
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、請求項９５に記載のレーザシステム。
【請求項９７】
前記熱接合層の頂面は、前記ビームエミッタに接触し、前記熱接合層の底面は、前記第１の電極マウントに接触し、前記レーザシステムは、前記頂面および底面に及ぶ前記熱接合層の外側面の少なくとも一部の上に配置された第２の金属接合材料をさらに備えている、請求項８３に記載のレーザシステム。
【請求項９８】
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項９７に記載のレーザシステム。
【請求項９９】
波長ビーム結合レーザシステムであって、前記レーザシステムは、
複数の離散ビームを発するビームエミッタであって、前記ビームエミッタは、第１および第２の対向表面を有する、ビームエミッタと、
分散要素上に前記複数のビームを集束させるための集束光学系と、
集束ビームを受け取り、前記受け取られた集束ビームを分散させるための分散要素と、
部分反射出力結合器であって、前記部分反射出力結合器は、前記分散ビームを受け取ることと、前記分散ビームの一部をそれを通して多波長出力ビームとして伝送することと、前記分散ビームの第２の部分を前記分散要素に向かって後方に反射することとを行うために位置付けられている、部分反射出力結合器と、
前記ビームエミッタの前記第１の表面に近接して配置されている第１の電極マウントと、
前記ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層であって、前記熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、熱接合層と、
を備え、
前記熱接合層は、（ｉ）熱接合剤の複数の離散し間隔を置かれた領域と、（ｉｉ）前記熱接合剤の前記領域のうちの少なくともいくつかを包囲するように前記熱接合剤の前記領域の周囲に配置された第１の熱接合材料とを備え、
前記熱接合剤の各領域は、カーボンナノチューブのアレイを備え、前記第１の熱接合材料は、カーボンナノチューブを含まない、レーザシステム。
【請求項１００】
前記分散要素は、回折格子を備えている、請求項９９に記載のレーザシステム。
【請求項１０１】
前記熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第２の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第１の電極マウントとの間に配置された第３の金属接合材料とを備えている、請求項９９に記載のレーザシステム。
【請求項１０２】
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項１０１に記載のレーザシステム。
【請求項１０３】
前記第１の金属接合材料、前記第２の金属接合材料、および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項１０１に記載のレーザシステム。
【請求項１０４】
前記熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第２の金属接合材料とを備えている、請求項９９に記載のレーザシステム。
【請求項１０５】
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項１０４に記載のレーザシステム。
【請求項１０６】
前記熱接合層の外側面に沿って配置され、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材をさらに備えている、請求項９９に記載のレーザシステム。
【請求項１０７】
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、請求項１０６に記載のレーザシステム。
【請求項１０８】
（ｉ）前記ビームエミッタの前記第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）前記ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き前記第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントと、
前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層であって、前記第２の熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、第２の熱接合層と、
をさらに備え、
前記第２の熱接合層は、（ｉ）第２の熱接合剤の複数の離散し間隔を置かれた領域と、（ｉｉ）前記第２の熱接合剤の前記領域のうちの少なくともいくつかを包囲するように前記第２の熱接合剤の前記領域の周囲に配置された第２の熱接合材料とを備え、
前記第２の熱接合剤の各領域は、カーボンナノチューブのアレイを備え、前記第２の熱接合材料は、カーボンナノチューブを含まない、請求項９９に記載のレーザシステム。
【請求項１０９】
前記第２の熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第２の電極マウントとの間に配置された第４の金属接合材料とを備えている、請求項１０８に記載のレーザシステム。
【請求項１１０】
前記第３の金属接合材料および前記第４の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項１０９に記載のレーザシステム。
【請求項１１１】
前記第２の金属接合材料、前記第３の金属接合材料、および前記第４の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項１０９に記載のレーザシステム。
【請求項１１２】
前記熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第３の金属接合材料とを備えている、請求項１０８に記載のレーザシステム。
【請求項１１３】
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項１１２に記載のレーザシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、米国仮特許出願第６２／３８１，０８９号（２０１６年８月３０日出願）の利益およびそれに対する優先権を主張し、上記出願の開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（技術分野）
種々の実施形態では、本発明は、カーボンナノチューブを利用してパッケージ化される高出力レーザシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
高出力レーザシステムは、溶接、切断、穿孔、および材料処理等の多数の異なる用途に利用される。そのようなレーザシステムは、典型的には、それからのレーザ光が光ファイバ（または単に「ファイバ」）の中へ結合されるレーザエミッタと、ファイバからのレーザ光を処理されるべきワークピース上に集束させる光学システムとを含む。波長ビーム結合（ＷＢＣ）は、レーザダイオード、レーザダイオードバー、ダイオードバーのスタック、または１もしくは２次元アレイに配列された他のレーザからの出力電力および輝度をスケーリングするための技法である。ＷＢＣ方法は、エミッタのアレイの一方または両方の寸法に沿ってビームを組み合わせるために開発されてきた。典型的ＷＢＣシステムは、１つ以上のダイオードバー等の複数のエミッタを含み、それらは、分散要素を使用して組み合わせられ、多波長ビームを形成する。ＷＢＣシステムの中の各エミッタは、個別に共振し、それぞれの開示全体が参照することによって本明細書に組み込まれる２０００年２月４日に出願された米国特許第６，１９２，０６２号（特許文献１）、１９９８年９月８日に出願された米国特許第６，２０８，６７９号（特許文献２）、２０１１年８月２５日に出願された米国特許第８，６７０，１８０号（特許文献３）、および２０１１年３月７日に出願された米国特許第８，５５９，１０７号（特許文献４）で詳述される、６２３８１０８９システムである共通部分反射出力結合器からの波長特定のフィードバックを通して安定させられる。
【０００４】
ＷＢＣ等の技法は、多種多様な用途のためのレーザベースのシステムを生産することに成功しているが、そのようなシステムのより広い採用は、さらに高いレベルのレーザ出力電力の需要をもたらしている。典型的には、より高いレーザ出力は、ますます高い電流におけるレーザダイオードの駆動を伴い、それは、より高い温度動作と、付随する温度ベースの信頼性問題を防止することを目的とした熱管理問題とをもたらす。高出力レーザは、典型的には、熱放散のための１つ以上のヒートシンクもしくは他の熱管理構造を伴うレーザエミッタの使用を特徴とし、これらの構造は、多くの場合、はんだまたは他の軟質可鍛性化合物を介してエミッタに結合され、それは、熱循環に起因する構成要素間の相対移動の場合でさえも、エミッタとヒートシンクとの間の熱接触を維持する。
【０００５】
そのようなはんだベースの解決策は、高出力レーザ動作中の熱循環に起因する信頼性問題のうちのいくつかを軽減するが、はんだの使用は、はんだクリープ等の他の信頼性問題も導入し得る。さらに、多くの従来のはんだは、高い電流レベルにおいて動作させられている高出力レーザデバイスから離れるように熱を十分に伝導するために必要とされる熱伝導度が不足し得る。したがって、既存のヒートシンクおよび他の搭載ハードウェアと適合性があり、レーザデバイスからの改良された熱伝導も提供する高出力レーザデバイス（例えば、レーザダイオードおよび／またはダイオードバー）のためのパッケージング方式の必要性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，１９２，０６２号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２０８，６７９号明細書
【特許文献３】米国特許第８，６７０，１８０号明細書
【特許文献４】米国特許第８，５５９，１０７号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態によると、レーザビームエミッタは、１つ以上の金属の複合材料と、カーボンナノチューブのアレイとを含むか、本質的にそれらから成るか、もしくはそれらから成る熱接合材料を介して、１つ以上のヒートシンクもしくは他の熱管理構造に取り付けられる。複合材料は、層状であり得、例えば、金属は、その間にアレイ状のカーボンナノチューブの層を伴って、１つ、２つ、またはそれを上回る層の中に配置され得る。他の実施形態では、複合材料は、１つ以上の金属が、カーボンナノチューブのアレイが埋め込まれたマトリクスを形成する混合物であり得る。なおも他の実施形態は、層のうちの１つ以上のものが、１つ以上の金属の混合物およびカーボンナノチューブのアレイである上で説明されるような層状構造である。単一壁または多重壁であり得る、カーボンナノチューブは、ダイヤモンドのそれよりも優れている２，０００〜６，０００Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１の熱伝導度を有する。本発明の実施形態では、カーボンナノチューブは、エミッタと高度熱伝導性カーボンナノチューブとの間の熱（および種々の実施形態では電気）接触を促進するように、例えば、ナノチューブアレイの頂面または底面上で、金属と組み合わせられる。例えば、金属は、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎ、ならびに／もしくは１つ以上の他の金属を伴う、または伴わないこれらの金属のうちの１つ以上のものを含む混合物または化合物を含み得るか、本質的にそれらから成り得る、もしくはそれらから成り得る。金属は、エミッタと、あまり可撓性ではなく、より脆性のカーボンナノチューブとの間の接触を促進するように、室温で流動性および／または変形可能であり得る。金属／ナノチューブ複合材料は、エミッタとヒートシンクまたは他の熱管理構造との間に従来のはんだ付け材料を補完もしくは置換するために利用され得る。
【０００８】
本発明の実施形態によるレーザデバイスは、高輝度・低ビームパラメータ積（ＢＰＰ）レーザシステムを形成するために、ＷＢＣシステムで利用され得る。ＢＰＰは、レーザビームの発散角（半角）とその最も狭い点（すなわち、ビームウェスト、最小スポットサイズ）におけるビームの半径との積である。ＢＰＰは、レーザビームの品質およびそれが小さいスポットに集束され得る程度を定量化し、典型的には、ミリメートル−ミリラジアン（ｍｍ−ｍｒａｄ）の単位で表される。ガウスビームは、ｐｉで除算されるレーザ光の波長によって求められる可能な限り最低のＢＰＰを有する。同一の波長における理想的ガウスビームのそれに対する実際のガウスビームのＢＰＰの比は、Ｍ２、またはビーム品質の波長非依存性尺度である「ビーム品質係数」で表され、「最良」品質は、１の「最低」ビーム品質係数に対応する。
【０００９】
本発明の実施形態による熱接合材料は、その開示全体が参照することによって本明細書に組み込まれる２０１６年１月２６日に出願された米国特許出願第１５／００６，７３３号に説明されるように、熱接合材料のクリープまたは他の移動を防止するために、レーザパッケージング構造の中で定位置に「密閉」され得る。例えば、レーザデバイスの種々の構成要素（例えば、ビームエミッタ自体および／または電極マウントならびに筐体等のヒートシンク構成要素）の間の熱接合層および材料は、それを通した熱接合材料の伝搬に対して不浸透性である材料（例えば、１つ以上の金属）で密閉され得、したがって、構成要素間からの熱接合材料のクリープは、実質的に防止される。密閉は、例えば、電気めっきまたは無電解堆積等の堆積技法によって達成され得る。熱接合材料がビームエミッタと１つ以上の電極マウントとの間に配置される本発明の実施形態では、密閉は、ビームエミッタが熱接合材料を介して電極マウントに付着させられる前または後に実施され得る。シーリング材が所望されないレーザデバイスの部分（例えば、それからビームが発せられるビームエミッタの部分）は、例えば、マスキングまたはその上の堆積を防止する阻害材料の選択的適用を介して、シーリング材の堆積から保護され得る。他の実施形態では、レーザデバイスのそのような部分は、最初に、シーリング材でコーティングされ得、シーリング材は、後に、例えば、エッチングおよび／または機械加工を介して、除去され得る。
【００１０】
本発明の実施形態は、別様により軟質でより流動性の熱接合層（例えば、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、またはその合金もしくは混合物等の１つ以上の金属に基づくか、もしくは１つ以上の他の金属を伴うもの）内に埋め込まれた比較的堅い構造を有する、カーボンナノチューブベースの熱接合材料を利用する。例えば、本明細書に詳述されるようなカーボンナノチューブのアレイを特徴とする複合熱接合材料の部分は、カーボンナノチューブを含まないか、より軟質の熱接合材料のマトリクス内に（例えば、ランダムパターンで、または相互係止線の「メッシュ」もしくは分離した列のパターン等の規則的パターンで）分散され得る。そのような実施形態では、カーボンナノチューブを含む分散相は、他の相（すなわち、カーボンナノチューブを含まない部分）のクリープまたは他の移動を抑制するか、もしくは実質的に防止するように作用し得る。本発明の実施形態は、代わりに、または加えて、その開示全体が参照することによって本明細書に組み込まれる２０１６年１月２６日に出願された米国特許出願第１５／００６，６９３号に開示される構造および技法を利用し得る。
【００１１】
本発明の実施形態によると、レーザデバイスは、ビームエミッタを駆動するための高度熱伝導性および導電性電極、ならびに電極から電気的に分離される（液体冷却され得る）熱伝導性マウントを組み込むパッケージを介して熱的に管理され得る。具体的には、電極は、銅を含むか、本質的にそれから成るか、またはそれから成り、ビームエミッタのアノードおよびカソードに電気的に接続され得る。マウントは、例えば、アルミニウムを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得、マウントとマウントに対面する電極との間に電気絶縁層を組み込み得る。例えば、電気絶縁層は、それを通した熱伝導度を提供するが、それを通した電気伝導を妨害するか、もしくは実質的に防止する酸化アルミニウムおよび／または窒化アルミニウム層を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。窒化アルミニウムは、有利なこととして、高い熱伝導度を有するが、低い電気熱伝導度を有する。本明細書で利用されるように、高い熱伝導度を伴う材料または「熱伝導性材料」は、少なくとも１００ワット／メートル／ケルビン（Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１）、少なくとも１７０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１、またはさらに少なくとも３００Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１の熱伝導度を有する。本明細書で利用されるように、高い電気伝導度を伴う材料または「導電性材料」は、例えば、２０℃において、少なくとも１×１０５ジーメンス／メートル（Ｓ／ｍ）、少なくとも１×１０６Ｓ／ｍ、またはさらに少なくとも１×１０７Ｓ／ｍの電気伝導度を有する。本明細書で利用されるように、高い電気抵抗率を伴う材料または「電気絶縁材料」は、少なくとも１×１０８オーム・メートル（Ω・ｍ）、少なくとも１×１０１０Ω・ｍ、またはさらに少なくとも１×１０１２Ω・ｍの電気抵抗率を有する。
【００１２】
本発明の実施形態によるレーザデバイスは、高輝度・低ビームパラメータ積（ＢＰＰ）レーザシステムを形成するために、ＷＢＣシステムで利用され得る。ＢＰＰは、レーザビームの発散角（半角）およびその最も狭い点（すなわち、ビームウェスト、最小スポットサイズ）におけるビームの半径の積である。ＢＰＰは、レーザビームの品質およびそれが小さいスポットに集束され得る程度を定量化し、典型的には、ミリメートル−ミリラジアン（ｍｍ−ｍｒａｄ）の単位で表される。ガウスビームは、ｐｉで除算されるレーザ光の波長によって求められる可能な限り最低のＢＰＰを有する。同一の波長における理想的ガウスビームのものに対する実際のガウスビームのＢＰＰの比は、Ｍ２、またはビーム品質の波長非依存性尺度である「ビーム品質係数」で表され、「最良」品質は、１の「最低」ビーム品質係数に対応する。
【００１３】
当業者に公知であるように、レーザは、概して、刺激された光の放射を通して可視または不可視光を発生させるデバイスとして定義される。レーザは、概して、上記のように、それらを種々の用途で有用にする性質を有する。一般的なレーザタイプは、半導体レーザ、固体レーザ、ファイバレーザ、およびガスレーザを含む。半導体レーザ（大抵はレーザダイオード）は、電気的または光学的に励起され、概して、多くの場合、不良なビーム品質を犠牲にして、非常に高い出力電力を効率的に発生させ得る。半導体レーザは、例えば、光ディスクプレーヤにおける用途のための良好な空間性質を伴って低い電力を生成し得る。さらに他の半導体レーザは、（例えば、電気通信用途のための）高いパルス繰り返し率、低電力パルスを生成するために好適であり得る。特殊なタイプの半導体レーザは、（中赤外光のための）量子カスケードレーザおよび面発光半導体レーザ（ＶＣＳＥＬならびにＶＥＣＳＥＬ）を含み、後者は、高い電力を用いたパルス発生にも好適である。
【００１４】
固体レーザは、イオンドープ結晶またはガラスに基づき得（例えば、ドープ絶縁体レーザ）、高出力電力を発生させるための放電ランプまたはレーザダイオードを用いて励起され得る。代替として、固体レーザは、（例えば、測定目的のために）非常に高いビーム品質、スペクトル純度、および／または安定性を伴って低電力出力を生成し得る。いくつかの固体レーザは、ピコ秒またはフェムト秒持続時間を伴う超短パルスを生成し得る。固体レーザとともに使用するための一般的な利得媒質は、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＶＯ４、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ガラス、Ｙｂ：ＹＡＧ、Ｙｂ：ガラス、Ｔｉ：サファイア、Ｃｒ：ＹＡＧ、およびＣｒ：ＬｉＳＡＦを含む。
【００１５】
ファイバレーザは、ファイバコアの中がいくつかのレーザ活性イオンでドープされた光ガラスファイバに基づき得る。ファイバレーザは、高いビーム品質を伴う極端に高い出力電力（キロワットまで）を達成し得る。狭線幅動作等も、ファイバレーザによってサポートされ得る。ヘリウム・ネオンレーザ、ＣＯ２レーザ、アルゴンイオンレーザ等を含むガスレーザは、典型的には放電により励起されるガスに基づき得る。頻繁に使用されるガスは、ＣＯ２、アルゴン、クリプトン、およびヘリウム・ネオン等のガス混合物を含む。加えて、エキシマレーザは、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＦ、およびＦ２のうちのいずれかに基づき得る。他のあまり一般的ではないレーザタイプは、化学および核励起レーザ、自由電子レーザ、ならびにＸ線レーザを含む。
【００１６】
以下の一般的説明で説明されるレーザダイオード等のレーザダイオードは、本明細書に説明される革新の実施形態に関連して使用され得る。レーザダイオードは、概して、光子（光）の放射をサポートする単純なダイオード構造に基づく。しかしながら、効率、電力、ビーム品質、輝度、同調性等を改良するために、この単純構造は、概して、種々の多くの実用的なタイプのレーザダイオードを提供するように修正される。レーザダイオードタイプは、高いビーム品質を伴うビームにおいて数ミリワットから最大約０．５ワットまでの出力電力を発生させる小型縁発光型を含む。ダイオードレーザの構造タイプは、２つの高バンドギャップ層の間に挟まれる低バンドギャップ材料の層を含む二重ヘテロ構造レーザ、高い効率およびレーザのエネルギーの量子化をもたらす非常に薄い中間層（量子井戸層）を含む、量子井戸レーザ、利得特性を改良する２つ以上の量子井戸層を含む複数の量子井戸レーザ、より高い効率の量子井戸レーザを生成するワイヤまたはドットを伴う中間層に取って代わる量子ワイヤもしくは量子海（ドット）レーザ、量子層の厚さを改変することによって同調され得る比較的長い波長においてレーザ作用を可能にする量子カスケードレーザ、最も一般的な商用レーザダイオードであり、量子井戸層の上方および下方に別の２つの層を含み、生成される光を効率的に閉じ込める別個の閉じ込めヘテロ構造レーザ、要求の厳しい光学通信用途で一般的に使用され、利得領域に戻るように単一の波長を反射することによって製造中に安定した波長セットを発生させることを促進する統合回折格子を含む分布型フィードバックレーザ、光がその縁ではなくて表面から発せられるという点で他のレーザダイオードと異なる構造を有する垂直空洞面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）、および主に二重ヘテロ構造ダイオードを使用し、格子または多重プリズム格子構成を含む同調可能レーザである垂直外部空洞面発光レーザ（ＶＥＣＳＥＬ）および外部空洞ダイオードレーザを含む。外部空洞ダイオードレーザは、多くの場合、波長同調可能であり、小さい輝線幅を呈する。レーザダイオードタイプは、縦長出力ファセットを伴うマルチモードダイオードによって特徴付けられ、概して、不良なビーム品質を有するが、数ワットの電力を発生させる広域レーザ、広域レーザと比較すると、改良されたビーム品質および輝度を呈するテーパ状出力ファセットを伴う非点収差モードダイオードによって特徴付けられるテーパ状レーザ、卵形出力ファセットを伴う楕円形モードダイオードによって特徴付けられる、リッジ導波路レーザ、および出力ファセットを伴う円形モードダイオードによって特徴付けられ、略円形の外形を伴う回折限界ビームでワットレベルの出力を発生させ得るスラブ結合型光導波路レーザ（ＳＣＯＷＬ）を含む種々の高出力ダイオードベースのレーザも含む。
【００１７】
以下の一般的説明で説明されるもの等のレーザダイオードアレイ、バー、および／またはスタックは、本明細書に説明される革新の実施形態に関連して使用され得る。レーザダイオードは、個別に、またはグループで、概して、１次元列／アレイ（ダイオードバー）もしくは２次元アレイ（ダイオードバースタック）で、パッケージ化され得る。ダイオードアレイスタックは、概して、ダイオードバーの垂直スタックである。レーザダイオードバーまたはアレイは、概して、同等の単一広域ダイオードよりも実質的に高い電力および費用対効果を達成する。高出力ダイオードバーは、概して、比較的不良なビーム品質を伴って数十ワットを発生させる広域エミッタのアレイを含み、より高い電力にもかかわらず、輝度は、多くの場合、広域レーザダイオードのものよりも低い。高出力ダイオードバーは、数百または数千ワットの極めて高い電力の発生のために、高出力積層ダイオードバーを生成するように積み重ねられ得る。レーザダイオードアレイは、自由空間の中またはファイバの中へビームを発するように構成され得る。ファイバ結合型ダイオードレーザアレイは、ファイバレーザおよびファイバ増幅器のための励起源として便宜的に使用され得る。
【００１８】
ダイオードレーザバーは、広域エミッタの１次元アレイを含むか、または代替として、例えば、１０〜２０個の狭ストライプエミッタを含むサブアレイを含む半導体レーザのタイプである。広域ダイオードバーは、典型的には、例えば、各々が約１μｍ×１００μｍの寸法を有する、例えば、１９〜４９個のエミッタを含む。１μｍ寸法または高速軸に沿ったビーム品質は、典型的には、回折限定される。１００μｍ寸法または遅軸もしくはアレイ寸法に沿ったビーム品質は、典型的には、何度も回折限定される。典型的には、商業的用途のためのダイオードバーは、約１〜４ｍｍのレーザ共振器長を有し、幅が約１０ｍｍであり、数十ワットの出力電力を発生させる。殆どのダイオードバーは、７８０〜１，０７０ｎｍの波長領域中で動作し、（ネオジムレーザを励起するための）８０８ｎｍおよび（Ｙｂ：ＹＡＧを励起するための）９４０ｎｍの波長が、最も顕著である。９１５〜９７６ｎｍの波長範囲は、エルビウムドープまたはイッテルビウムドープ高出力ファイバレーザおよび増幅器を励起するために使用される。
【００１９】
通常、対処される、ダイオードバーの性質は、出力空間ビームプロファイルである。殆どの用途のために、ビーム調整光学系が必要とされる。有意な努力が、したがって、多くの場合、ダイオードバーまたはダイオードスタックの出力を調整するために要求される。調整技法は、ビーム品質を留保しながらビームを平行にするための非球面レンズを使用することを含む。マイクロ光学高速軸コリメータが、高速軸に沿って出力ビームを平行にするために使用され得る。非球面円筒形レンズのアレイが、多くの場合、アレイまたは遅軸に沿った各レーザ要素のコリメーションに使用される。略円形のビームウェストを伴うビームを達成するために、各ダイオードバーまたはアレイのビーム品質の対称化のための特殊ビーム成形器が、適用されることができる。ダイオードバーの劣化性質は、「スマイル」、すなわち、接続されたエミッタの平面性質のわずかな屈曲である。スマイル誤差は、ダイオードバーからビームを集束させる能力に悪影響を及ぼし得る。別の劣化性質は、遅または高速軸のコリメーション誤差である。例えば、高速軸コリメーションレンズの捻転は、効果的なスマイルをもたらす。これは、集束する能力に悪影響を及ぼす。スタックでは、各バーの「指示」誤差が、多くの場合、最も優勢な効果である。指示誤差は、コリメーション誤差であり、高速軸レンズからオフセットされるアレイまたはバーの結果である。１μｍのオフセットは、１μｍのスマイルを有するアレイ全体と同一である。
【００２０】
ダイオードバーおよびダイオードアレイは、横方向またはフィラメント形成における増幅した自然放射もしくは寄生レーザ発振等の非常に広い単一エミッタの制限を克服する。ダイオードアレイは、各エミッタがそれ自体のビームを生成するので、より安定したモードプロファイルとともにも動作させられ得る。隣接エミッタのある程度のコヒーレント結合を活用する技法は、より良好なビーム品質をもたらし得る。そのような技法が、ダイオードバーの製作に含まれ得る一方で、他の技法は、外部空洞を伴い得る。ダイオードアレイの別の利益は、アレイ幾何学形状が、ダイオードバーおよびアレイをコヒーレントまたはスペクトルビーム複合のために非常に好適にし、はるかに高いビーム品質を取得することである。
【００２１】
未加工バーまたはアレイ提供に加えて、ダイオードアレイが、多くの場合、各エミッタの出力を利用することと、ダイオードの冷却が光が使用される場所からある距離で起こるようにダイオードバーを搭載することとをはるかに容易にするので、ダイオードアレイは、ファイバ結合形態で利用可能である。通常、光は、遅軸方向へのビーム調整を伴わない単純な高速軸コリメータ、または輝度をより良好に保つより複雑なビーム成形器のいずれかを使用して、単一のマルチモードファイバの中へ結合される。エミッタからファイバ束（エミッタあたり１つのファイバを伴う）の中へビームレットを発射することも可能である。ダイオードバーまたはダイオードアレイの放射帯域幅は、いくつかの用途のための重要な考慮事項である。（例えば、ボリュームブラッグ格子からの）光学フィードバックは、波長公差および放射帯域幅を有意に改良することができる。加えて、帯域幅および正確な中心波長も、スペクトルビーム複合のために重要であり得る。
【００２２】
ダイオードスタックは、単に、非常に高い出力電力を送達することができる、複数のダイオードバーの配列である。ダイオードレーザスタック、マルチバーモジュール、または２次元レーザアレイとも呼ばれる最も一般的なダイオードスタック配列は、効果的に縁エミッタの２次元アレイである垂直スタックのそれである。そのようなスタックは、ダイオードバーおよびヒートシンクの周期的アレイを取得するように、ダイオードバーを薄いヒートシンクに取り付け、これらのアセンブリを積み重ねることによって、製作され得る。水平ダイオードスタックおよび２次元スタックもある。高いビーム品質のために、ダイオードバーは、概して、可能な限り互いの近くにあるべきである。一方で、効率的な冷却は、バーの間に搭載されたヒートシンクのある最小厚さを要求する。ダイオードバー間隔のこのトレードオフは、単一のダイオードバーのそれよりもはるかに低い垂直方向へのダイオードスタックのビーム品質（続いて、その輝度）をもたらす。しかしながら、例えば、異なるダイオードスタックの出力の空間インターリービングによって、偏光結合によって、または波長多重化によって、この問題を有意に軽減するためのいくつかの技法がある。種々のタイプの高出力ビーム成形器および関連デバイスが、そのような目的のために開発されてきた。ダイオードスタックは、極めて高い出力電力（例えば、数百または数千ワット）を提供し得る。
【００２３】
本発明の実施形態は、光ファイバの中へ１つ以上の入力レーザビームを結合する。種々の実施形態では、光ファイバは、単一のコアを包囲する複数のクラッディング層、単一のクラッディング層内の複数の離散コア領域（もしくは「コア」）、または複数のクラッディング層によって包囲される複数のコアを有する。
【００２４】
本明細書では、「光学要素」は、電磁放射線を向け直すこと、反射すること、曲げること、または任意の他の様式で光学的に操作することを行うレンズ、鏡、プリズム、格子等のうちのいずれかを指し得る。本明細書では、ビームエミッタ、エミッタ、またはレーザエミッタ、もしくはレーザは、電磁ビームを発生させるが、自己共振式である場合とそうではない場合とがある半導体要素等の任意の電磁ビーム発生デバイスを含む。これらは、ファイバレーザ、ディスクレーザ、非固体レーザ等も含む。概して、各エミッタは、後方反射面、少なくとも１つの光学利得媒質、および前方反射面を含む。光学利得媒質は、電磁スペクトルのいかなる特定の部分にも限定されないが、可視光、赤外線、および／または紫外線であり得る電磁放射線の利得を増加させる。エミッタは、複数のビームを発するように構成されるダイオードバー等の複数のビームエミッタを含み得るか、または本質的にそれらから成り得る。本明細書の実施形態で受け取られる入力ビームは、当技術分野で公知である種々の技法を使用して組み合わせられる単一波長または多波長ビームであり得る。加えて、本明細書の「レーザ」、「レーザエミッタ」、または「ビームエミッタ」の言及は、単一ダイオードレーザだけではなく、ダイオードバー、レーザアレイ、ダイオードバーアレイ、ならびに単一の垂直空洞面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）もしくはそのアレイも含む。
【００２５】
ある側面では、本発明の実施形態は、第１および第２の対向表面を有するビームエミッタと、ビームエミッタの第１の表面の下に配置されている第１の電極マウントと、ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層とを含むか、本質的にそれらから成るか、またはそれらから成るレーザ装置を特徴とする。熱接合層は、ビームエミッタと第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する。熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）カーボンナノチューブのアレイとビームエミッタとの間に配置された第１の金属接合材料と、（ｉｉｉ）カーボンナノチューブのアレイと第１の電極マウントとの間に配置された第２の金属接合材料とを含むか、本質的にそれらから成るか、またはそれらから成る。
【００２６】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのうちのいずれかにおいて、以下のうちの１つ以上のものを含み得る。第１の金属接合材料および／または第２の金属接合材料（ならびに／もしくは本明細書で議論される任意の金属接合材料）は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。カーボンナノチューブのアレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは（または実質的に全てもしくは全てさえも）、ビームエミッタの第１の表面および／または第１の電極マウントの表面（例えば、ビームエミッタに対面する表面）と実質的に垂直に整列させられ得る。ビームエミッタは、複数の離散ビームを発するダイオードバーを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。
【００２７】
レーザ装置は、（ｉ）ビームエミッタの第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントを含み得る。レーザ装置は、ビームエミッタと第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層を含み得る。第２の熱接合層は、ビームエミッタと第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良し得る。第２の熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブの第２のアレイと、（ｉｉ）カーボンナノチューブのアレイとビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料と、（ｉｉｉ）カーボンナノチューブのアレイと第２の電極マウントとの間に配置された第４の金属接合材料とを含み得るか、本質的にそれらから成り得るか、またはそれらから成り得る。第３の金属接合材料および／または第４の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、ならびに／もしくはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。カーボンナノチューブの第２のアレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは（または実質的に全てもしくは全てさえも）、ビームエミッタの第２の表面および／または第２の電極マウントの表面（例えば、ビームエミッタに対面する表面）と実質的に垂直に整列させられ得る。第１、第２、第３、または第４の金属接合材料のうちのいずれか（および／もしくは本明細書に開示される任意の金属接合材料）は、他のもののうちのいずれかの材料と異なる材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。第１、第２、第３、または第４の金属接合材料のうちのいずれか（および／もしくは本明細書に開示される任意の金属接合材料）は、他のもののうちのいずれかの材料と同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。
【００２８】
シーリング材は、熱接合層の外側面に沿って配置され得る。シーリング材は、ビームエミッタと電極マウントとの間からの熱接合層の移動を防止または妨害し得る。シーリング材は、１つ以上の導電性および／もしくは熱伝導性材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、および／またはクロムを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。熱接合層の頂面は、ビームエミッタに接触し得る。熱接合層の底面は、第１の電極マウントに接触し得る。レーザ装置は、頂面および底面に及ぶ熱接合層の外側面の少なくとも一部の上ならびに／または周囲に配置される第３の金属接合材料を含み得る。第３の金属接合材料は、第１および／または第２の金属接合材料の材料と異なるか、もしくは同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。レーザ装置は、カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第３の金属接合材料を含み得る。第３の金属接合材料は、アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを（またはさらに全てもしくは実質的に全てさえも）包囲し得る。第３の金属接合材料は、第１および／または第２の金属接合材料の材料と異なるか、もしくは同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００２９】
別の側面では、本発明の実施形態は、第１および第２の対向表面を有するビームエミッタと、ビームエミッタの第１の表面の下に配置されている第１の電極マウントと、ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層とを含むか、本質的にそれらから成るか、またはそれらから成るレーザ装置を特徴とする。熱接合層は、ビームエミッタと第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する。熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するようにカーボンナノチューブのアレイ内に配置された第１の金属接合材料とを含むか、本質的にそれらから成るか、またはそれらから成る。
【００３０】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのうちのいずれかにおいて、以下のうちの１つ以上のものを含み得る。第１の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。カーボンナノチューブのアレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは（または実質的に全てもしくは全てさえも）、ビームエミッタの第１の表面および／または第１の電極マウントの表面（例えば、ビームエミッタに対面する表面）と実質的に垂直に整列させられ得る。ビームエミッタは、複数の離散ビームを発するダイオードバーを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。
【００３１】
レーザ装置は、熱接合層とビームエミッタとの間に配置された第２の金属接合材料を含み得る。第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第２の金属接合材料は、第１の金属接合材料の材料と異なるか、または同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００３２】
レーザ装置は、熱接合層と第１の電極マウントとの間に配置された第２の金属接合材料を含み得る。第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第２の金属接合材料は、第１の金属接合材料の材料と異なるか、または同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００３３】
レーザ装置は、（ｉ）ビームエミッタの第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントを含み得る。レーザ装置は、ビームエミッタと第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層を含み得る。第２の熱接合層は、ビームエミッタと第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良し得る。第２の熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するようにカーボンナノチューブのアレイ内に配置された第２の金属接合材料とを含み得るか、本質的にそれらから成り得るか、またはそれらから成り得る。第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。カーボンナノチューブの第２のアレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは（または実質的に全てもしくは全てさえも）、ビームエミッタの第２の表面および／または第２の電極マウントの表面（例えば、ビームエミッタに対面する表面）と実質的に垂直に整列させられ得る。第２の金属接合材料は、第１の金属接合材料の材料と異なるか、または同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第３の金属接合材料は、第２の熱接合層とビームエミッタとの間に配置され得る。第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第２の金属接合材料は、第３の金属接合材料および／または第１の金属接合材料の材料と異なるか、もしくは同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。第３の金属接合材料は、第２の熱接合層と第２の電極マウントとの間に配置され得る。第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第２の金属接合材料は、第３の金属接合材料および／または第１の金属接合材料の材料と異なるか、もしくは同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。
【００３４】
シーリング材は、熱接合層の外側面に沿って配置され得る。シーリング材は、ビームエミッタと電極マウントとの間からの熱接合層の移動を防止または妨害し得る。シーリング材は、１つ以上の導電性および／もしくは熱伝導性材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、および／またはクロムを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。熱接合層の頂面は、ビームエミッタに接触し得る。熱接合層の底面は、第１の電極マウントに接触し得る。レーザ装置は、頂面および底面に及ぶ熱接合層の外側面の少なくとも一部の上ならびに／または周囲に配置される第２の金属接合材料を含み得る。第２の金属接合材料は、第１の金属接合材料の材料と異なるか、または同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００３５】
さらに別の側面では、本発明の実施形態は、第１および第２の対向表面を有するビームエミッタと、ビームエミッタの第１の表面の下に配置されている第１の電極マウントと、ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層とを含むか、本質的にそれらから成るか、またはそれらから成るレーザ装置を特徴とする。熱接合層は、ビームエミッタと第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する。熱接合層は、（ｉ）熱接合剤の複数の離散し間隔を置かれた領域と、（ｉｉ）熱接合剤の領域のうちの少なくともいくつかを包囲するように熱接合剤の領域の周囲に配置された第１の熱接合材料とを含むか、本質的にそれらから成るか、またはそれらから成る。熱接合剤の１つ以上の領域、もしくは各領域は、カーボンナノチューブのアレイを含むか、本質的にそれから成るか、またはそれから成る。第１の熱接合材料は、カーボンナノチューブを実質的に含まないか、または含まない。
【００３６】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのうちのいずれかにおいて、以下のうちの１つ以上のものを含み得る。熱接合剤の１つ以上の領域、もしくは各領域は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）カーボンナノチューブのアレイとビームエミッタとの間に配置された第２の金属接合材料と、（ｉｉｉ）カーボンナノチューブのアレイと第１の電極マウントとの間に配置された第３の金属接合材料とを含み得るか、本質的にそれらから成り得るか、またはそれらから成り得る。第２の金属接合材料および／または第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、ならびに／もしくはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。カーボンナノチューブの各アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは（または実質的に全てもしくは全てさえも）、ビームエミッタの第１の表面および／または電極マウントの表面（例えば、ビームエミッタに対面する表面）と実質的に垂直に整列させられ得る。第１、第２、または第３の金属接合材料のうちのいずれかは、他のもののうちのいずれかの材料と異なる材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第１、第２、または第３の金属接合材料のうちのいずれかは、他のもののうちのいずれかの材料と同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００３７】
熱接合剤の１つ以上の領域、もしくは各領域は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを（または実質的に全てもしくは全てさえも）包囲するようにカーボンナノチューブのアレイ内に配置された第２の金属接合材料とを含み得るか、本質的にそれらから成り得るか、またはそれらから成り得る。第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。カーボンナノチューブの各アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは（または実質的に全てもしくは全てさえも）、ビームエミッタの第１の表面および／または電極マウントの表面（例えば、ビームエミッタに対面する表面）と実質的に垂直に整列させられ得る。第２の金属接合材料は、第１の金属接合材料の材料と異なるか、または同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。ビームエミッタは、複数の離散ビームを発するダイオードバーを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。
【００３８】
シーリング材は、熱接合層の外側面に沿って配置され得る。シーリング材は、ビームエミッタと電極マウントとの間からの熱接合層の移動を防止または妨害し得る。シーリング材は、１つ以上の導電性および／もしくは熱伝導性材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、および／またはクロムを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００３９】
レーザ装置は、（ｉ）ビームエミッタの第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントを含み得る。レーザ装置は、ビームエミッタと第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層を含み得る。第２の熱接合層は、ビームエミッタと第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良し得る。第２の熱接合層は、（ｉ）第２の熱接合剤の複数の離散し間隔を置かれた領域と、（ｉｉ）第２の熱接合剤の領域のうちの少なくともいくつかを包囲するように第２の熱接合剤の領域の周囲に配置された第２の熱接合材料とを含み得るか、本質的にそれらから成り得るか、またはそれらから成り得る。第２の熱接合剤の１つ以上の領域、もしくは各領域は、カーボンナノチューブのアレイを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。第２の熱接合材料は、カーボンナノチューブを実質的に含まないこともあるか、または含まないこともある。
【００４０】
第２の熱接合剤の１つ以上の領域、もしくは各領域は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）カーボンナノチューブのアレイとビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料と、（ｉｉｉ）カーボンナノチューブのアレイと第２の電極マウントとの間に配置された第４の金属接合材料とを含み得るか、本質的にそれらから成り得るか、またはそれらから成り得る。第３の金属接合材料および／または第４の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、ならびに／もしくはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。カーボンナノチューブの各アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは（または実質的に全てもしくは全てさえも）、ビームエミッタの第２の表面および／または第２の電極マウントの表面（例えば、ビームエミッタに対面する表面）と実質的に垂直に整列させられ得る。第１、第２、第３、または第４の金属接合材料のうちのいずれかは、他のもののうちのいずれかの材料と異なる材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第１、第２、第３、または第４の金属接合材料のうちのいずれかは、他のもののうちのいずれかの材料と同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００４１】
第２の熱接合剤の１つ以上の領域、もしくは各領域は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを（または実質的に全てもしくは全てさえも）包囲するようにカーボンナノチューブのアレイ内に配置された第３の金属接合材料とを含み得るか、本質的にそれらから成り得るか、またはそれらから成り得る。第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。カーボンナノチューブの各アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは（または実質的に全てもしくは全てさえも）、ビームエミッタの第２の表面および／または第２の電極マウントの表面（例えば、ビームエミッタに対面する表面）と実質的に垂直に整列させられ得る。第１、第２、または第３の金属接合材料のうちのいずれかは、他のもののうちのいずれかの材料と異なる材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第１、第２、または第３の金属接合材料のうちのいずれかは、他のもののうちのいずれかの材料と同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００４２】
別の側面では、本発明の実施形態は、熱接合層を形成する方法を特徴とする。カーボンナノチューブのアレイは、基板を覆って成長させられる。カーボンナノチューブのアレイの成長の前、触媒（例えば、触媒の複数の粒子）が、基板を覆って形成され得、カーボンナノチューブのアレイは、触媒から（例えば、複数の粒子から）核を成し得る。第１の熱接合材料は、カーボンナノチューブのアレイの頂面を覆って堆積され、第２の熱接合材料は、カーボンナノチューブのアレイの底面を覆って堆積される。アレイの中のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは、底面から頂面まで延び得る。
【００４３】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのうちのいずれかにおいて、以下のうちの１つ以上のものを含み得る。第１の熱接合材料が、カーボンナノチューブのアレイの頂面を覆って堆積され得る一方で、カーボンナノチューブのアレイは、基板を覆って配置されたままである。基板は、第２の熱接合材料が堆積される前に除去され得る。基板は、第１の熱接合材料および第２の熱接合材料が堆積される前に除去され得る。触媒（例えば、触媒の粒子）は、ニッケル、鉄、および／またはコバルトを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。基板は、半導体基板（例えば、シリコン、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等）、ガラス、サファイア、ＳｉＣ、または金属を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。カーボンナノチューブのアレイは、化学蒸着によって成長させられ得る。電場は、カーボンナノチューブのアレイの成長中に印加され得る。カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかの成長は、電場の方向と実質的に平行な方向に進み得る。第１の熱接合材料および／または第２の熱接合材料は、物理蒸着、噴霧堆積、スクリーン印刷、ならびに／もしくはめっきによって堆積され得る。
【００４４】
第３の熱接合材料は、頂面および底面に及ぶカーボンナノチューブのアレイの少なくとも１つの外側面を覆って堆積され得る。第１、第２、または第３の金属接合材料のうちのいずれかは、他のもののうちのいずれかの材料と異なる材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第１、第２、または第３の金属接合材料のうちのいずれかは、他のもののうちのいずれかの材料と同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。熱接合層は、第２の熱接合材料の堆積後に押し付けられ得、それによって、熱接合層の厚さを減少させる。熱接合層は、ビームエミッタと電極マウントとの間で押し付けられ得る。熱接合層は、ビームエミッタと電極マウントとの間に配置され得、それによって、ビームエミッタと電極マウントとの間の熱伝導を改良する。シーリング材は、熱接合層の外側面の周囲に配置され得る。シーリング材は、ビームエミッタと電極マウントとの間からの熱接合層の移動を防止または妨害し得る。シーリング材は、１つ以上の導電性および／もしくは熱伝導性材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、および／またはクロムを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００４５】
さらに別の側面では、本発明の実施形態は、ビームエミッタと、集束光学系と、分散要素と、部分反射出力結合器と、第１の電極マウントと、熱接合層とを含むか、本質的にそれらから成るか、またはそれらから成る波長ビーム結合レーザシステムを特徴とする。ビームエミッタは、複数の離散ビーム（例えば、レーザビーム）を発し、第１および第２の対向表面を有する。ビームの各々は、異なる波長を有し得る。集束光学系は、分散要素上に複数のビームを集束させる。分散要素は、集束ビームを受け取り、受け取られた集束ビームを分散させる（すなわち、波長が分散する）。部分反射出力結合器は、分散ビームを受け取り、多波長出力ビームとしてそれを通して分散ビームの一部を伝送し、分散要素に向かって後方に、かつビームエミッタに向かって分散ビームの第２の部分を反射するように位置付けられる。第１の電極マウントは、ビームエミッタの第１の表面に近接して（すなわち、下方または上方に）配置される。熱接合層は、ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置される。熱接合層は、ビームエミッタと第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する。熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）カーボンナノチューブのアレイとビームエミッタとの間に配置された第１の金属接合材料と、（ｉｉｉ）カーボンナノチューブのアレイと第１の電極マウントとの間に配置された第２の金属接合材料とを含むか、本質的にそれらから成るか、またはそれらから成る。
【００４６】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのうちのいずれかにおいて、以下のうちの１つ以上のものを含み得る。分散要素は、回折格子（例えば、反射格子もしくは透過格子）を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。第１の金属接合材料および／または第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、ならびに／もしくはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。カーボンナノチューブのアレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは（または実質的に全てもしくは全てさえも）、ビームエミッタの第１の表面および／または第１の電極マウントの表面（例えば、ビームエミッタに対面する表面）と実質的に垂直に整列させられ得る。
【００４７】
レーザシステムは、（ｉ）ビームエミッタの第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントを含み得る。レーザシステムは、ビームエミッタと第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層を含み得る。第２の熱接合層は、ビームエミッタと第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良し得る。第２の熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブの第２のアレイと、（ｉｉ）カーボンナノチューブのアレイとビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料と、（ｉｉｉ）カーボンナノチューブのアレイと第２の電極マウントとの間に配置された第４の金属接合材料とを含み得るか、本質的にそれらから成り得るか、またはそれらから成り得る。第３の金属接合材料および／または第４の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、ならびに／もしくはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。カーボンナノチューブの第２のアレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは（または実質的に全てもしくは全てさえも）、ビームエミッタの第２の表面および／または第２の電極マウントの表面（例えば、ビームエミッタに対面する表面）と実質的に垂直に整列させられ得る。第１、第２、第３、または第４の金属接合材料のうちのいずれか（および／もしくは本明細書に開示される任意の金属接合材料）は、他のもののうちのいずれかの材料と異なる材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。第１、第２、第３、または第４の金属接合材料のうちのいずれか（および／もしくは本明細書に開示される任意の金属接合材料）は、他のもののうちのいずれかの材料と同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。
【００４８】
シーリング材は、熱接合層の外側面に沿って配置され得る。シーリング材は、ビームエミッタと電極マウントとの間からの熱接合層の移動を防止または妨害し得る。シーリング材は、１つ以上の導電性および／もしくは熱伝導性材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、および／またはクロムを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。熱接合層の頂面は、ビームエミッタに接触し得る。熱接合層の底面は、第１の電極マウントに接触し得る。レーザシステムは、頂面および底面に及ぶ熱接合層の外側面の少なくとも一部の上ならびに／または周囲に配置される第３の金属接合材料を含み得る。第３の金属接合材料は、第１および／または第２の金属接合材料の材料と異なるか、もしくは同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。レーザシステムは、カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第３の金属接合材料を含み得る。第３の金属接合材料は、アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを（またはさらに全てもしくは実質的に全てさえも）包囲し得る。第３の金属接合材料は、第１および／または第２の金属接合材料の材料と異なるか、もしくは同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００４９】
別の側面では、本発明の実施形態は、ビームエミッタと、集束光学系と、分散要素と、部分反射出力結合器と、第１の電極マウントと、熱接合層とを含むか、本質的にそれらから成るか、またはそれらから成る波長ビーム結合レーザシステムを特徴とする。ビームエミッタは、複数の離散ビーム（例えば、レーザビーム）を発し、第１および第２の対向表面を有する。ビームの各々は、異なる波長を有し得る。集束光学系は、分散要素上に複数のビームを集束させる。分散要素は、集束ビームを受け取り、受け取られた集束ビームを分散させる（すなわち、波長が分散する）。部分反射出力結合器は、分散ビームを受け取り、多波長出力ビームとしてそれを通して分散ビームの一部を伝送し、分散要素に向かって後方に、かつビームエミッタに向かって分散ビームの第２の部分を反射するように位置付けられる。第１の電極マウントは、ビームエミッタの第１の表面に近接して（すなわち、下方または上方に）配置される。熱接合層は、ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置される。熱接合層は、ビームエミッタと第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する。熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するようにカーボンナノチューブのアレイ内に配置された第１の金属接合材料とを含むか、本質的にそれらから成るか、またはそれらから成る。
【００５０】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのうちのいずれかにおいて、以下のうちの１つ以上のものを含み得る。分散要素は、回折格子（例えば、反射格子もしくは透過格子）を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。第１の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。カーボンナノチューブのアレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは（または実質的に全てもしくは全てさえも）、ビームエミッタの第１の表面および／または第１の電極マウントの表面（例えば、ビームエミッタに対面する表面）と実質的に垂直に整列させられ得る。
【００５１】
レーザシステムは、熱接合層とビームエミッタとの間に配置された第２の金属接合材料を含み得る。第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第２の金属接合材料は、第１の金属接合材料の材料と異なるか、または同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００５２】
レーザシステムは、熱接合層と第１の電極マウントとの間に配置された第２の金属接合材料を含み得る。第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第２の金属接合材料は、第１の金属接合材料の材料と異なるか、または同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００５３】
レーザシステムは、（ｉ）ビームエミッタの第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントを含み得る。レーザシステムは、ビームエミッタと第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層を含み得る。第２の熱接合層は、ビームエミッタと第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良し得る。第２の熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するようにカーボンナノチューブのアレイ内に配置された第２の金属接合材料とを含み得るか、本質的にそれらから成り得るか、またはそれらから成り得る。第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。カーボンナノチューブの第２のアレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは（または実質的に全てもしくは全てさえも）、ビームエミッタの第２の表面および／または第２の電極マウントの表面（例えば、ビームエミッタに対面する表面）と実質的に垂直に整列させられ得る。第２の金属接合材料は、第１の金属接合材料の材料と異なるか、または同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第３の金属接合材料は、第２の熱接合層とビームエミッタとの間に配置され得る。第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第２の金属接合材料は、第３の金属接合材料および／または第１の金属接合材料の材料と異なるか、もしくは同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。第３の金属接合材料は、第２の熱接合層と第２の電極マウントとの間に配置され得る。第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第２の金属接合材料は、第３の金属接合材料および／または第１の金属接合材料の材料と異なるか、もしくは同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。
【００５４】
シーリング材は、熱接合層の外側面に沿って配置され得る。シーリング材は、ビームエミッタと電極マウントとの間からの熱接合層の移動を防止または妨害し得る。シーリング材は、１つ以上の導電性および／もしくは熱伝導性材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、および／またはクロムを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。熱接合層の頂面は、ビームエミッタに接触し得る。熱接合層の底面は、第１の電極マウントに接触し得る。レーザシステムは、頂面および底面に及ぶ熱接合層の外側面の少なくとも一部の上ならびに／または周囲に配置される第２の金属接合材料を含み得る。第２の金属接合材料は、第１の金属接合材料の材料と異なるか、または同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００５５】
さらに別の側面では、本発明の実施形態は、ビームエミッタと、集束光学系と、分散要素と、部分反射出力結合器と、第１の電極マウントと、熱接合層とを含むか、本質的にそれらから成るか、またはそれらから成る波長ビーム結合レーザシステムを特徴とする。ビームエミッタは、複数の離散ビーム（例えば、レーザビーム）を発し、第１および第２の対向表面を有する。ビームの各々は、異なる波長を有し得る。集束光学系は、分散要素上に複数のビームを集束させる。分散要素は、集束ビームを受け取り、受け取られた集束ビームを分散させる（すなわち、波長が分散する）。部分反射出力結合器は、分散ビームを受け取り、多波長出力ビームとしてそれを通して分散ビームの一部を伝送し、分散要素に向かって後方に、かつビームエミッタに向かって分散ビームの第２の部分を反射するように位置付けられる。第１の電極マウントは、ビームエミッタの第１の表面に近接して（すなわち、下方または上方に）配置される。熱接合層は、ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置される。熱接合層は、ビームエミッタと第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する。熱接合層は、（ｉ）熱接合剤の複数の離散し間隔を置かれた領域と、（ｉｉ）熱接合剤の領域のうちの少なくともいくつかを包囲するように熱接合剤の領域の周囲に配置された第１の熱接合材料とを含むか、本質的にそれらから成るか、またはそれらから成る。熱接合剤の１つ以上の領域、もしくは各領域は、カーボンナノチューブのアレイを含むか、本質的にそれから成るか、またはそれから成る。第１の熱接合材料は、カーボンナノチューブを実質的に含まないか、または含まない。
【００５６】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのうちのいずれかにおいて、以下のうちの１つ以上のものを含み得る。分散要素は、回折格子（例えば、反射格子もしくは透過格子）を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。熱接合剤の１つ以上の領域、もしくは各領域は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）カーボンナノチューブのアレイとビームエミッタとの間に配置された第２の金属接合材料と、（ｉｉｉ）カーボンナノチューブのアレイと第１の電極マウントとの間に配置された第３の金属接合材料とを含み得るか、本質的にそれらから成り得るか、またはそれらから成り得る。第２の金属接合材料および／または第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、ならびに／もしくはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。カーボンナノチューブの各アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは（または実質的に全てもしくは全てさえも）、ビームエミッタの第１の表面および／または電極マウントの表面（例えば、ビームエミッタに対面する表面）と実質的に垂直に整列させられ得る。第１、第２、または第３の金属接合材料のうちのいずれかは、他のもののうちのいずれかの材料と異なる材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第１、第２、または第３の金属接合材料のうちのいずれかは、他のもののうちのいずれかの材料と同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００５７】
熱接合剤の１つ以上の領域、もしくは各領域は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを（または実質的に全てもしくは全てさえも）包囲するようにカーボンナノチューブのアレイ内に配置された第２の金属接合材料とを含み得るか、本質的にそれらから成り得るか、またはそれらから成り得る。第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。カーボンナノチューブの各アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは（または実質的に全てもしくは全てさえも）、ビームエミッタの第１の表面および／または電極マウントの表面（例えば、ビームエミッタに対面する表面）と実質的に垂直に整列させられ得る。第２の金属接合材料は、第１の金属接合材料の材料と異なるか、または同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００５８】
シーリング材は、熱接合層の外側面に沿って配置され得る。シーリング材は、ビームエミッタと電極マウントとの間からの熱接合層の移動を防止または妨害し得る。シーリング材は、１つ以上の導電性および／もしくは熱伝導性材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、および／またはクロムを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００５９】
レーザシステムは、（ｉ）ビームエミッタの第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントを含み得る。レーザ装置は、ビームエミッタと第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層を含み得る。第２の熱接合層は、ビームエミッタと第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良し得る。第２の熱接合層は、（ｉ）第２の熱接合剤の複数の離散し間隔を置かれた領域と、（ｉｉ）第２の熱接合剤の領域のうちの少なくともいくつかを包囲するように第２の熱接合剤の領域の周囲に配置された第２の熱接合材料とを含み得るか、本質的にそれらから成り得るか、またはそれらから成り得る。第２の熱接合剤の１つ以上の領域、もしくは各領域は、カーボンナノチューブのアレイを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。第２の熱接合材料は、カーボンナノチューブを実質的に含まないこともあるか、または含まないこともある。
【００６０】
第２の熱接合剤の１つ以上の領域、もしくは各領域は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）カーボンナノチューブのアレイとビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料と、（ｉｉｉ）カーボンナノチューブのアレイと第２の電極マウントとの間に配置された第４の金属接合材料とを含み得るか、本質的にそれらから成り得るか、またはそれらから成り得る。第３の金属接合材料および／または第４の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、ならびに／もしくはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。カーボンナノチューブの各アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは（または実質的に全てもしくは全てさえも）、ビームエミッタの第２の表面および／または第２の電極マウントの表面（例えば、ビームエミッタに対面する表面）と実質的に垂直に整列させられ得る。第１、第２、第３、または第４の金属接合材料のうちのいずれかは、他のもののうちのいずれかの材料と異なる材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第１、第２、第３、または第４の金属接合材料のうちのいずれかは、他のもののうちのいずれかの材料と同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００６１】
第２の熱接合剤の１つ以上の領域、もしくは各領域は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを（または実質的に全てもしくは全てさえも）包囲するようにカーボンナノチューブのアレイ内に配置された第３の金属接合材料とを含み得るか、本質的にそれらから成り得るか、またはそれらから成り得る。第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎを含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。カーボンナノチューブの各アレイ内のカーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは（または実質的に全てもしくは全てさえも）、ビームエミッタの第２の表面および／または第２の電極マウントの表面（例えば、ビームエミッタに対面する表面）と実質的に垂直に整列させられ得る。第１、第２、または第３の金属接合材料のうちのいずれかは、他のもののうちのいずれかの材料と異なる材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。第１、第２、または第３の金属接合材料のうちのいずれかは、他のもののうちのいずれかの材料と同一である材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得る。
【００６２】
これらおよび他の目的は、本明細書に開示される本発明の利点ならびに特徴とともに、以下の説明、付随する図面、および請求項の参照を通して、より明白となるであろう。さらに、本明細書に説明される種々の実施形態の特徴は、相互排他的ではなく、種々の組み合わせおよび順列で存在し得ることに留意されたい。本明細書で使用されるように、用語「実質的に」および「約」は、±１０％、いくつかの実施形態では、±５％を意味する。用語「本質的に〜から成る」は、本明細書で別様に定義されない限り、機能に寄与する他の材料を除外することを意味する。それでもなお、そのような他の材料は、集合的に、または個別に、微量で存在し得る。本明細書では、用語「放射線」および「光」は、別様に示されない限り、同義的に利用される。本明細書では、「下流」または「光学的に下流」は、第１の要素に遭遇した後に光ビームが衝打する第２の要素の相対的設置を示すために利用され、第１の要素は、第２の要素の「上流」または「光学的に上流」にある。本明細書では、２つの構成要素の間の「光学距離」は、光ビームによって実際に進行される２つの構成要素の間の距離であり、光学距離は、例えば、鏡からの反射または構成要素のうちの一方から他方まで進行する光によって受けられる伝搬方向の他の変化に起因する２つの構成要素の間の物理的距離であり得るが、必ずしもそうである必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
図面では、同様の参照文字は、概して、異なる図の全体を通して同一の部分を指す。さらに、図面は、必ずしも一定の縮尺ではなく、代わりに、本発明の原理を例証することを強調している。以下の説明では、本発明の種々の実施形態が、以下の図面を参照して説明される。
【図１】図１および２は、それぞれ、本発明の実施形態によるパッケージ化レーザの側面図および斜視図である。
【図２】図１および２は、それぞれ、本発明の実施形態によるパッケージ化レーザの側面図および斜視図である。
【図３】図３Ａ−３Ｅは、本発明の実施形態による熱接合材料の製作における種々のステップの側面図である。
【図４】図４Ａおよび４Ｂは、本発明の実施形態による熱接合材料を含むための接着剤層を組み込むレーザデバイスの部分の断面図である。
【図５−１】図５Ａ−５Ｄは、本発明の実施形態によるシーリングプロセスの種々のステップを受けるレーザデバイスの構成要素の断面図である。
【図５−２】図５Ａ−５Ｄは、本発明の実施形態によるシーリングプロセスの種々のステップを受けるレーザデバイスの構成要素の断面図である。
【図６】図６Ａおよび６Ｂは、本発明の実施形態によるシーリングプロセスの種々のステップを受けるレーザデバイスの構成要素の断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の実施形態による熱接合層の概略平面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａの熱接合層の側面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態によるパッケージ化レーザを組み込む波長ビーム結合レーザシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
図１および２は、本発明の実施形態によるパッケージ化レーザ１００の部分を描写する。示されるように、レーザ１００は、２つの電極マウント１１０、１１５の間に挟まれたビームエミッタ１０５を含む。ビームエミッタ１０５は、例えば、レーザダイオード、ダイオードバー、レーザダイオードのアレイ、ダイオードバーのアレイ、または１つ以上の垂直空洞面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を含み得るか、または本質的にそれから成り得る。電極マウント１１０、１１５は、（以下で詳述されるように）ビームエミッタ１０５に熱的に接続され、それぞれ、ビームエミッタ１０５の電極（すなわち、アノードおよびカソード）のうちの１つに電気的に接続される。例えば、電極マウント１１０は、ビームエミッタ１０５のアノードに電気的に接続され得、電極マウント１１５は、ビームエミッタ１０５のカソードに電気的に接続され得、または逆も同様である。電極マウント１１０、１１５は、典型的には、高度に熱伝導性および導電性であり、したがって、種々の実施形態では、電極マウント１１０、１１５は、銅、銀、または金等の１つ以上の金属を含むか、本質的にそれから成るか、またはそれから成る。絶縁層１２０は、ビームエミッタ１０５の周囲および電極マウント１１０、１１５間に配置され、それによって、互いから電極マウント１１０、１１５を電気的に分離する。示されるように、電極マウント１１０、１１５は、例えば、ねじまたはクランプ等の１つ以上の締め具を介して、一緒に、かつビームエミッタ１０５に留められ得、締め具は、電極マウントを筐体にも取り付け得る。伝導性接点１２５、１３０は、例えば、（直列もしくは並列で）他のレーザデバイスまたは電力源（例えば、電流源）へのレーザ１００の相互接続を促進するために、電極マウント１１０、１１５に接続され、それらから延びている。レーザ１００は、その開示全体が参照することによって本明細書に組み込まれる２０１５年３月２４日に出願された米国特許第９，１７８，３３３号に説明される１つ以上の特徴も組み込み得、および／もしくは、それに従って製作され得る。パッケージ化レーザ１００の詳細は、例示的であり、パッケージ化レーザ１００は、１つ以上の電極マウントもしくはヒートシンクに熱的に（種々の実施形態では電気的に）接続されるビームエミッタ１０５を含み得るか、または本質的にそれから成り得る。電極マウント１１０、１１５のサイズ、形状、および他の特性は、本発明の制限ではない。
【００６５】
本発明の実施形態は、例えば、その試験、焼き付け、および動作中、ビームエミッタ１０５から離れるように熱の伝導を促進するための金属／カーボンナノチューブ複合材料を含むか、本質的にそれから成るか、またはそれから成る熱接合材料を特徴とする。図３Ａ−３Ｅは、本発明の実施形態による熱接合材料３００の製作を描写する。例示的実施形態では、熱接合材料３００の製作は、例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）を介したカーボンナノチューブのアレイの形成を含む。図３Ａに示されるように、基板３１０（例えば、シリコン基板等の半導体基板）は、その上に配置された触媒層３２０を有する。触媒層３２０は、その上のカーボンナノチューブの後続の形成のための複数の触媒粒子を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。例えば、触媒粒子は、ニッケル、鉄、および／またはコバルト等の１つ以上の金属を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。触媒層３２０は、各々がその上の１つ以上のカーボンナノチューブの成長に「播種（ｓｅｅｄ）」する、離散粒子の集合であり得る。触媒層３２０の粒子は、例えば、マスキング層を通した堆積、または、金属のブランケット層の堆積およびそのエッチングを介して、形成され得る。
【００６６】
図３Ａに示されるように、カーボンナノチューブアレイ３３０は、種々のＣＶＤ技法のうちのいずれか、例えば、プラズマ支援ＣＶＤによって、触媒層３２０上に形成され得る。例示的プロセスでは、基板３１０および触媒層３２０は、ＣＶＤリアクタの中へ設置され、（例えば、５００℃〜８００℃の温度まで）加熱される。次いで、プロセスガス（例えば、アンモニア、窒素、および／または水素）ならびに炭素含有ガス（例えば、アセチレン、エチレン、および／またはメタン）が、リアクタに流入させられる。ナノチューブアレイ３３０のカーボンナノチューブは、核を成し、触媒層３２０の触媒粒子上で成長する。種々の実施形態では、電場が、カーボンナノチューブの形成中に印加され得、このようにして、カーボンナノチューブの成長方向は、電場の方向と平行であるように制御され得る。したがって、種々の実施形態では、ナノチューブアレイ３３０は、互いに略平行に（例えば、基板３１０の表面と実質的に垂直に）整列させられるカーボンナノチューブの集合を含むか、本質的にそれから成るか、またはそれから成る。
【００６７】
上記のように、本発明の実施形態による熱接合材料３００は、有利なこととして、ビームエミッタ１０５へのナノチューブアレイ３３０の熱（種々の実施形態では電気）接合を促進する、１つ以上の接合層３４０を組み込む。そのような接合層３４０は、ナノチューブアレイ３３０の１つ以上の表面、例えば、頂面および／または底面（すなわち、ナノチューブの軸と略垂直な表面）上に配置され得る。種々の実施形態では、接合層３４０は、頂面および底面に及ぶナノチューブアレイ３３０の外側面のうちの１つ以上のものの上に（もしくは全ての上にさえも）配置され得る。接合層３４０は、１つ以上の金属、例えば、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、および／またはＩｎＳｎ、ならびに／もしくは１つ以上の他の金属を伴うこれらのうちの２つ以上のものもしくはこれらのうちの１つ以上のものを含む混合物もしくは合金を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。接合層３４０は、種々の異なる技法のうちのいずれか、例えば、物理蒸着（例えば、スパッタリングもしくは電子ビーム堆積）、噴霧堆積（例えば、プラズマスプレーもしくは冷却スプレー）、スクリーン印刷、および／またはめっきによって、ナノチューブアレイ３３０上に配置され得る。接合層３４０の各々は、例えば、１μｍ〜１０μｍ（例えば、２μｍ〜３μｍ）の厚さを有し得る。図３Ｂに示されるように、接合層３４０は、ナノチューブアレイ３３０が基板３１０の上に存在している間にナノチューブアレイ３３０上に形成され得る。ナノチューブアレイ３３０は、次いで、基板３１０から取り外され、裏返され得、別の接合層３４０が、図３Ｄに示されるように、反対側に形成され得る。他の実施形態では、ナノチューブアレイ３３０は、図３Ｃに示されるように、基板３１０から剥離され得、次いで、１つ以上の接合層３４０が、１つ以上の堆積ステップにおいて、ナノチューブアレイ３３０の１つ以上の表面上に（または全ての上にさえも）形成され得る。種々の実施形態では、図３Ｅに示されるように、１つ以上の接合層３４０の形成後、熱接合材料３００は、押し付けられ得、それによって、その厚さを減少させ、熱接合層３４０とナノチューブアレイ３３０との間の電気および熱接触を最大化する。他の実施形態では、熱接合材料３００は、（以下に説明されるように）ビームエミッタ１０５と電極マウントまたはヒートシンクとの間に配置された後に押し付けられ得る。種々の実施形態では、熱接合材料３００は、ビームエミッタ１０５に近接して配置される前または後に、高温で焼き鈍しされ得る。
【００６８】
種々の実施形態では、図３Ｂに示されるような初期ナノチューブアレイ３３０上の接合層３４０の堆積後に、追加の触媒層が、接合層３４０上に配置され得、追加のカーボンナノチューブアレイが、接合層３４０を覆って（例えば、ＣＶＤによって）形成され得る。このようにして、接合層３４０によって分離されるカーボンナノチューブアレイ３３０の２つ以上の離散層を含む層状構造が形成され得る。他の実施形態では、図３Ｄで描写されるもの等の構造が、カーボンナノチューブアレイ３３０の２つ以上の離散層を組み込む構造を形成するように、互いの上に積み重ねられ得る。
【００６９】
種々の実施形態では、接合層３４０の全体または一部が、カーボンナノチューブアレイ３３０の中の個々のカーボンナノチューブ間の空間のうちのいくつかまたは全てに浸透し、熱接合材料を形成し得、カーボンナノチューブは、接合層３４０材料を含むか、本質的にそれから成るか、もしくはそれから成るマトリクス内に埋め込まれる。例えば、触媒層３２０内の触媒粒子の間隔は、調節（例えば、増加）され得、接合層３４０の全体または一部の堆積は、カーボンナノチューブの間の間隙を占有もしくは実質的に充填する、カーボンナノチューブアレイ３３０自体内の接合層材料の堆積をもたらし得る。
【００７０】
熱接合材料３００の製作後、それは、図４Ａおよび４Ｂに示されるように、ビームエミッタ１０５の１つ以上の表面（および／または電気接点）と電極マウント１１０ならびに／もしくは電極マウント１１５との間の熱（種々の実施形態では電気）接触を可能にするために、および／または、増進するために利用され得る。種々の実施形態では、ビームエミッタ１０５および熱接合材料３００の１つ以上の層を組み込むレーザデバイスは、接着剤４００の１つ以上の領域も組み込み得る。示されるように、接着剤４００は、熱接合材料３００（例えば、接合層３４０）の抜け出しに対する障壁を形成するために、それらの間の界面において、ビームエミッタ１０５の１つ以上の側面ならびに電極マウント１１０および／または電極マウント１１５の周囲に、かつそれらと接触して配置され得る。
【００７１】
本発明の種々の実施形態は、１つ以上の熱接合層（すなわち、熱接合材料を含むか、本質的にそれから成るか、もしくはそれから成る１つ以上の層）のクリープを最小化する、または低減させるシーリング材を特徴とする。図５Ａは、各々がその上に配置された熱接合層３００を伴う電極マウント１１０、１１５を描写する。上記のように、熱接合層３００は、熱接合材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。熱接合材料は、本明細書に説明されるような金属／カーボンナノチューブ複合材料を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。熱接合層３００は、別の熱接合材料、例えば、インジウム、鉛、スズ、銀、および／またはそれらの、もしくは１つ以上の他の金属を伴う混合物もしくは合金等の１つ以上の材料を含むか、本質的にそれから成るか、もしくはそれから成る熱伝導性はんだ、箔、液体、ペースト、またはゲル材料と組み合わせて（例えば、その中に散在した）、金属／カーボンナノチューブ複合材料の１つ以上の離散部分（例えば、メッシュ構造または離散粒子もしくは領域）さえも含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。図５Ｄに示されるように、熱接合層３００は、電極マウント１１０、１１５とビームエミッタ１０５との間の熱的接続を提供する。（図５Ａ−５Ｄは、少なくとも部分的に密閉され、続いて、ビームエミッタ１０５に熱的に接続されているマウント１１０、１１５の両方を描写するが、本発明の実施形態は、電極マウント１１０、１１５のうちの１つのみが利用されるレーザデバイスを含む。）
図５Ｂに示されるように、熱接合層３００がそれに適用された電極マウント１１０、１１５の各々は、ビームエミッタ１０５と電極マウントとの間のエリアから熱接合材料のクリープを防止するために、シーリング材５００を用いて少なくとも部分的に密閉され得る。シーリング材５００は、電極マウントおよび関連付けられた熱接合層３００の表面積の実質的に全体の周囲に広がり得る。シーリング材５００は、概して、それを通した熱接合材料の輸送に対して実質的に不浸透性であり、したがって、組み立てられたレーザデバイス内の熱接合材料の抜け出しを実質的に防止する。シーリング材５００は、１つ以上の金属、例えば、熱伝導性金属を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、もしくはそれから成り得、熱接合層３３５（例えば、熱接合材料）のものよりも高い融点を有し得る。例えば、シーリング材５００は、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、または１つ以上の他の金属を伴う、これらの金属のうちの２つ以上のものまたはこれらの金属のうちの１つ以上のものの合金を含み得るか、本質的にそれから成り得るか、またはそれから成り得る。シーリング材５００は、したがって、導電性でもあり得る。シーリング材５００は、熱接合材料または少なくともその金属部分（もしくは非カーボンナノチューブ部分）のそれよりも高い硬度を有し得る。種々の実施形態では、シーリング材５００および熱接合材料は、少なくとも組み立てられたレーザデバイスの典型的動作の温度（例えば、熱接合材料と接触している構成要素によって到達される温度）またはそれよりも低い温度において、実質的に相互不溶性である（すなわち、シーリング材５００または熱接合材料の約１０％以下、もしくは約５％以下しか、他方の中へ溶解して固溶体を形成しないこともある）。
【００７２】
シーリング材５００は、種々の異なる技法のうちのいずれかを介して、電極マウントおよび熱接合層に適用され得る。例えば、シーリング材５００は、電気めっき、無電解堆積、化学蒸着、またはスパッタリング等の技法によって堆積され得る。当技術分野で公知であるように、本発明の実施形態による電気めっきプロセスでは、密閉されるべき構成要素は、シーリング材５００のイオン、および／またはシーリング材５００を含むか、本質的にそれから成るか、もしくはそれから成るアノードを含む槽に浸漬され、印加された電流は、カソードとしての役割を果たす構成要素上へのイオンの堆積をもたらす。当技術分野で公知であるように、本発明の実施形態による無電解堆積プロセスでは、電気めっき電流源は、なく、槽は、めっき反応を駆動する還元剤（例えば、次亜リン酸塩または低分子量アルデヒド等の水素ベースの還元剤）を含む。
【００７３】
本発明の種々の実施形態では、シーリング材５００の１つ以上の部分は、電極マウントおよび／もしくは熱接合層３００から除去され得る。図５Ｃに示されるように、シーリング材５００の部分は、組み立てられたレーザデバイス内のビームエミッタに直接接触することを意図している熱接合層３００から除去され得、それによって、露出領域５１０を形成する。図５Ｄに示されるように、ビームエミッタ１０５は、熱接合層３００に直接接触する（それによって、良好な熱接触を確実にする）一方で、シーリング材５００の残りの部分がビームエミッタ１０５と電極マウント１１０、１１５との間の界面からの熱接合材料の抜け出しを防止するように、密閉された電極マウント１１０、１１５間に配置され得る。領域５１０上のシーリング材５００の部分は、例えば、エッチング（例えば、シーリング材５００の他の領域が、エッチング液に対して不活性である保護層によってマスクされる）または機械加工もしくは研削等の機械的除去方法によって、除去され得る。
【００７４】
本発明の他の実施形態では、シーリング材５００は、初期シーリングプロセス中に領域５１０上に形成されない。そのような実施形態では、領域５１０は、最初に、ワックス、テープ等のマスキング材料で被覆またはコーティングされ得る。シーリング材５００は、マスクを外した領域５１０上に堆積されず、堆積プロセス（例えば、電気めっきまたは無電解堆積）後に、マスキング材料は、単に、図５Ｃに示されるように、領域５１０をあらわにするように除去される。
【００７５】
図６Ａに示されるように、本発明の実施形態によると、レーザデバイスの種々の構成要素は、シーリング材の適用前に一緒に組み立てられ得る。示されるように、電極マウント１１０、１１５は、シーリング材の適用に先立って、それらの間に熱接合層３００を伴ってビームエミッタ１０５に付着させられ得る。図６Ｂに示されるように、シーリング材５００は、図６Ａに示されるアセンブリ全体に適用され得、それによって、熱接合層３００を密閉し、レーザデバイスの動作中に熱接合材料の抜け出しを防止する。上で詳述されるように、ビームエミッタ１０５の露出部分は、マスクを外され得、それによって、シーリング材５００のいかなる堆積も防止するか、またはシーリング材５００は、そのようなエリア上に堆積され、続いて、例えば、エッチングもしくは機械的除去技法によって、除去され得るかのいずれかである。
【００７６】
図７Ａおよび７Ｂは、熱接合材料３００の複数の離散領域または粒子が、別の熱接合材料７１０、例えば、インジウム、鉛、スズ、銀、および／またはそれらの、もしくは１つ以上の他の金属を伴う混合物もしくは合金等の１つ以上の材料を含むか、本質的にそれから成るか、もしくはそれから成る熱伝導性はんだ、箔、液体、ペースト、またはゲル材料内に散在する熱接合層７００を描写する。熱接合材料３００の領域の全てもしくはいくつかは、形状が略円筒形であり得るか、または、それらは、規則的もしくは不規則的である他の形状を有し得る。本発明の実施形態によるレーザデバイス内で利用されるとき、種々の構成要素を一緒にさせる締め付け力の殆どが、熱接合層７００の熱接合材料３００の領域に印加され得る一方で、熱接合材料７１０は、その間に配置され得る。そのような構成では、熱接合材料７００が、熱接合層７００を通して熱伝導度を提供し続け得る一方で、熱接合材料７１０のクリープまたは他の移動は、熱接合材料３００の領域によって最小化されるか、もしくは実質的に排除される。熱接合材料３００の領域は、熱接合材料７１０に印加される締め付け力の量を低減させることと、レーザデバイスの構成要素の間からの熱接合材料７１０の自由流に対する妨害を提供することとの両方を行い得る。熱接合材料３００の領域は、熱接合層７００の厚さ未満または実質的にそれと等しい平均サイズ（例えば、平均直径または幅もしくは高さ等の他の寸法）を有し得る。平均サイズは、熱接合層７００の厚さの少なくとも半分であり得る。例えば、熱接合材料３００の領域は、その間に熱接合層７００が配置される、構成要素の間の距離の実質的に全体に及び得、熱接合材料３００の領域のうちの少なくともいくつかは、両方のそのような構成要素と接触し得る。
【００７７】
本発明の実施形態によるパッケージ化レーザは、ＷＢＣレーザシステムで利用され得る。図８は、パッケージ化レーザ８０５を利用する例示的ＷＢＣレーザシステム８００を描写する。パッケージ化レーザ８０５は、例えば、１つ以上の熱接合層もしくは材料３００、７００を組み込み得、本明細書に詳述されるように、シーリング材５００さえも組み込み得る。図８の実施例では、レーザ８０５は、ビーム８１０を発する４つのビームエミッタを有するダイオードバーを特徴とする（拡大入力図８１５参照）が、本発明の実施形態は、任意の数の個々のビームを発するダイオードバー、またはダイオードもしくはダイオードバーの２次元アレイまたはスタックを利用し得る。図８１５では、各ビーム８１０は、線によって示され、線の長さまたは長い方の寸法は、ビームの低速発散寸法を表し、高さまたは短い方の寸法は、高速発散寸法を表す。コリメーション光学系８２０が、高速寸法に沿って各ビーム８１０を平行にするために使用され得る。１つ以上の円筒もしくは球面レンズおよび／もしくは鏡を含み得るか、または本質的にそれから成り得る変換光学系８２５が、ＷＢＣ方向８３０に沿って各ビーム８１０を組み合わせるために使用される。変換光学系８２５は、次いで、分散要素８３５（例えば、反射または透過回折格子等の回折格子を含み得るか、もしくは本質的にそれから成り得る）上に複合ビームを重ね合わせ、複合ビームは、次いで、出力結合器８４０上に単一の出力プロファイルとして伝送される。出力結合器８４０は、次いで、出力正面図８５０上に示されるように、複合ビーム８４５を伝送する。出力結合器８４０は、典型的には、部分的に反射性であり、この外部空洞システム８００内の全てのレーザ要素のための共通前ファセットとしての役割を果たす。外部空洞は、二次鏡が各レーザエミッタの放射開口またはファセットから離れた距離に変位させられるレーザ発振システムである。いくつかの実施形態では、追加の光学系が、放射開口またはファセットと出力結合器または部分的反射面との間に設置される。
【００７８】
本明細書で採用される用語および表現は、限定ではなく説明の用語として使用され、そのような用語および表現の使用には、示され、説明される特徴またはその部分のいかなる同等物も除外する意図はないが、種々の修正が請求される発明の範囲内で可能であることが認識される。
【図１】
2019532497.tif 000003
【図２】
2019532497.tif 000004
【図３】
2019532497.tif 000005
【図４Ａ】
2019532497.tif 000006
【図４Ｂ】
2019532497.tif 000007
【図５Ａ】
2019532497.tif 000008
【図５Ｂ】
2019532497.tif 000009
【図５Ｃ】
2019532497.tif 000010
【図５Ｄ】
2019532497.tif 000011
【図６Ａ】
2019532497.tif 000012
【図６Ｂ】
2019532497.tif 000013
【図７Ａ】
2019532497.tif 000014
【図７Ｂ】
2019532497.tif 000015
【図８】
2019532497.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月25日(2019.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ装置であって、前記レーザ装置は、
第１および第２の対向表面を有するビームエミッタと、
前記ビームエミッタの前記第１の表面の下に配置されている第１の電極マウントと、
前記ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層であって、前記熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、熱接合層と
を備え、
前記熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第１の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第１の電極マウントとの間に配置された第２の金属接合材料とを備えている、レーザ装置。
【請求項２】
前記第１の金属接合材料または前記第２の金属接合材料のうちの少なくとも１つは、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記カーボンナノチューブのアレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは、前記ビームエミッタの前記第１の表面と実質的に垂直に整列させられている、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記ビームエミッタは、複数の離散ビームを発するダイオードバーを備えている、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項５】
（ｉ）前記ビームエミッタの前記第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）前記ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き前記第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントと、
前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層であって、前記第２の熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、第２の熱接合層と
をさらに備え
前記第２の熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブの第２のアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第２の電極マウントとの間に配置された第４の金属接合材料とを備えている、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記第３の金属接合材料または前記第４の金属接合材料のうちの少なくとも１つは、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項５に記載のレーザ装置。
【請求項７】
前記カーボンナノチューブの第２のアレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは、前記ビームエミッタの前記第２の表面と実質的に垂直に整列させられている、請求項５に記載のレーザ装置。
【請求項８】
前記第３の金属接合材料および前記第４の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項５に記載のレーザ装置。
【請求項９】
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項１０】
前記熱接合層の外側面に沿って配置され、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材をさらに備えている、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項１１】
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、請求項１０に記載のレーザ装置。
【請求項１２】
前記熱接合層の頂面は、前記ビームエミッタに接触し、前記熱接合層の底面は、前記第１の電極マウントに接触し、前記レーザ装置は、前記頂面および底面に及ぶ前記熱接合層の外側面の少なくとも一部の上に配置された第３の金属接合材料をさらに備えている、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項１３】
前記第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項１２に記載のレーザ装置。
【請求項１４】
前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第３の金属接合材料をさらに備え、前記第３の金属接合材料は、前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲している、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項１５】
前記第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項１４に記載のレーザ装置。
【請求項１６】
前記第３の金属接合材料および前記第１の金属接合材料は、同じ材料を備えている、請求項１４に記載のレーザ装置。
【請求項１７】
前記第３の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、同じ材料を備えている、請求項１４に記載のレーザ装置。
【請求項１８】
前記第３の金属接合材料、前記第２の金属接合材料、および前記第１の金属接合材料は、同じ材料を備えている、請求項１４に記載のレーザ装置。
【請求項１９】
前記第３の金属接合材料、および前記第２の金属接合材料または前記第１の金属接合材料のうちの少なくとも１つは、異なる材料を備えている、請求項１４に記載のレーザ装置。
【請求項２０】
レーザ装置であって、前記レーザ装置は、
第１および第２の対向表面を有するビームエミッタと、
前記ビームエミッタの前記第１の表面の下に配置されている第１の電極マウントと、
前記ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層であって、前記熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、熱接合層と、
を備え、
前記熱接合層は、（ｉ）熱接合剤の複数の離散し間隔を置かれた領域と、（ｉｉ）前記熱接合剤の前記領域のうちの少なくともいくつかを包囲するように前記熱接合剤の前記領域の周囲に配置された第１の熱接合材料とを備え、
前記熱接合剤の各領域は、カーボンナノチューブのアレイを備え、前記第１の熱接合材料は、カーボンナノチューブを含まない、レーザ装置。
【請求項２１】
前記熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第２の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第１の電極マウントとの間に配置された第３の金属接合材料とを備えている、請求項２０に記載のレーザ装置。
【請求項２２】
前記第２の金属接合材料または前記第３の金属接合材料のうちの少なくとも１つは、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項２１に記載のレーザ装置。
【請求項２３】
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項２１に記載のレーザ装置。
【請求項２４】
前記第１の金属接合材料、前記第２の金属接合材料、および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項２１に記載のレーザ装置。
【請求項２５】
前記熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第２の金属接合材料とを備えている、請求項２０に記載のレーザ装置。
【請求項２６】
前記第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項２５に記載のレーザ装置。
【請求項２７】
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項２５に記載のレーザ装置。
【請求項２８】
前記ビームエミッタは、複数の離散ビームを発するダイオードバーを備えている、請求項２０に記載のレーザ装置。
【請求項２９】
前記熱接合層の外側面に沿って配置され、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材をさらに備えている、請求項２０に記載のレーザ装置。
【請求項３０】
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、請求項２９に記載のレーザ装置。
【請求項３１】
（ｉ）前記ビームエミッタの前記第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）前記ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き前記第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントと、
前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層であって、前記第２の熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、第２の熱接合層と
をさらに備え、
前記第２の熱接合層は、（ｉ）第２の熱接合剤の複数の離散し間隔を置かれた領域と、（ｉｉ）前記第２の熱接合剤の前記領域のうちの少なくともいくつかを包囲するように前記第２の熱接合剤の前記領域の周囲に配置された第２の熱接合材料とを備え、
前記第２の熱接合剤の各領域は、カーボンナノチューブのアレイを備え、前記第２の熱接合材料は、カーボンナノチューブを含まない、請求項２０に記載のレーザ装置。
【請求項３２】
前記第２の熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第２の電極マウントとの間に配置された第４の金属接合材料とを備えている、請求項３１に記載のレーザ装置。
【請求項３３】
前記第３の金属接合材料または前記第４の金属接合材料のうちの少なくとも１つは、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項３２に記載のレーザ装置。
【請求項３４】
前記第３の金属接合材料および前記第４の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項３２に記載のレーザ装置。
【請求項３５】
前記第２の金属接合材料、前記第３の金属接合材料、および前記第４の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項３２に記載のレーザ装置。
【請求項３６】
前記第２の熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第３の金属接合材料とを備えている、請求項３１に記載のレーザ装置。
【請求項３７】
前記第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、請求項３６に記載のレーザ装置。
【請求項３８】
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、請求項３６に記載のレーザ装置。
【請求項３９】
熱接合層を形成する方法であって、前記方法は、
基板を覆って触媒の複数の粒子を形成することと、
前記基板を覆ってカーボンナノチューブのアレイを成長させることであって、前記カーボンナノチューブのアレイは、前記複数の粒子から核を成す、ことと、
前記カーボンナノチューブのアレイの頂面を覆って第１の熱接合材料を堆積させることと、
前記カーボンナノチューブのアレイの底面を覆って第２の熱接合材料を堆積させることと
を含み、
前記アレイの中の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは、前記底面から前記頂面まで延びている、方法。
【請求項４０】
（ｉ）前記第１の熱接合材料が、前記カーボンナノチューブのアレイの前記頂面を覆って堆積される一方で、前記カーボンナノチューブのアレイは、前記基板を覆って配置されたままであり、（ｉｉ）前記基板は、前記第２の熱接合材料が堆積される前に除去される、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記基板は、前記第１の熱接合材料および前記第２の熱接合材料が堆積される前に除去される、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記触媒の前記粒子は、ニッケル、鉄、またはコバルトのうちの少なくとも１つを備えている、請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
前記基板は、半導体基板を備えている、請求項３９に記載の方法。
【請求項４４】
前記カーボンナノチューブのアレイは、化学蒸着によって成長させられる、請求項３９に記載の方法。
【請求項４５】
前記カーボンナノチューブのアレイの成長中に電場を印加することをさらに含み、それによって、前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかの成長は、前記電場の方向と実質的に平行な方向に進む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４６】
前記第１の熱接合材料または前記第２の熱接合材料のうちの少なくとも１つは、物理蒸着、噴霧堆積、スクリーン印刷、またはめっきのうちの少なくとも１つによって堆積される、請求項３９に記載の方法。
【請求項４７】
前記頂面および底面に及ぶ前記カーボンナノチューブのアレイの少なくとも１つの外側面を覆って第３の熱接合材料を堆積させることをさらに含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４８】
前記第３の熱接合材料は、前記第１または第２の熱接合材料のうちの少なくとも１つの材料と異なる材料を備えている、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記第２の熱接合材料の堆積後に前記熱接合層を押し付け、それによって、前記熱接合層の厚さを減少させることをさらに含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項５０】
ビームエミッタと電極マウントとの間に前記熱接合層を配置し、それによって、前記ビームエミッタと前記電極マウントとの間の熱伝導を改良することをさらに含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項５１】
前記熱接合層の外側面の周囲に、前記ビームエミッタと前記電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材を配置することをさらに含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
波長ビーム結合レーザシステムであって、前記レーザシステムは、
複数の離散ビームを発するビームエミッタであって、前記ビームエミッタは、第１および第２の対向表面を有する、ビームエミッタと、
分散要素上に前記複数のビームを集束させるための集束光学系と、
集束ビームを受け取り、前記受け取られた集束ビームを分散させるための分散要素と、
部分反射出力結合器であって、前記部分反射出力結合器は、前記分散ビームを受け取ることと、前記分散ビームの一部をそれを通して多波長出力ビームとして伝送することと、前記分散ビームの第２の部分を前記分散要素に向かって後方に反射することとを行うために位置付けられている、部分反射出力結合器と、
前記ビームエミッタの前記第１の表面に近接して配置されている第１の電極マウントと、
前記ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている請求項１の熱接合層であって、前記熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、請求項１の熱接合層と
を備えている、レーザシステム。
【請求項５４】
前記分散要素は、回折格子を備えている、請求項５３に記載のレーザシステム。
【請求項５５】
波長ビーム結合レーザシステムであって、前記レーザシステムは、
複数の離散ビームを発するビームエミッタであって、前記ビームエミッタは、第１および第２の対向表面を有する、ビームエミッタと、
分散要素上に前記複数のビームを集束させるための集束光学系と、
集束ビームを受け取り、前記受け取られた集束ビームを分散させるための分散要素と、
部分反射出力結合器であって、前記部分反射出力結合器は、前記分散ビームを受け取ることと、前記分散ビームの一部をそれを通して多波長出力ビームとして伝送することと、前記分散ビームの第２の部分を前記分散要素に向かって後方に反射することとを行うために位置付けられている、部分反射出力結合器と、
前記ビームエミッタの前記第１の表面に近接して配置されている第１の電極マウントと、
前記ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている請求項２０の熱接合層であって、前記熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、請求項２０の熱接合層と、
を備えている、レーザシステム。
【請求項５６】
前記分散要素は、回折格子を備えている、請求項５５に記載のレーザシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
これらおよび他の目的は、本明細書に開示される本発明の利点ならびに特徴とともに、以下の説明、付随する図面、および請求項の参照を通して、より明白となるであろう。さらに、本明細書に説明される種々の実施形態の特徴は、相互排他的ではなく、種々の組み合わせおよび順列で存在し得ることに留意されたい。本明細書で使用されるように、用語「実質的に」および「約」は、±１０％、いくつかの実施形態では、±５％を意味する。用語「本質的に〜から成る」は、本明細書で別様に定義されない限り、機能に寄与する他の材料を除外することを意味する。それでもなお、そのような他の材料は、集合的に、または個別に、微量で存在し得る。本明細書では、用語「放射線」および「光」は、別様に示されない限り、同義的に利用される。本明細書では、「下流」または「光学的に下流」は、第１の要素に遭遇した後に光ビームが衝打する第２の要素の相対的設置を示すために利用され、第１の要素は、第２の要素の「上流」または「光学的に上流」にある。本明細書では、２つの構成要素の間の「光学距離」は、光ビームによって実際に進行される２つの構成要素の間の距離であり、光学距離は、例えば、鏡からの反射または構成要素のうちの一方から他方まで進行する光によって受けられる伝搬方向の他の変化に起因する２つの構成要素の間の物理的距離であり得るが、必ずしもそうである必要はない。
本発明はさらに、例えば、以下を提供する。
（項目１）
レーザ装置であって、前記レーザ装置は、
第１および第２の対向表面を有するビームエミッタと、
前記ビームエミッタの前記第１の表面の下に配置されている第１の電極マウントと、
前記ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層であって、前記熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、熱接合層と
を備え、
前記熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第１の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第１の電極マウントとの間に配置された第２の金属接合材料とを備えている、レーザ装置。
（項目２）
前記第１の金属接合材料または前記第２の金属接合材料のうちの少なくとも１つは、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、項目１に記載のレーザ装置。
（項目３）
前記カーボンナノチューブのアレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは、前記ビームエミッタの前記第１の表面と実質的に垂直に整列させられている、項目１に記載のレーザ装置。
（項目４）
前記ビームエミッタは、複数の離散ビームを発するダイオードバーを備えている、項目１に記載のレーザ装置。
（項目５）
（ｉ）前記ビームエミッタの前記第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）前記ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き前記第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントと、
前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層であって、前記第２の熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、第２の熱接合層と
をさらに備え
前記第２の熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブの第２のアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第２の電極マウントとの間に配置された第４の金属接合材料とを備えている、項目１に記載のレーザ装置。
（項目６）
前記第３の金属接合材料または前記第４の金属接合材料のうちの少なくとも１つは、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、項目５に記載のレーザ装置。
（項目７）
前記カーボンナノチューブの第２のアレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは、前記ビームエミッタの前記第２の表面と実質的に垂直に整列させられている、項目５に記載のレーザ装置。
（項目８）
前記第３の金属接合材料および前記第４の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目５に記載のレーザ装置。
（項目９）
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目１に記載のレーザ装置。
（項目１０）
前記熱接合層の外側面に沿って配置され、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材をさらに備えている、項目１に記載のレーザ装置。
（項目１１）
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、項目１０に記載のレーザ装置。
（項目１２）
前記熱接合層の頂面は、前記ビームエミッタに接触し、前記熱接合層の底面は、前記第１の電極マウントに接触し、前記レーザ装置は、前記頂面および底面に及ぶ前記熱接合層の外側面の少なくとも一部の上に配置された第３の金属接合材料をさらに備えている、項目１に記載のレーザ装置。
（項目１３）
前記第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、項目１２に記載のレーザ装置。
（項目１４）
前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第３の金属接合材料をさらに備え、前記第３の金属接合材料は、前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲している、項目１に記載のレーザ装置。
（項目１５）
前記第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、項目１４に記載のレーザ装置。
（項目１６）
レーザ装置であって、前記レーザ装置は、
第１および第２の対向表面を有するビームエミッタと、
前記ビームエミッタの前記第１の表面の下に配置されている第１の電極マウントと、
前記ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層であって、前記熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、熱接合層と
を備え、
前記熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第１の金属接合材料とを備えている、レーザ装置。
（項目１７）
前記第１の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、項目１６に記載のレーザ装置。
（項目１８）
前記カーボンナノチューブのアレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは、前記ビームエミッタの前記第１の表面と実質的に垂直に整列させられている、項目１６に記載のレーザ装置。
（項目１９）
前記ビームエミッタは、複数の離散ビームを発するダイオードバーを備えている、項目１６に記載のレーザ装置。
（項目２０）
前記熱接合層と前記ビームエミッタとの間に配置された第２の金属接合材料をさらに備えている、項目１６に記載のレーザ装置。
（項目２１）
前記第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、項目２０に記載のレーザ装置。
（項目２２）
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目２０に記載のレーザ装置。
（項目２３）
前記熱接合層と前記第１の電極マウントとの間に配置された第２の金属接合材料をさらに備えている、項目１６に記載のレーザ装置。
（項目２４）
前記第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、項目２３に記載のレーザ装置。
（項目２５）
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目２３に記載のレーザ装置。
（項目２６）
（ｉ）前記ビームエミッタの前記第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）前記ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き前記第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントと、
前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層であって、前記第２の熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、第２の熱接合層と
をさらに備え、
前記第２の熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第２の金属接合材料とを備えている、項目１６に記載のレーザ装置。
（項目２７）
前記第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、項目２６に記載のレーザ装置。
（項目２８）
前記カーボンナノチューブの第２のアレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは、前記ビームエミッタの前記第２の表面と実質的に垂直に整列させられている、項目２６に記載のレーザ装置。
（項目２９）
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目２６に記載のレーザ装置。
（項目３０）
前記第２の熱接合層と前記ビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料をさらに備えている、項目２６に記載のレーザ装置。
（項目３１）
前記第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、項目３０に記載のレーザ装置。
（項目３２）
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目３０に記載のレーザ装置。
（項目３３）
前記第２の熱接合層と前記第２の電極マウントとの間に配置された第３の金属接合材料をさらに備えている、項目２６に記載のレーザ装置。
（項目３４）
前記第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、項目３３に記載のレーザ装置。
（項目３５）
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目３３に記載のレーザ装置。
（項目３６）
前記熱接合層の外側面に沿って配置され、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材をさらに備えている、項目１６に記載のレーザ装置。
（項目３７）
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、項目３６に記載のレーザ装置。
（項目３８）
前記熱接合層の頂面は、前記ビームエミッタに接触し、前記熱接合層の底面は、前記第１の電極マウントに接触し、前記レーザ装置は、前記頂面および底面に及ぶ前記熱接合層の外側面の少なくとも一部の上に配置された第２の金属接合材料をさらに備えている、項目１６に記載のレーザ装置。
（項目３９）
前記第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、項目３８に記載のレーザ装置。
（項目４０）
レーザ装置であって、前記レーザ装置は、
第１および第２の対向表面を有するビームエミッタと、
前記ビームエミッタの前記第１の表面の下に配置されている第１の電極マウントと、
前記ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層であって、前記熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、熱接合層と、
を備え、
前記熱接合層は、（ｉ）熱接合剤の複数の離散し間隔を置かれた領域と、（ｉｉ）前記熱接合剤の前記領域のうちの少なくともいくつかを包囲するように前記熱接合剤の前記領域の周囲に配置された第１の熱接合材料とを備え、
前記熱接合剤の各領域は、カーボンナノチューブのアレイを備え、前記第１の熱接合材料は、カーボンナノチューブを含まない、レーザ装置。
（項目４１）
前記熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第２の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第１の電極マウントとの間に配置された第３の金属接合材料とを備えている、項目４０に記載のレーザ装置。
（項目４２）
前記第２の金属接合材料または前記第３の金属接合材料のうちの少なくとも１つは、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、項目４１に記載のレーザ装置。
（項目４３）
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目４１に記載のレーザ装置。
（項目４４）
前記第１の金属接合材料、前記第２の金属接合材料、および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目４１に記載のレーザ装置。
（項目４５）
前記熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第２の金属接合材料とを備えている、項目４０に記載のレーザ装置。
（項目４６）
前記第２の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、項目４５に記載のレーザ装置。
（項目４７）
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目４５に記載のレーザ装置。
（項目４８）
前記ビームエミッタは、複数の離散ビームを発するダイオードバーを備えている、項目４０に記載のレーザ装置。
（項目４９）
前記熱接合層の外側面に沿って配置され、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材をさらに備えている、項目４０に記載のレーザ装置。
（項目５０）
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、項目４９に記載のレーザ装置。
（項目５１）
（ｉ）前記ビームエミッタの前記第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）前記ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き前記第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントと、
前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層であって、前記第２の熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、第２の熱接合層と
をさらに備え、
前記第２の熱接合層は、（ｉ）第２の熱接合剤の複数の離散し間隔を置かれた領域と、（ｉｉ）前記第２の熱接合剤の前記領域のうちの少なくともいくつかを包囲するように前記第２の熱接合剤の前記領域の周囲に配置された第２の熱接合材料とを備え、
前記第２の熱接合剤の各領域は、カーボンナノチューブのアレイを備え、前記第２の熱接合材料は、カーボンナノチューブを含まない、項目４０に記載のレーザ装置。
（項目５２）
前記第２の熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第２の電極マウントとの間に配置された第４の金属接合材料とを備えている、項目５１に記載のレーザ装置。
（項目５３）
前記第３の金属接合材料または前記第４の金属接合材料のうちの少なくとも１つは、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、項目５２に記載のレーザ装置。
（項目５４）
前記第３の金属接合材料および前記第４の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目５２に記載のレーザ装置。
（項目５５）
前記第２の金属接合材料、前記第３の金属接合材料、および前記第４の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目５２に記載のレーザ装置。
（項目５６）
前記第２の熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第３の金属接合材料とを備えている、項目５１に記載のレーザ装置。
（項目５７）
前記第３の金属接合材料は、Ｉｎ、Ｓｎ、ＡｕＳｎ、またはＩｎＳｎのうちの少なくとも１つを備えている、項目５６に記載のレーザ装置。
（項目５８）
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目５６に記載のレーザ装置。
（項目５９）
熱接合層を形成する方法であって、前記方法は、
基板を覆って触媒の複数の粒子を形成することと、
前記基板を覆ってカーボンナノチューブのアレイを成長させることであって、前記カーボンナノチューブのアレイは、前記複数の粒子から核を成す、ことと、
前記カーボンナノチューブのアレイの頂面を覆って第１の熱接合材料を堆積させることと、
前記カーボンナノチューブのアレイの底面を覆って第２の熱接合材料を堆積させることと
を含み、
前記アレイの中の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかは、前記底面から前記頂面まで延びている、方法。
（項目６０）
（ｉ）前記第１の熱接合材料が、前記カーボンナノチューブのアレイの前記頂面を覆って堆積される一方で、前記カーボンナノチューブのアレイは、前記基板を覆って配置されたままであり、（ｉｉ）前記基板は、前記第２の熱接合材料が堆積される前に除去される、項目５９に記載の方法。
（項目６１）
前記基板は、前記第１の熱接合材料および前記第２の熱接合材料が堆積される前に除去される、項目５９に記載の方法。
（項目６２）
前記触媒の前記粒子は、ニッケル、鉄、またはコバルトのうちの少なくとも１つを備えている、項目５９に記載の方法。
（項目６３）
前記基板は、半導体基板を備えている、項目５９に記載の方法。
（項目６４）
前記カーボンナノチューブのアレイは、化学蒸着によって成長させられる、項目５９に記載の方法。
（項目６５）
前記カーボンナノチューブのアレイの成長中に電場を印加することをさらに含み、それによって、前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかの成長は、前記電場の方向と実質的に平行な方向に進む、項目５９に記載の方法。
（項目６６）
前記第１の熱接合材料または前記第２の熱接合材料のうちの少なくとも１つは、物理蒸着、噴霧堆積、スクリーン印刷、またはめっきのうちの少なくとも１つによって堆積される、項目５９に記載の方法。
（項目６７）
前記頂面および底面に及ぶ前記カーボンナノチューブのアレイの少なくとも１つの外側面を覆って第３の熱接合材料を堆積させることをさらに含む、項目５９に記載の方法。
（項目６８）
前記第３の熱接合材料は、前記第１または第２の熱接合材料のうちの少なくとも１つの材料と異なる材料を備えている、項目６７に記載の方法。
（項目６９）
前記第２の熱接合材料の堆積後に前記熱接合層を押し付け、それによって、前記熱接合層の厚さを減少させることをさらに含む、項目５９に記載の方法。
（項目７０）
ビームエミッタと電極マウントとの間に前記熱接合層を配置し、それによって、前記ビームエミッタと前記電極マウントとの間の熱伝導を改良することをさらに含む、項目５９に記載の方法。
（項目７１）
前記熱接合層の外側面の周囲に、前記ビームエミッタと前記電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材を配置することをさらに含む、項目７０に記載の方法。
（項目７２）
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、項目７１に記載の方法。
（項目７３）
波長ビーム結合レーザシステムであって、前記レーザシステムは、
複数の離散ビームを発するビームエミッタであって、前記ビームエミッタは、第１および第２の対向表面を有する、ビームエミッタと、
分散要素上に前記複数のビームを集束させるための集束光学系と、
集束ビームを受け取り、前記受け取られた集束ビームを分散させるための分散要素と、
部分反射出力結合器であって、前記部分反射出力結合器は、前記分散ビームを受け取ることと、前記分散ビームの一部をそれを通して多波長出力ビームとして伝送することと、前記分散ビームの第２の部分を前記分散要素に向かって後方に反射することとを行うために位置付けられている、部分反射出力結合器と、
前記ビームエミッタの前記第１の表面に近接して配置されている第１の電極マウントと、
前記ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層であって、前記熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、熱接合層と
を備え、
前記熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第１の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第１の電極マウントとの間に配置された第２の金属接合材料とを備えている、レーザシステム。
（項目７４）
前記分散要素は、回折格子を備えている、項目７３に記載のレーザシステム。
（項目７５）
（ｉ）前記ビームエミッタの前記第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）前記ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き前記第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントと、
前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層であって、前記第２の熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、第２の熱接合層と
をさらに備え、
前記第２の熱接合層は、（ｉ）前記カーボンナノチューブの第２のアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第２の電極マウントとの間に配置された第４の金属接合材料とを備えている、項目７３に記載のレーザシステム。
（項目７６）
前記第３の金属接合材料および前記第４の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目７５に記載のレーザシステム。
（項目７７）
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目７３に記載のレーザシステム。
（項目７８）
前記熱接合層の外側面に沿って配置され、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材をさらに備えている、項目７３に記載のレーザシステム。
（項目７９）
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、項目７８に記載のレーザシステム。
（項目８０）
前記熱接合層の頂面は、前記ビームエミッタに接触し、前記熱接合層の底面は、前記第１の電極マウントに接触し、前記レーザシステムは、前記頂面および底面に及ぶ前記熱接合層の外側面の少なくとも一部の上に配置された第３の金属接合材料をさらに備えている、項目７３に記載のレーザシステム。
（項目８１）
前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第３の金属接合材料をさらに備え、前記第３の金属接合材料は、前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲している、項目７３に記載のレーザシステム。
（項目８２）
前記第３の金属接合材料は、前記第１の金属接合材料または前記第２の金属接合材料のうちの少なくとも１つの材料と異なる材料を備えている、項目８１に記載のレーザシステム。
（項目８３）
波長ビーム結合レーザシステムであって、前記レーザシステムは、
複数の離散ビームを発するビームエミッタであって、前記ビームエミッタは、第１および第２の対向表面を有する、ビームエミッタと、
分散要素上に前記複数のビームを集束させるための集束光学系と、
集束ビームを受け取り、前記受け取られた集束ビームを分散させるための分散要素と、
部分反射出力結合器であって、前記部分反射出力結合器は、前記分散ビームを受け取ることと、前記分散ビームの一部をそれを通して多波長出力ビームとして伝送することと、前記分散ビームの第２の部分を前記分散要素に向かって後方に反射することとを行うために位置付けられている、部分反射出力結合器と、
前記ビームエミッタの前記第１の表面に近接して配置されている第１の電極マウントと、
前記ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層であって、前記熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、熱接合層と
を備え、
前記熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第１の金属接合材料とを備えている、レーザシステム。
（項目８４）
前記分散要素は、回折格子を備えている、項目８３に記載のレーザシステム。
（項目８５）
前記熱接合層と前記ビームエミッタとの間に配置された第２の金属接合材料をさらに備えている、項目８３に記載のレーザシステム。
（項目８６）
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目８５に記載のレーザシステム。
（項目８７）
前記熱接合層と前記第１の電極マウントとの間に配置された第２の金属接合材料をさらに備えている、項目８３に記載のレーザシステム。
（項目８８）
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目８７に記載のレーザシステム。
（項目８９）
（ｉ）前記ビームエミッタの前記第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）前記ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き前記第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントと、
前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層であって、前記第２の熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、第２の熱接合層と
をさらに備え、
前記第２の熱接合層は、（ｉ）カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第２の金属接合材料とを備えている、項目８３に記載のレーザ装置。
（項目９０）
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目８９に記載のレーザシステム。
（項目９１）
前記第２の熱接合層と前記ビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料をさらに備えている、項目８９に記載のレーザシステム。
（項目９２）
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目９１に記載のレーザシステム。
（項目９３）
前記第２の熱接合層と前記第２の電極マウントとの間に配置された第３の金属接合材料をさらに備えている、項目８９に記載のレーザシステム。
（項目９４）
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目９３に記載のレーザシステム。
（項目９５）
前記熱接合層の外側面に沿って配置され、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材をさらに備えている、項目８３に記載のレーザシステム。
（項目９６）
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、項目９５に記載のレーザシステム。
（項目９７）
前記熱接合層の頂面は、前記ビームエミッタに接触し、前記熱接合層の底面は、前記第１の電極マウントに接触し、前記レーザシステムは、前記頂面および底面に及ぶ前記熱接合層の外側面の少なくとも一部の上に配置された第２の金属接合材料をさらに備えている、項目８３に記載のレーザシステム。
（項目９８）
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目９７に記載のレーザシステム。
（項目９９）
波長ビーム結合レーザシステムであって、前記レーザシステムは、
複数の離散ビームを発するビームエミッタであって、前記ビームエミッタは、第１および第２の対向表面を有する、ビームエミッタと、
分散要素上に前記複数のビームを集束させるための集束光学系と、
集束ビームを受け取り、前記受け取られた集束ビームを分散させるための分散要素と、
部分反射出力結合器であって、前記部分反射出力結合器は、前記分散ビームを受け取ることと、前記分散ビームの一部をそれを通して多波長出力ビームとして伝送することと、前記分散ビームの第２の部分を前記分散要素に向かって後方に反射することとを行うために位置付けられている、部分反射出力結合器と、
前記ビームエミッタの前記第１の表面に近接して配置されている第１の電極マウントと、
前記ビームエミッタと第１の電極マウントとの間に配置されている熱接合層であって、前記熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、熱接合層と、
を備え、
前記熱接合層は、（ｉ）熱接合剤の複数の離散し間隔を置かれた領域と、（ｉｉ）前記熱接合剤の前記領域のうちの少なくともいくつかを包囲するように前記熱接合剤の前記領域の周囲に配置された第１の熱接合材料とを備え、
前記熱接合剤の各領域は、カーボンナノチューブのアレイを備え、前記第１の熱接合材料は、カーボンナノチューブを含まない、レーザシステム。
（項目１００）
前記分散要素は、回折格子を備えている、項目９９に記載のレーザシステム。
（項目１０１）
前記熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第２の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第１の電極マウントとの間に配置された第３の金属接合材料とを備えている、項目９９に記載のレーザシステム。
（項目１０２）
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目１０１に記載のレーザシステム。
（項目１０３）
前記第１の金属接合材料、前記第２の金属接合材料、および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目１０１に記載のレーザシステム。
（項目１０４）
前記熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第２の金属接合材料とを備えている、項目９９に記載のレーザシステム。
（項目１０５）
前記第１の金属接合材料および前記第２の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目１０４に記載のレーザシステム。
（項目１０６）
前記熱接合層の外側面に沿って配置され、前記ビームエミッタと前記第１の電極マウントとの間からの前記熱接合層の移動を防止または妨害するためのシーリング材をさらに備えている、項目９９に記載のレーザシステム。
（項目１０７）
前記シーリング材は、銅、アルミニウム、ニッケル、またはクロムのうちの少なくとも１つを備えている、項目１０６に記載のレーザシステム。
（項目１０８）
（ｉ）前記ビームエミッタの前記第２の表面を覆って配置され、それと熱接触し、（ｉｉ）前記ビームエミッタを通した任意の伝導性経路を除き前記第１の電極マウントから電気的に絶縁されている第２の電極マウントと、
前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間に配置されている第２の熱接合層であって、前記第２の熱接合層は、前記ビームエミッタと前記第２の電極マウントとの間の熱伝導を改良する、第２の熱接合層と、
をさらに備え、
前記第２の熱接合層は、（ｉ）第２の熱接合剤の複数の離散し間隔を置かれた領域と、（ｉｉ）前記第２の熱接合剤の前記領域のうちの少なくともいくつかを包囲するように前記第２の熱接合剤の前記領域の周囲に配置された第２の熱接合材料とを備え、
前記第２の熱接合剤の各領域は、カーボンナノチューブのアレイを備え、前記第２の熱接合材料は、カーボンナノチューブを含まない、項目９９に記載のレーザシステム。
（項目１０９）
前記第２の熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記ビームエミッタとの間に配置された第３の金属接合材料と、（ｉｉｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと前記第２の電極マウントとの間に配置された第４の金属接合材料とを備えている、項目１０８に記載のレーザシステム。
（項目１１０）
前記第３の金属接合材料および前記第４の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目１０９に記載のレーザシステム。
（項目１１１）
前記第２の金属接合材料、前記第３の金属接合材料、および前記第４の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目１０９に記載のレーザシステム。
（項目１１２）
前記熱接合剤の各領域は、（ｉ）前記カーボンナノチューブのアレイと、（ｉｉ）前記アレイ内の前記カーボンナノチューブのうちの少なくともいくつかを包囲するように前記カーボンナノチューブのアレイ内に配置された第３の金属接合材料とを備えている、項目１０８に記載のレーザシステム。
（項目１１３）
前記第２の金属接合材料および前記第３の金属接合材料は、異なる材料を備えている、項目１１２に記載のレーザシステム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2019532497.tif 000017
【図２】
2019532497.tif 000018
【図３】
2019532497.tif 000019
【図４】
2019532497.tif 000020
【図５−１】
2019532497.tif 000021
【図５−２】
2019532497.tif 000022
【図６】
2019532497.tif 000023
【図７Ａ】
2019532497.tif 000024
【図７Ｂ】
2019532497.tif 000025
【図８】
2019532497.tif 000026
【国際調査報告】
2019532497.tif 000027
2019532497.tif 000028