(57)【要約】【課題】光学的にポンピングされるレーザと、レーザを光学的にポンピングする半導体レーザとから成る改善されたレーザ装置を提供すること。この装置は殊に、光学的ポンピングの改善された効率を特徴とし、このレーザ装置の構造サイズは比較的小さく、製造コストは比較的低い。さらに、レーザを光学的にポンピングするための有利な半導体レーザを提供すること。【解決手段】半導体レーザは、モノリシックに集積された、重なり合って配置された複数の活性領域を含んでおり、少なくとも２つまたは２つより多い活性領域は異なる波長のポンピングビームを放出するレーザ装置、および半導体レーザは、モノリシックに集積された、重なり合って配置された複数の活性領域を有しており、少なくとも２つまたは２つより多い活性領域は異なる波長のポンピングビームを放出する、レーザを光学的にポンピングするための半導体レーザ。【選択図】図１
2008085346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的にポンピングされるレーザ（２）と少なくとも１つの半導体レーザ（１）とから成るレーザ装置であって、
前記半導体レーザは、光学的にポンピングされるレーザ（２）をポンピングするためのポンピングビーム（６）を放出する形式のものにおいて、
前記半導体レーザ（１）は、モノリシックに集積された、重なり合って配置された複数の活性領域（３、４、５）を含んでおり、少なくとも２つまたは２つより多い前記活性領域（３、４、５）は、異なる波長のポンピングビーム（６）を放出する、
ことを特徴とするレーザ装置。
【請求項２】
ポンピングビーム（６）の異なる波長は、光学的にポンピングされるレーザ（２）の活性媒体（７）の異なる吸収帯を光学的にポンピングするのに適している、請求項１記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記光学的にポンピングされるレーザ（２）は固体レーザである、請求項１または２記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記光学的にポンピングされるレーザ（２）の活性媒体（７）は Nd:YAG, Nd:YVO4, Nd:YAlO3, Nd:YLF, Yb:YAGまたはTi: Saphirを含む、請求項１から３までのいずれか１項記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記半導体レーザ（１）の複数の活性領域（３、４、５）の数は２〜１０の間である、請求項１から４までのいずれか１項記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記半導体レーザ（１）の共振器長Ｌは０．３ｍｍ〜１０ｍｍの間である、請求項１から５までのいずれか１項記載のレーザ装置。
【請求項７】
前記異なる波長の最小波長と最大波長の間の差は２００ｎｍまたは２００ｎｍより小さい、請求項１から６までのいずれか１項記載のレーザ装置。
【請求項８】
前記活性領域（３、４、５）はそれぞれ量子井戸構造を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載のレーザ装置。
【請求項９】
複数の活性領域（３、４、５）の量子井戸構造はその層厚および／またはその材料組成において相互に異なっている、請求項８記載のレーザ装置。
【請求項１０】
レーザ（２）を光学的にポンピングする前記レーザ装置は複数の半導体レーザ（１ａ、１ｂ）を含み、当該半導体レーザはそれぞれ複数のモノリシックに集積された、重ね合って配置された活性領域（３、４、５）を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載のレーザ装置。
【請求項１１】
前記半導体レーザ（１ａ、１ｂ）の数は２〜２００の間である、請求項１０記載のレーザ装置。
【請求項１２】
レーザを光学的にポンピングするための半導体レーザであって、
当該半導体レーザ（１）は、モノリシックに集積された、重なり合って配置された複数の活性領域（３、４、５）を有しており、少なくとも２つまたは２つより多い前記活性領域（３、４、５）は、異なる波長のポンピングビームを放出する、
ことを特徴とする、レーザを光学的にポンピングするための半導体レーザ。
【請求項１３】
前記ポンピングビーム（６）の異なる波長は、ポンピングされるべき活性媒体（７）の異なる吸収帯を光学的にポンピングするのに適している、請求項１２記載の半導体レーザ。
【請求項１４】
前記活性媒体（７）は、Nd:YAG, Nd:YVO4, Nd:YAlO3, Nd:YLF, Yb:YAGまたは Ti:Saphirを含んでいる、請求項１３記載の半導体レーザ。
【請求項１５】
前記複数の活性領域（３、４、５）の数は２〜１０の間である、請求項１２から１４までのいずれか１項記載の半導体レーザ。
【請求項１６】
前記半導体レーザ（１）の共振器長Ｌは０．３ｍｍ〜１０ｍｍの間である、請求項１２から１５までのいずれか１項記載の半導体レーザ。
【請求項１７】
前記異なる波長の最小波長と最大波長の間の差は２００ｎｍまたは２００ｎｍより小さい、請求項１２から１６までのいずれか１項記載の半導体レーザ。
【請求項１８】
前記活性領域（３、４、５）はそれぞれ１つの量子井戸構造を有している、請求項１２から１７までのいずれか１項記載の半導体レーザ。
【請求項１９】
前記複数の活性領域（３、４、５）の量子井戸構造はその層厚および／またはその材料組成において相互に異なる、請求項１８記載の半導体レーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的にポンピングされるレーザと少なくとも１つの半導体レーザとから成るレーザ装置であって、半導体レーザは、光学的にポンピングされるレーザをポンピングするためのポンピングビームを放出する形式のレーザ装置およびレーザを光学的にポンピングするための半導体レーザに関する。
【０００２】
本特許出願は、ドイツ連邦共和国特許出願第10 2006 059 700.1号及び第10 2006 046 035.9号の優先権を主張するものであり、これらの文献の開示内容は参照により本明細書に含まれる。
【背景技術】
【０００３】
レーザ、殊に固体レーザの光学的なポンピングは例えばフラッシュランプまたは、ポンピングレーザと称される別のレーザによって行われる。ポンピングレーザとしては殊に比較的コストの低い半導体レーザが使用される。光学的にポンピングされるレーザのポンピングパワーひいては出力パワーを高めるために、光学的にポンピングされるレーザを光学的にポンピングするために複数の半導体レーザを使用することが公知である。しかしこれによって、光学的にポンピングされるレーザおよびポンピングレーザから成るレーザ装置の製造コストは高くなってしまう。
【０００４】
ポンピングされるべきレーザの吸収帯の吸収能力は、光吸収媒体の体積によって制限され、従って飽和状態になり得る。従って飽和の領域においてポンピングパワーを高めても、もはや光学的にポンピングされるレーザの出力パワーを高くすることはできない。光学的にポンピングされるレーザの飽和閾値はレーザ活性媒体の体積を大きくすることによって高められるが、これによってレーザの構造サイズおよび製造コストも高くなってしまう。
【０００５】
個々の半導体レーザによって高いビーム出力を得るために、次のような半導体レーザが公知である。すなわち、共通の基板上に重なり合って配置された複数の活性領域を具備した、モノリシックに集積されたレーザダイオード積層体を有する半導体レーザが公知である。上記の形式の半導体レーザは、例えば刊行物WO 99/39405号から公知である。さらに文献US5,212,706号には、エッジ放射型半導体レーザが記載されている。ここでは複数のレーザダイオードがモノリシックに重なり合って積層され、レーザダイオードはトンネル接合部によって相互に接続されている。
【特許文献１】WO99/39405号
【特許文献２】US5,212,706号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、光学的にポンピングされるレーザと、レーザを光学的にポンピングする半導体レーザとから成る改善されたレーザ装置を提供することである。この装置は殊に、光学的ポンピングの改善された効率を特徴とする。ここでこのレーザ装置の構造サイズは比較的小さく、製造コストは比較的低い。さらに、レーザを光学的にポンピングするための有利な半導体レーザが提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題は、半導体レーザは、モノリシックに集積された、重なり合って配置された複数の活性領域を含んでおり、少なくとも２つまたは２つより多い活性領域は異なる波長のポンピングビームを放出する、ことを特徴とするレーザ装置および半導体レーザは、モノリシックに集積された、重なり合って配置された複数の活性領域を有しており、少なくとも２つまたは２つより多い活性領域は異なる波長のポンピングビームを放出する、ことを特徴とする、レーザを光学的にポンピングするための半導体レーザによって解決される。本発明の有利な実施形態および発展形態は従属請求に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
光学的にポンピングされるレーザと、少なくとも１つの半導体レーザから成る本発明のレーザ装置では、半導体レーザはモノリシックに集積された、重なり合って配置された複数の活性領域を含む。半導体レーザは、光学的にポンピングされるレーザをポンピングするポンピングビームを放出する。ここでこれらの複数の活性領域のうちの少なくとも２つは異なる波長のポンピングビームを放出する。
【０００９】
すなわち積層体内で重なり合って配置された活性領域のうちの少なくとも１つは波長λ１のポンピングビームを放出し、少なくとも１つの別の活性領域は波長λ２のポンピングビームを放出する。ここでλ１とλ２は等しくない。ポンピングビーム源として機能する半導体レーザが、異なる波長のポンピングビームを放出することによって、有利には、光学的にポンピングされるレーザの複数の吸収帯を同時にポンピングすることが可能になる。これは殊に次のような場合に有利である。すなわち、活性領域から放出された、第１の波長のポンピングビームが既に、光学的にポンピングされるレーザの吸収帯を飽和領域までポンピングするのに充分である場合に有利である。第２の波長を有する、少なくとも１つの別の活性領域によって放出されるポンピングビームによって、有利にはポンピングビームは光学的にポンピングされるレーザの活性媒体内に放射される。ここでこのポンピングビームは、別の吸収帯内に吸収される。このようにして、効果的なポンピングパワーが高められる。しかも、光学的にポンピングされるレーザの活性媒体の体積を拡大する必要はない。すなわち、ポンピングビームの異なる波長が、光学的にポンピングされるレーザの異なる吸収帯に適合されるのは有利である。
【００１０】
本発明のレーザ装置は次の利点を有している。すなわち、光学的にポンピングされるレーザが複数の波長で同時にポンピングされるという利点を有している。しかも別のポンピングレーザをレーザ装置内に組み込む必要はない。有利には、製造コストおよび製造コストに結びついているコストはこのようにして低減される。殊にこれは有利には、次のようなレーザ装置で有利である。すなわち、光学的にポンピングされるレーザの比較的低い出力パワーの故に、典型的に１つの半導体レーザのみによってポンピングされるレーザ装置である。
【００１１】
光学的にポンピングされるレーザは有利には固体レーザである。光学的にポンピングされるレーザの活性媒体は種々異なる幾何学的形状を有していてよく、殊に棒状、ディスク状またはファイバー状であってよい。
【００１２】
光学的にポンピングされるレーザの活性媒体の材料は任意の、レーザの活性媒体として適している任意の材料であってよい。殊に活性媒体は、Nd:YAG, Nd:YVO4, Nd:YAlO3, Nd:YLF, Yb:YAGまたはTi:Saphirを含有している。
【００１３】
半導体レーザの複数の活性領域の数は、有利には２〜１０の間である。例えば半導体レーザが３つまたは３つよりも多い活性領域を有することが可能である。これらの活性領域によって、光学的にポンピングされる半導体レーザの３つまたは３つより多い吸収帯がポンピングされる。半導体レーザの複数の活性領域が同じ放出波長を有することも可能である。これによって、このような波長のもとでできるだけ大きいポンピングパワーが得られる。このような場合には半導体レーザは少なくとも１つの別の活性領域を含み、この活性領域は異なる波長のもとで放出する。
【００１４】
半導体レーザの共振器長は有利には、０．３ｍｍ〜１０ｍｍの間である。この共振器長は半導体レーザの場合に例えば、共振器を構成する、エッジ放出型半導体レーザの側面の間隔によって定められる。
【００１５】
本発明の有利な構成では、ポンピングビームの異なる波長の最小波長と最大波長との間の差は２００ｎｍ以下である。
【００１６】
半導体レーザの活性領域は有利にはそれぞれ１つの量子井戸構造を有している。この量子井戸構造は殊に単一量子井戸構造または多重量子井戸構造である。  本明細書において量子井戸構造の概念には、キャリアの閉じこめによってそのエネルギー状態が量子化されるあらゆる構造が含まれる。殊に、量子井戸構造の概念には量子化の次元数に関する規定は含まない。したがって、量子化にはとりわけ、量子箱、量子細線、量子点およびこれらの構造の各組み合わせが含まれる。
【００１７】
複数の活性領域の種々異なる放出波長は殊に次のことによって実現される。すなわち、複数の活性領域の単一または多重量子井戸構造が、その層厚および／またはその材料組成において相互に異なることによって実現される。択一的に次のことも可能である。すなわち電荷キャリアの量子化の次元数が、複数の活性領域において相互に異なっていることも可能である。例えば、複数の活性領域の１つが量子点を有し、別の活性領域が量子箱を有することが可能である。
【００１８】
本発明の別の実施形態では、レーザ装置は、光学的にポンピングされるレーザを光学的にポンピングするための複数の半導体レーザを含む。これらの半導体レーザはそれぞれ複数の、モノリシックに集積された活性領域を有する。これは殊に次の場合に有利である。すなわち、光学的にポンピングされるレーザがパワーレーザである場合である。このパワーレーザには高いポンピングパワーが必要であり、このポンピングパワーは個別半導体レーザによっては、半導体レーザ内の複数の活性領域のモノリシック集積にもかかわらず、容易には実現されない。
【００１９】
光学的にポンピングされるレーザを光学的にポンピングする複数の半導体レーザが設けられているレーザ装置では、半導体レーザの数は有利には、２〜２００の間である。
【００２０】
レーザを光学的にポンピングする本発明による半導体レーザは、モノリシックに集積された、重なり合って配置された複数の活性領域を含む。ここでこれらの複数の活性領域のうちの少なくとも２つは、異なる波長のポンピングビームを放出する。ポンピングビームの種々異なる波長は有利には、ポンピングされるべき活性媒体の種々異なる吸収帯を光学的にポンピングするのに適している。殊に本発明の半導体レーザは、Nd:YAG, Yb:YAGまたはTi:Saphirを含んでいる活性媒体をポンピングするのに適している。本発明に相応する半導体レーザの複数の活性領域の数は、有利には２〜１０の間である。
【００２１】
半導体レーザの共振器長は、有利な実施形態では０．３ｍｍ〜１０ｍｍの間である。
【００２２】
ポンピングビームの種々異なる波長の最小波長と最大波長との間の差は有利には２００ｎｍ以下である。
【００２３】
本発明の半導体レーザの活性領域は有利にはそれぞれ１つの単一量子井戸構造または多重井戸構造を有している。ここで複数の活性領域の量子井戸構造はその層厚および／またはその材料組成において有利には相互に異なっている。
【実施例】
【００２４】
以下で、本発明を、４つの実施例をもとに図１〜４に関連して詳細に説明する。
【００２５】
同一また同様に作用する構成素子には図面において同一の参照番号が付されている。図は縮尺通りに示されたものではなく、むしろより明確にするために個々の要素は誇張して大きく示されている場合もある。
【００２６】
本発明の第１の実施例に相応する、図１に示されているレーザ装置は、レーザビーム８を放出する光学的にポンピングされるレーザ２を含んでいる。レーザ２を光学的にポンピングするために、レーザ装置はポンピングビーム６を放出する半導体レーザ１を含んでいる。図１に示された破線は、ポンピングビーム領域の被覆部を示している。ポンピングビーム６は例えば、レンズ１０を用いて、レーザ２の活性媒体７に焦点合わせされる。個別レンズ１０の代わりに、他の光学部材または光学部材の組み合わせ、例えばレンズコンビネーション、ミラー、回折格子または光導体を、レーザ２の活性媒体７にポンピングビーム６を偏向するおよび／または焦点合わせするために設けることもできる。
【００２７】
半導体レーザ１は本発明と相応に複数の活性領域３、４、５を含む。これらの活性領域は半導体レーザ１内にモノリシックに重なり合って集積して配置される。複数の活性領域３、４、５は例えば、基板９上に被着された半導体層列内でそれぞれトンネル接合部（図示されていない）によって相互に接続されている。半導体レーザ１の基板９は例えばGaAs基板のことである。
【００２８】
複数の活性領域３、４、５はレーザ２を光学的にポンピングするためにポンピングビーム６を放出する。ここで放出されたポンピングビーム６の波長は、少なくとも２つの活性領域で相互に異なる。例えば複数の活性領域３、４、５の１つ、例えば、中央の活性領域４は第１の波長λ１のビームを放出し、残りの２つの活性領域、例えば外側の活性領域３、５は第２の波長λ２を有するポンピングビーム６を放出する。ここでλ１はλ２とは異なる。
【００２９】
択一的に、各活性領域３、４、５が、残りの活性領域から放出されるポンピングビームの波長とは異なる波長を有するポンピングビームを放出することもできる。この場合には例えば上方の活性領域３は、波長λ１を有するポンピングビームを放出し、中央の活性領域４は波長λ２を有するポンピングビームを放出し、下方の活性領域５は波長λ３を有するポンピングビームを放出する。
【００３０】
半導体レーザ１が種々異なる波長を有するポンピングビーム６を放出することによって、有利には光学的にポンピングされるレーザ２の活性媒体７の複数の吸収帯が同時に、唯一の半導体レーザによってポンピングされる。複数の活性領域によって放出される波長は、有利には次のように選択される。すなわち、これらの波長が活性媒体７の種々の吸収帯内に吸収されるように選択される。
【００３１】
光学的にポンピングされるレーザ２の活性媒体７は異なる幾何学的形状を有していてよく、殊に、光学的にポンピングされるレーザ２はディスク状レーザ、棒状レーザまたはファイバーレーザであってよい。
【００３２】
有利には光学的にポンピングされるレーザ２は固体レーザである。これは活性媒体７として、殊にNd:YAG, Yb:YAGまたはTi:Saphirを含んでいる。択一的に光学的ポンピングに適している複数の吸収帯を有する、他のレーザ媒体を使用することもできる。
【００３３】
活性媒体７の第１の吸収帯が既に飽和状態領域までポンピングされている場合には、光学的にポンピングされるレーザ２の活性媒体７内の複数の吸収帯の光学的ポンピングは殊に有利である。この場合には、ポンピングパワーの上昇は容易には、光学的にポンピングされるレーザ２によって放出されるレーザビーム８の出力パワーの上昇にはつながらない。光学的にポンピングされるレーザ２の活性媒体７の別の吸収帯へのポンピングビーム６の放射によって、有利にはさらなる電子が、光学的にポンピングされるレーザ２の上方のレーザ準位に上昇される。このようにして、光学的にポンピングされるレーザ２によって吸収されたポンピングパワーが有利には高められる。しかも、活性媒体７の体積を大きくすることはない。従って複数の波長を有している、ポンピングビーム６によってポンピングされる光学的にポンピングされるレーザ２は、同じポンピングパワーの場合に、１つの波長のみでポンピングされる比較可能なレーザよりも小さい。
【００３４】
ポンピングパワーのさらなる上昇は有利には次のことによって実現される。すなわち、個別半導体レーザ１の代わりに、レーザ２を光学的にポンピングする複数の半導体レーザが使用されることによって実現される。
【００３５】
例えば図２に示されたレーザ装置の場合には、光学的にポンピングされるレーザ２は第１の半導体レーザ１ａおよび第２の半導体レーザ１ｂによって光学的にポンピングされる。半導体レーザ１ａおよび１ｂの形態および有利な構成は上述の実施例に相応しており、殊に半導体レーザ１ａおよび１ｂはそれぞれ、複数のポンピングビームを放出する活性領域３、４、５を有している。ここで放出されるポンピングビームの波長は、少なくとも２つの活性領域３、４、５で相互に異なっている。
【００３６】
実施例の場合には、半導体レーザ１ａから放出されたポンピングビーム６は、レンズ１０とミラー１１との組み合わせを用いて、光学的にポンピングされるレーザ２の活性媒体７に焦点合わせされる。さらに、第２の半導体レーザ１ｂから放出されたポンピングビーム６は、別のレンズ１０によって、光学的にポンピングされるレーザの活性媒体７内に焦点合わせされる。この実施形態の場合には、ポンピングビーム６は活性媒体７に、有利には実質的に相互に垂直である２つの入射方向から達する。これによって、活性媒体７の光学的ポンピングの均一性は有利には改善される。
【００３７】
本発明の枠内では、個別半導体レーザまたは２つの半導体レーザ１ａ、１ｂの代わりに、光学的ポンピングを行うより多くの数の半導体レーザも使用可能である。より多くの半導体レーザ１ａ、１ｂをポンピングレーザとして使用する場合には、レーザ装置は有利には２〜２００個の半導体レーザ１ａ、１ｂを含む。この場合には、半導体レーザ１ａ、１ｂから放出されるポンピングビーム６の放射を、光学的にポンピングされるレーザ２の活性媒体７に向けて案内するために任意の光学素子が使用され、これは例えばレンズ、ミラー、回折格子、光導体またはこのような素子の組み合わせである。
【００３８】
本発明に相応するレーザ装置の図３に示された実施例では、光学的にポンピングされるレーザ２はファイバーレーザであり、ここでは活性媒体７はファイバー１２によって構成される。ファイバーレーザ２は、本発明と相応に複数の活性領域３、４、５を含む半導体レーザ１によってポンピングされる。ここで少なくとも２つまたはそれより多い活性領域３、４、５は、異なる波長を有するポンピングビーム６を放出する。ポンピングビーム６の種々異なる波長は有利にはファイバーの種々異なる吸収帯に適合されている。
【００３９】
ポンピングビーム６は有利には、レンズ１０または他の光学素子を用いて、ファイバー１２の終端部に焦点合わせされる。レーザ２のレーザビーム８は例えば、対向して位置する、ファイバー１２の終端部から放出される。
【００４０】
その他の点では、第３の実施例は上述した、本発明の第１の実施例に相当する。
【００４１】
図４では、本発明の実施例に相当する半導体レーザ１が概略的に断面で示されている。以降で、この実施例に基づいて説明される半導体１の有利な構成は、これまで本発明のレーザ装置の実施例１〜３において示された半導体レーザにも当てはまる。
【００４２】
半導体レーザ１は、基板９上に被着された半導体層列２０を含む。ここでこの半導体層列は複数の、モノリシックに集積されたレーザダイオード、例えばレーザダイオード１７、１８、１９を含む。レーザダイオード１７、１８、１９は有利には、トンネル接合部１５によって相互に接続されている。
【００４３】
各レーザダイオード１７、１８、１９は活性領域３、４、５を含み、ここからビーム６が放出される。複数の活性領域３、４、５によって放出されたビーム６は、光学的にポンピングされるレーザをポンピングするために設けられる。
【００４４】
複数の活性領域３、４、５のうちの少なくとも２つの活性領域はポンピングビーム６を放出する。その波長は相互に異なっている。例えば半導体層列２０内に配置された活性層３は波長λ１を有するポンピングビーム６を放出し、半導体層列２０の中央に配置された活性層４は波長λ２を有するポンピングビーム６を放出し、半導体層列２０の下方に配置された活性層５は波長λ３を有するポンピングビーム６を放出する。この場合には波長λ１、λ２およびλ３は有利には、半導体レーザ１によってポンピングされるべき、光学的にポンピングされるレーザの吸収帯をポンピングする。
【００４５】
殊に、半導体レーザ１は固体レーザを光学的にポンピングするのに適している。ここで固体レーザは例えばNd:YAG, Yb:YAGまたはTi:Saphirを、活性媒体として含んでいる。
【００４６】
種々異なる放出波長λ１、λ２およびλ３を得るために、活性領域３、４、５は例えばその材料および／またはその層厚において相互に異なっている。
【００４７】
有利には活性領域３、４、５はそれぞれ量子井戸構造を含んでいる。活性領域３、４、５を量子井戸構造として構成する場合、レーザ閾値は、活性領域として従来のｐｎ接合部を有する半導体レーザと比較して比較的低い。さらに、この場合には、放出波長の温度依存性も有利には僅かである。
【００４８】
複数の活性領域３、４、５の量子井戸構造は、その材料組成および／またはその層厚において、種々異なる放出波長λ１、λ２およびλ３を得るために相互に異なっている。
【００４９】
択一的に、量子井戸構造が量子化の次元数において相互に異なっていてもよい。例えば、量子井戸構造の１つは量子点を含み、別の量子井戸構造の少なくとも１つは量子箱または量子細線を含むことが可能である。放出された波長λ１、λ２およびλ３の最も短い放出波長と最も長い放出波長との間の波長差は有利には２００ｎｍ以下である。
【００５０】
図示された実施例では、３つの活性領域３、４、５が半導体レーザ１内に配置されている。しかし本発明の枠内では他の数の活性領域も可能である。ここで有利には２〜１０の間の活性領域が半導体レーザ１内に配置されている。
【００５１】
活性領域３、４、５は有利には導波層１３内に埋設されている。ここで導波層１３は被覆層１４によって取り囲まれている。導波層１３と被覆層１４との間には有利には屈折率差が生じ、レーザビームは導波体１３内に導かれる。導波層１３および／または被覆層１４の厚さおよび材料組成は、全てのレーザダイオード１７、１８、１９において同じではなく、相互に差異を有していてもよい。
【００５２】
半導体レーザ１のレーザ共振器は例えば、半導体層列２０の側面２１、２２によって構成されている。活性領域３、４、５内で生成されたレーザビームの少なくとも部分的な反射は側面２１、２２で行われ、例えば半導体層列２０の材料と包囲媒体、例えば空気との間の屈折率差に基づいて行われる。択一的に半導体レーザ１の側面２１、２２には反射率上昇層（図示されていない）が設けられる。
【００５３】
本発明の有利な実施形態では、レーザ共振器の長さＬは、０．３ｍｍ〜１０ｍｍの間である。
【００５４】
半導体レーザ１の電気的接触接続は例えば次のことによって行われる。すなわち、半導体層列２０の第１の電気的接触接続である導体基板９が使用されることによって行われる。半導体層列２０の第２の電気的接触接続は例えばコンタクト層１６によって構成される。これは基板９に対向する、半導体層列２０の対向する表面上に被着される。
【００５５】
半導体レーザ１の半導体層列２０は有利にはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料をベースにしており、殊に砒化物化合物半導体材料または窒化物化合物半導体材料または燐火物化合物材料をベースにしている。
【００５６】
例えば半導体層列２０は、InｘAlｙGa１-ｘ-ｙNまたはInｘAlｙGa１-ｘ-ｙPまたはInｘAlｙGa１-ｘ-ｙAsを含有しており、式中それぞれ０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１およびｘ＋ｙ≦１である。この場合にはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料は強制的に、上述の式に従った数学的に正確な組成を有していなければならないわけではない。むしろこれらの材料は、材料の物理的な特性を実質的に変化させない１つまたは複数のドーパントならびに付加的な構成成分を含有することができる。しかしながら分かり易くするために、僅かな量の他の材料によって部分的に置換されている可能性があるにしても、上述の式には結晶格子の主要な構成成分のみが含まれている。
【００５７】
半導体層列２０に対する材料選択は、半導体レーザ１の所望の放出波長に基づいて行われる。基板９は、有利にはエピタキシャル成長されるべき半導体層列２０に基づいて選択され、殊にGaAs基板またはGaN基板またはSiC基板またはシリコン基板であってよい。
【００５８】
なお、本発明は実施例に基づいたこれまでの説明によって限定されるものではない。むしろ本発明はあらゆる新規の特徴ならびにそれらの特徴のあらゆる組み合わせを含むものであり、これには殊に特許請求の範囲に記載した特徴の組み合わせ各々が含まれ、このことはそのような組み合わせ自体が特許請求の範囲あるいは実施例に明示的には記載されていないにしてもあてはまる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施例によるレーザ装置の概略的な断面図
【図２】本発明の第２の実施例によるレーザ装置の概略的な断面図
【図３】本発明の第３の実施例によるレーザ装置の概略的な断面図
【図４】本発明の実施例による半導体レーザの概略的な断面図
【図１】
2008085346.tif 000003
【図２】
2008085346.tif 000004
【図３】
2008085346.tif 000005
【図４】
2008085346.tif 000006