(57)【要約】【課題】時間的に非常に安定したレーザ放射を持った表面発光半導体レーザ素子を提供する。【解決手段】共振器と、放射発生用に設けられた層列を有する半導体ボディと、前記半導体ボディの放射通過面と熱コンタクトした透明な周波数選択性の熱伝導素子と、予め設定可能な共振モードを抑圧するのに適した光学バンドパスフィルタを有していることを特徴とする、表面発光半導体レーザ素子。【選択図】図１
2007103943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振器（３，９）と、
放射発生用に設けられた層列（４）を有する半導体ボディ（５）と、
前記半導体ボディ（５）の放射通過面（５ａ）と熱コンタクトした透明な周波数選択性の熱伝導素子（６）と、
予め設定可能な共振モードを抑圧するのに適した光学バンドパスフィルタ（８）
を有していることを特徴とする、表面発光半導体レーザ素子。
【請求項２】
前記熱伝導素子（６）はダイアモンドとシリコンカーバイドのうちの一方の材料を含んでいる、請求項１記載の表面発光半導体レーザ素子。
【請求項３】
前記熱伝導素子（６）の厚さは高々６０μｍである、請求項１又は２記載の表面発光半導体レーザ素子。
【請求項４】
少なくとも１つの非線形光学結晶（７）が前記共振器内に配置されている、請求項１から３のいずれか１項記載の表面発光半導体レーザ素子。
【請求項５】
前記バンドパスフィルタ（８）は基本モード（１０）よりも高い共振器モード（１１，１２）を抑圧する、請求項１から４のいずれか１項記載の表面発光半導体レーザ素子。
【請求項６】
前記バンドパスフィルタ（８）は、反射防止コーティングとして、前記非線形光学結晶（７）の表面上に形成されている、請求項１から５のいずれか１項記載の表面発光半導体レーザ素子。
【請求項７】
前記バンドパスフィルタ（８）は反射層として形成されている、請求項１から６のいずれか１項記載の表面発光半導体レーザ素子。
【請求項８】
共振器ミラー（９）が前記バンドパスフィルタ（８）を含んでいる、請求項１から７のいずれか１項記載の表面発光半導体レーザ素子。
【請求項９】
前記バンドパスフィルタ（８）は２ナノメートルよりも大きな帯域幅を有している、請求項１から８のいずれか１項記載の表面発光半導体レーザ素子。
【請求項１０】
前記半導体レーザ素子は電気的にポンピング可能である、請求項１から９のいずれか１項記載の表面発光半導体レーザ素子。
【請求項１１】
ポンプ光源（２２）が前記半導体ボディ（５）から離して配置されている、請求項１から１０のいずれか１項記載の表面発光半導体レーザ素子。
【請求項１２】
前記ポンプ光源は、共通の支持体上に、前記放射発生層列（４）を含んだ前記半導体ボディ（５）と共にモノリシックに集積されている、請求項１から１１のいずれか１項記載の表面発光半導体レーザ素子。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項記載の半導体レーザ素子（１４）と該半導体レーザ素子（１４）に対する電子制御装置（２０）とを備えたことを特徴とする光学投影装置。
【請求項１４】
前記表面発光半導体レーザ素子の共振器モードを選択するために、２ナノメートルよりも大きな帯域幅を有するバンドパスフィルタを使用することを特徴とする、バンドパスフィルタの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面発光半導体レーザ素子に関するものである。本発明はさらに、このような表面発光半導体レーザ素子を備えた光学投影装置にも関している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
本発明の課題は、時間的に非常に安定したレーザ放射を持った表面発光半導体レーザ素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
上記課題は、共振器と、放射発生用に設けられた層列を有する半導体ボディと、前記半導体ボディの放射通過面と熱コンタクトした透明な周波数選択性の熱伝導素子と、予め設定可能な共振モードを抑圧するのに適した光学バンドパスフィルタを有していることを特徴とする、表面発光半導体レーザ素子により解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
上記表面発光半導体レーザ素子の少なくとも１つの実施形態によれば、この素子は半導体層列を備えた半導体ボディを有している。半導体層列は、とりわけ、放射の発生に適した層列を含んでおり、この層列は、例えば、ｐｎ接合、単量子ポット構造、又は多重量子ポット構造を含んでいてよい。
【０００５】
半導体ボディはさらに、有利には、放射発生用に設けられた層列によって発生させられた電磁放射の少なくとも一部を反射するのに適した反射層又は反射層列を有している。反射層列は、さらに、例えばブラッグミラーを有している。半導体レーザの動作中に放射発生層列内に発生した電磁放射は、有利には、放射通過面を通って半導体ボディの外へ出て行く。放射通過面は、反射層列のうちの１つとは逆側の放射発生層列の上に配置された半導体ボディの主平面によって形成されている。
【０００６】
表面発光半導体レーザ素子は、有利には、さらに別のミラーを有している。このミラーは、例えば外部に、すなわち、半導体ボディから離して配置されている。外部ミラーと半導体ボディの反射層列は半導体レーザ素子の共振器を形成しており、放射発生層列で増幅された電磁放射はこの共振器内に拡がることができる。
【０００７】
少なくとも１つの実施形態によれば、表面発光半導体レーザ素子は、半導体ボディの放射通過面と熱コンタクトした熱伝導素子を有している。この熱伝導素子は、したがって、反射層列と外部ミラーとによって形成された表面発光半導体レーザ素子の共振器内に配置されている。この熱伝導素子は、半導体レーザ素子の動作中に発生した熱を吸収して、周囲環境に放出するヒートスプレッダである。この熱伝導素子は共振器内に拡がるレーザ放射の少なくとも一部を透過させる。つまり、この熱伝導素子は、有利には、少なくとも放射発生層列内で発生させられた電磁放射の周波数範囲内では透明である。
【０００８】
さらに、熱伝導素子は、有利には、周波数選択特性を有している。そのために、熱伝導素子は例えばエタロンである。共振器内に配置された熱伝導素子のエタロン作用のため、共振器内で複数の縦モードが振動することができる。なお、これらの縦モードのモード間隔は熱伝導素子の厚さに依存している。熱伝導素子の周波数選択特性のゆえに、有利には、共振器内に拡がるレーザ放射の狭帯域スペクトルモードが生じる。熱伝導素子は有利には完全には共振器を占有しない。
【０００９】
少なくとも１つの実施形態によれば、表面発光半導体レーザ素子はさらに、半導体レーザ素子の共振器内に配置された又は共振器の一体部分である光学バンドパスフィルタを有している。この光学バンドパスフィルタは予め設定可能な共振モードを抑圧するのに適している。そのために、このバンドパスフィルタは、例えば所定の周波数範囲の電磁放射に対して透過性又は反射性を構成する。この周波数範囲内に周波数をもつ共振器モードだけが共振器内で振動することができる。つまり、光学バンドパスフィルタの通過帯域は、所定の共振器モードだけが振動できるように選ばれている。有利には、通過帯域は、正確に１つの共振モード−例えば横基本モードＴＥＭ00−だけが振動できるように選ばれる。
【００１０】
表面発光半導体レーザ素子の少なくとも１つの実施形態によれば、半導体レーザ素子は、共振器と、放射発生用に設けられた層列を有する半導体ボディと、半導体ボディの放射通過面と熱コンタクトした透明な周波数選択性の熱伝導素子と、予め設定可能な共振モードを抑圧するのに適した光学バンドパスフィルタを有している。
【００１１】
この表面発光半導体レーザ素子の基礎となる考えは、とりわけ、共振器内の−例えばエタロンのような−周波数選択性の光学素子は熱伝導素子又はヒートスプレッダとして使用することができ、したがってまた、構成素子の光学的特性だけでなく熱挙動にもポジティブな影響を与えるということである。さらに、周波数選択性の熱伝導素子により、レーザ共振器内に、スペクトルバンド幅の非常に狭い互いに離れた横モードが振動することが可能になる。これらのモードのうちの１つを選択するために、すなわち、残りのモードを抑圧するために、例えば比較的広帯域のバンドパスフィルタを使用することができる。このような広帯域バンドパスフィルタは非常に単純であり、したがってまた非常に低コストで製造可能である。
【００１２】
少なくとも１つの実施形態によれば、熱伝導素子はダイアモンドとシリコンカーバイド（ＳｉＣ）のうちの一方を含む、又はそれから成っている。熱伝導素子は有利には半導体ボディから出た電磁放射の方向に２０μｍ〜７０μｍの、有利には３０μｍ〜６０μｍの厚さを有する。熱伝導素子は有利にはダイアモンド又はシリコンカーバイドのエタロンとして形成されている。つまり、相応して反射性を有するように形成することができる。
【００１３】
表面発光半導体レーザ素子の少なくとも１つの実施形態によれば、さらに半導体レーザ素子の共振器内に非線形光学結晶が配置されている。
【００１４】
有利には、非線形光学結晶は共振器内に拡がるレーザ放射の少なくとも一部を周波数変換するために設けられている。
【００１５】
レーザ装置の少なくとも１つの実施形態によれば、非線形光学結晶は以下の結晶のうちの少なくとも１つを含んでいる：リチウムトリボレート、例えば、ＬｉＢ3Ｏ5（ＬＢＯ）、ビスマストリボレート、例えば、ＢｉＢ3Ｏ6（ＢｉＢＯ）、チタン酸リン酸カリウムＫＴｉＯＰＯ4（ＫＴＰ）、酸化マグネシウム添加コングルエントリチウムナイオベート、例えば、ＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ3（ＭｇＯ：ＬＮ）、酸化マグネシウム添加ストイキオメトリックリチウムナイオベート、例えば、ＭｇＯ：ｓ−ＬｉＮｂＯ3（ＭｇＯ：ＳＬＮ）、酸化マグネシウム添加ストイキオメトリックリチウムタンタレート、例えば、ＭｇＯ：ＬｉＴａＯ3（ＭｇＯ：ＳＬＴ）、ストイキオメトリックＬｉＮｂＯ3（ＳＬＮ）、ストイキオメトリックＬｉＴａＯ3（ＳＬＴ）、ＲＴＰ（ＲｂＴｉＯＰＯ4）、ＫＴＡ（ＫＴｉＯＡｓＯ4）、ＲＴＡ（ＲｂＴｉＯＡｓＯ4）、ＣＴＡ（ＣｓＴｉＯＡｓＯ4）。
【００１６】
有利には、非線形光学結晶はこの結晶を通過する放射の周波数２倍化に適している。
【００１７】
しかし、周波数変換のためにここで実施されている結晶の他に、周波数変換に適した他の結晶又は材料もレーザの共振器内に代替的又は付加的に配置してよい。
【００１８】
ここに記載されている表面発光半導体レーザ素子は、とりわけ、周波数選択性の熱伝導素子と光学バンドパスフィルタとの協働によって表面発光半導体レーザ素子の安定したシングルモード動作が可能になるという考えに基づいている。このようにして形成されたレーザ放射は、非線形光学結晶によって特に高い効率性をもって周波数変換することができる。とりわけ、周波数選択性熱伝導素子と光学バンドパスフィルタによって、モードの跳び（モードホッピング）が抑えられる。
【００１９】
表面発光半導体レーザ素子の少なくとも１つの実施形態によれば、バンドパスフィルタはコーティングとして形成されている。バンドパスフィルタは、例えば、共振器内に配置された素子−例えば非線形光学結晶のような−の上にコーティングとして置かれている。このコーティングは反射防止コーティングとして実施してもよい。
【００２０】
さらに、このコーティングを外部ミラーの表面に置くことも可能である。また、バンドパスフィルタは、共振器の予め決められたモードの中の所定の周波数範囲に対して反射性を有する高反射性層として形成してもよい。他の周波数の電磁放射はこの光学バンドパルフィルタによって吸収される又は透過させられる。さらに、ミラーがバンドパルフィルタを含んでいることも可能である。つまり、外部ミラー自体が、共振器の予め決められたモードの中にある所望の周波数範囲に対して高度な反射性を有するように形成される。
【００２１】
表面発光半導体レーザ素子の少なくとも１つの実施形態によれば、バンドパスフィルタは２ｎｍよりも大きなバンド幅を有している。つまり、バンドパスフィルタは波長域＞２ｎｍに対しては透過性を有している。ここに記載されている表面発光半導体レーザ素子は、とりわけ、次のような知識を活用している。すなわち、熱伝導素子が周波数選択性を有しているため、共振器内で振動するモードの間隔が比較的大きいので、所定の共振器モードを選択するには、このような比較的広帯域のバンドパスフィルタで十分であるという知識を活用している。このような広い通過帯域を有するバンドパスフィルタは有利には単純であり、また非常に低コストで製造可能である。
【００２２】
少なくとも１つの実施形態によれば、表面発光半導体レーザ素子は電気的にポンピング可能である。つまり、電気的な励起によって半導体ボディの放射発生層列内に電磁放射が発生する。このために、半導体ボディは例えば２つのコンタクト層を有しており、この２つのコンタクト層のうちの一方は、半導体ボディの放射通過面上に配置することができる。コンタクト層は、例えば、共振器内に拡がるレーザ放射が通過することのできる円形の穴を有している。
【００２３】
少なくとも１つの実施形態によれば、表面発光半導体レーザ素子は光学的にポンピングされる。ポンプ源は外部に、すなわち、半導体ボディから離して配置してよい。ポンピング放射はポンプ光源から有利には半導体ボディの放射通過面を通って放射発生層列に入る。ポンピング放射がまず熱伝導素子を通ることも可能である。ポンプ光源は、例えば、１つ又は複数のダイオードレーザによって提供される。
【００２４】
さらには、表面発光半導体レーザ素子の放射方向を横切る方向にポンピング放射が放射発生層列内に案内されるようにすることも可能である。つまり、表面発光半導体レーザ素子は横方向にポンピングされる。このケースでは、特に、ポンプ光源と放射発生層列が共通の支持体の上にモノリシックに集積されるようにすることも可能である。つまり、ポンプ光源と放射発生層列は、例えば同時に又は続けざまに、共通の成長基板の上に次々とエピタキシャルに堆積させられる。
【００２５】
さらにまた、上記の実施形態に関連して説明したような少なくとも１つの表面発光半導体レーザ素子を有する光学投影装置も提供される。この投影装置はさらに、例えば、半導体レーザ素子を制御するための電子制御装置と、中にこの電子制御装置と半導体レーザ素子とが集積されたハウジングを有していてよい。このような光学投影装置は、マルチメディアプロジェクタ又は逆投影テレビジョン装置においての使用に特に適している。サイズがコンパクトなため、このような光学投影装置は、例えば携帯電話のような小型装置においても使用することができる。
【００２６】
以下では、上記の半導体レーザ素子を実施例と添付図面とに基づいてより詳細に説明する。
【００２７】
実施例及び図面において、同一の又は同じ作用をする構成部材にはそれぞれ同じ参照記号が付されている。図示された要素は寸法通りであると見るべきでなく、むしろ個々の要素はより良い理解のために誇張して大きく図示されている場合がある。
【００２８】
図１は、第１の実施例による表面発光半導体レーザ素子の概略的な断面図を示している。
【００２９】
図２は、さまざまな共振器モードの輝度分布を概略的に示している。
【００３０】
図３は、第２の実施例による表面発光半導体レーザ素子の概略的な断面図を示している。
【００３１】
図４は、１つの実施例による投影装置の概略的な断面図を示している。
【００３２】
図１は、第１の実施例による表面発光半導体レーザ素子１４の概略的な断面図を示している。表面発光半導体レーザ素子１４は半導体ボディ５を有している。半導体ボディ５は、とりわけ、反射層列３と放射発生層列４を含んでいる。
【００３３】
放射反射層列３は、反射性の金属層、ブラッグミラー、又はこれら反射層の組合せである。図１の実施例では、反射層列３はブラッグミラーである。このブラッグミラーは、有利には高い屈折率差を有する複数の半導体層の対を有している。例えば、ガリウム砒素λ／４層とアルミニウムガリウム砒素λ／４層の１つずつで、１つの半導体層の対が形成される。ブラッグミラー内の複数の層対は、図１では、層３によって概略的に示されている。ブラッグミラーは２０〜３０又はそれ以上の半導体層対から成る列を有していることが好ましい。結果として、ブラッグミラーは９９．９％又はそれ以上の特に高い反射性を有することになる。有利には、ブラッグミラーは半導体ボディ５の残りの半導体層と一緒にエピタキシャルに形成される。
【００３４】
有利には、放射発生層列４は、ｐｎ接合、単量子ポット構造、又は、好ましくは、放射発生に適した多重量子ポット構造を備えたアクティブエリアを有している。量子ポット構造という名称は、本発明の枠内では、特に、電荷キャリアが閉じ込め（"confinement"）によってそのエネルギー状態の量子化を被るような構造を包摂している。特に、量子ポット構造という名称は量子化の次元については何の指示も含んでいない。それゆえ、量子ポット構造という名称は、とりわけ、量子井戸、量子ワイヤ、及び量子ドット、ならびに、これらの構造の各組合せを包摂している。
【００３５】
有利には、放射放出層列４はIII-V化合物半導体材料に基づいている。つまり、放射放出層列４は、III-V化合物半導体材料から成る少なくとも１つの層を含んでいる。好ましくは、放射放出層列４は窒化物半導体、リン化物半導体、又は特に好ましくは砒化物半導体に基づいている。
【００３６】
「窒化物半導体に基づいている」とは、今の文脈では、放射放出層列４又はそのうちの少なくとも１つの層がＶ族窒化物半導体材料、有利には、AlnGamIn1-n-mNを含有していることを意味する。ただし、ここで、０≦ｎ≦１、０≦ｍ≦１、ｎ＋ｍ≦１。この材料は必ずしも上の式による数学的に厳密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、１つ又は複数のドーピング物質、及び、AlnGamIn1-n-mN材料の特徴的な物理的性質を実質的に変えない付加的な構成要素を有していてよい。しかし、簡単のために、上の式は、結晶格子の主要な構成要素（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｎ）が部分的に別の少数の物質に置き換えられ得る場合でも、これらの構成要素しか含んでいない。
【００３７】
「リン化物半導体に基づいている」とは、今の文脈では、放射放出層列４又はそのうちの少なくとも１つの層が、有利には、AlnGamIn1-n-mPを含有していることを意味する。ただし、ここで、０≦ｎ≦１、０≦ｍ≦１、ｎ＋ｍ≦１。この材料は必ずしも上の式による数学的に厳密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、１つ又は複数のドーピング物質、及び、AlnGamIn1-n-mP材料の特徴的な物理的性質を実質的に変えない付加的な構成要素を有していてよい。しかし、簡単のために、上の式は、結晶格子の主要な構成要素（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｐ）が部分的に別の少数の物質に置き換えられ得る場合でも、これらの構成要素しか含んでいない。
【００３８】
「砒化物半導体に基づいている」とは、今の文脈では、放射放出層列４又はそのうちの少なくとも１つの層が、有利には、AlnGamIn1-n-mAsを含有していることを意味する。ただし、ここで、０≦ｎ≦１、０≦ｍ≦１、ｎ＋ｍ≦１。この材料は必ずしも上の式による数学的に厳密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、１つ又は複数のドーピング物質、及び、AlnGamIn1-n-mAs材料の特徴的な物理的性質を実質的に変えない付加的な構成要素を有していてよい。しかし、簡単のために、上の式は、結晶格子の主要な構成要素（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ａｓ）が部分的に別の少数の物質に置き換えられ得る場合でも、これらの構成要素しか含んでいない。
【００３９】
これらの材料は、高い内部量子効率を簡単に達成することができるという点で優れており、紫外スペクトル域（特に窒化物に基づいた化合物半導体材料）から可視スペクトル域（特にリン化物に基づいた化合物半導体材料）を経て赤外スペクトル域（特に砒化物に基づいた化合物半導体材料）までの放射に適している。
【００４０】
好ましくは、半導体ボディ５の放射発生層列４は砒化物半導体材料に基づいている。赤外スペクトル域の放射、特に、８００ｎｍから１１００ｎｍまでの波長域の放射は、この材料系において特に効率的に発生させることができる。
【００４１】
半導体ボディ５の厚さは、好ましくは、５μｍから８μｍまで、例えば７μｍである。
【００４２】
半導体ボディ５は支持体１の上に置かれ、例えば、はんだ付けされている。そのために、半導体ボディ５と支持体１との間に、例えば、４μｍから６μｍまでの、有利には５μｍの厚さを有するＩＲはんだ層２を設けてよい。支持体１は、好ましくは、例えば銅又は銅化合物材料のような良く熱を通す材料から成っている。支持体１の厚さは、好ましくは、少なくとも２ｍｍ、例えば３ｍｍである。
【００４３】
さらに、表面発光半導体レーザ素子１４は外部ミラー９を有している。この外部ミラー９は例えば凹面状に曲がっている。さらに、反射層列３と外部ミラー９とによって形成された共振器内に、例えば、共振器内に拡がるレーザ放射の周波数２倍化のための非線形光学結晶７を配置してもよい。
【００４４】
外部ミラー９は、このケースでは、放射放出層列４内で発生した電磁放射に対して非常に高い反射性を有しており、この放射の周波数変換された成分に対しては高い透過性を有している。
【００４５】
半導体ボディ５の放射通過面５ａの上には熱伝導素子６が置かれている。熱伝導素子６は例えば、ダイアモンド、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）又は他の良く熱を通す透明な材料を含む又はこれらから成っているエタロンである。放射通過面５ａの上に置かれた熱伝導素子は、例えば反射層列３による裏側からの排熱に比べて、高い熱抵抗なしに放射発生層列４から熱を排出することができるという利点を有している。これにより、熱抵抗をおよそ１００Ｋ／Ｗからおよそ１５Ｋ／Ｗまで−光学的にポンピングされる外部の表面発光半導体レーザの場合には、ポンピング放射直径が１００μｍであると仮定する−低下させることができる。
【００４６】
熱伝導素子６はさらに微細なキャビティを有しており、熱伝導素子６がダイアモンドである場合には、およそ２．４の屈折率を有しているので、垂直方向のレーザ放射波長はもはや半導体ボディ-空気-移行部によってではなく、実質的にダイアモンド-半導体-移行部における屈折率に対する熱伝導素子-空気-移行部における屈折率の飛躍によって定まる。半導体-空気-移行部における屈折率の飛躍はおよそ１．２であり、ダイアモンド-空気-移行部の屈折率の飛躍はおよそ１．４であり、半導体ボディ５とダイアモンド-熱伝導素子６との間の屈折率の飛躍はおよそ０．８である。熱伝導素子６がおよそ３０〜６０μｍの適切な層厚を有している場合、この微細キャビティは狭帯域スペクトルの単一周波数動作をもたらす。これにより、半値幅がおよそ４ｎｍである典型的なスペクトルレーザ放射をおよそ０．４ｎｍの半値幅まで低減させることができる（これについては、図２も参照せよ）。
【００４７】
図２における横基本モード１０と２つの高次モード１１，１２の輝度分布の概略的な図示から分かるように、レーザ共振器内では、複数の縦モード１０，１１，１２が振動する。これら縦モードの間隔は熱伝導素子６の光学的厚さに反比例する。
【００４８】
垂直レーザ放射のうちの少数のスペクトル線幅の半値幅は高々０．４ｎｍであるので、例えばおよそ１ｎｍの許容スペクトルバンド幅を有する非線形光学結晶７において効率的な周波数２倍化が可能となる。反射防止コーティングとして非線形光学結晶７上に配置することのできる光学バンドパスフィルタ８により、垂直レーザ放射が他の縦モード１１，１２に逃れるのを阻止することができる。
【００４９】
共振器内にある周波数選択性の熱伝導素子７によって可能になる縦モード１１，１０，１２（これについては、図２を参照せよ）のスペクトル間隔は比較的大きいので、Δλのスペクトルバンド幅を有する比較的広帯域のバンドパスフィルタを使用することができる。バンドパスフィルタのスペクトルバンド幅Δλは、例えば基本モード１０と隣りの縦モード１１，１２との間の間隔よりも小さくなければならない。このようなスペクトルの比較的に広い通過帯域は、例えば、誘電層として実施することができる。図１の実施例では、例えば、バンドパスフィルタのバンド幅Δλは高々６ｎｍで十分である。
【００５０】
図３は、第２の実施例による表面発光半導体レーザ素子１４の概略的な断面図を示している。この実施例では、光学バンドパスフィルタ８は高反射性層として外部ミラー９の上に設けられている。バンドパスフィルタ８はさらに、例えば、基本モードＴＥＭ00の周波数の周りの狭い波長域Δλに対しては、９９．９％よりも高い反射性を有している。
【００５１】
図４は、１つの実施例による投影装置の概略的な断面図を示している。
【００５２】
この光学投影装置は、図１及び２との関連で説明されたような少なくとも１つの表面発光半導体レーザ素子を有している。上記の半導体レーザ１４のうちの１つに補足して、投影装置はさらに、例えば、半導体レーザを制御するための電子制御装置２０と、中にこの電子制御装置２０と半導体レーザ１４とが集積されたハウジング２１を有していてよい。さらに、半導体レーザ１４は、半導体レーザ素子１４を光学的にポンピングするのに適したポンプ光源２２を有している。
【００５３】
図示された光学投影装置は、マルチメディアプロジェクタ又は逆投影テレビジョン装置においての使用に特に適している。サイズがコンパクトなため、このような光学投影装置は、例えば携帯電話のような小型装置においても使用することができる。
【００５４】
本発明は実施例に基づいた記述によって限定されない。むしろ、本発明は、各々の新たな特徴、及び、とりわけ請求項に含まれている特徴のそれぞれの組合せそれ自体が請求項又は実施例には明示的に示されていない場合でも、これらの特徴又は特徴の組合せを包摂する。
【００５５】
この特許出願は独国特許出願第１０２００５０４７１５０．１号及び１０２００５０５８２３７．０号の優先権を主張するものであり、これらの特許出願の開示内容は参照により本出願に取り入れられる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１の実施例による表面発光半導体レーザ素子の概略的な断面図を示す。
【図２】さまざまな共振器モードの輝度分布を概略的に示す。
【図３】第２の実施例による表面発光半導体レーザ素子の概略的な断面図を示す。
【図４】１つの実施例による投影装置の概略的な断面図を示す。
【符号の説明】
【００５７】
１  支持体
２  ＩＲはんだ層
３  反射層列
４  放射発生層列
５  半導体ボディ
５ａ  放射通過面
６  熱伝導素子
７  非線形光学結晶
８  バンドパスフィルタ
９  共振器ミラー
１０  基本モード
１１  高次モード
１２  高次モード
１４  半導体レーザ素子
２０  電子制御装置
２１  ハウジング
２２  ポンプ光源
Δλ  バンドパスフィルタのスペクトルバンド幅
【図１】
2007103943.tif 000003
【図２】
2007103943.tif 000004
【図３】
2007103943.tif 000005
【図４】
2007103943.tif 000006