Архитектура лазерной системы (варианты)

1. Архитектура лазерной системы поверхностного излучения с вертикальным резонатором, содержащая:
по меньшей мере один элемент лазера поверхностного излучения с вертикальным резонатором (VCSEL);
удвоительный материал, расположенный в резонаторе рядом с элементом VCSEL и выполненный с возможностью принимать излучение из элемента VCSEL, а также по существу удваивать частоту принятого излучения; и
устройство вывода, выполненное с возможностью выводить излучение удвоенной частоты из резонатора.
2. Архитектура по п. 1, в которой излучение из элемента VCSEL содержит инфракрасное излучение, а излучение удвоенной частоты содержит видимое излучение, выбранное из группы, состоящей из красного, зеленого, синего или ультрафиолетового излучения.
3. Архитектура по п. 2, в которой по меньшей мере один элемент VCSEL содержит двумерный массив элементов VCSEL.
4. Архитектура по п. 1, дополнительно содержащая зеркало в конце резонатора, напротив по меньшей мере одного элемента VCSEL, причем зеркало имеет высокую отражающую способность для невидимого излучения в инфракрасной части спектра и является просветленным для излучения в видимой части спектра.
5. Архитектура по п. 1, дополнительно содержащая покрытие на конце удвоительного материала напротив по меньшей мере одного элемента VCSEL, причем покрытие имеет высокую отражающую способность для невидимого излучения в инфракрасной части спектра и является просветляющим для излучения в видимой части спектра.
6. Архитектура по п. 1, дополнительно содержащая поверхность разреза с углом, приблизительно близким к углу Брюстера, расположенную между по меньшей мере одним элементом VCSEL и удвоительным материалом и выполненную с возможностью повышать чистоту поляризации излучения, генерируемого по меньшей мере одним элементом VCSEL.
7. Архитектура по п. 6, в которой поверхность разреза с углом, приблизительно близким к углу Брюстера, содержит брюстеровскую пластинку, расположенную между по меньшей мере одним элементом VCSEL и удвоительным материалом, причем брюстеровская пластинка содержит покрытие с высокой отражающей способностью для невидимого излучения в инфракрасной части спектра и просветляющее для излучения в видимой части спектра.
8. Архитектура по п. 6, в которой поверхность разреза с углом, приблизительно близким к углу Брюстера, выполнена на удвоительном материале.
9. Архитектура по п. 1, в которой устройство вывода содержит наклонное зеркало в конце резонатора рядом по меньшей мере с одним элементом VCSEL, причем наклонное зеркало имеет высокую отражающую способность для невидимого излучения в инфракрасной части спектра и является просветленным для излучения в видимой части спектра, и причем невидимое излучение, выходящее из по меньшей мере одного элемента VCSEL, отражается наклонным зеркалом в удвоительный материал, а выходящее из удвоительного материала видимое излучение проходит через зеркало и выводится из резонатора.
10. Архитектура по п. 9, дополнительно содержащая второе зеркало в конце резонатора напротив устройства вывода и по меньшей мере одного элемента VCSEL, причем второе зеркало имеет высокую отражающую способность как для невидимого, так и для видимого излучения, так что указанное излучение, принимаемое из удвоительного материала, отражается обратно в удвоительный материал и в направлении устройства вывода.
11. Архитектура по п. 10, дополнительно содержащая собирающие линзы, расположенные на противоположных концах удвоительного материала между устройством вывода и вторым зеркалом.
12. Архитектура по п. 10, дополнительно содержащая микролинзовые массивы, расположенные на противоположных концах удвоительного материала между устройством вывода и вторым зеркалом.
13. Архитектура по п. 1, в которой по меньшей мере один элемент VCSEL выполнен с возможностью работы в любом из непрерывного волнового или импульсного режимов.
14. Архитектура по п. 1, в которой удвоительный материал удваивает частоту излучения в процессе нелинейного преобразования, такого как удвоение частоты или генерация второй гармоники.
15. Архитектура по п. 1, в которой излучение удвоенной частоты заводится в многомодовое оптическое волокно с использованием фокусирующей линзы, одного или более микролинзовых массивов или их комбинации.
16. Архитектура по п. 1, дополнительно содержащая систему линз 4F внутри резонатора и вблизи по меньшей мере одного элемента VCSEL, причем система 4F содержит две линзы, плоскости изображения и объекта которых отстоят друг от друга на 4 фокусных расстояния, и которые выполнены с возможностью проецирования перетяжки пучка излучения, выходящего из по меньшей мере одного элемента VCSEL, в удвоительный материал.
17. Архитектура по п. 16, дополнительно содержащая вторую систему 4F внутри резонатора и вблизи устройства вывода, причем вторая система 4F выполнена с возможностью по существу коллимировать излучение удвоенной частоты из удвоительного материала.
18. Архитектура по п. 16, дополнительно содержащая эталон между по меньшей мере одним элементом VCSEL и системой 4F, причем эталон выполнен с возможностью уменьшения диапазона длин волн излучения, излучаемого из по меньшей мере одного элемента VCSEL.
19. Архитектура по п. 1, в которой удвоительный материал содержит кристаллы, выбранные из группы, состоящей из бората бария, дигидрофосфата калия, титанил фосфата калия, ниобата лития, трибората лития и ниобата калия.
20. Архитектура лазерной системы поверхностного излучения с вертикальным резонатором, содержащая:
по меньшей мере один элемент лазера поверхностного излучения с вертикальным резонатором (VCSEL), выполненный с возможностью излучать инфракрасное излучение;
резонатор, образованный между по меньшей мере одним элементом VCSEL и зеркалом с высокой отражающей способностью для инфракрасного излучения; и
удвоительный материал, расположенный в резонаторе и выполненный с возможностью принимать инфракрасное излучение из элемента VCSEL и по существу удваивать частоту принятого инфракрасного излучения для генерации выходящего видимого излучения.
21. Архитектура по п. 20, дополнительно содержащая устройство вывода, выполненное с возможностью принимать видимое излучение из резонатора для использования в освещении устройства отображения информации.
22. Архитектура по п. 21, в которой зеркало имеет высокую отражающую способность для невидимого излучения в инфракрасной части спектра и является просветленным для излучения в видимой части спектра, и причем устройство вывода расположено рядом с зеркалом за пределами резонатора.
23. Архитектура по п. 21, в которой устройство вывода содержит наклонное второе зеркало в конце резонатора рядом по меньшей мере с одним элементом VCSEL, причем наклонное второе зеркало имеет высокую отражающую способность для невидимого излучения в инфракрасной части спектра и является просветленным для излучения в видимой части спектра, и причем невидимое излучение, излучаемое из по меньшей мере одного элемента VCSEL, отражается наклонным зеркалом в удвоительный материал, а выходящее из удвоительного материала видимое излучение проходит через наклонное зеркало и выводится из резонатора.
24. Архитектура по п. 23, в которой первое зеркало имеет высокую отражающую способность как для невидимого, так и для видимого излучения, так что излучение, принимаемое из удвоительного материала, отражается обратно в удвоительный материал и в направлении наклонного второго зеркала.
25. Архитектура по п. 24, дополнительно содержащая собирающие линзы, расположенные на противоположных концах удвоительного материала между первым зеркалом и наклонным вторым зеркалом.
26. Архитектура по п. 24, дополнительно содержащая микролинзовые массивы, расположенные на противоположных концах удвоительного материала между первым зеркалом и наклонным вторым зеркалом.
27. Архитектура по п. 20, дополнительно содержащая поверхность разреза с углом, приблизительно близким к углу Брюстера, расположенную между по меньшей мере одним элементом VCSEL и удвоительным материалом и выполненную с возможностью повышать чистоту поляризации излучения, генерируемого по меньшей мере одним элементом VCSEL.
28. Архитектура по п. 27, в которой поверхность разреза с углом, приблизительно близким к углу Брюстера, содержит брюстеровскую пластинку, расположенную между по меньшей мере одним элементом VCSEL и удвоительным материалом, причем брюстеровская пластинка содержит покрытие с высокой отражающей способностью для невидимого излучения в инфракрасной части спектра и просветляющее для излучения в видимой части спектра.
29. Архитектура по п. 27, в которой поверхность разреза с углом, приблизительно близким к углу Брюстера, выполнена на удвоительном материале.
30. Архитектура по п. 20, в которой элемент VCSEL выполнен с возможностью работы в любом из непрерывного волнового или импульсного режимов.
31. Архитектура по п. 20, в которой удвоительный материал удваивает частоту излучения в процессе нелинейного преобразования, такого как удвоение частоты или генерация второй гармоники.
32. Архитектура по п. 20, в которой излучение удвоенной частоты заводится в многомодовое оптическое волокно с использованием фокусирующей линзы, одного или более микролинзовых массивов или их комбинации.
33. Архитектура по п. 20, в которой удвоительный материал содержит кристаллы, выбранные из группы, состоящей из бората бария, дигидрофосфата калия, титанил фосфата калия, ниобата лития, трибората лития и ниобата калия.
34. Архитектура по п. 20, в которой по меньшей мере один элемент VCSEL содержит двумерный массив элементов VCSEL.
35. Архитектура лазерной системы поверхностного излучения с вертикальным резонатором, содержащая:
по меньшей мере один элемент лазера поверхностного излучения с вертикальным резонатором (VCSEL), выполненный с возможностью излучать инфракрасное излучение;
удвоительный материал, расположенный в резонаторе рядом с элементом VCSEL и выполненный с возможностью принимать инфракрасное излучение, излучаемое из по меньшей мере одного элемента VCSEL, и по существу удваивать частоту принятого инфракрасного излучения для генерации выходящего видимого излучения;
покрытие на конце удвоительного материала напротив по меньшей мере одного элемента VCSEL, причем покрытие имеет высокую отражающую способность для инфракрасного излучения; и
устройство вывода, выполненное с возможностью принимать излучение удвоенной частоты из удвоительного материала.
36. Архитектура по п. 35, в которой устройство вывода образует конец резонатора напротив по меньшей мере одного элемента VCSEL, и причем покрытие имеет высокую отражающую способность для инфракрасного излучения и является просветляющим для видимого излучения.
37. Архитектура по п. 35, дополнительно содержащая поверхность разреза с углом, приблизительно близким к углу Брюстера, расположенную между по меньшей мере одним элементом VCSEL и удвоительным материалом и выполненную с возможностью повышать чистоту поляризации излучения, генерируемого по меньшей мере одним элементом VCSEL.
38. Архитектура по п. 37, в которой поверхность разреза с углом, приблизительно близким к углу Брюстера, содержит брюстеровскую пластинку, расположенную между по меньшей мере одним элементом VCSEL и удвоительным материалом, причем брюстеровская пластинка содержит покрытие с высокой отражающей способностью для невидимого излучения в инфракрасной части спектра и просветляющее для излучения в видимой части спектра.
39. Архитектура по п. 37, в которой поверхность разреза с углом, приблизительно близким к углу Брюстера, выполнена на удвоительном материале.
40. Архитектура по п. 35, в которой покрытие имеет высокую отражающую способность как для инфракрасного, так и для видимого излучения, и причем устройство вывода содержит наклонное зеркало в конце резонатора рядом по меньшей мере с одним элементом VCSEL, причем наклонное зеркало имеет высокую отражающую способность для невидимого излучения в инфракрасной части спектра и является просветленным для излучения в видимой части спектра, и причем невидимое излучение, выходящее из по меньшей мере одного элемента VCSEL, отражается наклонным зеркалом в удвоительный материал, а выходящее из удвоительного материала видимое излучение проходит через зеркало и выводится из резонатора.
41. Архитектура по п. 35, в которой по меньшей мере один элемент VCSEL выполнен с возможностью работы в любом из непрерывного волнового или импульсного режимов.
42. Архитектура по п. 35, в которой удвоительный материал удваивает частоту излучения в процессе нелинейного преобразования, такого как удвоение частоты или генерация второй гармоники.
43. Архитектура по п. 35, в которой удвоительный материал содержит кристаллы, выбранные из группы, состоящей из бората бария, дигидрофосфата калия, титанил фосфата калия, ниобата лития, трибората лития и ниобата калия.
44. Архитектура по п. 35, в которой по меньшей мере один элемент VCSEL содержит двумерный массив элементов VCSEL.