專利名稱：具有外腔的單空間模式輸出的多模干涉激光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有集成的半導(dǎo)體和石英(silica)光腔的激光器，該光腔包括用于產(chǎn)生高功率、高效率的單空間模式光輸出的多模干涉波導(dǎo)。
背景技術(shù)：
高功率半導(dǎo)體激光二極管通常被設(shè)計(jì)成具有一個(gè)寬的電泵浦腔，該泵浦腔支持幾個(gè)橫向空間模式。這種腔或波導(dǎo)被稱為多模式。由于所述波導(dǎo)的寬度比單模光纖或平面波導(dǎo)的寬度大，因此一個(gè)基本問(wèn)題是如何將激光器的輸出與單模波導(dǎo)有效地耦合。
例如，許多現(xiàn)有的從例如無(wú)源相干組合的固有多模結(jié)構(gòu)中提取單模高功率的方法取決于被耦合的振蕩器的自組織非線性特性。
雖然以Prassas名義申請(qǐng)的，受讓給Corning Incorporated的美國(guó)專利6,944,192和以Kazarinov名義申請(qǐng)的，受讓給Applied WDM Inc.的美國(guó)專利6,580,850示出了相似的裝置，它們均使用了激光器的光束截面的絕熱變換原理。通過(guò)剝離激光器的所有其它發(fā)射激光的模式，利用激光器的一個(gè)模式，絕熱變換可以產(chǎn)生單模輸出。這種使多模激光器在單模式下運(yùn)行的過(guò)程的效率非常低且難以實(shí)現(xiàn)。
然而，本申請(qǐng)中披露的激光裝置的內(nèi)在物理原理與上述專利所披露的不同，它是基于在多模干涉(MMI)波導(dǎo)中成像的原理，根據(jù)該原理，當(dāng)光波沿波導(dǎo)傳播時(shí)，給定平面的束流截面將在一個(gè)成像距離上被周期性地復(fù)制。其中，腔的往返長(zhǎng)度被選擇為與該成像距離相匹配或與若干個(gè)成像距離相匹配，而單模波導(dǎo)則提供反饋源及用作光輸出的端口。一個(gè)關(guān)鍵特征是，自成像距離是波導(dǎo)寬度、折射率及波長(zhǎng)的一個(gè)簡(jiǎn)單函數(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)中沒有出現(xiàn)這種設(shè)計(jì)。
因此，除輸出處的整個(gè)腔內(nèi)，束流是多模式的且實(shí)際上充滿了整個(gè)波導(dǎo)。當(dāng)束流到達(dá)輸出平面時(shí)，它收縮為與單模輸出波導(dǎo)相匹配的單模光點(diǎn)。所有的模式在理論上都能完美地組合成MMI波導(dǎo)輸出處的單模式。還有，本申請(qǐng)所披露的設(shè)計(jì)與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，本申請(qǐng)中的裝置不需要一個(gè)逐漸減小的部分，由多模部分向單模波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換可以是突變的。
或許，與本申請(qǐng)最為接近的現(xiàn)有技術(shù)是以Hamamoto的名義申請(qǐng)的，受讓給NECIncorporated的美國(guó)專利6,768,758。該專利利用基于MMI原理的單片電路結(jié)構(gòu)，以單模束流開始，允許在多模束流中的激光增益，且隨后重新生成一個(gè)單模束流。由于整個(gè)MMI由半導(dǎo)體制成，預(yù)計(jì)輸出面上的單模熱光點(diǎn)處的光學(xué)災(zāi)變性損壞(COD)會(huì)限制可達(dá)到的輸出功率。因此，相比在1瓦或在1瓦以下運(yùn)行的先進(jìn)的單模激光器，這種結(jié)構(gòu)看來(lái)無(wú)法提供任何明顯的好處。
相反地，本申請(qǐng)可避免在半導(dǎo)體激光片的端面上生成單?！盁峁恻c(diǎn)”，其在高光功率密度區(qū)域內(nèi)更易于退化。激光波導(dǎo)與石英波導(dǎo)(緊密耦合)一起組成MMI結(jié)構(gòu)，因此在它們的分界面處，尤其是激光端面處，束流為多模式。束流只在石英波導(dǎo)的內(nèi)部變成單模式，這樣可以更好地處理高光功率密度。因此，所述裝置能產(chǎn)生可與多模大面積二極管所能達(dá)到的功率相比較的高功率單模輸出功率，即5-10瓦或更大的范圍。例如，在JDSU Inc.，在大面積二極管中可獲得每臺(tái)裝置14W的光學(xué)功率及超過(guò)70％的電光轉(zhuǎn)換率。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是通過(guò)降低半導(dǎo)體增益區(qū)域內(nèi)的峰值功率密度來(lái)增加傳統(tǒng)大面積激光器的穩(wěn)定性和輸出功率。由于發(fā)射激光體積被更均勻地填充，大面積激光器不僅比傳統(tǒng)的單模激光器及錐形振蕩器具有更高的功率，而且比傳統(tǒng)的單模激光器及錐形振蕩器具有更高的固有效率。
本發(fā)明的又一目的是通過(guò)結(jié)實(shí)的多模復(fù)合激光腔設(shè)計(jì)來(lái)改進(jìn)傳統(tǒng)大面積激光器的可制造性，所述多模復(fù)合合激光腔設(shè)計(jì)由幾何結(jié)構(gòu)及MMI區(qū)域的折射率截面所完全確定，所述MMI區(qū)域?qū)τ捎谥圃熳兓驕囟纫鸬奈⑿〉暮暧^尺度折射率的變化不敏感。由于自成像位置隨折射率線性地偏移，可將共焦束流參數(shù)設(shè)置得相對(duì)長(zhǎng)些。
本發(fā)明的另一目的是使用能準(zhǔn)確制造的幾何結(jié)構(gòu)，以避免激光端面上及半導(dǎo)體激光片內(nèi)部的光熱點(diǎn)。
本發(fā)明的另一目的是融合大面積激光器技術(shù)中的資源及專門技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及常規(guī)的具有單模輸出的大面積激光器，利用了漸變折射率波導(dǎo)中的多模干涉(MMI)現(xiàn)象。
本發(fā)明的另一方面涉及結(jié)實(shí)的多模復(fù)合激光腔設(shè)計(jì)，所述多模復(fù)合合激光腔設(shè)計(jì)由幾何結(jié)構(gòu)及MMI區(qū)域的折射率截面所完全確定，所述MMI區(qū)域?qū)τ捎谥圃熳兓驕囟纫鸬奈⑿〉暮暧^尺度折射率的變化不敏感。由于自成像位置隨折射率線性地偏移，可將共焦束流參數(shù)設(shè)置得相對(duì)長(zhǎng)些。
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種高功率激光器，包括[16]位于半導(dǎo)體片上的平面多模光增益區(qū)域，所述平面多模光增益區(qū)域在第一低反射率面和后反射面之間延伸；[17]用于電泵浦所述多模光增益區(qū)域以提供光增益的裝置；[18]位于光片上的平面無(wú)源多模干涉區(qū)域，所述平面無(wú)源多模干涉區(qū)域在第二低反射率面和輸出端之間延伸，所述輸出端被耦合至單模波導(dǎo)，以提供激光器的輸出；以及[19]與所述單模波導(dǎo)光耦合的光反射器，因而，由所述光反射器和所述后反射面而界定激光腔；[20]其中，所述第一和第二低反射率面被光耦合，以在后反射面和平面無(wú)源多模干涉區(qū)域的輸出端之間形成復(fù)合多模干涉區(qū)域，所述復(fù)合多模干涉區(qū)域的長(zhǎng)度等于若干個(gè)自成像距離。


下面將結(jié)合代表優(yōu)選實(shí)施例的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說(shuō)明，其中[22]圖1是對(duì)接至使用MMI波導(dǎo)的石英波導(dǎo)(SSMMI)的半導(dǎo)體激光二極管陣列的平面布局圖；及[23]圖2是展開的激光二極管/石英MMI波導(dǎo)結(jié)構(gòu)內(nèi)的光場(chǎng)強(qiáng)度平面圖，以便于分析。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，示出了高功率激光器100的示例性實(shí)施例，所述高功率激光器100包括對(duì)接至無(wú)源石英片102的激光二極管陣列101。所述激光二極管陣列101包括多個(gè)多模半導(dǎo)體增益區(qū)域103a至103c，每一個(gè)多模半導(dǎo)體增益區(qū)域具有寬度W和長(zhǎng)度L1，所述多模半導(dǎo)體增益區(qū)域103a至103c分別光耦合至所述無(wú)源石英片102上的多模干涉(MMI)區(qū)域104a至104c，形成復(fù)合激光發(fā)射腔?；蛘撸鍪⑵?02可由硅基底上的石英、硅基底上的硅和類似材料的組合取代。根據(jù)所期望的發(fā)射波長(zhǎng)和光增益的光譜范圍，所述激光二極管陣列101可由砷化鎵或磷化銦基底制成，而所述多模半導(dǎo)體增益區(qū)域103a至103c可由砷鋁化鎵、磷砷化鎵銦、磷化鎵銦或它們的組合物之一制成。所述多模半導(dǎo)體增益區(qū)域103a至103c具有后反射面105和低反射率面107，光通過(guò)所述低反射率面107分別耦合至具有相應(yīng)的低反射率面108的MMI區(qū)域104a至104c。所述后反射面105通常具有30％至95％的反射率，雖然對(duì)于一些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，優(yōu)選超過(guò)95％。所述低反射率面107和108通常具有小于大約1％的反射率，然而為了避免形成多腔，可能需要低至0.001％的值，這可能需要適當(dāng)調(diào)節(jié)端面的角度。所述MMI區(qū)域104a至104c進(jìn)一步分別光耦合至用作激光輸出的單模波導(dǎo)106a至106c。相鄰增益區(qū)域的間隔，例如，103a和103b之間的距離D2，103b和103c之間的距離D1，以及相應(yīng)的MMI區(qū)域104a和104b之間，104b和104c之間的距離可以是不均勻的，這些距離可以被調(diào)節(jié)，以獲得橫跨激光二極管陣列方向的預(yù)定的熱分布，所述方向相對(duì)于多模半導(dǎo)體增益區(qū)域103a至103c的長(zhǎng)度方向?yàn)闄M向，例如，以提供恒定的熱分布或0值熱分布。用來(lái)電泵浦增益區(qū)域103a至103c的裝置被標(biāo)記為120。
為了避免過(guò)多的損耗，端面107和108優(yōu)選被涂覆抗反射材料，且它們之間的間隙優(yōu)選約在100微米以下。為了進(jìn)一步減少損耗，尤其是由所述片的平面的法線方向的模式配合不當(dāng)所引起的損耗，可在端面107和108之間放置微光學(xué)元件，如非常小的圓柱形透鏡。或者，端面107和108中的一個(gè)或兩個(gè)可被制造成曲面，以提供透鏡化效應(yīng)，與本領(lǐng)域所公知的被透鏡化的光纖端面相類似。
在后反射面105和第二反射器115之間形成復(fù)合激光發(fā)射腔，所述第二反射器115位于單模波導(dǎo)106a內(nèi)、或位于耦合至單模波導(dǎo)106a的光纖內(nèi)、或一些其他適當(dāng)?shù)奈恢?。向所述?fù)合腔內(nèi)提供光反饋的第二反射器115可以例如是波導(dǎo)內(nèi)的布喇格光柵、光纖布喇格光柵或簡(jiǎn)單的系數(shù)不連續(xù)的元件。
圖1示出的物理布局圖示出了MMI腔激光器的例子，包括光耦合至相應(yīng)的多模干涉(MMI)區(qū)域104a的多模半導(dǎo)體增益區(qū)103a，所述多模干涉(MMI)區(qū)域104a在其一端112a與包括有第二反射器115的單模波導(dǎo)106a耦合。光電電路(PLC)110，例如石英AWG波導(dǎo)或星形耦合器，可以被包括在端面112a和第二反射器115之間，用于處理通過(guò)的光。所述構(gòu)思也可用于陣列的裝置，例如103a-c和104a-c。
在圖1所示的例子中，復(fù)合MMI腔由激光二極管陣列101內(nèi)的半導(dǎo)體增益區(qū)域103a的長(zhǎng)度L1加上MMI區(qū)域104a的長(zhǎng)度L2形成，所述復(fù)合腔可雙通自成像。對(duì)于對(duì)稱反饋的具有不同折射率的若干區(qū)域的MMI腔，下面的公式給出了自成像的長(zhǎng)度[29]∑iLi/ni＝mW2/λ0[30]其中，Li是自成像長(zhǎng)度，ni是有效折射率，W是波導(dǎo)寬度，λ0是自由空間波長(zhǎng)，及m是整數(shù)。例如，雙通、對(duì)稱反饋100mm寬的波導(dǎo)及3mm長(zhǎng)的激光片要求多模石英波導(dǎo)區(qū)域?yàn)?.4mm長(zhǎng)或其整數(shù)倍才能提供自成像。
MMI腔激光器的操作可理解為如下 在激光輸出處由反射器(布喇格光柵或系數(shù)不連續(xù)的元件，例如無(wú)源石英片102的輸出面)將產(chǎn)生單空間模反饋，使光通過(guò)單模波導(dǎo)106a返回多模半導(dǎo)體增益區(qū)域103a。
單模波導(dǎo)106a于末端112a處進(jìn)入復(fù)合MMI區(qū)域，具有中心單模點(diǎn)。MMI區(qū)域104a的許多橫向模式被激發(fā)。輸入光場(chǎng)將迅速地傳播以橫向地充滿MMI區(qū)域104a。
光場(chǎng)從MMI區(qū)域104a延伸至多模半導(dǎo)體增益區(qū)域103a，且被放大。所述光場(chǎng)在涂有高反射率(HR)涂層的后反射面105處被反射，并通過(guò)多模半導(dǎo)體增益區(qū)域103a返回至MMI區(qū)域104a。
通過(guò)復(fù)合激光發(fā)射腔的一次往返，所述光場(chǎng)達(dá)到其自成像的長(zhǎng)度并重新形成單模波導(dǎo)106a的單空間模式。
光場(chǎng)的一小部分，通常在0.1％和20％之間，將會(huì)被再次反射返回以重新種子激發(fā)所述高功率激光器100，而光場(chǎng)的其余部分將作為單模波導(dǎo)106a的有用輸出而被傳輸。
這樣，在復(fù)合激光發(fā)射腔往返的始端及末端處的單模波導(dǎo)106a內(nèi)存在相對(duì)小的單模光點(diǎn)，而光場(chǎng)在其穿過(guò)所述低反射率面108及相應(yīng)的低反射率面107時(shí)將會(huì)橫向地?cái)U(kuò)展，且在多模半導(dǎo)體增益區(qū)域103a內(nèi)傳播。這將可以兼顧大面積激光器的全部固有效率及光功率性能。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)的前提是多模半導(dǎo)體增益區(qū)域103a至MMI區(qū)域104a的波導(dǎo)的無(wú)縫延伸。在MMI區(qū)域104a內(nèi)主要出現(xiàn)高光功率密度。在多模半導(dǎo)體增益區(qū)域103a與MMI區(qū)域104a之間的分界面處，通過(guò)低反射率端面108及107上的抗反射(AR)涂層來(lái)盡量減小它們各自的折射率的差異，而且波導(dǎo)寬度應(yīng)當(dāng)匹配，且分界面處的間隙應(yīng)當(dāng)足夠地小以限制衍射損耗。
復(fù)合激光發(fā)射腔內(nèi)的多個(gè)光學(xué)模式會(huì)增加一些空間光場(chǎng)結(jié)構(gòu)，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，理解這一點(diǎn)是非常重要的。在大部分多模半導(dǎo)體增益區(qū)域103a內(nèi)的光場(chǎng)結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生會(huì)使成像性能變差(所謂的熱點(diǎn))或退化的折射率起伏，因此在后反射面105處的光場(chǎng)結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致以光功率密度為代價(jià)的光學(xué)損傷。
圖2描述了所述復(fù)合激光發(fā)射腔內(nèi)一次往返的MMI強(qiáng)度剖面圖，所述剖面圖是以后反射面205(圖1中為105)為基準(zhǔn)展開而成的，所述剖面圖包括前向部分(端面205左側(cè))和返回部分(端面205右側(cè))。在一次往返的開始處，光從單模光纖210a進(jìn)入石英MMI區(qū)域202a，激發(fā)起許多橫向模式。在這個(gè)具體的例子中，當(dāng)?shù)竭_(dá)界面207a并進(jìn)入半導(dǎo)體增益區(qū)域201時(shí)，光可達(dá)到7重像面(從起始處計(jì)的第三個(gè)這種像面)。當(dāng)?shù)竭_(dá)背反射端面205時(shí)，光可達(dá)到2重像面(從起始處計(jì)的第一個(gè)這種像面)，在此，光返回界面207b，該界面對(duì)稱地位于第四個(gè)7重像面處。最后，反向橫跨石英MMI區(qū)域202b之后，光在單模光纖210b處重新成像為單個(gè)光點(diǎn)。如圖可知，在遍及整個(gè)MMI范圍內(nèi)，在(p/N)*L位置處將產(chǎn)生輸入光場(chǎng)的N-重圖像，其中p＝1，2，3，...N-1。值得注意的是，2重圖像總是會(huì)在后反射面205(圖1中為105)處出現(xiàn)。但幸運(yùn)地是，這是所述腔中光功率密度最低的地方。例如，在10W的激光器中，假設(shè)輸出反射器具有1％的反射率，則所述2重圖像中的每一個(gè)大約為0.5W，這對(duì)于所計(jì)劃的圖像大小是很低的功率密度。
由于圖2是在865nm波長(zhǎng)下，相對(duì)窄的13微米寬的輸入光場(chǎng)耦合至復(fù)合激光發(fā)射腔內(nèi)的100微米寬的MMI區(qū)域的情形下產(chǎn)生的，空間結(jié)構(gòu)被明顯地分解達(dá)8-重圖像，這對(duì)于圖1中高功率激光器100的MMI區(qū)域來(lái)說(shuō)可能將會(huì)是個(gè)問(wèn)題。
如圖1所示的一個(gè)解決方法是，將一個(gè)逐漸減小的部分112c在其耦合到MMI區(qū)域104c處加入到單模波導(dǎo)106c，使得輸入光場(chǎng)相對(duì)于MMI區(qū)域104c的寬度W不會(huì)過(guò)分狹窄，從而減少將會(huì)在MMI內(nèi)分解的空間結(jié)構(gòu)。
例如，設(shè)計(jì)如圖1所示的幾何結(jié)構(gòu)，使得多模半導(dǎo)體增益區(qū)域103a上的低反射率端面107，大約位于相應(yīng)于穿過(guò)MMI和半導(dǎo)體增益區(qū)域的復(fù)合通道的3/7和4/7處的7-重像面處。單模波導(dǎo)106c具有錐度，以從10微米轉(zhuǎn)換至MMI區(qū)域104c的輸出端112c處的大約20-25微米，但仍具有一個(gè)部分突變的端面。因此，輸入至MMI區(qū)域104c內(nèi)的單模輸入大約是其寬度的1/4-1/5，且這種輸入的7-重圖像將不會(huì)被很好的分解，因而在低反射率面107處有相對(duì)均勻的功率分配。相比MMI區(qū)域104c的輸出端，MMI區(qū)域104b的輸出端112b具有更為漸變的形狀，而MMI區(qū)域104a的輸出端112a則是長(zhǎng)方形的，即，平行邊和端面之間具有方角，因而MMI區(qū)域104a和單模波導(dǎo)106a之間為完全的突變。
此外，這將導(dǎo)致后端面105處的2-重圖像與前端面107處的7-重圖像之間的所有圖像均高于7-重。因此，在本實(shí)施例的設(shè)計(jì)中，除了后反射面105處的兩個(gè)圖像外，在所述激光片內(nèi)部沒有空間熱點(diǎn)。
盡管通過(guò)設(shè)計(jì)抑制熱點(diǎn)的形成，但仍然存在一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，即自然成絲(spontaneousfilamentation)將會(huì)限制輸出束流質(zhì)量。如2004年SPIE第5365卷中Sellin等人所描述，由于減少的γ權(quán)數(shù)，可通過(guò)使用量子點(diǎn)(QD)增益介質(zhì)有效地抑制所述成絲。目前有一些實(shí)驗(yàn)室正在忙于QD的研究，且該技術(shù)正變得相當(dāng)?shù)某墒?。如有必要的話，可使用量子點(diǎn)介質(zhì)來(lái)減輕這里所披露的由于結(jié)構(gòu)內(nèi)的成絲所引起的束流質(zhì)量退化。
本實(shí)施例提出了一些幾何設(shè)計(jì)的考慮。通過(guò)將其輕微地縮短及加長(zhǎng)石英中MMI區(qū)域104a，甚至可以在多模半導(dǎo)體增益區(qū)域103a內(nèi)獲得更高的光場(chǎng)均勻度，從而使低反射率面107降至，例如4/9和5/9處的9-重像面。對(duì)于MMI區(qū)域?qū)挾?、長(zhǎng)度及前端面位置的其他組合的其他結(jié)構(gòu)也可能是有用的。
權(quán)利要求
1.一種高功率激光器，包括位于半導(dǎo)體片上的平面多模光增益區(qū)域，所述平面多模光增益區(qū)域在第一低反射率面和后反射面之間延伸；用于電泵浦所述多模光增益區(qū)域以提供光增益的裝置；位于光片上的平面無(wú)源多模干涉區(qū)域，所述平面無(wú)源多模干涉區(qū)域在第二低反射率面和輸出端之間延伸，所述輸出端被耦合至單模波導(dǎo)，以提供激光器的輸出；以及與所述單模波導(dǎo)光耦合的光反射器，因而，由所述光反射器和所述后反射面而界定激光腔；其中，所述第一和第二低反射率面被光耦合，以在后反射面和平面無(wú)源多模干涉區(qū)域的輸出端之間形成復(fù)合多模干涉區(qū)域，所述復(fù)合多模干涉區(qū)域的長(zhǎng)度等于若干個(gè)自成像距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率激光器，其特征在于，所述無(wú)源多模干涉區(qū)域具有逐漸變細(xì)部分，所述逐漸變細(xì)部分的窄端鄰接所述單模波導(dǎo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率激光器，其特征在于，所述無(wú)源多模干涉區(qū)域?yàn)榫匦巍?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率激光器，其特征在于，所述無(wú)源多模干涉區(qū)域與所述單模波導(dǎo)之間的轉(zhuǎn)換是突變的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率激光器，其特征在于，在所述半導(dǎo)體片上還包括有另外的平面多模光增益區(qū)域，以及在所述光片上還包括有另外的平面無(wú)源多模干涉區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高功率激光器，其特征在于，所述平面多模光增益區(qū)域之間具有均勻的間隔，以提供橫跨所述半導(dǎo)體片的預(yù)定的溫度梯度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率激光器，其特征在于，所述預(yù)定的溫度梯度為常數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率激光器，其特征在于，所述預(yù)定的溫度梯度為0。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率激光器，其特征在于，所述光片包括石英基底上的石英、硅基底上的石英及硅基底上的硅之中的一個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率激光器，其特征在于，所述半導(dǎo)體片包括砷化鎵、磷化銦、砷鋁化鎵、砷鋁化鎵及磷化銦鎵中的一個(gè)或多個(gè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率激光器，其特征在于，所述多模光增益區(qū)域前端的第一低反射率面大約位于n-重像面處。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的高功率激光器，其特征在于，所述n-重像面是7-重像面。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的高功率激光器，其特征在于，所述n-重像面是9-重像面。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高功率激光器，其特征在于，所述單模波導(dǎo)中的一個(gè)或多個(gè)光耦合至陣列波導(dǎo)光柵。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高功率激光器，其特征在于，所述單模波導(dǎo)中的一個(gè)或多個(gè)光耦合至星形耦合器。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率激光器，其特征在于，所述單模波導(dǎo)被擴(kuò)展，其寬度朝向無(wú)源多模干涉區(qū)域而增加。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率激光器，其特征在于，所述第一和第二低反射率面具有0.1％和20％之間的反射率。
全文摘要
本發(fā)明涉及常規(guī)的具有單模輸出的大面積激光器，利用了漸變折射率波導(dǎo)中的多模干涉(MMI)現(xiàn)象。本發(fā)明的另一方面涉及結(jié)實(shí)的多模復(fù)合激光腔設(shè)計(jì)，所述多模復(fù)合合激光腔設(shè)計(jì)由幾何結(jié)構(gòu)及MMI區(qū)域的折射率截面所完全確定，所述MMI區(qū)域?qū)τ捎谥圃熳兓驕囟纫鸬奈⑿〉暮暧^尺度折射率的變化不敏感。由于自成像位置隨折射率線性地偏移，可將共焦束流參數(shù)設(shè)置得相對(duì)長(zhǎng)些。
文檔編號(hào)H01S5/14GK1967953SQ200610149748
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2006年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月18日
發(fā)明者馬丁·H.·門德爾, 維克多·羅西尼, 布諾·阿克林 申請(qǐng)人:Jds尤尼弗思公司