Trapezlaser mit integrierten Gittern

Laser mit Trapezstruktur und integrierten Gittern

Funktionsprinzip

Schema eines DBR-Trapezlasers (Draufsicht) (a)

Diese Laser bestehen aus einer lateral einmodigen RW-Sektion mit integriertem Bragg-Gitter und einer trapezförmigen Sektion, in dem das Laserlicht verstärkt wird. Je nach Integration des Gitter lassen sich verschiedene Typen unterscheiden, welche schematisch in den folgenden Abbildungen dargestellt sind. Dabei ist der stromdurchflossene aktive Bereich grau gekennzeichnet.

Bei einem DBR-Trapezlaser (a) besteht der hintere Teil der RW-Sektion aus einem passiven Bragg-Gitter. Somit ist das Funktionsprinzip ähnlich dem eines Trapezlasers bis auf die wellenlängenselektive Rückreflexion.

Schema eines DBR-Trapez-MOPAs (Draufsicht) (b)

Wird ein weiteres passives Bragg-Gitter am vorderen Ende der RW-Sektion beim Übergang zur Trapezsektion eingefügt, so arbeitet die RW-Sektion als selbständiger DBR-Laser (b). In diesem sogenannten monolithisch integrierten MOPA (Master-Oscillator-Power-Amplifier), wird das vom DBR-Laser erzeugte Laserlicht in der Trapezsektion verstärkt. Für einen stabilen Betrieb ist eine gut entspiegelte Facette an der Trapezsektion notwendig.

Schema eines DFB-Trapez-MOPAs (Draufsicht) (c)

Bei einer weiteren Variante kann die RW-Sektion als selbständig arbeitender DFB-Laser ausgeführt werden (c).

Anwendungen

Freiraumkommunikation
Nichtlineare Frequenzkonversion
Medizinische Anwendungen
Pumpen von Faserlasern und -Verstärkern

Wellenlängen

635 nm
808 nm
920 nm
980 nm
1060 nm

Chip-Technologie

Halbleiter-Schichtstrukturen mit MOVPE
Kombination von RW- und BA-Lasertechnologie
Mehrschritt-Epitaxie: Nach dem ersten Epitaxieschritt Einbringen eines Bragg-Gitters zur Frequenzstabilisierung mit holografischer Lithografie und nasschemischem Ätzen in den Wellenleiter, anschließendes Überwachsen der strukturierten Oberfläche
Einschritt-Epitaxie: Einbringen eines Bragg-Gitters von der Oberfläche des fertig epitaxierten Wafers mit i-line Waferstepper oder Elektronenstrahlbelichtung und trockenchemisches Ätzen

Montage

Trapezlaser mit integriertem Gitter auf CCP

Offene Wärmesenke (C-Mount)
Conduction cooled Packaging (CCP)

Typische Daten

Leistung: > 12 W
Exzellente Strahlqualität (M² < 2 @ 11,4 W)
Schmale spektrale Breite