DE102012103257A1 - laser diode device - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Laserdiodenvorrichtung angegeben, mit
– einem Gehäuse (10) aufweisend eine Montagefläche (11) in einer Kavität (19) des Gehäuses (10),
– zumindest einem Laserdiodenchip (1), der im Betrieb elektromagnetische Strahlung durch eine Strahlungsaustrittsfläche (1a) emittiert,
– zumindest einem Abdeckelement (20), das für die vom Laserdiodenchip (1) im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung zumindest stellenweise durchlässig ist,
– einem Umlenkelement (2), das zumindest einen Teil der vom Laserdiodenchip (1) im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung in Richtung des Abdeckelement (20) lenkt, wobei
– die Strahlungsaustrittsfläche (1a) des Laserdiodenchips (1) quer oder senkrecht zur Montagefläche (11) und/oder zum Abdeckelement (20) verläuft,
– das Abdeckelement (20) mit dem Gehäuse (10) verbunden ist, und
– das Abdeckelement (20) das Gehäuse (10) dicht verschließt.A laser diode device is disclosed, with
A housing (10) having a mounting surface (11) in a cavity (19) of the housing (10),
At least one laser diode chip (1) emitting electromagnetic radiation during operation through a radiation exit surface (1a),
At least one cover element (20) which is at least locally permeable to the electromagnetic radiation generated by the laser diode chip (1) during operation,
- A deflecting element (2) which directs at least a portion of the laser diode chip (1) generated in operation electromagnetic radiation in the direction of the cover (20), wherein
The radiation exit surface (1a) of the laser diode chip (1) extends transversely or perpendicular to the mounting surface (11) and / or to the cover element (20),
- The cover (20) is connected to the housing (10), and
- The cover (20), the housing (10) seals tightly.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Es wird eine Laserdiodenvorrichtung angegeben. A laser diode device is specified.

Die Druckschriften WO 2004/107511 A2 und WO 2010/069282 A2 beschreiben Laserdiodenvorrichtungen. The pamphlets WO 2004/107511 A2 and WO 2010/069282 A2 describe laser diode devices.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Laserdiodenvorrichtung anzugeben, die sich durch eine besonders hohe optische Ausgangsleistung auszeichnet. An object to be solved is to provide a laser diode device, which is characterized by a particularly high optical output power.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung umfasst die Laserdiodenvorrichtung ein Gehäuse. In dem Gehäuse können die Komponenten der Laserdiodenvorrichtung angeordnet werden. In accordance with at least one embodiment of the laser diode device, the laser diode device comprises a housing. In the housing, the components of the laser diode device can be arranged.

Das Gehäuse weist eine Kavität auf. Die Kavität kann beispielsweise als Ausnehmung oder als Aussparung in einem Grundkörper des Gehäuses ausgebildet sein. Die Kavität des Gehäuses ist an ihrer Bodenfläche von einer Montagefläche des Gehäuses begrenzt. Die Montagefläche ist zur Befestigung von Komponenten der Laserdiodenvorrichtung an ihr vorgesehen. Die Kavität kann neben der Bodenfläche auch von Seitenflächen begrenzt sein, die senkrecht oder schräg zur Montagefläche der Kavität verlaufen. Die Kavität des Gehäuses ist dazu eingerichtet, die Komponenten der Laserdiodenvorrichtung aufzunehmen.The housing has a cavity. The cavity may be formed, for example, as a recess or as a recess in a base body of the housing. The cavity of the housing is bounded on its bottom surface by a mounting surface of the housing. The mounting surface is provided for mounting components of the laser diode device to it. The cavity may also be delimited, in addition to the bottom surface, by side surfaces which run perpendicular or obliquely to the mounting surface of the cavity. The cavity of the housing is adapted to receive the components of the laser diode device.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung umfasst die Laserdiodenvorrichtung einen Laserdiodenchip, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung durch eine Strahlungsaustrittsfläche emittiert. Der Laserdiodenchip ist insbesondere dazu eingerichtet, im Betrieb elektromagnetische Strahlung im Spektralbereich zwischen UV-Strahlung und Infrarotstrahlung zu emittieren. Beispielsweise kann der Laserdiodenchip dazu eingerichtet sein, UV-Strahlung, blaues Licht, grünes Licht, rotes Licht oder Infrarotstrahlung im Betrieb zu emittieren. Insbesondere handelt es sich bei dem Laserdiodenchip um einen Laserdiodenchip, der auf einem Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial basiert. In accordance with at least one embodiment of the laser diode device, the laser diode device comprises a laser diode chip which, during operation, emits electromagnetic radiation through a radiation exit surface. The laser diode chip is in particular configured to emit electromagnetic radiation in the spectral range between UV radiation and infrared radiation during operation. For example, the laser diode chip can be configured to emit UV radiation, blue light, green light, red light or infrared radiation during operation. In particular, the laser diode chip is a laser diode chip based on a nitride compound semiconductor material.

Auf Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial basierend bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass eine Halbleiterschichtenfolge des Laserdiodenchips oder zumindest ein Teil davon, besonders bevorzugt zumindest eine aktive Zone und/oder ein Aufwachssubstratwafer, ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial, vorzugsweise AlnGamIn1-n-mN aufweist oder aus diesem besteht, wobei 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und n + m ≤ 1. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr kann es beispielsweise ein oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber beinhaltet obige Formel jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (Al, Ga, In, N), auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können.In the present context, based on nitride compound semiconductor material, a semiconductor layer sequence of the laser diode chip or at least a part thereof, particularly preferably at least one active zone and / or a growth substrate wafer, comprises a nitride compound semiconductor material, preferably Al n Ga m In 1 nm N or consists of this, where 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 and n + m ≤ 1. This material does not necessarily have a mathematically exact composition according to the above formula. Rather, it may, for example, have one or more dopants and additional constituents. For the sake of simplicity, however, the above formula contains only the essential constituents of the crystal lattice (Al, Ga, In, N), even if these can be partially replaced and / or supplemented by small amounts of further substances.

Der Laserdiodenchip kann insbesondere eine epitaktisch gewachsene Halbleiterschichtenfolge aufweisen, die eine aktive Schicht umfasst, die beispielsweise auf der Basis von AlGaInN und/oder InGaN gebildet ist. Die aktive Schicht ist dann dazu eingerichtet, im Betrieb elektromagnetische Strahlung aus dem Spektralbereich von ultravioletter Strahlung bis zu grünem Licht zu emittieren. Der Laserdiodenchip kann als aktive Schicht beispielsweise einen herkömmlichen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur oder eine Quantentopfstruktur, besonders bevorzugt eine Mehrfachquantentopfstruktur aufweisen. Die Bezeichnung Quantentopfstruktur entfaltet hierbei keine Bedeutung hinsichtlich der Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit unter anderem Quantentröge, Quantendrähte und Quantenpunkte und jede Kombination dieser Strukturen.In particular, the laser diode chip may have an epitaxially grown semiconductor layer sequence comprising an active layer, which is formed for example on the basis of AlGaInN and / or InGaN. The active layer is then adapted to emit in operation electromagnetic radiation from the spectral range of ultraviolet radiation to green light. As an active layer, the laser diode chip can have, for example, a conventional pn junction, a double heterostructure or a quantum well structure, particularly preferably a multiple quantum well structure. The term quantum well structure unfolds no significance with regard to the dimensionality of the quantization. It thus includes quantum wells, quantum wires and quantum dots and any combination of these structures.

Der Laserdiodenchip zeichnet sich dabei insbesondere durch eine hohe optische Ausgangsleistung aus. Beispielsweise beträgt die optische Ausgangsleistung des Laserdiodenchips wenigstens 1 W, insbesondere wenigstens 3 W. The laser diode chip is characterized in particular by a high optical output power. For example, the optical output power of the laser diode chip is at least 1 W, in particular at least 3 W.

Der Laserdiodenchip umfasst eine Strahlungsaustrittsfläche. Die Strahlungsaustrittsfläche ist diejenige Fläche des Laserdiodenchips, durch die zumindest ein Großteil der im Betrieb des Laserdiodenchips emittierten Strahlung den Laserdiodenchip verlässt. Die Strahlungsaustrittsfläche ist zum Beispiel durch den Teil einer Seitenfläche der Halbleiterschichtenfolge gebildet. Bei dem Laserdiodenchip handelt es sich dann insbesondere um einen kantenemittierenden Laserdiodenchip.The laser diode chip comprises a radiation exit surface. The radiation exit surface is that surface of the laser diode chip through which at least a majority of the radiation emitted during operation of the laser diode chip leaves the laser diode chip. The radiation exit surface is formed, for example, by the part of a side surface of the semiconductor layer sequence. The laser diode chip is then in particular an edge-emitting laser diode chip.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung umfasst die Laserdiodenvorrichtung ein Abdeckelement, das für die vom Laserdiodenchip im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung zumindest stellenweise durchlässig ist. Das heißt, die im Betrieb vom Laserdiodenchip erzeugte Strahlung verlässt die Laserdiodenvorrichtung durch das Abdeckelement, vorzugsweise ausschließlich durch das Abdeckelement. Das Abdeckelement kann dabei Bereiche aufweisen, die für die vom Laserdiodenchip im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung durchlässig sind und Bereiche, die für diese Strahlung undurchlässig sind. In accordance with at least one embodiment of the laser diode device, the laser diode device comprises a cover element which is at least locally permeable to the electromagnetic radiation generated by the laser diode chip during operation. That is, the radiation generated by the laser diode chip during operation leaves the laser diode device through the cover element, preferably exclusively through the cover element. The cover element may have areas which are permeable to the electromagnetic radiation generated by the laser diode chip during operation and areas which are impermeable to this radiation.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung umfasst die Laserdiodenvorrichtung ein Umlenkelement, das zumindest einen Teil der vom Laserdiodenchip im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung in Richtung des Abdeckelements lenkt. Die elektromagnetische Strahlung tritt beispielsweise aus der Strahlungsaustrittsfläche des Laserdiodenchips aus und trifft nachfolgend auf das Umlenkelement. Vom Umlenkelement wird die Strahlung durch optische Brechung und/oder Reflexion zum Abdeckelement geleitet. Das heißt, das Umlenkelement ändert die Hauptabstrahlrichtung der vom Laserdiodenchip im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise um einen Winkel zwischen 80° und 100°. In accordance with at least one embodiment of the laser diode device, the laser diode device comprises a deflection element, which operates at least part of the laser diode chip in operation generated electromagnetic radiation in the direction of the cover deflects. The electromagnetic radiation exits, for example, from the radiation exit surface of the laser diode chip and subsequently impinges on the deflection element. From the deflection element, the radiation is conducted by optical refraction and / or reflection to the cover. That is, the deflecting element changes the main radiation direction of the electromagnetic radiation generated by the laser diode chip in operation, for example by an angle between 80 ° and 100 °.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung verläuft die Strahlungsaustrittsfläche des Laserdiodenchips quer oder senkrecht zur Montagefläche und/oder zum Abdeckelement. Mit anderen Worten emittiert der Laserdiodenchip seine Strahlung derart, dass sie teilweise parallel zur Montagefläche und/oder zur Haupterstreckungsebene des Abdeckelements verläuft. Ferner verläuft ein Teil der vom Laserdiodenchip im Betrieb erzeugten Strahlung derart, dass sie in Verlängerung die Ebene der Montagefläche schneidet. Insbesondere ist die Strahlungsaustrittsfläche des Laserdiodenchips nicht parallel zur Montagefläche angeordnet. Die vom Laserdiodenchip im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung ist unmittelbar an der Strahlungsaustrittsfläche nicht von der Montagefläche, zum Beispiel in Richtung des Abdeckelements, gerichtet. Vielmehr erfolgt eine Ablenkung zumindest eines Großteils der Strahlung in Richtung des Abdeckelements durch das Umlenkelement der Laserdiodenvorrichtung, das in einem Abstand zur Strahlungsaustrittsfläche angeordnet ist. In accordance with at least one embodiment of the laser diode device, the radiation exit surface of the laser diode chip extends transversely or perpendicularly to the mounting surface and / or to the cover element. In other words, the laser diode chip emits its radiation in such a way that it runs partially parallel to the mounting surface and / or to the main extension plane of the cover element. Further, a portion of the radiation generated by the laser diode chip in operation extends such that it intersects the plane of the mounting surface in extension. In particular, the radiation exit surface of the laser diode chip is not arranged parallel to the mounting surface. The electromagnetic radiation generated by the laser diode chip during operation is not directed directly at the radiation exit surface of the mounting surface, for example in the direction of the cover. Rather, a deflection of at least a majority of the radiation in the direction of the cover element is effected by the deflecting element of the laser diode device, which is arranged at a distance from the radiation exit surface.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung ist das Abdeckelement mit dem Gehäuse verbunden. Beispielsweise befindet sich das Abdeckelement in einem Abstand zur Montagefläche. Das Abdeckelement, das heißt seine Haupterstreckungsebene, kann dann zumindest stellenweise parallel zur Montagefläche des Gehäuses verlaufen. Das Abdeckelement schließt das Gehäuse beispielsweise an seiner Oberseite ab. In accordance with at least one embodiment of the laser diode device, the cover element is connected to the housing. For example, the cover is at a distance from the mounting surface. The covering element, that is to say its main extension plane, can then extend at least in places parallel to the mounting surface of the housing. The cover member closes off the housing, for example, on its upper side.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung verschließt das Abdeckelement das Gehäuse dicht. Insbesondere verschließt das Abdeckelement das Gehäuse dicht gegen atmosphärische Gase und/oder Feuchtigkeit. Im Rahmen der Herstellungsmöglichkeiten verschließt das Abdeckelement das Gehäuse insbesondere hermetisch. Das heißt, das Abdeckelement überdeckt beispielsweise die Kavität des Gehäuses vollständig und verschließt die Kavität und damit die Komponenten der Laserdiodenvorrichtung in der Kavität, wie beispielsweise den Laserdiodenchip und das Umlenkelement, dicht gegenüber der Umgebung. Die Kavität kann dabei auch mit einem Schutzgas, beispielsweise einem Edelgas, befüllt sein, welches durch das das Gehäuse dicht verschließende Abdeckelement am Austritt aus der Kavität gehindert wird. Alternativ ist es möglich, dass die Kavität evakuiert ist. In accordance with at least one embodiment of the laser diode device, the cover element seals the housing tightly. In particular, the cover closes the housing tightly against atmospheric gases and / or moisture. Within the scope of production possibilities, the cover element seals the housing in particular hermetically. That is, the cover completely covers, for example, the cavity of the housing and closes the cavity and thus the components of the laser diode device in the cavity, such as the laser diode chip and the deflector, close to the environment. The cavity can also be filled with a protective gas, for example a noble gas, which is prevented from leaving the cavity by the cover element sealing the housing in a sealed manner. Alternatively, it is possible that the cavity is evacuated.

Insbesondere is das Gehäuse vorzugsweise derart dicht verschlossen, dass die Leckrate für eintretendes oder für austretendes Gas höchstens 5·10^(–8) Pa m^(3)/s beträgt.In particular, the housing is preferably closed so tightly that the leakage rate for entering or exiting gas is at most 5 · 10 ^ (- 8) Pa m ^ (3) / s.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung weist die Laserdiodenvorrichtung ein Gehäuse auf, das eine Montagefläche in einer Kavität des Gehäuses aufweist. Weiter umfasst die Laserdiodenvorrichtung zumindest einen Laserdiodenchip, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung durch eine Strahlungsaustrittsfläche emittiert. Ferner umfasst die Laserdiodenvorrichtung zumindest ein Abdeckelement, das für die vom Laserdiodenchip im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung zumindest stellenweise durchlässig ist. Die Laserdiodenvorrichtung umfasst ferner ein Umlenkelement, das zumindest einen Teil der vom Laserdiodenchip im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung in Richtung des Abdeckelements lenkt, wobei die Strahlungsaustrittsfläche des Laserdiodenchips quer oder senkrecht zur Montagefläche und/oder zum Abdeckelement verläuft, das Abdeckelement mit dem Gehäuse verbunden ist, und das Abdeckelement das Gehäuse dicht verschließt. In accordance with at least one embodiment of the laser diode device, the laser diode device has a housing which has a mounting surface in a cavity of the housing. Furthermore, the laser diode device comprises at least one laser diode chip which emits electromagnetic radiation during operation through a radiation exit surface. Furthermore, the laser diode device comprises at least one cover element, which is at least locally permeable to the electromagnetic radiation generated by the laser diode chip during operation. The laser diode device further comprises a deflection element which directs at least a portion of the electromagnetic radiation generated by the laser diode chip in the direction of the cover, wherein the radiation exit surface of the laser diode chip is transverse or perpendicular to the mounting surface and / or the cover, the cover is connected to the housing, and the cover member sealingly closes the housing.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung umfasst die Laserdiodenvorrichtung zumindest zwei, bevorzugt eine Vielzahl von Laserdiodenchips. Die Laserdiodenchips können dabei gleichartig ausgebildet sein. Das heißt, die Laserdiodenvorrichtung umfasst dann zum Beispiel ausschließlich baugleiche Laserdiodenchips. Durch die Montage der Laserdiodenchips auf der Montagefläche des Gehäuses können die Laserdiodenchips sehr gut thermisch an das Gehäuse angebunden werden. Damit ist eine effiziente Abführung von im Betrieb erzeugter Wärme möglich. In accordance with at least one embodiment of the laser diode device, the laser diode device comprises at least two, preferably a plurality of laser diode chips. The laser diode chips can be designed identically. That is, the laser diode device then includes, for example, only identical laser diode chips. By mounting the laser diode chips on the mounting surface of the housing, the laser diode chips can be very well thermally connected to the housing. This enables an efficient dissipation of heat generated during operation.

Bei herkömmlichen Laserdiodenvorrichtungen, die beispielsweise ein TO-Gehäuse umfassen, ergibt sich das Problem einer relativ schlechten thermischen Anbindung des Laserdiodenchips an das Gehäuse und damit an die Umgebung. Montiert man beispielsweise zwei Laserdiodenchips hoher optischer Ausgangsleistung von wenigstens 1 W in einem solchen TO-Gehäuse, so zeigen sie eine schlechtere optische Ausgangsleistung als ein einziger dieser Laserdiodenchips, da sich die beiden Laserdiodenchips gegenseitig so stark erwärmen, dass die elektro-optische Effizienz überproportional abnimmt. In conventional laser diode devices, which include, for example, a TO housing, there is the problem of a relatively poor thermal connection of the laser diode chip to the housing and thus to the environment. If, for example, two laser diode chips with a high optical output power of at least 1 W are mounted in such a TO package, they show a lower optical output power than a single one of these laser diode chips, since the two laser diode chips heat each other so strongly that the electro-optical efficiency decreases disproportionately ,

Eine Lösung dieses Problems könnte in der Verwendung von Gehäusen bestehen, wie sie beispielsweise für Hochleistungsleuchtdioden Verwendung finden. Bei diesen Gehäusen ist es jedoch notwendig, den Laserdiodenchip mit einem Kunststoff zu umspritzen. Diese Gehäuse sind damit für Laserdiodenchips hoher optischer Ausgangsleistung nicht geeignet, da diese Kunststoffe den optischen Leistungsdichten und/oder den kurzen Wellenlängen der vom Laserdiodenchip im Betrieb erzeugten Strahlung nicht Stand halten. Ferner ist es mit solchen Kunststoffen nicht möglich, die Laserdiodenchips dicht in den Gehäusen zu verschließen. A solution to this problem could be the use of housings, such as those for high power light emitting diodes Find use. In these cases, however, it is necessary to overmold the laser diode chip with a plastic. These housings are thus not suitable for laser diode chips of high optical output power, since these plastics do not withstand the optical power densities and / or the short wavelengths of the radiation generated by the laser diode chip during operation. Furthermore, it is not possible with such plastics to close the laser diode chips tightly in the housings.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung ist der zumindest eine Laserdiodenchip unvergossen. Das heißt, die Kavität des Gehäuses ist nicht mit einem Vergussmaterial, beispielsweise mit einem Kunststoff für Silikon, verfüllt, sondern insbesondere die Strahlungsaustrittsfläche des Laserdiodenchips grenzt an das die Kavität des Gehäuse ausfüllenden Gases, beispielsweise ein Schutzgas oder Luft. Ferner ist es möglich, dass das Gehäuse insgesamt frei von einem Kunststoffmaterial ist und zum Beispiel mit metallischen und/oder keramischen Materialien gebildet ist.According to at least one embodiment of the laser diode device, the at least one laser diode chip is non-molded. That is, the cavity of the housing is not filled with a potting material, such as a plastic for silicone, but in particular the radiation exit surface of the laser diode chip is adjacent to the gas filling the cavity of the housing, for example, a protective gas or air. Furthermore, it is possible for the housing as a whole to be free of a plastic material and to be formed, for example, with metallic and / or ceramic materials.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung weist das Abdeckelement eine Einfassung auf, die ein Fensterelement rahmenartig umschließt. Die Einfassung ist dabei mit einem anderen Material als das Fensterelement gebildet. Beispielsweise ist die Einfassung mit einem Material gebildet, das für die vom zumindest einen Laserdiodenchip im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung nicht durchlässig ist. Das Fensterelement hingegen ist mit einem Material gebildet, das zumindest für einen Teil der vom Laserdiodenchip im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung durchlässig ist. Dabei kann die Einfassung beispielsweise mit einem Metall wie Edelstahl gebildet sein. Das Fensterelement ist mit einem strahlungsdurchlässigen Material gebildet. Beispielsweise umfasst das Material des Fensterelements eines der folgenden Materialien oder besteht aus einem der folgenden Materialien: Glas, Saphir, Keramik. Das Fensterelement kann dabei transparent, klarsichtig oder transluzent milchig ausgebildet sein. In accordance with at least one embodiment of the laser diode device, the cover element has an enclosure which surrounds a window element like a frame. The enclosure is formed with a different material than the window element. For example, the enclosure is formed with a material which is not permeable to the electromagnetic radiation generated by the at least one laser diode chip during operation. The window element, however, is formed with a material which is permeable to at least part of the electromagnetic radiation generated by the laser diode chip in operation. In this case, the enclosure may be formed, for example, with a metal such as stainless steel. The window element is formed with a radiation-transmissive material. For example, the material of the window element comprises one of the following materials or consists of one of the following materials: glass, sapphire, ceramic. The window element can be made transparent, clear or translucent milky.

Darüber hinaus ist es möglich, dass in das Grundmaterial des Fensterelements zumindest ein weiteres Material wie beispielsweise ein Lumineszenzkonversionsmaterial oder ein strahlungsstreuendes Material eingebracht ist. Das Fensterelement kann in diesem Fall Strahlung streuende oder Strahlung konvertierende Eigenschaften aufweisen.In addition, it is possible for at least one further material, such as a luminescence conversion material or a radiation-scattering material, to be introduced into the base material of the window element. The window element in this case can have radiation-scattering or radiation-converting properties.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung ist die Einfassung durch Löten oder Schweißen mit dem Gehäuse verbunden. Beispielsweise kann das Gehäuse, zumindest in dem Bereich, in dem es an das Abdeckelement grenzt, mit einem Metall gebildet sein. In diesem Fall ist es möglich, dass Einfassung und Gehäuse mittels Schweißen verbunden sind. Dies ermöglicht eine besonders temperaturstabile und dichte Verbindung zwischen den beiden Elementen. Alternativ ist es möglich, dass das Abdeckelement und das Gehäuse durch Löten miteinander verbunden sind, wobei als Verbindungsmittel ein metallisches Lot oder ein Glaslot Verwendung finden kann. In accordance with at least one embodiment of the laser diode device, the enclosure is connected to the housing by soldering or welding. For example, the housing, at least in the region in which it adjoins the cover, may be formed with a metal. In this case, it is possible that the casing and housing are connected by welding. This allows a particularly temperature-stable and tight connection between the two elements. Alternatively, it is possible for the cover element and the housing to be connected to one another by soldering, wherein a metallic solder or a glass solder can be used as the connection means.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung ist am Abdeckelement zumindest eines der folgenden optischen Elemente befestigt: Lumineszenzkonversionselement, Linse, Streuelement. Dabei ist es insbesondere möglich, dass mehrere dieser Elemente am Abdeckelement befestigt sind. Die Elemente können dabei sowohl an der dem zumindest einen Laserdiodenchip zugewandten Seite des Abdeckelements, als auch an der dem zumindest einen Laserdiodenchip abgewandten Seite des Abdeckelements befestigt sein. Die Elemente können unmittelbar oder mittelbar am Abdeckelement befestigt sein. Beispielsweise kann an der dem Laserdiodenchip abgewandten Seite des Abdeckelements ein Lumineszenzkonversionselement angeordnet sein, auf dem wiederum eine Linse angeordnet ist. Die Linse ist dann mittelbar am Abdeckelement befestigt, wohingegen das Lumineszenzkonversionselement unmittelbar am Abdeckelement befestigt ist.According to at least one embodiment of the laser diode device, at least one of the following optical elements is attached to the cover element: luminescence conversion element, lens, scattering element. It is particularly possible that several of these elements are attached to the cover. The elements can be attached both to the side of the cover element facing the at least one laser diode chip and to the side of the cover element facing away from the at least one laser diode chip. The elements can be attached directly or indirectly to the cover. For example, a luminescence conversion element may be arranged on the side of the cover element facing away from the laser diode chip, on which in turn a lens is arranged. The lens is then indirectly attached to the cover, whereas the luminescence conversion element is attached directly to the cover.

Für den Fall, dass das Abdeckelement ein Lumineszenzkonversionsmaterial umfasst und/oder ein Lumineszenzkonversionselement am Abdeckelement befestigt ist, kann die Laserdiodenvorrichtung dazu eingerichtet sein, im Betrieb weißes Licht zu erzeugen. Beispielsweise erzeugt der zumindest eine Laserdiodenchip in diesem Fall blaues Licht oder UV-Strahlung. Das Lumineszenzkonversionsmaterial und/oder das Lumineszenzkonversionselement wandeln zumindest einen Teil dieses Lichts in elektromagnetische Strahlung größerer Wellenlängen um. In the event that the cover element comprises a luminescence conversion material and / or a luminescence conversion element is attached to the cover element, the laser diode device may be configured to generate white light during operation. For example, the at least one laser diode chip generates blue light or UV radiation in this case. The luminescence conversion material and / or the luminescence conversion element convert at least part of this light into electromagnetic radiation of longer wavelengths.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung ist das Umlenkelement durch eines der folgenden optischen Elemente gebildet oder umfasst zumindest eines der folgenden optischen Elemente: Spiegel, Prisma. Das heißt, Umlenkung der vom zumindest einen Laserdiodenchip im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung in Richtung des Abdeckelements kann durch Reflexion und/oder optische Brechung erfolgen. According to at least one embodiment of the laser diode device, the deflection element is formed by one of the following optical elements or comprises at least one of the following optical elements: mirror, prism. That is, deflection of the generated by at least one laser diode chip in operation electromagnetic radiation in the direction of the cover can be done by reflection and / or optical refraction.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung umfasst die Laserdiodenvorrichtung zumindest ein Wärmeleitelement, das zwischen der Montagefläche des Gehäuses und dem zumindest einen Laserdiodenchip angeordnet ist. Das Wärmeleitelement kann insbesondere dazu dienen, den im Betrieb des Laserdiodenchips erzeugten Wärmestrom zwischen dem Laserdiodenchip und der Montagefläche aufzuweiten beziehungsweise aufzuspreizen, um eine große Übergangsfläche beim Wärmetransfer vom Laserdiodenchip in das Gehäuse zu erreichen. Das Gehäuse kann dann mit seiner der Montagefläche abgewandten Seite direkt auf einem Kühlkörper montiert sein. Auf diese Weise ist eine besonders kurze Wegstrecke zwischen Laserdiodenchip und Kühlkörper ermöglicht, sodass die Wärme vom Laserdiodenchip effektiv abgeführt werden kann. Der Einsatz des Wärmeleitelements sorgt dann dafür, dass die vom Laserdiodenchip erzeugte Wärme auf eine besonders große Fläche verteilt werden kann. Damit ist auch die Verwendung von mehreren Laserdiodenchips im Gehäuse möglich, ohne dass dadurch eine wesentliche Verschlechterung der thermischen Anbindung der einzelnen Laserdiodenchips erfolgt. Insbesondere ist das gegenseitige Erwärmen der Laserdiodenchips auf diese Weise reduzierbar. In accordance with at least one embodiment of the laser diode device, the laser diode device comprises at least one heat conducting element, which is arranged between the mounting surface of the housing and the at least one laser diode chip. The heat-conducting element can serve, in particular, for the operation of the laser diode chip expanded heat flux between the laser diode chip and the mounting surface to spread or aufzuspreizen to achieve a large transition surface during heat transfer from the laser diode chip into the housing. The housing can then be mounted with its side facing away from the mounting surface directly on a heat sink. In this way, a particularly short distance between the laser diode chip and the heat sink is made possible, so that the heat can be effectively dissipated by the laser diode chip. The use of the heat-conducting element then ensures that the heat generated by the laser diode chip can be distributed over a particularly large area. Thus, the use of multiple laser diode chips in the housing is possible without causing a significant deterioration of the thermal connection of the individual laser diode chips. In particular, the mutual heating of the laser diode chips is reducible in this way.

Das Wärmeleitelement kann ferner dazu Verwendung finden, thermische Verspannungen zwischen dem Laserdiodenchip und dem Gehäuse, die beispielsweise durch unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten hervorgerufen werden, zu reduzieren oder auszugleichen. Das Wärmeleitelement kann beispielsweise mittels Löten am Laserdiodenchip und an der Montagefläche befestigt sein. The heat-conducting element can furthermore be used to reduce or compensate for thermal stresses between the laser diode chip and the housing, which are caused, for example, by different thermal expansion coefficients. The heat-conducting element can be fastened, for example, by means of soldering to the laser diode chip and to the mounting surface.

Das Wärmeleitelement kann insbesondere durch zumindest eines der folgenden Materialien gebildet sein oder aus einem der folgenden Materialien bestehen: Siliziumcarbid, Bornitrid, Kupferwolfram, Diamant, Aluminiumnitrid. The heat-conducting element may in particular be formed by at least one of the following materials or consist of one of the following materials: silicon carbide, boron nitride, copper tungsten, diamond, aluminum nitride.

Darüber hinaus ist es möglich, dass das Wärmeleitelement mit einem elektrisch leitfähigen Material gebildet ist und ein elektrischer Anschluss des Laserdiodenchips durch das Wärmeleitelement erfolgt. Moreover, it is possible that the heat-conducting element is formed with an electrically conductive material and an electrical connection of the laser diode chip is effected by the heat-conducting element.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung umfasst die Laserdiodenvorrichtung zumindest zwei Laserdiodenchips, wobei jedem Laserdiodenchip ein Wärmeleitelement eineindeutig zugeordnet ist. Das heißt, in diesem Fall sind nicht alle Laserdiodenchips auf einem gemeinsamen Wärmeleitelement angeordnet, sondern jeder Laserdiodenchip ist auf seinem eigenen Wärmeleitelement angeordnet. Die Laserdiodenchips können in diesem Fall schon vor der Montage in der Kavität des Gehäuses auf dem ihnen zugeordneten Wärmeleitelement befestigt werden und als Verbund von Laserdiodenchip und Wärmeleitelement auf der Montagefläche befestigt werden. In accordance with at least one embodiment of the laser diode device, the laser diode device comprises at least two laser diode chips, one heat-conducting element being uniquely associated with each laser diode chip. That is, in this case not all laser diode chips are arranged on a common heat conducting element, but each laser diode chip is arranged on its own heat conducting element. In this case, the laser diode chips can already be fastened in the cavity of the housing on the heat-conducting element assigned to them and fastened on the mounting surface as a composite of the laser diode chip and the heat-conducting element.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung ist das Gehäuse mit einem metallischen Material gebildet. Beispielsweise umfasst das Gehäuse einen Gehäusegrundkörper, der aus einem metallischen Material besteht. So kann das Gehäuse beispielsweise einen Gehäusegrundkörper umfassen, der aus einer FeNiCo-Legierung und/oder einer WCu-Legierung besteht. Der Gehäusegrundkörper kann mit einer metallischen Schicht, beispielsweise aus Ni/Au oder Au bedeckt oder stellenweise bedeckt sein. Bei dem Gehäuse kann es sich dabei um ein Gehäuse handeln, das einem so genannten Butterfly-Gehäuse ähnlich ist. In Abweichung von herkömmlichen Butterfly-Gehäusen weist das vorliegende Gehäuse jedoch ein Abdeckelement auf, das die Gehäusekavität an einer Gehäuseoberseite abschließt und mit einem Material gebildet ist, das zumindest stellenweise strahlungsdurchlässig ist. In accordance with at least one embodiment of the laser diode device, the housing is formed with a metallic material. For example, the housing comprises a housing base, which consists of a metallic material. For example, the housing may comprise a housing base consisting of a FeNiCo alloy and / or a WCu alloy. The housing base body can be covered or locally covered with a metallic layer, for example of Ni / Au or Au. The housing may be a housing similar to a so-called butterfly housing. In contrast to conventional butterfly housings, however, the present housing has a cover element, which closes off the housing cavity on a housing upper side and is formed with a material which is at least partially radiation-transmissive.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung weist das Gehäuse zumindest eine Seitenwand auf. Die Seitenwand oder die Seitenwände begrenzen das Gehäuse in einer lateralen Richtung, die beispielsweise parallel zur Montagefläche verläuft. Die Seitenwand des Gehäuses verläuft schräg oder senkrecht zur Montagefläche. Beispielsweise verbindet die Seitenwand des Gehäuses die Montagefläche mit dem Abdeckelement. Insbesondere kann das Abdeckelement an der der Montagefläche abgewandten Seite der Seitenwand befestigt sein. According to at least one embodiment of the laser diode device, the housing has at least one side wall. The sidewall or sidewalls define the housing in a lateral direction that is parallel to the mounting surface, for example. The side wall of the housing is inclined or perpendicular to the mounting surface. For example, the side wall of the housing connects the mounting surface with the cover. In particular, the cover may be attached to the mounting surface facing away from the side wall.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung weist die Seitenwand zumindest eine Öffnung auf, durch die ein elektrisches Anschlusselement geführt ist, mit dem der Laserdiodenchip elektrisch leitend verbunden ist. Für den Fall, dass das Gehäuse und damit auch die Seitenwand mit einem metallischen Material gebildet ist, ist das elektrische Anschlusselement, das durch die Öffnung hindurch in die Kavität des Gehäuses geführt ist, elektrisch isolierend in der Öffnung der Seitenwand befestigt. According to at least one embodiment of the laser diode device, the side wall has at least one opening, through which an electrical connection element is guided, with which the laser diode chip is electrically conductively connected. In the event that the housing and thus also the side wall is formed with a metallic material, the electrical connection element, which is guided through the opening into the cavity of the housing, is fixed in an electrically insulating manner in the opening of the side wall.

Das elektrische Anschlusselement ist dabei beispielsweise als Stift oder Pin aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise einem Metall, gebildet, der von außerhalb des Gehäuses durch die Öffnung in die Kavität des Gehäuses ragt. Dort, in der Gehäusekavität, kann das Anschlusselement dann beispielsweise mittels eines Verbindungsdrahtes mit einem Laserdiodenchip elektrisch leitend verbunden sein. The electrical connection element is formed, for example, as a pin or pin made of an electrically conductive material, such as a metal, which projects from outside the housing through the opening into the cavity of the housing. There, in the housing cavity, the connection element can then be electrically conductively connected to a laser diode chip, for example, by means of a connecting wire.

Dabei ist es insbesondere möglich, dass die Zahl der Anschlusselemente wenigstens der Zahl der Laserdiodenchips entspricht. Beispielsweise ist jeder Laserdiodenchip mit genau einem Anschlusselement elektrisch leitend verbunden. Die Laserdiodenvorrichtung kann dann beispielsweise zehn, zwölf, 14 oder mehr Anschlusselemente und eine gleiche Anzahl von Laserdiodenchips umfassen. Es ist aber auch denkbar, dass die Laserdiodenchips innerhalb des Gehäuses in Serie verschaltet sind und dann für mehrere Laserdiodenchips nur zwei Anschlusselemente benötigt werden, so dass die Zahl der Anschlusselemente kleiner ist als die Zahl der Laserdiodenchips.In this case, it is possible, in particular, for the number of connection elements to correspond at least to the number of laser diode chips. By way of example, each laser diode chip is electrically conductively connected to precisely one connection element. The laser diode device may then comprise, for example, ten, twelve, fourteen or more connection elements and an equal number of laser diode chips. But it is also conceivable that the laser diode chips within of the housing are connected in series and then only two connection elements are required for a plurality of laser diode chips, so that the number of connection elements is smaller than the number of laser diode chips.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung ist zwischen der Strahlungsaustrittsfläche des zumindest einen Laserdiodenchips und dem Umlenkelement ein strahlformendes optisches Element angeordnet. Bei dem strahlformenden optischen Element kann es sich beispielsweise um eine Linse, wie eine Zylinderlinse, handeln. Weiter können zwischen der Strahlungsaustrittsfläche und dem Umlenkelement mehrere strahlformende optische Elemente angeordnet sein, die von der elektromagnetischen Strahlung, die vom Laserdiodenchip im Betrieb emittiert wird, der Reihe nach durchlaufen werden. Das oder die Umlenkelemente können beispielsweise zur Slow Axis- und/oder Fast Axis-Kollimation der Laserstrahlung Verwendung finden. Auf diese Weise können mehrere Laserdiodenchips im Gehäuse der Laserdiodenvorrichtung relativ nah aneinander angeordnet werden, ohne dass sich die Strahlkeulen der einzelnen Laserdiodenchips innerhalb des Gehäuses überlagern. In accordance with at least one embodiment of the laser diode device, a beam-shaping optical element is arranged between the radiation exit surface of the at least one laser diode chip and the deflection element. The beam-shaping optical element may, for example, be a lens, such as a cylindrical lens. Furthermore, a plurality of beam-shaping optical elements can be arranged between the radiation exit surface and the deflecting element, which are passed through in succession by the electromagnetic radiation which is emitted by the laser diode chip during operation. The one or more deflection elements can be used, for example, for slow axis and / or fast axis collimation of the laser radiation. In this way, a plurality of laser diode chips in the housing of the laser diode device can be arranged relatively close to each other, without overlapping the beam lobes of the individual laser diode chips within the housing.

Wird am Abdeckelement ein Streuelement oder ein Lumineszenzkonversionselement verwendet, so ist eine besonders gleichmäßige Ausleuchtung dieses Elements wünschenswert. In diesem Fall erweist es sich als vorteilhaft, wenn sich die Strahlkeulen zumindest am Element jeweils bei ihrer Halbwertsbreite überlagern. Sollen die Strahlkeulen außerhalb des Gehäuses einzeln geführt werden, so sollten die Strahlkeulen zumindest beim Austritt aus dem Gehäuse um nicht mehr als 10% überlagern.If a scattering element or a luminescence conversion element is used on the cover element, a particularly uniform illumination of this element is desirable. In this case, it proves to be advantageous if the beam lobes overlap each other at least at the element at their half width. If the beam lobes are to be guided separately outside the housing, the beam lobes should at least be superimposed on the exit from the housing by no more than 10%.

Es können sämtliche Komponenten der Laserdiodenvorrichtung, sofern sie vorhanden sind, das heißt der zumindest eine Laserdiodenchip, das zumindest eine Umlenkelement, und das zumindest eine strahlformende optische Element an der Montagefläche des Gehäuses befestigt sein. Das Umlenkelement und das strahlformende optische Element können beispielsweise mittels Kleben an der Montagefläche befestigt sein. It can be all components of the laser diode device, if they are present, that is, the at least one laser diode chip, the at least one deflecting element, and the at least one beam-forming optical element attached to the mounting surface of the housing. The deflecting element and the beam-shaping optical element can be fastened to the mounting surface, for example by gluing.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiodenvorrichtung umfasst die Laserdiodenvorrichtung wenigstens zwei Laserdiodenchips, wobei die Strahlungsaustrittsflächen von zwei der Laserdiodenchips einander zugewandt sind und zwischen den beiden Laserdiodenchips wenigstens ein Umlenkelement angeordnet ist. Das Umlenkelement ist also zwischen zwei einander zugewandten Laserdiodenchips angeordnet. Das Umlenkelement ist dabei derart ausgestaltet, dass Laserstrahlung von einem der Laserdiodenchips nicht zum anderen der Laserdiodenchips gelangen kann. In accordance with at least one embodiment of the laser diode device, the laser diode device comprises at least two laser diode chips, wherein the radiation exit surfaces of two of the laser diode chips face each other and at least one deflecting element is arranged between the two laser diode chips. The deflecting element is thus arranged between two laser diode chips facing each other. The deflecting element is designed such that laser radiation from one of the laser diode chips can not reach the other of the laser diode chips.

Die optisch aktiven Flächen des Umlenkelements sind beispielsweise achsensymmetrisch zu einer Mittelachse angeordnet, relativ zu der auch die Laserdiodenchips achsensymmetrisch beidseitig des Umlenkelements angeordnet sind. Beispielsweise umfasst die Laserdiodenvorrichtung dabei ein einziges Umlenkelement, das sich entlang dieser Mittelachse erstreckt. Links und rechts von dem Umlenkelement können dann die Laserdiodenchips achsensymmetrisch oder versetzt zueinander angeordnet sein. The optically active surfaces of the deflecting element are arranged, for example, axially symmetrical to a central axis, relative to which the laser diode chips are arranged axially symmetrically on both sides of the deflecting element. For example, the laser diode device comprises a single deflecting element which extends along this central axis. Left and right of the deflecting the laser diode chips can then be arranged axially symmetrical or offset from each other.

Im Folgenden wird die hier beschriebene Laserdiodenvorrichtung anhand von Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Figuren näher erläutert. In the following, the laser diode device described here will be explained in more detail by means of exemplary embodiments and the associated figures.

Die 1A zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer hier beschriebenen Laserdiodenvorrichtung. The 1A shows a schematic perspective view of a first embodiment of a laser diode device described herein.

Die 1B zeigt eine zugehörige schematische Schnittdarstellung. The 1B shows an associated schematic sectional view.

Die 2, 3, 4, 5 und 6 zeigen schematische Schnittdarstellungen weiterer Ausführungsbeispiele hier beschriebener Laserdiodenvorrichtungen. The 2 . 3 . 4 . 5 and 6 show schematic sectional views of further embodiments of laser diode devices described herein.

Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.The same, similar or equivalent elements are provided in the figures with the same reference numerals. The figures and the proportions of the elements shown in the figures with each other are not to be considered to scale. Rather, individual elements may be exaggerated in size for better representability and / or better intelligibility.

In der 1A ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Laserdiodenvorrichtung in einer schematischen Perspektivdarstellung gezeigt. Die 1B zeigt eine zugehörige Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A'. In the 1A a first embodiment of a laser diode device described herein is shown in a schematic perspective view. The 1B shows an associated sectional view along the section line A-A '.

Die Laserdiodenvorrichtung umfasst ein Gehäuse 10. Vorliegend ist das Gehäuse 10 mit einem Metall gebildet. Das Gehäuse 10 weist eine Kavität 19 auf, in der die Komponenten der Laserdiodenvorrichtung angeordnet sind. The laser diode device comprises a housing 10 , In the present case is the housing 10 formed with a metal. The housing 10 has a cavity 19 on, in which the components of the laser diode device are arranged.

Vorliegend sind vierzehn Nitrid-basierte Laserdiodenchips 1 in der Kavität 19 des Gehäuses 10 auf der Montagefläche 11 des Gehäuses befestigt. Zwischen der Montagefläche 11 und den Laserdiodenchips 1 ist jeweils ein Wärmeleitelement 3 angeordnet, wobei jedem Laserdiodenchip 1 ein Wärmeleitelement 3 eineindeutig zugeordnet ist. There are fourteen nitride-based laser diode chips in the present 1 in the cavity 19 of the housing 10 on the mounting surface 11 attached to the housing. Between the mounting surface 11 and the laser diode chips 1 is in each case a heat-conducting element 3 arranged, each laser diode chip 1 a heat conducting element 3 is uniquely assigned.

Die Laserdiodenchips 1 weisen jeweils Strahlungsaustrittsflächen 1a auf, durch die im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung die Laserdiodenchips 1 verlässt. Die Laserdiodenchips 1 sind in zwei Reihen beidseitig eines einzigen optischen Umlenkelements 2 angeordnet. Bei dem optischen Umlenkelement 2 handelt es sich vorliegend um einen Umlenkspiegel, der zwei verspiegelte Flächen aufweist, die den Strahlungsaustrittsflächen 1a der Laserdiodenchips 1 jeweils zugewandt sind. Vom optischen Umlenkelement 2 wird die von den Laserdiodenchips 1 im Betrieb erzeugte Strahlung hin zu einem Abdeckelement 20 reflektiert. The laser diode chips 1 each have radiation exit surfaces 1a on, by the generated during operation electromagnetic radiation the laser diode chip 1 leaves. The laser diode chips 1 are in two rows on both sides of a single optical deflection element 2 arranged. In the optical deflecting element 2 In the present case, this is a deflecting mirror which has two mirrored surfaces which correspond to the radiation exit surfaces 1a the laser diode chips 1 each facing. From the optical deflector 2 becomes that of the laser diode chips 1 generated in operation radiation towards a cover 20 reflected.

Die Laserdiodenchips 1 können mittels eines Lotmaterials am Wärmeleitelement 3 befestigt sein. Das Wärmeleitelement 3 wiederum ist an seiner dem zugeordneten Laserdiodenchip 1 abgewandten Seite jeweils mittels eines Lotmaterials an der Montagefläche 11 befestigt. The laser diode chips 1 can by means of a solder material on the heat conducting element 3 be attached. The heat-conducting element 3 in turn is at its the associated laser diode chip 1 opposite side in each case by means of a solder material on the mounting surface 11 attached.

Das Gehäuse 10 weist Seitenwände 12 auf, welche die Kavität 19, in der die Komponenten der Laserdiodenvorrichtung angeordnet sind, in lateraler Richtung begrenzen. The housing 10 has side walls 12 on which the cavity 19 , in which the components of the laser diode device are arranged, limit in the lateral direction.

Das Gehäuse 10 ist dabei einstückig ausgebildet und weist zusätzlich zur Montagefläche 11 und den Seitenwänden 12 eine Befestigungsvorrichtung 16 auf, die vorliegend als Vorsprung an zwei Seiten des Gehäuses ausgebildet ist. Die Befestigungsvorrichtung 16 kann Durchbrüche 18 aufweisen, mittels denen das Gehäuse 10 beispielsweise durch Schrauben oder Nieten an einem nichtdargestellten Kühlkörper an der der Montagefläche 11 abgewandten Unterseite des Gehäuses 10 angeordnet und befestigt ist. The housing 10 is integrally formed and has in addition to the mounting surface 11 and the side walls 12 a fastening device 16 which is presently designed as a projection on two sides of the housing. The fastening device 16 can breakthroughs 18 have, by means of which the housing 10 for example, by screws or rivets on a not shown heat sink to the mounting surface 11 opposite bottom of the housing 10 arranged and attached.

Die Gehäusewand 12 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Öffnungen 13 auf. Durch jede Öffnung 13 ist ein Anschlusselement 14 von außerhalb des Gehäuses in die Gehäusekavität geführt. Die Anschlusselemente 14 sind vorliegend als metallische Stifte oder Pins ausgeführt, die elektrisch isolierend in der Gehäusewand befestigt sind. Das heißt, die Anschlusselemente sind jeweils vom Gehäuse 10 elektrisch isoliert. The housing wall 12 has in the present embodiment, a plurality of openings 13 on. Through every opening 13 is a connection element 14 led from outside the housing in the housing cavity. The connection elements 14 In the present case, these are designed as metallic pins or pins which are fastened in the housing wall in an electrically insulating manner. That is, the connection elements are each from the housing 10 electrically isolated.

Jedes Anschlusselement 14 ist in der Gehäusekavität 19 mittels eines Verbindungsdrahtes 15 mit einem zugeordneten Laserdiodenchip 1 elektrisch leitend verbunden. Über die Anschlusselemente 14 können die Laserdiodenchips 1 in der Gehäusekavität 19 einzeln angesteuert werden. Each connection element 14 is in the housing cavity 19 by means of a connecting wire 15 with an associated laser diode chip 1 electrically connected. About the connection elements 14 can the laser diode chips 1 in the housing cavity 19 individually controlled.

Beabstandet zur Montagefläche 11 ist die Gehäusekavität 19 vom Abdeckelement 20 überdeckt. Das Abdeckelement 20 umfasst eine Einfassung 21, die aus einem metallischen Material besteht. Die Einfassung 21 umgibt ein Fensterelement 22. Die Einfassung 21 ist für die von den Laserdiodenchips 1 im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung nicht durchlässig, lediglich durch das Fensterelement 22 kann die Strahlung das Gehäuse 10 verlassen. Das Fensterelement 22 ist vorliegend beispielsweise mit Glas gebildet. Spaced to the mounting surface 11 is the housing cavity 19 from the cover 20 covered. The cover element 20 includes a border 21 , which consists of a metallic material. The mount 21 surrounds a window element 22 , The mount 21 is for those of the laser diode chips 1 Electromagnetic radiation generated during operation is not permeable, only through the window element 22 the radiation can be the case 10 leave. The window element 22 is presently formed, for example, with glass.

Die Einfassung 21 ist an einer Auflagefläche 17, welche die Seitenwände 12 an der Oberseite des Gehäuses begrenzt, in einem Verbindungsbereich 23 mit den Seitenwänden 12 des Gehäuses verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise über ein metallisches Lot, ein Glaslot, oder eine Schweißverbindung erfolgen, wobei der Verbindungsbereich 23 dann entsprechend ausgestaltet ist. The mount 21 is on a support surface 17 which the side walls 12 bounded at the top of the housing, in a connection area 23 with the side walls 12 connected to the housing. The connection can be made, for example, by means of a metallic solder, a glass solder, or a welded connection, wherein the connection region 23 then designed accordingly.

An der den Leuchtdiodenchips 1 zugewandten Seite des Abdeckelements 20 ist optional ein Streuelement 32 angeordnet, das zur diffusen Streuung der von den Laserdiodenchips 1 im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung vorgesehen ist. Auf diese Weise ist es möglich, dass die elektromagnetische Strahlung beim Austritt aus dem Abdeckelement 20 homogen über die Fläche des Fensterelements 22 verteilt ist und gleichmäßig aus dem Gehäuse 10 austritt. At the the LED chips 1 facing side of the cover 20 is optional a scattering element 32 arranged for the diffuse scattering of the laser diode chips 1 provided during operation generated electromagnetic radiation. In this way, it is possible that the electromagnetic radiation at the exit from the cover 20 homogeneous over the surface of the window element 22 is distributed and evenly out of the case 10 exit.

Das Abdeckelement 20 schließt das Gehäuse dicht ab. Insbesondere kann das Gehäuse hermetisch dicht verschlossen sein, sodass die Laserdiodenchips 1 gegen atmosphärische Gase und Feuchtigkeit geschützt sind. The cover element 20 closes the housing tightly. In particular, the housing may be hermetically sealed so that the laser diode chips 1 protected against atmospheric gases and moisture.

Bei dem Gehäuse 10 kann es sich um eine Art Butterfly-Gehäuse handeln, wobei im Unterschied zu herkömmlichen Gehäusen dieses Typs das Abdeckelement 20 an der Oberseite des Gehäuses strahlungsdurchlässig ausgebildet ist. In the case 10 it may be a kind of butterfly housing, wherein, in contrast to conventional housings of this type, the cover 20 is designed to be transparent to radiation at the top of the housing.

Vorliegend erfolgt über das Wärmeleitelement 3 eine Aufspreizung der im Betrieb im Laserdiodenchip 1 erzeugten Wärme, die damit über eine große Fläche an die Montagefläche 11 des Gehäuses 10 abgegeben werden kann. Von dort wird die Wärme über einen relativ kurzen Wärmeleitpfad an die Umgebung abgegeben. Auf dieser Weise ist es möglich, eine Vielzahl von Laserdiodenchips in einem einzigen Gehäuse anzuordnen, ohne dass die Effizienz des einzelnen Laserdiodenchips durch die Abwärme der umgebenen Laserdiodenchips zu stark abgesenkt wird. In the present case via the heat-conducting element 3 a spread of the operating in the laser diode chip 1 generated heat, which thus has a large area to the mounting surface 11 of the housing 10 can be delivered. From there, the heat is released via a relatively short heat conduction path to the environment. In this way, it is possible to arrange a plurality of laser diode chips in a single housing, without the efficiency of the individual laser diode chips being lowered too much by the waste heat of the surrounded laser diode chips.

Damit ist eine Laserdiodenvorrichtung angegeben, die eine optische Ausgangsleistung von mehreren Watt aufweisen kann, wobei die optische Ausgangsleistung durch Vergrößerung des Gehäuses und Hinzufügen weiterer Laserdiodenchips in einfacher Weise skalierbar ist.Thus, a laser diode device is provided, which may have an optical output power of several watts, wherein the optical output power is scalable by enlarging the housing and adding further laser diode chips in a simple manner.

Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der 1A und 1B zeigt die schematische Schnittdarstellung der 2 ein Ausführungsbeispiel, bei dem Laserdiodenchips in einer einzigen Reihe nebeneinander im Gehäuse angeordnet sind. Das emittierte Licht wird vom einzigen Umlenkelement, vorliegend ein Umlenkspiegel, zum Abdeckelement 20 reflektiert. In contrast to the embodiment of 1A and 1B shows the schematic sectional view of 2 an embodiment in which the laser diode chips in a single row are arranged side by side in the housing. The emitted light is from the single deflecting element, in this case a deflection mirror, to the cover 20 reflected.

In Verbindung mit der 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem zwischen der Strahlungsaustrittsfläche 1a der Laserdiodenchips 1 und dem Umlenkelement 2 ein strahlformendes optisches Element 4, vorliegend eine Zylinderlinse, angeordnet ist. Das strahlformende optische Element 4 dient dabei zur Kollimation der Strahlung. Auf dieser Weise können die Laserdiodenchips 1 möglichst nah aneinander angeordnet werden, ohne dass sich die Strahlkeulen der einzelnen Laserdiodenchips bereits innerhalb vom Gehäuse überlagern. In conjunction with the 3 an embodiment is shown in which between the radiation exit surface 1a the laser diode chips 1 and the deflecting element 2 a beam-shaping optical element 4 , in the present case a cylindrical lens, is arranged. The beam-shaping optical element 4 serves to collimate the radiation. In this way, the laser diode chips 1 be arranged as close to each other, without overlapping the beam lobes of the individual laser diode chips already within the housing.

In Verbindung mit der 4 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem das Ausführungsbeispiel der 1A und 1B um die strahlformenden optischen Elemente 4 des Ausführungsbeispiels der 3 ergänzt ist. Dabei sind die strahlformenden optischen Elemente 4 jeweils zwischen den Strahlungsaustrittsflächen 1a und dem Umlenkelement 2 angeordnet. Die strahlformenden optischen Elemente 4 können sich parallel zum Umlenkelement 2 beidseitig von diesem erstrecken. Auf dieser Weise ist eine besonders platzsparende Anordnung der Laserdiodenchips 1 im Gehäuse möglich, ohne dass sich die Strahlkeulen der einzelnen Laserdiodenchips innerhalb des Gehäuses überlagern. In conjunction with the 4 an embodiment is shown in which the embodiment of the 1A and 1B around the beam-shaping optical elements 4 of the embodiment of 3 is supplemented. Here are the beam-shaping optical elements 4 each between the radiation exit surfaces 1a and the deflecting element 2 arranged. The beam-shaping optical elements 4 can be parallel to the deflection element 2 extend on both sides of this. In this way, a particularly space-saving arrangement of the laser diode chips 1 possible in the housing, without overlapping the beam lobes of the individual laser diode chips within the housing.

In Verbindung mit der 5 ist anhand einer schematischen Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der 1A und 1B jeder der beiden Reihen von Laserdiodenchips 1 ein eigenes optisches Umlenkelement 2 zugeordnet ist. An der den Laserdiodenchips 1 abgewandten Seite des Abdeckelements 20 sind optische Elemente, vorliegend Linsen 31, angeordnet, die für eine Strahlformung außerhalb des Gehäuses sorgen. Auf das Streuelement 32 wird dabei verzichtet. In conjunction with the 5 is a schematic sectional view of an embodiment shown in which, in contrast to the embodiment of 1A and 1B each of the two rows of laser diode chips 1 a separate optical deflection element 2 assigned. At the the laser diode chips 1 opposite side of the cover 20 are optical elements, in the present case lenses 31 arranged, which provide for beam shaping outside the housing. On the scattering element 32 is omitted.

In Verbindung mit der 6 ist ein Ausführungsbeispiel anhand einer schematischen Schnittdarstellung näher erläutert, bei dem an der den Laserdiodenchips 1 abgewandten Außenseite des Abdeckelements 20 ein Lumineszenzkonversionselement 30 angeordnet. Ein solches Lumineszenzkonversionselement 30 kann beispielsweise auch bei den Ausführungsbeispielen der 1A, 1B, 2, 3 und 4 vorhanden sein. Mittels des Lumineszenzkonversionselements 30 ist es beispielsweise möglich, dass die Laserdiodenvorrichtung zur Emission von weißem Licht eingerichtet ist, das beispielsweise Mischlicht ist, das sich aus einem konvertierten Anteil der von den Laserdiodenchips 1 im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung und der im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung zusammensetzt.In conjunction with the 6 an embodiment is explained in more detail with reference to a schematic sectional view, in which at the laser diode chips 1 remote from the outside of the cover 20 a luminescence conversion element 30 arranged. Such a luminescence conversion element 30 For example, in the embodiments of the 1A . 1B . 2 . 3 and 4 to be available. By means of the luminescence conversion element 30 For example, it is possible for the laser diode device to be configured to emit white light, which is, for example, mixed light composed of a converted portion of the laser diode chips 1 generated in operation electromagnetic radiation and the electromagnetic radiation generated during operation.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2004/107511 A2 [0002] WO 2004/107511 A2 [0002]
  • WO 2010/069282 A2 [0002] WO 2010/069282 A2 [0002]

Claims (15)

Laserdiodenvorrichtung mit – einem Gehäuse (10) aufweisend eine Montagefläche (11) in einer Kavität (19) des Gehäuses (10), – zumindest einem Laserdiodenchip (1), der im Betrieb elektromagnetische Strahlung durch eine Strahlungsaustrittsfläche (1a) emittiert, – zumindest einem Abdeckelement (20), das für die vom Laserdiodenchip (1) im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung zumindest stellenweise durchlässig ist, – einem Umlenkelement (2), das zumindest einen Teil der vom Laserdiodenchip (1) im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung in Richtung des Abdeckelement (20) lenkt, wobei – die Strahlungsaustrittsfläche (1a) des Laserdiodenchips (1) quer oder senkrecht zur Montagefläche (11) und/oder zum Abdeckelement (20) verläuft, – das Abdeckelement (20) mit dem Gehäuse (10) verbunden ist, und – das Abdeckelement (20) das Gehäuse (10) dicht verschließt.Laser diode device with - a housing ( 10 ) having a mounting surface ( 11 ) in a cavity ( 19 ) of the housing ( 10 ), - at least one laser diode chip ( 1 ), which in operation emits electromagnetic radiation through a radiation exit surface ( 1a ), - at least one cover element ( 20 ), that for the laser diode chip ( 1 ) electromagnetic radiation generated in operation is at least locally permeable, - a deflecting element ( 2 ), at least part of the laser diode chip ( 1 ) generated in operation electromagnetic radiation in the direction of the cover ( 20 ), wherein - the radiation exit surface ( 1a ) of the laser diode chip ( 1 ) across or perpendicular to the mounting surface ( 11 ) and / or to the cover element ( 20 ), - the cover element ( 20 ) with the housing ( 10 ), and - the cover element ( 20 ) the housing ( 10 ) tightly closes. Laserdiodenvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, bei dem der zumindest eine Laserdiodenchip (1) unvergossen ist.Laser diode device according to the preceding claim, in which the at least one laser diode chip ( 1 ) is not poured. Laserdiodenvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Abdeckelement (20) das Gehäuse (10) derart dicht verschließt, dass eine Leckrate höchstens 5·10^(–8) (Pa·m^3)/s beträgt.Laser diode device according to one of the preceding claims, in which the cover element ( 20 ) the housing ( 10 ) closes so tightly that a leak rate is at most 5 · 10 ^ (- 8) (Pa · m ^ 3) / s. Laserdiodenvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Abdeckelement (20) eine Einfassung (21) aufweist, die ein Fensterelement (22) rahmenartig umgibt, wobei das Fensterelement (22) zumindest für einen Teil der vom Laserdiodenchip (1) im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung durchlässig ist.Laser diode device according to one of the preceding claims, in which the cover element ( 20 ) an edging ( 21 ) comprising a window element ( 22 ) surrounds like a frame, wherein the window element ( 22 ) at least for a part of the laser diode chip ( 1 ) is transmissive in operation generated electromagnetic radiation. Laserdiodenvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die Einfassung (21) mit einem Metall gebildet ist und das Fensterelement (22) eines der folgenden Materialen umfasst oder aus einem der folgenden Materialien besteht: Glas, Saphir, Keramik.Laser diode device according to the preceding claim, in which the enclosure ( 21 ) is formed with a metal and the window element ( 22 ) comprises one of the following materials or consists of one of the following materials: glass, sapphire, ceramic. Laserdiodenvorrichtung nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, bei dem die Einfassung (21) durch Löten oder Schweißen mit dem Gehäuse verbunden ist.Laser diode device according to one of the two preceding claims, wherein the enclosure ( 21 ) is connected to the housing by soldering or welding. Laserdiodenvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem am Abdeckelement (20) zumindest eines der folgenden optischen Element befestigt ist: Lumineszenzkonversionselement (30), Linse (31), Streuelement (32).Laser diode device according to one of the preceding claims, in which on the cover element ( 20 ) at least one of the following optical element is attached: Lumineszenzkonversionselement ( 30 ), Lens ( 31 ), Scattering element ( 32 ). Laserdiodenvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Umlenkelement (2) durch eines der folgenden optischen Elemente gebildet ist oder eines der folgenden optischen Elemente umfasst: Spiegel, Prisma.Laser diode device according to one of the preceding claims, in which the deflecting element ( 2 ) is formed by one of the following optical elements or comprises one of the following optical elements: mirror, prism. Laserdiodenvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche mit zumindest einem Wärmeleitelement (3), das zwischen der Montagefläche (11) und dem zumindest einen Laserdiodenchip (1) angeordnet ist.Laser diode device according to one of the preceding claims with at least one heat conducting element ( 3 ) between the mounting surface ( 11 ) and the at least one laser diode chip ( 1 ) is arranged. Laserdiodenvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, bei dem jedem Laserdiodenchip (1) ein Wärmeleitelement (3) eineindeutig zugeordnet ist.Laser diode device according to the preceding claim, in which each laser diode chip ( 1 ) a heat conducting element ( 3 ) is uniquely assigned. Laserdiodenvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Gehäuse (10) mit einem metallischen Material gebildet ist.Laser diode device according to one of the preceding claims, in which the housing ( 10 ) is formed with a metallic material. Laserdiodenvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Gehäuse (10) zumindest eine Seitenwand (12) aufweist, die schräg oder senkrecht zur Montagefläche (11) verläuft, wobei die Seitenwand (12) zumindest eine Öffnung (13) aufweist, durch die ein elektrisches Anschlusselement (14) geführt ist, mit dem der Laserdiodenchip (1) elektrisch leitend verbunden ist.Laser diode device according to one of the preceding claims, in which the housing ( 10 ) at least one side wall ( 12 ) which is inclined or perpendicular to the mounting surface ( 11 ), wherein the side wall ( 12 ) at least one opening ( 13 ), through which an electrical connection element ( 14 ) is guided, with which the laser diode chip ( 1 ) is electrically connected. Laserdiodenvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem zwischen der Strahlungsaustrittsfläche (1a) des zumindest einen Laserdiodenchips (1) und dem Umlenkelement (2) ein strahlformendes optisches Element (4) angeordnet ist. Laser diode device according to one of the preceding claims, wherein between the radiation exit surface ( 1a ) of the at least one laser diode chip ( 1 ) and the deflecting element ( 2 ) a beam-shaping optical element ( 4 ) is arranged. Laserdiodenvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche mit – wenigstens zwei Laserdiodenchips (1), wobei die Strahlungsaustrittsflächen (1a) von zwei der Laserdiodenchips (1) einander zugewandt sind und zwischen den beiden Strahlungsaustrittsflächen (1a) wenigstens ein Umlenkelement (2) angeordnet ist.Laser diode device according to one of the preceding claims, comprising - at least two laser diode chips ( 1 ), wherein the radiation exit surfaces ( 1a ) of two of the laser diode chips ( 1 ) are facing each other and between the two radiation exit surfaces ( 1a ) at least one deflecting element ( 2 ) is arranged. Laserdiodenvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch mit genau einem Umlenkelement (2). Laser diode device according to the preceding claim with exactly one deflection element ( 2 ).
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WO (1) WO2013156444A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013104728A1 (en) * 2013-05-07 2014-11-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh laser diode device
EP2980527A1 (en) 2014-08-01 2016-02-03 GOM Gesellschaft für optische Meßtechnik mbH Measuring device for three dimensional optical object measurement with a topometric sensor and use of a multi laser chip construction element
DE102015108117A1 (en) 2015-05-22 2016-11-24 Osram Opto Semiconductors Gmbh module
WO2019141733A1 (en) * 2018-01-19 2019-07-25 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for producing a housing cover for a laser component and housing cover for a laser component and laser component
US20220190552A1 (en) * 2020-12-10 2022-06-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Laser package and projector with the laser package

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014115622A1 (en) * 2014-10-28 2016-05-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Production of a lighting module for a backlight device
JP6288132B2 (en) * 2015-05-20 2018-03-07 日亜化学工業株式会社 Light emitting device
JP2017117880A (en) * 2015-12-22 2017-06-29 京セラ株式会社 Optical element mounting package, optical element mounting mother board, and electronic apparatus
JP6648712B2 (en) * 2016-04-28 2020-02-14 日亜化学工業株式会社 Light emitting device manufacturing method
TWI816830B (en) 2018-07-08 2023-10-01 美商光程研創股份有限公司 Light emission apparatus
DE102022123051A1 (en) 2022-09-09 2024-03-14 Schott Ag Lighting device and light conversion unit

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19838518A1 (en) * 1998-08-25 2000-03-02 Bosch Gmbh Robert arrangement
EP1478017A1 (en) * 2002-01-31 2004-11-17 Nec Schott Components Corporation Method for preparing gas-tight terminal
WO2004107511A2 (en) 2003-05-26 2004-12-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for producing a laser diode component, housing for a laser diode component, and laser diode component itself
US20050214979A1 (en) * 2004-03-25 2005-09-29 Yamaha Corporation Semiconductor package and method for manufacturing the same
US20060139926A1 (en) * 2004-12-28 2006-06-29 Sharp Kabushiki Kaisha Light-emitting device, and illumination apparatus and display apparatus using the light-emitting device
EP1710619A1 (en) * 2004-01-29 2006-10-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light source device, and two-dimensional image display unit
DE102005036266A1 (en) * 2005-07-11 2007-01-25 Osram Opto Semiconductors Gmbh Housing for a laser diode device, laser diode device and method of manufacturing a laser diode device
US20080225913A1 (en) * 2005-10-27 2008-09-18 Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg Semiconductor Laser Device
DE102007062047A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh compact housing
WO2010069282A2 (en) 2008-12-18 2010-06-24 Osram Opto Semiconductors Gmbh Luminous means and projector comprising at least one luminous means of this type
DE102010012604A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Semiconductor laser light source

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6259713B1 (en) * 1997-12-15 2001-07-10 The University Of Utah Research Foundation Laser beam coupler, shaper and collimator device
US7586962B1 (en) * 2004-03-29 2009-09-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Integrated diamond carrier for laser bar arrays
JP2010251686A (en) * 2009-03-26 2010-11-04 Harison Toshiba Lighting Corp Light emitting device and method for manufacturing the same
US20110280266A1 (en) * 2010-05-14 2011-11-17 Sanyo Electric Co., Ltd. Semiconductor laser apparatus, method of manufacturing semiconductor laser apparatus and optical apparatus

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19838518A1 (en) * 1998-08-25 2000-03-02 Bosch Gmbh Robert arrangement
EP1478017A1 (en) * 2002-01-31 2004-11-17 Nec Schott Components Corporation Method for preparing gas-tight terminal
WO2004107511A2 (en) 2003-05-26 2004-12-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for producing a laser diode component, housing for a laser diode component, and laser diode component itself
EP1710619A1 (en) * 2004-01-29 2006-10-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light source device, and two-dimensional image display unit
US20050214979A1 (en) * 2004-03-25 2005-09-29 Yamaha Corporation Semiconductor package and method for manufacturing the same
US20060139926A1 (en) * 2004-12-28 2006-06-29 Sharp Kabushiki Kaisha Light-emitting device, and illumination apparatus and display apparatus using the light-emitting device
DE102005036266A1 (en) * 2005-07-11 2007-01-25 Osram Opto Semiconductors Gmbh Housing for a laser diode device, laser diode device and method of manufacturing a laser diode device
US20080225913A1 (en) * 2005-10-27 2008-09-18 Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg Semiconductor Laser Device
DE102007062047A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh compact housing
WO2010069282A2 (en) 2008-12-18 2010-06-24 Osram Opto Semiconductors Gmbh Luminous means and projector comprising at least one luminous means of this type
DE102008063634A1 (en) * 2008-12-18 2010-06-24 Osram Opto Semiconductors Gmbh Illuminant and projector with at least one such light source
DE102010012604A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Semiconductor laser light source

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013104728A1 (en) * 2013-05-07 2014-11-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh laser diode device
US9537285B2 (en) 2013-05-07 2017-01-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Laser diode apparatus
EP2980527A1 (en) 2014-08-01 2016-02-03 GOM Gesellschaft für optische Meßtechnik mbH Measuring device for three dimensional optical object measurement with a topometric sensor and use of a multi laser chip construction element
DE102014110960A1 (en) 2014-08-01 2016-02-04 GOM - Gesellschaft für Optische Meßtechnik mbH Measuring device for the three-dimensional optical measurement of objects with a topometric sensor and use of a multi-laser chip component
DE102015108117A1 (en) 2015-05-22 2016-11-24 Osram Opto Semiconductors Gmbh module
WO2016188908A1 (en) 2015-05-22 2016-12-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Component
WO2019141733A1 (en) * 2018-01-19 2019-07-25 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for producing a housing cover for a laser component and housing cover for a laser component and laser component
US11652331B2 (en) 2018-01-19 2023-05-16 Osram Oled Gmbh Method for producing a housing cover for a laser component and housing cover for a laser component and laser component
US20220190552A1 (en) * 2020-12-10 2022-06-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Laser package and projector with the laser package

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