DE10253515B4

DE10253515B4 - Beam-guiding and / or frequency-converting optical system and method for the production

Info

Publication number: DE10253515B4
Application number: DE10253515A
Authority: DE
Inventors: Jens Dr. Gottmann; Hans-Dieter Dipl.-Ing. Hoffmann; Peter Dipl.-Phys. Rußbüldt; Christian Dipl.-Phys. Scholz; Markus Dipl.-Phys. Baumann; Konstantin Dr. Baucke
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2002-11-16
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2022-11-17
Also published as: DE10253515A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines strahlführenden und/oder frequenzkonvertierenden optischen Systems, bei dem ein strahlemittierendes optoelektronisches Bauelement (1), das zumindest eine Strahlaustrittsfläche (2) für den Austritt eines Strahls aufweist, bereitgestellt und mit einer Oberfläche (5) einer Unterlage (4) so verbunden wird, dass der austretende Strahl annähernd parallel zur Oberfläche (5) der Unterlage (4) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Verbindung des optoelektronischen Bauelements (1) mit der Unterlage (4) ein aus mehreren Schichten (7, 8, 9) zusammen gesetztes wellenleitendes Schichtsystem (6) für eine Führung und/oder Frequenzkonvertierung des Strahls derart auf der Oberfläche (5) der Unterlage (4) abgeschieden und strukturiert und/oder lokal modifiziert wird, dass ein direkter Kontakt zwischen der Strahlaustrittsfläche (2) und dem Schichtsystem (6) entsteht und eine vorgebbare Strahlführung erreicht wird.method for producing a jet-guiding and / or frequency-converting optical system in which a Beam-emitting optoelectronic component (1), the at least a jet exit surface (2) for the exit of a jet, provided and with a surface (5) a support (4) is connected so that the exiting Beam nearly parallel to the surface (5) the pad (4) runs, characterized in that after the connection of the optoelectronic Component (1) with the base (4) one of several layers (7, 8, 9) composite waveguide layer system (6) for a guide and / or frequency conversion of the beam is thus deposited on the surface (5) of the substrate (4) and structured and / or locally modified that is a direct Contact between the beam exit surface (2) and the layer system (6) arises and a predeterminable beam guidance is achieved.

Description

Technisches AnwendungsgebietTechnical application

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines strahlführenden und/oder frequenzkonvertierenden optischen Systems, bei dem ein strahlemittierendes optoelektronisches Bauelement, das zumindest eine Strahlaustrittsfläche für den Austritt eines Strahls aufweist, bereitgestellt und mit einer Oberfläche einer Unterlage so verbunden wird, dass der austretende Strahl annähernd parallel zur Oberfläche der Unterlage verläuft. Die Erfindung betrifft weiterhin ein strahlführendes und/oder frequenzkonvertierendes optisches System, das mit dem Verfahren herstellbar ist.The The present invention relates to a process for producing a beam-guiding and / or frequency-converting optical system in which a beam-emitting optoelectronic component that at least a jet exit surface for the Exit of a jet, provided and having a surface of a Pad is connected so that the outgoing beam approximately parallel to the surface of the Underlay runs. The invention further relates to a beam-guiding and / or frequency-converting optical System that can be produced by the method.

Die Führung und Konvertierung elektromagnetischer Strahlung aus optoelektronischen Bauelementen, wie beispielsweise Halbleiterdiodenlasern, spielt in vielen technischen Bereichen eine wesentliche Rolle, in denen optoelektronische Bauteile eingesetzt werden. Die aus dem optoelektronischen Bauelement austretende Strahlung wird hierbei in der Regel durch weitere optische Bauteile geführt oder geformt, um die für die jeweilige Anwendung erforderlichen Strahleigenschaften zu erreichen. In vielen Fällen ist auch eine Konvertierung der Frequenz der aus dem optoelektronischen Bauelement austretenden Strahlung zu einer höheren oder niedrigeren Frequenz erforderlich.The guide and converting electromagnetic radiation from optoelectronic Devices, such as semiconductor diode lasers plays in many technical areas an essential role in which optoelectronic components are used. The from the optoelectronic Component exiting radiation is usually by guided further optical components or shaped to the for the respective application to achieve required beam properties. In many cases is also a conversion of the frequency of the optoelectronic Component emerging radiation to a higher or lower frequency required.

Stand der TechnikState of the art

In der Regel wird bisher die Führung und Konvertierung der elektromagnetischen Strahlung aus optoelektronischen Bauelementen durch weitere diskrete optische Bauelemente, wie Linsen, Lichtwellenleiter-Fasern oder Frequenz-verdoppelnde Kristalle, in einem diskreten optischen Aufbau vorgenommen. Das optoelektronische Bauelement wird dabei ebenso wie die strahlführenden bzw. frequenzkonvertierenden Bauteile auf einer Unterlage montiert und justiert. Die Bereitstellung eines optischen Systems, bei dem die Strahlung des optoelektronischen Bauelements mit Linsen und/oder Spiegeln geformt und geführt und in lichtleitende Fasern eingekoppelt wird, erfordert zahlreiche Justageschritte. So muss das optoelektronische Bauelement zunächst auf der Unterlage ausgerichtet und montiert werden. Die Linsen und/oder Spiegel werden dann bezüglich des optoelektronischen Bauelements nacheinander justiert und auf der Unterlage fixiert. Anschließend wird die Lichtleitfaser auf der Unterlage justiert und montiert. Die präzise Justage und Montage der einzelnen diskreten Bauteile ist aufwendig und fehleranfällig. Zudem treten zwischen den separaten Bauteilen unerwünschte optische Verluste auf, die beispielsweise durch Reflexion, Streuung und Beugung des Lichtes hervorgerufen werden.In The rule is so far the lead and conversion of the electromagnetic radiation from optoelectronic Components by further discrete optical components, such as lenses, Light waveguide fibers or frequency-doubling crystals, in a discrete optical Construction made. The optoelectronic component is thereby as well as the jet-guiding or frequency-converting components mounted on a base and adjusted. The provision of an optical system in which the radiation of the optoelectronic component with lenses and / or Mirrors shaped and guided and coupled into photoconductive fibers requires numerous Adjustment steps. So the optoelectronic device must first on be aligned and mounted the pad. The lenses and / or Mirrors are then re of the optoelectronic component adjusted one after the other and on the pad fixed. Subsequently, will the optical fiber is adjusted and mounted on the base. The precise Adjustment and installation of the individual discrete components is expensive and error prone. In addition, occur between the separate components unwanted optical Losses, for example, by reflection, scattering and diffraction of the light.

Aus der DE 695 10 238 T2 ist ein Mikrochip-Laser bekannt, der ein oder mehrere integrierte Elemente zur Strahlformung bzw. Frequenzkonvertierung aufweist. Mikrochip-Laser bestehen aus verbundenen polierten dielektrischen Materialien, wie Laserkristalle oder Frequenzverdoppler-Kristalle, die durch Hochleistungs diodenlaser gepumpt werden. So zeigt die DE 695 10 238 T2 einen Mikrochip-Laser, der sich im Wesentlichen aus einer Schicht aus verstärkendem Material, einer Schicht aus einem Trägermaterial, beispielsweise Quarzkristall, und einer Schicht aus einem Frequenz-verdoppelnden Kristall gebildet ist. Die Schicht des Trägermaterials dient der Montage des Lasers auf einer Unterlage, auf der auch der Diodenpumplaser montiert wird. Wird die Trägerschicht an einem Ende des Mikrochip-Lasers ausgebildet, so kann sie gleichzeitig durch geeignete Formung die Funktion einer strahlformenden Linse übernehmen. Für die Herstellung eines derartigen Mikrochip-Lasers müssen die Kontaktflächen der als verstärkende Schicht und als Frequenz-verdoppelnde Schicht eingesetzten Kristalle sowie der Träger hochgradig poliert und eben sein, um sicherzustellen, dass sich die Materialien durch Van der Waals Kräfte miteinander verbinden, wenn sie zusammengepresst werden. Die Herstellung eines derartigen Mikrochip-Lasers ist daher aufwendig. Mikrochip-Laser erzielen bei vergleichbaren Ausgangsleistungen eine deutlich verbesserte Strahlqualität im Vergleich zu Laserdioden im sichtbaren Spektralbereich. Nachteilig ist allerdings die unzureichende Stabilität der Strahlachse (Beam Point Stability) dieser Laser, wodurch viele Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise in der Messtechnik, wie Lasertriangulation und in der Drucktechnik ausgeschlossen bleiben.From the DE 695 10 238 T2 For example, a microchip laser is known which has one or more integrated elements for beam shaping or frequency conversion. Microchip lasers consist of bonded polished dielectric materials, such as laser crystals or frequency doubler crystals, which are pumped by high power diode lasers. That's how it shows DE 695 10 238 T2 a microchip laser consisting essentially of a layer of reinforcing material, a layer of a substrate, such as quartz crystal, and a layer of frequency doubling crystal. The layer of carrier material is used to mount the laser on a base on which the diode pump laser is mounted. If the carrier layer is formed at one end of the microchip laser, it can simultaneously take over the function of a beam-shaping lens by suitable shaping. For the fabrication of such a microchip laser, the contact surfaces of the crystals used as the reinforcing layer and frequency doubling layer, as well as the support, must be highly polished and flat to ensure that the materials bond together by Van der Waals forces when pressed together become. The production of such a microchip laser is therefore complicated. Microchip lasers achieve a significantly improved beam quality at comparable output powers compared to laser diodes in the visible spectral range. A disadvantage, however, is the insufficient stability of the beam axis (beam point stability) of these lasers, whereby many applications, for example in metrology, such as laser triangulation and in printing technology remain excluded.

Ein weiteres bekanntes strahlführendes und/oder frequenzkonvertierendes optisches System setzt die Technik der gebondeten Wellenleiter ein. Gebondete Planare Wellenleiter und Wellenleiter-Laser werden aus dünnen polierten Einkristallen zusammengefügt und über eine Strahlformung, bestehend aus zwei Zylinderlinsen mit Hochleistungsdiodenlasern gepumpt. Ein Beispiel für den Einsatz dieser Technik der gebondeten Wellenleiter ist beispielsweise aus C. Li et al., Longitudinally-Diode-Pumped High-Power Waveguide Lasers, Proceedings 10th European Conference on Integrated Optics, Paderborn, Germany, Seiten 83–86, 2001 bekannt. Die hierbei eingesetzten Wellenleiter-Laser bestehen aus einer Schichtkombination aus Saphir, YAG, Nd:YAG, YAG und Saphir, wobei die einzelnen Schichten eine Dicke von nur etwa 5 bis 20 μm bei einer Fläche im Bereich von Quadratzentimetern aufweisen. Mit derartigen Wellenleiterlasern werden Leistungen von größer 1 Watt nahezu beugungsbegrenzt bei einer Wellenlänge von 1064 nm erreicht. Nachteilig an diesem Konzept ist jedoch die extrem aufwendige Dünnung der Kristallplättchen sowie die aufwendige Justage und Montage, die zu einem sehr hohen Herstellungsaufwand führen.Another known beam-guiding and / or frequency-converting optical system employs the technique of bonded waveguides. Bonded planar waveguides and waveguide lasers are assembled from thin, polished single crystals and pumped by means of beam shaping consisting of two cylindrical lenses with high-power diode lasers. An example of the use of this technique of bonded waveguides is known, for example, from C. Li et al., Longitudinally-Diode-Pumped High-Power Waveguide Lasers, Proceedings 10th European Conference on Integrated Optics, Paderborn, Germany, pp. 83-86, 2001 , The waveguide lasers used in this case consist of a layer combination of sapphire, YAG, Nd: YAG, YAG and sapphire, wherein the individual layers have a thickness of only about 5 to 20 microns with an area in the range of square centimeters. With such waveguide lasers, powers of more than 1 watt are achieved almost diffraction-limited at a wavelength of 1064 nm. A disadvantage of this concept, however, is the extremely complicated thinning of the crystal platelets and the complex adjustment and assembly, which lead to a very high production cost.

Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Herstellung eines strahlführenden und/oder frequenzkonvertierenden optischen Systems anzugeben, das einen geringen Herstellungsaufwand erfordert und zu einem optischen System hoher Effizienz führt. Weiterhin soll ein mit dem Verfahren herstellbares strahlführendes und/oder frequenzkonvertierendes optisches System hoher Effizienz bereitgestellt werden.outgoing from this prior art, the object of the present Invention therein, a method for producing a jet-guiding and / or frequency-converting optical system, the requires a low production cost and an optical System of high efficiency leads. Furthermore, to be produced by the method jet leading and / or frequency-converting optical system of high efficiency to be provided.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren sowie dem System gemäß den Patentansprüchen 1 bzw. 16 gelöst.The Task is with the method and the system according to claims 1 or 16 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie des Systems sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen entnehmen.advantageous Embodiments of the method and the system are the subject the dependent claims or can be understood from the following description and the embodiments remove.

Beim vorliegenden Verfahren zur Herstellung eines strahlführenden und/oder frequenzkonvertierenden optischen Systems wird ein strahlemittierendes optoelektronisches Bauelement bereitgestellt, das zumindest eine Strahlaustrittsfläche für den Austritt eines Strahls aufweist und mit einer Oberfläche einer Unterlage so verbunden ist, dass der austretende Strahl annähernd parallel zur Oberfläche der Unterlage verläuft. Nach der Verbindung des optoelektronischen Bauelements mit der Unterlage, beispielsweise einem Trägersubstrat, wird ein aus mehreren Schichten zusammengesetztes lichtwellenleitendes Schichtsystem für eine Führung und/oder Frequenzkonvertierung des Strahls derart auf der Oberfläche der Unterlage abgeschieden und strukturiert und/oder lokal modifiziert, dass ein spaltfreier Kontakt zwischen der Strahlaustrittsfläche des optoelektronischen Bauelements und dem Schichtsystem entsteht und eine vorgebbare Strahlführung erreicht wird. Mit dem vorliegenden Verfahren wird somit ein neuartiges System aus lichtleitenden Wellenleitern vor optoelektronischen Strahlquellen zur Führung und/oder Konvertierung des Lichtes der Strahlquelle bereitgestellt, bei dem die Wellenleiter in direktem Kontakt zur Strahlquelle durch Schichtabscheidung und Strukturierung und/oder Modifizierung des Schichtsystems auf einer gemeinsamen Unterlage hergestellt werden. Die einzelnen Schichten des Schichtsystems bestehen dabei vorzugsweise aus glasartigen, keramischen oder polymeren Materialien, die selbstverständlich die Transmission des Lichtes zur Strahlführung bzw. Frequenzkonvertierung ermöglichen müssen. Bei dem vorliegenden Verfahren handelt es sich somit im Gegensatz zu der in der Einleitung beschriebenen Technik der Herstellung von Mikrochip-Lasern nicht um eine monolithische sondern um eine hybride Integration optischer und optoelektronischer Bauelemente.At the present method for producing a jet-guiding and / or frequency-converting optical system becomes a beam-emitting Optoelectronic device provided, the at least one Beam exit surface for the Exit a jet and having a surface of a Pad is connected so that the exiting beam approximately parallel to the surface the underlay runs. After the connection of the optoelectronic component to the base, For example, a carrier substrate is a composed of several layers of optical waveguide Layer system for a guide and / or Frequency conversion of the beam on the surface of the Backing deposited and patterned and / or locally modified, that a gap-free contact between the beam exit surface of Optoelectronic device and the layer system is created and a predefinable beam guidance is reached. With the present method is thus a novel System of optical waveguides in front of optoelectronic beam sources to the leadership and / or converting the light of the beam source, wherein the waveguide in direct contact with the beam source through Layer deposition and structuring and / or modification of Layer system can be produced on a common surface. The individual layers of the layer system preferably exist Of glassy, ceramic or polymeric materials, of course, the Transmission of the light for beam guidance or frequency conversion enable have to. The present method is thus in opposition to the technique described in the introduction of the production of Microchip lasers not a monolithic but a hybrid integration optical and optoelectronic components.

Ein wesentlicher Vorteil des vorliegenden Verfahrens sowie des zugehörigen Systems liegt in einer Steigerung der Effizienz des optischen Systems, da Einkoppelverluste zwischen dem optoelektronischen Bauelement und dem wellenleitenden Schichtsystem durch den direkten Kontakt vermieden werden, welche bei diskretem optischen Aufbau unvermeidbar sind. Weiterhin führt das vorliegende Verfahren zu einer Effizienzsteigerung bei der Herstellung derartiger optischer Systeme, da durch die hybride Integration der wellenleitenden Strukturen mit dem optoelektronischen Bauelement auf einer gemeinsamen Unterlage aufwendige Justage- und Montageschritte eingespart werden. Auch gegenüber den Techniken der Herstellung von Mikrochip-Lasern oder gebondeten Wellenleitern hat das vorliegende Verfahren Vorteile, da ein aufwendiges Polieren sowie eine Justage der strahlführenden bzw. frequenzkonvertierenden wellenleitenden Struktur nicht erforderlich ist.One significant advantage of the present method and the associated system lies in an increase in the efficiency of the optical system, since Coupling losses between the optoelectronic component and the waveguide layer system avoided by the direct contact which are unavoidable in discrete optical design. Continue leads the present method to an increase in efficiency in the production Such optical systems, as by the hybrid integration of waveguiding structures with the optoelectronic device on a common surface complex Justage- and assembly steps be saved. Also opposite the techniques of making microchip lasers or bonded waveguides the present method has advantages, since an expensive polishing as well as an adjustment of the jet-guiding or frequency-converting waveguiding structure is not required is.

Ein oder mehrere der Schichten des wellenleitenden Schichtsystems werden beim vorliegenden Verfahren so strukturiert, dass die daraus resultierende wellen leitende Struktur die gewünschte Führung oder Formung des aus dem optoelektronischen Bauelement austretenden Strahles ermöglicht. Die geeignete Wahl der Materialien und Dimensionen dieser Schichtstruktur sind dem Fachmann geläufig. Das wellenleitende Schichtsystem besteht dabei vorzugsweise aus zumindest drei übereinander liegenden Schichten, von denen die mittlere Schicht einen höheren Brechungsindex aufweist als die beiden benachbarten Schichten. Die Strukturierung einzelner Schichten des wellenleitenden Schichtsystems bzw. des gesamten Schichtsystems kann bereits durch eine strukturierte Abscheidung unter Einsatz einer oder mehrerer Masken erfolgen. Weiterhin lassen sich die Schichten auch durch abtragende Prozesse nach der Schichtabscheidung geeignet strukturieren. Auch eine lokale Modifikation der Schichteigenschaften der abgeschiedenen Schichten, beispielsweise durch Einwirkung von Laserstrahlung für eine lokale Änderung des Brechungsindex, ist selbstverständlich möglich.One or more of the layers of the waveguiding layer system are structured in the present method such that the resulting wave-guiding structure enables the desired guidance or shaping of the beam emerging from the optoelectronic component. The suitable choice of materials and dimensions of this layer structure are familiar to the person skilled in the art. The wave-guiding layer system preferably consists of at least three superimposed layers, of which the middle layer has a higher refractive index than the two adjacent layers. The structuring of individual layers of the waveguiding layer system or of the entire layer system can already take place by structured deposition using one or more masks. Furthermore, the layers can also be suitably structured by ablative processes after the layer deposition. Also, a local modification of the layer properties of the deposited layers, for example by Influence of laser radiation for a local change in the refractive index is of course possible.

Sowohl für die Schichtabscheidung als auch für die Strukturierung bzw. Modifizierung werden Prozesse eingesetzt, die weder das optoelektronische Bauelement noch die Verbindung zwischen optoelektronischem Bauelement und der Unterlage in der Funktion beeinträchtigen. Insbesondere hohe Temperaturen und hohe elektrische Felder müssen hierbei vermieden werden. Daher kommen vorzugsweise Verfahren mit hyperthermischen Partikeln wie schnellen Ionen sowie gepulste Laserstrahlung zum Einsatz, beispielsweise Verfahren der Laserdeposition, der Ionenstrahldeposition, der Kathodenzerstäubung, des reaktiven Ionenätzens oder des Abtrags oder der Brechungsindexänderung mit gepulster Laserstrahlung. Zur Herstellung des spaltfreien Kontaktes zwischen dem wellenleitenden Schichtsystem und der zumindest einen Strahlaustrittsfläche des optoelektronischen Bauelements sollte eine im Wesentlichen gerichtete Abscheidung unter einem Winkel annähernd parallel zur Strahlaustrittsfläche des optoelektronischen Bauteils gewählt werden.Either for the Layer deposition as well as for structuring or modification processes are used neither the optoelectronic device nor the connection between Optoelectronic device and the pad in the function affect. In particular, high temperatures and high electric fields must here be avoided. Therefore, preferably methods with hyperthermic Particles such as fast ions and pulsed laser radiation for Use, for example, laser deposition, ion beam deposition, sputtering, of reactive ion etching or the removal or refractive index change with pulsed laser radiation. To produce the gap-free contact between the waveguide Layer system and the at least one beam exit surface of the optoelectronic device should be a substantially directed Deposition at an angle approximately parallel to the beam exit surface of the optoelectronic component selected become.

Für eine frequenzkonvertierende Funktion wird vorzugsweise ein wellenleitendes Schichtsystem abgeschieden, bei dem zumindest eine Schicht aus einem laseraktiven, d.h. beispielsweise fluoreszierenden Material gebildet wird, das durch die Frequenz des aus dem optoelektronischen Bauelement austretenden Strahls (erste Frequenz) anregbar ist und bei der Anregung Strahlung einer höheren oder niedrigeren Frequenz (zweite Frequenz) emittiert. Auf diese Weise lässt sich die erste Frequenz des aus dem optoelektronischen Bauelement austretenden Strahls in eine zweite Frequenz konvertieren, die dann auf einer Strahlaustrittsseite der wellenleitenden Schichtstruktur austritt. Geeignete Materialien für eine derartige so genannte Up-Conversion oder Down-Conversion sind dem Fachmann bekannt.For a frequency-converting Function, a waveguiding layer system is preferably deposited, wherein at least one layer of a laser active, i. for example Fluorescent material is formed by the frequency the emerging from the optoelectronic component beam (first Frequency) is excitable and at the excitation radiation of a higher or lower frequency (second frequency) emitted. In this way let yourself the first frequency of the emerging from the optoelectronic component Beam convert to a second frequency, which is then on a Beam exit side of the waveguide layer structure emerges. Suitable materials for Such a so-called up-conversion or Down-conversion are known in the art.

In einer weiteren Ausgestaltung des vorliegenden Verfahrens bzw. des zugehörigen optischen Systems wird bzw. ist die Strahlaustrittsseite des wellenleitenden Schichtsystems, das zumindest eine Schicht aus einem laseraktiven Material beinhaltet, mit einer Strahlung der zweiten Frequenz reflektierenden Schicht beschichtet, so dass mit der Strahlaustrittsfläche des opto elektronischen Bauelements ein optischer Resonator für Strahlung der zweiten Frequenz gebildet wird. Falls für die Funktion als Resonator erforderlich kann die Strahlaustrittsfläche des optoelektronischen Bauelements vor dem Aufbringen des Schichtsystems auf die Unterlage zusätzlich für die zweite Frequenz reflektierend beschichtet werden. Auf diese Weise wird ein Wellenleiter-Laser durch die wellenleitende Struktur gebildet, der durch das optoelektronische Bauelement gepumpt wird. Selbstverständlich muss hierfür die gegebenenfalls aufgebrachte, für die zweite Frequenz reflektierende Beschichtung der Strahlaustrittsfläche des optoelektronischen Bauelements für die erste Frequenz durchlässig sein. In einer weiteren Ausgestaltung können auch weitere Spiegel durch Strukturieren, Polieren und/oder nachfolgendes Beschichten mit dielektrischen oder metallischen Schichten hinzugefügt werden. Ein Spiegel kann beispielsweise durch eine Struktur in Form eines V-förmigen Retroreflektors auf der Unterlage gebildet werden.In a further embodiment of the present method or the associated optical system is or is the beam exit side of the waveguide Layer system comprising at least one layer of a laser-active Material includes, with a radiation of the second frequency reflective Layer coated so that with the beam exit surface of the opto electronic component of an optical resonator for radiation the second frequency is formed. If for the function as a resonator required may be the beam exit surface of the optoelectronic Component before applying the layer system to the substrate additionally for the second frequency reflective coated. In this way a waveguide laser is formed by the waveguiding structure, which is pumped through the optoelectronic component. Of course you have to therefor the optionally applied coating reflecting the second frequency the beam exit surface be permeable to the optoelectronic component for the first frequency. In a further embodiment, further mirrors can also be used Structuring, polishing and / or subsequent coating with dielectric or metallic layers are added. A mirror can for example, by a structure in the form of a V-shaped retroreflector be formed on the surface.

Auch wenn sich die vorangehende Beschreibung im Wesentlichen auf ein optoelektronisches Bauelement mit einer Strahlaustrittsfläche bezieht, über die ein Strahl emittiert wird, so lassen sich beim vorliegenden Verfahren sowie dem zugehörigen System selbstverständlich auch optoelektronische Bauelemente einsetzen, die mehrere Strahlen über mehrere Strahlaustrittsflächen emittieren. Das optoelektronische Bauelement kann beispielsweise ein einzelner Halbleiterdiodenlaser mit mehreren Strahlaustrittsflächen sein oder durch mehrere aneinander gereihte Strahlquellen gebildet sein. Der Einsatz eines optoelektronischen Bauelements, das mehrere Strahlquellen, insbesondere in Form von Halbleiterdiodenlasern, enthält, bietet insbesondere Vorteile beim Pumpen eines durch das wellenleitende Schichtsystem gebildeten Wellenleiter-Lasers. Ein wesentliches Merkmal des vorliegenden Verfahrens ist der Einsatz eines bereits fertig gestellten, d.h. voll funktionsfähigen, optoelektronischen Bauelements, das beispielsweise kommerziell erworben sein kann und auf der Unterlage montiert wird.Also if the preceding description is essentially a Optoelectronic device with a beam exit surface refers, over the a beam is emitted, as can be in the present method and the associated System of course also use optoelectronic devices that have multiple beams over several Beam exit surfaces emit. The optoelectronic component can, for example a single semiconductor diode laser with multiple beam exit surfaces or be formed by a plurality of juxtaposed beam sources. The use of an optoelectronic component, the multiple beam sources, especially in the form of semiconductor diode lasers especially advantages when pumping through the waveguide Layer system formed waveguide laser. An essential feature In the present method, the use of one is already done Asked, i. fully functional, optoelectronic Component, which may be purchased commercially, for example, and is mounted on the base.

Bei Einsatz eines optoelektronischen Bauelements, das mehrere Strahlen über mehrere Strahlaustrittsflächen emittiert, wird das wellenleitende Schichtsystem derart abgeschieden und strukturiert, dass alle austretenden Strahlen in der gewünschten Weise in diesem wellenleitenden Schichtsystem geführt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die einzelnen Strahlen durch das wellenleitende Schichtsystem auf eine verringerte Strahlaustrittsfläche zusammengeführt, so dass auf der Strahlaustrittsseite des wellenleitenden Schichtsystems ein Strahl mit geringem Strahlquerschnitt und hoher Intensität zur Verfügung steht. Das wellenleitende Schichtsystem ist dabei in Form eines Strahlkopplers ausgeführt.at Use of an optoelectronic component that has multiple beams over several Beam exit surfaces emitted, the waveguide layer system is deposited in such a way and structured that all exiting rays in the desired Be guided manner in this waveguide layer system. In an advantageous embodiment, the individual beams merged by the waveguide layer system on a reduced beam exit surface, so that on the beam exit side of the waveguiding layer system a beam with a small beam cross-section and high intensity is available. The waveguiding layer system is in the form of a beam coupler executed.

Vorzugsweise wird als Unterlage ein metallisches oder dielektrisches Substrat, insbesondere ein Kühlkörper eingesetzt. Durch diese Ausgestaltung wird gleichzeitig eine verbesserte Kühlung des optischen Systems erreicht. Bei der Ausgestaltung als Kühlkörper kann die Unterlage beispielsweise an der Unterseite Kühlrippen aufweisen oder integrierte Kühlkanäle oder sonstige Mittel zur Kühlung. Die Verbindung zwischen der Unterlage und dem optoelektronischen Bauelement kann beispielsweise über eine Lot- oder Klebeverbindung erfolgen.Preferably, a metallic or dielectric substrate, in particular a heat sink, is used as the substrate. This embodiment simultaneously achieves improved cooling of the optical system. In the embodiment as a heat sink, the pad can, for example, at the bottom of cooling have ribs or integrated cooling channels or other means for cooling. The connection between the base and the optoelectronic component can be made for example via a solder or adhesive connection.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Das vorliegende Verfahren sowie das zugehörige System werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens nochmals kurz erläutert. Hierbei zeigen:short Description of the Drawings The present method as well as the associated System will be described below by way of embodiments in conjunction with the drawings without limitation of general idea of the invention briefly explained again. in this connection demonstrate:

1 ein optisches System gemäß der vorliegenden Erfindung in unterschiedlichen Ansichten; 1 an optical system according to the present invention in different views;

2 beispielhaft einzelne Verfahrensschritte des vorliegenden Verfahrens zur Herstellung eines optischen Systems gemäß 1; und 2 Exemplary individual process steps of the present method for producing an optical system according to 1 ; and

3 ein Beispiel für ein optisches System mit einem Wellenleiter-Laser gemäß der vorliegenden Erfindung. 3 an example of an optical system with a waveguide laser according to the present invention.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to execute the invention

1 zeigt schematisiert ein Beispiel für ein optisches System gemäß der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Ansichten. Teilansicht a) zeigt hierbei eine perspektivische Ansicht eines derartigen optischen Systems. Aus dieser Teilansicht ist das strahlemittierende optoelektronische Bauelement 1, im vorliegenden Fall ein Halbleiterdiodenlaser mit mehreren Strahlaustrittsflächen für die Emission mehrerer nebeneinander liegender Strahlen, zu erkennen, der auf der Oberfläche 5 einer Unterlage 4 montiert ist. Auf der Strahlaustrittsseite 3 des optoelektronischen Bauelements 1 ist eine wellenleitende Struktur in Form eines wellenleitenden Schichtsystems 6 in direktem Kontakt zu den Strahlaustrittsflächen des optoelektronischen Bauelements 1 aufgebracht. Die einzelnen aus dem optoelektronischen Bauelement 1 austretenden Strahlen werden hierbei durch die im vorliegenden Beispiel gebildeten, nebeneinander liegenden Wellenleiter des wellenleitenden Schichtsystems 6 geführt. 1 schematically shows an example of an optical system according to the present invention in various views. Partial view a) shows a perspective view of such an optical system. From this partial view, the beam-emitting optoelectronic component 1, in the present case a semiconductor diode laser with a plurality of beam exit surfaces for the emission of a plurality of juxtaposed beams, can be seen on the surface 5 a pad 4 is mounted. On the beam exit side 3 of the optoelectronic component 1 is a waveguiding structure in the form of a waveguiding layer system 6 in direct contact with the beam exit surfaces of the optoelectronic component 1 applied. The individual from the optoelectronic component 1 emerging rays are here by the formed in the present example, adjacent waveguide of the waveguiding layer system 6 guided.

In der Teilansicht b) ist diese Anordnung nochmals im Querschnitt längs der Strahlachsen der aus dem optoelektronischen Bauelement 1 austretenden Strahlen dargestellt. In dieser Darstellung ist die Verbindungsschicht 12 zwischen dem optoelektronischen Bauelement 1 und der Unterlage 4 zu erkennen. Das wellenleitende Schichtsystem 6 besteht aus drei übereinander liegenden Schichten 7 bis 9, von denen die mittlere Schicht 8 einen höheren Brechungsindex als die benachbarten Schichten 7, 9 aufweist. Auf diese Weise wird ein Wellenleiter für die aus dem optoelektronischen Bauelement 1 über die hier erkennbare Strahlaustrittsfläche 2 austretende Strahlung gebildet. Die mittlere Schicht 8 steht in direktem Kontakt zur Strahlaustrittsfläche 2.In the partial view b), this arrangement is again in cross section along the beam axes of the optoelectronic component 1 emerging rays shown. In this illustration, the connection layer is 12 between the optoelectronic component 1 and the pad 4 to recognize. The waveguiding layer system 6 consists of three superimposed layers 7 to 9 of which the middle layer 8th a higher refractive index than the adjacent layers 7 . 9 having. In this way, a waveguide for the out of the optoelectronic device 1 over the visible beam exit surface 2 emerging radiation formed. The middle layer 8th is in direct contact with the jet exit surface 2 ,

Teilabbildung c) zeigt nochmals einen Ausschnitt aus diesem optischen System im Schnitt senkrecht zur Strahlachse. In dieser Darstellung ist der durch das wellenleitende Schichtsystem 6 gebildete Wellenleiter für einen einzelnen Strahl des optoelektronischen Bauelements 1 gut zu erkennen. Durch die Abscheidung der einzelnen Schichten 7 bis 9 dieses wellenleitenden Schichtsystems 6 lässt sich erreichen, dass der mittlere Schichtbereich 8 von den benachbarten Schichten 7 und 9 vollständig umschlossen ist.Part of Figure c) shows again a section of this optical system in the section perpendicular to the beam axis. In this illustration, the through the waveguide layer system 6 formed waveguides for a single beam of the optoelectronic component 1 clearly visible. By the deposition of the individual layers 7 to 9 this waveguiding layer system 6 can achieve that the middle layer area 8th from the neighboring layers 7 and 9 is completely enclosed.

2a) zeigt beispielhaft eine Möglichkeit der Herstellung des in 1 dargestellten optischen Systems gemäß dem vorliegenden Verfahren. Im ersten Schritt (2a) wird eine Lotschicht 12 auf einem Bereich einer Unterlage 4 aufgebracht und anschließend das optoelektronische Bauelement 1 über diese Lotschicht 12 mit der Unterlage 4 verbunden, so dass sich eine freie Oberfläche der Unterlage 4 in Strahlrichtung vor der Strahlaustrittsfläche 2 des optoelektronischen Bauelements 1 befindet. 2a ) shows by way of example a possibility of producing the in 1 illustrated optical system according to the present method. In the first step ( 2a ) becomes a solder layer 12 on an area of a pad 4 applied and then the optoelectronic device 1 over this layer of solder 12 with the pad 4 connected, leaving a free surface of the pad 4 in the beam direction in front of the beam exit surface 2 of the optoelectronic component 1 located.

Anschließend wird ein lichtwellenleitendes Schichtsystem 6 derart vor dem optoelektronischen Bauelement 1 auf der Unterlage 4 deponiert, dass die aus der Strahlaustrittsfläche 2 austretende Strahlung innerhalb der Schichten geführt wird. Die Ausbreitung der Strahlung ist dabei in bekannter Weise auf gewünschte Richtungen beschränkt. Zunächst wird eine untere Schicht 7 des Schichtsystems 6 über eine Maske 13 in direktem Kontakt zum optoelektronischen Bauelement 1 auf der Oberfläche 5 der Unterlage 4 deponiert (2b). Nach der Abscheidung der unteren Schicht 7 folgt die Abscheidung einer mittleren Schicht 8 in der gleichen Weise mit Hilfe einer Maske 13, durch die insbesondere das optoelektronische Bauelement 1 abgedeckt wird (2c).Subsequently, an optical waveguide layer system 6 such in front of the optoelectronic component 1 on the pad 4 deposited that from the beam exit surface 2 emerging radiation is conducted within the layers. The propagation of the radiation is limited in a known manner to desired directions. First, a lower layer 7 of the shift system 6 over a mask 13 in direct contact with the optoelectronic component 1 on the surface 5 the underlay 4 deposited ( 2 B ). After the deposition of the lower layer 7 follows the deposition of a middle layer 8th in the same way with the help of a mask 13 , by which in particular the optoelectronic component 1 is covered ( 2c ).

Die mittlere Schicht 8 wird im vorliegenden Beispiel mit Hilfe eines Laserstrahls 14 anschließend strukturiert (2d), so dass sich nebeneinander liegende Wellenleiter ausbilden, wie dies in der Teilabbildung a) der 1 angedeutet ist. Schließlich folgt die Abscheidung der oberen Schicht 9, wiederum über die Maske 13, so dass sich die in 1 gezeigte Anordnung der wellenleitenden Struktur 6 ergibt.The middle layer 8th is in the present example with the help of a laser beam 14 then struk tured ( 2d ), so that juxtaposed waveguides form, as shown in the partial illustration a) 1 is indicated. Finally, the deposition of the upper layer follows 9 , again over the mask 13 so that the in 1 shown arrangement of the waveguiding structure 6 results.

Die Abscheidung der einzelnen Schichten 7 bis 9 des Schichtsystems 6 erfolgt in diesem Beispiel durch eine geeignete Plasmaabscheidung, wie Laserdeposition, die Strukturierung der mittleren Schicht 9 beispielsweise durch Laserablation.The deposition of the individual layers 7 to 9 of the shift system 6 takes place in this example by a suitable plasma deposition, such as laser deposition, the structuring of the middle layer 9 for example by laser ablation.

3 zeigt schließlich ein weiteres Beispiel eines optischen Systems gemäß der vorliegenden Erfindung in zwei Teilansichten a) und b), die den Ansichten b) und c) der 1 entsprechen. In diesem Beispiel besteht die mittlere Schicht 8 des wellenleitenden Schichtsystems 6 aus einem laseraktiven Material, das durch die Strahlung des optoelektronischen Bauelements 1 als Pumpquelle gepumpt werden kann. In der Teilabbildung a) sind weiterhin zwei Resonatorspiegel in Form von Beschichtungen 11 auf der Strahlaustrittsseite 10 des wellenleitenden Schichtsystems 6 sowie auf der Strahlaustrittsseite 3 des optoelektronischen Bauelements 1 angedeutet. Durch diese Resonatorspiegel repräsentiert das wellenleitende Schichtsystem 6 einen Wellenleiter-Laser, der in direktem Kontakt zur Pumpstrahlquelle, dem optoelektronischen Bauelement 1, auf einer gemeinsamen Unterlage 4 realisiert ist. Werden die beiden Resonatorspiegel 11 weggelassen, so lässt sich auf diese Weise eine einfache Frequenzkonvertierung der Strahlung des optoelektronischen Bauelements 1 erreichen. Teilansicht b) zeigt wiederum den grundsätzlichen Aufbau des wellenleitenden Schichtsystems 6 für einen Strahl in einem Schnitt senkrecht zur Strahlrichtung. 3 Finally, FIG. 3 shows a further example of an optical system according to the present invention in two partial views a) and b), which correspond to the views b) and c) of FIGS 1 correspond. In this example, the middle layer exists 8th of the waveguiding layer system 6 made of a laser-active material, by the radiation of the optoelectronic component 1 can be pumped as a pump source. In the sub-figure a) are still two resonator mirrors in the form of coatings 11 on the beam exit side 10 of the waveguiding layer system 6 as well as on the beam exit side 3 of the optoelectronic component 1 indicated. These resonator mirrors represent the waveguiding layer system 6 a waveguide laser that is in direct contact with the pump beam source, the optoelectronic device 1 , on a common surface 4 is realized. Will the two resonator mirrors 11 omitted, so can be in this way a simple frequency conversion of the radiation of the optoelectronic device 1 to reach. Partial view b) again shows the basic structure of the wave-guiding layer system 6 for a beam in a section perpendicular to the beam direction.

BEZUGSZEICHENLISTE

LIST OF REFERENCE NUMBERS

Claims

Verfahren zur Herstellung eines strahlführenden und/oder frequenzkonvertierenden optischen Systems, bei dem ein strahlemittierendes optoelektronisches Bauelement (1), das zumindest eine Strahlaustrittsfläche (2) für den Austritt eines Strahls aufweist, bereitgestellt und mit einer Oberfläche (5) einer Unterlage (4) so verbunden wird, dass der austretende Strahl annähernd parallel zur Oberfläche (5) der Unterlage (4) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Verbindung des optoelektronischen Bauelements (1) mit der Unterlage (4) ein aus mehreren Schichten (7, 8, 9) zusammen gesetztes wellenleitendes Schichtsystem (6) für eine Führung und/oder Frequenzkonvertierung des Strahls derart auf der Oberfläche (5) der Unterlage (4) abgeschieden und strukturiert und/oder lokal modifiziert wird, dass ein direkter Kontakt zwischen der Strahlaustrittsfläche (2) und dem Schichtsystem (6) entsteht und eine vorgebbare Strahlführung erreicht wird.Method for producing a beam-guiding and / or frequency-converting optical system, in which a beam-emitting optoelectronic component ( 1 ), the at least one beam exit surface ( 2 ) for the exit of a jet, and provided with a surface ( 5 ) a pad ( 4 ) is connected so that the outgoing beam is approximately parallel to the surface ( 5 ) of the document ( 4 ), characterized in that after the connection of the optoelectronic component ( 1 ) with the support ( 4 ) one of several layers ( 7 . 8th . 9 ) waveguide layer system ( 6 ) for a Füh tion and / or frequency conversion of the beam on the surface ( 5 ) of the document ( 4 ) and structured and / or locally modified, that a direct contact between the beam exit surface ( 2 ) and the layer system ( 6 ) and a predeterminable beam guidance is achieved.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schicht (8) des wellenleitenden Schichtsystems (6) aus einem laseraktiven Material gebildet wird, das durch eine erste Frequenz des aus dem optoelektronischen Bauelement (1) austretenden Strahls anregbar ist und bei Anregung Strahlung einer höheren oder niedrigeren zweiten Frequenz emittiert.Method according to claim 1, characterized in that at least one layer ( 8th ) of the waveguiding layer system ( 6 ) is formed from a laser-active material, which by a first frequency of the optoelectronic component ( 1 ) can be excited and emitted at excitation radiation of a higher or lower second frequency.

Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strahlaustrittsseite (10) des wellenleitenden Schichtsystems (6) und gegebenenfalls die Strahlaustrittsfläche (2) des optoelektronischen Bauelements (1) mit einer Strahlung der zweiten Frequenz (teil-)reflektierenden Schicht (11) beschichtet werden, um einen optischen Resonator für Strahlung der zweiten Frequenz zu bilden.A method according to claim 2, characterized in that a beam exit side ( 10 ) of the waveguiding layer system ( 6 ) and optionally the jet exit surface ( 2 ) of the optoelectronic component ( 1 ) with a radiation of the second frequency (partially) reflecting layer ( 11 ) to form an optical resonator for radiation of the second frequency.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als wellenleitendes Schichtsystem (6) zumindest drei übereinander liegende Schichten (7, 8, 9) abgeschieden werden, von denen eine mittlere Schicht (8) einen höheren Brechungsindex aufweist als die benachbarten Schichten (7, 9).Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that as waveguide layer system ( 6 ) at least three superimposed layers ( 7 . 8th . 9 ), of which a middle layer ( 8th ) has a higher refractive index than the adjacent layers ( 7 . 9 ).

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine metallische oder keramische Unterlage (4) eingesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that a metallic or ceramic substrate ( 4 ) is used.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlkörper als Unterlage (4) eingesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that a heat sink as a base ( 4 ) is used.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das optoelektronische Bauelement (1) und die Unterlage (4) durch Löten verbunden werden.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the optoelectronic component ( 1 ) and the base ( 4 ) are connected by soldering.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierung während der Abscheidung einzelner oder aller Schichten (7, 8, 9) des Schichtsystems (6) durch Einsatz einer oder mehrerer Abscheidemasken erfolgt.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the structuring during the deposition of individual or all layers ( 7 . 8th . 9 ) of the layer system ( 6 ) by using one or more Abscheidemasken.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierung nach der Abscheidung einzelner oder aller Schichten (7, 8, 9) des Schichtsystems (6) durch lokale Abtragung erfolgt.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the structuring after the deposition of individual or all layers ( 7 . 8th . 9 ) of the layer system ( 6 ) by local ablation.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifizierung durch lokal begrenzte Energieeinwirkung zur Änderung von Schichteigenschaften, insbesondere des Brechungsindex, erfolgt.Method according to one of claims 1 to 9, characterized that modification by localized energy action to change of layer properties, in particular the refractive index occurs.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass für die Abscheidung und Strukturierung und/oder lokale Modifizierung Niedertemperaturprozesse eingesetzt werden.Method according to one of claims 1 to 10, characterized that for the deposition and structuring and / or local modification Low temperature processes are used.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in direkten Kontakt zum wellenleitenden Schichtsystem (6) ein oder mehrere weitere Schichten auf der Unterlage (4) abgeschieden und strukturiert werden, um weitere optische Bauelemente zu bilden.Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that in direct contact with the waveguide layer system ( 6 ) one or more further layers on the support ( 4 ) are deposited and patterned to form further optical components.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein optoelektronisches Bauelement (1) mit mehreren Strahlaustrittsflächen (2) eingesetzt wird, wobei das wellenleitende Schichtsystem (6) für die Führung und/oder oder Frequenzkonvertierung der aus den mehreren Strahlaustrittsflächen (2) austretenden Strahlen strukturiert und/oder lokal modifiziert wird.Method according to one of claims 1 to 12, characterized in that an optoelectronic component ( 1 ) with several jet exit surfaces ( 2 ), wherein the waveguiding layer system ( 6 ) for the guidance and / or frequency conversion of the plurality of beam exit surfaces ( 2 ) emerging rays and / or locally modified.

Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das wellenleitende Schichtsystem (6) derart strukturiert und/oder lokal modifiziert wird, dass die aus den mehreren Strahlaustrittsflächen (2) austretenden Strahlen auf eine verringerte Strahlaustrittsfläche zusammengeführt werden.Method according to claim 13, characterized in that the waveguiding layer system ( 6 ) is structured and / or locally modified in such a way that the light emitted from the plurality of beam exit surfaces ( 2 ) emerging rays are combined on a reduced beam exit surface.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein optoelektronisches Bauelement (1) mit ein oder mehreren Halbleiterdiodenlasern eingesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 14, characterized in that an optoelectronic component ( 1 ) is used with one or more semiconductor diode lasers.

Strahlführendes und/oder frequenzkonvertierendes optisches System, bei dem ein strahlemittierendes optoelektronisches Bauelement (1), das zumindest eine Strahlaustrittsfläche (2) für den Austritt eines Strahls aufweist, mit einer Oberfläche (5) einer Unterlage (4) so verbunden ist, dass der austretende Strahl annähernd parallel zur Oberfläche (5) der Unterlage (4) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass in direktem Kontakt zur Strahlaustrittsfläche (2) ein aus mehreren Schichten (7, 8, 9) zusammen gesetztes und strukturiertes wellenleitendes Schichtsystem (6) für eine Führung und/oder oder Frequenzkonvertierung des Strahls auf der Oberfläche (5) der Unterlage (4) abgeschieden ist.Beam-guiding and / or frequency-converting optical system in which a beam-emitting optoelectronic component ( 1 ), the at least one beam exit surface ( 2 ) for the exit of a jet, with a surface ( 5 ) a pad ( 4 ) is connected so that the outgoing beam approximates parallel to the surface ( 5 ) of the document ( 4 ), characterized in that in direct contact with the beam exit surface ( 2 ) one of several layers ( 7 . 8th . 9 ) and structured wave-guiding layer system ( 6 ) for a guidance and / or frequency conversion of the beam on the surface ( 5 ) of the document ( 4 ) is deposited.

System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schicht (8) des wellenleitenden Schichtsystems (6) aus einem laseraktiven Material gebildet ist, das durch eine erste Frequenz des aus dem optoelektronischen Bauelement (1) austretenden Strahls anregbar ist, um bei Anregung Strahlung einer höheren oder niedrigeren zweiten Frequenz zu emittieren.System according to claim 16, characterized in that at least one layer ( 8th ) of the waveguiding layer system ( 6 ) is formed of a laser-active material, which by a first frequency of the optoelectronic component ( 1 ) can be excited to emit radiation of higher or lower second frequency upon excitation.

System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strahlaustrittsseite (10) des wellenleitenden Schichtsystems (6) und gegebenenfalls die Strahlaustrittsfläche (2) des optoelektronischen Bauelements (1) mit einer Strahlung der zweiten Frequenz reflektierenden Schicht (11) beschichtet sind, um einen optischen Resonator für Strahlung der zweiten Frequenz zu bilden.System according to claim 17, characterized in that a jet exit side ( 10 ) of the waveguiding layer system ( 6 ) and optionally the jet exit surface ( 2 ) of the optoelectronic component ( 1 ) with a radiation of the second frequency reflecting layer ( 11 ) are coated to form an optical resonator for radiation of the second frequency.

System nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das wellenleitende Schichtsystem (6) aus zumindest drei übereinander liegende Schichten (7, 8, 9) gebildet ist, von denen eine mittlere Schicht (8) einen höheren Brechungsindex aufweist als die benachbarten Schichten (7, 9).System according to one of claims 16 to 18, characterized in that the waveguide layer system ( 6 ) of at least three superimposed layers ( 7 . 8th . 9 ), of which a middle layer ( 8th ) has a higher refractive index than the adjacent layers ( 7 . 9 ).

System nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage (4) aus Metall oder Keramik besteht.System according to one of claims 16 to 19, characterized in that the pad ( 4 ) consists of metal or ceramic.

System nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage (4) ein Kühlkörper ist.System according to one of claims 16 to 20, characterized in that the base ( 4 ) is a heat sink.

System nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass in direkten Kontakt zum wellenleitenden Schichtsystem (6) ein oder mehrere weitere strukturierte Schichten auf der Unterlage (4) abgeschieden sind, die weitere optische Bauelemente bilden.System according to one of claims 16 to 21, characterized in that in direct contact with the waveguide layer system ( 6 ) one or more further structured layers on the support ( 4 ) are deposited, which form further optical components.

System nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das optoelektronische Bauelement (1) mehrere Strahlaustrittsflächen (2) aufweist, wobei das wellenleitende Schichtsystem (6) für die Führung und/oder oder Frequenzkonvertierung der aus den mehreren Strahlaustrittsflächen (2) austretenden Strahlen strukturiert und/oder lokal modifiziert ist.System according to one of claims 16 to 22, characterized in that the optoelectronic component ( 1 ) a plurality of jet exit surfaces ( 2 ), wherein the waveguiding layer system ( 6 ) for the guidance and / or frequency conversion of the plurality of beam exit surfaces ( 2 ) emerging rays and / or is locally modified.

System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das wellenleitende Schichtsystem (6) derart strukturiert und/oder lokal modifiziert ist, dass die aus den mehreren Strahlaustrittsflächen (2) austretenden Strahlen auf eine verringerte Strahlaustrittsfläche zusammengeführt werden.System according to claim 23, characterized in that the waveguiding layer system ( 6 ) is structured and / or locally modified in such a way that the light emitted from the plurality of beam exit surfaces ( 2 ) emerging rays are combined on a reduced beam exit surface.

System nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das optoelektronische Bauelement (1) ein oder mehrere Halbleiterdiodenlaser enthält.System according to one of claims 16 to 24, characterized in that the optoelectronic component ( 1 ) contains one or more semiconductor diode lasers.