JPS60194591A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
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- JPS60194591A JPS60194591A JP5155684A JP5155684A JPS60194591A JP S60194591 A JPS60194591 A JP S60194591A JP 5155684 A JP5155684 A JP 5155684A JP 5155684 A JP5155684 A JP 5155684A JP S60194591 A JPS60194591 A JP S60194591A
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- JP
- Japan
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- active layer
- light
- layer
- laser beams
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4031—Edge-emitting structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、半導体レーザに関する。
発明の技術的背景及びその問題点
近年、半導体レーザの研究・開発が盛んであり。
各種の半導体レーザがある。第1図は、ストライプ形ダ
ブルへテロ構造の半導体レーザの一例を示すものである
。、5は活性層(GaAs)であり、4のクラット層(
p G a A I A s )と6のクラッド層(n
−GaAIAs)とによりダブルへテロ接合がなされて
いる。クラッド層4の上部にはp −G a A s層
3、絶縁層2を介して十電極1が設けられている。又、
クラッド層6の下部にはxtGaA1基板7を介して一
電極8が設けられている。
ブルへテロ構造の半導体レーザの一例を示すものである
。、5は活性層(GaAs)であり、4のクラット層(
p G a A I A s )と6のクラッド層(n
−GaAIAs)とによりダブルへテロ接合がなされて
いる。クラッド層4の上部にはp −G a A s層
3、絶縁層2を介して十電極1が設けられている。又、
クラッド層6の下部にはxtGaA1基板7を介して一
電極8が設けられている。
このような構造において、電極1.8間に電圧を印加す
ると絶縁層2で覆われていない部分から一電極8へ向か
って電流が流れる。そこで、印加電圧を上げて流れる電
流量を増加させ、活性層5での電流密度が閾値以上にな
ると、襞間反射面9からレーザ光が出力されるものであ
る。ここに、活性層5、クラット層4,6によるダブル
へテロ接合は、活性層5内l\の電子、正孔の閉し込め
及び屈折率差(活性層5の屈折率はクラット層4゜6よ
りも大きい)による光の閉じ込め作用により。
ると絶縁層2で覆われていない部分から一電極8へ向か
って電流が流れる。そこで、印加電圧を上げて流れる電
流量を増加させ、活性層5での電流密度が閾値以上にな
ると、襞間反射面9からレーザ光が出力されるものであ
る。ここに、活性層5、クラット層4,6によるダブル
へテロ接合は、活性層5内l\の電子、正孔の閉し込め
及び屈折率差(活性層5の屈折率はクラット層4゜6よ
りも大きい)による光の閉じ込め作用により。
閾電流密度の低下及び効率の向上を促している。
又、ストライプ形状は、電流の流れる部分を制限するこ
とにより閾電流の低下、発熱の抑制及び横モードの単一
化を促している。従って、このストライブ形ダブルへテ
ロ構造の半導体レーザによれば、室温における連続発振
及び単一・モードによるきれいな発振が可能になるもの
である。
とにより閾電流の低下、発熱の抑制及び横モードの単一
化を促している。従って、このストライブ形ダブルへテ
ロ構造の半導体レーザによれば、室温における連続発振
及び単一・モードによるきれいな発振が可能になるもの
である。
ところが、活性部5aが一箇所で出力されるし−ザ光か
1つであるため、複数本のレーザ光を利用したい場合、
例えば光学記憶装置においては、複数の半4体レーザを
使用しな(ではならず、光学ヘラ1−の小型化の支障と
なる。
1つであるため、複数本のレーザ光を利用したい場合、
例えば光学記憶装置においては、複数の半4体レーザを
使用しな(ではならず、光学ヘラ1−の小型化の支障と
なる。
この点、特開昭54−1.46613号公報によれば、
1つの半導体レーザの活性層中に複数の活性部(発火点
)を設け、複数のレーザ光を出力させることが示されて
いる。このような半導体レーザを光学記憶装置の光学ヘ
ッドとして用いれば、複数ピッ1−の情報の記録又は再
生を同時に行なうことかできる。
1つの半導体レーザの活性層中に複数の活性部(発火点
)を設け、複数のレーザ光を出力させることが示されて
いる。このような半導体レーザを光学記憶装置の光学ヘ
ッドとして用いれば、複数ピッ1−の情報の記録又は再
生を同時に行なうことかできる。
しかしなから、この公報に示される半導体レーザにあっ
ては、複数のレーザ光の波長がすべて同一・であるため
、異なる波長成分にピークを持たせたレーザ光を1つの
半導体レーザから出力さ仕ることはてきないものである
。
ては、複数のレーザ光の波長がすべて同一・であるため
、異なる波長成分にピークを持たせたレーザ光を1つの
半導体レーザから出力さ仕ることはてきないものである
。
発明の目的
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、C/N
の向上する光学ヘッド等に利用することがてきる1′・
導体レーザを得ることを目的とする。
の向上する光学ヘッド等に利用することがてきる1′・
導体レーザを得ることを目的とする。
発明の概要
本発明は、活性層中に波長が異なるレーザ光を出力する
複数の活性部を設けることにより、名レーザ光の分離が
容易となり、光学記憶装置やレーザプリンタ等の光学ヘ
ッドとして用いれば、小型にしてC/Nや解像度を向上
させることができるように構成したものである。
複数の活性部を設けることにより、名レーザ光の分離が
容易となり、光学記憶装置やレーザプリンタ等の光学ヘ
ッドとして用いれば、小型にしてC/Nや解像度を向上
させることができるように構成したものである。
発明の実施例
本発明の第一の実施例を第2図に基づいて説明する。ま
ず、構造的には上から順に、 11:生電極(Cr−Au)、 12:絶縁層(SiOン)、 +3: p GllAS層。
ず、構造的には上から順に、 11:生電極(Cr−Au)、 12:絶縁層(SiOン)、 +3: p GllAS層。
14:クラッド層(p Gao 、 o :I Alo
、 + 7As)、+5;活性層(p Gaa、qb
Ala、obAS) 。
、 + 7As)、+5;活性層(p Gaa、qb
Ala、obAS) 。
16:クラッド層(n−Gao 、 7Alo 、 J
AS)、17: n−GaAS基板、 18ニー電極(A u −G o −N i ) 。
AS)、17: n−GaAS基板、 18ニー電極(A u −G o −N i ) 。
を積層してなる。ここで、生電極11、絶縁層j2のス
トライプ形状により活性層15には1例えば3つの活性
部15a〜15cが設定されている。
トライプ形状により活性層15には1例えば3つの活性
部15a〜15cが設定されている。
今、両電極II、18間に電圧を印加すると。
+電極11のp Q a A s層13接触面から各活
性部15d〜15cの活性[15を通り、−電極1.8
7\向かつて電極が流れる。このとき、各活性部15d
〜15eの活性層15中で自然放出により光が発生する
。この光は活性層15中をZ方向(第2図では紙の表裏
方向であり第1図参照)に向かって走り、襞間反射面9
.9′ (第1図参照)で反射し、共振を起こす。そこ
で、印加電圧を上げて電流量を増やし光が襞間反射面9
,9′で反射し、活性層15を一往復した時の利得と損
失が一致するよ・)になると、誘導放出による光が発生
し、折開反射面9,9′を端とした定在波が現われて共
振を起こし、各活性部15a〜15eの活性層15から
レーザ光が出力される。従って、3本のレーザ光が出力
されている。
性部15d〜15cの活性[15を通り、−電極1.8
7\向かつて電極が流れる。このとき、各活性部15d
〜15eの活性層15中で自然放出により光が発生する
。この光は活性層15中をZ方向(第2図では紙の表裏
方向であり第1図参照)に向かって走り、襞間反射面9
.9′ (第1図参照)で反射し、共振を起こす。そこ
で、印加電圧を上げて電流量を増やし光が襞間反射面9
,9′で反射し、活性層15を一往復した時の利得と損
失が一致するよ・)になると、誘導放出による光が発生
し、折開反射面9,9′を端とした定在波が現われて共
振を起こし、各活性部15a〜15eの活性層15から
レーザ光が出力される。従って、3本のレーザ光が出力
されている。
しかして、本実施例では各活性部15a−15Cの活性
層15中のエネルギーギャップが異なっている。具体的
には、各活性部15a〜15eにおける活性層15中の
アルミニウムA[の量がダブルへテロ接合をくずさない
範囲で異ならせて設定されている。これにより、各活性
部15a〜15cから出力されるレーザ光の発振波長は
異なることになる。
層15中のエネルギーギャップが異なっている。具体的
には、各活性部15a〜15eにおける活性層15中の
アルミニウムA[の量がダブルへテロ接合をくずさない
範囲で異ならせて設定されている。これにより、各活性
部15a〜15cから出力されるレーザ光の発振波長は
異なることになる。
ここに1本発明でいう「異なる波長」とは少なくとも一
つの活性部によるレーザ光の波長が他の活性部によるレ
ーザ光の波長と異なっていることを意味する。従って、
すべて別々の波長であってもよいし、あるいは本実施例
において活性部15a、15cによる波長をλd=λし
、活性部15bによる波長をλb (≠λd)としても
よい。
つの活性部によるレーザ光の波長が他の活性部によるレ
ーザ光の波長と異なっていることを意味する。従って、
すべて別々の波長であってもよいし、あるいは本実施例
において活性部15a、15cによる波長をλd=λし
、活性部15bによる波長をλb (≠λd)としても
よい。
このような半導体レーザは光学記憶装置やレーザプリン
タ等における光学・\ラドとしてイ(効に活用できる。
タ等における光学・\ラドとしてイ(効に活用できる。
第3図及び第4図は追記形の光学記憶装置の光学ヘット
として第2図に示した半導体レーザ20を用いた場合を
示す。ここに、例えば名活性部15a、15b、15c
によるレーザ1光波長をλd、λb (≠λu)、λc
(=λa )とする。
として第2図に示した半導体レーザ20を用いた場合を
示す。ここに、例えば名活性部15a、15b、15c
によるレーザ1光波長をλd、λb (≠λu)、λc
(=λa )とする。
ます、第3図に示すように半導体レーザ20から出力さ
れるレーザ光は配光角Oで広がりながら進み、整形レン
ズ21に入る。この整形レンズ21 (凸レンズとして
作用)により、A点に集光される。その後、A点と焦点
距離庇1だけ離れた所に置かれた整形レンズ22に入り
、平行光線とされる。次に、全反射ミラー23により反
射された後、偏光ビームスプリッタ24及び1/4波長
板25を通過し、シリンドリカルレンズ26により記録
媒体27上に集光される。
れるレーザ光は配光角Oで広がりながら進み、整形レン
ズ21に入る。この整形レンズ21 (凸レンズとして
作用)により、A点に集光される。その後、A点と焦点
距離庇1だけ離れた所に置かれた整形レンズ22に入り
、平行光線とされる。次に、全反射ミラー23により反
射された後、偏光ビームスプリッタ24及び1/4波長
板25を通過し、シリンドリカルレンズ26により記録
媒体27上に集光される。
ここで、1f面的に見た状態を示すのが第4図であり、
各活性部15a〜15eからの3本のレーザ光が整形レ
ンズ21に対し平行に入射される。
各活性部15a〜15eからの3本のレーザ光が整形レ
ンズ21に対し平行に入射される。
なお、第2図においてはA点を示すために配光線も含め
て示すが、この第3図においては簡単化するためレーザ
光の広がりを省略して示す。つまり、λd、λb、λC
なる波長の3本のレーザ光が同時に照射さオ℃ることに
なる。このような3本のレーザ光は整形レンズ21によ
りB点に集光される(ここで、整形レンズ21は上下方
向と左右方向で曲率半径が異なり、A点とB点とは異な
る)。
て示すが、この第3図においては簡単化するためレーザ
光の広がりを省略して示す。つまり、λd、λb、λC
なる波長の3本のレーザ光が同時に照射さオ℃ることに
なる。このような3本のレーザ光は整形レンズ21によ
りB点に集光される(ここで、整形レンズ21は上下方
向と左右方向で曲率半径が異なり、A点とB点とは異な
る)。
その後、B点から焦点距離Q7コだけ離れた所に置か九
た整形レンズ22に入り、平行光線となる(この整形レ
ンズ22も」二下方向と左右方向とては曲率半径が異な
る)。
た整形レンズ22に入り、平行光線となる(この整形レ
ンズ22も」二下方向と左右方向とては曲率半径が異な
る)。
従って、高出力の3本のレーザ光は全反射ミラー23.
偏光ビームスプリッタ24.1/4波長板25及びシリ
ンドリカルレンズ26を介して記録媒体27上に同時に
集光され、そのピッ1−は216径方向に所定ピッチだ
け離れた3つの線状ピットとなる。このようにして複数
ピッ1への情報が同時に記録媒体27上に記録されるこ
とになる。
偏光ビームスプリッタ24.1/4波長板25及びシリ
ンドリカルレンズ26を介して記録媒体27上に同時に
集光され、そのピッ1−は216径方向に所定ピッチだ
け離れた3つの線状ピットとなる。このようにして複数
ピッ1への情報が同時に記録媒体27上に記録されるこ
とになる。
一方、再生時には小出力の3本のレーザ先登記録時と同
様に記録媒体27へ照射した後、その反射光をシリンド
リカルレンズ2G及び174波長板25を通して入射光
と偏光角を90°回転させて、偏光ビームスプリッタ2
4により反射させ、ンリン1くリカルレンズ28でディ
テクタ291\集光させて読み取り、再生するものであ
る。ここに、ディテクタ29はフォトダイオードアレイ
等によさせて分割されており、各波長λa、λb、λC
に対して各々高感度を示すように波長依存性が異ならせ
て設定されている。したがって、複数ビットの情報を同
時に再ケする際、各レーザ光の波長か異なり(少なくと
も隣り同士で波長が異なればよい)、テイテクタ29の
感度が異なるので、隣り同士のレーザ光が混り合うよう
なことがあってもその分離が容易であるため、C/ N
(carrierしo noiSe raLia)を
向上させることができるものである。。
様に記録媒体27へ照射した後、その反射光をシリンド
リカルレンズ2G及び174波長板25を通して入射光
と偏光角を90°回転させて、偏光ビームスプリッタ2
4により反射させ、ンリン1くリカルレンズ28でディ
テクタ291\集光させて読み取り、再生するものであ
る。ここに、ディテクタ29はフォトダイオードアレイ
等によさせて分割されており、各波長λa、λb、λC
に対して各々高感度を示すように波長依存性が異ならせ
て設定されている。したがって、複数ビットの情報を同
時に再ケする際、各レーザ光の波長か異なり(少なくと
も隣り同士で波長が異なればよい)、テイテクタ29の
感度が異なるので、隣り同士のレーザ光が混り合うよう
なことがあってもその分離が容易であるため、C/ N
(carrierしo noiSe raLia)を
向上させることができるものである。。
つづいて、本発明の第二の実施例を第5図により説明す
る。本実施例は、十電極IJを各活性部15.1〜15
cに対応して独立するようZ方向に沿った空隙30によ
り絶縁したものである。つまり、十電極11が1.1+
l〜lieと分割される。
る。本実施例は、十電極IJを各活性部15.1〜15
cに対応して独立するようZ方向に沿った空隙30によ
り絶縁したものである。つまり、十電極11が1.1+
l〜lieと分割される。
本実施例によれば、各活性部15d〜15cからのレー
ザ光の出力を独立して制御できることになる。
ザ光の出力を独立して制御できることになる。
次に、第6図は本発明の第三の実施例を示すものである
。本実施例は、構造的には第1図の如き半導体レーザを
一電極18を中心としてY方向に対称形に貼り合せた構
造としたものである。なお、図中の符号は第2図と同一
符号で示し、−電極18より上側には添字U、下側には
添字りを伺して示す。これにより、活性部15uaと活
性部15L a とが形成され、2本のレーリ1光が出
力される。
。本実施例は、構造的には第1図の如き半導体レーザを
一電極18を中心としてY方向に対称形に貼り合せた構
造としたものである。なお、図中の符号は第2図と同一
符号で示し、−電極18より上側には添字U、下側には
添字りを伺して示す。これにより、活性部15uaと活
性部15L a とが形成され、2本のレーリ1光が出
力される。
ここで、活性層15U、15Lはそのエネルギーギャッ
プが異ならせて設定されており、活性部15ua 、1
5しaから出力されるレーザ光の波長は異なる。つまり
、本実施例はY方向に複数の活性部を持たせたものであ
る。
プが異ならせて設定されており、活性部15ua 、1
5しaから出力されるレーザ光の波長は異なる。つまり
、本実施例はY方向に複数の活性部を持たせたものであ
る。
第7図は本発明の第四の実施例を示すものである。本実
施例は、前記実施例のように基板1.711 。
施例は、前記実施例のように基板1.711 。
17Lを別個に設けず、上下で共用させて基板I7とし
、この基板17中に一電極18を埋め込むようにしたも
のである。これによれば、第6図方式に比べ、全体の大
きさを小型化できる。
、この基板17中に一電極18を埋め込むようにしたも
のである。これによれば、第6図方式に比べ、全体の大
きさを小型化できる。
第8図は本発明の第五の実施例を示すものである。本実
施例は、構造的には第2図に示した半導体レーザを一電
極18を中心としてY方向に対称形に貼り合わせた構造
としたものである。つまり、6つの活性部15ua −
15+−c ’rX方向、■方向に設けたものである。
施例は、構造的には第2図に示した半導体レーザを一電
極18を中心としてY方向に対称形に貼り合わせた構造
としたものである。つまり、6つの活性部15ua −
15+−c ’rX方向、■方向に設けたものである。
第9図は本発明の第六の実施例を示すもので、マルチ化
の一例を示す。本実施例においては第7図に示した構造
のものを絶縁層12を介して重ね合わせたものである。
の一例を示す。本実施例においては第7図に示した構造
のものを絶縁層12を介して重ね合わせたものである。
従って、第8図構造等との絹合せにより、レーザ光の本
数を任意に増やし、その波長を異ならせることもてきる
。このようなマルチ構造によれば、ディスプレ、イ等に
応用できる。
数を任意に増やし、その波長を異ならせることもてきる
。このようなマルチ構造によれば、ディスプレ、イ等に
応用できる。
発明の効果
本発明は、上述したように活性層中に波長が異なるレー
ザ光を出力する複数の活性部を設けたので、異なる波長
成分にピークを持たせたレーザ光を利用したい要望に一
つの半導体レーザで応えることができ、例えば、光学記
憶装置やレーザプリンタ等における光学ヘッドとして活
用することにより、複数ピッ1−の情報の処理を同時に
行なうことができるとともに、C/Nや解像度の向上に
寄ダ・するものである。
ザ光を出力する複数の活性部を設けたので、異なる波長
成分にピークを持たせたレーザ光を利用したい要望に一
つの半導体レーザで応えることができ、例えば、光学記
憶装置やレーザプリンタ等における光学ヘッドとして活
用することにより、複数ピッ1−の情報の処理を同時に
行なうことができるとともに、C/Nや解像度の向上に
寄ダ・するものである。
第1図は従来例を示す斜視図、第2図は本発明の一実施
例を示す概念図、第3図は光学記憶装置の光学・\ット
としての適用例を示ず側面図、第4図はその平面図、第
5図は本発明の第二の実施例を示す概念図、第6図は本
発明の第三の実施例を示す概念図、第7図は本発明の第
四の実施例を示す概念図、第8図は本発明の第五の実施
例を示す概念図、第9図は本発明の第六の実施例を示す
概念図である。 15・・活性層、15 d−15c ・活性部出 願
人 東京電気株式会社 3 」 昆 一第Z図 ’1 ′−4’/J○
例を示す概念図、第3図は光学記憶装置の光学・\ット
としての適用例を示ず側面図、第4図はその平面図、第
5図は本発明の第二の実施例を示す概念図、第6図は本
発明の第三の実施例を示す概念図、第7図は本発明の第
四の実施例を示す概念図、第8図は本発明の第五の実施
例を示す概念図、第9図は本発明の第六の実施例を示す
概念図である。 15・・活性層、15 d−15c ・活性部出 願
人 東京電気株式会社 3 」 昆 一第Z図 ’1 ′−4’/J○
Claims (1)
- スギライブ形ダブルへテロ構造の半導体レーザにおいて
、活性層中に波長が異なるレーザ光を出力する複数の活
性部を設けたことを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5155684A JPS60194591A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5155684A JPS60194591A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60194591A true JPS60194591A (ja) | 1985-10-03 |
Family
ID=12890265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5155684A Pending JPS60194591A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60194591A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04105568U (ja) * | 1991-02-20 | 1992-09-10 | 三洋電機株式会社 | マルチビーム半導体レーザ装置 |
JP2001284732A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多波長レーザ発光装置、当該装置に用いられる半導体レーザアレイ素子及び当該半導体レーザアレイ素子の製造方法 |
-
1984
- 1984-03-16 JP JP5155684A patent/JPS60194591A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04105568U (ja) * | 1991-02-20 | 1992-09-10 | 三洋電機株式会社 | マルチビーム半導体レーザ装置 |
JP2001284732A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多波長レーザ発光装置、当該装置に用いられる半導体レーザアレイ素子及び当該半導体レーザアレイ素子の製造方法 |
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