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1. WO1994010728 - MODIFIZIERTE HALB LEITERLASERDIODE MIT INTEGRIERTEM TEMPERATURREGELUNGSTEIL

Veröffentlichungsnummer WO/1994/010728
Veröffentlichungsdatum 11.05.1994
Internationales Aktenzeichen PCT/DE1993/001013
Internationales Anmeldedatum 25.10.1993
Antrag nach Kapitel 2 eingegangen 18.04.1994
IPC
H01S 5/024 2006.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
SVorrichtungen, die den Prozess der Lichtverstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung verwenden, um Licht zu verstärken oder zu erzeugen; Vorrichtungen, die stimulierte Emission von elektromagnetischer Strahlung in anderen als optischen Wellenlängenbereichen verwenden
5Halbleiterlaser
02Bauliche Einzelheiten oder Bauteile, die nicht für die Laseraktion maßgeblich sind
024Kühlanordnungen
H01S 5/068 2006.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
SVorrichtungen, die den Prozess der Lichtverstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung verwenden, um Licht zu verstärken oder zu erzeugen; Vorrichtungen, die stimulierte Emission von elektromagnetischer Strahlung in anderen als optischen Wellenlängenbereichen verwenden
5Halbleiterlaser
06Anordnungen zum Steuern und Regeln der Parameter der Ausgangsstrahlung des Lasers, z.B. durch Einwirkung auf das aktive Medium
068Stabilisierung der Parameter der Ausgangsstrahlung des Lasers
H01S 5/0683 2006.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
SVorrichtungen, die den Prozess der Lichtverstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung verwenden, um Licht zu verstärken oder zu erzeugen; Vorrichtungen, die stimulierte Emission von elektromagnetischer Strahlung in anderen als optischen Wellenlängenbereichen verwenden
5Halbleiterlaser
06Anordnungen zum Steuern und Regeln der Parameter der Ausgangsstrahlung des Lasers, z.B. durch Einwirkung auf das aktive Medium
068Stabilisierung der Parameter der Ausgangsstrahlung des Lasers
0683durch Überwachung der optischen Ausgangsparameter
CPC
H01S 5/02415
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
SDEVICES 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
5Semiconductor lasers
02Structural details or components not essential to laser action
024Cooling arrangements
02407Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
02415by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element
H01S 5/02453
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
SDEVICES 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
5Semiconductor lasers
02Structural details or components not essential to laser action
024Cooling arrangements
02453Heating, e.g. the laser is heated for stabilisation against temperature fluctuations of the environment
H01S 5/06804
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
SDEVICES 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
5Semiconductor lasers
06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
068Stabilisation of laser output parameters
06804by monitoring an external parameter, e.g. temperature
H01S 5/06808
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
SDEVICES 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
5Semiconductor lasers
06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
068Stabilisation of laser output parameters
06808by monitoring the electrical laser parameters, e.g. voltage or current
H01S 5/06837
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
SDEVICES 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
5Semiconductor lasers
06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
068Stabilisation of laser output parameters
0683by monitoring the optical output parameters
06837Stabilising otherwise than by an applied electric field or current, e.g. by controlling the temperature
Anmelder
  • CHO, Ok, Kyung [KR/DE]; DE
  • KIM, Yoon-Ok [KR/DE]; DE (UsOnly)
  • PRIES, Ralf [DE/DE]; DE (UsOnly)
  • YOON, Dae-Jin [KR/DE]; DE (UsOnly)
Erfinder
  • CHO, Ok, Kyung; DE
  • KIM, Yoon-Ok; DE
  • PRIES, Ralf; DE
  • YOON, Dae-Jin; DE
Vertreter
  • MÜNICH, Wilhelm; Münich, Steinmann, Schiller Wilhelm-Mayr-Str. 11 D-80689 München, DE
Prioritätsdaten
P 42 35 768.324.10.1992DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) MODIFIZIERTE HALB LEITERLASERDIODE MIT INTEGRIERTEM TEMPERATURREGELUNGSTEIL
(EN) MODIFIED SEMICONDUCTOR LASER DIODE WITH INTEGRATED TEMPERATURE CONTROL
(FR) DIODE LASER A SEMICONDUCTEUR MODIFIEE MUNIE D'UNE PARTIE INTEGREE DE REGULATION DE LA TEMPERATURE
Zusammenfassung
(DE)
Beschrieben wird eine betriebstemperatur- bzw. wellenlängenstabilisierte Halbleiterlaserdiode mit integriertem Temperaturregelungsteil. Die Erfindungsgemäße Vorrichtung weist u.a. die Kombination folgender Merkmale auf: es ist mindestens ein Laserchip vorgesehen, welcher durch mindestens einen PTC-Widerstand beheizt, bzw. dessen Betriebstemperatur durch diesen PTC-Widerstand geregelt wird sowie gegebenenfalls, ein Detektor zur Erfassung der rückwärtig aus dem Laserchip austretenden Strahlung; ferner kann die Vorrichtung zur Messung der Chiptemperatur auch einen NTC-Widerstand oder ein Thermoelement enthalten; alle zur Temperaturregelung bzw. Temperaturstabilisierung benötigten Bauteile sind miniaturisiert und mit dem Laserchip in ein Gehäuse integriert. Durch die äußerst geringe Baugröße der erfindungsgemäßen Laserdiode öffnet sich ein weites Feld von Anwendungsmöglichkeiten. Im Prinzip kann die erfindungsgemäße Laserdiode in allen üblichen Anwendungsbereichen eingesetzt werden, wird jedoch vor allem da zur Anwendung gelangen, wo höchstmögliche Wellenlängenstabilität gefordert wird. Bei Einsatz der erfindungsgemäßen Laserdiode bei Analyseaufgaben ermöglicht (im Pulsbetrieb) ein spezielles Modulationsverfahren eine Einprobenkalibrierung. Überdies können Rekalibrierungsproben zur Analyse angewendet werden. Von den vielen Anwendungsmöglichkeiten soll abschließend nur noch einmal der Einsatz in der Analyse menschlichen Gewebes, insbesondere bei der in-vivo Untersuchung von Körperflüssigkeiten sowie ganz speziell bei der noninvasiven Bestimmung von Bestandteilen des menschlichen Blutes (Blutglucose, Cholesterin, Alkohol etc.) erwähnt werden.
(EN)
The invention pertains to a working-temperature or wavelength stabilized semiconductor laser diode with integrated temperature control. The device as per the invention has the following combination of features: it contains at least one laser chip which is heated by at least one PTC resistor, or whose working temperature is controlled by this PTC resistor, and, as needed a detector for the radiation coming back out of the laser chip; also, the device for measuring the chip temperature can contain an NTC resistor or a thermoelement. All the components needed for temperature control or temperature stabilization are miniaturized and integrated with the laser chip in a housing. The extremely small size of the laser diode as per the invention opens up a wide range of potential applications. Basically the laser diode as per the invention can be utilized in all the usual fields of application, but will find application particularly where the utmost wavelength stability is demanded. When the laser diode as per the invention is used for analytical purposes, a special modulation process (in the pulsed-mode) makes possible a one-sample calibration. Furthermore, recalibration samples can be used for analysis. Finally, among the many potential applications, mention should be made of use in the analysis of human tissue, particularly in-vivo analysis of body fluids and, very specifically, non-invasive determination of parts of the human blood (blood glucose, cholesterol, alcohol, etc.).
(FR)
L'invention concerne une diode laser à semi-conducteur, à température de fonctionnement ou longueur d'onde stabilisée, munie d'une partie intégrée de régulation de la température. Le dispositif réalisé selon l'invention présente, entre autres, la combinaison des caractéristiques suivantes: il comprend au moins une puce laser qui est chauffée par au moins une résistance à coefficient positif de température ou dont la température de fonctionnement est régulée au moyen de ladite résistance à coefficient positif de température, ainsi qu'éventuellement, un détecteur pour détecter le rayonnement inverse provenant de la puce laser; le dispositif destiné à mesurer la température de la puce peut en outre comporter une résistance à coefficient négatif de température ou un thermoélément. Tous les composants nécessaires pour assurer la régulation de la température ou la stabilisation de la température sont miniaturisés et intégrés avec la puce laser dans un boîtier. Les dimensions extrêmement réduites de la diode laser réalisée selon l'invention permettent d'avoir accès à un large éventail d'applications possibles. La diode laser réalisée selon l'invention peut être utilisée en principe dans tous les domaines usuels d'application. Elle sera cependant utilisée là où la plus grande stabilité possible de la longueur d'onde est requise. Lorsque cette puce laser est utilisée à des fins d'analyse, un procédé spécial de modulation (en mode pulsé) permet d'effectuer l'étalonnage avec un échantillon unique. De plus, il est possible d'utiliser des échantillons de réétalonnage à des fins d'analyse. Parmi les nombreuses applications possibles, il faut souligner l'utilisation d'une telle diode dans l'analyse de tissus humains, notamment lors de l'examen in vivo de liquides organiques et tout particulièrement lors de la détermination non invasive des composants du sang humain (glucose, cholestérol, alcool, etc).
Auch veröffentlicht als
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