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1. (WO2018138209) DIODENLASER MIT VERBESSERTEM MODENPROFIL
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Veröff.-Nr.: WO/2018/138209 Internationale Anmeldenummer PCT/EP2018/051856
Veröffentlichungsdatum: 02.08.2018 Internationales Anmeldedatum: 25.01.2018
IPC:
H01S 5/20 (2006.01) ,H01S 5/32 (2006.01)
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
S
Vorrichtungen, die stimulierte Emission verwenden
5
Halbleiterlaser
20
Aufbau oder Form des Halbleiterkörpers, der die optischen Wellen führt
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
S
Vorrichtungen, die stimulierte Emission verwenden
5
Halbleiterlaser
30
Aufbau oder Form des aktiven Gebiets; Materialien für das aktive Gebiet
32
mit PN-Übergängen, z.B. Hetero- oder Doppelheterostrukturen
Anmelder:
FORSCHUNGSVERBUND BERLIN E.V. [DE/DE]; Rudower Chaussee 17 12489 Berlin, DE
Erfinder:
KAUL, Thorben; DE
ERBERT, Götz; DE
CRUMP, Paul; DE
Vertreter:
GULDE & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWALTSKANZLEI MBB; Wallstr. 58/59 10179 Berlin, DE
Prioritätsdaten:
10 2017 101 422.525.01.2017DE
Titel (EN) DIODE LASER HAVING AN IMPROVED MODE PROFILE
(FR) LASER À DIODES À PROFIL DE MODES AMÉLIORÉ
(DE) DIODENLASER MIT VERBESSERTEM MODENPROFIL
Zusammenfassung:
(EN) The present invention relates to a laser diode having an improved mode profile. In particular, the present invention relates to a broad stripe semiconductor laser based on an extreme double asymmetric structure (EDAS), wherein, by means of an optimized mode profile having an improved mode confinement, the leakage current rates and the series resistance can be lowered and the charge carrier density within the light-guiding waveguide and the active zone can be reduced. The diode laser according to the invention comprises a first cladding layer (14) of n-conducting configuration, a first waveguide layer (12) of n-conducting configuration, which is arranged on the first cladding layer (14), an active layer (10), which is suitable for generating radiation and which is arranged on the first waveguide layer (12), a second waveguide layer (16) of p-conducting configuration, which is arranged on the active layer (10), a second cladding layer (18) of p-conducting configuration, which is arranged on the second waveguide layer (16), wherein a first intermediate layer (11) of n-conducting configuration is configured as a transition region between the first waveguide layer (12) and the active layer (10), and a second intermediate layer (15) of p-conducting configuration is configured as a transition region between the second waveguide layer (16) and the active layer (10). In this case, the diode laser according to the invention is characterized in that the asymmetry ratio of the thickness of the first intermediate layer (11) to the sum of the thickness of the first intermediate layer (11) and the thickness of the second intermediate layer (15) is less than or greater than 0.5.
(FR) La présente invention concerne un laser à diodes à profil de modes amélioré. La présente invention concerne en particulier un laser à semi-conducteurs à larges raies à base d’une structure à double asymétrie extrême (EDAS), les taux de courant de fuite et la résistance en série pouvant être amoindris et la densité de porteurs de charges à l’intérieur du guide d’ondes conduisant la lumière et de la zone active pouvant être réduite par un profil de mode optimisé comportant une inclusion de mode améliorée. Le laser à diodes selon l’invention comprend une première couche de gaine (14) conductrice de type n, une première couche de guide d’ondes (12) conductrice de type n qui est agencée sur la première couche de gaine (14), une couche active (10) qui convient à la production de rayonnement et qui est agencée sur la première couche de guide d’ondes (12), une deuxième couche de guide d’ondes (16) conductrice de type p qui est agencée sur la couche active (10), une deuxième couche de gaine (18) conductrice de type p qui est agencée sur la deuxième couche de guide d’ondes (16), une première couche intermédiaire (11) conductrice de type n servant de zone de passage étant réalisée entre la première couche de guide d’ondes (12) et la couche active (10), et une deuxième couche intermédiaire (15) conductrice de type p servant de zone de passage étant réalisée entre la deuxième couche de guide d’ondes (16) et la couche active (10). Le laser à diodes selon l’invention est caractérisé en ce que le rapport d’asymétrique de l’épaisseur de la première couche intermédiaire (11) par rapport à la somme de l’épaisseur de la première couche intermédiaire (11) et de l’épaisseur de la deuxième couche intermédiaire (15) est inférieur ou supérieur à 0,5.
(DE) Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserdiode mit verbessertem Modenprofil. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Breitstreifen-Halbleiterlaser basierend auf einer Extrem Doppel-Asymmetrischen Struktur (EDAS), wobei durch ein optimiertes Modenprofil mit einem verbesserten Modeneinschluss die Leckstromraten und der Serienwiderstand gesenkt,sowie die Ladungsträgerdichte innerhalb des lichtführenden Wellenleiters und der aktiven Zone reduziert werden kann. Der erfindungsgemäße Diodenlaser umfasst eine n-leitend ausgebildete erste Mantelschicht (14), eine n-leitend ausgebildete erste Wellenleiterschicht (12), die auf der ersten Mantelschicht (14) angeordnet ist, eine aktive Schicht (10), die zur Strahlungserzeugung geeignet ist und die auf der ersten Wellenleiterschicht (12) angeordnet ist, eine p-leitend ausgebildete zweite Wellenleiterschicht (16), die auf der aktiven Schicht (10) angeordnet ist, eine p-leitend ausgebildete zweite Mantelschicht(18), die auf der zweiten Wellenleiterschicht (16) angeordnet ist, wobei zwischen der ersten Wellenleiterschicht (12) und der aktiven Schicht (10) eine n-leitend ausgebildete erste Zwischenschicht (11) als Übergangsbereich ausgebildet ist, und zwischen der zweiten Wellenleiterschicht (16) und der aktiven Schicht (10) eine p-leitend ausgebildete zweite Zwischenschicht (15) als Übergangsbereich ausgebildet ist. Dabei ist der erfindungsgemäße Diodenlaser dadurch gekennzeichnet, dass das Asymmetrie-Verhältnisaus der Dicke der ersten Zwischenschicht (11) zur Summe aus der Dicke der ersten Zwischenschicht (11) und der Dicke der zweiten Zwischenschicht (15) kleiner oder größer als 0,5 ist.
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Designierte Staaten: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
African Regional Intellectual Property Organization (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasische Patentorganisation (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Europäisches Patentamt (EPO) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Veröffentlichungssprache: Deutsch (DE)
Anmeldesprache: Deutsch (DE)