Verbundprojekt: Brillante Halbleiterlasermodule; Teilprojekt: Externe Resonatoren für Hochleistungs-Diodenlaser für die Direktanwendung.

Mithilfe externer Resonatoren, einem Spezialgebiet der Raab-Photonik GmbH, lassen sich die für Anwendungen wichtigen Parameter Leistung und Strahlqualität positiv beeinflussen. In diesem Projekt werden erstens Verbesserungen der Gesamtleistung eines Lasersystems angestrebt. Dazu wird die (inzwischen gemeinsam durch Monocrom und Raab-Photonik patentierte) Technik des "Rectified Polarization Coupling" (RPC, "Gleichgerichtete Polarisationskopplung") statt bisher nur auf einzelne Laserbarren künftig auf Stacks solcher Barren erweitert. Hintergrund dieser Technik ist, dass sich durch Polarisationskopplung eigentlich lediglich zwei Strahlen überlagern lassen. Durch geschickte Ausnutzung doppelbrechender Filter, die Rückkopplung in die zu koppelnden Laser geben, gelingt es aber, das zunächst unpolarisierte Licht hinter einer Kopplungsstufe wieder polarisiert zu bekommen ("gleichrichten"). Physikalischer Hintergrund ist, dass der Freiheitsgrad "Laser-Wellenlänge" ausgenutzt wird, es sich also im Kern um eine neue und überlegene Form des spektralen Multiplexens handelt. Zweitens wird die Strahlqualität der beteiligten Einzelemitter verbessert, die für die Fokussierbarkeit und somit die Leistungsdichte des Laserstrahls verantwortlich ist. Möchte man aus Halbleiterlasern höhere Leistungen extrahieren, so muss wegen der lokalen Feldstärken der aktive Bereich vergrößert, also insbesondere verbreitert werden. Daduch wird die transversale Mode instabil, so dass viele solche anschwingen und die Divergenz stark erhöhen, was die Fokussierbarkeit reduziert. In zurückliegenden Arbeiten ließ sich zeigen, dass externe Resonatoren in der Lage sind, diese Effekte zum Teil vollständig zu verhindern. Allerdings war die Leistung lediglich auf etwa 1/2W beschränkt und die Emitter mit 200µm vergleichsweise schmal. Hier sollen Verfahren und Anordnungen gefunden werden, die den Leistungsbereich auf mehrere Watt erhöhen und mit Emitterbreiten bis zu 1mm arbeiten.