[发明专利]二极管激光器

说明书

本发明涉及一种激光器组件(1)，包括二极管激光条(2)、散热器(4)和至少一个盖(7)。该激光条位于该散热器与该盖之间。该散热器和/或该盖覆盖有纳米线(16)或纳米管，经由这些纳米线或纳米管在该激光条与该散热器和/或该盖之间建立接触。

技术领域

本发明涉及一种具有高功率密度的激光辐射源。这种激光辐射源可以基于二极管激光器元件、特别是激光条而生产的。

背景技术

一段时间以来，例如从US 5105429 A和US 4716568 A中已知用于生产二极管激光器的方法，其中，激光条在p侧上焊接到散热器上，并且在n侧上通过键合线实现接触。键合线的有限的载流能力是不利的。n侧电流连接的更高载流能力可以通过使用实心盖来实现，该实心盖可以被实施为第二导热体。WO 2009143835和WO 2009146683公开了将激光条焊接在两个导热体之间。焊接过程可能在激光条上产生应力，这可能会对电光特性产生不利影响。WO 2011029846公开了一种不包括焊接过程的二极管激光器生产方法，该方法利用了激光条的第一接触表面与第一导热体之间的第一金属层以及激光条的第二接触表面与第二导热体之间的第二金属层。这些层可以由例如铟构成，在夹紧时产生内聚接合。不利地是，在激光条的平坦度方面和在两个导热体的连接表面的平坦度方面以及在安装期间保持表面的平行度方面，必须提出非常严格的要求。μm范围内的偏差可能容易导致大面积的空腔，而在这些空腔处不存在内聚接合。特别地，在激光条的p侧接触表面处形成的内聚接合不足可能会导致激光条过热和甚至腐蚀。此外，铟层的材料可能发生迁移。结果，可能会发生激光器故障。

DE 102015013511 B3公开了一种具有高功率密度的激光辐射源，其中，将具有中间导热体的激光条焊接到陶瓷基底上。不利地是，由于部件的热膨胀系数不同，机械应力可能会影响激光条。特别是在激光器的脉冲操作期间，可能发生交替的机械负载，这可能会限制二极管激光器的寿命。

EP 1518271公开了一种包括用于冷却半导体芯片的纳米管的壳体。US 6891724B2公开了在半导体芯片上生产碳纳米管的阵列，以便改善芯片与散热器之间的热界面处的热传递。US 7784531 B1公开了用填充材料来填充碳纳米管之间的间隙。WO 2008036571公开了用导热填充材料来填充碳纳米管之间的间隙。US 8093715 B2公开了一种用于生产碳纳米管作为热界面的方法。WO 2007137097和WO 2008121970公开了在铜基底上生产碳纳米管的方法。US 20120299175 A1公开了一种在晶圆上生产碳纳米管的方法。

发明内容

本发明提供一种以简单方式构造的高功率二极管激光器。

该问题通过下述二极管激光器组件及其生产方法的技术方案来解决。

根据本发明的激光束源可以以简单的方式来生产，具有高功率并且适合于脉冲操作。

根据本发明的二极管激光器包括二极管激光条。二极管激光条又可以称为激光条。激光条可以以已知的方式实施为边缘发射部件，并且包括一个或优选地多个发射器，发射器可以分别在x方向上相对于彼此偏移布置。激光条可以优选地在x方向上具有在3mm与12mm之间的宽度。激光条可以包括在x方向上相对于彼此偏移布置的多个发射器，每个发射器具有光出射小面。这些发射器可以在主射线方向z上发射激光辐射。激光条可以优选地包括3到100个之间的发射器；特别地，具有5、7、19或49个发射器的激光条是可购买到的。相邻发射器之间的中心间距离优选可以在0.1mm与1mm之间。激光条的厚度在y方向上可以优选在0.05mm与0.2mm之间。激光条的发射器在z方向上的谐振器长度可以优选地在0.5mm与6mm之间。所发射的激光辐射的中心射线的方向可以是z方向。方向x、y和z可以彼此成直角。激光条可以包括作为具有量子沟槽的p-n结的外延产生的已知层序列。各个发射器例如可以被实施为宽条状发射器或被实施为脊形波导。也可以存在多个层序列，每个层序列具有至少一个量子沟槽，即多个电串联的p-n结。这种棒又称为纳米堆叠。然后将多个发射器在y方向上彼此上下堆叠。