[发明专利]用于制造发射辐射的器件的方法以及发射辐射的器件

说明书

技术领域

本申请涉及一种用于制造发射辐射的器件的方法以及一种发射辐射的器件。

背景技术

在边缘发射半导体激光器的情况下，从耦合输出棱面(Auskoppelfacette)一侧射出的辐射尤其是可能造成所述棱面的损害。导致该半导体激光器故障的这样的损害也被称为“灾变性镜损伤(katastrophalerSpiegelschaden)”(英语：CatastrophicOptical Damage(灾变性光学损伤)，COD)。所述棱面的区域中的最大光密度越高，则这样的损伤的风险就越高。

发明内容

任务是，说明一种可以用来制造固体激光器的方法，其中镜损伤的风险即使在高输出功率的情况下仍然被减小。此外还将说明这样的激光器。

该任务通过根据独立权利要求所述的方法和发射辐射的器件来解决。有利的扩展方案和改进方案是从属权利要求的主题。

根据一个实施形式，在用于制造发射辐射的器件的方法中预先规定在与该器件的主辐射轴垂直的方向上近场的场变化曲线(Feldverlauf)。根据所述近场的场变化曲线，沿该方向确定、尤其是计算折射率分布图(Brechnungsindexprofil)。为该器件确定构造，使得该器件具有之前确定的折射率分布图。该器件根据之前确定的构造而被构造。

因此，该器件的折射率分布图有针对性地以与近场的预先规定的场变化曲线相匹配的方式被构造。换言之，可以根据预先规定的近场如此计算折射率分布图，使得配备有所述折射率分布图的器件具有近场的预先规定的场变化曲线或者该器件具有至少一个接近于所述预先规定的场变化曲线的实际场变化曲线。因此，尤其是可以实现近场的具有高均匀性的场变化曲线。该场变化曲线的均匀性越高，则在光学总输出功率相同的情况下，在谐振器界面上最大程度地出现的局部光场密度可能越小。因此，该器件由于灾变性镜损伤造成的故障的风险能够被减小。

尤其是将近场理解成辐射的场分布，所述场分布与该发射辐射的器件的被设置用于生成辐射的有源区的相互作用和/或主要在辐射方向上以与有源区相距如下距离出现：所述距离处于所生成的辐射的真空波长的范围内、尤其是小于或等于所述真空波长。该器件的谐振器界面、譬如半导体激光器的棱面处的场分布也可以被考虑。

在一个优选的扩展方案中，根据近场借助于如下比例关系式确定折射率分布图：

n～[(n_eff²k²E_N(z)-E_N″(z))/(k²E_N(z))]^1/2

在此，z轴垂直于该器件的主辐射轴延伸，其中所述主辐射轴穿过z轴的零点。E_N(z)是近场的电磁场，并且E_N″(z)是其二阶导数。k是电磁辐射的波矢，n_eff是有效折射率。

在另一优选的扩展方案中，对于近场的预先规定的场分布有如下比例关系式适用：

E_N(z)～exp[-(z/d)^α]，

其中α是大于2的偶数，并且d是对近场的预先规定的场分布的宽度的尺度。该函数也被称为TopHat函数。与针对α＝2得出的高斯函数相比，TopHat函数的特点在于更陡峭的边缘，其中所述边缘越陡峭，则指数α越大。此外，TopHat函数在z＜d的区域中随着越大的指数α围绕z＝0具有越来越强烈构造的高原状变化曲线。

在一个优选的扩展方案中，该发射辐射的器件具有带有半导体层序列的半导体本体，其中所述半导体层序列此外优选地还具有被设置用于生成辐射的有源区。具有半导体层序列的半导体本体优选地以外延的方式、譬如借助于MBE或MOVPE来沉积。

在一个优选的改进方案中，该器件具有场形成层，所述场形成层至少被布置在该有源区的一侧。该折射率分布图尤其是可以借助于所述场形成层来形成。

此外，该折射率分布图优选地至少部分地处于具有半导体层序列的半导体本体之内。

在另一优选的扩展方案中，借助于合适的材料组成沿着垂直方向、即沿着该半导体本体的半导体层序列的沉积方向构造折射率分布图。