半导体发射器以及用于从激光中产生有效光的方法
【专利摘要】一种半导体发射器（12），其具有放大介质（2）和至少一个设置在所述放大介质（2）上的波导（3，4），其中在至少一个波导（3，4）上存在至少一个光耦合输出区域（13）并且至少一种转换波长的发光材料（11）设置在至少一个耦合输出区域（13）的下游。方法用于从激光（L）中产生有效光（N），其中所述有效光（N）从为了产生所述激光（L）而设置在放大介质（2）上的至少一个波导（3，4）中被耦合输出。
【专利说明】半导体发射器以及用于从激光中产生有效光的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体发射器，所述半导体发射器具有放大介质，所述放大介质在上部的波导和下部的波导之间被引入。本发明此外涉及一种用于从激光中产生有效光的方法。本发明能够尤其有利地用于具有定向的射束簇的应用、特别是用于投影仪和车辆照明装置、特别是前照灯。
【背景技术】
[0002]对于许多应用而言，需要具有高的照明质量的光源。这些特性一方面包括光谱，但是也包括放射特性和光密度。尤其在视频投影中和在需要定向的射束簇的一切领域中(例如在汽车前照灯中)，典型地需要具有高的光密度的光源。常规上为此使用具有短的电弧的高压放电灯，所述高压放电灯在极小的容积(大约I立方毫米)上将电功率转换为光。为了这个目的，发光二极管(LED)的使用由于其受限的光密度仅在部分情况下是有意义的，例如在移动电话中的微型投影仪中或者对于在机动车中的日间行车灯而言是有意义的。
[0003]最近，对此也使用与连接在下游的、转换波长的染料结合的蓝色激光器(LARP，“Laser Activated Remote Phosphor”,激光激励的远程磷光体)。对于LARP概念,一个或多个半导体激光器的输出射束典型地借助于反射镜和透镜被聚束到一种染料上并且由这种染料至少部分地进行波长转换。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，至少部分地克服现有技术的缺点，并且特别是提供一种半导体发射器，所述半导体发射器是特别紧凑的、价格低廉的并且是使用安全的。
[0005]所述目的根据独立权利要求所述的特征来实现。优选的实施形式特别是能由从属权利要求中获悉。
[0006]所述目的通过一种半导体发射器来实现，所述半导体发射器具有放大介质和至少一个设置在所述放大介质上的波导，其中在至少一个波导上存在至少一个光耦合输出区域，并且至少一个转换波长的发光材料设置在至少一个耦合输出区域的下游。
[0007]典型地，借助于放大介质通过受激发射产生电磁波(“模”)，所述电磁波主要位于放大介质中或在该处传播。在常规的半导体激光器的情况下，所述波大多通过可部分穿透的(谐振器_)反射镜直接从放大介质中耦合输出以用于产生激光光束。在激光光束在大多数半导体激光器中作为窄带的、在空间上和时间上相干的光束存在的期间，所述激光光束在超辐射发光二极管中通常具有大的线宽、低的时间相干性，但是具有高的空间相干性。半导体激光器(包括超辐射发光二极管)的结构和作用方式本身是众所周知的并且在这里不需要进一步解释。
[0008]在放大介质中产生的波也以相对低的、但是不可忽略的强度进入波导中，其中所述强度随着距放大介质的距离的增加而降低。由于在至少一个波导中存在用于辐射、特别是光的至少一个光耦合输出区域，所以除了通常通过可部分穿透的反射镜耦合输出的激光光束以外或者替代其能够在所述光耦合输出区域中产生至少一个光束(在下文中也简称为“有效光束”)。所述有效光束特别是能够包含不相干的光或者由不相干的光构成。
[0009]在光耦合输出区域上耦合输出的有效光束的功率密度典型地低于常规的激光光束的功率密度，以至于有效光束也能够以短的距离射入到(至少)一种转换波长的发光材料上，而不会损坏发光材料(在英语中通常被称为“Phosphor (磷光体)”)。即如果至少一种转换波长的发光材料设置在所述耦合输出区域中的至少一个耦合输出区域的下游，那么能够直接在半导体发射器处或者在其附近的环境中产生具有至少一个波长的光，所述波长与在放大介质中传播的波的波长不同。因此能够提供一种特别紧凑和稳固的转换波长的半导体发射器，所述半导体发射器能够发射出不同波长的光。因此特别是能够放弃远离半导体发射器设置的发光材料(有时也称为“远程磷光体”)，而且也能够放弃相关的光学元件。这再次能够实现一种特别低成本的多色地(也可以是无色地)进行辐射的半导体发射器。没有发光材料能够设置在至少一个耦合输出区域的下游，以至于在该处特别是能够耦合输出初始波长的不相干的光。
[0010]特别是能够将半导体发射器理解为任意的半导体结构，所述半导体结构在其运行时产生电磁辐射。电磁辐射尤其能够是光。所述光能够是可见光和/或不可见的光(例如红外光或者紫外光)。就这点而言，半导体发射器尤其还能够被称为光导体光源。
[0011 ] 半导体发射器尤其能够是半导体激光器。
[0012]半导体激光器尤其能够具有脊形激光器(具有脊形波结构的激光器)。在此，放大介质特别是能够在上部的波导和下部的波导之间被引入。上部的波导和下部的波导能够构成为一件式的。光耦合输出区域能够位于上部的波导上和/或下部的波导上。
[0013]但是，半导体发射器例如也能够具有盘式激光器或者圆盘式激光器。在这种激光器类型中，波在盘式激光器的边缘上(“边缘模”)在圆圈中振动。由于内部的全反射(TIR)而发生光学的反向耦合。当不能达到所需要的反射角时，在非常小的激光器的情况下可以施加附加的覆层。在盘式激光器中，波或者边缘模也能够在空间上延展。因此，通过存在于盘式激光器的盘的中央的光耦合输出区域，边缘模的一部分能够被耦合输出并且被波长转换。换句话说，所述至少一个光耦合输出区域尤其能够位于盘式激光器的盘的中心区域中。所述至少一个光耦合输出区域尤其能够具有多个光耦合输出区域，所述多个光耦合输出区域尤其是以规则的方式布置、尤其是以矩阵状的方式布置。
[0014]半导体发射器也能够具有激光二极管、特别是超辐射发光二极管。
[0015]放大介质尤其能够是增强层。所述放大介质能够是一件式或者多件式的。多件式的放大介质也能够解释为一组的多个放大介质。
[0016]如已经在上文中所简述的，除了通常的激光光束，能够附加地耦合输出至少一个有效光束。
[0017]替选地，代替激光光束能够(仅)耦合输出至少一个有效光束。虽然在所述半导体发射器中在放大介质中仍然产生激光，但是不再像激光光束这样被耦合输出或者被使用。相反，仅还产生至少一个有效光束。为此，用于存在于放大介质中的波或者模的反向耦合镜尤其能够是完全地(100%)反射的。这样的半导体发射器是特别节能的并且能够有针对性地设计为用于需要多色的(彩色的或者无色的)光的光应用。另一个优点在于，半导体发射器可构成为，使得没有相干的辐射离开半导体发射器。[0018]至少一个波导尤其能够相应地构成为至少一个半导体层(包括多层的层堆)。因此，至少一个半导体层能够是至少部分地透光的。至少一个波导能够构成为P型掺杂的半导体区域。至少另一个波导能够构成为η型掺杂的半导体区域，或者反之亦然。
[0019]至少一个波导或者半导体层能够设有至少一个相应的电端子，特别是设有外侧的、特别是金属的接触层。至少一个外侧的接触层能够构成为冷却体。
[0020]一个改进方案是，半导体发射器至少在波导上具有多个以定义的图案设置的光耦合输出区域。光耦合输出区域例如能够成行地或者以矩阵状的图案设置。
[0021]一个设计方案是，光耦合输出区域构成为波导中的留空部。
[0022]通过留空部，光耦合输出区域接近放大介质，由此使得在该处耦合输出的有效光束能够增强。通过形状和/或深度的变化，能够有针对性地设定有效光束的幅度(Starke )，例如功率密度和/或强度,和/或有效光束的形状。
[0023]原则上，留空部能够具有任意适当的形状，例如横截面为矩形的基本形状或者箱形。
[0024]又一设计方案是，留空部具有在朝向放大介质的方向上逐渐变尖的形状、特别是横截面为V形的基本形状。
[0025]所述基本形状使通过常规的蚀刻工艺来制造留空部变得容易。此外因此可能的是，使在留空部上产生的有效光束更强地定向、特别是聚束。特别地，因此能够限定有效光束的射束宽度。
[0026]“V”的尖端能够是尖的或者展平的。
[0027]—个改进方案是，至少一个留空部具有锥状的或者截锥状的基本形状。所述基本形状尤其适合于具有盘形激光器的应用，但是并不局限于此。所述改进方案能够实现强烈地聚束的、特别是旋转对称的光束。
[0028]另一个改进方案是，至少一个留空部具有棱锥状的或者截棱锥状的基本形状。所述改进方案能够产生强烈地聚束的光束，其中留空部能够简单地通过半导体加工方法来制造。
[0029]另一个改进方案是，至少一个留空部具有沟槽状的基本形状，所述基本形状在一个方向上长地延伸。沟槽尤其可以是具有V形横截面的沟槽。沟槽状的基本形状能够实现高的光通量并且能够简单地通过半导体加工方法来制造。
[0030]能够使用不同的基本形状的留空部。
[0031]至少一个留空部、特别是沟槽，能够在波导的整个宽度上延伸。但是有利的可以是，留空部环形地被波导围绕，这简化了所述波导的电接触(不需要电桥等)。
[0032]另一个设计方案是，半导体发射器具有不同深度的多个光耦合输出区域。
[0033]因此特别是能够实现所产生的整个有效光束的强度分布的改善的可调节性。
[0034]一个改进方案是，至少一个留空部与放大介质间隔开地设置或者构成。换句话说，所述至少一个留空部不延伸直至放大介质。因此，在留空部上耦合输出的光束的强度或者功率密度保持为小的，这此外要求至少一种相关联的发光材料的耐用性。此外因此，在放大介质中的光的产生不受干扰或者仅轻微地受干扰。
[0035]另一个设计方案是，至少一个留空部至少延伸至放大介质中。因此能够大幅提高在留空部上耦合输出的光束的强度或者功率密度。[0036]一个改进方案是，至少一个留空部延伸穿过至少一个放大介质。
[0037]这能够实现与所述光耦合输出区域相关联的有效光束的特别高的幅度，例如强度和/或功率密度。
[0038]另一个设计方案是，留空部至少部分的用至少一种发光材料来填充。
[0039]因此能够提供一种特别紧凑且低成本的半导体发射器。留空部能够完全地用发光材料来填充，由此获得特别高的转换度。替选地，例如可以用发光材料仅对留空部的表面进行覆层，这能够实现对从留空部射出的有效光通量的更简单的定向和/或成形。因此，尤其是与逐渐变尖的留空部的相互作用能够限定或者保持有效光通量的束宽。
[0040]另一个设计方案是，光耦合输出区域在波导的空的表面上具有散射结构。
[0041]该散射结构能够在留空部的表面上或者在不具有留空部的区域上具有至少一个波导管。通过散射结构，特别是能够干扰在配备有散射结构的表面区域上的全反射进而耦合输出光。因此能够通过简单的机构引起或者增强光耦合输出。
[0042]散射结构例如能够是被粗化的区域或者是粗糙化部。替选地或者附加地，散射结构例如能够是接触波导的本体，所述本体的折射率与被接触的波导的折射率显著不同进而产生有效光束。
[0043]此外一个设计方案是，光导结构设置在光耦合输出区域的下游，所述光导结构设计为，将从光耦合输出区域射出的光束导向至少一种发光材料。
[0044]因此能够产生尤其多样化构造的发光材料区域。此外，因此从光耦合输出区域射出的光能够尤其多样化地且精确地成形。光导结构例如可以是配备有作为填充材料的发光材料的光波导管。光导结构也可以具有中空的光导体，光被导入到所述光导体的中空的内腔中，并且在所述光导体的内侧上存在发光材料。光导结构例如可以垂直地放置到光耦合输出区域上。
[0045]又一个设计方案是，波长选择滤波器设置在所述耦合输出区域中的至少一个耦合输出区域的至少一种发光材料的下游，所述波长选择滤波器使已转换波长的光透过并且阻挡未转换波长的光。
[0046]波长选择滤波器尤其可以是波长选择反射器，所述波长选择反射器使已转换波长的光透过并且将未转换波长的光向回反射到半导体发射器中。因此能够实现已转换波长的纯色的有效光束的耦合输出，因为未转换波长的颜色分量被抑制。此外因此能够减少未转换波长的光的光损耗进而当使用激光光束时，减少激光光束的功率损耗。而已转换波长的光的耦合输出的程度不受影响或者基本上不受影响。
[0047]至少一个波长选择反射器例如能够具有二向色镜或者是这样的二向色镜。另一种可能性在于具有薄的金层的覆层，所述覆层例如对于蓝光是透明的并且对于红光是能反射的。
[0048]所述目的也通过用于从激光中产生特别是不相干的有效光的方法来实现，其中所述有效光从至少一个设置在用于产生激光的放大介质上的波导中耦合输出。这个方法能够实现与半导体发射器一样的优点并且能够类似地构成。
【专利附图】
【附图说明】
[0049]结合下面的对实施例的示意性的描述，本发明的在上文中所描述的特性、特征和优点以及实现这些特性、特征和优点的方式和方法变得更明白且可更易于理解，结合附图详细阐述所述实施例。在此为了概览性，相同的或者起相同作用的元件设有相同的附图标记。
[0050]图1示出与本发明的半导体发射器相比的常规的半导体激光器的侧视剖面图；
[0051]图2示出处于半导体激光器和半导体发射器中的波的典型的强度分布曲线的侧视首lJ面图；
[0052]图3示出根据第一实施形式的半导体发射器的侧视剖面图；
[0053]图4示出根据第二实施形式的半导体发射器的侧视剖面图；
[0054]图5示出根据第三实施形式的半导体发射器中的部分的侧视剖面图；
[0055]图6示出根据第四实施形式的半导体发射器的斜上视图；
[0056]图7示出根据第五实施形式的半导体发射器的俯视图；
[0057]图8示出根据第六实施形式的半导体发射器的斜上视图；
[0058]图9示出根据第七实施形式的半导体发射器的斜上视图；
[0059]图10示出根据第八实施形式的半导体发射器中的部分的侧视剖面图；
[0060]图11示出根据第九实施形式的半导体发射器中的部分的侧视剖面图；
[0061]图12示出根据第十实施形式的半导体发射器中的部分的斜上视图；以及
[0062]图13示出根据第十一实施形式的半导体发射器中的部分的斜上视图。
[0063]具体实施形式
[0064]图1示出与根据第一实施形式的半导体发射器I相比的常规的半导体激光器的侧视剖面图。常规的半导体激光器和半导体发射器I都具有放大介质2，所述放大介质2以原则上已知的方式用作为用于通过受激发射产生激光的“有源区”。
[0065]在放大介质2的上侧上设置有上部的波导3。上部的波导3同时是P型掺杂的半导体区域并且例如能够由多个层构成或者是层堆。类似地，在放大介质2的下侧上设置有下部的波导4，所述波导是η型掺杂的半导体区域并且能够由多个层构成。在外侧上，上部的波导3和下部的波导4被覆有上部的接触层5和下部的接触层6以用于电接触。例如下部的接触层6例如也能够构造为冷却体。在前侧7和后侧8上存在两个反射镜9以用于在放大介质2中构成驻波，所述前侧和后侧邻接于放大介质2的相对置的窄侧。
[0066]在运行时，以已知的方式在放大介质2中产生激光。如在图2中根据强度曲线I所示出的，激光或者相应的波或者模集中在放大介质2中。但是激光也进入到上部的波导3和下部的波导4中，其中强度I在此处随着距放大介质2的距离增加而降低。在波导3、4的外部的(与接触层5或6邻接的)表面36上，强度I实际上是小到可忽略不计的。
[0067]在常规的半导体激光器中，(谐振器_)反射镜9中的一个，例如前侧的反射镜是可部分穿透的，以至于从达到激光器阈值起，激光L能够通过这个半穿透的反射镜9射出并且用作为有效光。
[0068]在半导体发射器I中，替选地或者附加地，光(“有效光"N，在这里用虚线来表示)经由所述波导3、4的至少一个耦合输出。所述有效光N尤其可以是不相干的。如果所述光替代激光L射出，那么这两个反射镜9尤其能够是不可穿透的反射镜(具有100%的反射率)，并且没有激光L被I禹合输出，而是仅在内部产生。
[0069]图3示出根据第一实施形式的半导体发射器I的侧视剖面图。为了将光经由此处的上部的波导3耦合输出，在此，耦合输出区域以多个矩形的或者箱形的留空部10的形式存在。所述留空部10深至，使得其延伸直至放大介质2处或者被引导到放大介质2附近。因此，留空部10延伸直至上部的波导3的区域中，在该区域中(内部的)激光的强度I是不可忽略的或者是相对高的。激光在留空部10上被耦合输出，其中所述激光损失其相干性。所述稱合输出的光在下文中也被称为“初级光”。
[0070]留空部10完全地用发光材料11来填充。(也就是说在光学上设置在相应的留空部10的下游的)发光材料11将在该处耦合输出的初级光至少部分地转换为其它波长的光并且产生光束(在下文中也称为“有效光束N”)，所述光束根据转换度仅具有已转换波长的光或者混合光，所述混合光部分地包含已转换波长的光并且部分地包含初级光。发光材料能够是单一的发光材料或者包含例如产生不同的峰值波长的已转换波长的光的多种发光材料。
[0071]因此，半导体发射器I能够以特别紧凑和稳固的方式产生已转换波长的光。不再需要用于引导到远程设置的发光材料上的设置在下游的光学装置。例如与激光光束L中的设置相反，发光材料11由于较低的功率密度通常不会受到损坏。也能够在不损失使用寿命的情况下来实现上部的波导3的加工以及发光材料11的施加。而在前侧7(或者前侧的小平面)上的施加可能产生如下问题:在那里功率密度是非常高的并且可能会损坏发光材料。特别在蓝色的GaN激光器的情况下，前侧7可能会轻微地受损。因此例如与空气湿气或者氧气的接触会在几小时内导致失效。光学的反向耦合也会受到不利的影响。
[0072]为了激光的更有效的耦合输出，留空部10能够具有散射结构，例如至少部分地粗化的散射结构。
[0073]图4示出根据第二实施形式的半导体发射器12的侧视剖面图。半导体发射器12类似于第一实施形式的半导体发射器I地构造并且与其的区别在于留空部13的形状。留空部13具有V形形状的横截面。留空部13例如能够作为细长的沟槽、棱锥形的或者锥状的凹处而存在。V形形状能够实现具有较小的张角的有效光束N。
[0074]图5示出根据第三实施形式的半导体发射器14中的部分的侧视剖面图。在这里至少一个光耦合输出区域以散射结构15的形式构成在上部的波导3的空的表面36上。散射结构15例如能够以局部的粗糙化部的形式存在。在散射结构15上，光能够从上部的波导3中稱合输出。
[0075]光导结构以竖直直立的管16的形式设置在散射结构15的下游。管16的一个开口由散射结构15来覆盖，而另一开口是可透光的。管16的内侧覆有发光材料11。因此，在散射结构15上耦合输出的光被引导穿过管16的内部的空腔17，其中所述光至少绝大部分地射到内壁上进而射到发光材料11上并且被转换波长。该设置方式能够实现从管16射出的有效光束N的尤其有针对性的并且大规模的成形和定向。
[0076]该设置方式也能够结合留空部，例如留空部10，其中散射结构15例如存在于留空部的基底上并且管16也安放在该处。因此，能够有针对性地设定、特别是放大有效光束N的强度或者光通量。
[0077]图6示出根据第四实施形式的半导体发射器18的斜上视图。这个半导体发射器18具有长形延伸的放大介质2，所述放大介质被上部的波导3和下部的波导4环绕地包围。
[0078]留空部19和20不在上部的波导的整个宽度b上延伸进而也不在上部的接触层5的宽度b上延伸，这能够实现连续的上部的接触层5，并且使得易于电接触。
[0079]图7示出根据第五实施形式的半导体发射器21的俯视图，所述半导体发射器例如能够类似于半导体发射器18地构造。半导体发射器21示出如下可能性，即同时应用不同形状的留空部20、22。这两种类型的留空部20、22在这里具有V形的横截面，其中留空部20例如能够具有棱锥形形状并且留空部22例如能够具有锥形形状。因此，能够实现尤其多样化的有效光束的产生。还示出的是，留空部20、22例如能够以类似矩阵的图案(在这里相应地以2X2的图案)设置，以便以能够简单伸缩的方式提高光通量。
[0080]图8示出根据第六实施形式的、具有类似于半导体发射器18的结构的半导体发射器23的斜上视图。现在在此，V形的留空部24沿着放大介质2延伸，这能够实现尤其简单的制造和高的光通量。仅为了简化示图而不绘出发光材料。
[0081]图9示出根据第七实施形式的半导体发射器25的上部的波导3的斜上视图，其具有多个、在这里示例地为五个留空部26a至26e。留空部26a至26e的深度t是部分不同的进而可从留空部26a至26e放射的有效光束的功率密度或者光通量也是部分不同的。因此，能够尤其多样化地设定由半导体发射器25输出的光通量。
[0082]图10示出根据第八实施形式的半导体发射器27的上部的波导3中的部分的侧视剖面图。留空部13现在不再如在半导体发射器12中一样完全地用发光材料来填充，而是仅用发光材料层28来覆层。因此，能够进一步减小有效光束N的张角。
[0083]此外，能够有针对性地设定未转换波长的光的份额，例如用于从具有定义的色度坐标总和的混合光中产生有效光束N。初级光例如可以是蓝光并且染料可以将蓝光转换为黄光。因此，有效光束N尤其能够由通过蓝黄光混合所产生的白色的混合光构成。
[0084]为了在必要时消除有效光束N中的未转换波长的光的份额，如在右边的留空部13上所标明的滤波器29例如能够设置在发光材料11的下游，所述滤波器仅能够使已转换波长的光透过。未转换波长的光可以借助于滤波器29被反射，特别是被反射回上部的波导3中。
[0085]图11示出根据第十实施形式的半导体发射器30的上部的波导3中的部分的侧视剖面图。除了此时在留空部13中存在不同的发光材料31r、31g和31b以外，半导体发射器30类似于半导体发射器27地构造。因此，能够产生不同颜色的或者不同光谱成分的有效光束Nr、Ng或者Nb。
[0086]例如，在放大介质2中产生的激光可以是紫外光进而初级光可以是紫外光，所述紫外光通过发光材料31r、31g和31b尽可能完全地转换为红色的、绿色的或蓝色的光或者红色的、绿色的或蓝色的有效光束Nr、Ng或Nb。通过相应的UV滤波器(未示出)能够保证，半导体发射器30不发射紫外辐射。
[0087]替选地或者附加地，也可以没有发光材料设置在至少一个留空部13的下游，以便能够将具有初级光的波长的有效光耦合输出，例如作为混合光的颜色分量来耦合输出。
[0088]图12示出类似于半导体激光器23的半导体发射器32，其中沟槽状的留空部33此时到达放大介质2中。因此，产生了具有尤其高的光通量的有效光束。为了仅轻微地减弱在放大介质2中所产生的激光，留空部33平行于放大介质2的纵向延伸方向延伸。在这里仅为了概览地示出，不绘出(被填充的或者作为层存在的)发光材料，但是所述发光材料是存在的。[0089]在一个替选的设计方案中，至少一个留空部也能够穿过放大介质2伸出。
[0090]图13示出类似于半导体激光器23的半导体发射器34，其中沟槽状的、横截面为V形的留空部35在两个分离的放大介质2之间延伸穿过。因此，能够实现相应的有效光束的高的光通量而不妨碍激光的产生。在这里仅为了概览地示出而不绘出(被填充的或者作为层存在的)发光材料，但是所述发光材料是存在的。
[0091]尽管已在细节上通过所示出的实施例详细图解说明和描述本发明，但是本发明不局限于此并且在不脱离本发明的保护范围的情况下，其它的变型方案能够由本领域技术人员从中推导出。
[0092]因此，在所有的实施例中具有不同的发光材料的光耦合输出区域能够共同作用。在所有的实施例中也能够使用滤波器。
[0093]此外也能够使用与所示出的不同的、基于半导体发射器的半导体激光器类型，例如盘形激光器。
[0094]也可能没有发光材料设置在至少一个留空部的下游或者留空部的区域的下游。
[0095]一般而言，不同的、特别是不同颜色的有效光束能够单独地从半导体发射器中被引出，或者作为混合光被引出。
【权利要求】
1.一种半导体发射器(I ;12 ；14 ；18 ；21 ；23 ；25 ；27 ；30 ；32 ;34)，具有放大介质(2)和至少一个设置在所述放大介质(2)上的波导(3，4)，其中 -在至少一个波导(3)上存在至少一个光耦合输出区域(10 ；13 ；15 ；19 ；20 ；22 ；24 ；26a-e ；33 ;35)，并且 -至少一种转换波长的发光材料(11 ；28 ;31r，31g，31b)设置在至少一个耦合输出区域(10 ；13 ；15 ;19，20 ；22 ；24 ;26a_e ；33 ；35)的下游。
2.根据权利要求1所述的半导体发射器(I；12 ；18 ；21 ；23 ；25 ；27 ；30 ；32 ;34)，其中所述光耦合输出区域(10 ；13 ；15 ；19,20 ；22 ；24 ;26a_e ；33 ；35)构成为所述波导(3，4)中的留空部(10 ；13 ；19 ；20 ；22 ；24 ;26a_e ；33 ;35)。
3.根据权利要求2所述的半导体发射器(I；12 ；18 ；21 ；23 ；25 ；27 ；30 ；32 ;34)，其中所述留空部(10 ；13 ；19 ；20 ；22 ；24 ；26a-e ；33 ;35)在朝向所述放大介质(2)的方向上具有逐渐变尖的形状、特别是横截面为V形的基本形状。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的半导体发射器(25)，其中所述半导体发射器(25)具有多个不同的深度(t)的留空部(26a_e)。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的半导体发射器(32)，其中至少一个留空部(33)至少延伸直至所述放大介质(2)中。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的半导体发射器(I；12 ；14 ；18 ；21 ；23 ；25 ；27 ；30 ；32 ;34)，其中所述留空部(10 ；13 ；19 ；20 ；22 ；24 ;26a_e ；33 ；35)至少部分地用至少一种发光材料(11 ；28 ;31g，31b，31r)来填充。
7.根据上述权利要求中任一项所述的半导体发射器(14)，其中所述光耦合输出区域(15)具有在所述波导(3)的空的表面(36)上的散射结构。
8.根据上述权利要求中任一项所述的半导体发射器(14)，其中光导结构(11，16，17)设置在所述光耦合输出区域(15)的下游，所述光导结构设计为，用于将从所述光耦合输出区域(15)射出的光束导向至少一种发光材料(11)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的半导体发射器(27)，其中波长选择滤波器(29)、特别是反射器，设置在所述耦合输出区域(13)中的至少一个耦合输出区域的至少一种发光材料(28)的下游，所述滤波器使得已被所述发光材料(28)转换波长的光透过并且使得未转换波长的光被阻挡，特别是将未转换波长的光向回反射到所述半导体发射器(27)中。
10.一种用于从激光(L)中产生有效光(N ；Nr,Ng,Nb)的方法，其中所述有效光(N ；Nr,Ng,Nb)从为了产生所述激光(L)而设置在放大介质(2)上的至少一个波导(3，4)中被耦合输出。
【文档编号】H01S5/10GK103718397SQ201280037204
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年6月26日 优先权日:2011年7月26日
【发明者】克劳斯·芬斯特布施, 乌尔里希·哈特维希, 约瑟夫·克勒尔, 尼科·摩根布罗德 申请人:欧司朗股份有限公司