Schicht- und Resonatordesign von Halbleiterscheibenlasern

Mit optisch gepumpten Halbleiterscheibenlasern stehen dem potenziellen Anwender Strahlquellen für hohe optische Ausgangsleistungen bei gleichzeitig hervorragenden räumlichen Strahleigenschaften zur Verfügung; eine für Halbleiterlaser einzigartige Kombination. In den frei zugänglichen Resonator können nichtlineare optische Kristalle zur Frequenzverdopplung eingebracht werden, wodurch sich äußerst effektive Laserstrahlquellen für den gesamten sichtbaren Spektralbereich ergeben. Eine der vielfältigen möglichen Anwendungen hierfür stellt der Einsatz in Laser-Projektionsdisplays dar.

In dieser Arbeit sind die Erfahrungen und Ergebnisse aus langjähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit zusammengefasst, in deren Verlauf höchst effiziente Laser mit Emissionswellenlängen um 860 und 970 nm entstanden. Experimentellen Untersuchungen an Lasern mit unterschiedlichen Schichtstrukturen werden Berechnungen mit theoretischen Modellen gegenübergestellt. Daraus ergeben sich tiefe Einblicke in Designstrategien und die Funktionsweise der Laser. Grundlegende Untersuchungen belegen den Zusammenhang zwischen Resonatorgeometrie und räumlichen Strahleigenschaften, der durch einfache analytische Formeln dargestellt ist. Im umfangreichen Anhang sind physikalische Grundlagen und die theoretischen Ansätze der verwendeten Modelle ausführlich beschrieben.