KR101100434B1 - 후방 광펌핑 방식의 외부 공진기형 면발광 레이저 - Google Patents
후방 광펌핑 방식의 외부 공진기형 면발광 레이저 Download PDFInfo
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Abstract
Description
Claims (33)
- 광펌핑 방식에 의해 제 1 파장의 광을 방출시키는 레이저칩이 탑재된 레이저칩 패키지;상기 레이저칩 패키지의 상면에서 소정의 거리만큼 이격되어 위치하며, 상기 레이저칩에서 발생한 광의 일부를 투과시켜 외부로 출력하고, 나머지 일부를 레이저칩으로 반사하는 외부 미러;상기 레이저칩 패키지의 하면에 결합된 것으로, 상기 레이저칩에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위한 히트 싱크; 및상기 히트 싱크의 하면과 대향하도록 배치된 것으로, 제 2 파장의 광펌핑용 광을 상기 레이저칩에 수직하게 방출하는 펌프 레이저;를 포함하며,상기 레이저칩 패키지는:상기 히트 싱크의 상면에 배치된 것으로, 열전도성과 광투과성을 갖는 서브 마운트; 및상기 서브 마운트의 상면 중심부에 부착된 것으로, 상기 외부 미러를 향해 제 1 파장의 광을 방출시키는 레이저칩;을 포함하고,상기 서브 마운트는 상기 레이저칩에서 발생하는 열을 히트 싱크로 전달하고, 상기 펌프 레이저에서 방출된 광펌핑용 광을 투과시키는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 1 항에 있어서,상기 펌프 레이저에서 방출되는 광펌핑용 광이 상기 레이저칩 패키지에 도달할 수 있도록 상기 히트 싱크의 중심부에 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 서브 마운트는 다이아몬드(Diamond), 실리콘 카바이드(SiC), 질화알루미늄(AlN) 및 질화갈륨(GaN)을 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 1 항에 있어서,상기 레이저칩과 서브 마운트는 캐필러리 본딩(capillary bonding) 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 5 항에 있어서,상기 서브 마운트에 부착된 레이저칩이 보다 확실히 고정될 수 있도록, 상기 레이저칩과 접하는 서브 마운트의 상면과 상기 레이저칩의 둘레에 경화성 수지를 도포하고 경화시킨 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 1 항에 있어서,상기 레이저칩은,기판;상기 기판 위에 형성된 것으로, 상기 펌프 레이저로부터 방출된 광펌핑용 광에 의해 여기되어 제 1 파장의 광을 발생시키는 양자우물 구조의 활성층; 및상기 활성층 위에 형성된 것으로, 상기 활성층에서 발생한 제 1 파장의 광을 상기 외부 미러로 반사하고, 상기 펌프 레이저로부터 방출된 제 2 파장의 광펌핑용 광을 통과시키는 분산 브래그 반사층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 7 항에 있어서,상기 레이저칩의 기판이 상기 외부 미러와 대향하며, 상기 레이저칩의 분산 브래그 반사층이 상기 서브 마운트의 상면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 8 항에 있어서,상기 레이저칩의 활성층에서 발생한 광이 상기 외부 미러로 진행할 수 있도록 상기 기판의 중심부에 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 8 항에 있어서,상기 활성층이 형성된 쪽의 반대쪽 기판 표면 위에 반사방지층이 코팅된 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 1 항에 있어서,상기 레이저칩 패키지는, 상기 레이저칩을 보호하고 레이저칩에서 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위하여, 상기 히트 싱크와 서브 마운트 사이 및 상기 레이저칩의 상면에 각각 부착된 제 1 및 제 2 패키지 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 11 항에 있어서,상기 레이저칩에서 방출된 제 1 파장의 광이 상기 외부 미러로 진행할 수 있도록, 그리고 상기 펌프 레이저에서 방출되는 제 2 파장의 광이 상기 레이저칩에 도달할 수 있도록, 상기 제 1 및 제 2 패키지 블록의 중심부에 개구가 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 1 항에 있어서,상기 레이저칩 패키지는, 상기 레이저칩 패키지를 히트 싱크에 고정하고 상기 레이저칩에서 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위하여, 상기 서브 마운트의 측면과 상면 가장자리의 일부를 둘러싸며 상기 히트 싱크에 고정되는 패키지 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 1 항에 있어서,상기 레이저칩 패키지에서 방출된 제 1 파장의 광의 주파수를 2배로 만드는 2차 조화파 발생(Second Harmonic Generation; SHG) 결정이 레이저칩 패키지와 외부 미러 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 14 항에 있어서,상기 SHG 결정은 상기 레이저칩 패키지와 접하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 광펌핑 방식에 의해 제 1 파장의 광을 방출시키는 레이저칩이 탑재된 레이저칩 패키지;상기 레이저칩 패키지의 상면에서 소정의 거리만큼 이격되어 위치하며, 상기 레이저칩에서 발생한 광의 일부를 투과시켜 외부로 출력하고, 나머지 일부를 레이저칩으로 반사하는 외부 미러;상기 레이저칩 패키지의 하면에 결합된 것으로, 상기 레이저칩에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위한 히트 싱크; 및상기 히트 싱크의 하면과 대향하도록 배치된 것으로, 제 2 파장의 광펌핑용 광을 상기 레이저칩에 수직하게 방출하는 펌프 레이저;를 포함하며,상기 레이저칩 패키지는:상기 히트 싱크의 상면과 대향하도록 배치된 것으로, 열전도성과 광투과성을 갖는 서브 마운트; 및상기 서브 마운트의 하면 중심부에 부착된 것으로, 상기 외부 미러를 향해 제 1 파장의 광을 방출시키는 레이저칩;을 포함하고,상기 서브 마운트는 상기 레이저칩에서 발생하는 열을 히트 싱크로 전달하고, 상기 레이저칩에서 방출된 제 1 파장의 광을 투과시키는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 16 항에 있어서,상기 서브 마운트는 다이아몬드(Diamond), 실리콘 카바이드(SiC), 질화알루미늄(AlN) 및 질화갈륨(GaN)을 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 16 항에 있어서,상기 레이저칩과 서브 마운트는 캐필러리 본딩(capillary bonding) 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 18 항에 있어서,상기 서브 마운트에 부착된 레이저칩이 보다 확실히 고정될 수 있도록, 상기 레이저칩과 접하는 서브 마운트의 상면과 상기 레이저칩의 둘레에 경화성 수지를 도포하고 경화시킨 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 16 항에 있어서,상기 레이저칩은,기판;상기 기판 위에 형성된 분산 브래그 반사층; 및상기 분산 브래그 반사층 위에 형성된 것으로, 상기 펌프 레이저로부터 방출된 광펌핑용 광에 의해 여기되어 제 1 파장의 광을 발생시키는 양자우물 구조의 활성층;을 포함하며,상기 분산 브래그 반사층은, 상기 활성층에서 발생한 제 1 파장의 광을 상기 외부 미러로 반사하고, 상기 펌프 레이저로부터 방출된 제 2 파장의 광펌핑용 광을 통과시키는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 20 항에 있어서,상기 레이저칩의 기판이 상기 히트 싱크와 대향하며, 상기 레이저칩의 활성층이 상기 서브 마운트의 하면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 21 항에 있어서,상기 펌프 레이저로부터 방출된 광펌핑용 광이 상기 레이저칩의 활성층으로 진행할 수 있도록 상기 기판의 중심부에 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 21 항에 있어서,상기 분산 브래그 반사층이 형성된 쪽의 반대쪽 기판 표면 위에 반사방지층 이 코팅된 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 16 항에 있어서,상기 레이저칩 패키지는, 상기 레이저칩 패키지를 히트 싱크에 고정하고 상기 레이저칩에서 발생하는 열을 방출시키기 위하여, 상기 서브 마운트의 상면과 하면의 가장자리 일부를 부분적으로 둘러싸면서 상기 히트 싱크에 고정되는 패키지 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 16 항에 있어서,상기 레이저칩 패키지에서 방출된 제 1 파장의 광의 주파수를 2배로 만드는 2차 조화파 발생(Second Harmonic Generation; SHG) 결정이 레이저칩 패키지와 외부 미러 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 25 항에 있어서,상기 SHG 결정은 상기 레이저칩 패키지와 접하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 열전도성과 광투과성을 갖는 서브 마운트;상기 서브 마운트의 상면에 형성된 분산 브래그 반사층;상기 분산 브래그 반사층의 상면에 형성된 것으로, 광펌핑 방식에 의해 제 1 파장의 광을 방출시키는 활성층;상기 활성층 상면에 형성된 것으로, 상기 제 1 파장의 광에 대해 투과성이 있는 기판;상기 기판의 상면에 형성된 반사방지층;상기 기판의 상면에서 이격되어 위치하며, 상기 활성층에서 발생한 광의 일부를 투과시켜 출력하고, 나머지 일부를 활성층으로 반사하는 외부 미러; 및제 2 파장의 광펌핑용 광을 상기 서브 마운트의 하면으로 수직하게 방출하는 펌프 레이저;를 포함하며,상기 활성층에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 히트 싱크가 상기 서브 마운트의 하면에 결합되어 있으며, 상기 펌프 레이저에서 방출되는 광펌핑용 광이 상기 활성층에 도달할 수 있도록 상기 히트 싱크의 중심부에 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 삭제
- 제 27 항에 있어서,상기 분산 브래그 반사층은 상기 활성층에서 발생한 제 1 파장의 광을 상기 외부 미러로 반사하고, 상기 펌프 레이저로부터 방출된 제 2 파장의 광을 통과시키는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 27 항에 있어서,상기 서브 마운트는 다이아몬드(Diamond), 실리콘 카바이드(SiC), 질화알루미늄(AlN) 및 질화갈륨(GaN)을 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 27 항에 있어서,상기 분산 브래그 반사층, 활성층, 기판 및 반사방지층은 하나의 레이저칩을 이루며, 레이저칩과 서브 마운트는 캐필러리 본딩 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 27 항에 있어서,상기 기판은 N+ 도핑된 GaAs 기판인 것을 특징을 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
- 제 27 항에 있어서,상기 기판의 두께는 200~350㎛ 의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 면발광 레이저.
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