Beschreibung

HALBLEITERLASER

Es wird ein Halbleiterlaser angegeben.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, einen Halbleiterlaser, der besonders sicher betrieben werden kann, anzugeben.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, umfasst der Halbleiterlaser eine kantenemittierende

Laserdiode, die eine aktive Zone zur Erzeugung einer

Laserstrahlung sowie eine Facette mit einem

Strahlungsaustrittsbereich aufweist. Der Halbleiterlaser weist eine Haupterstreckungsebene auf. Die kantenemittierende Laserdiode ist dazu ausgelegt im Betrieb Laserstrahlung in einer Richtung zu emittieren, welche zum Beispiel zumindest teilweise parallel zur Haupterstreckungsebene des

Halbleiterlasers verläuft. Die aktive Zone weist eine

Haupterstreckungsebene auf, welche parallel zur

Haupterstreckungsebene des Halbleiterlasers verläuft. Somit handelt es sich bei der Laserdiode insbesondere nicht um einen Oberflächen-Emitter .

Die Laserdiode kann verschiedene Halbleitermaterialien aufweisen, die zum Beispiel auf einem III-V

HalbleitermaterialSystem basieren .

Die Facette ist quer, bevorzugt senkrecht zur

Haupterstreckungsebene der aktiven Zone orientiert. Weiter ist die Facette quer, bevorzugt senkrecht zu einer

Hauptausbreitungsrichtung der im Betrieb emittierten

Laserstrahlung orientiert. Im Strahlungsaustrittsbereich tritt die im Betrieb erzeugte Laserstrahlung aus der

Laserdiode aus. Der Strahlungsaustrittsbereich ist

insbesondere eine Teilregion der Facette und damit auf die Facette beschränkt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, umfasst der Halbleiterlaser mindestens eine Photodiode. Die Photodiode ist dazu ausgelegt elektromagnetische Strahlung zu detektieren. Bei der Photodiode kann es sich um einen

Detektor handeln. Die Photodiode kann eine

Strahlungseintrittsseite aufweisen. Die Photodiode kann verschiedene Halbleitermaterialien aufweisen, die zum

Beispiel auf einem III-V Halbleitermaterialsystem basieren.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, ist die Facette an einer Hauptemissionsseite der Laserdiode angeordnet. Ein Großteil der von der Laserdiode im Betrieb emittierten Laserstrahlung tritt an der Hauptemissionsseite aus der Laserdiode aus. Das kann bedeuten, dass mindestens 90 % der von der Laserdiode im Betrieb emittierten

Laserstrahlung an der Hauptemissionsseite aus der Laserdiode austritt. Der Anteil der im Betrieb von der Laserdiode emittierten Laserstrahlung, welcher an der

Hauptemissionsseite aus der Laserdiode austritt, ist größer als der Anteil, welcher an anderen Stellen aus der Laserdiode austritt .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, ist die Photodiode derart angeordnet, dass zumindest ein Teil der an der Facette austretenden Laserstrahlung zur Photodiode gelangt. Dabei kann ein Teil der aus der Facette austretenden Laserstrahlung direkt oder indirekt zur Photodiode gelangen. Das bedeutet, ein Teil der an der Facette austretenden Laserstrahlung kann umgelenkt oder reflektiert werden, um zur Photodiode zu gelangen. Alternativ kann zumindest ein Teil der an der Facette austretenden Laserstrahlung direkt auf die Photodiode auftreffen. Die Photodiode kann an einer der

Facette zugewandten Seite der Laserdiode angeordnet sein.

Die Photodiode kann dazu ausgebildet sein, die von der

Laserdiode emittierte Laserstrahlung zu detektieren. Das kann bedeuten, dass die Absorption der Photodiode ein Maximum in einem Wellenlängenbereich aufweist, in dem die von der

Laserdiode emittierte Laserstrahlung ein Maximum in der

Intensität aufweist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, sind die Laserdiode und die Photodiode nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden. Das kann bedeuten, dass die Laserdiode und die Photodiode derart miteinander verbunden sind, dass der Halbleiterlaser, insbesondere zumindest eine Komponente des Halbleiterlasers, beim Lösen der Verbindung zumindest teilweise zerstört wird. Es ist weiter möglich, dass die Laserdiode und/oder die Photodiode beim Lösen der Verbindung zumindest teilweise zerstört werden. Somit können die Laserdiode und die Photodiode untrennbar miteinander verbunden sein. Die Laserdiode und die Photodiode können dabei insbesondere auch indirekt miteinander verbunden sein. Das kann bedeuten, dass die Laserdiode und die Photodiode nicht in direktem Kontakt sind, aber über ein

Verbindungselement miteinander verbunden sind.

Eine nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung kann zum

Beispiel durch eine Au/Sn Lötverbindung der Komponenten gegeben sein. Ferner kann eine nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung durch anodisches Bonden zum Beispiel der Fügepartner Glas und Silizium erzeugt werden. Weiter führt ein Fügen der Komponenten unter Verwendung reaktiver

Lotsysteme, bei denen durch Reaktion von Metallen

intermetallische Verbindungen entstehen, zu einer nicht zerstörungsfrei lösbaren Verbindung. Hierfür kommen zum

Beispiel die Lotsysteme In/Sn, Sn/Ni und/oder Cu/Sn zum

Einsatz. Weiter kann eine nicht zerstörungsfrei lösbare

Verbindung durch Au/Au Compression Bonding erzeugt werden.

Zum Beispiel kann eine der genannten Verbindungen zwischen der Laserdiode und der Photodiode direkt erzeugt werden.

Weiter ist es möglich, dass eine der genannten Verbindungen zwischen der Laserdiode und dem Verbindungselement und/oder eine der genannten Verbindungen zwischen der Photodiode und dem Verbindungselement erzeugt wird.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, umfasst der Halbleiterlaser eine kantenemittierende

Laserdiode, die eine aktive Zone zur Erzeugung einer

Laserstrahlung sowie eine Facette mit einem

Strahlungsaustrittsbereich aufweist, und mindestens eine Photodiode, wobei die Facette an einer Hauptemissionsseite der Laserdiode angeordnet ist, die Photodiode derart

angeordnet ist, dass zumindest ein Teil der an der Facette austretenden Laserstrahlung zur Photodiode gelangt, und die Laserdiode und die Photodiode nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden sind.

Bei Halbleiterlasern in Anwendungen, welche in der Nähe vom menschlichen Auge verwendet werden, ist es besonders wichtig, die Intensität der aus dem Halbleiterlaser austretenden

Laserstrahlung zu überwachen. Zum Schutz des menschlichen Auges sollte die Intensität der vom Halbleiterlaser

emittierten Laserstrahlung eine bestimmte maximale Intensität nicht überschreiten. Daher wird eine Photodiode zur Messung der Intensität der von der Laserdiode emittierten

Laserstrahlung verwendet. Die Photodiode ist dazu ausgelegt, zumindest einen Teil der von der Laserdiode im Betrieb emittierten elektromagnetischen Laserstrahlung zu

detektieren. Das heißt, die Photodiode kann dazu ausgelegt sein, die Intensität der detektierten Laserstrahlung zu bestimmen. Somit können Veränderungen in der Intensität der von der Laserdiode im Betrieb abgestrahlten Laserstrahlung detektiert werden. Außerdem kann detektiert werden, ob die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung kleiner als die maximale Intensität ist.

Vorteilhafterweise ist die Photodiode derart angeordnet, dass zumindest ein Teil der an der Facette austretenden

Laserstrahlung zur Photodiode gelangt. Das bedeutet, dass die Photodiode Laserstrahlung, welche an der Hauptemissionsseite aus der Laserdiode austritt, detektiert. Die an der

Hauptemissionsseite austretende Laserstrahlung wird

üblicherweise aus dem Halbleiterlaser ausgekoppelt und in der jeweiligen Anwendung verwendet. Da die Photodiode zumindest einen Teil der an der Hauptemissionsseite austretenden

Laserstrahlung detektiert, wird die Laserstrahlung, welche zum menschlichen Auge gelangt, durch die Photodiode

überwacht. Dies ermöglicht eine erhöhte Sicherheit bei der Überwachung der aus dem Halbleiterlaser austretenden

Laserstrahlung, da die Intensität der Laserstrahlung gemessen wird, welche in einer Anwendung verwendet wird. Im Gegensatz dazu führt die Messung der Intensität der an anderen Seiten der Laserdiode austretenden Laserstrahlung zu einer größeren Ungenauigkeit bei der Bestimmung der Intensität der aus dem Halbleiterlaser austretenden Laserstrahlung. Eine genaue Bestimmung der Intensität der aus dem Halbleiterlaser austretenden Laserstrahlung erhöht die Sicherheit bei der Verwendung des Halbleiterlasers.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, sind die Photodiode und die Laserdiode auf einem gemeinsamen Träger angeordnet. Bei dem Träger kann es sich um ein

Montageelement (englisch auch „submount") handeln oder der Träger kann ein Montageelement aufweisen. Der Träger kann ein dreidimensionaler Körper sein und beispielsweise die Form eines Zylinders, einer Scheibe oder eines Quaders aufweisen. Der Träger kann eine Haupterstreckungsebene aufweisen. Die Haupterstreckungsebene des Trägers verläuft beispielsweise parallel zu einer Oberfläche, zum Beispiel einer Deckfläche, des Trägers. Es ist möglich, dass der Träger einen Treiber umfasst, mit dem die Laserdiode angesteuert werden kann.

Alternativ ist es möglich, dass der Träger eine elektronisch passive Komponente darstellt und lediglich als Montageebene dient. Der Träger kann ein Halbleitermaterial aufweisen.

Die Laserdiode kann auf der Deckfläche des Trägers angeordnet sein. Über elektrische Kontakte kann die Laserdiode mit dem Träger verbunden sein, so dass die Laserdiode über den Träger ansteuerbar ist. Beispielsweise weist die Laserdiode an der der Deckfläche des Trägers zugewandten Seite elektrische Kontakte auf, welche elektrisch mit dem Träger verbunden sind. Alternativ ist es möglich, dass die Laserdiode über Bonddrähte elektrisch mit dem Träger verbunden ist. Die

Laserdiode kann auf der Deckfläche mechanisch am Träger befestigt sein.

Die Photodiode kann ebenfalls auf der Deckfläche des Trägers angeordnet sein. Die Photodiode kann über elektrische

Kontakte mit dem Träger verbunden sein, so dass die Photodiode über den Träger ansteuerbar ist. Beispielsweise weist die Photodiode an der der Deckfläche des Trägers zugewandten Seite elektrische Kontakte auf, welche elektrisch mit dem Träger verbunden sind. Alternativ ist es möglich, dass die Photodiode über Bonddrähte elektrisch mit dem Träger verbunden ist. Die Photodiode kann auf der Deckfläche

mechanisch am Träger befestigt sein.

Bei dem Träger kann es sich um ein Verbindungselement

handeln, über welches die Laserdiode und die Photodiode nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden sind. Somit weist der Halbleiterlaser eine erhöhte Stabilität auf.

Außerdem kann der Halbleiterlaser kompakt aufgebaut sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, ist die Photodiode an einer Abdeckung des Halbleiterlasers befestigt. Die Laserdiode und die Photodiode können in einer Kavität des Halbleiterlasers angeordnet sein. Die Abdeckung kann derart angeordnet sein, dass die Kavität zwischen der Abdeckung und dem Träger angeordnet ist. Die Abdeckung kann eine Haupterstreckungsebene aufweisen, welche parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers verläuft. Zumindest stellenweise ist die Abdeckung durchlässig für die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung. Das bedeutet, die

Abdeckung kann zumindest stellenweise transparent für die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung sein. Bei der

Abdeckung kann es sich um ein Substrat für die Photodiode handeln. Halbleiterschichten der Photodiode können auf dem Substrat aufgewachsen sein. Es ist weiter möglich, dass die Photodiode an der Abdeckung befestigt ist. Die Abdeckung weist beispielsweise Saphir oder SiC auf oder besteht aus einem dieser Materialien. Die Abdeckung kann einen strahlungsdurchlässigen Bereich aufweisen, durch welchen die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung aus dem Halbleiterlaser austritt. Die

Photodiode kann zumindest stellenweise im

strahlungsdurchlässigen Bereich angeordnet sein. Dabei ist die Photodiode an einer der Laserdiode zugewandten Seite der Abdeckung angeordnet. Außerdem ist die Photodiode zumindest stellenweise durchlässig für die von der Laserdiode

emittierte Laserstrahlung. Vorteilhafterweise wird somit die Laserstrahlung von der Photodiode detektiert, welche den Halbleiterlaser verlässt. Damit kann beispielsweise für Anwendungen in der Nähe des menschlichen Auges direkt gemessen werden, ob die vom Halbleiterlaser emittierte

Laserstrahlung unterhalb der maximalen Intensität liegt.

Es ist weiter möglich, dass die Photodiode nicht im

strahlungsdurchlässigen Bereich angeordnet ist. In diesem Fall ist die Photodiode neben dem strahlungsdurchlässigen Bereich angeordnet. Das bedeutet, dass die Photodiode nicht notwendigerweise durchlässig für die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung ist. Auch in diesem Fall kann vorteilhafterweise ein Teil der Laserstrahlung, welche aus dem Halbleiterlaser austritt, von der Photodiode detektiert werden .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, ist ein optisches Element zwischen der Laserdiode und der Photodiode angeordnet, wobei das optische Element dazu ausgelegt ist einen Teil der von der Laserdiode emittierten Laserstrahlung in Richtung der Photodiode zu lenken. Das optische Element kann eine Hauptfläche aufweisen. Dabei ist das optische Element derart angeordnet, dass an der Facette aus der Laserdiode austretende Laserstrahlung auf die Hauptfläche trifft. An der Hauptfläche kann zumindest ein Teil der auftreffenden Laserstrahlung umgelenkt werden.

Weiter ist es möglich, dass zumindest ein Teil der auf die Hauptfläche treffenden Laserstrahlung in das optische Element eintritt. Die Photodiode kann an einer Seite des optischen Elements angeordnet sein, welche nicht die Seite ist, an welcher die Hauptfläche angeordnet ist. An der der Photodiode zugewandten Seite des optischen Elements kann zumindest ein Teil der Laserstrahlung aus dem optischen Element austreten und auf die Photodiode treffen. Zwischen dem optischen

Element und der Photodiode kann ein optischer Filter

angeordnet sein. Das optische Element kann Glas aufweisen. Durch die Verwendung des optischen Elements kann ein Teil der an der Hauptemissionsseite aus der Laserdiode austretenden Laserstrahlung von der Photodiode detektiert werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, ist das optische Element auf einem Träger für die Photodiode und die Laserdiode angeordnet. Das bedeutet, dass die

Photodiode und die Laserdiode auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind und dass das optische Element auch auf diesem Träger angeordnet ist. Dabei kann das optische Element direkt auf dem Träger angeordnet sein. Das optische Element kann auf dem Träger befestigt sein. Es ist weiter möglich, dass das optische Element auf der Photodiode angeordnet ist. Da auch das optische Element auf dem Träger angeordnet ist, ist die Stabilität des Halbleiterlasers erhöht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, ist das optische Element teilweise durchlässig für die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung und teilweise reflektierend für die von der Laserdiode emittierte

Laserstrahlung. Auf der Hauptfläche des optischen Elements kann eine teilreflektierende Schicht angeordnet sein, welche teilweise durchlässig für die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung und teilweise reflektierend für die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung ist. Die Reflektivität der teilreflektierenden Schicht für die auftreffende

Laserstrahlung beträgt beispielsweise mindestens 70 % oder mindestens 90 %. Die Transmissivität der teilreflektierenden Schicht für die auftreffende Laserstrahlung kann mindestens 1 % oder mindestens 5 % betragen. Die teilreflektierende

Schicht weist beispielsweise ein Metall oder ein

dielektrisches Material auf. Somit ist das optische Element dazu ausgelegt, einen Teil der von der Laserdiode emittierten Laserstrahlung in Richtung der Photodiode zu lenken.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, ist das optische Element dazu ausgelegt die

Hauptausbreitungsrichtung von zumindest einem Teil der von der Laserdiode emittierten Laserstrahlung zu ändern. Die Hauptausbreitungsrichtung der von der Laserdiode an der

Facette emittierten Laserstrahlung verläuft parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers. Bei der

Hauptausbreitungsrichtung kann es sich um die Strahlrichtung der Laserstrahlung handeln. Die aus dem Halbleiterlaser austretende Laserstrahlung hat eine

Hauptausbreitungsrichtung, welche verschieden von der

Hauptausbreitungsrichtung der von der Laserdiode emittierten Laserstrahlung ist. Durch das Auftreffen auf das optische Element wird die Hauptausbreitungsrichtung der Laserstrahlung geändert. Beispielsweise verläuft die

Hauptausbreitungsrichtung der aus dem Halbleiterlaser

austretenden Laserstrahlung quer oder senkrecht zur

Haupterstreckungsebene des Trägers. Die

Hauptausbreitungsrichtung der aus dem Halbleiterlaser austretenden Laserstrahlung kann in eine dem Träger

abgewandte Richtung verlaufen.

Das optische Element bietet weiter die Möglichkeit, die aus der Laserdiode austretende Laserstrahlung umzulenken oder die Strahlbreite der austretenden Laserstrahlung zu verringern. Somit kann es sich bei dem Halbleiterlaser um einen

Oberflächenemitter handeln.

Weiter ist es möglich, dass das optische Element nicht die Hauptausbreitungsrichtung der von der Laserdiode emittierten Laserstrahlung ändert. In diesem Fall kann die Laserstrahlung seitlich aus dem Halbleiterlaser ausgekoppelt werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, ist die Photodiode zumindest stellenweise durchlässig für die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung. Das kann bedeuten, dass die Photodiode zumindest stellenweise

transparent für die von der Laserdiode emittierte

Laserstrahlung ist. Die Photodiode kann eine Transmissivität von mindestens 80 % oder mindestens 90 % für die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung aufweisen. Die

Photodiode kann zwischen dem optischen Element und der

Laserdiode angeordnet sein. Somit kann die gesamte oder ein Großteil der aus der Laserdiode austretenden Laserstrahlung auf die Photodiode treffen. Dies ermöglicht eine genaue

Bestimmung der Intensität der an der Hauptemissionsseite aus der Laserdiode austretenden Laserstrahlung. Daher kann der Halbleiterlaser sicher betrieben werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, weist der Halbleiterlaser an einer Strahlungsaustrittsseite eine Abdeckung auf, welche teilweise durchlässig für die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung ist und teilweise reflektierend für die von der Laserdiode emittierte

Laserstrahlung ist. Eine Kavität des Halbleiterlasers kann zwischen der Abdeckung und dem Träger angeordnet sein. Die Abdeckung kann die Laserdiode und die Photodiode bedecken. Außerdem kann der Halbleiterlaser mit der Abdeckung an der Strahlungsaustrittsseite hermetisch abgedichtet werden. Das heißt, zwischen der Kavität und der Umgebung des

Halbleiterlasers findet kein signifikanter Austausch von Stoffen wie Sauerstoff oder Wasserdampf statt. Hermetisch dicht bedeutet zum Beispiel, dass eine Leck-Rate höchstens 5 x 10 ⁹ Pa m/s beträgt, insbesondere bei Raumtemperatur. Die Strahlungsaustrittsseite kann an einer dem Träger abgewandten Seite der Laserdiode angeordnet sein. Die Abdeckung kann eine Haupterstreckungsebene aufweisen, welche parallel zur

Haupterstreckungsebene des Trägers verläuft. Die Abdeckung kann ein Material aufweisen, welches durchlässig für die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung ist. Bei dem

Material kann es sich um Saphir, SiC, Glas, Kunststoff oder um ein Silikon-basiertes Material handeln.

An der dem Träger zugewandten Seite kann auf dieses Material eine teilreflektierende Schicht aufgebracht sein, welche teilweise durchlässig für die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung und teilweise reflektierend für die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung ist. Die

teilreflektierende Schicht weist beispielsweise ein Metall oder ein dielektrisches Material auf. An der

teilreflektierenden Schicht kann ein Teil der von der

Laserdiode emittierten Laserstrahlung reflektiert und in Richtung der Photodiode gelenkt werden. Das bedeutet, dass die Photodiode einen Teil der an der Hauptemissionsseite aus der Laserdiode austretenden Laserstrahlung detektiert. Somit kann der Halbleiterlaser sicher betrieben werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, sind die Laserdiode und die Photodiode in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse kann durch die Abdeckung und Seitenwände gebildet sein. Die Seitenwände können die

Laserdiode und die Photodiode in lateralen Richtungen

vollständig umgeben, wobei die lateralen Richtungen parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers verlaufen. Die

Seitenwände können auf dem Träger angeordnet sein. Die

Laserdiode und die Photodiode können in einer hermetisch abgedichteten Kavität angeordnet sein, welche durch die

Abdeckung, die Seitenwände und den Träger begrenzt wird.

Somit sind die Laserdiode und die Photodiode stabil und kompakt im Halbleiterlaser angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, ist die Photodiode ein Bestandteil eines Trägers für die Laserdiode. Die Photodiode kann somit ein integraler

Bestandteil des Trägers sein. Die Laserdiode ist auf dem Träger angeordnet. Der Träger kann einen Treiber aufweisen, sodass die Photodiode und die Laserdiode über den Träger angesteuert werden können. Der Träger kann ein

Halbleitermaterial wie Si, Ge oder SiC aufweisen. Die

Photodiode kann an der Hauptemissionsseite der Laserdiode im Träger angeordnet sein. Somit kann ein Teil der aus der Facette austretenden Laserstrahlung direkt auf die Photodiode treffen. Das bedeutet, dass die Intensität der austretenden Laserstrahlung mit einer hohen Genauigkeit bestimmt werden kann. Dies erhöht die Sicherheit bei der Verwendung des Halbleiterlasers . Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, weist ein Träger für die Laserdiode eine Ausnehmung auf, in der die Photodiode angeordnet ist. Die Laserdiode ist auf dem Träger angeordnet. Die Photodiode ist in der Ausnehmung des Trägers angeordnet. Beispielsweise befindet sich die

Ausnehmung des Trägers im Bereich des optischen Elements. Das bedeutet, dass die Ausnehmung mit der Photodiode zwischen dem optischen Element und dem Träger angeordnet ist. Somit weist der Halbleiterlaser insgesamt einen kompakten Aufbau auf. Außerdem sind die Laserdiode und die Photodiode stabil miteinander verbunden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, verläuft die Haupterstreckungsebene der Photodiode quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Facette. In diesem Fall kann die Photodiode auf dem Träger oder an der Abdeckung befestigt sein. Die Hauptabstrahlrichtung der Laserdiode verläuft parallel zur Haupterstreckungsebene der Photodiode. Das bedeutet, dass zumindest ein Teil der von der Laserdiode abgestrahlten Laserstrahlung umgelenkt wird, so dass diese unter einem anderen Winkel auf die Photodiode trifft. Da die Haupterstreckungsebene der Photodiode quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Facette verläuft, kann die

Photodiode stabil im Halbleiterlaser angeordnet werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, verläuft die Haupterstreckungsebene der Photodiode parallel zur Haupterstreckungsebene der Facette. Die Photodiode kann auf dem Träger befestigt sein. Beispielsweise ist die

Photodiode derart angeordnet, dass aus der Facette

austretende Laserstrahlung direkt auf die Photodiode trifft. In diesem Fall ist die Photodiode zumindest stellenweise durchlässig für die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung. Es ist weiter möglich, dass die Photodiode angrenzend an das optische Element angeordnet ist. Dabei kann die Photodiode an einer der Hauptseite abgewandten Seite des optischen Elements angeordnet sein. Vorteilhafterweise ist keine Umlenkung der Laserstrahlung zur Detektion durch die Photodiode nötig, wenn die Haupterstreckungsebene der

Photodiode parallel zur Haupterstreckungsebene der Facette verläuft .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, ist auf der Photodiode zumindest stellenweise ein optischer Filter angeordnet. Der optische Filter kann durchlässig für elektromagnetische Strahlung in einen bestimmten

Wellenlängenbereich und undurchlässig für elektromagnetische Strahlung außerhalb des bestimmten Wellenlängenbereichs sein. Die Wellenlänge der von der Laserdiode emittierten

Laserstrahlung kann in diesem Wellenlängenbereich liegen. Durch die Verwendung des optischen Filters kann die

Genauigkeit der Messung der Intensität der Laserstrahlung durch die Photodiode erhöht werden. Beispielsweise kann

Streulicht nicht durch den optischen Filter zur Photodiode gelangen .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, ist auf der Photodiode eine teilreflektierende Schicht angeordnet, welche dazu ausgelegt ist einen Teil der von der Laserdiode emittierten Laserstrahlung in Richtung der

Photodiode zu lenken. Die teilreflektierende Schicht ist teilweise durchlässig für die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung und teilweise reflektierend für die von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung. Somit wird ein Teil der auf die Photodiode auftreffenden Laserstrahlung an der teilreflektierenden Schicht reflektiert und ein anderer Teil der auftreffenden Laserstrahlung gelangt durch die teilreflektierende Schicht zur Photodiode. Die

teilreflektierende Schicht weist beispielsweise ein Metall oder ein dielektrisches Material auf. Somit kann mit der Photodiode ein Teil der an der Hauptemissionsseite

austretenden Laserstrahlung detektiert werden. Durch eine genaue Bestimmung der Intensität der aus der Laserdiode austretenden Laserstrahlung, kann der Halbleiterlaser sicher betrieben werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, ist eine Oberfläche der Photodiode uneben. Bei der Oberfläche kann es sich um die Oberfläche der Photodiode handeln, an welcher zu detektierende elektromagnetische Strahlung in die Photodiode eintreten kann. Die Oberfläche der Photodiode, welche uneben ist, kann der Laserdiode zugewandt sein. Weiter ist es möglich, dass die Oberfläche der Photodiode, welche uneben ist, eine dem Träger abgewandte Oberfläche ist. Dass eine Oberfläche der Photodiode uneben ist, kann bedeuten, dass die Oberfläche gewölbt ist. Weiter ist es möglich, dass die Oberfläche eine gebogene Form aufweist oder sich nicht vollständig parallel zu einer Ebene erstreckt. Die Oberfläche der Photodiode kann eine konkave Form aufweisen. Das kann bedeuten, dass die Oberfläche zur Mitte der Photodiode hin gewölbt ist. Auf der Oberfläche der Photodiode, welche uneben ist, kann die teilreflektierende Schicht angeordnet sein. Von der Laserdiode emittierte Laserstrahlung kann an der unebenen Oberfläche der Photodiode geformt und/oder umgelenkt werden. Somit wird vorteilhafterweise kein zusätzliches optisches Element benötigt. Im Folgenden wird der hier beschriebene Halbleiterlaser in Verbindung mit Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Halbleiterlaser gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Die Figuren 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 zeigen Querschnitte durch weitere Ausführungsbeispiele des Halbleiterlasers.

In Figur 11A ist eine Draufsicht auf einen Halbleiterlaser gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt.

Figur 11B zeigt einen schematischen Querschnitt durch den Halbleiterlaser gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Figur 12 zeigt eine Draufsicht auf eine Photodiode gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Die Figuren 13A, 13B und 13C zeigen weitere

Ausführungsbeispiele des Halbleiterlasers.

Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren

dargestellten Elemente untereinander sind nicht als

maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere

Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.

In Figur 1 ist ein schematischer Querschnitt durch einen Halbleiterlaser 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Halbleiterlaser 20 ist ohne Gehäuse 28 dargestellt. Das bedeutet, die Verkapselung des Halbleiterlasers 20 ist beliebig. Der Halbleiterlaser 20 weist eine

kantenemittierende Laserdiode 21 auf. Die Laserdiode 21 weist eine aktive Zone zur Erzeugung einer Laserstrahlung und eine Facette 22 mit einem Strahlungsaustrittsbereich 23 auf. Der Strahlungsaustrittsbereich 23 ist in Figur 1 im oberen

Bereich der Facette 22 angeordnet. Es ist jedoch auch

möglich, dass sich der Strahlungsaustrittsbereich 23 in einem anderen Bereich der Facette 22 befindet.

Die Facette 22 ist an einer Hauptemissionsseite der

Laserdiode 21 angeordnet. Das bedeutet, dass die Laserdiode 21 dazu ausgelegt ist im Betrieb hauptsächlich Laserstrahlung an der Hauptmissionsseite zu emittieren. Die Laserdiode 21 ist auf einem Anschlussträger 32 angeordnet. Bei dem

Anschlussträger 32 kann es sich um einen sogenannten Submount handeln. Der Anschlussträger 32 kann ein Halbleitermaterial, wie zum Beispiel Si, SiC, Ge oder GaN, oder Saphir aufweisen. Die Laserdiode 21 ist elektrisch leitfähig mit dem

Anschlussträger 32 verbunden. Somit kann die Laserdiode 21 über den Anschlussträger 32 angesteuert werden.

Der Anschlussträger 32 mit der Laserdiode 21 ist auf einem Träger 25 angeordnet. Der Anschlussträger 32 kann ein Teil des Trägers 25 sein. Der Träger 25 kann einen Treiber

umfassen, mit dem die Laserdiode 21 angesteuert werden kann. Alternativ ist es möglich, dass der Träger 25 eine

elektronisch passive Komponente darstellt und lediglich als Montageebene dient. Der Träger 25 kann ein

Halbleitermaterial, wie zum Beispiel Si, SiC, Ge oder GaN, oder Saphir aufweisen. Der Halbleiterlaser 20 weist weiter eine Photodiode 24 auf. Die Photodiode 24 ist auf dem Träger 25 angeordnet. Die

Photodiode 24 ist beabstandet zur Laserdiode 21 angeordnet.

Da die Photodiode 24 und die Laserdiode 21 beide auf dem Träger 25 angeordnet sind, sind diese nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden. Die Photodiode 24 weist eine Haupterstreckungsebene auf, welche parallel zu einer

Haupterstreckungsebene des Trägers 25 verläuft. Außerdem verläuft die Haupterstreckungsebene der Photodiode 24

senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Facette 22. Weiter weist die Photodiode 24 eine Strahlungseintrittsseite 33 auf. Die Photodiode 24 ist dazu ausgelegt elektromagnetische

Strahlung, welche auf die Strahlungseintrittsseite 33 trifft, zu detektieren. Die Strahlungseintrittsseite 33 ist an der dem Träger 25 abgewandten Seite der Photodiode 24 angeordnet.

An der Strahlungseintrittsseite 33 ist optional ein optischer Filter 30 auf der Photodiode 24 angeordnet. Der Filter 30 ist durchlässig für elektromagnetische Strahlung in einem

bestimmten Wellenlängenbereich und undurchlässig oder weniger durchlässig für elektromagnetische Strahlung außerhalb des Wellenlängenbereichs .

In einer vertikalen Richtung z ist ein optisches Element 27 über der Photodiode 24 und dem Filter 30 angeordnet, wobei die vertikale Richtung z senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Trägers 25 verläuft. Somit ist der Filter 30 in

vertikaler Richtung z zwischen dem optischen Element 27 und der Photodiode 24 angeordnet.

Das optische Element 27 weist die Form eines Quaders mit einer angeschrägten Seitenfläche auf. Das optische Element 27 ist in einer lateralen Richtung x neben der Laserdiode 21 angeordnet, wobei die laterale Richtung x parallel zur

Haupterstreckungsebene des Trägers 25 verläuft. Das optische Element 27 ist beabstandet zur Laserdiode 21 angeordnet.

Somit ist das optische Element 27 zwischen der Laserdiode 21 und der Photodiode 24 angeordnet. Bei der angeschrägten

Seitenfläche des optischen Elements 27 handelt es sich um eine Hauptfläche 34. Die Hauptfläche 34 ist der Laserdiode 21 zugewandt. Insbesondere ist die Hauptfläche 34 der Facette 22 zugewandt .

Das optische Element 27 ist dazu ausgelegt einen Teil der von der Laserdiode 21 emittierten Laserstrahlung in Richtung der Photodiode 24 zu lenken. In Figur 1 ist die aus der

Laserdiode 21 austretende Laserstrahlung mit Pfeilen

dargestellt. Die Hauptausbreitungsrichtung der an der Facette 22 austretenden Laserstrahlung verläuft parallel zur

Haupterstreckungsebene des Trägers 25. Die an der Facette 22 austretende Laserstrahlung trifft auf die Hauptfläche 34 des optischen Elements 27. Das optische Element 27 ist teilweise durchlässig für die von der Laserdiode 21 emittierte

Laserstrahlung und teilweise reflektierend für die von der Laserdiode 21 emittierte Laserstrahlung. Somit wird ein Teil der Laserstrahlung an der Hauptfläche 34 reflektiert und in die vertikale Richtung z umgelenkt.

Die Laserstrahlung wird am optischen Element 27 in eine dem Träger 25 abgewandte Richtung reflektiert. Ein anderer Teil der Laserstrahlung tritt an der Hauptfläche 34 in das

optische Element 27 ein. Diese Laserstrahlung tritt teilweise an der der Photodiode 24 zugewandten Seite wieder aus dem optischen Element 27 aus. Somit gelangt ein Teil der an der Facette 22 austretenden Laserstrahlung zur Photodiode 24 und kann dort detektiert werden. Dies ermöglicht eine sichere und zuverlässige Überwachung der Intensität der aus der Laserdiode 21 austretenden Laserstrahlung.

Der Anteil der Laserstrahlung, welcher in das optische

Element 27 eintritt, kann gering sein im Vergleich zu dem Anteil der Laserstrahlung, welcher am optischen Element 27 reflektiert wird. Die reflektierte Laserstrahlung kann in vertikaler Richtung z aus dem Halbleiterlaser 20 austreten. Damit ist das optische Element 27 dazu ausgelegt die

Hauptausbreitungsrichtung von einem Teil der von der

Laserdiode 21 emittierten Laserstrahlung zu ändern. Bei dem Halbleiterlaser 20 handelt es sich um einen

Oberflächenemitter .

Um einen Teil der emittierten Laserstrahlung am optischen Element 27 umzulenken, ist auf die Hauptfläche 34 eine teilreflektierende Schicht 31 aufgebracht. Die

teilreflektierende Schicht 31 kann ein Metall aufweisen. Die Schichtdicke der teilreflektierenden Schicht 31 ist dünn genug, so dass ein Teil der auftreffenden Laserstrahlung durch die teilreflektierende Schicht 31 in das optische

Element 27 eintreten kann. Das optische Element 27 kann ein transparentes Material, wie Glas, aufweisen.

In Figur 2 ist ein schematischer Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterlasers 20 gezeigt. Die Laserdiode 21 und die Photodiode 24 sind in einem

gemeinsamen Gehäuse 28 angeordnet. Das Gehäuse 28 weist eine Abdeckung 26 und Seitenwände 35 auf. Die Seitenwände 35 sind auf dem Träger 25 angeordnet und umgeben die Laserdiode 21 und die Photodiode 24 in lateralen Richtungen x vollständig. In vertikaler Richtung z erstrecken sich die Seitenwände 35 weiter als das optische Element 27 und die Laserdiode 21. Auf den Seitenwänden 35 ist die Abdeckung 26 angeordnet. Die Abdeckung 26 erstreckt sich über die gesamte laterale

Ausdehnung des Trägers 25. Somit wird zwischen der Abdeckung 26, den Seitenwänden 35 und dem Träger 25 eine Kavität 36 geformt. In der Kavität 36 sind die Laserdiode 21 und die Photodiode 24 angeordnet. Die Kavität 36 kann hermetisch gegen die äußere Umgebung abgedichtet sein.

Die Abdeckung 26 ist an einer Strahlungsaustrittsseite des Halbleiterlasers 20 angeordnet. Das bedeutet, dass die vom Halbleiterlaser 20 emittierte Laserstrahlung durch die

Abdeckung 26 aus dem Halbleiterlaser 20 austritt. Daher ist die Abdeckung 26 zumindest stellenweise durchlässig für die von der Laserdiode 21 emittierte Laserstrahlung. Die aus der Facette 22 austretende Laserstrahlung ist mit einem Pfeil dargestellt. An der Hauptfläche 34 wird ein Teil der

Laserstrahlung in Richtung der Abdeckung 26 reflektiert, so dass die reflektierte Laserstrahlung in vertikaler Richtung z aus dem Halbleiterlaser 20 austritt.

Der Träger 25, auf dem der Anschlussträger 32 mit der

Laserdiode 21 angeordnet ist, weist eine Ausnehmung 29 auf.

In der Ausnehmung 29 ist die Photodiode 24 angeordnet. Das optische Element 27 ist auf dem Träger 25 und oberhalb der Photodiode 24 angeordnet. Ein Teil der auf die Hauptfläche 34 auftreffenden Laserstrahlung gelangt durch das optische

Element 27 zur Photodiode 24 und kann dort detektiert werden. Da die Photodiode 24 in der Ausnehmung 29 angeordnet ist, kann der Halbleiterlaser 20 eine kompakte Form aufweisen.

In Figur 3 ist ein schematischer Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterlasers 20 gezeigt. Im Vergleich zu dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Träger 25 keine Ausnehmung 29 auf. Die Photodiode

24 ist auf dem Träger 25 angeordnet. Dabei verläuft die

Haupterstreckungsebene der Photodiode 24 parallel zur

Haupterstreckungsebene der Facette 22. Das optische Element 27 ist zwischen der Laserdiode 21 und der Photodiode 24 angeordnet. Die Photodiode 24 grenzt an eine Seitenfläche des optischen Elements 27 an, welche sich senkrecht zur

Haupterstreckungsebene des Trägers 25 erstreckt. Die

Photodiode 24 grenzt an die Seitenfläche des optischen

Elements 27 an, welche der Hauptfläche 34 abgewandt ist. Mit einem Pfeil ist dargestellt, dass ein Teil der auf die

Hauptfläche 34 auftreffenden Laserstrahlung durch das

optische Element 27 zur Photodiode 24 gelangt. Dabei weist die Laserstrahlung, welche auf die Photodiode 24 auftrifft die gleiche Hauptausbreitungsrichtung wie die Laserstrahlung auf, welche aus der Facette 22 austritt. Auch dieses

Ausführungsbeispiel des Halbleiterlasers 20 kann besonders kompakt aufgebaut sein.

In Figur 4 ist ein schematischer Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterlasers 20 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Verkapselung des

Halbleiterlasers 20 beliebig. Im Vergleich zu dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Photodiode 24 im Träger

25 angeordnet. Die Photodiode 24 ist somit ein integraler Bestandteil des Trägers 25. Der Träger 25 kann ein

Halbleitermaterial wie beispielsweise Si, Ge oder SiC

aufweisen. Wie in Verbindung mit Figur 1 erläutert, gelangt ein Teil der an der Facette 22 austretenden Laserstrahlung durch das optische Element 27 zur Photodiode 24. Die

teilreflektierende Schicht 31 ist in diesem

Ausführungsbeispiel separat dargestellt und bedeckt die

Hauptfläche 34 vollständig. In Figur 5 ist ein schematischer Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterlasers 20 gezeigt. Im Vergleich zu dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Halbleiterlaser 20 kein optisches Element 27 auf. Die Photodiode 24 ist beabstandet zur Laserdiode 21 auf dem Träger 25 angeordnet. Die Haupterstreckungsebene der

Photodiode 24 verläuft quer oder schräg zur

Haupterstreckungsebene der Facette 22. Außerdem verläuft die Haupterstreckungsebene der Photodiode 24 quer oder schräg zur Haupterstreckungsebene des Trägers 25.

An der Strahlungseintrittsseite 33 der Photodiode 24 ist eine teilreflektierende Schicht 31 angeordnet. Die

teilreflektierende Schicht 31 ist teilweise durchlässig für die von der Laserdiode 21 emittierte Laserstrahlung und teilweise reflektierend für die von der Laserdiode 21

emittierte Laserstrahlung. Das bedeutet, die

teilreflektierende Schicht 31 ist dazu ausgelegt einen Teil der von der Laserdiode 21 emittierten Laserstrahlung in

Richtung der Photodiode 24 zu lenken. Ein anderer Teil der von der Laserdiode 21 emittierten Laserstrahlung wird an der teilreflektierenden Schicht 31 reflektiert und tritt in vertikaler Richtung z aus dem Halbleiterlaser 20 aus. Die teilreflektierende Schicht 31 kann wie eine auf dem optischen Element 27 angeordnete teilreflektierende Schicht 31

aufgebaut sein. Optional ist an der Strahlungseintrittsseite 33 außerdem ein optischer Filter 30 angeordnet.

In Figur 6 ist ein schematischer Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterlasers 20 gezeigt. Im Vergleich zu dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Photodiode 24 zwischen der Laserdiode 21 und dem optischen Element 27 angeordnet. Die Photodiode 24 ist auf dem Träger 25 angeordnet. Außerdem ist die Photodiode 24 beabstandet zur Laserdiode 21 und beabstandet zum optischen Element 27 angeordnet. An der Facette 22 austretende

Laserstrahlung trifft auf die Photodiode 24. Dabei ist die Photodiode 24 in Richtung der Hauptabstrahlrichtung der austretenden Laserstrahlung angeordnet. Somit trifft die gesamte oder ein Großteil der aus der Facette 22 austretenden Laserstrahlung auf die Photodiode 24. Dies ermöglicht eine genaue Bestimmung der Intensität der aus der Laserdiode 21 austretenden Laserstrahlung mit einem verbesserten

Signal/Rausch-Verhältnis .

Die Photodiode 24 ist zumindest stellenweise durchlässig für die von der Laserdiode 21 emittierte Laserstrahlung. Somit gelangt die emittierte Laserstrahlung durch die Photodiode 24 zum optischen Element 27. An der Hauptfläche 34 wird die Laserstrahlung in die vertikale Richtung z umgelenkt. An der Hauptfläche 34 ist das optische Element 27 reflektierend für die Laserstrahlung ausgebildet. Das bedeutet, dass die

Reflektivität der Hauptfläche 34 für die auftreffende

Laserstrahlung beispielsweise mindestens 90 % oder mindestens 95 % beträgt.

Die Photodiode 24 kann SiC oder Saphir aufweisen. An der Strahlungseintrittsseite 33 der Photodiode 24 ist optional ein weiteres optisches Element 39 angeordnet. Das weitere optische Element 39 dient zur Strahlformung der an der

Facette 22 austretenden Laserstrahlung. Zum Beispiel ist das weitere optische Element 39 dazu ausgelegt die aus der

Facette 22 austretende Laserstrahlung auf die Photodiode 24 zu fokussieren. In Figur 7 ist ein schematischer Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterlasers 20 gezeigt. Im Vergleich zu dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Photodiode 24 an der Abdeckung 26 des

Halbleiterlasers 20 befestigt. Die Abdeckung 26 oder ein Teil der Abdeckung 26 kann ein Aufwachssubstrat für die Photodiode 24 sein. Das Aufwachssubstrat kann Saphir oder SiC aufweisen. Weiter ist die Photodiode 24 zumindest stellenweise

durchlässig für die von der Laserdiode 21 emittierte

Laserstrahlung. In einer der Seitenwände 35 und stellenweise an der Abdeckung 26 ist ein elektrischer Kontakt 37 zur elektrischen Kontaktierung der Photodiode 24 angeordnet.

Somit kann die Photodiode 24 über den Träger 25 angesteuert werden. Das optische Element 27 weist an der Hauptfläche 34 eine hohe Reflektivität für die von der Laserdiode 21

emittierte Laserstrahlung auf. Die Reflektivität der

Hauptfläche 34 beträgt beispielsweise mindestens 90 % oder mindestens 95 % für die von der Laserdiode 21 emittierte LaserStrahlung .

Die an der Facette 22 austretende Laserstrahlung wird somit größtenteils an der Hauptfläche 34 in Richtung der Abdeckung 26 reflektiert. Die Photodiode 24 ist in dem Bereich, in dem ein Großteil der reflektierten Laserstrahlung auf die

Abdeckung 26 trifft, an der Abdeckung 26 befestigt. Somit trifft die gesamte oder ein Großteil der emittierten

Laserstrahlung auf die Photodiode 24. Dies erhöht die

Genauigkeit der Messung der Intensität der emittierten

Laserstrahlung. Durch die Photodiode 24 und die Abdeckung 26 tritt die emittierte Laserstrahlung aus dem Halbleiterlaser 20 aus. In Figur 8 ist ein schematischer Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterlasers 20 gezeigt. Im Vergleich zu dem in Figur 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Photodiode 24 nicht an der Abdeckung 26 befestigt, sondern auf dem Träger 25 angeordnet. Die Photodiode 24 ist neben dem optischen Element 27 angeordnet, so dass das optische Element 27 zwischen der Laserdiode 21 und der

Photodiode 24 angeordnet ist. Die Abdeckung 26 ist teilweise durchlässig für die von der Laserdiode 21 emittierte

Laserstrahlung. Das bedeutet, dass ein Teil der an der

Hauptfläche 34 reflektierten Laserstrahlung durch die

Abdeckung 26 hindurch in vertikaler Richtung z aus dem

Halbleiterlaser 20 austritt. Ein Teil der auf die Hauptfläche 34 auftreffenden Laserstrahlung wird an der Hauptfläche 34 gestreut und gelangt über Totalreflexion an der Abdeckung 26 zur Photodiode 24. Die Haupterstreckungsebene der Photodiode 24 verläuft parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers 25. Der Anteil der Laserstrahlung, welcher durch die

Abdeckung 26 aus dem Halbleiterlaser 20 austritt, ist

wesentlich größer als der Anteil der Laserstrahlung, welcher an der Hauptfläche 34 gestreut wird.

Optional ist an der Abdeckung 26 eine teilreflektierende Schicht 31 angeordnet, welche eine sehr geringe Reflektivität und eine hohe Transmissivität für die emittierte

Laserstrahlung aufweist. Das bedeutet, dass ein geringer Anteil der Laserstrahlung an der teilreflektierenden Schicht 31 reflektiert wird und zur Photodiode 24 gelangen kann. Der Großteil der auf die teilreflektierende Schicht 31

auftreffenden Laserstrahlung tritt durch die

teilreflektierende Schicht 31 und die Abdeckung 26 aus dem Halbleiterlaser 20 aus. Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht einen kompakten Aufbau des Halbleiterlasers 20. In Figur 9 ist ein schematischer Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterlasers 20 gezeigt. Im Vergleich zu dem in Figur 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Photodiode 24 nicht entlang der

Hauptausbreitungsrichtung der Laserstrahlung angeordnet. Mit Pfeilen ist gezeigt, dass die Hauptausbreitungsrichtung der an der Hauptfläche 34 reflektierten Laserstrahlung in

vertikaler Richtung z verläuft. Die reflektierte

Laserstrahlung tritt durch die Abdeckung 26 aus dem

Halbleiterlaser 20 aus. Die Photodiode 24 ist an der

Abdeckung 26 befestigt und befindet sich neben dem Bereich, in welchem ein Großteil der emittierten Laserstrahlung durch die Abdeckung 26 aus dem Halbleiterlaser 20 austritt. Die Photodiode 24 ist nicht notwendigerweise durchlässig für die Laserstrahlung. Ein geringer Teil der auf die Hauptfläche 34 auftreffenden Laserstrahlung wird in andere Richtungen gestreut. Außerdem weist der Laserstrahl eine gewisse

Divergenz auf. Somit gelangt ein Teil der Laserstrahlung zur Photodiode 24 und wird dort detektiert.

In Figur 10 ist ein schematischer Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterlasers 20 gezeigt. Im Vergleich zu dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Photodiode 24 im Anschlussträger 32 angeordnet. Dabei ist die Photodiode 24 an der Seite der Facette 22 im

Anschlussträger 32 angeordnet. Das optische Element 27 weist eine hohe Reflektivität für die emittierte Laserstrahlung auf. Auf das optische Element 27 auftreffende Laserstrahlung wird in die vertikale Richtung z umgelenkt. Die Photodiode 24 ist dazu ausgelegt, Streulicht der an der Facette 22

austretenden Laserstrahlung zu detektieren. Somit kann direkt die aus der Laserdiode 21 austretende Laserstrahlung durch die Photodiode 24 überwacht werden.

In Figur 11A ist eine Draufsicht auf ein weiteres

Ausführungsbeispiel des Halbleiterlasers 20 gezeigt. Der Halbleiterlaser 20 weist drei Laserdioden 21 auf. Die

Laserdioden 21 sind auf dem Anschlussträger 32 angeordnet, welcher auf dem Träger 25 angeordnet ist. Die

Hauptabstrahlrichtungen der Laserdioden 21 verlaufen parallel zueinander. Außerdem ist das optische Element 27 beabstandet zu den Laserdioden 21 auf dem Träger 25 angeordnet. Das optische Element 27 ist derart angeordnet, dass die von jeder der Laserdioden 21 an der Facette 22 emittierte

Laserstrahlung auf die Hauptfläche 34 auftrifft. Weiter weist der Halbleiterlaser 20 zwei Photodioden 24 auf. Jede der Photodioden 24 ist in lateraler Richtung x zwischen jeweils zwei Laserdioden 21 angeordnet. Die Photodioden 24 können auf dem Anschlussträger 32, auf dem Träger 25 oder im Träger 25 angeordnet sein.

Auf einer der zwei Photodioden 24 ist ein optischer Filter 30 angeordnet. Auf der anderen Photodiode 24 ist kein optischer Filter 30 angeordnet. Der optische Filter 30 ist durchlässig für die von den Laserdioden 21 emittierte Laserstrahlung. Elektromagnetische Strahlung in anderen Wellenlängenbereichen wird vom optischen Filter 30 größtenteils absorbiert. Durch den Vergleich der von den zwei Photodioden 24 detektierten Strahlung, kann der Anteil von Hintergrundstrahlung und

Streulicht bestimmt werden. Somit kann das Signal/Rausch- Verhältnis der detektierten Laserstrahlung verbessert werden.

In Figur 11B ist ein schematischer Querschnitt durch das in Figur 11A gezeigte Ausführungsbeispiel des Halbleiterlasers 20 gezeigt. An der dem Träger 25 zugewandten Seite der

Abdeckung 26 ist eine teilreflektierende Schicht 31

angeordnet. An der teilreflektierenden Schicht 31 wird ein geringer Anteil der von den Laserdioden 21 emittierten

Laserstrahlung reflektiert. Somit gelangt ein Teil der

Laserstrahlung zu den Photodioden 24. Die Abdeckung 26 ist zumindest stellenweise durchlässig für die von den

Laserdioden 21 emittierte Strahlung. Die

Strahlungseintrittsseite 33 der Photodioden 24 ist an der dem Träger 25 abgewandten Seite der Photodioden 24 angeordnet.

In Figur 12 ist eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Photodiode 24 gezeigt. Bei der Photodiode 24 handelt es sich um die Photodiode 24 aus dem in Figur 11A und 11B gezeigten Ausführungsbeispiel, auf welcher der optische

Filter 30 angeordnet ist. Der Filter 30 weist drei

verschiedene Filterbereiche 38 auf. Außerdem weist die

Photodiode 24 drei Segmente auf. Über jedem der Segmente ist ein Filterbereich 38 angeordnet. Jedem der Filterbereiche 38 ist eine der Laserdioden 21 zugeordnet. Die Filterbereiche 38 sind durchlässig für die von der zugeordneten Laserdiode 21 emittierte Laserstrahlung und undurchlässig für andere

Wellenlängenbereiche. Zum Beispiel ist einer der

Filterbereiche 38 durchlässig für rotes Licht, einer der Filterbereiche 38 ist durchlässig für blaues Licht und einer der Filterbereiche 38 ist durchlässig für grünes Licht. Die Photodiode 24 weist weiter zwei elektrische Kontakte 37 zur elektrischen Kontaktierung der Photodiode 24 auf.

Alternativ zu dem in Figur 12 gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Halbleiterlaser 20 des in Figur 11A und 11B

gezeigten Ausführungsbeispiels insgesamt vier Photodioden 24 aufweisen. Dabei ist auf drei der Photodioden 24 jeweils ein optischer Filter 30 angeordnet. Jedem der optischen Filter 30 ist wie oben beschrieben eine der Laserdioden 21 zugeordnet. Auf der vierten Photodiode 24 ist kein optischer Filter 30 angeordnet .

In Figur 13A ist ein schematischer Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterlasers 20 gezeigt. Im Vergleich zu dem in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Photodiode 24 eine unebene oder gewölbte Oberfläche auf. Dabei ist die gewölbte Oberfläche der Facette 22 der Laserdiode 21 zugewandt. Die auf der Oberfläche der

Photodiode 24 angeordnete teiltransparente Schicht 31 weist ebenfalls eine gewölbte Form auf. Insgesamt weist die

Oberfläche der Photodiode 24 eine konkave Form auf. Das bedeutet, dass die Oberfläche der Photodiode 24 nach innen gewölbt ist. Somit dient die Oberfläche der Photodiode 24 mit der teiltransparenten Schicht 31 der Strahlumlenkung und der Strahlformung der von der Laserdiode 21 emittierten

Laserstrahlung. Die Photodiode 24 weist einen aktiven Bereich 40 auf, welcher dazu ausgelegt ist im Betrieb der Photodiode 24 elektromagnetische Strahlung zu detektieren. Der aktive Bereich 40 erstreckt sich parallel zur gewölbten Oberfläche der Photodiode 24.

In Figur 13B ist eine Draufsicht auf einen Teil der in Figur 13A gezeigten Photodiode 24 gezeigt. Der in Figur 13A

gezeigte Querschnitt verläuft entlang der gestrichelten

Linie. Die Photodiode 24 ist auf dem Träger 25 angeordnet. In der Draufsicht ist die Wölbung der Oberfläche kreisförmig dargestellt .

In Figur 13C ist ein schematischer Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterlasers 20 gezeigt. Im Vergleich zu dem in Figur 13A gezeigten

Ausführungsbeispiel erstreckt sich der aktive Bereich 40 der Photodiode 24 parallel zur Haupterstreckungsebene der

Photodiode 24.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102018128751.8, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der

Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den

Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Bezugszeichenliste

20: Halbleiterlaser

21 : Laserdiode

22: Facette

23: Strahlungsaustrittsbereich

24 : Photodiode

25: Träger

26: Abdeckung

27: optisches Element

28: Gehäuse

29: Ausnehmung

30: Filter

31: teilreflektierende Schicht

32: Anschlussträger

33: Strahlungseintrittsseite

34: Hauptfläche

35: Seitenwände

36: Kavität

37 : elektrischer Kontakt

38: Filterbereich

39: weiteres optisches Element

40: aktiver Bereich

x: laterale Richtung

z: vertikale Richtung