High-Power Operation of Semiconductor Disk Lasers

The development of semiconductor disk lasers (SDLs), which are also known as vertical-external-cavity surface-emitting lasers (VECSELs), gives rise to semiconductor lasers with high multi-watt output power combined with diffraction-limited output beam-profile. Owing to a steady progress in the fiel...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
1. Verfasser: Al Nakdali, Dalia
Beteiligte: Koch, Martin (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Englisch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2015
Physik
Ausgabe:http://dx.doi.org/10.17192/z2015.0479
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
format Dissertation
oai_set_str_mv doc-type:doctoralThesis
open_access
ddc:530
xMetaDissPlus
topic semiconductor laser
quantum well
Halbleiterlaser
VECSEL
semiconductor disk lasers
Halbleiterscheibenlaser
Optisch gepumpter Halbleiterlaser
VECSEL-Laser
Halbleiterlaser
Physik
spellingShingle semiconductor laser
quantum well
Halbleiterlaser
VECSEL
semiconductor disk lasers
Halbleiterscheibenlaser
Optisch gepumpter Halbleiterlaser
VECSEL-Laser
Halbleiterlaser
Physik
Die Entwicklung von Halbleiterscheibenlasern (im Englischen SDL), welche auch als vertikalemittierende Scheibenlaser mit externer Kavität (engl. VECSEL) bekannt sind, ermöglichte den Aufstieg von Halbleiterlasern in eine zuvor nicht erreichbare Leistungsklasse bei gleichzeitig hoher beugungsbegrenzter Strahlqualität. Durch den steten Fortschritt im Bereich der SDLs können diese gegenüber herkömmlichen Halbleiterlasern wesentliche Vorteile aufweisen. Darunter fällt die Erzeugung starker Ausgangsleistung bei Erhalt der TEM00 Abstrahlcharakteristik, was bei stark gepumpten Diodenlasern kaum vorstellbar ist. Auch der Verzicht auf einen p-n-Übergang im SDL-Chip macht sich positiv bemerkbar, indem weniger Verluste durch die Absorption freier Ladungsträger in dotierten Bereichen stattfinden. Darüber hinaus ist durch eine große Gewinnbandbreite in Halbleitersystemen eine breite Wellenlängenverstimmung (> 100 nm) möglich. Schließlich erlaubt die Konfiguration mit externer Kavität die Umsetzung diverser Betriebsarten, unter anderem eine intrakavitäre Frequenzkonversion, einen wellenlängenverstimmbaren Einzelfrequenzbetrieb und Modenkopplung. Diese Vielseitigkeit ist insbesondere für Anwendungen vorteilhaft. Bisher wurden vor allem Quantenfilm (engl. QW) basierte SDLs aufgrund ihrer hohen Ausbeute entwickelt. Jedoch werden Quantenpunkt (engl. QD) basierte SDLs zunehmend beliebter, da sie eine Anzahl an Vorteilen bieten, die mit QW Strukturen schwer erzielbar ist, wie eine reduzierte Laserschwelle, eine niedrige thermische Empfindlichkeit, und eine höhere differenzielle Verstärkung. Darüber hinaus eignen sich InGaAs-basierte QD SDLs auch in Hinblick auf eine große Abdeckung verschiedener Wellenlängenbereiche im Bereich 1-1,3 µm, auf eine hohe Wellenlängenverstimmbarkeit und sehr schnelle Ladungsträgerdynamiken, welche potenziell eine Verbesserung des Modenkopplungsbetriebs ermöglicht. Die in dieser Thesis vorgestellten Forschungsarbeiten behandelten primär die Entwicklung und Demonstration von leistungsstarken SDLs basierend auf QD-Strukturen. Die QDs im Halbleiterchip wurden mittels Molekularstrahlepitaxie des InGaAs/GaAs Materialsystems im Stranski-Krastanov Modus gewachsen und wurden von unseren Kooperationspartnern zur Untersuchung der Leistungsoptimierung zur Verfügung gestellt. Der Einsatz eines InGaAs QD Verstärkungsmedium ermöglichte dabei die Entwicklung von SDLs im infraroten Spektralbereich zwischen 1 bis 1,3 µm. In dieser Arbeit wurden daher zwei SDLs mit Emissionswellenlängen von 1040 und 1080~nm untersucht. Für die Leistungsoptimierung wurden die Experimente mit einer linearen Kavitätskonfiguration durchgeführt. Die in dieser Arbeit vorgestellten Experimente wurden durchgeführt, um eine maximale Dauerstrich-Ausgangsleistung aus einem einzelnen, jeweils vorhandenen QD-Chip zu erzielen. Hierzu wurden systematisch Kavitätsparameter wie die Kavitätslänge, die Anregungsfleckgröße und die Transmittivität des Auskoppelspiegels variiert, um die beste mögliche Leistung des untersuchten Systems zu erzielen. In Folge der Optimierung der Betriebsbedingungen wurden schließlich rekordhohe Dauerstrich-Ausgangsleistungen von bis zu 8,4 bzw. 7,2 W bei Temperaturen um 2 °C für die SDLs bei 1040 bzw. 1180 nm demonstriert. Darüber hinaus zeigten die SDLs unter Einsatz eines in die Kavität eingefügten doppelbrechenden Filters eine Verstimmbarkeit der Laseremission über einen relativ großen Bereich von 45 bzw. 37 nm für die SDLs bei 1040 und 1180 nm. Obwohl die in dieser Arbeit vorgestellten Ergebnisse bereits einen Beitrag zur Entwicklung von QD SDLn geleistet haben mögen, sei angemerkt, dass weitere Bemühungen nötig sind, um die Vorteile von QD SDLs weitläufig zu erforschen. Diese werden zum Beispiel weitere Untersuchungen hinsichtlich thermische Sensibilität und Betriebsstabilität der QD basierten Laser beinhalten. Folglich werden daraus neue Erkenntnisse über bessere Chipdesigns für einen leistungsstärkeren Betrieb erzielt. Abschließend wurde in dieser Arbeit die Rolle von optischen Streuverlusten in SDLn bei ihrer Leistungsfähigkeit anhand Untersuchungen des thermischen Widerstands eines SDL Chips mit niedriger Oberflächenqualität hervorgehoben. Hierzu wurde aus der experimentellen Eingangs-Ausgangs-Leistungscharakteristik des SDLs basierend auf dem thermischen Überrolleffekt für verschiedene Auskoppeltransmittivitäten im Vergleich mit einem erweiterten Modell für den thermischen Widerstand ein Verlustanteil im Resonatorsystem aufgrund von optischen Oberflächenstreuverlusten bestimmt. Das Modell vernachlässigt dabei nicht den Anteil von nicht wärmebezogener Verluste im SDL. Dadurch ermöglicht diese Studie ein besseres Verständnis der Leistungsbegrenzungen von SDLn, die für den Betrieb bei hoher Ausgangsleistung bestimmt sind. Zusammenfassend lässt sich somit sagen, dass für eine hohe Emissionsleistung des Lasers nicht nur ein Chip mit optimierter Halbleiterstruktur, sondern auch mit möglichst guter Strukturoberfläche und -Beschaffenheit erforderlich ist, da optische Verluste durch Streuung im System nicht vernachlässigbar sind.
High-Power Operation of Semiconductor Disk Lasers
Al Nakdali, Dalia
author2 Koch, Martin (Prof. Dr.)
author2_role ths
contents Die Entwicklung von Halbleiterscheibenlasern (im Englischen SDL), welche auch als vertikalemittierende Scheibenlaser mit externer Kavität (engl. VECSEL) bekannt sind, ermöglichte den Aufstieg von Halbleiterlasern in eine zuvor nicht erreichbare Leistungsklasse bei gleichzeitig hoher beugungsbegrenzter Strahlqualität. Durch den steten Fortschritt im Bereich der SDLs können diese gegenüber herkömmlichen Halbleiterlasern wesentliche Vorteile aufweisen. Darunter fällt die Erzeugung starker Ausgangsleistung bei Erhalt der TEM00 Abstrahlcharakteristik, was bei stark gepumpten Diodenlasern kaum vorstellbar ist. Auch der Verzicht auf einen p-n-Übergang im SDL-Chip macht sich positiv bemerkbar, indem weniger Verluste durch die Absorption freier Ladungsträger in dotierten Bereichen stattfinden. Darüber hinaus ist durch eine große Gewinnbandbreite in Halbleitersystemen eine breite Wellenlängenverstimmung (> 100 nm) möglich. Schließlich erlaubt die Konfiguration mit externer Kavität die Umsetzung diverser Betriebsarten, unter anderem eine intrakavitäre Frequenzkonversion, einen wellenlängenverstimmbaren Einzelfrequenzbetrieb und Modenkopplung. Diese Vielseitigkeit ist insbesondere für Anwendungen vorteilhaft. Bisher wurden vor allem Quantenfilm (engl. QW) basierte SDLs aufgrund ihrer hohen Ausbeute entwickelt. Jedoch werden Quantenpunkt (engl. QD) basierte SDLs zunehmend beliebter, da sie eine Anzahl an Vorteilen bieten, die mit QW Strukturen schwer erzielbar ist, wie eine reduzierte Laserschwelle, eine niedrige thermische Empfindlichkeit, und eine höhere differenzielle Verstärkung. Darüber hinaus eignen sich InGaAs-basierte QD SDLs auch in Hinblick auf eine große Abdeckung verschiedener Wellenlängenbereiche im Bereich 1-1,3 µm, auf eine hohe Wellenlängenverstimmbarkeit und sehr schnelle Ladungsträgerdynamiken, welche potenziell eine Verbesserung des Modenkopplungsbetriebs ermöglicht. Die in dieser Thesis vorgestellten Forschungsarbeiten behandelten primär die Entwicklung und Demonstration von leistungsstarken SDLs basierend auf QD-Strukturen. Die QDs im Halbleiterchip wurden mittels Molekularstrahlepitaxie des InGaAs/GaAs Materialsystems im Stranski-Krastanov Modus gewachsen und wurden von unseren Kooperationspartnern zur Untersuchung der Leistungsoptimierung zur Verfügung gestellt. Der Einsatz eines InGaAs QD Verstärkungsmedium ermöglichte dabei die Entwicklung von SDLs im infraroten Spektralbereich zwischen 1 bis 1,3 µm. In dieser Arbeit wurden daher zwei SDLs mit Emissionswellenlängen von 1040 und 1080~nm untersucht. Für die Leistungsoptimierung wurden die Experimente mit einer linearen Kavitätskonfiguration durchgeführt. Die in dieser Arbeit vorgestellten Experimente wurden durchgeführt, um eine maximale Dauerstrich-Ausgangsleistung aus einem einzelnen, jeweils vorhandenen QD-Chip zu erzielen. Hierzu wurden systematisch Kavitätsparameter wie die Kavitätslänge, die Anregungsfleckgröße und die Transmittivität des Auskoppelspiegels variiert, um die beste mögliche Leistung des untersuchten Systems zu erzielen. In Folge der Optimierung der Betriebsbedingungen wurden schließlich rekordhohe Dauerstrich-Ausgangsleistungen von bis zu 8,4 bzw. 7,2 W bei Temperaturen um 2 °C für die SDLs bei 1040 bzw. 1180 nm demonstriert. Darüber hinaus zeigten die SDLs unter Einsatz eines in die Kavität eingefügten doppelbrechenden Filters eine Verstimmbarkeit der Laseremission über einen relativ großen Bereich von 45 bzw. 37 nm für die SDLs bei 1040 und 1180 nm. Obwohl die in dieser Arbeit vorgestellten Ergebnisse bereits einen Beitrag zur Entwicklung von QD SDLn geleistet haben mögen, sei angemerkt, dass weitere Bemühungen nötig sind, um die Vorteile von QD SDLs weitläufig zu erforschen. Diese werden zum Beispiel weitere Untersuchungen hinsichtlich thermische Sensibilität und Betriebsstabilität der QD basierten Laser beinhalten. Folglich werden daraus neue Erkenntnisse über bessere Chipdesigns für einen leistungsstärkeren Betrieb erzielt. Abschließend wurde in dieser Arbeit die Rolle von optischen Streuverlusten in SDLn bei ihrer Leistungsfähigkeit anhand Untersuchungen des thermischen Widerstands eines SDL Chips mit niedriger Oberflächenqualität hervorgehoben. Hierzu wurde aus der experimentellen Eingangs-Ausgangs-Leistungscharakteristik des SDLs basierend auf dem thermischen Überrolleffekt für verschiedene Auskoppeltransmittivitäten im Vergleich mit einem erweiterten Modell für den thermischen Widerstand ein Verlustanteil im Resonatorsystem aufgrund von optischen Oberflächenstreuverlusten bestimmt. Das Modell vernachlässigt dabei nicht den Anteil von nicht wärmebezogener Verluste im SDL. Dadurch ermöglicht diese Studie ein besseres Verständnis der Leistungsbegrenzungen von SDLn, die für den Betrieb bei hoher Ausgangsleistung bestimmt sind. Zusammenfassend lässt sich somit sagen, dass für eine hohe Emissionsleistung des Lasers nicht nur ein Chip mit optimierter Halbleiterstruktur, sondern auch mit möglichst guter Strukturoberfläche und -Beschaffenheit erforderlich ist, da optische Verluste durch Streuung im System nicht vernachlässigbar sind.
language English
title High-Power Operation of Semiconductor Disk Lasers
title_short High-Power Operation of Semiconductor Disk Lasers
title_full High-Power Operation of Semiconductor Disk Lasers
title_fullStr High-Power Operation of Semiconductor Disk Lasers
title_full_unstemmed High-Power Operation of Semiconductor Disk Lasers
title_sort High-Power Operation of Semiconductor Disk Lasers
title_alt Hochleistungsbetrieb von Halbleiterscheibenlasern
publishDate 2015
era_facet 2015
license_str http://archiv.ub.uni-marburg.de/adm/urhg.html
institution Physik
publisher Philipps-Universität Marburg
doi_str_mv http://dx.doi.org/10.17192/z2015.0479
edition http://dx.doi.org/10.17192/z2015.0479
description The development of semiconductor disk lasers (SDLs), which are also known as vertical-external-cavity surface-emitting lasers (VECSELs), gives rise to semiconductor lasers with high multi-watt output power combined with diffraction-limited output beam-profile. Owing to a steady progress in the field of SDLs, they feature many advantages over conventional semiconductor (diode) lasers. For instance, high output powers can be achieved with a TEM00 beam profile, no p-n junctions are needed in an SDL device which reduces losses due to free-carrier absorption in doped regions, broad wavelength tuning (> 100 nm) is possible due to a broad gain bandwidth in semiconductors, and external-cavity configurations allow for different operation schemes, i. e., intra-cavity frequency conversion, wavelength-tunable single-frequency operation and mode-locking. This versatility is particularly beneficial with respect to applications. Up to now, mainly quantum-well (QW) based SDLs were used due to their strong yield. However, quantum-dots (QDs) based SDLs become increasingly popular, because they offer a number of advantages hardly achievable when using QWs, such as a reduced lasing threshold, a lower thermal sensitivity, and a higher differential gain. In addition, QDs are also applicable for a coverage of different spectral regions such as in the range of 1 to 1.3 µm, they can provide enhanced wavelength tunability and ultrafast carrier dynamics, which potentially will improve mode-locked operation with respect to shorter puls durations. The work presented in this thesis was focussed on the development and testing of high-power semiconductor disk lasers based on novel quantum-dot structures, and the analysis of optical-scattering losses in SDLs in general. The QDs in the SDL chip structure were formed by molecular-beam-epitaxy growth of InGaAs/GaAs semiconductor materials using the Stranski-Krastanov growth method, and supplied by our cooperation partners for investigations on the performance optimization. The employment of QD materials allowed for the realization of SDLs in the infrared spectral region between 1 and 1.3 µm. Devices with emission wavelengths of 1040 and 1180 nm were subject of this work and QD-based SDLs were tested with respect to high-power operation in a linear cavity configuration. The experiments were performed in order to achieve a maximum output power in the continuous-wave (CW) regime for the existing chips. Therefore, the cavity parameters, i. e., the cavity length, the pump-spot width, and the transmittance of the output-coupler (OC) mirror, were systematically varied in order to reach the best performance of the studied device. As a consequence of the optimization of the operation conditions, record-high CW output powers up to 8.4 and 7.2 W are obtained at temperatures around 2 °C for SDLs emitting at 1040 and 1180 nm, respectively. Besides, by rotating an additionally inserted birefringent filter inside the laser cavity, the laser became wavelength tunable over a relatively large range of 45 and 37 nm for SDLs emitting at 1040 and 1180 nm, respectively. Although the results presented in this thesis may have certainly contributed to the development of QD SDLs, more effort is needed to fully explore the advantages of QD based materials. This will include wider research concerning the thermal sensitivity and operational stability of QD based lasers. That would allow for a more accurate design of the devices, which lead to a more efficient operation. To highlight the influence of optical-scattering losses on the SDL's performance, the thermal resistance of a reference low-surface-quality SDLs chip was analyzed. From experimental input-output characteristics based on thermal roll-over for different output-coupler transmittance values, the optical surface-scattering losses were identified when using an expanded model that takes into account non-heating losses in a device. In this study, we've learned that optical surface-scattering is a non-negligible component of loss in an SDL system, thus further contributing to an understanding of limitations to high-power operation. In conclusion, the best-quality chips -not only with respect to the structural quality inside the chip, but also to the surface quality- are required for the purpose of high-power operation.
url http://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2015/0479/pdf/ddan.pdf
building Fachbereich Physik
first_indexed 2015-12-23T00:00:00Z
last_indexed 2015-12-23T23:59:59Z
ref_str_mv references
author Al Nakdali, Dalia
dewey-raw 530
dewey-search 530
genre Physics
genre_facet Physics
topic_facet Physik
thumbnail http://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2015/0479/cover.png
spelling diss/z2015/0479 urn:nbn:de:hebis:04-z2015-04794 Die Entwicklung von Halbleiterscheibenlasern (im Englischen SDL), welche auch als vertikalemittierende Scheibenlaser mit externer Kavität (engl. VECSEL) bekannt sind, ermöglichte den Aufstieg von Halbleiterlasern in eine zuvor nicht erreichbare Leistungsklasse bei gleichzeitig hoher beugungsbegrenzter Strahlqualität. Durch den steten Fortschritt im Bereich der SDLs können diese gegenüber herkömmlichen Halbleiterlasern wesentliche Vorteile aufweisen. Darunter fällt die Erzeugung starker Ausgangsleistung bei Erhalt der TEM00 Abstrahlcharakteristik, was bei stark gepumpten Diodenlasern kaum vorstellbar ist. Auch der Verzicht auf einen p-n-Übergang im SDL-Chip macht sich positiv bemerkbar, indem weniger Verluste durch die Absorption freier Ladungsträger in dotierten Bereichen stattfinden. Darüber hinaus ist durch eine große Gewinnbandbreite in Halbleitersystemen eine breite Wellenlängenverstimmung (> 100 nm) möglich. Schließlich erlaubt die Konfiguration mit externer Kavität die Umsetzung diverser Betriebsarten, unter anderem eine intrakavitäre Frequenzkonversion, einen wellenlängenverstimmbaren Einzelfrequenzbetrieb und Modenkopplung. Diese Vielseitigkeit ist insbesondere für Anwendungen vorteilhaft. Bisher wurden vor allem Quantenfilm (engl. QW) basierte SDLs aufgrund ihrer hohen Ausbeute entwickelt. Jedoch werden Quantenpunkt (engl. QD) basierte SDLs zunehmend beliebter, da sie eine Anzahl an Vorteilen bieten, die mit QW Strukturen schwer erzielbar ist, wie eine reduzierte Laserschwelle, eine niedrige thermische Empfindlichkeit, und eine höhere differenzielle Verstärkung. Darüber hinaus eignen sich InGaAs-basierte QD SDLs auch in Hinblick auf eine große Abdeckung verschiedener Wellenlängenbereiche im Bereich 1-1,3 µm, auf eine hohe Wellenlängenverstimmbarkeit und sehr schnelle Ladungsträgerdynamiken, welche potenziell eine Verbesserung des Modenkopplungsbetriebs ermöglicht. Die in dieser Thesis vorgestellten Forschungsarbeiten behandelten primär die Entwicklung und Demonstration von leistungsstarken SDLs basierend auf QD-Strukturen. Die QDs im Halbleiterchip wurden mittels Molekularstrahlepitaxie des InGaAs/GaAs Materialsystems im Stranski-Krastanov Modus gewachsen und wurden von unseren Kooperationspartnern zur Untersuchung der Leistungsoptimierung zur Verfügung gestellt. Der Einsatz eines InGaAs QD Verstärkungsmedium ermöglichte dabei die Entwicklung von SDLs im infraroten Spektralbereich zwischen 1 bis 1,3 µm. In dieser Arbeit wurden daher zwei SDLs mit Emissionswellenlängen von 1040 und 1080~nm untersucht. Für die Leistungsoptimierung wurden die Experimente mit einer linearen Kavitätskonfiguration durchgeführt. Die in dieser Arbeit vorgestellten Experimente wurden durchgeführt, um eine maximale Dauerstrich-Ausgangsleistung aus einem einzelnen, jeweils vorhandenen QD-Chip zu erzielen. Hierzu wurden systematisch Kavitätsparameter wie die Kavitätslänge, die Anregungsfleckgröße und die Transmittivität des Auskoppelspiegels variiert, um die beste mögliche Leistung des untersuchten Systems zu erzielen. In Folge der Optimierung der Betriebsbedingungen wurden schließlich rekordhohe Dauerstrich-Ausgangsleistungen von bis zu 8,4 bzw. 7,2 W bei Temperaturen um 2 °C für die SDLs bei 1040 bzw. 1180 nm demonstriert. Darüber hinaus zeigten die SDLs unter Einsatz eines in die Kavität eingefügten doppelbrechenden Filters eine Verstimmbarkeit der Laseremission über einen relativ großen Bereich von 45 bzw. 37 nm für die SDLs bei 1040 und 1180 nm. Obwohl die in dieser Arbeit vorgestellten Ergebnisse bereits einen Beitrag zur Entwicklung von QD SDLn geleistet haben mögen, sei angemerkt, dass weitere Bemühungen nötig sind, um die Vorteile von QD SDLs weitläufig zu erforschen. Diese werden zum Beispiel weitere Untersuchungen hinsichtlich thermische Sensibilität und Betriebsstabilität der QD basierten Laser beinhalten. Folglich werden daraus neue Erkenntnisse über bessere Chipdesigns für einen leistungsstärkeren Betrieb erzielt. Abschließend wurde in dieser Arbeit die Rolle von optischen Streuverlusten in SDLn bei ihrer Leistungsfähigkeit anhand Untersuchungen des thermischen Widerstands eines SDL Chips mit niedriger Oberflächenqualität hervorgehoben. Hierzu wurde aus der experimentellen Eingangs-Ausgangs-Leistungscharakteristik des SDLs basierend auf dem thermischen Überrolleffekt für verschiedene Auskoppeltransmittivitäten im Vergleich mit einem erweiterten Modell für den thermischen Widerstand ein Verlustanteil im Resonatorsystem aufgrund von optischen Oberflächenstreuverlusten bestimmt. Das Modell vernachlässigt dabei nicht den Anteil von nicht wärmebezogener Verluste im SDL. Dadurch ermöglicht diese Studie ein besseres Verständnis der Leistungsbegrenzungen von SDLn, die für den Betrieb bei hoher Ausgangsleistung bestimmt sind. Zusammenfassend lässt sich somit sagen, dass für eine hohe Emissionsleistung des Lasers nicht nur ein Chip mit optimierter Halbleiterstruktur, sondern auch mit möglichst guter Strukturoberfläche und -Beschaffenheit erforderlich ist, da optische Verluste durch Streuung im System nicht vernachlässigbar sind. High-Power Operation of Semiconductor Disk Lasers 2015-09-29 Hochleistungsbetrieb von Halbleiterscheibenlasern 2015 opus:6489 http://dx.doi.org/10.17192/z2015.0479 The development of semiconductor disk lasers (SDLs), which are also known as vertical-external-cavity surface-emitting lasers (VECSELs), gives rise to semiconductor lasers with high multi-watt output power combined with diffraction-limited output beam-profile. Owing to a steady progress in the field of SDLs, they feature many advantages over conventional semiconductor (diode) lasers. For instance, high output powers can be achieved with a TEM00 beam profile, no p-n junctions are needed in an SDL device which reduces losses due to free-carrier absorption in doped regions, broad wavelength tuning (> 100 nm) is possible due to a broad gain bandwidth in semiconductors, and external-cavity configurations allow for different operation schemes, i. e., intra-cavity frequency conversion, wavelength-tunable single-frequency operation and mode-locking. This versatility is particularly beneficial with respect to applications. Up to now, mainly quantum-well (QW) based SDLs were used due to their strong yield. However, quantum-dots (QDs) based SDLs become increasingly popular, because they offer a number of advantages hardly achievable when using QWs, such as a reduced lasing threshold, a lower thermal sensitivity, and a higher differential gain. In addition, QDs are also applicable for a coverage of different spectral regions such as in the range of 1 to 1.3 µm, they can provide enhanced wavelength tunability and ultrafast carrier dynamics, which potentially will improve mode-locked operation with respect to shorter puls durations. The work presented in this thesis was focussed on the development and testing of high-power semiconductor disk lasers based on novel quantum-dot structures, and the analysis of optical-scattering losses in SDLs in general. The QDs in the SDL chip structure were formed by molecular-beam-epitaxy growth of InGaAs/GaAs semiconductor materials using the Stranski-Krastanov growth method, and supplied by our cooperation partners for investigations on the performance optimization. The employment of QD materials allowed for the realization of SDLs in the infrared spectral region between 1 and 1.3 µm. Devices with emission wavelengths of 1040 and 1180 nm were subject of this work and QD-based SDLs were tested with respect to high-power operation in a linear cavity configuration. The experiments were performed in order to achieve a maximum output power in the continuous-wave (CW) regime for the existing chips. Therefore, the cavity parameters, i. e., the cavity length, the pump-spot width, and the transmittance of the output-coupler (OC) mirror, were systematically varied in order to reach the best performance of the studied device. As a consequence of the optimization of the operation conditions, record-high CW output powers up to 8.4 and 7.2 W are obtained at temperatures around 2 °C for SDLs emitting at 1040 and 1180 nm, respectively. Besides, by rotating an additionally inserted birefringent filter inside the laser cavity, the laser became wavelength tunable over a relatively large range of 45 and 37 nm for SDLs emitting at 1040 and 1180 nm, respectively. Although the results presented in this thesis may have certainly contributed to the development of QD SDLs, more effort is needed to fully explore the advantages of QD based materials. This will include wider research concerning the thermal sensitivity and operational stability of QD based lasers. That would allow for a more accurate design of the devices, which lead to a more efficient operation. To highlight the influence of optical-scattering losses on the SDL's performance, the thermal resistance of a reference low-surface-quality SDLs chip was analyzed. From experimental input-output characteristics based on thermal roll-over for different output-coupler transmittance values, the optical surface-scattering losses were identified when using an expanded model that takes into account non-heating losses in a device. In this study, we've learned that optical surface-scattering is a non-negligible component of loss in an SDL system, thus further contributing to an understanding of limitations to high-power operation. In conclusion, the best-quality chips -not only with respect to the structural quality inside the chip, but also to the surface quality- are required for the purpose of high-power operation. 2015-12-23 L. Fan, M. Fallahi, J. Hader, A. R. Zakharian, M. Kolesik, J. V. Moloney, T. Qiu, A. Schulzgen, N. Peyghambarian, S. W. Koch, W. Stolz, and J. T. Mur- ray, " Over 3 W high-efficiency vertical-external-cavity surfaceemitting lasers and application as efficient fiber laser pump sources, " Appl.Phys. Lett, vol. 86, no. 21, 2005. 2005 Over 3 W high-efficiency vertical-external-cavity surfaceemitting lasers and application as efficient fiber laser pump sources W. W. Chow, S. W. Koch, Semiconductor-Laser Fundamentals. Springer- Verlag, Berlin, Heidelberg, Germany, 1999. 1999 Semiconductor-Laser Fundamentals B. Heinen, T.-L. Wang, M. Sparenberg, A. Weber, B. Kunert, J. Hader, S. W. Koch, J. V. Moloney, M. Koch, and W. Stolz, " 106 W continuouswave out- put power from vertical-external-cavity surface-emitting laser, " Electron. Lett, vol. 48, no. 9, 2012. 2012 106 W continuouswave output power from vertical-external-cavity surface-emitting laser M. Butkus, E. A. Viktorov, T. Erneux, C. J. Hamilton, G. Maker, G. P. A. Malcolm, and E. U. Rafailov, " Passively modelocked VECSEL emitting 682 fs pulses with 5.1 W of average output power, " Opt. Express, vol. 21, no. 21, 2013. 2013 Passively modelocked VECSEL emitting 682 fs pulses with 5.1 W of average output power Wilcox, K.G., Tropper, A.C., Beere, H.E., Ritchie, D.A., Kunert, B., Heinen, B., Stolz, W., "4.35 kW peak power femtosecond pulse mode-locked VECSEL for supercontinuum generation," Opt. Express 21(2), 1599–1605 (2013) 2013 4.35 kW peak power femtosecond pulse mode-locked VECSEL for supercontinuum generation J. Rautiainen, M. Butkus, I. Krestnikov, E. U. Rafailov, and O. Okhotnikov, " High-power quantum dot semiconductor disk lasers, " Proc. of SPIE, vol. 8242, 2012. 2012 High-power quantum dot semiconductor disk lasers Al Nakdali, D., Shakfa, M. K., Gaafar, M., Butkus, M., Fedorova, K. A., Zulonas, M., Wichmann, M., Zhang, F., Heinen, B., Rahimi-Iman, A., Stolz, W., Rafailov, E. U., and Koch M., "High-Power Quantum-Dot Vertical- External-Cavity Surface-Emitting Laser Exceeding 8 W," IEEE Photonics Technol. Lett. 26(15), 1561 (2014) 2014 High-Power Quantum-Dot Vertical- External-Cavity Surface-Emitting Laser Exceeding 8 W J. Rautiainen, I. Krestnikov, M. Butkus, E. U. Rafailov, and O. G. Okhot- nikov, " Optically pumped semiconductor quantum dot disk laser operating at 1180 nm, " Optics Letters, vol. 35, no. 5, 2010. 2010 Optically pumped semiconductor quantum dot disk laser operating at 1180 nm Kornaszewski, L., Maker, G., Malcolm, G. P. A., Butkus, M., Rafailov, E. U. and Hamilton, C. J., "SESAM-free mode-locked semiconductor disk laser," Laser Photonics Rev. 6(6), L20–L23 (2012). 2012 SESAM-free mode-locked semiconductor disk laser T. D. Germann, A. Strittmatter, U. W. Pohl, D. Bimberg, J. Rautiainen, M. Guina, and O. G. Okhotnikov, " Quantum-dot semiconductor disk lasers, " J. Quantum-dot semiconductor disk lasers E. Wintner, Handbook of the Eurolaser Academy. Springer-Verlag US, 1998. 1998 Handbook of the Eurolaser Academy Wichmann, M., Stein, M., Rahimi-Iman, A., Koch, S. W., and Koch, M., "Interferometric Characterization of a Semiconductor Disk Laser driven Terahertz Source," J. Infrared Milli. Terahz. Waves 35(6-7), 503–508 (2014). 2014 Interferometric Characterization of a Semiconductor Disk Laser driven Terahertz Source L. Fan, T. Hsu, M. Fallahi, J. T. Murray, R. Bedford, Y. Kaneda, J. Hader, A. R. Zakharian, J. V. Moloney, S. W. Koch, and W. Stolz, " Tunable high- power high-brightness linearly polarized vertical-external-cavity surfaceemit- ting lasers, " Appl.Phys. Lett, vol. 88, no. 2, 2006. 2006 Tunable highpower high-brightness linearly polarized vertical-external-cavity surfaceemitting lasers T. D. Germann, A. Strittmatter, J. Pohl, U. W. Pohl, D. Bimberg, J. Rauti- ainen, M. Guina, and O. G. Okhotnikov, " Temperature-stable operation of a quantum dot semiconductor disk laser, " Applied Physics Letters, vol. 93, no. 5, 2008. 2008 Temperature-stable operation of a quantum dot semiconductor disk laser Husaini, S., and Bedford, R. G., "Graphene saturable absorber for high power semiconductor disk laser mode- locking," Appl. Phys. Lett. 104(16), 161107 (2014). 2014 Graphene saturable absorber for high power semiconductor disk laser modelocking J. A. Lott, A. R. Kovsh, N. N. Ledentsov, and D. Bimberg, " GaAs-Based InAs/InGaAs quantum dot vertical cavity and vertical external cavity surface emitting lasers emitting near 1300 nm, " Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics, pp. 160 – 161, Tokyo, Japan, 2005. 2005 GaAs-Based InAs/InGaAs quantum dot vertical cavity and vertical external cavity surface emitting lasers emitting near 1300 nm J. Hader, J. V. Moloney, and S. Koch, " Microscopic evaluation of sponta- neous emission-and Auger-processes in semiconductor lasers, " IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. 41, no. 5, 2005. 2005 Microscopic evaluation of spontaneous emission-and Auger-processes in semiconductor lasers U. Rafailov, and O. Okhotnikov, " Flip chip quantum-dot semiconductor disk laser at 1200 nm, " IEEE Photonics Technol. Lett, vol. 24, no. 15, 2012. 2012 Flip chip quantum-dot semiconductor disk laser at 1200 nm Mangold, M., Wittwer, V. J., Zaugg, C. A., Link, S. M., Golling, M., Tilma, B. W., and Keller, U., "Femtosecond pulses from a modelocked integrated external-cavity surface emitting laser (MIXSEL)," Opt. Express 21(21), 24904–24911 (2013). 2013 Femtosecond pulses from a modelocked integrated external-cavity surface emitting laser (MIXSEL) Zaugg, C. A., Sun, Z., Wittwer, V. J., Popa, D., Milana, S., Kulmala, T. S., Sundaram, R. S., Mangold, M., Sieber, O. D., Golling, M., Lee, Y., Ahn, J. H., Ferrari, A. C., and Keller, U., "Ultrafast and widely tuneable vertical- external-cavity surface-emitting laser, mode-locked by a graphene-integrated distributed Bragg reflector," Opt. Express 21(25), 31548–31559 (2013). 2013 Ultrafast and widely tuneable verticalexternal-cavity surface-emitting laser, mode-locked by a graphene-integrated distributed Bragg reflector Gaafar, M., Al Nakdali, D., Möller, C., Fedorova, K. A., Wichmann, M., Shakfa, M. K., Zhang, F., Rahimi-Iman, A., Rafailov, E. U. and Koch, M., "Self-mode-locked quantum-dot vertical-external-cavity surface-emitting laser," Opt. Lett. 39(15), 4623–4626 (2014). 2014 Self-mode-locked quantum-dot vertical-external-cavity surface-emitting laser D. Al Nakdali, M. Gaafar, M. K. Shakfa, F. Zhang, M. Vaupel, K. A. Fe- dorova, A. Rahimi-Iman, E. U. Rafailov, and M. Koch, " High-Power Opera- tion of Quantum-Dot Semiconductor Disk Laser at 1180 nm, " IEEE Photonics Technol. Lett, vol. 27, no. 10, 2015. 2015 High-Power Operation of Quantum-Dot Semiconductor Disk Laser at 1180 nm U. Rafailov, " High-power quantum-dot-based semiconductor disk laser, " Optics Letters, vol. 34, no. 11, 2009. 2009 High-power quantum-dot-based semiconductor disk laser Keller, U. and Tropper, A. C., "Passively modelocked surface-emitting semiconductor lasers," Physics Reports 429, 67–120 (2006). 2006 Passively modelocked surface-emitting semiconductor lasers Liang, H. C., Tsou, C. H., Lee, Y. C., Huang, K. F. and Chen, Y. F., "Observation of self-mode-locking assisted by high-order transverse modes in optically pumped semiconductor lasers," Laser Phys. Lett. 11, 105803 (2014). 2014 Observation of self-mode-locking assisted by high-order transverse modes in optically pumped semiconductor lasers Chen, Y. F., Lee, Y. C., Liang, H. C., Lin, K. Y., Su, K. W. and Huang, K. F., "Femtosecond high-power spontaneous mode-locked operation in vertical-external cavity surface-emitting laser with gigahertz oscillation," Opt. Lett. 36(23), 4581–4583 (2011). 2011 Femtosecond high-power spontaneous mode-locked operation in vertical-external cavity surface-emitting laser with gigahertz oscillation Y. Yu. Peter, M. Cardona, Fundamentals of Semiconductors. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, Germany, 2001. 2001 Fundamentals of Semiconductors T. Numai, Fundamentals of Semiconductor Lasers. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, Germany, 2003. 2003 Fundamentals of Semiconductor Lasers D.I. Babic, and S.W. Corzine, " Analytic expressions for the reflection delay, penetration depth, and absorptance of quarter-wave dielectric mirrors, " IEEE Quantum Electron, vol. 28, 1992. 1992 Analytic expressions for the reflection delay, penetration depth, and absorptance of quarter-wave dielectric mirrors M. Butkus, J. Rautiainen, O. G. Okhotnikov, C. J. Hamilton, G. P. A. Malcolm, S. S. Mikhrin, I. L. Krestnikov, D. A. Livshits, and E. U. Rafailov, " Quantum dot based semiconductor disk lasers for 1-1.3 µm, " IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron, vol. 17, no. 6, 2011. 2011 Quantum dot based semiconductor disk lasers for 1-1.3 µm A. Chernikov, J. Herrmann, M. Koch, B. Kunert, W. Stolz, S. Chatter- jee, S. W. Koch, T. Wang, Y. Kaneda, J. M. Yarborough, J. Hader, and J. V. Moloney, " Heat Management in High-Power Vertical-External-Cavity Surface-Emitting Lasers, " IEEE Journal Of Selected Topics In Quantum Elec- tronicsv, vol. 17, no. 6, 2011. 2011 Heat Management in High-Power Vertical-External-Cavity Surface-Emitting Lasers Kuznetsov, M., Hakimi, F., Sprague, R. and Mooradian, A., "High-power (>0.5-W CW) diode-pumped vertical- external-cavity surface-emitting semiconductor lasers with circular TEM00 beams," IEEE Photonics Technol. Lett. 9, 1063-1065 (1997). 1997 High-power (>0.5-W CW) diode-pumped verticalexternal-cavity surface-emitting semiconductor lasers with circular TEM00 beams Heinen, B., Zhang, F., Sparenberg, M., Kunert, B., Koch, M., and Stolz, W., "On the Measurement of the Thermal Resistance of Vertical-External-Cavity Surface-Emitting Lasers (VECSELs)," IEEE J. Quantum Electron., 48(7), 934–940 (2012). 2012 On the Measurement of the Thermal Resistance of Vertical-External-Cavity Surface-Emitting Lasers (VECSELs) S. Ranta, M. Tavast, T. Leinonen, N. Van Lieu, G. Fetzer and M. Guina, " 1180 nm VECSEL with output power beyond 20 W, " Electronics Letters, vol.49, no. 1, 2013. 2013 1180 nm VECSEL with output power beyond 20 W A. Laurain, C. Mart, J. Hader, J. V. Moloney, B. Kunert, and W. Stolz, " 15 W single frequency optically pumped semiconductor laser with submegahertz linewidth, " IEEE Photonics Technol. Lett, vol. 26, no. 2, 2014. 2014 15 W single frequency optically pumped semiconductor laser with submegahertz linewidth M. Kuznetsov, F. Hakimi, R. Sprague, and A. Mooradian, " Design and Charac- teristics of High-Power ( 0.5-W CW) Diode-Pumped Vertical-External-Cavity Surface-Emitting Semiconductor Lasers with Circular TEM 00 Beams, " IEEE Journal of Photonics Technolgy Letters, vol. 5, no. 3, 1999. 1999 Design and Characteristics of High-Power ( 0.5-W CW) Diode-Pumped Vertical-External-Cavity Surface-Emitting Semiconductor Lasers with Circular TEM 00 Beams Hoogland, S., Dhanjal, S., Tropper, A. C., Roberts, S. J., Häring, R., Paschotta, R., and Keller, U., "Passively mode- locked diode-pumped surface-emitting semiconductor laser," IEEE Photon. Technol. Lett. 12(9), 1135–1137 (2000). 2000 Passively modelocked diode-pumped surface-emitting semiconductor laser A Rantamäki, A Sirbu, A Mereuta, E Kapon, and O. G. Okhotnikov, " 3 W of 650 nm red emission by frequency doubling of wafer-fused semiconductor disk laser, " Opt. Express, vol. 18, no. 21, 2010. 2010 3 W of 650 nm red emission by frequency doubling of wafer-fused semiconductor disk laser A. C. Troppera, and S. Hoogland, " Design of Extended cavity surface-emitting semiconductor lasers, " Prog. Quantum Electron, vol. 30, no. 1, 2006. 2006 Design of Extended cavity surface-emitting semiconductor lasers W CW) Diode-Pumped Vertical-External-Cavity Surface-Emitting Semi- conductor Lasers with Circular TEM 00 Beams, " IEEE Journal of Photonics Technolgy Letters, vol. 9, no. 8, 1999. 1999 Diode-Pumped Vertical-External-Cavity Surface-Emitting Semiconductor Lasers with Circular TEM 00 Beams Wichmann, M., Shakfa, M. K., Zhang, F., Heinen, B., Scheller, M., Rahimi-Iman, A., Stolz, W., Moloney, J. V., Koch, S. W. and Koch, M., "Evolution of multi-mode operation in vertical-external-cavity surface-emitting lasers," Opt. Express 21(26) 31940 (2013). 2013 Evolution of multi-mode operation in vertical-external-cavity surface-emitting lasers M. Butkus, J. Rautiainen, O. G. Okhotnikov, S. S. Mikhrin, I. L. Krest- nikov, and E. U. Rafailov, " Flip 1270 nm quantum dot based semiconductor disk lasers, " 22nd IEEE international semiconductor laser conference (ISLC), 2010. 2010 Flip 1270 nm quantum dot based semiconductor disk lasers Gaafar, M., Möller, C., Wichmann, M., Heinen, B., Kunert, B., Rahimi-Iman, A., Stolz, W. and Koch, M., "Harmonic self-mode-locking of optically pumped semiconductor disc laser," Electron. Lett. 50(7), 542–543 (2014). 2014 Harmonic self-mode-locking of optically pumped semiconductor disc laser P. J. Schlosser, J. E. Hastie, S. Calvez, A. B. Krysa, and M. D. Daw- son, " InP/AlGaInP quantum dot semiconductor disk lasers for CW TEM00 emission at 716–755 nm, " Opt. Express, vol. 17, no. 24, 2009. 2009 InP/AlGaInP quantum dot semiconductor disk lasers for CW TEM00 emission at 716–755 nm M. I. Mishchenko,L. D. Travis, and A. A. Lacis, Scattering, Absorption, and Emission of Light by Small Particles. Cabridge University Press, New York, UK, 2004. 2004 Lacis, Scattering, Absorption, and Emission of Light by Small Particles A. R. Albrecht, T. J. Rotter, C. P. Hains, A. Stintz, J. V. Moloney, K. J. Mal- loy, and G. Balakrishnan, " Multi-watt 1.25 µm quantum dot VECSEL, " Elec- tron. Lett, vol. 46, no. 12, 2010. 2010 Multi-watt 1.25 µm quantum dot VECSEL Nd:YVO 4 laser under 880 nm diode direct-in-band pumping, " Opt. Commun, vol. 284, no. 19, 2011. 2011 Nd:YVO 4 laser under 880 nm diode direct-in-band pumping Gaafar, M., Richter, P., Keskin, H., Möller, C., Wichmann, M., Stolz, W., Rahimi-Iman, A. and Koch, M., "Self- mode-locking semiconductor disk laser," Opt. Express 22(23), 28390–28399 (2014). 2014 Selfmode-locking semiconductor disk laser C. Wilmsen, H. Temkin, and L. A. Coldren, Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers -Design, Fabrication, Characterization, and Applications. Cambridge Studies in Modern Optics, 1999. 1999 Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers -Design, Fabrication, Characterization, and Applications. Cambridge Studies in Modern Optics Albrecht, A. R., Wang, Y., Ghasemkhani, M., Seletskiy, D. V., Cederberg, J. G. and Sheik-Bahae, M., "Exploring ultrafast negative Kerr effect for mode-locking vertical external-cavity surface-emitting lasers," Opt. Express 21(23), 28801–28808 (2013). 2013 Exploring ultrafast negative Kerr effect for mode-locking vertical external-cavity surface-emitting lasers N. Schulz, J. M. Hopkins, M. Rattunde, D. Burns , and J. Wagner , " High- brightness long-wavelength semiconductor disk lasers, " Laser & Photon, no. 3, 2008. 2008 Highbrightness long-wavelength semiconductor disk lasers Wang, T.-L., Heinen, B., Hader, J., Dineen, C., Sparenberg, M., Weber, A., Kunert, B., Koch, S. W., Moloney, J. V., Koch, M., and Stolz, W., "Quantum design strategy pushes high-power vertical-external-cavity surface-emitting lasers beyond 100 W," Laser Photonic Rev., 6(5), L12–L14 (2012) 2012 Quantum design strategy pushes high-power vertical-external-cavity surface-emitting lasers beyond 100 W C. Bückers, E. Kühn, C. Schlichenmaier, S. Imhof, A. Thränhardt, J. Hader, J. V. Moloney, O. Rubel, W. Zhang, T. Ackemann, and S. W. Koch, " Quantum modeling of semiconductor gain materials and vertical-externalcavity surface- emitting laser systems, " Phys. Status Solidi B, vol. 247, no. 4, 2010. 2010 Quantum modeling of semiconductor gain materials and vertical-externalcavity surfaceemitting laser systems Downloaded From: http://proceedings.spiedigitallibrary.org/ on 03/19/2015 Terms of Use: http://spiedl.org/terms [5] Heinen, B., Wang, T. L., Sparenberg, M., Weber, A., Kunert, B., Hader, J., Koch, S. W., Moloney, J. V., Koch, M. and Stolz, W., "106 W continuous-wave output power from vertical-external-cavity surface-emitting laser," Electron. Lett. 48 (9), 516-517 (2012). 2012 106 W continuous-wave output power from vertical-external-cavity surface-emitting laser A. Garnache, A. Ouvrard, L. Cerutti, D. Barat, A. Vicet, F. Genty, Y. Rouil- lard, D. Romanini, and E. Cerda-Mendez, " 2–2.7 µm single frequency tunable Sbbased lasers operating in CW at RT: Microcavity and external-cavity VC- SELs, DFB, " Proc. SPIE, vol. 6184, 2006. 2006 2–2.7 µm single frequency tunable Sbbased lasers operating in CW at RT: Microcavity and external-cavity VC- SELs, DFB R. G. Bedforda, M. Kolesikb, J. L. A. Chillac, M. K. Reedc, T. R. Nelsona, and J. V. Moloneyb, " Power-limiting mechanisms in VECSELs, " Proc. of SPIE, vol. 5814, 2005. 2005 Power-limiting mechanisms in VECSELs T. Schwarzbäck, R. Bek, F. Hargart, C. A. Kessler, H. Kahle, E. Koroknay, M. Jetter, and P. Michler, " High-power InP quantum dot based semiconductor disk laser exceeding 1.3 W, " Appl. Phys. Lett, vol. 102, no. 9, 2013. 2013 High-power InP quantum dot based semiconductor disk laser exceeding 1.3 W A. Chernikov, J. Herrmann, M. Scheller, M. Koch, B. Kunert, W. Stolz, S. Chatterjee, S. W. Koch, T. L. Wang, Y. Kaneda, J. M. Yarborough, J. Hader, and J. V. Moloney, " Influence of the spatial pump distribution on the perfor- mance of high power vertical-external-cavity surface-emitting lasers, " Appl. Influence of the spatial pump distribution on the performance of high power vertical-external-cavity surface-emitting lasers Appl E. Kühn, A. Thränhardt, C. Bückers, S. W. Koch, J. Hader, " Numerical study of the influence of an antireflection coating on the operating properties of vertical-external-cavity surface-emitting lasers, " Journal of Applied Physics, vol. 106, 2009. 2009 Numerical study of the influence of an antireflection coating on the operating properties of vertical-external-cavity surface-emitting lasers Hader, J., Wang, T.-L., Moloney, J. V., Heinen, B., Koch, M., Koch, S. W., Kunert, B., and Stolz, W., "On the measurement of the thermal impedance in vertical-external-cavity surface-emitting lasers," J. Appl. Phys., 113(15), 153102 (2013). 2013 On the measurement of the thermal impedance in vertical-external-cavity surface-emitting lasers A. R. Albrecht, C. P. Hains, T. J. Rotter, A. Stintz, K. J. Malloy, G. Bal- akrishnan, and J. V. Moloney, " High power 1.25 µm InAs quantum dot vertical external-cavity surface-emitting laser, " Journal of Vacuum Science and Tech- nology B, vol. 29, no. 3, 2011. 2011 High power 1.25 µm InAs quantum dot vertical external-cavity surface-emitting laser M. Butkus, C. J. Hamilton, J. Rautiainen, O. G. Okhotnikov, S. S. Mikhrin, I. L. Krestnikov, and E. U. Rafailov, " Broadly tunable 1250 nm quantum dot- based semiconductor disk laser, " IET Optoelectron, vol. 5, 2011. 2011 Broadly tunable 1250 nm quantum dotbased semiconductor disk laser S. Calvez, J. E. Hastie, M. Guin, O. G. Okhotnikov, and M. D. Daw- son, " Semiconductor disk lasers for the generation of visible and ultraviolet ra- diation, " Laser Photon, vol. 3, no. 5, 2009. 2009 Semiconductor disk lasers for the generation of visible and ultraviolet radiation O. G. Okhotnikov, Semiconductor Disk Lasers. Wiley-VCH Verlag GmbH and Co, 2010 2010 Semiconductor Disk Lasers A. J. Kemp, A. J. Maclean, J. E. Hastie, S. A. Smith, J. M. Hopkins, S. Calvez, and G. J. Valentine, M. D. Dawson, and D. Burns, " Thermal lensing, thermal management and transverse mode control in microchip VECSELs, " Appl. Phys. B, vol. 83, 2006. 2006 Thermal lensing, thermal management and transverse mode control in microchip VECSELs Scheller, M., Yarborough, J. M., Moloney, J. V., Fallahi, M., Koch, M., and Koch, S. W., "Room temperature continuous wave milliwatt terahertz source," Opt. Express 18(26), 27112–27117 (2010). 2010 Room temperature continuous wave milliwatt terahertz source J. Rautiainen, I. Krestnikov, J. Nikkinen, and O. G. Okhotnikov, " 2.5 W orange power by frequency conversion from a dual-gain quantum-dot disk laser, " Opt. 2.5 W orange power by frequency conversion from a dual-gain quantum-dot disk laser F. Zhang, B. Heinen, M. Wichmann, C. Möller, B. Kunert, A. Rahimi- Iman, W. Stolz, and M. Koch, " 23-watt single-frequency vertical-external-cavity surface-emitting laser, " Opt. Express, vol. 22, no. 11, 2014. 2014 23-watt single-frequency vertical-external-cavity surface-emitting laser Seger, K., Meiser, N., Choi, S. Y., Jung, B. H., Yeom, D.-I., Rotermund, F., Okhotnikov, O., Laurell, F., and Pasiskevicius, V., "Carbon nanotube mode-locked optically-pumped semiconductor disk laser," Opt. Express 21(15), 17806–17813 (2013). 2013 Carbon nanotube mode-locked optically-pumped semiconductor disk laser M Scheller, T.-L. Wang, B Kunert, W. Stolz, S. W. Koch, and J. V. Moloney, " 85.7 MHz repetition rate modelocked semiconductor disk laser: fundamental and soliton bound states, " Electron. Lett, vol. 48, no. 10, 2012. 2012 85.7 MHz repetition rate modelocked semiconductor disk laser: fundamental and soliton bound states Zhang, F., Heinen, B., Wichmann, W., Möller, C., Kunert, B., Rahimi-Iman, A., Stolz, W. and Koch, M., "A 23- watt single-frequency vertical-external-cavity surface-emitting laser," Opt. Express 22, 12817-12822 (2014). 2014 A 23- watt single-frequency vertical-external-cavity surface-emitting laser Moloney, J.V., Kilen, I., Bäumner, A., Scheller, M., and Koch, S.W., "Nonequilibrium and thermal effects in mode- locked VECSELS," Opt. Express 22(6), 6422–6427 (2014). 2014 Nonequilibrium and thermal effects in modelocked VECSELS ths Prof. Dr. Koch Martin Koch, Martin (Prof. Dr.) Philipps-Universität Marburg Al Nakdali, Dalia Al Nakdali Dalia
recordtype opus
id urn:nbn:de:hebis:04-z2015-0479
urn_str urn:nbn:de:hebis:04-z2015-04794
collection Monograph
uri_str http://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2015/0479
callnumber-raw diss/z2015/0479
callnumber-search diss/z2015/0479
callnumber-sort diss/z2015/0479
callnumber-label diss z2015 0479
callnumber-first diss
callnumber-subject diss z2015
_version_ 1563294023605551104
score 9,617626