Abstract

A high power optically-pumped vertical-external-cavity surface-emitting laser with a diamond heatspreader is demonstrated. Owing to the good thermal conductivity, diamond can accelerate the dissipation of heat in the active region and increase the output power significantly. The effects of the curvature radius, the transmission of output coupler, the spot size of the pump, and the temperature of the heat sink on the output power are investigated. A maximum output power of 880 mW is obtained under the conditions of 10? temperature, 15-mm curvature radius, 3% transmission of the output coupler, and 8500-mW pump power. The slope efficiency and the optical-to-optical conversion efficiency of the laser are about 17% and 15%, respectively.

© 2010 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. E. Hastie, L. G. Morton, S. Calvez, M. D. Dawson, T. Leinonen, M. Pessa, G. Gibson, and M. J. Padgett, Opt. Express 13, 7209 (2005).
  2. J. M. Hopkins, N. Hempler, B. Rosener, N. Schulz, M. Rattunde, C. Manz, K. Kohler, J. Wagner, and D. Burns, Opt. Lett. 33, 201 (2008).
  3. M. Kuznetsov, F. Hakimi, R. Sprague, and A. Mooradian, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 5, 561 (1999).
  4. A. C. Tropper and S. Hoogland, Prog. Quantum Electron. 30, 1 (2006).
  5. Y. Zhou, D. Zhao, Y. Li, and Q. Yang, Chin. Opt. Lett. 6, 855 (2008).
  6. A. J. Maclean, A. J. Kemp, S. Calvez, J. Y. Kim, T. Kim, M. D. Dawson, and D. Burns, IEEE J. Quantum Electron. 44, 216 (2008).
  7. Y. Song, P. Zhang, X. Zhang, B. Yan, Y. Zhou, Y. Bi, and Z. Zhang, Chin. Opt. Lett. 6, 271 (2008).
  8. Y. Song, P. Zhang, B. Yan, Y. Zhou, Y. Bi, and Z. Zhang, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1736 (2007).
  9. P. Klopp, F. Saas, M. Zorn, M. Weyers, and U. Griebner, Opt. Express 16, 5770 (2008).
  10. F. Li, M. Fallahi, J. T. Murray, R. Bedford, Y. Kaneda, A. R. Zakharian, J. Hader, J. V. Moloney, W. Stolz, and S. W. Koch, Appl. Phys. Lett. 88, 021105 (2006).
  11. A. C. Tropper, H. D. Foreman, A. Garnache, K. G. Wilcox, and S. H. Hoogland, J. Phys. D Appl. Phys. 37, R75 (2004).
  12. P. Zhang, Y. Song, J. Tian, X. Zhang, and Z. Zhang, J. Appl. Phys. 105, 053103 (2009).
  13. J. Hader, J. V. Moloney, and S. W. Koch, IEEE J. Quantum Electron. 41, 1217 (2005).
  14. W. J. Alford, T. D. Raymond, and A. A. Allerman, J. Opt. Soc. Am. B 19, 663 (2002).
  15. Z. L. Liau, Appl. Phys. Lett. 77, 651 (2000).
  16. S.W. Corzine, R. S. Geels, J.W. Scott, R. H. Yan, and L. A. Coldren, IEEE J. Quantum Electron. 25, 1513 (1989).
  17. F. Loon, A. J. Kemp, A. J. Maclean, S. Calvez, J. M. Hopkins, J. E. Hastie, M. D. Dawson, and D. Burns, Opt. Express 14, 9250 (2006).

2009 (1)

P. Zhang, Y. Song, J. Tian, X. Zhang, and Z. Zhang, J. Appl. Phys. 105, 053103 (2009).

2008 (5)

2007 (1)

Y. Song, P. Zhang, B. Yan, Y. Zhou, Y. Bi, and Z. Zhang, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1736 (2007).

2006 (3)

F. Li, M. Fallahi, J. T. Murray, R. Bedford, Y. Kaneda, A. R. Zakharian, J. Hader, J. V. Moloney, W. Stolz, and S. W. Koch, Appl. Phys. Lett. 88, 021105 (2006).

A. C. Tropper and S. Hoogland, Prog. Quantum Electron. 30, 1 (2006).

F. Loon, A. J. Kemp, A. J. Maclean, S. Calvez, J. M. Hopkins, J. E. Hastie, M. D. Dawson, and D. Burns, Opt. Express 14, 9250 (2006).

2005 (2)

2004 (1)

A. C. Tropper, H. D. Foreman, A. Garnache, K. G. Wilcox, and S. H. Hoogland, J. Phys. D Appl. Phys. 37, R75 (2004).

2002 (1)

2000 (1)

Z. L. Liau, Appl. Phys. Lett. 77, 651 (2000).

1999 (1)

M. Kuznetsov, F. Hakimi, R. Sprague, and A. Mooradian, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 5, 561 (1999).

1989 (1)

S.W. Corzine, R. S. Geels, J.W. Scott, R. H. Yan, and L. A. Coldren, IEEE J. Quantum Electron. 25, 1513 (1989).

Alford, W. J.

Allerman, A. A.

Bedford, R.

F. Li, M. Fallahi, J. T. Murray, R. Bedford, Y. Kaneda, A. R. Zakharian, J. Hader, J. V. Moloney, W. Stolz, and S. W. Koch, Appl. Phys. Lett. 88, 021105 (2006).

Bi, Y.

Y. Song, P. Zhang, X. Zhang, B. Yan, Y. Zhou, Y. Bi, and Z. Zhang, Chin. Opt. Lett. 6, 271 (2008).

Y. Song, P. Zhang, B. Yan, Y. Zhou, Y. Bi, and Z. Zhang, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1736 (2007).

Burns, D.

Calvez, S.

Coldren, L. A.

S.W. Corzine, R. S. Geels, J.W. Scott, R. H. Yan, and L. A. Coldren, IEEE J. Quantum Electron. 25, 1513 (1989).

Corzine, S.W.

S.W. Corzine, R. S. Geels, J.W. Scott, R. H. Yan, and L. A. Coldren, IEEE J. Quantum Electron. 25, 1513 (1989).

Dawson, M. D.

Fallahi, M.

F. Li, M. Fallahi, J. T. Murray, R. Bedford, Y. Kaneda, A. R. Zakharian, J. Hader, J. V. Moloney, W. Stolz, and S. W. Koch, Appl. Phys. Lett. 88, 021105 (2006).

Foreman, H. D.

A. C. Tropper, H. D. Foreman, A. Garnache, K. G. Wilcox, and S. H. Hoogland, J. Phys. D Appl. Phys. 37, R75 (2004).

Garnache, A.

A. C. Tropper, H. D. Foreman, A. Garnache, K. G. Wilcox, and S. H. Hoogland, J. Phys. D Appl. Phys. 37, R75 (2004).

Geels, R. S.

S.W. Corzine, R. S. Geels, J.W. Scott, R. H. Yan, and L. A. Coldren, IEEE J. Quantum Electron. 25, 1513 (1989).

Gibson, G.

Griebner, U.

Hader, J.

F. Li, M. Fallahi, J. T. Murray, R. Bedford, Y. Kaneda, A. R. Zakharian, J. Hader, J. V. Moloney, W. Stolz, and S. W. Koch, Appl. Phys. Lett. 88, 021105 (2006).

J. Hader, J. V. Moloney, and S. W. Koch, IEEE J. Quantum Electron. 41, 1217 (2005).

Hakimi, F.

M. Kuznetsov, F. Hakimi, R. Sprague, and A. Mooradian, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 5, 561 (1999).

Hastie, J. E.

Hempler, N.

Hoogland, S.

A. C. Tropper and S. Hoogland, Prog. Quantum Electron. 30, 1 (2006).

Hoogland, S. H.

A. C. Tropper, H. D. Foreman, A. Garnache, K. G. Wilcox, and S. H. Hoogland, J. Phys. D Appl. Phys. 37, R75 (2004).

Hopkins, J. M.

Kaneda, Y.

F. Li, M. Fallahi, J. T. Murray, R. Bedford, Y. Kaneda, A. R. Zakharian, J. Hader, J. V. Moloney, W. Stolz, and S. W. Koch, Appl. Phys. Lett. 88, 021105 (2006).

Kemp, A. J.

A. J. Maclean, A. J. Kemp, S. Calvez, J. Y. Kim, T. Kim, M. D. Dawson, and D. Burns, IEEE J. Quantum Electron. 44, 216 (2008).

F. Loon, A. J. Kemp, A. J. Maclean, S. Calvez, J. M. Hopkins, J. E. Hastie, M. D. Dawson, and D. Burns, Opt. Express 14, 9250 (2006).

Kim, J. Y.

A. J. Maclean, A. J. Kemp, S. Calvez, J. Y. Kim, T. Kim, M. D. Dawson, and D. Burns, IEEE J. Quantum Electron. 44, 216 (2008).

Kim, T.

A. J. Maclean, A. J. Kemp, S. Calvez, J. Y. Kim, T. Kim, M. D. Dawson, and D. Burns, IEEE J. Quantum Electron. 44, 216 (2008).

Klopp, P.

Koch, S. W.

F. Li, M. Fallahi, J. T. Murray, R. Bedford, Y. Kaneda, A. R. Zakharian, J. Hader, J. V. Moloney, W. Stolz, and S. W. Koch, Appl. Phys. Lett. 88, 021105 (2006).

J. Hader, J. V. Moloney, and S. W. Koch, IEEE J. Quantum Electron. 41, 1217 (2005).

Kohler, K.

Kuznetsov, M.

M. Kuznetsov, F. Hakimi, R. Sprague, and A. Mooradian, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 5, 561 (1999).

Leinonen, T.

Li, F.

F. Li, M. Fallahi, J. T. Murray, R. Bedford, Y. Kaneda, A. R. Zakharian, J. Hader, J. V. Moloney, W. Stolz, and S. W. Koch, Appl. Phys. Lett. 88, 021105 (2006).

Li, Y.

Liau, Z. L.

Z. L. Liau, Appl. Phys. Lett. 77, 651 (2000).

Loon, F.

Maclean, A. J.

A. J. Maclean, A. J. Kemp, S. Calvez, J. Y. Kim, T. Kim, M. D. Dawson, and D. Burns, IEEE J. Quantum Electron. 44, 216 (2008).

F. Loon, A. J. Kemp, A. J. Maclean, S. Calvez, J. M. Hopkins, J. E. Hastie, M. D. Dawson, and D. Burns, Opt. Express 14, 9250 (2006).

Manz, C.

Moloney, J. V.

F. Li, M. Fallahi, J. T. Murray, R. Bedford, Y. Kaneda, A. R. Zakharian, J. Hader, J. V. Moloney, W. Stolz, and S. W. Koch, Appl. Phys. Lett. 88, 021105 (2006).

J. Hader, J. V. Moloney, and S. W. Koch, IEEE J. Quantum Electron. 41, 1217 (2005).

Mooradian, A.

M. Kuznetsov, F. Hakimi, R. Sprague, and A. Mooradian, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 5, 561 (1999).

Morton, L. G.

Murray, J. T.

F. Li, M. Fallahi, J. T. Murray, R. Bedford, Y. Kaneda, A. R. Zakharian, J. Hader, J. V. Moloney, W. Stolz, and S. W. Koch, Appl. Phys. Lett. 88, 021105 (2006).

Padgett, M. J.

Pessa, M.

Rattunde, M.

Raymond, T. D.

Rosener, B.

Saas, F.

Schulz, N.

Scott, J.W.

S.W. Corzine, R. S. Geels, J.W. Scott, R. H. Yan, and L. A. Coldren, IEEE J. Quantum Electron. 25, 1513 (1989).

Song, Y.

P. Zhang, Y. Song, J. Tian, X. Zhang, and Z. Zhang, J. Appl. Phys. 105, 053103 (2009).

Y. Song, P. Zhang, X. Zhang, B. Yan, Y. Zhou, Y. Bi, and Z. Zhang, Chin. Opt. Lett. 6, 271 (2008).

Y. Song, P. Zhang, B. Yan, Y. Zhou, Y. Bi, and Z. Zhang, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1736 (2007).

Sprague, R.

M. Kuznetsov, F. Hakimi, R. Sprague, and A. Mooradian, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 5, 561 (1999).

Stolz, W.

F. Li, M. Fallahi, J. T. Murray, R. Bedford, Y. Kaneda, A. R. Zakharian, J. Hader, J. V. Moloney, W. Stolz, and S. W. Koch, Appl. Phys. Lett. 88, 021105 (2006).

Tian, J.

P. Zhang, Y. Song, J. Tian, X. Zhang, and Z. Zhang, J. Appl. Phys. 105, 053103 (2009).

Tropper, A. C.

A. C. Tropper and S. Hoogland, Prog. Quantum Electron. 30, 1 (2006).

A. C. Tropper, H. D. Foreman, A. Garnache, K. G. Wilcox, and S. H. Hoogland, J. Phys. D Appl. Phys. 37, R75 (2004).

Wagner, J.

Weyers, M.

Wilcox, K. G.

A. C. Tropper, H. D. Foreman, A. Garnache, K. G. Wilcox, and S. H. Hoogland, J. Phys. D Appl. Phys. 37, R75 (2004).

Yan, B.

Y. Song, P. Zhang, X. Zhang, B. Yan, Y. Zhou, Y. Bi, and Z. Zhang, Chin. Opt. Lett. 6, 271 (2008).

Y. Song, P. Zhang, B. Yan, Y. Zhou, Y. Bi, and Z. Zhang, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1736 (2007).

Yan, R. H.

S.W. Corzine, R. S. Geels, J.W. Scott, R. H. Yan, and L. A. Coldren, IEEE J. Quantum Electron. 25, 1513 (1989).

Yang, Q.

Zakharian, A. R.

F. Li, M. Fallahi, J. T. Murray, R. Bedford, Y. Kaneda, A. R. Zakharian, J. Hader, J. V. Moloney, W. Stolz, and S. W. Koch, Appl. Phys. Lett. 88, 021105 (2006).

Zhang, P.

P. Zhang, Y. Song, J. Tian, X. Zhang, and Z. Zhang, J. Appl. Phys. 105, 053103 (2009).

Y. Song, P. Zhang, X. Zhang, B. Yan, Y. Zhou, Y. Bi, and Z. Zhang, Chin. Opt. Lett. 6, 271 (2008).

Y. Song, P. Zhang, B. Yan, Y. Zhou, Y. Bi, and Z. Zhang, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1736 (2007).

Zhang, X.

P. Zhang, Y. Song, J. Tian, X. Zhang, and Z. Zhang, J. Appl. Phys. 105, 053103 (2009).

Y. Song, P. Zhang, X. Zhang, B. Yan, Y. Zhou, Y. Bi, and Z. Zhang, Chin. Opt. Lett. 6, 271 (2008).

Zhang, Z.

P. Zhang, Y. Song, J. Tian, X. Zhang, and Z. Zhang, J. Appl. Phys. 105, 053103 (2009).

Y. Song, P. Zhang, X. Zhang, B. Yan, Y. Zhou, Y. Bi, and Z. Zhang, Chin. Opt. Lett. 6, 271 (2008).

Y. Song, P. Zhang, B. Yan, Y. Zhou, Y. Bi, and Z. Zhang, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1736 (2007).

Zhao, D.

Zhou, Y.

Zorn, M.

Appl. Phys. Lett. (2)

F. Li, M. Fallahi, J. T. Murray, R. Bedford, Y. Kaneda, A. R. Zakharian, J. Hader, J. V. Moloney, W. Stolz, and S. W. Koch, Appl. Phys. Lett. 88, 021105 (2006).

Z. L. Liau, Appl. Phys. Lett. 77, 651 (2000).

Chin. Opt. Lett. (2)

Chinese J. Lasers (in Chinese) (1)

Y. Song, P. Zhang, B. Yan, Y. Zhou, Y. Bi, and Z. Zhang, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1736 (2007).

IEEE J. Quantum Electron. (3)

A. J. Maclean, A. J. Kemp, S. Calvez, J. Y. Kim, T. Kim, M. D. Dawson, and D. Burns, IEEE J. Quantum Electron. 44, 216 (2008).

J. Hader, J. V. Moloney, and S. W. Koch, IEEE J. Quantum Electron. 41, 1217 (2005).

S.W. Corzine, R. S. Geels, J.W. Scott, R. H. Yan, and L. A. Coldren, IEEE J. Quantum Electron. 25, 1513 (1989).

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (1)

M. Kuznetsov, F. Hakimi, R. Sprague, and A. Mooradian, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 5, 561 (1999).

J. Appl. Phys. (1)

P. Zhang, Y. Song, J. Tian, X. Zhang, and Z. Zhang, J. Appl. Phys. 105, 053103 (2009).

J. Opt. Soc. Am. B (1)

J. Phys. D Appl. Phys. (1)

A. C. Tropper, H. D. Foreman, A. Garnache, K. G. Wilcox, and S. H. Hoogland, J. Phys. D Appl. Phys. 37, R75 (2004).

Opt. Express (3)

Opt. Lett. (1)

Prog. Quantum Electron. (1)

A. C. Tropper and S. Hoogland, Prog. Quantum Electron. 30, 1 (2006).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.