Die Strahlungscharakteristik eines Halbleiter- oder Vertikalstapeldiodenlasers (im Folgenden als&"Vertikalstapeldiodenlaser GG" bezeichnet) ist dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungscharakteristik eines Halbleiter- oder Vertikalstapeldiodenlasers (im Folgenden als "GG" bezeichnet)&"Vertical Stack Diode Laser GG") unterscheidet sich von dem einer herkömmlichen Laserstrahllichtquelle mit einem Strahldurchmesser von mehreren Millimetern mit einer geringen Strahldivergenz im Bereich von mehreren Milliradianen. Ein stark divergierender Strahl mit Divergenz> IOOOmrad. Dies wird durch eine Ausgangsschicht verursacht, die durch die Höhe des&begrenzt ist, die in dieser Höhe eine große Winkeldivergenz erzeugt, ähnlich der Beugung an der Öffnung der Kammform. Da die Ausdehnung der Ausgangsöffnungen in der Ebene senkrecht und parallel zur aktiven Halbleiterschicht unterschiedlich ist, tritt in der Ebene senkrecht zur und parallel zur aktiven Schicht eine unterschiedliche Strahldivergenz auf.
Um eine vertikale Stapeldiodenlaserleistung von 20 bis 40 W zu erhalten, werden mehrere Laserstrahler auf einem sogenannten Laserstreifen zu einer Laseranordnung zusammengefasst. Typischerweise sind 10-50 einzelne Sätze von Emittern in einer Reihe in einer Ebene parallel zur aktiven Schicht angeordnet. Der Endstrahl solcher Stäbe hat einen Öffnungswinkel von ungefähr 10 ° und einen Strahldurchmesser von ungefähr 10 mm in einer Ebene parallel zur aktiven Schicht. Die endgültige Strahlqualität in dieser Ebene ist um ein Vielfaches niedriger als die endgültige Strahlqualität in der Ebene senkrecht zur aktiven Schicht. Selbst wenn der Divergenzwinkel des Laserchips in Zukunft verringert werden könnte, bleibt ein völlig anderes Verhältnis der Strahlqualität senkrecht und parallel zur aktiven Schicht bestehen. Infolge der oben genannten Strahleigenschaften weist der Strahl einen sehr großen Unterschied in der Strahlqualität sowohl in vertikaler als auch in paralleler Richtung in der aktiven Schicht auf. Das Konzept der Strahlqualität wird in diesem Fall durch den Parameter M2 beschrieben. M2 wird durch ein Vielfaches der Strahldivergenz des Diodenstrahls des vertikalen Stapeldioden-Laserstrahls definiert, der über dem Strahldurchmesser desselben Durchmessers divergiert. In dem oben beschriebenen Fall wird ein Strahldurchmesser, der größer als das 10.000-fache des Durchmessers des Lichtstrahls in der vertikalen Ebene ist, in einer Ebene parallel zur aktiven Schicht erhalten. Die Strahldivergenz ist unterschiedlich, dh fast die Hälfte der Strahldivergenz wird in der Ebene parallel zur aktiven Schicht oder auf der langsamen Achse erhalten. Der M2-Parameter in der Ebene parallel zur aktiven Schicht ist somit größer als mehrere Größenordnungen des M2-Werts in der Ebene senkrecht zur aktiven Schicht. Ein mögliches Ziel der Strahlformung besteht darin, eine Lichtgeschwindigkeit mit nahezu demselben M2-Wert in zwei Ebenen zu erhalten, dh senkrecht und parallel zur Ebene der aktiven Schicht. Gegenwärtig sind Verfahren zum Bilden von Strahlgeometrien bekannt, mit denen eine enge Strahlqualität in zwei Hauptebenen eines Strahls erhalten wird. Die Verwendung einer Faserbindung durch Anordnen der optischen Faser zur Bildung eines kreisförmigen Stabes kann mit einem linearen Strahlabschnitt kombiniert werden. Zusätzlich gibt es eine Technik der Strahlrotation, bei der die Strahlung der einzelnen Emitter um 90 ° gedreht wird, um dadurch neu anzuordnen, dass der Lichtstrahl in Richtung der Achse der höheren Strahlqualität angeordnet ist. Die folgenden Geräte sind für dieses Verfahren bekannt: US5168401, EP0484276, DE4438368. Alle diese Verfahren haben eines gemeinsam: Nach der Kollimation wird die Strahlung des Vertikalstapeldiodenlasers um 90 ° in Richtung der schnellen Achse gedreht, um eine Kollimation der langsamen Achse unter Verwendung einer gemeinsamen zylindrischen Optik durchzuführen. Als Modifikation des Verfahrens ist auch eine kontinuierliche lineare Lichtquelle möglich (dh die hohe Oberflächendichte, die Art des in Richtung der schnellen Achse kollimierten vertikalen Stapeldiodenlasers), dessen Strahlprofil (Linie) nach dem optischen Element und geteilt wird Und dann in Form von Existenz angeordnet. Zusätzlich kann die Umlagerung der Strahlung der einzelnen Emitter ohne Drehung des Strahls durchgeführt werden, wobei die Umlagerung der Strahlung beispielsweise durch parallele Fehlausrichtung (Verschiebung) unter Verwendung paralleler Spiegel erreicht wird. Geräte, die die Neupositionierungstechnik verwenden, sind auch in DE 1954488 beschrieben. In diesem Fall wird die Strahlung des Vertikalstapeldiodenlaserstreifens in verschiedenen Ebenen abgelenkt und dort separat kollimiert. Die Nachteile dieses Standes der Technik können insbesondere bei optisch fasergekoppelten vertikalen Stapeldiodenlasern zusammengefasst werden, bei denen Lichtstrahlen mit sehr unterschiedlichen Strahlmassen in beiden axialen Richtungen typischerweise in die optische Faser eingekoppelt sind. Im Fall einer kreisförmigen Faser bedeutet dies, dass die mögliche numerische Apertur oder der mögliche Faserdurchmesser nicht in einer axialen Richtung verwendet wird. Dies führt zu einem signifikanten Verlust der Leistungsdichte, der in der Praxis auf etwa 104 W / cm begrenzt ist. Bei dem oben beschriebenen bekannten Verfahren muss der Unterschied in der Weglänge in einigen Fällen weiter kompensiert werden. Dies geschieht hauptsächlich, indem nur der Defekt auf ein begrenztes Maß an Kalibrierungsprisma kompensiert wird. Mehrfachreflexionen stellen zusätzliche Anforderungen an die Ausrichtungsgenauigkeit, die Herstellungstoleranzen und die Stabilität der Komponenten. Die reflektierende Optik (zB aus Kupfer) hat einen hohen Absorptionswert. Es ist ferner bekannt, dass ein laseroptisches System eines Musterbildungstyps zum Rekonstruieren mindestens einer Laserstrahlbindung unter Verwendung von mindestens zwei optisch umformenden Elementen, die kontinuierlich auf einem Strahlengang verteilt sind, als ein sogenanntes Flachbildschirm konfiguriert ist. Bei den bekannten vertikalen Stapeldiodenlasern ist die Strahlungsleistung des vertikalen Stapeldiodenlasergeräts begrenzt und wird insbesondere durch die verfügbaren Laserstreifen mit einer begrenzten Länge begrenzt, wie beispielsweise der Länge von etwa 10 mm auf ihrer langsamen Achse (Ebene des Emissionsmittels) Schicht) Die typische Lichtausgangsleistung des Laserstreifens liegt beispielsweise im Bereich von maximal 250 Watt. Aufgrund der Tatsache, dass die Kühlkörper in der zu verwendenden Laserdiodenvorrichtung verwendet werden, sind insbesondere die Kühlkörper des Trägers der Laserstreifen in Richtung der schnellen Achse, in denen die Laserstreifen in einem Stapel relativ zueinander versetzt sind In ähnlicher Weise wird der Bedarf an optischen Elementen für eine schnelle Achsenkollimation an den einzelnen Laserstreifen bereitgestellt, so dass die Stapeldichte der Laserstreifen in dem Stapel, der diese Laserstreifen und Hilfsstützen oder Wärmetauscher umfasst, begrenzt ist.