The performance of a 1040 nm vertical-external-cavity surface-emitting laser is studied as function of the size and shape of the pumped area. The input-output characteristics of the device are monitored while simultaneously tracking the temperature in the active region. It is shown that the pump spot shape plays a crucial role in optimizing the laser output. Improvements up to a factor of 5 are found for a super-Gaussian in comparison to the standard Gaussian shape. For the large pump-spot sizes needed for high output powers, it turns out that the power-scalability breaks down due to the suppressed lateral heat flow.

1.
M.
Kuznetsov
,
F.
Hakimi
,
R.
Sprague
, and
A.
Mooradian
,
IEEE Photonics Technol. Lett.
9
,
1063
(
1997
).
2.
M. A.
Holm
,
D.
Burns
,
P.
Cusumano
,
A. I.
Ferguson
, and
M. D.
Dawson
,
Appl. Opt.
38
,
5781
(
1999
).
3.
L.
Cerutti
,
A.
Garnache
,
F.
Genty
,
A.
Ouvard
, and
C.
Alibert
,
Electron. Lett.
39
,
290
(
2003
).
4.
S. A.
Smith
,
J. M.
Hopkins
,
J. E.
Hastie
,
D.
Burns
,
S.
Calvez
,
M. D.
Dawson
,
T.
Jouhti
,
J.
Kontinnen
, and
M.
Pessa
,
Electron. Lett.
40
,
935
(
2004
).
5.
A. C.
Tropper
,
H. D.
Foreman
,
A.
Garnache
,
K. G.
Wilcox
, and
S. H.
Hoogland
,
J. Phys. D
37
,
R75
(
2004
).
6.
W.
Diehl
,
P.
Brick
,
S.
Chatterjee
,
S.
Horst
,
K.
Hantke
,
W. W.
Rühle
,
W.
Stolz
,
A.
Thränhardt
, and
S. W.
Koch
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
241102
(
2007
).
7.
N.
Schulz
,
M.
Rattunde
,
C.
Ritzenthaler
,
B.
Rösener
,
C.
Manz
,
K.
Köhler
,
J.
Wagner
, and
U.
Brauch
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
091113
(
2007
).
8.
T. D.
Raymond
,
W. J.
Alford
,
M. H.
Crawfors
, and
A. A.
Allerman
,
Opt. Lett.
24
,
1127
(
1999
).
9.
J. L. A.
Chilla
,
H.
Zhou
,
E.
Weiss
,
A. L.
Caprara
,
Q.
Shou
,
S. V.
Govorkov
,
M. K.
Reed
, and
L.
Spinelli
,
Proc. SPIE
5740
,
41
(
2005
).
10.
J. H.
Lee
,
S. M.
Lee
,
T.
Kim
, and
Y. J.
Park
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
241107
(
2006
).
11.
Y.
Kaneda
,
J. M.
Yarborough
,
L.
Li
,
N.
Peyghambarian
,
L.
Fan
,
C.
Hessenius
,
M.
Fallahi
,
J.
Hader
,
J. V.
Moloney
, and
Y.
Honda
,
Opt. Lett.
33
,
1705
(
2008
).
12.
S.
Calvez
,
J. E.
Hastie
,
M.
Guina
,
O. G.
Okhotnikov
, and
M. D.
Dawson
,
Laser Photonics Rev.
3
,
407
(
2009
).
13.
M. A.
Holm
,
D.
Burns
,
A. I.
Ferguson
, and
M. D.
Dawson
,
IEEE Photonics Technol. Lett.
11
,
1551
(
1999
).
14.
S.
Hoogland
,
S.
Dhanjal
,
A. C.
Tropper
,
J. S.
Roberts
,
R.
Haring
,
R.
Paschotta
,
F.
Morier-Genoud
, and
U.
Keller
,
IEEE Photonics Technol. Lett.
12
,
1135
(
2000
).
15.
R.
Haring
,
R.
Paschotta
,
A.
Aschwanden
,
E.
Gini
,
F.
Morier-Genoud
, and
U.
Keller
,
IEEE J. Quantum Electron.
38
,
1268
(
2002
).
16.
A.
Garnache
,
S.
Hoogland
,
A. C.
Tropper
,
I.
Sagnes
,
G.
Saint-Girons
, and
J. S.
Roberts
,
Appl. Phys. Lett.
80
,
3892
(
2002
).
17.
W.
Zhang
,
A.
McDonald
,
T.
Ackermann
,
E.
Riis
, and
G.
McConnel
,
J. Opt. Exp.
18
,
187
(
2010
).
18.
S.
Lutgen
,
T.
Albrecht
,
P.
Brick
,
J.
Luft
, and
W.
Späth
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
3620
(
2003
).
19.
J. L. A.
Chilla
,
D. S.
Butterworth
,
A.
Zeitschel
,
J. P.
Charles
,
A. L.
Caprara
,
M. K.
Reed
, and
L.
Spinelli
,
Proc. SPIE
5332
,
143
(
2004
).
20.
A. J.
Maclean
,
A. J.
Kemp
, and
D.
Burns
,
Proceedings of the Conference on Lasers and Electro-Optics
,
2008
.
21.
W. J.
Alford
,
T. D.
Raymond
, and
A. A.
Allerman
,
J. Opt. Soc. Am. B
19
,
663
(
2002
).
22.
A. J.
Maclean
,
R. B.
Birch
,
P. W.
Roth
,
A. J.
Kemp
, and
D.
Burns
,
J. Opt. Soc. Am. B
26
,
2228
(
2009
).
23.
T. L.
Wang
,
Y.
Kaneda
,
J. M.
Yarborough
,
J.
Hader
,
J. V.
Moloney
,
A.
Chernikov
,
S.
Chatterjee
,
S. W.
Koch
,
B.
Kunert
, and
W.
Stolz
,
IEEE Photonics Technol. Lett.
22
,
661
(
2010
).
24.
J. V.
Moloney
,
J.
Hader
, and
S. W.
Koch
,
Laser Photonics Rev.
1
,
24
(
2007
).
25.
E.
Kühn
,
A.
Thränhardt
,
C.
Bückers
,
S. W.
Koch
,
J.
Hader
, and
J. V.
Moloney
,
J. Appl. Phys.
106
,
063105
(
2009
).
26.
C.
Bückers
,
E.
Kühn
,
C.
Schlichenmaier
,
S.
Imhof
,
A.
Thränhardt
,
J.
Hader
,
J. V.
Moloney
,
O.
Rubel
,
W.
Zhang
, and
T.
Ackemann
,
Phys. Status Solidi B
247
,
789
(
2010
).
27.
A. E.
Siegman
,
Lasers
(
University Science Books
,
Herndon
,
1986
).
You do not currently have access to this content.