CN105720472B - 光学谐振器布置和用于调节谐振器中的往返时间的方法 - Google Patents

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Abstract

在包括谐振器(2)的谐振器布置(1)中，干涉仪(9)布置在谐振器(2)内部并且包括至少一个第一和第二干涉仪(9a，9b)。两个干涉仪(9a，9b)具有彼此不同的光程长度(L1，L2)。根据本发明，分光比是可变化调节的，利用所述分光比，所述干涉仪(9)将在谐振器(2)中传播的辐射(8)分裂到第一干涉仪腿部(9a)和第二干涉仪腿部(9b)中。

Description

光学谐振器布置和用于调节谐振器中的往返时间的方法
技术领域
本发明涉及具有谐振器的光学谐振器布置以及通过其来调节这种谐振器的模式的位置或者在谐振器中传播的光脉冲的组往返时间(和/或相位往返时间)的方法。
背景技术
谐振器的目的是提供用于特定频率的谐振放大，在特定光谱区内，这些谐振的位置可以由光谱线的绝对位置以及还由相邻光谱线的间隔来表征。控制这些谐振的位置尤其是在窄脉冲和超窄脉冲领域以及频率梳(frequency comb)技术中具有重要作用。
具体地，对于在超窄激光脉冲领域中使用这种谐振器的应用而言，谐振的位置平常由两个值来表征，即对应于在这种谐振器中传播的脉冲的脉冲重复率的先前提及的谐振线的间隔、以及所谓的载波包络频率，其中当朝向更小频率继续进行具有恒定间隔的谐振时，该载波包络频率表示最小谐振线至零点的距离。载波包络频率的显著性由这种谐振器的使用而引起，以用于规则激光脉冲或相关频率梳的生成和/或过滤。
图1a示出了在电场对时间的绘图中的规则激光脉冲。显示了激光脉冲110的包络和激光脉冲110的载波120。载波120可以由在光频范围内的正弦振荡来呈现。
图1b示出了与图1a的激光脉冲110相关联的频率梳。该频率梳包括由frep彼此分隔开的多个激光模式fm。此处frep是频率梳的相邻模式的间隔。频率梳的模式fm、如以上所述的、可以由以下公式来表示：
fm＝m×frep+f0. (1)
此处，m为自然数。自然地，实际频率梳的模式延伸跨越频域中的有限宽度。频率梳的参数f0指代以下频率梳的(载波包络)偏移频率或载波包络偏移频率。这个偏移频率的存在f0在于以下事实，即激光模式fm的频率不必要彼此倍数。为了调节或另外地控制谐振器的模式fm，尤其是频率梳生成器的模式，如果相邻模式之间的间隔frep和/或偏移频率f0是可调节的，则这是有利的。
DE 199 11 103 A1,EP 1 161 782 B1和DE 100 44 404 C2描述了关于频率梳的自由度(比如例如偏移频率f0和模型间隔frep)是如何可以被设置或被调节为固定值的一些方法。公共方法是通过合适的设备(比如通过f-2f干涉仪)测量偏移频率f0以作为第一个参数，并且测量比如模间隔以作为第二个参数。
为此目的，提供相应的稳定器或控制环。第一稳定器涉及模间隔。作为稳定器的测量值，脉冲重复频率(可能地被划分为可更好检测的区域或被倍增)可以如所提及的被使用，即脉冲重复频率对应于模间隔。评估和比较单元将测量到的值与预定参考值进行比较以用于脉冲重复频率。为了改变模间隔或将其调节为预定参考值以用于确定的偏差，稳定器驱动致动器，这改变了振荡器的光程长度并且因此改变了脉冲重复频率。例如，致动器可以为用于振荡器的谐振器端镜的线性驱动器或电光元件或压电致动器。
第二稳定器将偏移频率f0调节至特定值。为此目的，利用外部精确已知的参考频率(例如源于连续波激光器)或利用来自于相同频率梳的双频模式，使得频率梳的特定模式fm被重叠在检测器(比如光电二极管或光学倍增器)上。该重叠在射频范围内生成拍频。评估和比较单元将拍频与预定的、可能变化调节的参考频率进行比较。如果在这个情形中，偏差(divation)被得到，则第二稳定器对使振荡器中的相位往返时间和组往返时间之间的差异发生变化的致动器进行控制。这可以通过例如、使谐振器分支中的谐振器端镜轻微地倾斜来实现，其中，由多种模式来在空间上分离地通过该谐振器分支，以便以频率相关的方式改变振荡器的光程长度。导致快响应时间(小于1微秒)和取决于实施的高动态的另外控制选项使用在偏振状态的研发中的几何相位。具体地，允许载波包络偏移频率的调节而没有与脉冲重复率的串话和/或谐振器的往返损耗。可选地，可以由比如、强度调制器或者通过使放大器的泵功率发生变化而改变振荡器损耗，其中，放大器可以可能地存在于振荡器中，色散性元件(比如一对棱镜、比如透明的可倾斜板)可以被插入到振荡器的光程中并且可以在其位置发生变化，或者导光组件、尤其是“啁啾”纤维布拉格光栅可以由膨胀或温度来改变。
通过使用描述在DE 199 11 103 A1,EP 1 161 782 B1或DE 100 44 404 C2中的方式，总体上生成了完全稳定的频率梳，其中，该频率梳的各个模式被定位在精确已知的频率处并且彼此相干。有关这些方式的详细描述，参考以上引用的文献。
使谐振器或频率梳激光稳定的上述技术仅仅是多个可能性中的一个。取决于应用的类型和取决于技术的可能性，不同类型的稳定是可察觉的。尤其是，误差信号的生成可以以多种方式来实现。除了偏移频率的测量(例如借助于f-2f干涉仪)以及重复率的测量之外，例如通过使用参考激光来确定出各个谐振线的位置是有益的。例如，与偏移频率一起的脉冲激光的载波频率的位置可以被用于该稳定。在这个情形中，特别有益的是，与通过重复率的稳定相反，参考的噪音并不会以高倍倍增的方式被传送至光谐振线。
在任意情形中，对于完全的稳定而言，两个线性独立的误差信号为谐振线的位置而所需。对于调节而言，当致动器可以被选择以使得其相应的一个作用在两个误差信号中的一个误差信号上同时尽可能地使另一个未受影响时是有益的。虽然可以使误差信号正交，但对于误差信号的不同品质而言，然而，尤其是当所使用的致动器具有不同的控制速度时，稳定的总品质可以受损耗。因此，对自由度进行物理解耦是有益的。
例如，如果频率梳激光被稳定至其偏移频率(其接近0)以及光学模式，例如接近载波频率fc，则第一误差信号包含在载波频率fc附近的谐振器模式的位置中且第二误差信号包含偏移频率fc。理想的第一致动器使谐振频率的位置在零点周围扩张以(本质上)不影响偏移频率同时改变载波频率。理想的第二致动器使谐振器模式在载波频率fc周围扩张并且因此使偏移频率发生改变而没有使载波频率频移。这种致动器的影响被显示在图5中。在图5a中，显示了未变化的频率梳，同时图5b显示了在围绕载波频率fc的旋转之后的相同频率梳。
使谐振线(粗略地)在零频率周围扩张或收缩的致动器(也就是说，致动器调节脉冲重复率而没有实质上对偏移频率进行串话)是主要的可移动镜子以及电光相位调制器，其总体上允许具有大的移位和高调节速度的调节。围绕固定点而不是零点的谐振线的扩张和收缩分别更难被实现。虽然存在来实现这些的、用于偏移频率的一些上述列出的致动器，然而，不同实施方式具有不同的限制。
例如，在现有技术中，不利的是，现有致动器的调节速度被限制，因为这些致动器主要使用机械或热效应。对于快速调节而言，传统上，主要使用谐振器的强度调制，其通过克尔效应(kerr-effect)反作用于偏移频率。在这个情形中，由谐振器或泵功率的品质因数使强度发生变化。此处，不利的是，强度本身未被期望的调制发生。此外，不利的是，谐振器中的强度的调制可以与热效应相耦合，这继而引起额外的慢系统响应并且因此阻止或甚至防止控制。具体地，强度的调节主要适用于以后的谐振器以及很少适用于过滤谐振器或增益谐振器。
此外，不利的是，固定点的位置通常不是被具体地可控，而是隐含地取决于所使用的组件。最后，不利的是，响应于控制信号，多个致动器仅分别具有受限范围和受限灵敏度。
发明内容
本发明的目标是实施变化或控制重复率、在谐振器中传播的脉冲的组往返时间和/或谐振器辐射的载波偏移频率的组往返时间的可能性，以提供更佳的处理或允许更快的调节。
由本发明的具有权利要求1的特征的光学谐振器布置来实现这个目标，或者由具有权利要求14的特征的方法来实现这个目标。本发明有益的实施例在附属权利要求中被提出。
根据本发明，具有两个或更多个干涉仪腿部的干涉仪被设置在谐振器中。该干涉仪在谐振器中传播的辐射(也就是说，在谐振器中传播的脉冲)分裂为用于干涉仪腿部中的一个干涉仪腿部的第一部分和用于第二干涉仪腿部的第二部分(如果两个以上干涉仪腿部存在，则另外部分可以提供贡献)。根据本发明。沿两个干涉仪腿部的光程长度彼此不同。这意味着，在通过干涉仪之后，当被再结合时(即彼此干涉时)两个辐射部分的组和/或相位往返时间彼此不同。在本发明的一个示例性实施例中，干涉仪腿部被构造为使得具有相位n×2×П的具体目标频率fz(以及相关联的对象波长λZ)的光干涉并且因此结构性地重叠。
根据本发明，干涉仪将谐振器中传播的辐射分裂到第一干涉仪腿部和第二干涉仪腿部中所使用的分光比以可变方式是可调节的。当使干涉仪的分光比发生变化而没有同时地改变沿两个干涉仪腿部的光程长度时，与频率fz相关联的波的干涉相位没有改变。另一方面，在载波频率fC＝fZ处传播的脉冲的组中心改变，即在通过干涉仪之后，当改变分光比时，引起的辐射整个经历在谐振器中的组往返时间的改变。由于组往返时间的这种变化引起谐振器的重复率(同义的：脉冲重复率)的改变，所以分光比的改变同时导致这个重复率的变化。
在频域(图1B)中，这意味着频率fm的梳在固定点ffix＝fZ周围像手风琴一样扩张，也就是说，相邻节点之间的间隔增加或减少了均匀因数。这意味着在这个过程的相同时间中，载波包络偏移频率f0，即在图1B中被示出的频率梳的所谓偏移频率改变。通过干涉仪的k个不同路径，干涉的组延迟可以通过沿路径i＝1…,K的电场的各个振幅来数学上进行计算。
发明有益地用在尤其是光学谐振器布置领域以及尤其激光谐振器布置领域中。尤其有益的是，发明可以被用于频率疏的生成或微调以及短脉冲或超短脉冲谐振器的特征(比如重复率)的调节。相应激光脉冲可以具有在皮秒或飞秒范围内的脉冲周期。另一方面，发明也适用于更大或甚至更小的脉冲周期。
发明以专有方式在固定点周围使谐振器的谐振线扩张或收缩。固定点的位置在特定范围内自由地可选择，并且在优选实施方式中，该位置位于被影响的激光辐射的载波频率的附近处。此处，本发明能够使用慢和特别快速的调节时间，尤其是小于1μs的调节时间。特别特征在于，这个新方法比可比较而言的快速重复率控制器能够具有实质上更大的范围，以使得在合适的条件下，增加范围的额外的慢元件也许是不需要的。如果对载波包络偏移频率的并发影响不是问题时，本发明还可以替换或补充分别使谐振线在零点周围扩张或收缩的经典重复率控制器。
本发明的具体益处因此在于以下事实，即可以使谐振线在具体被选固定点周围、尤其是在光辐射的载波频率周围来被扩张或收缩。这特别有用于频率梳至光参考频率的稳定。在一个具体实施例中，发明能够以具体地高控制速度、尤其是小于1μs来实现调节。此外，快速变型的范围或灵敏度实质上大于传统的快速重复率控制器。可以借由波导来实现具体加强的实施方式。由于大的可获得的信号灵敏度的存在，具有自由束元件(free beamelement)的实施方式也是有益的，尤其是因为通过这种方式，插入阻尼可以被保留在低水平处，小于10％、5％或1％的损耗是典型的。本发明的另一益处是以下事实，即所述方法可以被实施而无需具有可移动部件，从而导致非常紧凑的和加强的结构。尤其是适合于用在自由束激光器中(固体激光器、气体激光器、染料激光器)或通常用在激光谐振器在其中具有相对高的品质因数的激光器中。
优选地，谐振器布置包括用于调节将辐射分为两个干涉仪腿部的分光比的致动器或控制元件。通过致动器，分光比自动且均匀的快速调节是可能的。致动器理论上具有至少10kHz、至少100kHz或至少1000kHz的控制带宽，并且因此能够提供将辐射分为两个干涉仪腿部的分光比的非常快速的变化，从而能够提供在谐振器中的脉冲的往返时间的非常快速的调节。
如此前所述的，干涉仪可以不仅包括两个干涉仪腿部而且可以包括两个以上干涉仪腿部。其中，这可以通过插入多个双光束干涉仪来实现。在这个情形中，优选地，分光比是可变化调节的，根据分光比，干涉仪中的一个将在谐振器中传播的辐射分裂到其两个干涉仪腿部中。可选地，与此同时，分光比可以被提供用于两个以上的干涉仪腿部。
优选地，谐振器布置包括测量设备，所述测量设备构造为测量谐振的位置，尤其是来确定重复率和/或由谐振器生成或获得的频率梳的载波包络偏移频率。测量设备的信号可以被输入到控制器或评估单元中，并且在合适的评估(例如与对象值进行比较)之后可以被使用，以调节期望的重复率。
构思的是，干涉仪包括至少一个双折射光学元件或者甚至干涉仪整体上由这种双折射光学元件来实现。不同的干涉仪腿部则沿两个偏振方向被实现。这具有以下益处，即两个光学干涉仪腿部在几何结构上是等同的，也就是说获得了非常紧凑的且稳定的谐振器布置。此外，相应的双折射光学元件可以被非常快速地控制，以改变分光比。除了双折射效应，任意其他效应可以被使用，这会导致偏振相关的往返时间延迟和/或相位延迟。例如，这是在非球面镜处反射时的相位延迟或在非正交入射处反射时的s偏振和p偏振之间的相位偏移。相位偏移的量级可以、例如通过反射角是可选地调节。
尤其是，至少一个双折射元件可以为用于在谐振器中的辐射的谐振载波的整数波片，即n×λ片，其中n为大于等于1的整数。这种双折射光学元件代表具有两个腿部的干涉仪的非常紧凑的形式。干涉仪的第一腿部包括特别的光束部分的路径，第二腿部包括在谐振器中传播的辐射的普通光束部分的路径。整数波片精确地具有电力，以使得通过波片之后，获得了两个光束部分的正干涉，即以用于特定目标频率fZ。在一个优选实施方式中，fZ被选择为位于在谐振器中传播的辐射的载波频率fC的附近处。当改变这个干涉仪中的分光比时，例如通过改变辐射的入射偏振或通过使整数波片本身旋转，辐射的平均组往返时间延迟和谐振器的重复率被改变。大体上讲，干涉仪(或干涉仪的具体组件)针对其为谐振的目标频率fZ被选择以使得传输损耗与谐振器的使用是兼容的。
优选地，干涉仪包括一个或多个以下光学元件：偏振过滤器，偏振控制器或致动器，λ-板、n大于等于2的nλ板、aλ/2板、aλ/4板、电光调制器(EOM)和/或可变可调节液晶或铁电液晶。此处，EOM或可变可调节液晶可以被用作为可控的且可改变的双折射元件，尤其是相对于双折射的偏振或定向的变化以及与其相关联的在不同干涉仪腿部中的光束部分之间的分光比的改变(例如在可调节双折射材料本身的不同轴中或另外双折射元件的不同轴中)。
此外，可以思考的是，本发明的谐振器布置具有线性结构或包括线性路径，以使得本发明的干涉仪在由激光辐射的方向上被通过。在这个情形中，可以通过利用反射来构造干涉仪，以使得组件可以被重复使用和/或更佳的控制精确度和加强性可以被实现。此外，组件的有益使用以及增加的稳定性可以由几何折叠来实现。
谐振器、尤其是具有线性路径的谐振器在具体的实施例中可以包括非线性光学环形镜(NOLM)或任意其他可饱和吸收器，特别是克尔透镜或基于半导体的可饱和吸收器。
除了具有长度L1和L2的干涉仪的至少两个干涉仪腿部之外，还可以呈现与这个干涉仪交错的干涉仪。在这个方式中，在适合的基态周围的传输带宽和/或谐振线的期望偏移的带宽也许与在没有这种交错的干涉仪的情形下相比更大。例如，可以通过使用至少两个双折射光学元件(例如波片)来实现这种交错布置，其中，双折射材料相应的快光轴与慢光轴本质上彼此相对。为了改变分光比，波片相对彼此的定向被改变，具体地，仅两个波片中的一个可以在其方向上改变和/或在两个波片处的辐射的偏振被不同的影响到。
本发明可以理论上用在包括增益介质的谐振器的环境中或者称为“冷”谐振器的环境中，其中该“冷”谐振器不包括用于耦合到谐振器中的辐射的增益介质或放大器介质。
具体地，本发明可以有益地用于短脉冲或频率梳的生成。为此目的，除了放大器介质之外，模式耦合元件(有源或无源)被设置在谐振器中。适合的候选者在此处是振幅调制器或相位调制器，或非线性光学元件、比如克尔元件、克尔透镜、非线性光学环形镜和/或基于半导体的可饱和吸收器。
例如，根据本发明的、具有一个或多个放大媒介的谐振器可以被有益地使用，甚至在不需要模式耦合单元的情形下，而将激光谐振器调谐至一个或多个注射源。这种注射源可以提供个别激光频率，但特别地为多个组件的频率梳状光谱(例如通过模式耦合激光器)。
此外，根据本发明的谐振器可以被用在模式耦合激光器中以进一步过滤激光器模式，从而通过这种方式导致包围的激光谐振器的谐波模式耦合。
根据本发明的多个谐振器可以有益地被用在系统内的连续布置中以及交错布置中。
此外，在一个谐振器内，多个干涉仪可以连续地或介入地布置。具体地，多个控制元件可以被呈现。有益地，控制元件可以被并发地使用，这会使在不同固定点频率ffix和f’fix周围的谐振器模式扩张或收缩。
本发明的谐振器可以带有或不带有过滤和/或放大耦合到谐振器中的辐射的放大介质来被有益地使用。过滤可以例如、用于使耦合到谐振器中的激光辐射的脉冲重复率倍增。在一个有益实施例中，本发明的谐振器的模间隔在这个情形中是耦合到谐振器中的辐射的整数倍。在另外实施例中，与入射辐射的模间隔相比，本发明的谐振器可以包括具有除1之外的合理的分光比的模间隔。在这个方式中，多个脉冲可以并发地在本发明的谐振器中传播，其中，可以利用多个脉冲的进入来并发地实现包含的模式频率的过滤。当分光比可以被写为1/k，且其中k为整数时，获得在没有并发过滤情形下的多个脉冲的传播。
谐振器内部放大特别可意识到的用于驱动非线性过程，尤其是通过在气体喷射中的更高谐波频率的生成来提供紫外光或极紫外光。在这个情形中，不利的是，用于生成更高谐波的谐振器内部介质改变其折射率并且尤其是在谐波频率生成期间改变其色散如此地强烈，以至于谐振器相对耦合到谐振器中的辐射去协调。此处提出的发明能够相对谐振的位置以及也相对谐振的间隔来提供谐振器的快速调节。同样地，放大可以有益地用于基波的2个谐波的光的生成，以通过和频和差频的生成来提供光以及通过光学参量过程来提供光的生成与放大。
此外，发明可以被用于使谐振器布置的谐振位置适于多个目标谐振。例如，一个或两个谐振的位置可以被具体地调节。有益的应用可以是在和频形成期间的连续波激光的放大，以及光参数振荡器(OPO)的调谐。此外，本发明可以有益地用于参考谐振器。例如，在不改变它们平均值的情况下，本发明相对于稳定至公共谐振器的两个激光器的彼此而允许对频率进行去协调。在这个环境中使用波片可以是有益的，所述波片展现了对所使用的波长的2π的整数倍的相位偏置，例如用于第一波长的2×2π以及用于第二波长的3×2π。
此外，本发明还涉及用于调节谐振器的重复率或在谐振器中传播的脉冲的组往返时间和/或相位往返时间的方法。组往返时间的调节与谐振器的重复率的调节是等同的。本发明的方法特征在于将具有两个或多个腿部的干涉仪设置在谐振器中，并且使分光比变化或具体地被调节，其中，干涉仪利用该分光比将在谐振器中传播的脉冲分裂为两个不同脉冲部分。通过这种方式，获得了上述提出的益处。
方法可以适合地包括一个或多个上述被识别的结构特征的使用或在附图的上下文中提出的特征的使用。
如果是期望的，则本发明能够实现：在将分光比改变或变化为不同的干涉仪腿部时，在不需要并发地改变在谐振器中的载波的相位往返时间的情况下，对在谐振器中传播的脉冲的组往返时间进行变化。这允许在组往返时间的变化(即重复率)期间，在载频fc周围的特定频率ffix的量级被精确地保持为恒定，即由谐振器生成的频率梳的模式被精确地移位，就好像这个恒定频率以类似手风琴或风扇的方式彼此远离(或彼此朝向)。当谐振器的稳定发生在这个恒定频率处ffix处或者发生在靠近的相邻频率处，则这是尤其有益的。
另一方面，如果分为两个干涉仪腿部的辐射的分光比变化，则可以同时改变脉冲的组往返时间和载波的相位往返时间。这种效应可以例如、由附加的相移来实现，并且可以例如发生在调节分光比期间。在特定范围内，这还可以通过选择在干涉仪中的谐振频率fz来实现以区别于载频fc。在频域中，这意味着频率梳以类似风扇方式在其周围扩张(或收缩)的固定点不与脉冲的载频一致。特别地，固定点频率ffix可以位于在谐振器中传播的光谱的外部。
当使得干涉仪利用其将在谐振器中传播的脉冲分裂为第一脉冲部分和第二脉冲部分的分光比变化时，如果在谐振器中传播的脉冲的往返损失理论上一点不改变或仅不显著地改变，例如小于1％、5％、10％或至多20％，则是有益的。通过这种方式，离开谐振器的辐射的平均功率分别地独立于重复率的变化和往返时间。当对重复率进行调节时，这降低了强度变化的生成，从而特别地引起对特别用于有源谐振器的另外激光参数的不期望的串话。上述识别的百分比涉及由frep/m的脉冲重复率frep的变化，其中，m为根据方程(1)的谐振器中的纵模数字，或涉及根据模式间距frep的载波包络偏移频率f0的变化。对于脉冲重复率的更小变化，传输中的改变相应地减少。
如果用于在谐振器中传播的脉冲的目标波长λZ的一个整数波片被用作为干涉仪并且绕谐振器的光轴旋转以用于调节分光比，则用于在谐振器中的偏振辐射的干涉仪可以被实现并且可以以便捷方式进行调节。可选地，在波片处的偏振入射可以选旋转或者可以使其椭圆率的度改变。
在这种类型的典型应用中，例如由偏振选择元件(尤其是偏振过滤器或柱光束分裂器)将偏振固定在谐振器中的至少一个位置处。改变存在于干涉仪进口处的偏振的光学元件被设置在谐振器中。进一步思考的是，仅干涉仪位于谐振器中，并且偏振由外部环境(例如耦合到谐振器中的辐射)来设置。已经提出，在干涉仪中，分裂成两个以上的脉冲部分具有对应的数字，即两个以上的干涉仪腿部可以被使用，并且可以可变化调节分光比，根据该分光比干涉仪将在谐振器中传播的脉冲分裂到两个或两个以上的干涉仪腿部中。
如果恒定频率ffix是载频fc的至少1.1倍，即ffix>1.1fC，则这对于本发明而言是特别有用。当恒定频率ffix大于十分之一并且并发地小于0.9倍的载频插入，也就是说，0.1fC<ffix<0.9fC，则其也是有用的。
附图说明
通过参考附图，本发明以下的有益的实施例被详细示出。尤其是在附图中：
图1a显示了突发脉冲的两个后续激光脉冲以及与其相关的载波，其中横轴代表时间并且竖轴代表电场，
图1b示出了与图1a的激光脉冲相关联的频率梳，其中横轴代表频率并且竖轴代表相应频率的强度，
图2示出了包括环形谐振器的谐振器布置的第一实施例，
图3为包括线性谐振器的谐振器布置的第二实施例，
图4为在谐振器布置中的干涉仪的示意性图示，
图5a显示了对应于图1b、具有重复率frep的频率梳，
图5b示出了具有改变的重复率插入的第二频率梳，
图6示出了干涉仪的分裂执行器的实施例，
图7显示了干涉仪的第二实施例，
图8显示了干涉仪的第三实施例，
图9显示了干涉仪的第四实施例，
图10示出了偏振执行器的实施例，以及
图11示出了过滤谐振器或增益谐振器。
贯穿附图，相同的组件由相同的参考标记来表示。
具体实施方式
图2示例性地示出根据本发明的谐振器布置1，其包括在此配置为环形谐振器的谐振器2。谐振器2包括两个曲镜3、4以及两个平面偏转镜5、6。激光介质7，例如诸如Ti:Sa的激光晶体，被布置在两个曲镜3、4之间，特别是在由两个曲镜3、4的凹曲度限定的焦点的位置处。曲镜3之一是半透明的并且因而用作入耦镜，以用于将泵光P耦合进谐振器2。平面镜6之一对于在谐振器2的折叠轴上传播的辐射8也是半透明的并且因而用作出偶镜，以用于将来自谐振器2的激光辐射出偶。辐射8以一个或多个示例性示出的脉冲110的形式在谐振器2中传播(也参见图1a)。通过在镜子3至6之间的光程长度，谐振器被配置成与具有频率fc的载波120谐振。
在环形谐振器2的内部中提供干涉仪9。该干涉仪的配置以及对于本发明的重要性将在下面更详细地解释。另外，根据该实施例，谐振器2包括模式耦合器M，例如克尔透镜模式耦合器(KLM)、基于半导体的可饱和吸收器或非线性的光学回路。
在谐振器2外部，谐振器布置1包括在辐射8的光程中的分光器10，其将激光辐射8的一部分指引到测量装置11。测量装置11被配置成检测离开谐振器2的辐射8的一个或多个特征，例如激光脉冲110离开谐振器2的脉冲重复频率或(同义的)重复率、离开谐振器2的频率梳的特定模式fc的精确位置和/或谐振器2的(平均)输出功率。
为此目的，测量装置11也可以包括由例如光电二极管的多个测量器件或传感器组成的适当的组。
经由数据线12，测量信号被从测量装置11发送到评估和控制单元13，其例如可以是控制电子设备、计算机或CPU。评估和控制单元被适当地配置成和/或编程用于从测量信号产生信息并且用于确定测量信号与预定的可能可编程的目标和阈值的偏差。随后评估和控制单元经由适当的控制线14访问用作干涉仪9的致动器或控制元件15。致动器15被配置成改变或调整在谐振器2中传播的辐射8被分布到干涉仪9的各个腿部的分光比。
图3示出谐振器布置1的第二实施例，在该情况下谐振器布置1包括“线性谐振器2”。谐振器端镜之一是平面镜16。镜子16可以被配置成谐振器2的半透明的出偶镜。然而，在本实施例中，另一个谐振器端镜是以非线性光学环形镜(非线性光学环形镜，NOLM)17的形式的模式耦合器M，其在这里被配置成放大环形镜(非线性放大光学环形镜，NALM)。NALM包括光纤18，其两端被联合在分光器或耦合器19中。耦合器19将NALM耦合到谐振器2的线性部分。在NALM中，即，在环形镜17中，提供放大部分21，即，掺杂有适当杂质原子的纤维18的区域，所述掺杂区域通过光泵光源22经由泵耦合器20被激励。根据本发明，谐振器的线性部分，即，在平面端镜16和环形镜17之间的部分具有布置在其上的干涉仪9。
代替放大非线性环形镜17，图3的线性谐振器2也可以进一步包括平面端镜或一些其它种类的背射元件，例如布拉格栅极、纤维布拉格栅极或可能的非放大光学线性或非线性环形镜。另外，两个谐振器端镜16、17之间的辐射8的路径可以被折叠，例如是V-、Z-或W-形的，以便获得更紧凑的谐振器布置1。这样的折叠的谐振器布置也被视为在本发明的意思内的“线性谐振器”，只要辐射在所谓两个方向即往返中在所谓的线性部分上传播即可。
由此，应该做出参考以下事实，根据本发明的任何形式的谐振器布置1可以可选地设有有源的激光介质7(如图2和3示例性示出的)或可以不设有有源的激光介质，即其可以被配置成“冷的”谐振器。
根据图3的谐振器布置1包括，如根据图2的实施例的元件10至15，即分光器10、测量装置11、评估和控制单元13、数据和控制线12、14以及致动器或控制元件15，其被配置成调整和改变辐射8以此被分布到干涉仪9的两个或更多个腿部的分光比。仅为了清楚的原因在图3中没有示出这些部件。
图4以示意图的形式示出在根据本发明的谐振器布置1中的干涉仪9的第一实施例。在入口23处辐射8进入干涉仪9，而在出口24处辐射离开干涉仪9。干涉仪9附加地包括第一分光器25，其将入射辐射8分成沿着第一干涉仪腿部9a的第一部分8a和穿过第二干涉仪腿部9b的第二光束部分8b。
在两个干涉仪腿部9a、9b中的每一个中提供镜子26、27。其将在各自的干涉仪腿部9a、9b中的辐射8a、8b指引到第二分光器28中，在光在出口24处离开干涉仪9之前来自干涉仪腿部9a、9b的辐射或脉冲部分8a、8b在第二分光器28处互相干涉。
本发明的重要方面在于，第一干涉仪腿部9a具有与第二干涉仪腿部9b的光程长度Lg2不同的光程长度Lg1。光程长度Lg1、Lg2中的每一个在这里限定为各自的干涉仪腿部9a和9b的几何长度和折射率的乘积的积分。在本发明的框架内，在组速度和相速度之间进行区分是重要的，并且光程长度因此可以被表示为脉冲的组中心(指标“g”)以及载波的相位(指标“ph”)。当计算积分时，各自的折射率起作用。对于本发明重要的首先是沿着干涉仪腿部的组波长的差异。如果两个干涉仪腿部9a、9b之一具有提供在其中的至少分段式的材料、而其折射率不同于在另一个干涉仪腿部9a、9b中提供的材料的折射率，则如图4所示，即使几何路径长度是相同的，光程长度Lg1、Lg2也可以互相不同。
对于各种使用情况不是强制的但是肯定有利的配置是以下本性，即两个光程(相程)长度Lph1、Lph2之间的差的量级精确地对应于操作谐振器所利用的载波120的波长λ或整数倍，n xλ。在谐振器布置1的操作期间，两个干涉仪腿部9a、9b上的光程长度Lph1、Lph2优选地是恒定的。
根据本发明，第一分光器25将入射辐射8分成第一光束部分8a和第二光束部分8b所利用的分光比是可变化地调节的，所述光束部分8a、8b中的每一个沿着两个干涉仪腿部9a、9b中的各自的一个穿过干涉仪9。在第一干涉仪腿部9a中的部分8a在此是连续可变的，例如在0％和100％之间，但是也可以在较小的范围内调整，诸如从0％至1％、0％至5％或从47％至53％或40％至60％。根据改变组往返时间时达到的范围以及根据干涉仪的预期光学带宽，有利的选择是朝向自己。较短脉冲通常需要较大带宽。补充地，然后第二光束部分8b被从分光器25发送到第二干涉仪腿部9b中。在非常简单的实施例的情况下，通过手动地调节分光器25可以改变分光比。根据更方便的实施例，如图2和3所示，提供致动器或控制元件15，其能够自动地(即不需要用户的一部分上的任何附加动作的情况下)作用在分光器25和/或分光器28上，以便关于两个干涉仪腿部9a、9b改变分光比。
对于其中两个干涉仪腿部9a、9b之间的路径长度差Lph1-Lph2的数量对应于在谐振器2的载波频率fc谐振的整数倍，n xλc，其中n≥1的特殊情况，图5a和5b示出本发明能够完成什么。图5a在这里再次示出了在图1b中已被示出的相同频率梳，具有对应于谐振器2的脉冲重复频率(重复率)和载波包络偏移频率(CEO频率)fo的相邻的整体等距的模式之间的间隔frep。该频率梳在频率fc达到其最大强度。在这里示意性地显示的变体中，干涉仪9被调整，使得具有频率fc(以及波长λc＝c/fc)的载波在干涉仪9的出口处正干扰。例如在分光比A＝a:b的情况下，获得图5a，其中a代表在第一干涉仪腿部9a中的辐射的一部分，而b代表在第二干涉仪腿部9b中的辐射的一部分。
在这里讨论的情况下，在第一干涉仪腿部9a中的光程长度Lg1小于在第二干涉仪腿部9b中的光程长度Lg2。在根据本发明的方法中，即当谐振器布置1是在操作中，分光比A现在改变，例如使得获得第二分光比A’＝a’:b’＝(a+x):(b–x)。换句话说，分光器25被手动进行修改或通过致动器15自动进行修改，使得辐射8的较大部分被发送到第一“较短”的干涉仪腿部9a。这里，两个光程长度小号Lg1、Lg2保持恒定，使得在干涉仪9的出口处光仍正干扰，但是分光比的改变具有以下效果：该辐射8的较大部分与以前相比将具有在谐振器2中的更短的组往返时间。由此可见，谐振器2中的辐射8的平均组往返时间将减少，并且因此谐振器2的重复率将增加，使得获得了新的更大的值f'rep。在图5b中由此可以看出，示出所得到的频率梳具有新的模间隔f'rep。
在固定点，即在谐振频率fc处，强度最大的频率梳仍然发生，并且谐振点fc尚未移位。然而，围绕该固定点fc，其它模式已经以扇形或六角手风琴状方式“扩展”。这也具有偏移频率f'0改变的影响。在本实施例中，谐振器2的重复率甚至被改变到以下的程度，所谓的前者偏移频率f0被偏移超出零线，使得现在谐振器的一个新线定义了新的偏移频率f'0。
不言而喻，在相反的方向中该谐振器布置1在相应的方式中工作。如果从分光比A(参见图5a)开始，传播辐射8的较大部分被发送给第二“较长”的干涉仪腿部9b，则平均组往返时间将增加，使得从图5a开始，重复率frep将因此降低。该频率梳所谓收缩到固定点fc的周围。
还可以预期的是可以在分光比改变后谐振器2不再对于载波频率fc谐振、但对于新的谐振频率谐振的情况下进行配置。在这种情况下，整个频率梳将扩展或收缩到与载波频率fc不同的固定点ffix周围。
图6示出的宏观实现干涉仪9并且特别是其分光器的第一可能性。这里根据图4的两个分光器25、28中的每个被配置为偏振分光器29和偏振分光器30的组合。偏振分光器30可以是双折射元件，更具体的可旋转的半波片30，其由致动器15控制可以被旋转。半波片30的旋转位置的变化引起入射辐射8的分光比相对于两个干涉仪腿部9a、9b的两个光束部分8a、8b的变化。
图7示出干涉仪的第二实施例，其比第一变体更加鲁棒。根据图7的干涉仪9也具有入口23和出口24，其具有提供在它们之间的第一和第二偏振器31、32和这些偏振器之间的双折射元件33，其在这里是具有可变化地调节的方向的具有n xλ，其中n≥1的整数波片。在本实施例的情况下偏振片31、32是可选的，这是因为在该谐振器2中使用时，一些其它偏振或偏振选择元件通常是已经存在的。此外，例如通过入偶辐射的偏振，在某些情况下偏振可以从外面预先确定。在可以看到谐振器内的偏振元件的优点在于，能够避免可导致的谐振器的双模式状态和偏振模式分割。
nλ波片33在其表面处将入射的辐射8分割成沿普通轴的第一光束部分8a和沿双折射晶体的非常轴的第二光束部分8b。在波片33的出口面处两个光束部分8a、8b被再次正叠加，该路径长度差Lph1-Lph2是固定点频率ffix的波长的整数倍。普通和非常光束部分8a、8b的两个路径在这里几何叠加，即它们在几何上是相同的。然而，关于它们的折射率并且因此关于它们的光程长度L2、L2，它们彼此不同。这示意性地示出在图7中。干涉仪9的两条腿部9a、9b由此在双折射元件33的两个表面之间在谐振器2的轴向中延伸。
分光比以及因此平均组往返速度以及因此最后的谐振器2的重复率的改变，通过旋转波片33来实现。当实施例包括致动器15时，后者可因此以旋转致动器的形式作用在波片33上。
两个干涉仪腿部9a、9b之间的差越大，即差Lph1-Lph2的数量越大，平均组往返延迟对两个光束部分8a、8b的分光比的相关性就越高。它遵循的是，在通过波片33的实现的情况下，波片33的较高阶数n允许达到较高的角度的敏感性，即在波片33的相同的旋转的基础上谐振器2的重复率有较大的变化。最高角灵敏度达到角+/-45°围绕，即当在两个干涉仪腿部上的光束部分大致相同时。然而，整数nλ波片的过高的n阶也将导致传输和/或预期的线位移的高的波长相关性，从而谐振器布置1的带宽将受到限制。
图8示出了干涉仪9的替代实施例。单个双折射元件在这里已经被两个双折射元件34、35代替，其可以再次布置在(可选的)偏振器31、32之间。两块双折射元件34、35中的每一个由针对谐振频率fz的相同波长λz的整数波片34、35组成。根据优选的变体，波片34、35所具有的阶数n和n'彼此不同或仅轻微程度地彼此不同(例如|n-n‘|＝0)。再次根据优选的变体，这些波片相对于彼此取向，使得它们基本上彼此相对，即设置在彼此大约90°角。两个波片中的至少一个，例如第二波片35，具有可变方向并且入射偏振方便地与波片的光学轴成大约45°。在这种布置中，与图7中的元件33类似地使用可调节的双折射元件35，而固定双折射元件34在可调元件35的法相位置处补偿可调元件35的双折射。以这种方式，实现该装置的高的光传输带宽。
在更复杂的表示中，在图8中所示的装置可以被描述为四腿干涉仪。在图8中示出具有几何上相同的腿部9aa'、9ab'、9ba'和9bb'的四腿干涉仪的路径长度L1+L1'，L1+L2'，L2+L1'和L2+L2'。为清楚起见，第二干涉仪腿9b、9b'的部件被示出略微偏移到相对于第一干涉仪腿部9a、9a'的部件的侧面。与根据图7的变体形成对照，根据图8的干涉仪9的实施例具有以下优点，在旋转敏感的法线位置处，在长度为L1+L2'和L2+L1'的两个干涉仪腿部中分别引导所有光束部分。在波片阶数n和n'之间的小差异的情况下，特别是对于n＝n'，这意味着该干涉仪9的传输没有波长相关性或相关于波长的损耗小于没有补偿波片的情况。如果存在从法线位置的偏差，则小强度分量另外在其它两个腿部中贡献，而在原始的腿部中的部分在第一阶中保持不变。这具有以下效果，即，即使对于波片相对于彼此的小的角度偏转，尤其是对于小于10°或小于1°的角，波长相关的损耗也小于没有补偿波片的情况。阶n'以及补偿波片的轴的方向的选择也允许发送和/或目标谐振线路失谐的宽带的调节。其全部补偿具有以下的效果，即高带宽被保持，即使个别波片的相对高的阶应该被选择，例如n＝n'＝5也是如此。具体地，因此能够实现载波包络偏移频率fO的高控制灵敏度，而基本上不影响干涉仪的光谱光学带宽以及因此的由谐振器生成或接收的频率梳的频谱宽度。
补偿在以下事件中也很有意义，即，干涉仪被调整为谐振的频率fz位于传播辐射的频率范围之外的情况。对于接近载波频率fc的目标频率fz，与不具有补偿波片的布置的情况相似获得固定点频率ffix≈fz。如果目标频率fz被选择为使得它明显不同于fC，则补偿设定显示该固定点ffix不再与目标频率fz一致的倾向。在这里所描述的优选的变体中，ffix相对于fZ从fc移开。这意味着干涉仪被调整为谐振的目标频率fz可以被选择为比针对的固定点频率ffix更接近fc。这里将方便选择足够接近载波频率fc的目标频fz用于使传输损耗与需要的使用情况兼容。因此，适当地选择的目标频率fz提供了大范围的用于调整固定点频率ffix。
在图8所示的布置可以以明显的方式被修饰为，例如，不仅由一个进一步的双折射元件34，而是由多个双折射元件，例如元件35前和后的对称模式布置的两个双折射元件34'实现元件35的双折射的补偿，通过图8中的虚线示出仅以修改的对称版本提供的双折射元件34'。此外，不仅波片34的方向或存在于波片34处的传播辐射偏振可以是可调节的，而且附加双折射元件或相应的传播辐射偏振的方向存在。
图9示出了在图7和8中的干涉仪9的可旋转波片(例如33、35)的替代或延伸实施例。现在波片33可具有固定的取向，例如在45℃，或者，如前，可变的取向。该布置包括布置在双折射元件33周围的第一和第二偏振调节器36、37。两个偏振调节器36、37和/或波片33可由致动器15访问，并且从而可以可变地调整。偏振调节器36、37可以在这里特别被调整，例如旋转，用于改变辐射8到达波片33的偏振。为此，偏振调节器36、37可以被实现例如作为可调节半波片、作为电光调制器、法拉第旋转器、液晶元件和波片的组合，或具有铁电晶体。在图9中再次表明，两个干涉仪腿部9a、9b都位于双折射元件33的两个表面之间，并在几何上定位在彼此上方。再次在图9中的两个干涉仪腿部9a、9b之间的偏移被引入仅用于优良的清晰度。取决于目标范围，两个偏振调节器中的一个可以被省略或可以用偏振器替换。
图10详细图示了每个偏振调节器36、37如何被构成。具体地，每个偏振调节器36、37包括第一λ/4板38和第二λ/4板39，其中，优选是传播辐射的波长λc。可变调节移相器40被定位在两个λ/4板38、39之间，例如可调节的双折射元件，诸如电光调制器(EOM)、可控制液晶、铁电晶体和/或热可调或压力可调或应力可调双折射元件。可以设想到同时热和电影响双折射。特别是可以使用两个或更多个晶体，理想地具有相对于彼此旋转90°的轴以便调整双折射。在这种情况下，热调整也可以由两个或更多个晶体之间的温度差来实现。
根据使用的移相器40的类型，这里可能会发生另外的全局相位延迟和组延迟，其叠加到剩余的效果。它们可以用于高频固定点ffix的具体调整。例如，在电光晶体中应力相关的全局相位或组延迟的数量可能会受到晶轴与电场相对于光束的对准的影响。对于偏振调节器36、37可能是有利是例如通过光程的折叠和/或反射使用公共元件。
虚线中示出用于特定的目标波长的λ/2板41、42，优选λC，可选地插入在第一λ/4板38和相移器40之间和/或第二λ/4板39和移相器40之间。通过旋转该λ/2板41、42，双折射的方向在辐射被圆极化所在的点处是变化的。以这种方式，辐射8的相位可因此被改变，而不同时导致组延迟
本发明的特定的特征在于，能够发起具有一种类型的光学杠杆效应的组延迟，其可以有利地例如在使用电光调制器时使用。为了改变往返时间达谐振器2中的一个光周期Tc＝1/fc，谐振器2中的光路必须改变达一个波长。此变化对应于在自由束域中的2π相移，这可以例如借助于可移动的镜或借助于电光相位调制器引起，对于其通常地组延迟大致等于相位延迟。根据本发明，通过在干涉仪9的两个部分之间混合，使用光程长度来代替路径的直接变化。例如，通过调整偏振分光器的前方或双折射元件的前方的偏振角θ，可以实现混合过程。对于干涉仪腿部9a、9b的路径的差|Lg1-Lg2|＝n*λ，光程长度的变化是ΔLg＝n*λ/2*cos(2θ)＝n*λ/2*sin(2(θ-45°))。在路径长度ΔLg的变化等于脉冲110的差分组时延如果根据图10在两个偏振方向之间的相移的变化被用于旋转偏振，则可以得到偏振的旋转这进而导致光程长度的变化并成为对于小的线性相关与路径长度的直接变化相比，这里可以得到n*π的放大数倍的效果。这个优点在布置被用作载波包络频率的致动器时也成立。
特别感兴趣的是干涉仪9的实现，其中组往返时间的变化被完成而对干涉仪9的发送无并发或至少没有显著的影响。在所有前面所解释的实施例中在分光比并且因此脉冲110的平均组延迟改变之后对载波频率fc的发送没有或基本上没有影响。根据干涉仪的带宽的适应，关于整个传播的光的发送的变化还可以保持在低或可以忽略的程度。
然而，可以考虑另外的装置，其中在该干涉仪的发送不是恒定的。当干涉仪腿部之间的路径差不是载波λC的整数倍时，这样的情况可能会遇到。例如，具有(n+1/2)*λC路径差和以下偏振片的结构可以被实现，这仍然是有利的，其中在适当的基本状态中的载波频率fc的发送大约是1并且随来自基本状态的偏差仅二次变化，而组往返时间随该偏差线性变化。
本发明的谐振器布置1不仅可以与自由束谐振器一起使用，例如在固态激光器或不同类型的激光器中使用，而且还在光纤激光器中使用。可以设想通过波导微观地来实现谐振器布置1或至少干涉仪9。
例如，本发明适合于光辐射的放大或滤波以及为分别产生频率梳和超短脉冲，特别是具有特定模式fc的可变可调节和/或稳定，给定重复率或预定的偏移频率f0。
图11示出了实施例，其中本发明的谐振器2被用作过滤和/或放大谐振器。在本示例中配置作为具有4个镜子3、4、5、6的环形谐振器的谐振器在入口43接收光辐射111，其优选地包括两个或更多个不同的频谱分量。干涉仪9位于谐振器2内，使得谐振器的谐振(模式)的位置可以由干涉仪9来调节。通过谐振器2入射辐射111的部分或整体被放大并因此在谐振器布置1的谐振器2内循环为改变的辐射110。可选地非线性光学元件45位于谐振器2中，其进一步修改了谐振器内部辐射110和特别是通过和频混合和/或差频混合改变其频率。非线性光学元件45可以替代地被适当地配置为和频混合以及差频混合或可被选择用于通过光学参量过程产生或放大光或用于在二次谐波(SHG)或在基波或载波120的更高次谐波产生辐射。通过产生较高次谐波UV光，例如可以产生EUV光。为此，在非线性光学元件45可以例如是气体喷射件或非线性光学晶体。可能修改的谐振器内部辐射在出口44处与谐振器2出耦(如离开辐射112)。谐振器2的几何结构是说明性的性质。例如，同样线性谐振器2可以被使用或入口和出口43、44可以被组合。
基于所示实施例的本发明的谐振器布置1可以以许多方式用于此目的进行修改。特别是它可以预期的是，在该干涉仪9中不仅提供一个第一和一个第二干涉仪腿部9a、9b，而且可以提供多于两个腿部，其中，分光比是可变可调节到两个或更多个的干涉仪腿部中。这可以被实现，例如，当在根据图4的干涉仪9中的一个或两个干涉仪腿部9a、9b中进一步集成干涉仪，其配置再次对应于根据图4的构造并且，例如，可以在图6至10中所示的变体之一中实现时。图9本身是这样的交错干涉仪9的实例。如以上所述不是所有波片必须以相同波长(例如λC)为中心，从而提供了对固定点的潜在影响。此外，显而易见的是，光路的反射或偏转使得能够优化和节省部件配置。应该再次理解代替双折射可以使用任何其它效果，这会导致传播时间或相位的偏振相关的移位。
当在频率梳应用中使用时本发明的谐振器取代了传统的激光源。因此，产生的辐射可以通过非线性步骤，特别是通过频谱展宽、频率加倍或倍乘、差频生成、和频产生或拉曼位移而变化其特性。

Claims (20)

1.一种包括谐振器(2)的光学谐振器布置(1)，其中
具有至少一个第一干涉仪腿部(9a)和第二干涉仪腿部(9b)的干涉仪(9)被布置在所述谐振器(2)内，
所述第一干涉仪腿部(9a)具有第一光程长度(L1)并且第二干涉仪腿部(9b)具有不同于第一光程长度(L1)的第二光程长度(L2)，并且
分光比是可变化调节的，利用所述分光比所述干涉仪(9)将在所述谐振器(2)中传播的辐射(8)分裂到所述第一干涉仪腿部(9a)和第二干涉仪腿部(9b)中。
2.根据权利要求1所述的谐振器布置，其中，所述谐振器布置(1)构造为通过改变用于第一干涉仪腿部(9a)和第二干涉仪腿部(9b)的在谐振器(2)中传播的辐射(8)的分光比来改变谐振器(2)的重复率和/或载波包络偏移频率(f0)。
3.根据前述任一项权利要求所述的谐振器布置，其中，所述谐振器布置(1)包括用于调节所述分光比的致动器(15)，其中，所述致动器(15)具有至少10kHz的控制带宽。
4.根据权利要求3所述的谐振器布置，其中，所述谐振器布置(1)包括测量设备(11)，所述测量设备(11)构造为测量由所述致动器(15)获得的谐振线的移位。
5.根据权利要求1或2所述的谐振器布置，其中，所述干涉仪(9)包括至少一个光学元件(33，34，35)，其具有偏振相关的传播时移以及相移中的至少一个，或者所述干涉仪(9)由这种元件(33，34，35)、尤其是由双折射光学元件来实现。
6.根据权利要求5所述的谐振器布置，其中，所述至少一个光学元件(33，34，35)致使2π的整数倍或半整数倍的相移。
7.根据权利要求1或2所述的谐振器布置，其中，所述干涉仪(9)包括以下光学元件的一个或多个：偏振过滤器(36，37)，偏振调节器，λ板、n大于等于2的nλ板、λ/2板、λ/4板、电光调制器(40)和可变化调节的液晶(40)。
8.根据权利要求5中任一项所述的谐振器布置，其中具有偏振相关的相移的至少两个光学元件(34，35)存在于所述谐振器(2)中，并且其中，通过相对于彼此来调节两个光学元件(34，35)的方向、并且/或者通过对穿过两个光学元件(34，35)的辐射的偏振进行不同的影响，来使得用于所述第一干涉仪腿部(9a)和第二干涉仪腿部(9b)的在谐振器(2)中传播的辐射(8)的分光比是可调节的。
9.根据权利要求1或2所述的谐振器布置，其中，在谐振器(2)中布置激光器介质(7)或者放大器介质(7)或者用于在谐振器(2)中传播的辐射的模式耦合元件(M，17)，其中，所述激光器介质和放大器介质分别被构造为是被泵浦的。
10.根据权利要求1或2所述的谐振器布置，其中，用于在谐振器(2)中传播的辐射(8)的谐振器(2)的传输在用于所述第一干涉仪腿部(9a)和第二干涉仪腿部(9b)的辐射(8)的分光比变化时保持恒定或者实质上保持恒定。
11.根据权利要求1或2所述的谐振器布置，其中，所述谐振器的模间隔是在谐振器中的辐射入射的模间隔的整数倍，或者所述谐振器和入射辐射的模间隔由合理的比率来彼此关联。
12.根据权利要求1或2所述的谐振器布置，其中，所述谐振器布置(1)构造为过滤或放大光学辐射(111)，其中，非线性光学元件(45)尤其是气体喷射件或晶体被布置在所述谐振器布置(1)的谐振器(2)内，并且其中所述非线性光学元件(45)被选择为生成在谐振器中传播的辐射(110)的第二谐波或更高次谐波，以借由和频生成和差频生成来生成辐射或借由光学参量过程来生成或放大辐射。
13.一种纤维激光器(1)、频率梳生成器(1)、具有模式耦合元件(M，17)的有源或无源模式耦合激光器(1)，或者注射稳定激光器(1)，其中，每一个均包括根据前述任一项权利要求所述的光学谐振器布置(1)。
14.一种用于调节谐振器(2)的重复率(frep)或者在谐振器(2)中传播的脉冲(110)或辐射的往返时间(τ)的方法，所述方法包括：
由定位在所述谐振器(2)中的干涉仪(9)将在谐振器(2)中传播的脉冲(110)分裂为通过具有第一光程长度(L1)的第一干涉仪腿部(9a)的第一脉冲部分(8a)和通过具有第二光程长度(L2)的第二干涉仪腿部(9b)的第二脉冲部分(8b)，
致使所述第一脉冲部分(8a)和第二脉冲部分(8b)在通过所述干涉仪(9)之后彼此干涉，
所述方法进一步包括使分光比变化，其中所述干涉仪(9)利用所述分光比将在谐振器(2)中传播的脉冲(110)分裂为所述第一脉冲部分(8a)和第二脉冲部分(8b)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，当使所述分光比变化时，在没有改变谐振器(2)中的载波(120)的相位往返时间的情况下，使在谐振器(2)中传播的脉冲(110)的组往返时间(τ)变化。
16.根据权利要求14或15任一项所述的方法，其中，当使所述分光比变化时，在谐振器(2)中传播的脉冲(110)的往返损耗未改变或实质上未改变，其中所述干涉仪(9)利用所述分光比将在谐振器(2)中传播的脉冲(110)、尤其是载波(120)分裂为所述第一脉冲部分(8a)和第二脉冲部分(8b)。
17.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述干涉仪(9)包括具有偏振相关的相移的至少一个光学元件、尤其是双折射元件，并且其中通过使光学元件围绕谐振器(2)的光轴旋转或者通过改变在这个光学元件处的偏振来使分光比变化，其中，所述干涉仪(9)利用所述分光比将在谐振器(2)中传播的脉冲(117)分裂为所述第一脉冲部分(8a)和第二脉冲部分(8b)。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，针对给定的目标频率(λZ)，所述光学元件致使m×0.5π的偏振相关的相移，其中m为整数。
19.根据权利要求14或15所述的方法，其中，通过使在干涉仪(8)的入口处的脉冲(110)的偏振相关的相位和/或偏振角度变化来实现所述分光比的变化，其中，利用所述分光比使在谐振器(2)中传播的脉冲(110)被分裂为第一脉冲部分(8a)和第二脉冲部分(8b)。
20.根据权利要求19所述的方法，所述相位由角度来改变，或所述偏振由角度Δθ来改变，并且其中，由脉冲(110)的组速率的改变致使的谐振器(2)中的组延迟为其中转换因数或大于1。
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