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Die
Erfindung betrifft eine miniaturisierte Laserverstärkeranordnung
mit einer optischen Pumpquelle zum Aussenden von Pumpstrahlung,
einem Laseroszillator, der durch einen Teil der Pumpstrahlung zum
Aussenden eines Laserstrahles anregbar ist, einem Laserverstärker, der
sowohl zum Empfangen des Laserstrahls als auch der Pumpstrahlung ausgebildet
ist, um den Laserstrahl mittels der Pumpstrahlung zu verstärken, und
einer optischen Umlenkeinrichtung zum Einleiten von Pumpstrahlung
zu dem Laserverstärker.
Eine solche Laserverstärkeranordnung
ist aus der
US 6,512,630
B1 bekannt, auf welche hiernach noch näher eingegangen wird.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere einen miniaturisierten Laseroszillator-Verstärker für die Erzeugung
von Laserstrahlung hoher Strahlqualität und hoher Leistung.
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Für zahlreiche
Anwendungen sind miniaturisierte Laser wünschenswert oder sogar erforderlich, die
gepulste Laserstrahlung mit Pulsbreiten von wenigen Nanosekunden
und Pulsenergien im Bereich von mehreren mJ erzeugen können. Anwendungsbeispiele
sind langreichweitige Laser-Messysteme, Laser für Materialfeinbearbeitung oder
zur Anregung optisch nicht linearer Prozesse. Diodengepumpte Festkörperlaser
sind hierfür
besonders geeignet. Für nähere Einzelheiten
hierzu wird auf P. Peuser, N. P. Schmitt: „Diodengepumpte Festkörperlaser”, Springer
Verlag, 1995, verwiesen. Die erforderlichen Pulsleistungen liegen
typischerweise im Bereich von etwa 100 kW bis zu mehr als einem
MW.
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Mittels
passiver Güteschaltung
lassen sich besonders kompakte oder auch miniaturisierte Pulslaser
realisieren, jedoch ist derzeit ein zuverlässiger Betrieb mit hoher Strahlqualität und Amplitudenstabilität nur bei
maximalen Pulsenergien von wenigen mJ möglich. Ein entsprechender Pulslaser
ist in P. Peuser, W. Platz, P. Zeller, T. Brand, B. Köhler, M.
Haag; Opt. Lett. 31 (2006) 1991 beschrieben. Um eine Leistungsskalierung
zu erreichen, können
ein oder auch mehrere Verstärker
mit einem mehrfachen Strahlengang (Multipass) nachgeschaltet werden,
wodurch besonders große
Pulsenergien erzielt werden. Allerdings sind dann die Möglichkeiten
für eine
weitgehende Miniaturisierung reduziert.
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Besonders
vorteilhaft für
praxistaugliche Lasersysteme ist es, wenn die Koppelung mit der
Versorgungs- und Kontrollelektronik über eine mehrere Meter lange
Faserverbindung hergestellt werden kann.
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Die
in letzter Zeit entwickelten gepulsten Faserlaser oder Faserverstärker-Anordnungen zeichnen
sich durch eine sehr kompakte Bauweise und eine hohe Strahlqualität aus, jedoch
liegen die verfügbaren
Pulsleistungen meist unterhalb von 100 kW, was für viele Anwendungen nicht mehr
ausreicht.
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Hierbei
begrenzen verschiedene grundlegende physikalische Prozesse die Pulsenergien
auf den Bereich von typischerweise etwa 1 mJ. Diese Prozesse sind
in erster Linie ASE (sog. Amplified Spontaneous Emission), Stimulierte
Brillouin-Streuung,
Stimulierte Raman-Streuung sowie Selbstfokussierung. Es wird in
diesem Zusammenhang für
weitere Einzelheiten auf F. D. Teodoro et al., Opt. Lett. 27 (2002)
518 und R. L. Farrow et al., Opt. Lett. 31 (2006) 3423 verwiesen.
Aufgrund des kleinen Faserquerschnitts kommen im ns-Pulsbetrieb
extrem hohe Intensitäten
zustande, so dass bei einer Skalierung der Pumpleistung die Faser
schließlich
zerstört
wird. Um einige wenige mJ zu erzeugen, muss der Faserquerschnitt
so weit vergrößert werden,
dass die Strahlqualität
erheblich reduziert würde.
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In
der eingangs erwähnten
US 6,512,630 B1 wird
eine miniaturisierte Konfiguration beschrieben, bei der ein sogenannter
passiv gütegeschalteter
Mikrolaser oder allgemein miniaturisierter Laser mit einem Verstärker gekoppelt
ist. Die gesamte Pumpstrahlung wird dabei in einer zur Laserachse
longitudinalen Richtung in den Mikrolaser eingekoppelt und dabei
teilweise im Laserkristall absorbiert. Die transmittierte restliche,
im Laseroszillator nicht absorbierte Pumpstrahlung wird gemeinsam
mit dem vom Mikrolaser erzeugten Laserstrahl mittels einer Linse
in den Verstärkerkristall
fokussiert. Es wird aber auch eine Anordnung erwähnt, welche ohne Linse auskommen soll.
Der aus dem Oszillator austretende Laserstrahl wird dann in dem
Verstärkerkristall
verstärkt.
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Allerdings
ist eine solche Konfiguration nur für den niedrigen Leistungsbereich
bzw. Pulsenergiebereich geeignet. Ein Grund hierfür ist, dass
nur eine ungenügende
Anpassung des Laserstrahls an die Inversionsdichteverteilung im
Verstärkerkristall
stattfinden kann. Der aus dem miniaturisierten Laseroszillator austretende
Laserstrahl hat weiter grundsätzlich andere
Strahleigenschaften als der Pumpstrahl, wie z. B. Divergenz und
Strahldurchmesser. Wenn nun eine Linse zwischen dem Oszillator und
dem Verstärker
verwendet wird, kann deshalb keine optimale räumliche Überlappung im Verstärker zustande
kommen. Ähnliches
gilt für
den Fall, wenn keine Linse eingesetzt wird.
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Aus
der
US 2007/0053403
A1 ist ein Laserresonator bekannt, dem Pumpstrahlung aus
einer Lichtwellenleitung zugeführt
wird. Der Laserresonator hat wenigstens einen ersten Spiegel und
einen zweiten Spiegel und wenigstens ein Verstärkungsmedium, das in einem
optischen Weg zwischen diesen Spiegeln vorhanden ist. Ein Strahlaufteiler
ist zwischen zwei Kollimatorlinsen angeordnet, die die Pumpstrahlung
derart kollimieren, dass die Pumpstrahlung über eine definierte Strecke
im wesentlich parallel oder quasi parallel verläuft. Innerhalb dieser Strecke
ist der Strahlaufteiler angeordnet. Die beiden Teile des aufgesplitteten
Strahls werden dann von unterschiedlichen Seiten in das Verstärkungsmedium eingeleitet.
Dadurch ist eine Laserkonfiguration bekannt, die relativ hohe Pulsleistungen
erzeugen kann.
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Aus
der
US 2006/0159132
A1 ist ein Laser mit einem Laserresonator bekannt, der
zwischen zwei Spiegeln gebildet ist. Innerhalb des Laserresonators
ist ein Verstärkungsmedium
zur. Laserverstärkung
angeordnet. Weiter ist in dem Laserresonator ein sättigbarer
Absorber angeordnet. Eine Pumpquelle ist dazu angeordnet, dass Verstärkungsmedium
mit Energie zu versorgen. Der sättigbare
Absorber, der Laserverstärker
und die Resonatorlänge
sowie der zweite Spiegel sind so ausgewählt, das Ausgangspulse mit
einer Länge
von weniger als 75 Nanosekunden durch den Laser erzeugbar sind.
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Ausgehend
von der
US 2007/0053403
A1 ist es Aufgabe der Erfindung, eine Laserkonfiguration bereitzustellen,
mit der ns-Pulse mit großer
Leistung erzeugt werden können,
die aber wesentlich weiter miniaturisiert ist als die aus der
US 2007/0054303 A1 bekannte
Laseranordnung.
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Insbesondere
soll mit der Erfindung eine weiter miniaturisierte Laserkonfiguration
bereitgestellt werden, mit der ns-Pulse mit einer wesentlichen Leistungssteigerung
gegenüber
bisher bekannten Miniaturlasern erzeugt werden können.
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Diese
Aufgabe wird durch eine miniaturisierte Laserverstärkeranordnung
mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Durch
die erfindungsgemäßen Maßnahmen und/oder
die vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung wird erreicht, dass
mit einem sehr hohen Miniaturisierungsgrad ein leistungsstarker
Laser mit hoher Strahlqualität
entsteht, der die Leistung von vergleichbaren miniaturisierten Anordnungen
nach dem Stand der Technik um wenigstens eine Größenordnung übertrifft.
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In
bevorzugter Anordnung wird Laserstrahlung aus einer leistungsstarken
Diodenlaser-Strahlquelle verwendet, um eine miniaturisierte Festkörperlaseroszillator-Verstärker-Konfiguration
anzuregen, bei welcher der Laseroszillator und der Verstärker mittels
besonders angeordneter optischer Umlenksysteme – insbesondere mit Linsen und
feinmechanischen Elementen – unabhängig voneinander
optimiert und aufeinander abgestimmt werden können, so dass Laserstrahlung
mit hoher Strahlqualität,
leistungsstarken Laserpulsen und einem hohen Wirkungsgrad erzeugt
wird.
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Vorteilhafte
Anwendungen sind:
- a) Roboter – getragene
Laser
- b) Miniaturisierter Transmitter für flugzeuggetragene Lidar-Systeme
- c) Lasertransmitter für
Weltraumanwendungen
- d) Laserzündung
in Motoren
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Erfindungsgemäß ist eine
optische Umlenkeinrichtung vorgesehen, die einen Großteil der Pumpstrahlung
an dem Laseroszillator vorbei zu dem Laserverstärker leitet, wo sie dem Laserverstärker zum
Verstärken
des Laserstrahles zur Verfügung steht.
Hierdurch wird zunächst
eine Beeinflussung und Absorption der Pumpstrahlung durch den Laseroszillator
vermieden. Der Laseroszillator kann unabhängig von der Forderung einer
hohen Durchlässigkeit
für die
Pumpstrahlung optimiert werden.
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Erfindungsgemäß weist
die optische Umlenkeinrichtung eine Kollimator-Linseneinrichtung auf, mittels der die
Pumpstrahlung so kollimierbar ist, dass sie über eine definierte Strecke
parallel, d. h. hier im wesentlichen parallel oder quasiparallel
verläuft.
Innerhalb oder zu Beginn oder Ende dieser Strecke ist der Laseroszillator
mit gegenüber
dem Durchmesser der durch diese Strecke geleiteten Pumpstrahlung
kleinerem Querschnitt angeordnet.
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Vorzugsweise
ist die optische Umlenkeinrichtung weiter derart ausgebildet, dass
der aus dem Laseroszillator austretende Laserstrahl nicht durch die
optische Umlenkeinrichtung, welche zum Umlenken der Pumpstrahlung
vorgesehen ist, beeinflusst wird. Hierzu ist beispielsweise eine
Fokussier-Linseneinrichtung, welche die quasi-parallele Pumpstrahlung
auf den Laserverstärker
fokussiert, mit einem Durchlass zum unbeeinflussten Durchlassen des
Laserstrahles versehen.
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Die
den Laseroszillator und den Laserverstärker aufweisende Laseroszillator-Verstärker-Konfiguration
wird durch die Pumpstrahlung vorzugsweise longitudinal gepumpt.
Die Pumpstrahlung aus der Pumpquelle wird vorzugsweise in Längsrichtung
in die Laseroszillator-Verstärker-Konfiguration
eingeleitet. Die Kollimator-Linseneinrichtung richtet die Pumpstrahlung
vorzugsweise im wesentlichen parallel zu dieser Längsrichtung
aus.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin
zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Laserverstärkeranordnung;
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1a eine
schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Laserverstärkeranordnung;
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1b eine
schematische Darstellung des Strahlenganges bei der Ausführungsform
gemäß 1;
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2 eine
schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Laserverstärkeranordnung;
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3 eine
schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer Laserverstärkeranordnung;
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4 eine
schematische Darstellung einer fünften
Ausführungsform
einer Laserverstärkeranordnung;
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5 eine
schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform einer Laserverstärkeranordnung;
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6 eine
schematische Darstellung einer siebten Ausführungsform einer Laserverstärkeranordnung;
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7 eine
schematische Darstellung einer achten Ausführungsform einer Laserverstärkeranordnung;
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8 eine
schematische Darstellung einer neunten Ausführungsform einer Laserverstärkeranordnung;
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9 eine
schematische Darstellung einer zehnten Ausführungsform einer Laserverstärkeranordnung;
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10 eine
schematische Darstellung einer elften Ausführungsform einer Laserverstärkeranordnung.
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In
den Figuren sind verschiedene Ausführungsbeispiele einer insgesamt
mit 12 bezeichneten Laserverstärkeranordnung dargestellt.
Dabei wird Pumpstrahlung 3 aus einer Pumpquelle 20,
die einen leistungsstarken Diodenlaser 1 aufweist, welcher vorzugsweise
mit einer optischen Faser 2 gekoppelt ist, mit einer optischen
Umlenkeinrichtung 22 – insbesondere
einer geeigneten Linsenanordnung – zunächst kollimiert, d. h. dass
die Pumpstrahlung 3 über eine
Wegstrecke 14 von mehreren Millimetern bis zu mehreren
Zentimetern quasi-parallel verläuft.
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Im
Zentrum der Pumpstrahlung
3 befindet sich in einer axialen
Anordnung ein Laseroszillator
6a mit einem Laserkristall
6b,
auf den ein kleiner Teil der Diodenlaserstrahlung – d. h.
der Pumpstrahlung
3 – auftrifft.
Der überwiegende
Teil der Pumpstrahlung wird (im Gegensatz zum Stand der Technik
nach der
US 6,512,630
B1 ) am Laserkristall
6b vorbei geleitet und zur
optischen Anregung eines Laserverstärkers
24, welcher
mit einem Verstärkerkristall
9 versehen ist,
verwendet.
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Bei
einer in 1 dargestellten ersten Ausführungsform
und einer in 1a dargestellten zweiten Ausführungsform,
welche Grundkonfigurationen repräsentieren,
ist der Laserkristall 6b mit einem passiven Güteschalter-Kristall 6c verbunden.
Der Laserkristall 6b mit dem Güteschalter 6c befindet
sich zentral in einer Halterung 6, welche so gestaltet
ist, dass möglichst
viel der Pumpstrahlung 3 am Laserkristall 6b vorbei
durch die Halterung 6 hindurchtreten kann.
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Der
Laserkristall 6b kann mit dem passiven Güteschalterkristall 6c optisch
kontaktiert sein (sog. quasi-monolithischer Laser), wobei die Austrittsfläche dieser
Kris tallkonfiguration für
die Laserwellenlänge
partiell reflektierend beschichtet ist, so dass Laserstrahlung 8 in
Form kurzer Laserpulse mit einer Pulsbreite von typischerweise einigen
Nanosekunden emitiert wird. Es wird für nähere Einzelheiten und zu den
Grundlagen der physikalischen Vorgänge auf P. Peuser, N. P. Schmitt: „Diodengepumpte
Festkörperlaser”, Springer
Verlag 1995 verwiesen.
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Die
Ausführungsformen
von 1 und 1a unterscheiden
sich durch die Ausbildung der Pumpquelle 20 mit und ohne
die optische Faser 2. Um die Pumpgeometrie dieses Laseroszillators 6a optimal
zu gestalten, ist vorzugsweise eine kleine Fokussierlinse 5a für den Laseroszillator 6a vorgesehen,
die einen kleineren Durchmesser als der Querschnitt der Pumpstrahlung 3 auf
der Strecke 14 hat und vor der Einkoppelfläche des
Laserkristalls 6b angebracht ist, so dass der in den Laseroszillator 6a einzuleitende
kleine Teil der Pumpstrahlung 3 in den Laserkristall 6b fokussiert
wird.
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2 zeigt
eine dritte Ausführungsform
der Laserverstärkeranordnung 12,
wobei eine Halterung 5 für die kleine Fokussierlinse 5a einstellbar
ausgebildet ist. Hierdurch ist der Abstand der kleinen Fokussierlinse 5a zum
Laserkristall 6b variabel. Dadurch wird bewirkt, dass einerseits
die Pumpgeometrie für den
Laseroszillator 6a optimiert werden kann. In erster Linie
können
hier der Wirkungsgrad und die Pulsenergie bestimmt werden. Andererseits
kann bei einer konstanten Pumpleistung der Zeitpunkt für die Entstehung
des ns-Pulses nach dem Start des Pumppulses verschoben werden, indem
der Linsenabstand und damit die Pumpintensität und die Überlappung der Pumpstrahlung 3 mit
dem Lasermodenvolumen eingestellt werden. Dies hat Vorteile, wenn ein
Verstärker – Verstärkerkristall 9 des
Laserverstärkers 24 – nachgeschaltet
wird, da die maximale Verstärkung
bzw. der maximale Wirkungsgrad nur dann erreicht werden, wenn der
Laserpuls kurz vor dem Ende des Pumplichtpulses auftritt. Auf diese
Weise kann auch erreicht wer den, dass bei einer konstanten Pumpleistung
wahlweise ein oder mehrere Pulse entstehen.
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Wie
aus 1b, die den Strahlengang für die erste Ausführungsform
(Grundkonfiguration) zeigt, ersichtlich ist, wird der überwiegende
Teil der kollimierten Pumpstrahlung 3 am Laserkristall 6b vorbei
geleitet und mit Hilfe einer optischen Linse – Fokussierlinse 7, 7a – zur optischen
Anregung in den Verstärkerkristall 9 abgebildet.
Bei den in den 1, 1a, 1b, 2, 3, 8 und 9 dargestellten
Ausführungsformen
ist zum Bilden eines Durchlasses für die Laserstrahlung 8 im Zentrum
der Fokussierlinse 7 eine Durchbohrung vorgesehen, um den
aus dem Laseroszillator 6a austretenden Laserstrahl 8 ohne
Beeinflussung in den Verstärkerkristall 9 zu
leiten, so dass der Laserstrahl 8 grundsätzlich ohne
eine Änderung
seiner Divergenz bzw. der Strahlqualität beim Durchlaufen des Verstärkerkristalls 9 verstärkt wird.
Die Brennweite der Linse kann aufgrund der Durchleitung oder Umleitung
der Laserstrahlung nun so gewählt
werden, dass sich ein optimaler Betrieb, d. h. eine maximale Verstärkung und
ein maximaler Wirkungsgrad ergibt.
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Demnach
weist eine optische Umlenkeinrichtung zum Vorbeileiten eines Großteils der
Pumpstrahlung vorbei an dem Laserkristall 6b und hin zu dem
Verstärkerkristall 9 eine
Kollimator-Linseneinrichtung, beispielsweise mit einer Kollimatorlinse 4, und
eine Fokussier-Linseneinrichtung, beispielsweise mit der Fokussierlinse 7, 7a auf.
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Der
quasi-monolithische Laser kann in weiteren Ausführungsbeispielen auch in der
Kollimator-Linseneinrichtung integriert sein, wobei ein Betrieb
mit oder ohne Fokussierlinse 5a des Laseroszillators 6a möglich ist.
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Bei
einer in 3 dargestellten vierten Ausführungsform
ist der Laseroszillator 6a in der Kollimatorlinse 4 für die Pumpstrahlung 3 untergebracht.
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Bei
den in den 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen – fünfte und
sechste Ausführungsform – wird anstelle
der getrennten Kollimatorlinse 4 und Fokussierlinse 7, 7a für die Kollimation und
Fokussierung der Pumpstrahlung 3 ein kompakter Linsenblock 11 verwendet,
der an seiner Eintritts- und Austrittsfläche entsprechend linsenartig
geformt ist. Bei der dargestellten Ausgestaltung nimmt dieser die
Strecke 14 einschließende
Linsenblock 11 den quasi-monolithischen Laseroszillator 6a mit
oder ohne Fokussierungslinse 5a auf. Dieser Linsenblock 11 kann
beispielsweise aus Saphir gefertigt sein. Dieses für die Pumpstrahlung 3 hochdurchlässige optische
Material hat eine große
Wärmeleitfähigkeit
und kann somit die im Laseroszillator 6a entstehende Verlustwärme ableiten.
Für den
Fall großer
mittlerer Leistungen, d. h. für
hohe Pulsrepetitionsraten, ist dies vorteilhaft. Bevorzugt sind
die linsenförmigen Flächen des
Linsenblocks 11 für
die Pumpstrahlung 3 antireflektierend beschichtet.
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Durch
die Kollimation der Pumpstrahlung ergibt sich gegenüber dem
Stand der Technik nach
US 6,512,630
B1 noch ein weiterer Vorteil. Ein Laserresonator kann so
ausgebildet werden, dass sich ein großer Spiegelabstand ergibt.
Dadurch lässt
sich die Strahlqualität
des Lasers erheblich verbessern. Dabei wird die Gesamtlänge der
optischen Umlenkeinrichtung
22, die auch als Kollimator-Fokussier-System bezeichnet
werden kann, so vergrößert, dass
ein Auskoppelspiegel
6d des Laseroszillators
6a in
einem entsprechend großen
Abstand zum Laserkristall
6b angebracht werden kann.
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Bei
der in 6 dargestellten siebten Ausführungsform ist der Auskoppelspiegel 6d in
der Fokussierlinse 7a des kollimierten Pumpstrahles 3 untergebracht.
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Bei
der in 7 dargestellten achten Ausführungsform wird als Auskoppelspiegel
der entsprechend optisch beschichtete Güteschalterkristall verwendet,
welcher in 7 entsprechend als Güteschalter-Auskoppelspiegel 6e gezeigt
ist. Für
nähere Einzelheiten
zum Nutzen des Güteschalterkristalls als
Auskoppelspiegel wird auf P. Peuser, N. P. Schmitt: Diodengepumpte
Festkörperlaser,
Springer Verlag 1995 verwiesen.
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Bei
der in 8 dargestellten neunten Ausführungsform ist der Auskoppelspiegel 6d im
kollimierten Pumpstrahl 3 auf einem separaten Spiegelhalter – Justierhalterung 6f für Auskoppelspiegel – angebracht,
der feinmechanisch justierbar ist. Die Pumpstrahlung 3 wird
an dem Auskoppelspiegel 6d vorbei geleitet.
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Die
in 9 dargestellte zehnte Ausführungsform stellt dar, dass
die gesamte Ausführung
für den
Auskoppelspiegel 6d auch als optisches Teil, beispielsweise
eine Platte konstruiert sein kann, welcher hochtransmittierend für die Pumpstrahlung 3 und partiell
transmittierend für
die Laserstrahlung 8 des Laseroszillators 6a beschichtet
ist.
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Bei
der in 10 dargestellten elften Ausführungsform
ist die Fokussierlinse 7 für die Pumpstrahlung 3 am
Ende des kollimierten Strahls so gestaltet, dass diese im Zentrum
als partiell reflektierender Auskoppelspiegel 6d für die Laserstrahlung 8 ausgebildet
ist.
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Die
vorgenannten Ausführungsbeispiele stellen
lediglich beispielhafte Anordnungen für miniaturisierte Laserverstärkeranordnungen 12 mit
entsprechenden optischen Umlenkeinrichtungen oder Linsensystemen
dar.
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Als
laseraktive Materialien sind vorzugsweise Nd-dotierte Kristalle,
wie z. B. Nd: VAG, Nd: VIF, Yb-dotierte Kristalle oder auch Tm-
und Ho-dotierte Kristalle zu verwenden.
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Die
voranstehend beschriebenen Konfigurationen können außer für die Erzeugung von kurzen Laserpulsen
prinzipiell auch als Oszillator-Verstärker-Anordnung für die Erzeugung
kontinuierlicher oder quasi-kontinuierlicher Laserstrahlung oder
auch Single-Frequency-Laserstrahlung verwendet werden, wenn der
Güteschalterkristall 6c nicht
eingesetzt wird oder der Laseroszillator 6a als Single-Frequency-Laser ausgebildet
ist.
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Durch
die beschriebenen Maßnahmen
wird erreicht, dass mit einem hohen Miniaturisierungsgrad ein leistungsstarker
Laser mit hoher Strahlqualität entsteht,
der die Leistung von vergleichbaren miniaturisierten Anordnungen
nach dem Stand der Technik um wenigstens eine Größenordnung übertrifft. Weitere besondere
Merkmale, insbesondere im Vergleich zu der Anordnung nach der
US 6,512,630131 , sind:
- • Der
Laseroszillator 6a und der Laserverstärker 24 können unabhängig voneinander
optimiert werden;
- • Der
im Laseroszillator 6a erzeugte Laserstrahl 8 wird
unbeeinflusst von optischen Komponenten verstärkt;
- • Die
Zahl der pro Pumppuls emittierten Laserpulse kann unabhängig von
der Verstärkerleistung eingestellt
werden;
- • Durch
eine separate Anordnung des Auskoppelspiegels 6d kann der
Resonator so verlängert werden,
dass eine hohe Strahlqualität
erreichbar wird.
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- 1
- Hochleistungsdiodenlaser
- 2
- Optische
Faser
- 3
- Pumpstrahlung
- 4
- Kollimatorlinse
- 5
- Halterung
für kleine
Fokussierlinse
- 5a
- kleine
Fokussierlinse für
den Laseroszillator
- 6
- Halterung
für Laseroszillator
- 6a
- Laseroszillator
- 6b
- Laserkristall
- 6c
- Güteschalter(-kristall)
- 6d
- Auskoppelspiegel
- 6e
- Güteschalter-Auskoppelspiegel
- 6f
- Justierhalterung
für Auskoppelspiegel
- 6g
- Rückseite
des Auskoppelspiegels mit AR-Beschichtung
- 7
- Fokussierlinse
mit Durchbohrung
- 7a
- Fokussierlinse
mit Auskoppelspiegel
- 8
- Laserstrahl
- 9
- Verstärkerkristall
- 10
- verstärkter Laserstrahl
- 11
- Linsenblock
- 12
- Laserverstärkeranordnung
- 14
- Strecke
- 20
- Pumpquelle
- 22
- optische
Umlenkeinrichtung
- 24
- Laserverstärker