DE102014018511A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Laserlicht mit definierten Spektraleigenschaften - Google Patents

Abstract

Aufgabe war es. eine kompakte sowie universell anwendbare, aufwandsgeringe, lichtstarke und effiziente gerichtete Lichtquelle mit definiertem, kontinuierlichem, modulationsfreiem und räumlich kohärentem Spektrum zu schaffen. Erfindungsgemäß wird das Spektrum (6) eines verstärkten Laserimpulses (12) oder einer aus diesem erzeugten höherfrequenten Harmonischenstrahlung detektiert und mit einem Soll-Spektrum (14) verglichen. Aus diesem spektralen Vergleich wird zwecks Erreichens dieses Sollwertes ein Steuersignal (15) zur Veränderung der Wellenlänge des verstärkten Laserimpulses (12) erzeugt, bis das detektierte Spektrum (6) im Wesentlichen dem Soll-Spektrum (14) entspricht.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Licht bis in den extrem-ultravioletten Spektralbereich (EUV/XUV) bzw. im Spektralbereich weicher Röntgenstrahlung mit einstellbarem, insbesondere kontinuierlichem und modulationsfreiem Spektrum. Nach ISO 21348 werden mit EUV der Spektralbereich zwischen 121 nm und 10 nm sowie mit XUV der Spektralbereich von 10 nm bis 0,1 nm bezeichnet. Im Folgenden wird für den gesamten Spektralbereich von 0,1 nm bis 121 nm die Abkürzung XUV verwendet.
• Verfahren und Vorrichtungen zur Erzeugung von extrem-ultravioletter Strahlung bzw. weicher Röntgenstrahlung sind weit verbreitet und seit über 100 Jahren in Wissenschaft und Technik im Einsatz (z. B. Wilhelm Conrad Röntgen: Über eine neue Art von Strahlen. Vorläufige Mitteilung. In: Aus den Sitzungsberichten der Würzburger Physik.-medic. Gesellschaft Würzburg. S 137–147, 1895).
• Derzeitige Vorrichtungen und Verfahren unterscheiden sich stark in ihrer Komplexität, Größe, finanziellem Aufwand, als auch in den Eigenschaften der erzeugten extrem-ultravioletten Strahlung bzw. weicher Röntgenstrahlung (G. Litfin und A. Siegel, Deutsche Agenda Optische Technologien für das 21. Jahrhundert, 2000). Ein notwendiges Kriterium für die Verwendbarkeit von XUV-Strahlung als Lichtquelle für XCT, ist ein breitbandiges und glattes bzw. modulationsarmes Spektrum.
• Die Strahlung eines Synchrotrons ist zwar für den Bereich der XUV- und weicher Röntgenstrahlung variabel einstellbar (vgl. US 4,631,743 A ), ist jedoch im Labormaßstab technisch nicht umsetzbar.
• Alternativ könnte die Verwendung der XUV-Strahlung aus einer Röntgenröhre, von heißen Plasmen bzw. laser-induzierten Plasmen (vgl. US 4,975,655 A ) in Betracht gezogen werden. Diese Quellen eignen sich jedoch ebenfalls nur sehr eingeschränkt für XCT, da ihre Spektren durch atomare Linienstrahlung stark moduliert sind. Ein weiterer Nachteil dieser Strahlung ist ihre sehr hohe Divergenz und der daraus folgenden schlechten Fokussierbarkeit.
• Eine weitere Quelle für XUV-Strahlung ist die Erzeugung hoher Harmonischer (HHG) in Gasen (Krause, J., Schafer, K., & Kulander, K. (1992). High-order harmonic generation from atoms and ions in the high intensity regime. Physical Review Letters, 68 (24), 3535–3538. doi:10.1103/PhysRevLett.68.3535). Dazu werden typischerweise Lasersysteme mit Femtosekunden-Lichtpulsen im infraroten, nahen infraroten oder sichtbaren Spektralbereich verwendet. Die Lichtpulse ionisieren ein Gas, dessen freigewordene Elektronen mit dem Lichtfeld wechselwirken und dabei kinetische Energie aufnehmen. Anschließend können diese Elektronen mit den Gasionen rekombinieren. Dabei werden Photonen höherer Energie bis in den Bereich der XUV- bzw. weichen Röntgenstrahlung emittiert. Dieser Prozess wiederholt sich in jedem Laserhalbzyklus und ist daher periodisch. Diese zeitliche Periodizität führt zur Entstehung von diskreten spektralen Obertönen des Lasers, den sogenannten Harmonischen. Der spektrale Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Harmonischen entspricht typischerweise der doppelten Photonenenergie der erzeugenden Laserstrahlung.
• Die spektrale Breite einer einzelnen Harmonischen ist unter anderem durch die Pulsdauer des Lasers bzw. die spektrale Breite des Laserpulses bestimmt. Typische Femtosekunden-Laser mit Pulsdauern im Bereich von mehreren 10 fs besitzen eine spektrale Breite, die wesentlich geringer ist, als die Photonenenergie. Daher sind die hohen Harmonischen solcher Laser spektral schmalbandig und voneinander getrennt. Zwischen den Harmonischen wird keine bzw. nur sehr wenig Strahlung emittiert. Das Harmonischenspektrum ist also stark moduliert (Brabec, T., & Krausz, F. (2000). Intense few-cycle laser fields: Frontiers of nonlinear optics. Reviews of Modern Physics, 72 (2), 545–591. doi:10.1103/RevModPhys.72.545).
• Für Laserpulse mit wenigen optischen Zyklen (few-cycle Pulse) weisen die Harmonischen hingegen eine spektrale Verbreiterung auf. So ist z. B. das XUV-Spektrum für Laserpulse mit 4 fs bei einer Mittenwellenlänge von 800 nm annähernd glatt und kontinuierlich (Christov, I., Murnane, M., & Kapteyn, H. (1997). High-Harmonic Generation of Attosecond Pulses in the "Single-Cycle" Regime. Physical Review Letters, 78 (7), 1251–1254. doi:10.1103/PhysRevLett.78.1251). Doch die Herstellung solcher few-cycle Pulse durch Verbreiterung des Pulsspektrums in Fasern (Selbst-Phasen-Modulation) sowie der anschließenden Pulskompression (Kompensation der Dispersion höherer Ordnungen) ist sehr aufwendig und schwer zu stabilisieren. Daneben wird die Pulsenergie durch die Verwendung von Fasern auf wenige Millijoule begrenzt (Nisoli, M., De Silvestri, S., & Svelto, O. (1996). Generation of high energy 10 fs pulses by a new pulse compression technique. Applied Physics Letters, 68 (20), 2793. doi:10.1063/1.116609), was auch den maximalen Fluss der erzeugten XUV-Strahlung begrenzt.
• Zum gegenwärtigen Zeitpunkt existiert also keine Strahlquelle im Bereich der XUV- bzw. weiche Röntgenstrahlung, welche im Labormaßstab ein kontinuierliches und modulationsarmes bzw. glattes Spektrum emittieren kann.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte sowie universell anwendbare, aufwandsgeringe, lichtstarke und effiziente gerichtete Lichtquelle mit definiertem, kontinuierlichem, modulationsfreiem und räumlich kohärentem Spektrum zu schaffen.
• Die Erfindung betrifft dabei Anwendungen, die auf ein modulationsfreies bzw. speziell geformtes Spektrum insbesondere im XUV angewiesen sind.
• Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Erzeugung von Laserlicht mit definierten Spektraleigenschaften, bei dem ein Laserpuls verstärkt, sowie dessen Spektrum oder einer aus diesem Laserpuls erzeugten höherfrequenten Harmonischenstrahlung detektiert wird. Dazu wird das detektierte Spektrum mit einem Soll-Spektrum verglichen. Aus dem spektralen Vergleich zwecks Erreichens des Sollwertes wird ein Steuersignal zur Veränderung der Wellenlänge des verstärkten Laserimpulses ermittelt und entsendet, bis das detektierte Laser-Spektrum im Wesentlichen dem Soll-Spektrum entspricht.
• Die entsprechende Vorrichtung besteht aus einem Laser und einer Lichtwandlerstufe, enthaltend einen optisch parametrischen Verstärker mit veränderbarer Laserwellenlänge und ggf. einen diesem nachgeschalteten Oberwellen-Generator zwecks Generierung einer höherfrequenten Harmonischenstrahlung. An den Ausgang der Lichtwandlerstufe ist ein Spektrometer zur Detektion des Spektrums der Ausgangsstrahlung angeschlossen.
• Erfindungsgemäß ist eine Auswertestufe für den Vergleich des vom Spektrometer detektierten Spektrums der Lichtwandler-Ausgangsstrahlung mit einem vorgegebenen Soll-Spektrum vorgesehen. Der Ausgang dieser Auswertestufe steht mit einem Steuereingang des optisch parametrischen Verstärkers zur Änderung dessen Laserwellenlänge in Verbindung.
• Das Soll-Spektrum kann dabei entweder als in der Auswertestufe gespeicherte Daten vorliegen oder die Auswertestufe ist an einen externen Speicher angeschlossen, in welchem die Daten des Soll-Spektrums gespeichert sind.
• Speziell eignet sich die Erfindung für kompakte Anwendungen im Labormaßstab mit besonderen Anforderungen an die spektrale Verteilung der XUV-Strahlung wie z. B. das bildgebende Verfahren der Kohärenztomografie mit kurzen Wellenlängen – kurz XCT (vgl. US 2008/0212075 A1 ). Es handelt sich dabei um ein zerstörungsfreies Messverfahren für Nanostrukturen. Hierfür ist ein kontinuierliches und modulationsfreies Spektrum für XUV-Strahlung erforderlich, um dreidimensionale Strukturen eindeutig auflösen zu können.
• Eine solche lichtstarke und effiziente gerichtete Lichtquelle mit definiertem, kontinuierlichem, modulationsfreiem und räumlich kohärentem Spektrum ist durch die Erfindung auf baulich kompakte und aufwandgeringe Weise zu realisieren und erlaubt eine Anpassung des XUV-/weichen Röntgenspektrums im zeitlichen Mittel über viele Strahlungspulse. Ferner ermöglicht sie die Erzeugung von im zeitlichen Mittel kontinuierlichen und modulationsfreien XUV-Spektren für XCT. Die Erfindung ermöglicht ein schnelles Verfahren, das spektrale Änderungen in der Lichtgenerierung binnen weniger Millisekunden erlaubt.
• Die Erfindung soll nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
• Es zeigen:
• 1: Allgemein bekannter Prinzipaufbau einer Vorrichtung zur Erzeugung von Licht im XUV- und weicher Röntgenstrahlung mit diskretem und moduliertem Spektrum
• 2: Prinzipskizze zum Verschieben der Photonenenergie des Lasers und dessen Einfluss für Harmonischen-Linien
• 3: Prinzipaufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Licht im XUV- und weicher Röntgenstrahlung mit kontinuierlichem und modulationsfreiem Spektrum
• 4: Prinzipaufbau des Optisch parametrischen Verstärkers zur spektralen Veränderung des Laserpulses
• 1 zeigt eine an sich bekannte Vorrichtung zur Erzeugung von Licht im XUV-Bereich mit diskretem und moduliertem Spektrum. Ein Laser 1 (Femtosekunden-Lasersystem typischer Strahlcharakteristik) erzeugt einen Laserpuls 2, welcher auf ein in eine Vakuumkammer 3 eingeleitetes Gas 4 als Oberwellengenerator, beispielsweise Neon, fokussiert wird. Mit der dadurch initiierten Ionisierung dieses Gases 4 kann eine XUV-Strahlung 5 in einem Spektrum 6 bis in den weichen Röntgenbereich emittiert werden. Die so über die Erzeugung hoher Harmonischer (HHG) im Gas 4 entstehende XUV-Strahlung 5 wird von einem XUV-Spektrometer 7 detektiert.
• Das detektierte Spektrum 6 besteht für die HHG charakteristisch aus spektral getrennten Harmonischen. Diese Vorrichtung kann daher die Anforderung von XCT (Kohärenztomografie mit kurzen Wellenlängen) nach einer modulationsfreien Quelle nicht erfüllen.
• Im Gegensatz dazu soll das XUV-Spektrum erfindungsgemäß im zeitlichen Mittel beliebig modellierbar und die Modulationsfreiheit erreicht werden.
• Dies wird durch Überlagerung unterschiedlicher HHG-Spektren bewirkt, die ihrerseits mit unterschiedlichen Mittenwellenlängen des Lasers (bzw. Laserwellenlänge) erzeugt werden. Es werden verschiedene Frequenzkämme der Harmonischen solange überlagert, bis sich im zeitlichen Mittel ein glattes Spektrum herausbildet.
• Dazu wird die Laserwellenlänge λ₁ um einen kleinen Betrag Δλ zur Laserwellenlänge λ₂ verschoben. Analog kann dies in Photonenenergien betrachtet werden. Die anfängliche Photonenenergie E₁ wird um einen kleinen Betrag ΔE zur Photonenenergie E₂ verschoben. E₂ = E₁ + ΔE
• Das Verschieben der Laserwellenlänge bzw. Energie führt dazu, dass die erzeugten Oberschwingungen als ganzzahliges Vielfaches der Photonenenergie des Lasers um ebendieses Vielfache der Änderung ΔE verschoben werden. Der Frequenzkamm der Oberschwingungen zur Photonenenergie E₁ wird zum Frequenzkamm zur Photonenenergie E₂ verschoben.
• 2 zeigt das Verschieben der Photonenenergie des Lasers und dessen Einfluss für Harmonische im Spektrum. Wird die Photonenenergie des Lasers um ΔE verschoben, so ändert sich die Energie der zweiten Oberschwingung um 2·ΔE, für die dritte Oberschwingung um 3·ΔE, für die N-te Oberschwingung um N·ΔE. Somit werden höhere Harmonische stärker verschoben. Beispielsweise kann die (N + 2)-te Harmonische soweit verschoben werden, dass sie die Energie der unverschobenen (N + 3)-ten Harmonischen erreicht. Formell bedeutet dies E₁·(N + 3) = E₂·(N + 2) = (E₁ + ΔE)·(N + 2).
• Um die (N + 2)-te Harmonische von E₂ auf die (N + 3)-te Harmonische von E₁ schieben zu können, muss die Photonenenergie des Lasers um ΔE = E₁/(N + 2) geändert werden. Analog heißt das für die N-te Harmonische, dass die Photonenenergie des Lasers für ein Überlapp mit der benachbarten Harmonischen um ΔE = E₁/N verschoben werden muss. Für jede Harmonische ist der nötige Versatz ΔE zum Überlapp ein anderer, sodass ΔE für jede Harmonische extra anzupassen ist, um im zeitlichen Mittel ein glattes und kontinuierliches Spektrum (im relevanten Spektralbereich) zu erhalten.
• 3 zeigt einen Aufbau, um ein solches Verschieben der Photonenenergie zu erreichen. Ein Lasersystem 8 (Femtosekunden-Lasersystem, hier: Ti:Sa Laser, Compact Pro V mit 1 mJ, Nachverstärkung durch einen OPCPA auf 10 mJ), erzeugt einen Laserpuls 9 (hier Pulsenergie: 10 mJ, Pulsdauer: 35 fs, Mittenwellenlänge: 800 nm), der auf eine Lichtwandlerstufe 10 trifft. Die Lichtwandlerstufe 10 besteht aus einem OPA 11 (Optisch parametrischer Verstärker), welcher eine Verschiebung der Laserwellenlänge erlaubt und einen Laserpuls 12 mit veränderter Wellenlänge gegenüber dem Laserpuls 9 ausgibt, sowie einem Oberwellengenerator (mit Gas 4 gefüllte Vakuumkammer 3) zur Erzeugung eines höherfrequenten Laserpulses (XUV-Strahlung 5).
• Der Laserpuls 12 (hier Pulsenergie: 2 mJ, Pulsdauer: 50 fs, Mittenwellenlänge: 1300 nm) wird im Oberwellengenerator in das Gas 4 der Vakuumkammer 3 (vgl. 1) fokussiert, welches hierdurch ionisiert wird. Im Prozess der HHG wird die XUV-Strahlung 5 mit dem Spektrum 6 bis in den weichen Röntgenbereich emittiert. Das XUV-Spektrometer 7 detektiert die XUV-Strahlung 5 als Spektrum 6 mit typischen Harmonischen-Linien.
• Das vom XUV-Spektrometer 7 detektierte Spektrum 6 wird in eine Auswerteeinheit 13 überführt, dort jeweils gespeichert und mit einem vorgegeben Soll-Spektrum 14 verglichen. Unterscheiden sich die Spektren 6 und 14 zu stark, so wird ein Steuersignal 15 zur spektralen Veränderung des Laserpulses 12 an den OPA 11 gesendet. Diese Änderung der Wellenlänge des Laserpulses 12 erfolgt als Regelkreis im Ergebnis der Spektrumsvergleiche in der Auswerteeinheit 13 iterativ solange, bis die Spektren 6 und 14 übereinstimmen. Das Soll-Spektrum 14 kann dabei in einem (aus Übersichtsgründen nicht explizit dargestellten internen Speicher der Auswerteeinheit 13 abgelegt sein, oder (wie in 3 angedeutet) extern zugeführt werden.
• Bei der Verwendung eines Femtosekunden-Laser mit Pulsfolgen im Kilohertz-Bereich oder höher führt die Verschiebung der Laserwellenlänge im Millisekunden zu kontinuierlichen und modulationsfreien XUV-Spektren binnen weniger Sekunden.
• 4 zeigt einen Prinzipaufbau des OPA 11, mit welchem die Wellenlänge des Laserpulses 12 (vgl. 3) durch das Steuersignal 15 verändert wird. Der Laserpuls 9 trifft auf einen Strahlteiler 16 und wird in zwei Teilstrahlen 17 und 18 getrennt. Der Teilstrahl 17 wird zur Selbstphasenmodulation in ein Saphirglas 19 fokussiert. Dabei wird breitbandiges Weißlicht 20 (~400 nm bis wenige μm Wellenlänge) erzeugt. Durch ein anschließendes dispersives Element 21 erfährt das erzeugte Weißlicht 20 einen Chirp und wird fortan als gechirptes Weißlicht 22 bezeichnet. Dadurch sind unterschiedliche Spektralanteile 23, 24, 25 des ursprünglichen Weißlichtes 20 zueinander verzögert.
• Der andere Strahlteil 18 des Laserpulses 9 wird mit einer Verzögerungseinheit 26 zu einem verzögerten Puls 27 zeitlich verschoben, welcher in einem nichtlinearen Kristall 28 (hier BBO) mit dem gechirpten Weißlicht 22 (Spektralanteile 23, 24, 25) überlagert wird.
• Je nach zeitlicher Phasenanpassung zwischen dem verzögerten Puls 27 und den Spektralanteilen 23, 24, 25 des gechirpten Weißlichtes 22 erfolgt über den Prozess der Dreiwellenmischung die Verstärkung von Signal-Pulsen 29 und Idler-Pulsen 30 mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen. Die Änderung der Wellenlänge der Signal- bzw. Idler-Pulse 29, 30 erfolgt über die vom Steuersignal 15 beeinflusste Veränderung der optischen Laufweg-Differenz zwischen dem Pumpstrahl (verzögerter Puls 27) und dem gechirpten Weißlicht 22. Diese durch die Verzögerungseinheit 26 entstehende Differenz ist in der Verzögerungseinheit 26 motorgesteuert und kann sehr schnell – innerhalb von wenigen Millisekunden – verändert werden. Im gleichen Maße ändern so die erzeugten Signal- bzw. Idler-Pulse 29, 30 ihre Wellenlängen. Die Einstellung der Wellenlänge kann im Millisekundenbereich realisiert werden. Mit nachfolgendem spektralen und polarisationsabhängigen Filter 31 können die unterschiedlichen Signal- und Idler-Pulse 29, 30 voneinander getrennt werden. Es entsteht der ausgegebene Laserpuls 12 (vgl. 3).
• Als Beispiel für den nötigen Versatz der Laserwellenlänge für ein glattes XUV-Spektrum wird der Spektralbereich zwischen 30 und 100 Elektronenvolt (eV) – das sogenannte Silizium-Transmissionsfenster – betrachtet. Bei der Verwendung einer Laserwellenlänge von 1300 nm entspricht die Photonenenergie des Lasers E₁ = 0,954 eV. Die in der Nähe von 30 eV gelegene Harmonische (ungeradzahlig) ist die 31. Harmonische bei 29,574 eV. Die nächst höher gelegene 33. Harmonische liegt bei 31,482 eV. Der energetische Abstand beider Harmonischen beträgt 2E₁ = 1,908 eV. Diese Differenz gilt es für die 31. Harmonische zu überbrücken, um in diesem Spektralbereich ein glattes Spektrum zu erhalten. Es folgt für die Änderung der Photonenenergie des Lasers

  
• Das entspricht einer Wellenlängenänderung von Δλ = –79,1 nm im OPA 11. Für den Bereich um 100 eV folgt analog für die 105. Harmonische bei 100,17 eV eine notwendige Verschiebung um ΔE = 2E₁/105 = 0,018 eV bzw. um Δλ = –24,7 nm. Durch unterschiedliche Verweildauern bei verschiedenen OPA-Wellenlängen lässt sich in Superposition ein kontinuierliches und modulationsfreies XUV-Spektrum 6 erzeugen, das im Wesentlichen dem vorgegebenen Soll-Spektrum 14 entspricht und für die XCT geeignet ist.
• Durch die einstellbaren Verweildauern und dem unterschiedlichen Einfluss auf verschiedene Spektralbereiche besteht die Möglichkeit, weitere Spektralformen zu erzeugen.
• Bezugszeichenliste

1, 8

Laser/Lasersystem

2, 9, 12

Laserpuls

3

Vakuumkammer

4

Gas

5

XUV-Strahlung

6

Spektrum

7

XUV-Spektrometer

10

Lichtwandlerstufe

11

OPA (Optisch parametrischer Verstärker)

13

Auswerteeinheit

14

Soll-Spektrum

15

Steuersignal

16

Strahlteiler

17, 18

Teilstrahl

19

Saphirglas

20

Weißlicht

21

dispersives Element

22

gechirptes Weißlicht

23, 24, 25

Spektralanteil

26

Verzögerungseinheit

27

verzögerter Puls

28

nichtlinearer Kristall

29

Signal-Pulse

30

Idler-Pulse

31

spektraler und polarisationsabhängiger Filter

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• US 4631743 A [0004]
• US 4975655 A [0005]
• US 2008/0212075 A1 [0016]
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• ISO 21348 [0001]
• Wilhelm Conrad Röntgen: Über eine neue Art von Strahlen. Vorläufige Mitteilung. In: Aus den Sitzungsberichten der Würzburger Physik.-medic. Gesellschaft Würzburg. S 137–147, 1895 [0002]
• G. Litfin und A. Siegel, Deutsche Agenda Optische Technologien für das 21. Jahrhundert, 2000 [0003]
• Krause, J., Schafer, K., & Kulander, K. (1992). High-order harmonic generation from atoms and ions in the high intensity regime. Physical Review Letters, 68 (24), 3535–3538. doi:10.1103/PhysRevLett.68.3535 [0006]
• Brabec, T., & Krausz, F. (2000). Intense few-cycle laser fields: Frontiers of nonlinear optics. Reviews of Modern Physics, 72 (2), 545–591. doi:10.1103/RevModPhys.72.545 [0007]
• Christov, I., Murnane, M., & Kapteyn, H. (1997). High-Harmonic Generation of Attosecond Pulses in the ”Single-Cycle” Regime. Physical Review Letters, 78 (7), 1251–1254. doi:10.1103/PhysRevLett.78.1251 [0008]
• Nisoli, M., De Silvestri, S., & Svelto, O. (1996). Generation of high energy 10 fs pulses by a new pulse compression technique. Applied Physics Letters, 68 (20), 2793. doi:10.1063/1.116609 [0008]

Claims (4)

1. Verfahren zur Erzeugung von Laserlicht mit definierten Spektraleigenschaften, bei dem ein Laserpuls verstärkt sowie das Spektrum des verstärkten Laserimpulses oder einer aus diesem erzeugten höherfrequenten Harmonischenstrahlung detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das detektierte Spektrum mit einem Soll-Spektrum verglichen und aus dem spektralen Vergleich zwecks Erreichens dieses Sollwertes ein Steuersignal zur Veränderung der Wellenlänge des verstärkten Laserpulses erzeugt wird, bis das detektierte Laser-Spektrum im Wesentlichen dem Soll-Spektrum entspricht.
2. Vorrichtung zur Erzeugung von Laserlicht mit definierten Spektraleigenschaften, bestehend aus einem Laser und einer Lichtwandlerstufe, enthaltend einen Optisch parametrischen Verstärker mit veränderbarer Laserwellenlänge und ggf. einen diesem nachgeschalteten Oberwellen-Generator zwecks Generierung einer höherfrequenten Harmonischenstrahlung, wobei an den Ausgang der Lichtwandlerstufe ein Spektrometer zur Detektion des Spektrums deren Ausgangsstrahlung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswertestufe (13) für den Vergleich des vom Spektrometer (7) detektiertem Spektrums (6) der Ausgangsstrahlung (5) mit einem Soll-Spektrum (14) vorgesehen ist und dass der Ausgang (15) der Auswertestufe (13) mit einem Steuereingang des optisch parametrischen Verstärkers (11) zur Änderung dessen Laserwellenlänge in Verbindung steht.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Soll-Spektrum (14) als in der Auswertestufe (13) gespeicherte Daten vorliegt.
4. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertestufe (13) mit einem externen Speicher in Verbindung steht, in welchem die Daten des Soll-Spektrums (14) gespeichert sind.

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