DE19634161A1 - Erzeugung schmalbandiger kohärenter Strahlung - Google Patents

Erzeugung schmalbandiger kohärenter Strahlung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen schmalbandi­ ger kohärenter Strahlung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 und auch eine Vorrichtung (Quelle) zum Erzeu­ gen schmalbandiger kohärenter Strahlung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 2, also unter Verwendung min­ destens eines abstimmbaren optischen parametrischen Oszillators (OPO).
Das Prinzip der optischen parametrischen Oszillation ist seit 1965 bekannt (J.A. Giordmaine und R.C. Miller). Wird das opti­ sche parametrische Verstärkermedium innerhalb des Resonators durch die sogenannte Pumpstrahlung angeregt, so wird durch Fre­ quenzmischung Strahlung mit zwei unterschiedlichen Wellenlängen erzeugt. Eine typische Pumpstrahlung ist die dritte Harmonische des Nd:YAG-Lasers mit einer Wellenlänge von 355 nm. Die durch Frequenzmischung im Verstärkermedium erzeugte kurzwellige Strah­ lung heißt Signalstrahlung und die langwelligere Strahlung heißt Idlerstrahlung. Wegen der Energieerhaltung ist die Summe der Frequenzen von Signal- und Idlerstrahlung gleich der Frequenz der Pumpstrahlung. Die Wellenlängen von Signal- und Idlerstrah­ lung können durch Veränderung der sogenannten Phasenanpassung abgestimmt werden. Bei gegebener Pumpwellenlänge kann dies bei­ spielsweise durch Änderung der Winkelausrichtung des nichtlinea­ ren Kristalls in Bezug auf die Pumpstrahlung oder auch durch Änderung der Kristalltemperatur erfolgen. Bei feststehendem Kri­ stall können die Wellenlängen der Signal- und Idlerstrahlen auch durch Änderung der Pumpwellenlänge abgestimmt werden. Somit ist ein OPO eine Quelle abstimmbarer kohärenter Strahlung. So kann heute beispielsweise bei Verwendung von β-Barium-Borat (BBO) und bei Verwendung der dritten Harmonischen des Nd:YAG-Lasers die Wellenlänge der Signalstrahlung etwa im Bereich zwischen 410 nm und 710 nm abgestimmt (verändert) werden, wobei gleichzeitig die Wellenlänge der Idlerstrahlung im Bereich zwischen 2500 nm und 710 nm durchgestimmt wird.
Das US-Patent 5,053,641 beschreibt eine solche abstimmbare Quel­ le kohärenter Strahlung mit einem OPO, der einen BBO-Kristall (β-BaB₂O₄) im Resonator verwendet. Der Pumpimpuls wird durch einen der beiden Resonatorspiegel in den optisch nichtlinearen Kristall fokussiert. Die Abstimmung (Veränderung) der Wellen­ länge der Ausgangsstrahlung erfolgt durch Drehung des Kristalls um eine Achse, die senkrecht zur optischen Achse des Resonators steht.
Im US-Patent 5,033,057 wurde die Anordnung so modifiziert, daß im Resonator des OPO zwei Spiegel zum Einkoppeln bzw. Auskoppeln der Pumpstrahlung angeordnet sind.
Beide vorstehend genannten OPO-Anordnungen sind dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bandbreite der emittierten OPO-Strahlung im wesentlichen durch die spektrale Breite des optischen parametri­ schen Verstärkerprofils bestimmt ist. Dies gilt sowohl für die Signal- als auch die Idlerstrahlung. Die spektrale Breite des Verstärkerprofils liegt typischerweise, zum Beispiel bei Verwen­ dung von BBO als Verstärkermedium, je nach Wellenlänge im Be­ reich von ca. 5 bis 50 cm-1.
Für eine Vielzahl von Anwendungen, insbesondere in der Spektro­ skopie, ist es allerdings wünschenswert, über eine abstimmbare Strahlung zu verfügen, deren spektrale Bandbreite deutlich klei­ ner ist, zum Beispiel kleiner als 0,2 cm-1 bis hin zu einzelnen Longitudinalmoden mit Bandbreiten im Bereich von 0,01 cm-1 und weniger. Um die Erzeugung abstimmbarer kohärenter Strahlung mit so geringen Bandbreiten geht es bei der vorliegenden Erfindung.
  • W.R. Bosenberg u. a. beschreiben in einem Aufsatz in J. Opt. Soc. Am. B. 10, 1716 (1993) einen schmalbandigen abstimmbaren OPO. Der impulsförmig angeregte Resonator enthält neben dem nichtli­ nearen Kristall ein Gitter als wellenlängenselektives Element. Das Gitter wird mit streifendem Einfall (grazing incidence) ein­ gesetzt.
Eine andere Anordnung eines gepulst angeregten schmalbandigen OPO ist in der DE 42 19 169 A1 beschrieben. Diese Quelle zur Erzeugung abstimmbarer schmalbandiger kohärenter Strahlung weist einen ersten OPO als sogenannten Seed-Oszillator auf, der keine frequenzselektiven Elemente zur Reduzierung der Bandbreite im Resonator enthält. Außerhalb des Resonators ist ein frequenz­ selektives Element angeordnet, das aus der relativ breitbandigen Ausgangsstrahlung des Seed-Oszillators einen schmalen Spektral­ bereich ausfiltert. Diese schmalbandige Strahlung wird dann in einen zweiten OPO eingegeben, der als Leistungsoszillator die Strahlung verstärkt.
Bei der Anordnung gemäß der DE 42 19 169 A1 können Gitterver­ luste oder passive Filterverluste dadurch vermieden werden, daß der erste OPO-Resonator möglichst kurz gebaut wird. In einem solchen kurzen Resonator schwingen dann nur einige wenige Longi­ tudinalmoden an, so daß die durch eine externe spektrale Filte­ rung verursachten Gesamtverluste an Nutzstrahlung reduziert wer­ den können. Somit können bei dieser bekannten Anordnung die ex­ ternen Verluste dadurch reduziert werden, daß der Seed-OPO sehr kurz gebaut wird, so daß die Longitudinalmoden des Resonators einen relativ großen Abstand haben. Die gesamte Ausgangsenergie ist dann diskret auf die einzelnen anschwingenden Moden verteilt und die externen spektralen Verluste verringern sich. Um bei­ spielsweise bei einer Verstärkungsbandbreite von 50 cm-1 die Verluste durch die externe spektrale Filterung auf den Faktor 50 zu reduzieren, dürfen nur 50 Longitudinalmoden des OPO-Resonators anschwingen. Dies erfordert einen Modenabstand des OPO-Resonators von 1 cm-1 und bedeutet, daß das optische parametrische Verstär­ kungsmedium kürzer als 3,3 mm sein müßte.
Ein weiteres Problem dieser bekannten OPO-Anordnung liegt darin, daß die statistische Natur des Anschwingens der einzelnen Longi­ tudinalmoden sowohl bei gepulster als auch bei kontinuierlicher (cw) Anregung einen stabilen Betrieb des OPO verhindert. Die Intensitäten der einzelnen Longitudinalmoden unterliegen nämlich statistischen Gesetzen, so daß die in der mit einer bestimmten Wellenlänge anschwingenden Mode enthaltene Energie auch sta­ tistisch schwankt. Diese sogenannte Modenkonkurrenz führt auf­ grund der spontanen parametrischen Prozesse zu Energiefluktuatio­ nen zwischen den verschiedenen Moden. Solche Energiefluktuatio­ nen können bis zu 100% betragen. Damit wird die Energiestabili­ tät der abgegebenen Ausgangsstrahlung sehr schlecht.
Will man bei einer Anordnung gemäß der DE 42 19 169 A1 die durch das Seeden erzielte geringe Bandbreite des zweiten optischen parametrischen Oszillators einstellen (d. h. steuern oder begren­ zen oder überwachen), wobei die Bandbreite durch die Zahl der innerhalb des im Resonator-Verstärkungsprofil noch anschwingen­ den Moden gegeben ist, so wird ein kostspieliges Diagnosesystem zum Analysieren der vom OPO emittierten schmalbandigen Strahlung erforderlich. Ein derartiges Diagnosesystem kann bei dieser be­ kannten Anordnung dadurch vermieden werden (wie dort auch vorge­ schlagen wird), daß der Resonator des zweiten optischen parame­ trischen Oszillators so dejustiert wird, daß er nicht modense­ lektiv oszilliert. Diese Lösung hat aber den Nachteil, daß so­ wohl die Strahlqualität der emittierten Strahlung des zweiten optischen parametrischen Oszillators als auch dessen Effizienz geringer wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ein­ stellen schmalbandiger kohärenter Strahlung und eine Quelle sol­ cher Strahlung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die mit einfachen Mitteln und hoher Effizienz der Quelle eine Ein­ stellung der emittierten Strahlung, insbesondere eine Stabili­ sierung von deren Wellenlänge und Bandbreite zu ermöglichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Die erfindungsgemäße Quelle schmalbandiger kohärenter Strahlung ist in Patentanspruch 2 be­ schrieben.
Die abhängigen Ansprüche beschreiben bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Quel­ le.
Die Erfindung wird also bevorzugt mit mindestens zwei optischen parametrischen Oszillatoren verwirklicht, wobei der eine opti­ sche parametrische Oszillator Seed-Strahlung für den zweiten optischen parametrischen Oszillator erzeugt und zwischen beiden OPOs ein wellenlängenselektives Element angeordnet ist, um die Bandbreite der Seed-Strahlung des Seed-OPO spektral einzuengen. Das wellenlängenselektive Element wird erfindungsgemäß zugleich auch für die Analyse (Diagnose) der im zweiten OPO anschwingen­ den Moden herangezogen. Die Analyse der im zweiten OPO anschwin­ genden Strahlung kann insbesondere beinhalten, daß die Zahl und die Wellenlänge der im zweiten OPO anschwingenden Moden ermit­ telt wird. Mit dieser Messung ist es dann möglich, den zweiten OPO so zu steuern, daß zum Beispiel eine möglichst geringe Zahl von Moden durch die Seed-Strahlung im zweiten OPO angeregt wird, insbesondere nur eine einzige Mode. Zum Beispiel ist es möglich, die Länge des Resonators des zweiten OPO über einen Regelkreis so nachzusteuern, daß immer nur eine gewünschte Mode oder eine gewünschte geringe Anzahl von Moden im zweiten OPO angeregt wird und auf diese Weise die Ausgangsstrahlung des zweiten OPO stabil auf einer bestimmten Frequenz gehalten wird und dabei auch stabil eine bestimmte Bandbreite aufweist.
Unabhängig von dieser Stabilisierung kann in herkömmlicher Weise die Wellenlänge der emittierten Strahlung abgestimmt (gesteuert, eingestellt) werden.
Die Erfindung sieht also bevorzugt eine zweifache Verwendung des wellenlängenselektiven Elementes zwischen den beiden OPOs vor, einmal zur Reduzierung der Bandbreite der in den zweiten OPO eingekoppelten Seed-Strahlung und zum anderen zur Analyse (Dia­ gnose) der im zweiten OPO erzeugten Strahlung.
Bevorzugt wird als wellenlängenselektives Element ein Gitter gewählt, insbesondere in (näherungsweise) Littrow-Anordnung (Git­ ter in nahezu Autokollimation) oder auch in Littman-Anordnung (Gitter unter streifendem Einfall).
Bei dem ersten Oszillator, der die Seed-Strahlung erzeugt, muß es sich nicht unbedingt um einen OPO handeln, es ist jede Quelle für hinreichend schmalbandige Seed-Strahlung hierfür geeignet. Zum Beispiel kann ein durchstimmbarer Festkörperlaser, ein durch­ stimmbarer Halbleiterlaser oder ein durchstimmbarer Farbstoff­ laser als Seed-Oszillator verwendet werden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Quelle schmalbandiger kohärenter Strahlung;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Quelle schmalbandiger kohärenter Strahlung und
Fig. 3 Meßergebnisse, die mit einer Anordnung nach Fig. 1 erzielt worden sind.
Fig. 1 zeigt einen ersten optischen parametrischen Oszillator OPO 1, der als Seed-Oszillator dient. Dieser Oszillator weist ein erstes optisches parametrisches Verstärkermedium K 1 in ei­ nem Resonator auf, der durch den hochreflektierenden Spiegel HR 1 und den teilweise reflektierenden Spiegel PR 1 gebildet wird. Der OPO 1 wird in an sich bekannter Weise durch eine Pump­ strahlungsquelle P gepumpt. Einzelheiten des Pumpens des opti­ schen parametrischen Verstärkermediums K 1 (also zum Beispiel eines OPO-Kristalls) sind hier nicht näher dargestellt, da das Pumpen der Kristalle gemäß dem Stand der Technik erfolgen kann. Dies gilt auch für den weiter unten beschriebenen Kristall K 2 des zweiten optischen parametrischen Oszillators OPO 2.
Die Ausgangsstrahlung 10 des ersten optischen parametrischen Oszillators OPO 1 wird über den teilreflektierenden Spiegel PR 1 ausgekoppelt und gelangt durch einen Strahlteiler BS und über einen als solches bekannten Strahlaufweiter BE auf ein Gitter, beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in Littrow-Anordnung (also in Autokollimation).
Mittels des Gitters G wird die Bandbreite der Seed-Strahlung 10 erheblich eingegrenzt und die vom Gitter D abgegebene Strahlung ist in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 16 bezeichnet. Diese Strah­ lung 16 mit geringer Bandbreite wird in einen zweiten optischen parametrischen Oszillator OPO 2 eingekoppelt. Der OPO 2 enthält einen Kristall K 2 als optisches parametrisches Verstärkermedium zwischen zwei einen Resonator bildenden Spiegeln M 2 und M 2′. Die in den OPO 2 eingekoppelte Strahlung 16 wirkt im Kristall K 2 als Seed-Strahlung.
Wegen der Teilreflektivität der Spiegel M 2 und M 2′ des OPO 2 gibt der OPO 2 auf beiden Seiten Strahlung ab, nämlich "nach vorne" den "eigentlichen" emittierten Laserstrahl 14, dessen Wellenlänge und/oder Bandbreite eingestellt und/oder stabili­ siert werden soll, und "nach hinten" eine weitere OPO-Strahlung 12, die hinsichtlich aller interessierenden Eigenschaften, wie insbesondere der Wellenlänge und der Bandbreite, genau der "nach vorne" abgegebenen Strahlung 14 entspricht. Die "nach hinten" abgegebene Strahlung 12 des OPO 2 wird über einen Spiegel 18 in den Strahlaufweiter BE gelenkt und gelangt von dort auf das Git­ ter G und wird von dort auf den teildurchlässigen Spiegel BS gelenkt, wo die Strahlung 12 vollständig reflektiert und auf einen Festkörperbildsensor D in Form einer Diodenzeile (CCD- Anordnung) gelenkt wird.
Der Festkörperbildsensor D in Form von zum Beispiel einer Dio­ denreihe ermöglicht eine Analyse der vom OPO 2 abgegebenen Strah­ lung 12. Eine Änderung der Wellenlänge der abgegebenen Strahlung aufgrund von zum Beispiel Temperatureffekten äußert sich darin, daß ein Strahlungsmaximum auf der Diodenzeile seinen Ort ändert, was durch eine elektronische Auswerteeinrichtung (nicht gezeigt) ermittelt werden kann. Diese Analyse der vom OPO 2 emittierten Strahlung 12 bzw. 14 ermöglicht eine Einstellung des OPO 2 der­ art, daß die von ihm emittierte Strahlung 14 hinsichtlich der Bandbreite konstant (stabilisiert) ist und insbesondere auch auf nur ganz bestimmte, gewünschte Moden eingeschränkt ist. Sobald die Diodenzeile D eine Änderung der vom OPO 2 emittierten Strah­ lung anzeigt (durch örtliche Variation von Strahlungsmaxima), kann zum Beispiel die Länge des Resonators des OPO 2 in der Art eines Regelkreises nachgestellt werden, um die emittierte Aus­ gangsstrahlung 14 auf einer gewünschten Wellenlänge und Band­ breite zu halten. Einzelheiten des Regelkreises, wie die elektro­ nische Auswertung der Meßdaten der Diodenzeile D und die Steue­ rung der Länge des Resonators des OPO 2 sind in den Figuren nicht dargestellt, da diese Mittel dem Fachmann als solches be­ kannt sind. Aufgrund der Analyse der Strahlung kann also ein Parameter des OPO 2 und/oder das wellenlängenselektive Element G eingestellt werden. Beim Festkörperbildsensor D kann es sich bevorzugt um eine Diodenanordnung handeln, deren elektrisches Ausgangssignal von der Position abhängt, in welcher die Strah­ lung auf die Diodenanordnung trifft. Die Diodenanordnung ist also positionsempfindlich. In Frage kommen insbesondere eine so­ genannte Doppel- oder auch eine Quadrantendiode. Bei der Doppel­ diode sind in einer Richtung (Dimension) mindestens zwei strah­ lungsempfindliche Dioden angeordnet und eine Änderung des Ortes, an dem die Strahlung auf die Diodenanordnung auftrifft, macht sich dadurch bemerkbar, daß das Ausgangssignal der einen Diode wächst, während das Ausgangssignal der anderen Diode kleiner wird. Analog funktioniert eine als solche bekannte Quadranten­ diode, bei der in zwei zueinander senkrecht stehenden Richtungen jeweils mindestens zwei Dioden angeordnet sind, die jeweils für sich so funktionieren wie die eben beschriebene Doppeldiode.
Die Fig. 1 zeigt eine besonders bevorzugte Art der Auskoppelung der für die Messung verwendeten Strahlung 12 aus dem OPO 2. Es ist auch möglich, diese Strahlung an anderer Stelle auszukop­ peln, z. B. durch einen teilreflektierenden Spiegel aus der emit­ tierten Strahlung 14. Bei dieser Abwandlung des Ausführungsbei­ spieles nach Fig. 1 wird aus der nach vorne (Fig. 1 und 2: nach unten) emittierten Strahlung ein geringer Anteil herausreflek­ tiert (mit einem geeigneten Spiegel) und in das wellenlängen­ selektive Element eingestrahlt und hinsichtlich der Wellenlänge analysiert, um entsprechend dem Analyseergebnis die schmalbandi­ ge Ausgangsstrahlung 14 des OPO 2 einzustellen.
Die Fig. 1 zeigt als bevorzugtes Ausführungsbeispiel einen opti­ schen parametrischen Oszillator OPO 1 zur Erzeugung der Seed- Strahlung. In Abwandlung dieses Beispiels ist es auch möglich, einen anderen abstimmbaren Seed-Oszillator vorzusehen, zum Bei­ spiel auf der Basis eines anderen Festkörperlasers oder eines Farbstofflasers.
Die Fig. 1 zeigt als bevorzugtes wellenlängenselektives Element zwischen den optischen parametrischen Oszillatoren ein Gitter. Entscheidend ist auch hier nur die Funktion des Gitters als wel­ lenlängenselektives Element. Es sind auch andere wellenlängen­ selektive Elemente dem Fachmann bekannt.
Fig. 2 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1, wobei der Unterschied darin besteht, daß das Gitter G beim Beispiel nach Fig. 2 in Littman-Anordnung steht, also mit streifendem Einfall der Strahlung betrieben wird. Ansonsten sind einander entsprechende oder funktionsgleiche Bauteile mit glei­ chen Bezugszeichen versehen, so daß insoweit auf die Beschrei­ bung von Fig. 1 verwiesen werden kann.
Fig. 3 zeigt Meßergebnisse, die mit einer Quelle schmalbandiger kohärenter Strahlung gemäß Fig. 1 erzielt worden sind. Die Wel­ lenlänge der emittierten Strahlung 14 beträgt 597 nm. Auf der Abszisse ist die Wellenlänge in cm-1 aufgetragen und auf der Or­ dinate die Strahlungsintensität I der Strahlung 14 in relativen Einheiten. Die Halbwertsbreite FWHM beträgt 0,014.
Der OPO 2 gemäß Fig. 1 wird mit einer einzigen Longitudinalmode betrieben.
Durch Drehung des Gitters G kann die vom OPO 2 emittierte Strah­ lung analysiert und eingestellt werden.

Claims (11)

1. Verfahren zum Einstellen schmalbandiger kohärenter Strah­ lung (14), die von einer Quelle emittiert wird, die folgendes aufweist:
  • - einen Seed-Oszillator (OPO 1), der Strahlung (10) emittiert,
  • - ein wellenlängenselektives Element (G), in das die vom Seed- Oszillator (OPO 1) emittierte Strahlung (10) eingegeben wird, um die Bandbreite dieser Strahlung zu reduzieren oder zu begrenzen,
  • - mindestens einen optischen parametrischen Oszillator (OPO 2) mit zumindest einem optischen parametrischen Verstärkermedium (K 2) in einem Resonator (M 2, M 2′), in den Ausgangsstrahlung (16) des wellenlängenselektiven Elementes (G) eingekoppelt wird, und
  • - mindestens eine Pumpstrahlungsquelle (P) zum Erzeugen von Pumpstrahlung und Einkoppeln derselben in den optischen parame­ trischen Oszillator (OPO 2) und gegebenenfalls in den Seed-Oszil­ lator (OPO 1),
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - vom optischen parametrischen Oszillator (OPO 2) emittierte Strahlung (12) in das wellenlängenselektive Element (G) eingege­ ben und damit analysiert wird, um entsprechend der Analyse das wellenlängenselektive Element (G) und gleichzeitig die vom opti­ schen parametrischen Oszillator (OPO 2) emittierte schmalbandige Strahlung (14) einzustellen.
2. Quelle schmalbandiger kohärenter Strahlung (14) mit
  • - einem Seed-Oszillator (OPO 1), der Strahlung (10) emittiert,
  • - einem wellenlängenselektiven Element (G), in das die vom Seed-Oszillator (OPO 1) emittierte Strahlung (10) eingegeben wird, um die Bandbreite dieser Strahlung zu reduzieren oder zu begrenzen,
  • - mindestens einem optischen parametrischen Oszillator (OPO 2) mit zumindest einem optischen parametrischen Verstärkermedium (K 2) in einem Resonator (M 2, M 2′), in den Ausgangsstrahlung (16) des wellenlängenselektiven Elementes (G) eingekoppelt wird, und
  • - mindestens einer Pumpstrahlungsquelle (P) zum Erzeugen von Pumpstrahlung und Einkoppeln derselben in den optischen parame­ trischen Oszillator (OPO 2) und gegebenenfalls in den Seed-Oszil­ lator (OPO 1),
gekennzeichnet durch
  • - Mittel (PR 2, 18, BE) zum Eingeben von vom optischen parame­ trischen Oszillator (OPO 2) emittierter Strahlung (12) in das wellenlängenselektive Element (G) und
  • - Mittel (D) zum Analysieren dieser Strahlung (12), um entspre­ chend dem Analyseergebnis die vom optischen parametrischen Oszil­ lator (OPO 2) emittierte Strahlung (14) einzustellen.
3. Verfahren zum Einstellen bzw. Quelle schmalbandiger kohä­ renter Strahlung (14) gemäß den Ansprüchen 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Seed-Oszillator (OPO 1) ein optischer parametrischer Oszilla­ tor ist.
4. Verfahren zum Einstellen bzw. Quelle schmalbandiger kohä­ renter Strahlung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wellenlängenselektive Element (G) ein Gitter ist, insbesondere in Littrow- oder in Littman- Anordnung.
5. Verfahren zum Einstellen bzw. Quelle schmalbandiger kohä­ renter Strahlung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (D) zum Analysieren der Strahlung (12) einen Festkör­ perbildsensor aufweisen.
6. Verfahren zum Einstellen bzw. Quelle schmalbandiger kohären­ ter Strahlung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Seed-Oszillator ein durchstimmbarer Festkörperlaser ist.
7. Verfahren zum Einstellen bzw. Quelle schmalbandiger kohären­ ter Strahlung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Seed-Oszillator ein durchstimmbarer Halbleiterlaser ist.
8. Verfahren zum Einstellen bzw. Quelle schmalbandiger kohären­ ter Strahlung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Seed-Oszillator ein durchstimmbarer Farbstofflaser ist.
9. Verfahren zum Einstellen bzw. Quelle schmalbandiger kohären­ ter Strahlung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel (D) zum Analysieren der Strahlung eine Diodenanordnung vorgesehen ist, deren Ausgangssignal von der Position der auf die Diodenanordnung auftreffenden Strahlung abhängt, insbeson­ dere eine Doppel- oder eine Quadrantendiode.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009059598A1 (de) * 2007-11-09 2009-05-14 Eads Deutschland Gmbh Nichtlinear-optischer frequenzkonverter sowie verwendungen desselben

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6650682B1 (en) 1999-04-30 2003-11-18 University Of New Mexico Bi-directional short pulse ring laser
US6573305B1 (en) * 1999-09-17 2003-06-03 3M Innovative Properties Company Foams made by photopolymerization of emulsions
DE19961908C2 (de) * 1999-12-20 2002-03-28 Ges Zur Foerderung Angewandter Optik Optoelektronik Quantenelektronik & Spektroskopie Ev Hochauflösendes Littrow-Spektrometer und Verfahren zur quasi-simultanen Bestimmung einer Wellenlänge und eines Linienprofils
US6654392B1 (en) 2000-01-31 2003-11-25 Lightwave Electronics Quasi-monolithic tunable optical resonator
US6614584B1 (en) 2000-02-25 2003-09-02 Lambda Physik Ag Laser frequency converter with automatic phase matching adjustment
US6608852B2 (en) 2000-08-25 2003-08-19 Lameda Physik Ag Gain module for diode-pumped solid state laser and amplifier
WO2004049056A1 (en) * 2002-11-22 2004-06-10 Macquarie University Method and apparatus for generating narrowband coherent light output from an optical oscillator
EP2526592B1 (de) * 2010-01-22 2021-06-23 Newport Corporation In einem breiten bereich durchstimmbarer optischer parametrischer oszillator
US11400308B2 (en) 2017-11-21 2022-08-02 Cutera, Inc. Dermatological picosecond laser treatment systems and methods using optical parametric oscillator
US10729496B2 (en) 2017-11-21 2020-08-04 Cutera, Inc. Dermatological picosecond laser treatment systems and methods using optical parametric oscillator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5033057A (en) * 1989-12-22 1991-07-16 Cornell Research Foundation, Inc. Pump steering mirror cavity
US5053641A (en) * 1989-07-14 1991-10-01 Cornell Research Foundation, Inc. Tunable optical parametric oscillator
DE4219169A1 (de) * 1991-06-17 1992-12-24 Richard Prof Dr Wallenstein Laseranordnung
US5365366A (en) * 1993-04-29 1994-11-15 Spectra-Physics Lasers, Inc. Synchronously pumped sub-picosecond optical parametric oscillator
US5457707A (en) * 1993-08-24 1995-10-10 Spectra-Physics Lasers, Inc. Master optical parametric oscillator/power optical parametric oscillator

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4429898C1 (de) * 1994-08-23 1995-11-30 Lambda Physik Gmbh Optischer parametrischer Oszillator
DE19517753A1 (de) * 1995-05-15 1996-11-21 Lambda Physik Gmbh Schmalbandige, abstimmbare Quelle kohärenter Strahlung
US5796513A (en) * 1995-08-30 1998-08-18 Lambda Physik Gesellschaft Zur Herstellung Von Lasern Mgh Laser arrangement for generating narrow-band, tunable coherent radiation
DE19619483A1 (de) * 1996-05-14 1997-11-20 Lambda Physik Gmbh Abstimmbare schmalbandige Quelle kohärenter Strahlung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5053641A (en) * 1989-07-14 1991-10-01 Cornell Research Foundation, Inc. Tunable optical parametric oscillator
US5033057A (en) * 1989-12-22 1991-07-16 Cornell Research Foundation, Inc. Pump steering mirror cavity
DE4219169A1 (de) * 1991-06-17 1992-12-24 Richard Prof Dr Wallenstein Laseranordnung
US5365366A (en) * 1993-04-29 1994-11-15 Spectra-Physics Lasers, Inc. Synchronously pumped sub-picosecond optical parametric oscillator
US5457707A (en) * 1993-08-24 1995-10-10 Spectra-Physics Lasers, Inc. Master optical parametric oscillator/power optical parametric oscillator

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. Opt. Soc. Am. B, Vol. 10, No. 9, Sept. 1993, S. 1716-1722 *
J. Opt. Soc. Am. B, Vol. 10, No. 9, Sept. 1993, S. 1744-1750 *
Optics Letters, Vol. 20, No. 11. June 1, 1995, S. 1277-1279 *
Optics Letters, Vol. 20, No. 21, Nov. 1, 1995, S. 2171-2173 *
Optics Letters, Vol. 20, No. 4, Feb. 15, 1995, S. 380-382 *
Phys. Rev. Letters, 14, 973, 1965 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009059598A1 (de) * 2007-11-09 2009-05-14 Eads Deutschland Gmbh Nichtlinear-optischer frequenzkonverter sowie verwendungen desselben

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DE19634161C2 (de) 1998-07-23
US5896220A (en) 1999-04-20

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