DE4009116A1

DE4009116A1 - Polarised solid-state laser - has phase-conjugate SBS mirrors with use of differential thresholds to sustain stable emission

Info

Publication number: DE4009116A1
Application number: DE19904009116
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl Phys Phillipps
Original assignee: FESTKOERPER LASER INST BERLIN
Current assignee: FESTKOERPER LASER INST BERLIN
Priority date: 1990-03-19
Filing date: 1990-03-19
Publication date: 1991-09-26

Abstract

In a solid-state laser element, e.g. Nd:YAG, (1), low level excitation is maintained by conventional mirrors (2,3) the beam passing through a polariser (5), two quarter-wave plates (6,8) and two SBS phase-conjugate mirrors (4,7). - When the laser energy reaches their thresholds the SBS mirrors sustain the lasing action with much greater efficiency and, due to their different threshold energies, hold it ti a nearly constant level. The SBS mirrors also compensate for adverse thermal lens effects in the lasing medium.

Description

Die Erfindung betrifft eine Festkörperlaser anordnung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a solid-state laser arrangement according to the preamble of the main claim.

Bei Hochleistungsfestkörperlasern ist es erwünscht, sowohl eine gute Strahlqualität als auch einen möglichst hohen Wirkungsgrad bezüglich der Um wandlung von elektrischer Leistung in optische Leistung des Laserstrahls zur Verfügung zu haben. Eine Festkörperlaseranordnung nach dem Stand der Technik, die als Linearlaser aufgebaut ist, weist üblicherweise einen aus zwei Spiegeln im festen Abstand angeordneten Resonator auf. Zwischen den Spiegeln befindet sich das laseraktive Medium, das das Laserlicht verstärkt. Bei einem Festkörperlaser handelt es sich dabei um einen Kristall wie Nd : YAG oder Cr,Nd : GGG, wobei die Eigenschaften der unterschiedlichen Kristalle die Wellenlänge des Laserlichts bestimmen. Neben dem Kristall befinden sich üblicherweise ein oder mehrere Blitzlampen als Pumplichtquellen, mit denen der Kristall optisch gepumpt wird und als Folge dessen das Laserlicht verstärkt. Durch das optische Pumpen tritt eine Erwärmung des Kristalls auf, so daß dieser gekühlt werden muß. Aufgrund der daraus resultierenden Temperatur verteilung im Laserkristall wirkt dieser wie eine Linse auf das Lichtfeld im Resonator, die als thermische Linse bezeichnet wird. Für eine vorgegebene feste Linse im Resonator ist es möglich, einen Laser bezüglich der Strahl qualität zu optimieren. Die thermische Linse ändert aber ihre Eigenschaften in Abhängigkeit von der Pumpleistung der Blitzlampen, so daß sich mit der Pumpleistung der Blitzlampen und damit mit der Ausgangsleistung des Systems die Struktur und die Qualität des Laserstrahls ändert. Außerdem werden Laserstäbe, die bis knapp an die mechanische Bruchgrenze gepumpt werden, zunehmend optisch inhomogen, wodurch sich ebenfalls die Strahlqualität des Laser strahls mit steigender Ausgangsleistung ver schlechtert.With high-power solid-state lasers, it is desirable both good beam quality and one highest possible efficiency with regard to the order conversion of electrical power into optical Power of the laser beam to have available. A solid state laser arrangement according to the prior art the technology, which is constructed as a linear laser, usually has one of two mirrors resonator arranged at a fixed distance. The laser active is between the mirrors Medium that amplifies the laser light. At a Solid-state lasers are one Crystal like Nd: YAG or Cr, Nd: GGG, where the Properties of the different crystals Determine the wavelength of the laser light. Next to the Crystal is usually a or several flash lamps as pump light sources, with which the crystal is optically pumped and as a result, the laser light is amplified. Heating occurs due to the optical pumping of the crystal so that it can be cooled got to. Because of the resulting temperature distribution in the laser crystal works like this a lens on the light field in the resonator, which is called a thermal lens. For a given fixed lens in the resonator it is possible to use a laser with respect to the beam optimize quality. The thermal lens but changes their properties depending on of the pumping power of the flash lamps, so that with the pumping power of the flash lamps and thus with the output power of the system the structure and quality of the laser beam changes. In addition, laser rods that are up pumped to the mechanical breaking point become, increasingly optically inhomogeneous, whereby also the beam quality of the laser with increasing output power worsened.

Um die störenden Einflüsse der thermischen Linse und sonstiger Brechzahlinhomogenitäten auf das Strahlungsfeld des Laserkristalls auszuschalten, ist versucht worden, einen phasenkonjugierenden Spiegel zu verwenden. Die Eigenschaft eines phasenkonjugierenden Spiegels im Unterschied zu einem konventionellen Spiegel besteht darin, daß er einen auf ihn auftreffenden Lichtstrahl immer in diejenige Richtung zurückreflektiert, aus der er gekommen ist. Wenn beispielsweise eine Strahlung als ebene Welle auf einen phasen konjugierenden Spiegel gerichtet wird, wobei ein Teil der Welle durch einen Glasstab geleitet wird, wodurch sich die Wellenfront aufgrund des längeren optischen Weges durch den Glasstab verzögert, dann reflektiert der phasenkonju gierende Spiegel die Welle derart, daß sie nach dem wiederholten Durchgang durch den Glasstab wieder den Ausgangszustand einnimmt.The disturbing influences of the thermal lens and other refractive index inhomogeneities on the Switch off the radiation field of the laser crystal, has been attempting a phase conjugate To use mirrors. The property of a phase-conjugate mirror in the difference to a conventional mirror is that he has a beam of light hitting him always reflected back in that direction, from which he came. If, for example a radiation as a plane wave on a phase conjugate mirror is directed, whereby part of the shaft passed through a glass rod which causes the wavefront due to the longer optical path through the glass rod delayed, then the phase conju reflects yawing mirrors the wave so that it follows the repeated passage through the glass rod returns to its original state.

Eine Phasenkonjugation von Laserstrahlen wird nach dem Stand der Technik mit "SBS-Zellen" (SBS-stimulierte Brillouinstreuung) durchgeführt. Die einfachste Bauform einer solchen Zelle be steht aus einer Linse und dem sogenannten SBS-Medium, das eine Flüssigkeit, beispielsweise Aceton, oder auch ein unter hohem Druck befindliches Gas, beispielsweise Methan, sein kann. Dabei kann sie die Linse innerhalb oder außerhalb des Gefäßes, das das SBS-Medium enthält, befinden. Das SBS-Medium weist die Eigenschaft auf, daß, solange die Laserstrahlleistung kleiner ist als eine von der SBS-Zelle abhängige Schwellen leistung P_th, keine Reflexion des Laserstrahles stattfindet. Sobald die Laserstrahlleistung größer wird als die Schwellenleistung P_th wird der Strahl phasenkonjugiert reflektiert, wobei der Reflexionsgrad von der Leistung des auftreffenden Lichtstrahles abhängt. Die Kennlinie des Reflexionsgrades eines SBS-Spiegels in Abhängigkeit von der Strahlungsleistung ist in Fig. 1 dargestellt. Die Schwellenleistung P_th ist abhängig von der Brennweite der Linse, von der Länge der Zelle, die das SBS-Medium enthält, von dem SBS-Medium selbst und von der Kohärenzlänge des Laserstrahls. A phase conjugation of laser beams is carried out according to the prior art with "SBS cells" (SBS-stimulated Brillouin scattering). The simplest design of such a cell consists of a lens and the so-called SBS medium, which can be a liquid, for example acetone, or a gas under high pressure, for example methane. The lens can be inside or outside the vessel that contains the SBS medium. The SBS medium has the property that as long as the laser beam power is less than a threshold power dependent on the SBS cell P _th , no reflection of the laser beam takes place. As soon as the laser beam power becomes greater than the threshold power P _th , the beam is reflected in a phase-conjugated manner, the degree of reflection depending on the power of the incident light beam. The characteristic curve of the degree of reflection of an SBS mirror as a function of the radiation power is shown in FIG. 1. The threshold power P _th depends on the focal length of the lens, on the length of the cell containing the SBS medium, on the SBS medium itself and on the coherence length of the laser beam.

Bezüglich des Polarisationszustandes eines zu reflektierenden Lichtstrahls verhält sich der SBS-Spiegel wie ein konventioneller Spiegel.Regarding the state of polarization one too of the reflecting light beam behaves SBS mirror like a conventional mirror.

Damit bei Verwendung eines phasenkonjugierenden Spiegels bei einer Festkörperlaseranordnung der Laser auch bei Leistungen unter der Schwellen leistung P_th des phasenkonjugierenden Spiegels anschwingt, ist zusätzlich ein konventioneller Resonator vorgesehen, d. h. dem phasenkonju gierenden Spiegel ist ein konventioneller Spiegel nachgeschaltet. Wenn in diesem Fall der Laser strahl nach dem Anschwingen mit Hilfe des kon ventionellen Resonators die Schwellenleistung P_th erreicht, beginnt der als SBS-Zelle ausge bildete phasenkonjugierende Spiegel zu reflektieren. Mit zunehmender Leistung bzw. Lichtintensität nimmt die Reflexion der SBS-Zelle gemäß Fig. 1 und damit die Güte Q des Resonators zu, so daß die SBS-Zelle damit als Güteschalter (Q-Switch) wirkt. Die Folge davon ist, daß der Laser innerhalb weniger Nanosekunden einen Großteil seiner gespeicherten Energie in Form eines extrem starken Lichtpulses emittiert und danach die Lasertätigkeit erlischt. Auf diese Weise ist es nicht möglich, eine stabile Ausgangsleistung der Festkörperlaseranordnung zu erzielen.So that when using a phase-conjugate mirror in a solid-state laser arrangement, the laser also swings at powers below the threshold power P _{th of} the phase-conjugate mirror, a conventional resonator is additionally provided, ie the phase-conjugating mirror is followed by a conventional mirror. In this case, if the laser beam reaches the threshold power P _th after the oscillation with the help of the conventional resonator, the phase-conjugating mirror formed as an SBS cell begins to reflect. With increasing power or light intensity, the reflection of the SBS cell according to FIG. 1 and thus the quality Q of the resonator increases, so that the SBS cell thus acts as a quality switch (Q switch). The consequence of this is that within a few nanoseconds the laser emits a large part of its stored energy in the form of an extremely strong light pulse and the laser activity then ceases. In this way, it is not possible to achieve a stable output power from the solid-state laser arrangement.

Ausgehend von dem oben beschriebenen Stand der Technik liegt somit der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Festkörperlaseranordnung mit stabiler Ausgangsleistung und guter Strahl qualität zu schaffen, wobei die Strahlqualität unabhängig von der Pumpleistung der Pumplicht quellen sein soll. Based on the status of Technology is therefore the object of the invention based on having a solid-state laser arrangement stable output power and good beam to create quality, with the beam quality regardless of the pump power of the pump light should be swell.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.This object is achieved by the characteristic features of the main claim solved.

Dadurch, daß zwei phasenkonjugierende Spiegel vorgesehen sind, die vorzugsweise unterschiedliche Schwellenwerte für die Laserstrahlleistung aufweisen, bei denen die Reflexion der Laserstrahlung ein setzt, wobei die von dem phasenkonjugierenden Spiegel, der näher am Laserelement liegt und vorzugs weise einen größeren Schwellenwert aufweist als der andere weiter entfernt liegende Spiegel, reflektierte Strahlung zur Vermeidung ihrer Mehrfachreflexion ausgekoppelt wird, wird er reicht, daß kein Q-Switch-Lichtimpuls auftritt, sondern es wird ein quasi-cw-Betrieb ermöglicht. Das bedeutet, daß die Laserausgangsleistung im wesentlichen proportional zur Pumplichtleistung ist. Der Laser wird stabil gehalten, wodurch eine stabile Ausgangsleistung zur Verfügung gestellt wird. Durch die Verwendung der phasenkonjugierenden Spiegel wird darüber hinaus der Linseneffekt kompensiert, so daß eine sehr gute Strahlqualität gegeben ist.By having two phase conjugate mirrors are provided, which are preferably different Have threshold values for the laser beam power, where the reflection of the laser radiation sets, being that of the phase conjugate Mirror that is closer to the laser element and preferred has a larger threshold than that other mirrors further away, reflected radiation to avoid their Multiple reflection is coupled out, he will is sufficient that no Q-switch light pulse occurs, instead, quasi-cw operation is made possible. This means that the laser output power in the is substantially proportional to the pump light output. The laser is kept stable, which means a stable output power is provided. By using the phase conjugate mirror the lens effect is also compensated, so that a very good beam quality is given.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.By the specified in the subclaims Measures are advantageous training and Improvements possible.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nach folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are in the Drawing shown and are in the after following description explained in more detail. Show it:

Fig. 1 die Kurve des Reflexionsgrades einer SBS-Zelle in Abhängigkeit von der einfallenden Strahlungsleistung, Fig. 1 shows the curve of the reflectance of a SBS cell in dependence on the incident radiation power,

Fig. 2 die Kurve des Reflexionsgrades der gemäß der Erfindung hintereinander geschalteten SBS-Zellen abhängig von der einfallenden Strahlungs leistung, wobei der Reflexionsgrad definiert ist als das Verhältnis des von dem ersten phasenkonjugierenden Spiegel reflektierten Lichtanteils zum gesamten Lichtfeld, das auf die beiden SBS-Zellen zuläuft, Fig. 2 shows the reflectance curve of the SBS cells connected in series according to the invention as a function of the incident radiation power, the reflectance being defined as the ratio of the light component reflected by the first phase-conjugating mirror to the total light field that is incident on the two SBS cells approaches,

Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer Prinzipdarstellung, und Fig. 3 shows a first embodiment of the present invention in a schematic diagram, and

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer Prinzipdarstellung. Fig. 4 shows a second embodiment of the present invention in a schematic diagram.

Die in Fig. 3 dargestellte Festkörperlaseranordnung weist ein Laserelement 1 mit nicht dargestellten Pumplichtquellen und einen Resonator auf, der aus den konventionellen Spiegeln 2, 3 und einem als SBS-Zelle ausgebildeten phasenkonjugierenden Spiegel 4 besteht. Dabei ist der Reflexionsgrad des konventionellen Spiegels 3 relativ gering. Diese Anordnung stellt eine bekannte Festkörper laseranordnung dar. Zusätzlich dazu sind weitere gestrichelt umrandete optische Elemente vorge sehen, nämlich ein dem Laserelement 1 nachge schalteter Polarisator 5, eine erste λ/4-Platte 6, ein weiterer als SBS-Zelle ausgebildeter phasen konjugierender Spiegel 7 und eine zweite λ/4-Platte 8. Die optischen Achsen der beiden λ/4-Platten 6, 8 sind parallel zueinander ausgerichtet und beschreiben bezüglich der von dem Polarisator 5 definierten Polarisationsrichtung einen Winkel von 45°.The solid-state laser arrangement shown in FIG. 3 has a laser element 1 with pump light sources ( not shown) and a resonator which consists of the conventional mirrors 2 , 3 and a phase-conjugating mirror 4 designed as an SBS cell. The degree of reflection of the conventional mirror 3 is relatively low. This arrangement represents a known solid-state laser arrangement. In addition, further dashed-bordered optical elements are provided, namely a polarizer 5 connected downstream of the laser element 1 , a first λ / 4 plate 6 , and a further phase-conjugating mirror 7 designed as an SBS cell and a second λ / 4 plate 8 . The optical axes of the two λ / 4 plates 6 , 8 are aligned parallel to one another and describe an angle of 45 ° with respect to the polarization direction defined by the polarizer 5 .

Der Leistungs-Schwellenwert, von dem ab die phasenkonjugierenden Spiegel 4, 6 zu reflektieren beginnen, ist für den phasenkonjugierenden Spiegel 7 wesentlich höher als derjenige des phasenkonjugierenden Spiegels 4.The power threshold from which the phase conjugate mirrors 4 , 6 begin to reflect is significantly higher for the phase conjugate mirror 7 than that of the phase conjugate mirror 4 .

Beim Anschwingen der Festkörperlasersanordnung nach Fig. 3 haben die phasenkonjugierenden Spiegel 4, 7 keine Wirkung, wie aus Fig. 1 und Fig. 2 zu erkennen ist, da die Laserleistung unterhalb des Schwellenwertes P_th1 bzw. P_th2 liegt. Der Laser beginnt daher mit den beiden konventionellen Spiegeln 2, 3 zu oszillieren. Aufgrund des Polarisators 5 ist das Lichtfeld vor dem Spiegel 2 vertikal polarisiert. Nach dem Durchgang durch die beiden λ/4-Platten 6, 8, deren optische Achsen um 45° gegen die Polarisationsrichtung des Polarisators 5 geneigt sind, ist das Lichtfeld vor dem Spiegel 3 horizontal polarisiert. Die durch den Spiegel 3 reflektierte Strahlung gelangt nach dem Durchgang durch die beiden λ/4-Platten 8, 6, bei dem der ursprüngliche vertikale Polarisationszustand wieder hergestellt wird, im wesentlichen verlust frei durch den Polarisator 5 wieder zum Spiegel 2.When oscillation is of the solid laser device of Fig. 3, the phase-conjugate mirror 4, 7 no effect, as seen from Fig have. 1 and Fig. 2 to recognize, as the laser power below the threshold value P _th1 or P _th2 is located. The laser therefore begins to oscillate with the two conventional mirrors 2 , 3 . Because of the polarizer 5 , the light field in front of the mirror 2 is polarized vertically. After passing through the two λ / 4 plates 6 , 8 , the optical axes of which are inclined at 45 ° to the direction of polarization of the polarizer 5 , the light field in front of the mirror 3 is horizontally polarized. The radiation reflected by the mirror 3 , after passing through the two λ / 4 plates 8 , 6 , in which the original vertical polarization state is restored, essentially returns to the mirror 2 freely through the polarizer 5 .

Sobald die einfallende Laserstrahlleistung größer wird als der zum Einsetzen der Reflexion des phasenkonjugierenden Spiegels 4 notwendige Schwellenwert P_th1, beginnt der Spiegel 4 phasen konjugiert zu reflektieren, wobei bei einem Reflexions grad,der wesentlich größer ist als der Refexionsgrad des konventionellen Spiegels 3, so daß die Strahlung, die vom konventionellen Spiegel 3 noch reflektiert wird, vernachlässigt werden kann. Bezüglich des Polarisationszustandes des reflektierten Lichts verhält sich der phasenkonjugierende Spiegel 4 wie ein konventioneller Spiegel, so daß sich an der Art der Rückkopplung nichts ändert. Mit zunehmender Strahlungsleistung reflektiert der phasenkonju gierende Spiegel 4 gemäß Fig. 2 immer stärker, so daß infolge der größerwerdenden Güte des Resonators die Laserstrahlungsleistung stark zunimmt.As soon as the incident laser beam power becomes greater than the threshold value P _th1 necessary for the onset of the reflection of the phase-conjugate mirror 4 , the mirror 4 begins to reflect conjugate _phases , with a degree of reflection which is substantially greater than the degree of reflection of the conventional mirror 3 , so that the radiation that is still reflected by the conventional mirror 3 can be neglected. With regard to the polarization state of the reflected light, the phase conjugate mirror 4 behaves like a conventional mirror, so that nothing changes in the type of feedback. With increasing radiation power, the phase-conjugating mirror 4 according to FIG. 2 reflects more and more, so that the laser radiation power increases sharply due to the increasing quality of the resonator.

Sobald die Laserstrahlleistung bzw. die Intensität im Resonator den Schwellenwert P_th2 des phasen konjugierenden Spiegels 7 übersteigt, beginnt auch dieser Spiegel die Strahlung phasenkonjugiert zu reflektieren. Die nichtreflektierte Strahlung gelangt aber über die λ/4-Platte 8 weiterhin auf den phasenkonjugierenden Spiegel 4. Allerdings ist der Polarisationszustand der am phasenkon jugierenden Spiegel 7 reflektierten Strahlung im Vergleich zur reflektierten Strahlung des Spiegels 4 unterschiedlich. Durch die λ/4-Platte wird die von dem Polarisator 5 vertikal polarisierte Strahlung zirkular polarisiert. Da sich der Spiegel 7 hinsichtlich des Polarisationszustandes wie ein konventioneller Spiegel verhält, ist die von ihm reflektierte Strahlung nach dem erneuten Durchgang durch die λ/4-Platte horizontal polarisiert und wird daher von dem Polarisator 5 aus dem Resonator ausgekoppelt. Die von dem phasenkonjugierenden Spiegel 7 reflektierte Strahlung trägt somit nicht zur Rückkopplung des Strahlungsfeldes in den Resonator bei. As soon as the laser beam power or the intensity in the resonator exceeds the threshold value P _th2 of the phase-conjugate mirror 7 , this mirror also begins to reflect the radiation in a phase-conjugated manner. However, the non-reflected radiation continues to reach the phase-conjugating mirror 4 via the λ / 4 plate 8 . However, the state of polarization of the radiation reflected at the phase-conjugating mirror 7 differs from the reflected radiation from the mirror 4 . The λ / 4 plate circularly polarizes the radiation polarized vertically by the polarizer 5 . Since the mirror 7 behaves like a conventional mirror with regard to the polarization state, the radiation reflected by it is horizontally polarized after passing through the λ / 4 plate again and is therefore coupled out of the resonator by the polarizer 5 . The radiation reflected by the phase conjugate mirror 7 thus does not contribute to the feedback of the radiation field in the resonator.

Je stärker die Intensität des auf die beiden Zellen zulaufenden Strahlungsfeldes ist, um so stärker reflektiert der phasenkonjugierende Spiegel 7, so daß der relative Anteil des Strahlungsfeldes, der nach der Reflexion an den beiden phasenkonjugierenden Spiegeln 4, 7 im Resonator verbleibt, mit zunehmender Strahlungsleistung kleiner wird, wobei sich dann aber das System auf einen stabilen Arbeitspunkt auf dem abfallenden Teil der Kurve nach Fig. 2 einstellt, da jeweils die Güte des Resonators mit zunehmender Strahlungsleistung wieder abnimmt. Gemäß Fig. 3 wird somit ein Laser mit einem optischen Rückkopplungssystem realisiert, das oberhalb des Schwellenwertes P_th1 einen Reflexionsgrad gemäß der Fig. 2 aufweist, wodurch ein quasi-cw- Betrieb mit langen Pulsen ermöglicht wird.The stronger the intensity of the radiation field toward the two cells, the more the phase-conjugating mirror 7 reflects, so that the relative proportion of the radiation field that remains in the resonator after reflection at the two phase-conjugating mirrors 4 , 7 is smaller with increasing radiation power 2, but then the system adjusts itself to a stable working point on the falling part of the curve according to FIG. 2, since the quality of the resonator decreases again with increasing radiation power. According to FIG. 3, a laser is thus implemented with an optical feedback system that has a reflectance according to FIG. 2 above the threshold value P _th1 , which enables quasi-cw operation with long pulses.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die Bezugszeichen beibehalten worden sind. Bei dieser Anordnung liegt der Polarisator 5 vor dem Laserelement 1, d. h. zwischen konventionellem Spiegel 2 und Laserelement. Die λ/4-Platte 6 befindet sich zwischen Laserelement 1 und phasen konjugierendem Spiegel 7 und die sonstige An ordnung bleibt unverändert. Die Bezeichnung λ/4 bezieht sich in der gesamten Beschreibung auf die Wellenlänge des zu reflektierenden Licht feldes. Die Funktionsweise der Anordnung nach Fig. 4 entspricht der Funktionsweise des Fest körperlasers nach Fig. 3.In FIG. 4, a further embodiment of the present invention is shown wherein the reference numerals have been retained. In this arrangement, the polarizer 5 lies in front of the laser element 1 , ie between the conventional mirror 2 and the laser element. The λ / 4 plate 6 is between the laser element 1 and phase conjugate mirror 7 and the other order remains unchanged. The designation λ / 4 refers throughout the description to the wavelength of the light field to be reflected. The operation of the arrangement of Fig. 4 corresponds to the operation of the solid-state laser of FIG. 3.

Claims

1. Solid-state laser arrangement with a laser element, at least one pump light source, a resonator for achieving multiple reflection of the laser radiation, which has at least one conventional mirror and a first phase-conjugating mirror, characterized in that
that at least one further phase conjugate mirror ( 7 ) is arranged in front of the first phase conjugate mirror ( 4 ), and
that the radiation reflected by the second phase conjugate mirror ( 7 ) is coupled out to avoid its multiple reflection.

2. Solid-state laser arrangement according to claim 1, characterized in that the second phase-conjugating mirror ( 7 ) has an equal or greater threshold than that of the first phase-conjugating mirror ( 4 ), the reflection of the laser radiation starting at the threshold.

3. Solid-state laser arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that a polarization device ( 5 , 6 , 7 ) is provided which polarizes the radiation to be coupled out in such a way that it has a different polarization direction to the radiation to be reflected multiple times.

4. Solid-state laser arrangement according to claim 3, characterized in that the polarization device has a polarizer ( 5 ) and two λ / 4 plates ( 6 , 8 ), the λ / 4 plates each in front of a phase conjugate mirror ( 7 , 4 ) are arranged.

5. Solid state laser arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the optical axes of the λ / 4 plates ( 6 , 8 ) against the direction of polarization of the polarizer ( 5 ) by an angle, preferably by 45 °, are inclined.

6. Solid-state laser arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that a first and a second conventional mirror ( 2 , 3 ) are provided, the second mirror ( 3 ) being arranged behind the phase-conjugate mirrors ( 7 , 4 ) and one has a small degree of reflection.

7. Solid-state laser arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the arrangement consisting of polarizer ( 5 ), first λ / 4 plate ( 6 ), second phase conjugate mirror ( 7 ) and λ / 4 plate ( 8 ) is arranged between the laser element ( 1 ) and the first phase-conjugating mirror ( 4 ).

8. Solid-state laser arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the polarizer ( 5 ) between the first conventional mirror ( 2 ) and laser element ( 1 ) and the arrangement consisting of first λ / 4 plate ( 6 ), second phase conjugating Mirrors ( 7 ) and second λ / 4 plate ( 8 ) are arranged between the laser element ( 1 ) and the first phase-conjugating mirror ( 4 ).