DE4105471C2 - Laservorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Laservorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Laservorrichtung ist aus der JP 1-251769(A) bekannt.

Bei Lasergeräten wie beispielsweise Excimerlasern und eini­ gen Festkörperlasern, einschließlich Halbleiterlasern, ist die Bandbreite der Schwingung relativ groß. Wenn somit La­ serstrahlen dieser Lasergeräte für Feinbearbeitungsaufgaben und ähnliche Zwecke eingesetzt werden, rufen die Farbabbil­ dungsfehler, die durch Sammellinsen verursacht werden, Pro­ bleme hervor. Aus diesem Grund wurde vorgeschlagen, im Reso­ nator des Lasergeräts Etalons einzusetzen, um so die Band­ breite des Laserstrahls zu verringern und einen im wesentli­ chen monochromatischen Laserstrahl zu erzielen.

Fig. 1 zeigt ein solches Lasergerät, das beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 1-205488 (Kokai) be­ schrieben wird. Dabei besteht ein Laserresonator 1 aus einem Lasermedium 2, einem vollständig reflektierenden Spiegel 3 und einem teildurchlässigen Spiegel 4. Im Resonator 1 sind ein Etalon 5 zur Grobjustierung, der die Bandbreite des La­ serstrahls grob ansteuert und einengt, und ein Etalon 6 zur Feinjustierung angeordnet, der die Wellenlänge des Laser­ strahls noch weiter eingrenzt und festlegt.

Wie Fig. 2 zeigt, umfaßt jeder dieser Etalons ein Paar lichtdurchlässiger paralleler Platten 5a, die unter Ein­ schluß eines Spalts d einander gegenüberstehen. Auf den ge­ genüberliegenden Flächen jeder Platte 5a ist eine Reflexi­ onsschicht 5b aufgebracht. Die zentrale Durchlaßwellenlänge der Etalons läßt sich durch Verändern des Spalts d zwischen den Platten 5a oder des Winkels einstellen, den die Etalons mit dem Laserstrahl einschließen. Der Laserstrahl 7 tritt nach Einengung der Bandbreite über die beiden Etalons 5 und 6 zur Grob- und Feinjustierung aus dem Laserresonator 1 aus. Ein erster Interferenzstreifendetektor 9 erfaßt die Interfe­ renzmuster, die der vom teildurchlässigen Spiegel 8 reflek­ tierte Laserstrahl 7 bildet.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß der erste Interferenzstrei­ fendetektor 9 eine Integriereinrichtung 10 aufweist, die das Licht zur Bildung der Interferenzmuster abschwächt und streut, sowie einen Etalon 11, eine Linse 12, ein Abbil­ dungselement 13 zum Erfassen der Stellen, an denen sich das Licht konzentriert, und eine Bildverarbeitungseinheit 14. Eine erste Etalonsteuerung 15 regelt die Durchlaßwellenlänge des Etalons 6 zur Feinjustierung ein, indem sie die Breite d des Spalts beziehungsweise den Winkel des Etalons 6 zur Feinjustierung so verändert, daß dadurch die Interferenz­ streifen auf die vorgegebenen Interferenzmuster des Laser­ strahls mit einer vorgegebenen Schwingungswellenlänge einge­ regelt werden.

Eine Lichtquelle 16 strahlt Licht ab, dessen Bandbreite nur mit Hilfe des Etalons 5 zur Grobjustierung verengt wird. Das von der Lichtquelle 16 ausgehende Lichtbündel 18 wird durch eine Sammellinse 17 konvergiert und durchdringt das Etalon 5 zur Grobjustierung, damit seine Bandbreite verringert wird. Ein zweiter Interferenzstreifendetektor 20 erfaßt die vom Lichtbündel 18 nach seinem Austritt aus der Lichtquelle und Durchtritt durch das Grobjustieretalon 5 und nach Spiegelung am Reflexionsspiegel 19 gebildeten Interferenzmuster.

Gemäß Fig. 3 umfaßt der zweite Interferenzstreifendetektor 20 eine Linse 21 zur Bildung der Interferenzmuster, ein Ab­ bildungselement 22 zur Erfassung der Stellen, an denen sich das Licht konzentriert, und eine Einheit 23 zur Bildverar­ beitung.

Die auf dem Abbildungselement 22 innerhalb des zweiten In­ terferenzstreifendetektors 20 sich bildenden Interferenzmu­ ster werden vom Lichtbündel 18 erzeugt, dessen Bandbreite nur über den Grobjustieretalon 5 eingegrenzt wurde. Eine zweite Einrichtung zur Etalonsteuerung 24 regelt und verän­ dert die Durchlaßwellenlänge des Grobjustieretalons 5, indem sie die Spaltbreite d bzw. den Winkel des Grobjustieretalons 5 so nachstellt, daß die sich im zweiten Interferenzstrei­ fendetektor 20 bildenden Interferenzstreifen auf das Inter­ ferenzstreifenmuster eingeregelt werden, das einer vorgege­ benen Schwingungsfrequenz des Laserstrahls entspricht. Eine Auswahlsteuerung 25 legt dabei fest, ob eine Ansteuerung des Grobjustieretalons 5 und des Feinjustieretalons 6 erforder­ lich ist, und wenn dies der Fall ist, dann beurteilt sie, mit welchem Vorrang die Steuerung der Etalons zu erfolgen hat.

Das Lasergerät arbeitet folgendermaßen. Das im Lasermedium 2 erzeugte Licht wird zwischen dem vollständig reflektierenden Spiegel 3 und dem teildurchlässigen Spiegel 4 hin- und her­ gespiegelt und dabei im Inneren des Laserresonators 1 ver­ stärkt. Das so verstärkte Licht verläßt den Resonator 1 als Laserstrahl 7. Da das Grobjustieretalon 5 und das Feinju­ stieretalon 6 in den Laserresonator 1 eingesetzt sind, wird die Bandbreite der Schwingung eingeengt, und damit läßt sich ein im wesentlichen monochromatischer Laserstrahl 7 erzie­ len.

Die Einengung der Bandbreite mit Hilfe des Grobjustiereta­ lons 5 und des Feinjustieretalons 6 erfolgt dabei nach fol­ gendem Prinzip. Fig. 4 veranschaulicht dieses Prinzip der Einengung der Schwingungsbandbreite des Laserstrahls. Dabei ist Fig. 4(a) die spektrale Durchlaßcharakteristik des Grob­ justieretalons 5 zu entnehmen. Die in der Mitte liegende Durchlaßwellenlänge ∧m₁ berechnet sich nach der folgenden Gleichung (1):

∧m₁ = 2 n₁ d₁ cos Θ₁/m₁ (1)

wobei:
n₁ das Reflexionsvermögen des Stoffes angibt, der den freien Raum zwischen den beiden Spiegelflächen des Etalons aus­ füllt;
d₁ den Abstand zwischen den beiden Spiegelflächen des Eta­ lons angibt;
Θ₁ der Winkel ist, unter dem der Laserstrahl auf das Etalon auftrifft;
m₁ eine ganze Zahl ist, deren verschiedene Werte den jewei­ ligen Durchlaßspitzenwerten des Etalons entsprechen.

Wie sich aus dieser Gleichung deutlich ablesen läßt, lassen sich die Wellenlängen an den Durchlaßspitzen nach Wunsch leicht einstellen, indem die Werte von n₁, d₁ und Θ₁ ent­ sprechend verändert werden. Andererseits ist ein Bereich, bekannt unter der Bezeichnung "free spectral region (FSR)", zwischen den Durchlaßspitzen vorhanden, wobei sich die Werte für FSR nach der folgenden Gleichung (2) bestimmen:

FSR₁ = ∧m₁²/2 n₁ d₁ cosΘ₁ (2)

Daneben wird die Halbwertbreite der Durchlaßspitzen ∆ ∧₁ nach der folgenden Gleichung (3) vorgegeben:

∆ ∧₁ = FSR₁/F₁ (3)

wobei F₁ einen als Feinheit bekannten Wert darstellt, der durch die Leistungsfähigkeit des Etalons bestimmt wird.

Andererseits zeigt Fig. 4(c) die spektroskopische Charakte­ ristik der Verstärkungsleistung des Lasermediums 2. Sind die Etalons nicht im Inneren des Laserresonators 1 angeordnet, wird das Licht in dem Bandbreitenbereich verstärkt, in dem eine Verstärkungsleistung vorhanden ist, und damit wird ein Laserstrahl mit einer großen Schwingungsbandbreite erzeugt. Doch ist das Grobjustieretalon 5 eingesetzt, dessen Parame­ ter (beispielsweise d₁) so gewählt sind, daß wirklich nur eine Durchlaßspitzenstelle ∧m₁ des Grobjustieretalons in­ nerhalb des Verstärkungsbereichs des Lasermediums 2 liegt. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Fall liegt der Spit­ zenwert der Durchlaßwellenlänge ∧m₁ des Grobjustieretalons 5 bei der mittleren Wellenlänge ∧₀ der Verstärkungsleistung des Lasermediums 2, während die benachbarten Durchlaßspitzen außerhalb des Verstärkungsbereichs des Lasermediums 2 lie­ gen. Auf diese Weise ist die durch das Grobjustieretalon 5 bewirkte Dämpfung nur in der Nachbarschaft der mittleren Wellenlänge ∧₀ klein, während das Licht nur nahe bei ∧₀ verstärkt wird, wodurch ein Laserstrahl erzeugt wird, dessen Schwingungsbandbreite eingeschränkt ist.

Um die Zahl der im Verstärkungsleistungsbereich vorhandenen Durchlaßspitzen auf Eins zu beschränken, muß der freie Spek­ tralbereich FSR₁ größer als ein Minimum sein, das durch die Breite des Verstärkungsleistungsbereichs des Lasermediums 2 bestimmt ist. Andererseits beträgt die durch der Leistungs­ fähigkeit des Etalons bestimmte Feinheit F₁ höchstens etwa 20. Auf diese Weise sind der Einengung der Bandbreite mit Hilfe des Grobjustieretalons 5 allein Grenzen gesetzt. Des­ halb wird ein weiterer Etalon, nämlich der Feinjustieretalon 6, eingesetzt. Die spektroskopische Durchlaßcharakteristik des Feinjustieretalons 6 ist in Fig. 4(b) dargestellt. Eine Spitzendurchlaß-Wellenlänge ∧m₂ dieses Etalons ist auf die mittlere Wellenlänge ∧m₂ des Lasermediums 2 abgestimmt, wäh­ rend sein freier Spektralbereich FSR₂ so gewählt ist, daß sein Wert größer als ∆ ∧₁ (FSR₂ < ∆ ∧₁) ist.

Damit wird der vom Lasermedium 2 erzeugte Laserstrahl, des­ sen spektroskopische Charakteristik in Fig. 4(c) dargestellt ist, gemäß der Abbildung in Fig. 4(d) in seiner Schwingungs­ bandbreite auf ein schmales Band um die mittlere Wellenlänge ∧₀ eingeschränkt, bei der sich die Durchlaßspitzen des Grobjustieretalons 5 und des Feinjustieretalons 6 über­ schneiden. Da das Licht auf seinem Weg durch die Etalons hin- und hergespiegelt wird, wird die Bandbreite des Laser­ strahls auf einen Wert eingeschränkt, der 1/2 bis 1/10 der von der Durchlaßcharakteristik der beiden Etalons vorgegebe­ nen Bandbreite beträgt.

Soll die Bandbreite des Laserstrahls noch stärker verringert werden, so kann in den Laserresonator 1 ein weiterer Etalon eingesetzt werden.

Die Schwingungsbandbreite des Laserstrahls läßt sich in der vorstehend erläuterten Weise einengen. Schwingt jedoch der Laserstrahl auf seinem Weg durch die Etalons hin und her, so wird in den Etalons Wärme erzeugt, wodurch sich diese ver­ formen, wie Fig. 5 zeigt. Diese thermisch bedingten Verfor­ mungen der Etalons, die allerdings nicht so stark sind, daß die Leistungscharakteristik der Etalons darunter leidet, verändern aber die Breite d des Spalts in den Etalons und verschieben damit deren mittlere Durchlaßwellenlänge. Dieser Zustand ist in Fig. 6 dargestellt, wobei Fig. 6(a) die spek­ troskopische Durchlaßcharakteristik des Grobjustieretalons 5 veranschaulicht; dabei gibt die durchgehende Kurve die Cha­ rakteristik unmittelbar nach Einsetzen der Schwingung an, während die gestrichelte Kurve der verschobenen Charakteri­ stik entspricht. Die Beziehung zwischen der Verlagerung der Durchlaßspitze ∆ ∧ und der Veränderung ∆ d der Spaltbrei­ te d wird durch die folgende Gleichung (4) bestimmt:

∆ ∧ = (∧ m/d) ∆ d (4)

Die Richtung, in der die Wellenlänge verschoben wird, hängt beiläufig vom Aufbau des Etalons ab. Bezogen auf einen be­ stimmten Etalon erfährt die Spitzen-Durchlaßwellenlänge in­ folge der vom Laserstrahl verursachten thermisch bedingten Verformung eine Verschiebung in eine bestimmte Richtung.

Es wird jedoch nicht nur der Spitzenwert der Durchlaßwellen­ länge des Grobjustieretalons verschoben, sondern auch die Spitze des Feinjustieretalons 6, was durch die gestrichelte Kurve in Fig. 6(b) veranschaulicht wird. Die Spaltbreite ist beim Feinjustieretalon 6 allerdings größer als beim Grobjustieretalon 5, so daß die Verschiebung der Durchlaß­ wellenlänge des Feinjustieretalons 6 geringer als beim Grob­ justieretalon 5 ausfällt. Damit sind die mittleren Spitzen­ werte der Durchlaßwellenlängen ∧m₁ und ∧m₂ der Etalons 5 und 6 voneinander getrennt.

Die Gesamt-Durchlaßcharakteristik der beiden Etalons 5 und 6 ist somit bei Überlagerung derselben geringer, wie sich aus Fig. 6(c) ergibt, als in dem Fall, daß die zentralen Durch­ laßwellenlängen ∧m₁ und ∧m₂ gleich sind. Damit wird nach län­ gerer Zeit nach Einsetzen der Schwingung nicht nur die Schwingungswellenlänge des Laserstrahls von ∧₀ nach ∧m₂ verschoben, sondern nimmt auch die Ausgangsleistung ab. Sind außerdem die Verschiebungen in der Wellenlänge erheblich, so lassen sich beim Feinjustieretalon 6 unter Umständen Schwin­ gungen in einem anderen, danebenliegenden Modus beobachten (vgl. Fig. 6(c)).

Auf diese Weise wird eine Steuerwirkung erzielt, um die Schwingungswellenlänge des Laserstrahls folgendermaßen zu stabilisieren. Ein Teil des Laserstrahls 7 wird über den teildurchlässigen Spiegel 8 zum ersten Interferenzstreifen­ detektor 9 geführt und durch die Integriereinrichtung 10 (vgl. Fig. 3) gestreut. Nur die von der Integriereinrichtung 10 gestreuten Lichtanteile, die unter einem bestimmten Win­ kel Θ auf den Etalon 11 auftreffen, werden durch diesen hin­ durchgelassen und erreichen die Linse 12. Wird die Brennwei­ te der Linse 12 mit f bezeichnet, so konzentriert sich das unter dem Winkel Θ einfallende Licht an Stellen, die von der Linsenachse um einen radialen Abstand fΘ entfernt sind, wo­ durch ein kreisförmiges Interferenzmuster entsteht.

Das Abbildungselement 13 erfaßt nun die Stellen, an denen sich das Licht konzentriert, während die Bildverarbeitungs­ einheit 14 das Meßergebnis auswertet und den Einfallswinkel Θ liefert, aus dem sich die augenblickliche Wellenlänge be­ rechnen läßt, mit der der Laserstrahl gerade schwingt. Die Schwingungswellenlänge des Laserstrahls wird ausschließlich anhand der Durchlaßcharakteristik des Feinjustieretalons 6 bestimmt. Auf diese Weise wird der Feinjustieretalon 6 über die erste Etalonsteuerung 15 bezüglich seines Winkels gegen­ über dem Laserstrahl bzw. bezüglich seiner Spaltbreite d so eingestellt, daß die mittlere Durchlaßwellenlänge des Fein­ justieretalons 6 auf die vorgegebene Wellenlänge abgestimmt ist. Damit wird die Schwingung des Laserstrahls auf die vor­ gegebene Wellenlänge eingeregelt.

Die Steuerung des Grobjustieretalons 5 dagegen wird folgen­ dermaßen vorgenommen. Das aus der Lichtquelle 16 austretende Licht erreicht den Grobjustieretalon 5, wodurch die Lichtan­ teile mit einem bestimmten Wert des Auftreffwinkels selektiv ausgewählt werden. Das auf diese Weise durch den Grobju­ stieretalon 5 selektierte Licht wird über den Feinjustier­ etalon 6 ohne weitere Selektion durchgelassen. Anschließend wird das Licht vom Reflexionsspiegel 19 reflektiert, der für Licht mit der Wellenlänge, wie sie von der Lichtquelle 16 abgestrahlt wird, einen besonders hohen Reflexionsgrad auf­ weist; von diesem Spiegel wird das Licht zum zweiten Inter­ ferenzstreifendetektor 20 geleitet.

Danach wird das Licht durch die Linse 21 so gebündelt, daß kreisförmige Interferenzringe entstehen, die durch die Aus­ wahl des Lichts über den Grobjustieretalon 5 (vgl. Fig. 3) erzeugt werden. Das Abbildungselement 22 erfaßt die Stellen, an denen sich das Licht konzentriert, worauf die Bildverar­ beitungseinheit 23 das Meßergebnis auswertet und dadurch die mittlere Durchlaßwellenlänge des Grobjustieretalons 5 lie­ fert. Der Winkel bzw. die Spaltbreite des Grobjustieretalons 5 wird mit Hilfe der zweiten Etalonsteuerung 24 so gesteu­ ert, daß die mittlere Durchlaßwellenlänge des Grobjustier­ etalons 5 auf die vorgegebene Wellenlänge eingeregelt wird.

Die vorstehend beschriebene Laservorrichtung ist jedoch mit den nachstehend erläuterten Nachteilen behaftet.

Fig. 7 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Reflexi­ onsvermögen des Grobjustieretalons 5 und der Intensität der Interferenzmuster. Ist der Reflexionsgrad klein, so ist auch die Veränderung in der Lichtintensität gering, wodurch die Interferenzmuster diffus bzw. unscharf werden. Deshalb las­ sen sich die Interferenzmuster mit Hilfe des Abbildungsele­ ments 22 nur mit Schwierigkeiten erfassen, so daß eine exak­ te Steuerung des Grobjustieretalons 5 nicht einfach durchzu­ führen ist.

Um eine präzise Steuerung des Grobjustieretalons 5 zu errei­ chen, muß deshalb das Reflexionsvermögen der Reflexions­ schicht 5b des Grobjustieretalons 5 hoch genug sein, um die Bildung abgegrenzter und deutlicher Interferenzstreifen im zweiten Interferenzstreifendetektor 20 zu gewährleisten, denn sonst könnte es zu Steuerungsfehlern kommen.

Andererseits bedeutet eine Erhöhung des Reflexionsgrads des Etalons eine Erhöhung der Anzahl der Reflexionsschichten, aus denen die Reflexionsfläche 5b des Etalons aufgebaut ist. Damit gestaltet sich die Herstellung des Etalons schwierig. Außerdem geht eine Erhöhung des Reflexionsvermögens mit ei­ ner Erhöhung der Lichtabsorption einher, wodurch die Licht­ resistenz des Etalons abnimmt.

Aus den Offenlegungsschriften JP-1-251769 (A), 1-191490 (A) und 1-191489 (A) sind Regelver­ fahren zum Betreiben von Laservorrichtungen bekannt. Bei den dort genannten Verfahren ist ein Detektor vorgesehen, welcher die sogenannte zentrale Wellenlänge und die Ausgangsleistung der Laservorrichtung bestimmt. Auf der Basis der erhaltenen Informationen werden Etalons geregelt. Auf der Basis der Bestimmung der zentralen Wellenlänge kann jedoch nur der Etalon mit dem kleinsten freien spektralen Bereich geregelt werden. Mit den dort vorgeschlagenen Lösungen ist es nicht möglich, aus der Wellenlängenbestimmung bzw. der Veränderung der Wellenlänge auch den Etalon zu regeln, welcher einen großen freien spektralen Bereich (FSR) aufweist. Demnach wird bei den bekannten Laservorrichtungen zusätzlich die spektrale Ausgangsleistung des Lasers bestimmt. Eine Regelung der Ein­ stellung des Etalons mit dem größeren freien spektralen Be­ reich erfolgt unter dem Gesichtspunkt des Einstellens einer maximalen Ausgangsleistung. Die derart vollzogene Superposi­ tionsregelung hat jedoch den Nachteil einer zu hohen Zeit­ konstante, d. h. es ist auf ihrer Grundlage nicht möglich, eine Regelgröße abzuleiten, auf deren Basis die charakte­ ristischen Eigenschaften der Etalons in einer äußerst kurzen Zeit einstellbar sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Laservorrichtung mit Steuerung der Laserwellenlänge zu schaffen, bei der sich die mittlere Durchlaßwellenlänge eines Grobjustieretalons in stabiler und funktionssicherer Weise mit einfachen Mitteln auf die vorgegebene Wellenlänge des Laserstrahles einregeln läßt.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Gegenstand gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.

Insgesamt wird die Erfindung nun zum besseren Verständnis anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer herkömmlichen Laservorrichtung mit Etalons;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Etalon;

Fig. 3 Einzelheiten der Etalonsteuerung bei der Laservor­ richtung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 die jeweilige spektroskopische Charakteristik ver­ schiedenen der verschiedenen Teile der Laservor­ richtung;

Fig. 5 einen Schnitt durch einen unter Wärmeeinfluß ver­ formten Etalon;

Fig. 6 die jeweilige Verschiebung der spektroskopischen Charakteristik der Etalons usw. infolge ihrer ther­ misch bedingten Verformung;

Fig. 7 die Beziehung zwischen dem Reflexionsvermögen des Etalons und der Intensität der Interferenzmuster;

Fig. 8 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbei­ spiels der Erfindung;

Fig. 9 die zeitliche Veränderung der Laserausgangsleistung und der Verschiebung der Wellenlänge;

Fig. 10 eine Ansicht ähnlich Fig. 8, allerdings mit der Darstellung eines anderen Ausfüh­ rungsbeispiels, das zusätzlich einen Leistungsmonitor auf­ weist;

Fig. 11 eine Ansicht ähnlich Fig. 8, die ein weiteres Aus­ führungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 12 die Veränderung der Ausgangsinformationen hinsicht­ lich der Wellenlänge bei den photoelektrischen Bau­ elementen der Laservorrichtung gemäß Fig. 11.

In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleichar­ tige oder entsprechende Teile bzw. Abschnitte.

Fig. 8 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Laservorrichtung, die in ihrem Grundaufbau der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ähnlich ist. Gleiche oder ver­ gleichbare Teile werden dabei mit den gleichen Bezugszeichen angegeben. So wird wie bei der Laservorrichtung gemäß Fig. 1 das im Lasermedium 2 erzeugte Laserlicht zwischen dem voll­ ständig reflektierenden Spiegel 3 und dem teildurchlässigen Spiegel 4 hin- und hergespiegelt und dabei im Inneren des Laserresonators 1 verstärkt. Das verstärkte Licht tritt in Form des Laserstrahls 7 aus dem Resonator 1 aus.

Da in den Laserresonator 1 das Grobjustieretalon 5 und das Feinjustieretalon 6 eingesetzt sind, wird die Schwingungs­ bandbreite des Laserstrahls eingeschränkt, wodurch man einen im wesentlichen monochromatischen Laserstrahl 7 erhalten kann. Eine Recheneinrichtung 26 ermittelt die Verschiebung der mittleren Durchlaßwellenlänge des Grobjustieretalons 5. Diese Berechnung erfolgt anhand der Verschiebung der Schwin­ gungswellenlänge des Laserstrahls gegenüber der vorgegebenen Wellenlänge, wobei diese Verschiebung durch den ersten In­ terferenzstreifendetektor 9 erfaßt wird. Entsprechend der Ausgangsinformation der Recheneinrichtung 26 beeinflußt eine zweite Etalonsteuerung 27 die Durchlaßwellenlänge des Grob­ justieretalons, indem sie bei diesem die Spaltbreite d, den Abdichtdruck oder den Winkel Θ gegenüber dem Laserstrahl nachstellt. Ansonsten gleicht der Aufbau der Vorrichtung der in Fig. 1 dargestellten Anordnung.

Die Etalons werden zur Stabilisierung des Laserstrahls fol­ gendermaßen nachgestellt:

Das Verfahren zur Nachstellung des Feinjustieretalons 6 ist der bei der Laservorrichtung aus Fig. 1 eingesetzten Vorge­ hensweise ähnlich. Somit wird ein Teil des Laserstrahls 7 dem ersten Interferenzmusterdetektor 9 über den teildurch­ lässigen Spiegel 8 zugeleitet und mittels der Integrierein­ richtung 10 (vgl. Fig. 3) gestreut. Nur die Streuanteile der Integriereinrichtung 10, die unter einem bestimmten Winkel auf dem Etalon 11 auftreffen, werden von diesem durchgelas­ sen und erreichen die Linse 12. Bei Darstellung der Brenn­ weite der Linse 12 durch f konzentrieren sich die Lichtan­ teile, die den Auftreffwinkel Θ aufweisen, an Stellen, die von der Linsenachse in einem radialen Abstand fΘ entfernt liegen, wodurch ein kreisförmiges Interferenzmuster ent­ steht. Das Abbildungselement 13 erfaßt die Stellen, an denen sich das Licht konzentriert, worauf die Bildverarbeitungs­ einrichtung 14 das Meßergebnis auswertet und den Auftreff­ winkel Θ liefert, mit dessen Hilfe sich die augenblickliche Wellenlänge in der Schwingung des Laserstrahls berechnen läßt.

Die Wellenlänge, mit der der Laserstrahl schwingt, wird aus­ schließlich durch die Durchlaßcharakteristik des Feinju­ stieretalons 6 bestimmt. Damit wird der Feinjustieretalon 6 über die erste Etalonsteuerung 15 bezüglich seines Winkels gegenüber dem Laserstrahl bzw. seiner Spaltbreite d so nach­ geführt, daß die mittlere Durchlaßwellenlänge des Feinju­ stieretalons 6 auf die vorgegebene Wellenlänge eingeregelt wird. Die Schwingung des Laserstrahls wird also auf die vor­ gegebene Wellenlänge abgestimmt.

Die Nachführung des Grobjustieretalons 5 erfolgt allerdings auf andere Weise, wie nachstehend erläutert wird. Die vom ersten Interferenzmusterdetektor 9 in bereits erläuterter Weise erfaßte Schwingungswellenlänge des Laserstrahls wird an die Recheneinrichtung 26 übermittelt. Im Ansprechen hier­ auf ermittelt die Recheneinrichtung 26 die Verschiebung der Schwingungswellenlänge des Laserstrahls gegenüber der vorge­ gebenen Wellenlänge. Die zentrale Durchlaßwellenlänge des Grobjustieretalons 5 wird nun von der Recheneinrichtung 26 aus dem Wert der Verschiebung der zentralen Durchlaßwellen­ länge des Feinjustieretalons 6 nach dem nachstehend im ein­ zelnen erläuterten Verfahren berechnet. Im Ansprechen auf die Ausgangsinformation der Recheneinrichtung 26 beeinflußt die zweite Etalonsteuerung 27 im Grobjustieretalon 5 ent­ sprechend den Abdichtdruck, die Spaltbreite d bzw. den Win­ kel gegenüber dem Laserstrahl in einer Weise, daß die mitt­ lere Durchlaßwellenlänge des Grobjustieretalons 5 auf der vorgegebenen Wellenlänge des Laserstrahls gehalten wird.

Im folgenden werden nun das Verfahren zur Nachführung des Grobjustieretalons und insbesondere die Methodik, nach der die Recheneinrichtung 26 arbeitet, im einzelnen erläutert.

Es wurde die Beziehung zwischen der Länge der Aus­ gangszeit und der Größe der Verschiebung der Schwingungswel­ lenlänge des Laserstrahls gegenüber der vorgegebenen Länge untersucht. Fig. 9 weist die Ergebnisse von Versuchen aus, die zur Klärung dieses Zusammenhangs durchgeführt wurden.

Wie Fig. 9 veranschaulicht, wird ab Einsetzen der Schwingung des Laserstrahls die Wellenlänge, mit der der Laserstrahl schwingt, gegenüber der vorgegebenen Wellenlänge mit einer bestimmten Funktion verschoben und kehrt kurz nach Anhalten der Schwingung wieder zur vorgegebenen Wellenlänge zurück. Die Verschiebungen der Wellenlänge folgen einem regelmäßigen Muster und sind nicht zufällig. Zu den Verschiebungen der Wellenlänge kommt es infolge der thermisch bedingten Verfor­ mung der Etalons, die in Fig. 5 dargestellt ist.

Die Wärme, die der durch die Etalons gehende Laserstrahl er­ zeugt, führt zur Verformung der Etalons, so daß diese die Form konvexer Linsen annehmen. Damit verändert sich die Spaltbreite sowohl im Feinjustieretalon 6 als auch im Grob­ justieretalon 5, weshalb die mittlere Durchlaßwellenlänge des Feinjustieretalons 6 und des Grobjustieretalons 5 gegen­ über der vorgegebenen Wellenlänge verschoben werden. Wird die Verschiebung der zentralen Durchlaßwellenlänge des Grob­ justieretalons 5 durch ∆ ∧₁ dargestellt, und dessen Ver­ schiebung in der Spaltbreite durch ∆ d₁, so bestimmt sich die Beziehung zwischen beiden wie folgt (5):

∆ ∧₁/∧₁ = ∆ d₁/dt (5).

Des weiteren wird der freie spektrale Bereich FSR₁ des Grob­ justieretalons 5 durch folgende Gleichung ausgedrückt (6):

FSR₁ = ∧₁²/2n₁d₁cos Θ₁ (6).

Somit läßt sich die Verschiebung der Wellenlänge mit der folgenden Gleichung (7) ausdrücken:

∆ ∧₁ = ∆ d₁ FSR₁/∧ (7).

Wird in vergleichbarer Weise die Verschiebung der Wellenlän­ ge des Feinjustieretalons 6 durch ∆ ∧₂ dargestellt, so läßt sie sich mit folgender Gleichung (8) ausdrücken:

∆ ∧₂ = ∆ d₂ FSR₂/∧ (8).

Die Veränderung ∆ d der Spaltbreite der Etalons wird durch die Abmessungen der darin eingesetzten Substratplatten, durch die jeweiligen physikalischen Konstanten, und durch die Ausgangsleistung des Laserstrahls bestimmt. Sind also die Platten der beiden Etalons 5 und 6 identisch aufgebaut, so sind auch die Veränderungen ∆ d₁ und ∆ d₂ für die Spaltbreite des Grobjustieretalons 5 und des Feinjustiereta­ lons 6 einander gleich. Dann läßt sich die Verschiebung ∆ ∧₁ der zentralen Durchlaßwellenlänge des Grobjustieretalons 5 durch folgende Gleichung (9) definieren:

∆ ∧₁ = (FSR₁/FSR₂) ∆ ∧₂ (9).

Somit kann auf der Grundlage dieser Gleichung (9) die Ver­ schiebung der zentralen Durchlaßwellenlänge des Grobjustier­ etalons 5 aus dem Verhältnis (FSR₁/FSR₂) für den freien spektralen Bereich zwischen dem Grobjustieretalon 5 und dem Feinjustieretalon 6 und der Verschiebung ∆ ∧₂ der zentra­ len Durchlaßwellenlänge beim Feinjustieretalon 6 abgeleitet werden.

Im übrigen bestimmt sich, wie vorstehend ausgeführt, die Schwingungswellenlänge des Laserstrahls ausschließlich nach der zentralen Durchlaßwellenlänge des Feinjustieretalons 6. Damit läßt sich die zentrale Durchlaßwellenlänge des Feinju­ stieretalons 6 direkt durch Messung der Schwingungswellen­ länge des Laserstrahls mit Hilfe des ersten Interferenz­ streifendetektors 9 bestimmen. Die vom ersten Interferenz- Streifendetektor 9 gemessene Wellenlänge des Laserstrahls wird an die Recheneinrichtung 26 ausgegeben. Im Ansprechen hierauf ermittelt die Recheneinrichtung 26 die Verschiebung der Schwingungswellenlänge des Laserstrahls gegenüber der vorgegebenen Wellenlänge, wobei die Verschiebung der Ver­ schiebung der zentralen Durchlaßwellenlänge des Feinjustier­ etalons 6 in der vorstehend dargelegten Weise entspricht. Die Verschiebung der zentralen Durchlaßwellenlänge des Grob­ justieretalons 5 wird hieraus nach der vorstehenden Glei­ chung (9) berechnet.

Die Recheneinrichtung 26 übermittelt an die zweite Etalon- Steuerung 27 die Verschiebung der zentralen Durchlaßwellen­ länge des in obiger Weise ermittelten Grobjustieretalons 5. Im Ansprechen auf diese Information regelt die zweite Eta­ lonsteuerung 27 die zentrale Durchlaßwellenlänge des Grobju­ stieretalons 5 auf die vorgegebene Wellenlänge ein, indem sie die Spaltbreite d, den Abdichtdruck bzw. den Winkel des Grobjustieretalons 5 nachstellt.

Schwingt nun der Laserstrahl weiter, so kommt es in den Eta­ lons zu thermisch bedingten Verformungen, wie Fig. 5 dies zeigt, so daß die Schwingungswellenlänge des Laserstrahls von der vorgegebenen Wellenlänge abweicht, wie aus Fig. 9 ersichtlich ist. Die Verschiebung der zentralen Schwingungs­ wellenlänge der Etalons tritt in eine vorgegebene Richtung auf. Somit läßt sich die zur Erzielung der maximalen Aus­ gangsleistung erforderliche Einregelzeit dadurch verkürzen, daß gleichzeitig mit dem Einsetzen der Schwingung die mitt­ leren Durchlaßwellenlängen des Grobjustieretalons 2 und des Feinjustieretalons in die Richtung verschoben werden, in die deren Verschiebung ohne Nachregelung erfolgen müßte.

Im Zusammenhang mit diesem Ausführungsbeispiel wurde der Fall beschrieben, bei dem die Abmessungen der Substratplat­ ten, aus denen der Grobjustieretalon 5 und der Feinjustier­ etalon 6 aufgebaut sind, beziehungsweise die Werte der ein­ schlägigen physikalischen Konstanten bei beiden Etalons gleich sind. Sind diese Werte bei den beiden Etalons ver­ schieden, so nehmen die Veränderungen der Spaltbreite ∆ d₂ und ∆ d₂ des Feinjustieretalons 6 und des Grobjustiereta­ lons 5 ebenfalls unterschiedliche Werte an. Doch auch unter diesen Bedingungen läßt sich die Verschiebung der zentralen Durchlaßwellenlänge des Grobjustieretalons 5 durch Modifi­ zierung der obigen Gleichung (9) ableiten, indem sie mit ei­ nem entsprechenden Korrekturfaktor multipliziert wird. Somit läßt sich die zentrale Durchlaßwellenlänge des Grobjustier­ etalons 5 in ähnlicher Weise wie vorstehend beschrieben ein­ stellen.

Fig. 10 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Laservorrichtung. Bei dieser Laseranordnung läßt sich auch die Verschiebung der zentralen Durchlaßwellenlänge des Grobjustierelements nachstellen, wenn sie durch eine andere Einflußgröße als thermisch bedingte Verformung verursacht wurde. Gemäß Fig. 10 reflektiert ein zweiter teildurchlässiger Spiegel 28 einen Teil des aus dem Laserre­ sonator 1 austretenden Laserstrahls 7, während ein Lei­ stungsmonitor bzw. eine Leistungskontrolleinrichtung 29 die Ausgangsleistung des Laserstrahls mit Hilfe des ihr über den zweiten teildurchlässigen Spiel 28 zugeführten Lichts be­ stimmt.

Die Leistungskontrolleinrichtung 29 besteht aus einer Ein­ heit zum Messen der Ausgangsleistung des Laserstrahls und einer weiteren Einheit zur Erfassung der so gemessenen Aus­ gangsleistung des Laserstrahls. Die Leistungskontrollein­ richtung 29 beurteilt, ob nach einer Nachstellung des Grob­ justieretalons 5 in eine der beiden Richtungen die Ausgangs­ leistung des Laserstrahls ansteigt oder sinkt, und legt dann anhand dieser vorangegangenen Beurteilung die Richtung und den Betrag für die Nachstellung des Grobjustieretalons 5 fest. Eine Einrichtung 30 zur selektiven Ansteuerung regelt die Dringlichkeit bzw. die Priorität der vom Leistungsmoni­ tor 29 und von der Recheneinrichtung 26 kommenden Signale.

Bei der vorstehend erläuterten Laservorrichtung wird die Wellenlänge des Laserstrahls durch das Grobjustieretalon 5 und das Feinjustieretalon 6 selektiv bestimmt, und damit wird ein Laserstrahl mit eingeschränkter Bandbreite abgege­ ben. Außerdem wird nach dem Einsetzen der Laserstrahlschwin­ gung die zentrale Durchlaßwellenlänge des Grobjustieretalons 5 und des Feinjustieretalons 6 geregelt.

Wird danach die Laserstrahlschwingung stabilisiert, so wird die Ansteuerung 30 zum Leistungsmonitor 29 hin umgeschaltet, so daß die Ausgangsleistung P₀ des Laserstrahls gemessen und vom Leistungsmonitor 29 erfaßt wird. Danach wird mit Hilfe der zweiten Etalonsteuerung 27 die zentrale Durchlaßwellen­ länge des Grobjustieretalons 5 geringfügig verschoben, wor­ auf die Ausgangsleistung P des Laserstrahls nochmals gemes­ sen wird. Die zweite Messung P der Ausgangsleistung wird mit dem vorhergehenden Meßwert P₀ verglichen.

Sind die beiden Meßwerte voneinander verschieden, wird das Grobjustieretalon 5 mit Hilfe der zweiten Etalonsteuerung nachgeführt und nachgestellt. Die Richtung, in der die Nach­ stellung erfolgen soll, wird danach bestimmt, ob P < P₀ oder P < P₀ gilt. Dieser Einstellvorgang wird solange wiederholt, bis die Ausgangsleistung des Laserstrahls ein stabiles Maxi­ mum erreicht. Damit tritt der Laserstrahl nach Stabilisie­ rung seiner Ausgangsleistung mit vorgegebener Wellenlänge aus.

Nachstehend wird dieser Nachführvorgang im einzelnen erläu­ tert. Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß die thermisch bedingten Verformungen des Grobjustieretalons 5 und des Feinjustieretalons 6, die durch die vom Laserstrahl erzeugte Wärme bedingt sind, zu vorübergehenden Verschiebungen der zentralen Durchlaßwellenlängen führen.

Dies ist jedoch nicht die einzige Ursache für die Verschie­ bungen der mittleren Durchlaßwellenlängen in den Etalons. Durch lange Gebrauchsdauer oder infolge einer Verlagerung der Befestigungspositionen, die beispielsweise durch Schwin­ gungen verursacht sind, kann es nämlich zu einer permanenten Veränderung der Spaltbreite in den Etalons kommen. Normaler­ weise treten diese permanenten Verschiebungen der zentralen Durchlaßwellenlänge der Etalons nicht gleichzeitig auf, sie sind auch beim Grobjustieretalon 5 und beim Feinjustiereta­ lon 6 auch nicht gleich groß. Damit macht sich eine Trennung der zentralen Durchlaßwellenlängen beim Grobjustieretalon 5 und beim Feinjustieretalon 6 voneinander bemerkbar.

Unter diesen Bedingungen bleibt die zentrale Durchlaßwellen­ länge des Grobjustieretalons 5 auf einem anderen Wert als beim Feinjustieretalon, auch wenn die zentrale Durchlaßwel­ lenlänge bei beiden Etalons nach der vorstehend erläuterten Gleichung (9) eingeregelt wird, und infolgedessen sinkt die Ausgangsleistung des Laserstrahls.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 wird jedoch die zentrale Durchlaßwellenlänge des Grobjustieretalons 5 nach dem Einsetzen der Schwingung anhand der Ausgangsinformation des Leistungsmonitors 29 geregelt, der die Ausgangsleistung des Laserstrahls mißt. Damit wird der Grobjustieretalon 5 zunächst von der zweiten Etalonsteuerung 27 mit dem Ziel an­ gesteuert, eine maximale Ausgangsleistung des Laserstrahls zu erreichen, und so wird die zentrale Durchlaßwellenlänge des Grobjustieretalons 5 auf den Durchlaßwert des Feinju­ stieretalons 6 abgestimmt.

Anschließend wird das Grobjustieretalon 5 gemäß Gleichung (9) mit entsprechender Korrektur eingeregelt, wobei die Dif­ ferenz zwischen den zentralen Durchlaßwellenlängen des Grob­ justieretalons 5 und des Feinjustieretalons 6 im ursprüngli­ chen ungeregelten Zustand berücksichtigt wird. Damit ist es bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 möglich, nicht nur die vorübergehenden Verschiebungen der zentralen Durchlaß­ wellenlänge infolge thermisch bedingter Verformung einzure­ geln, sondern auch die durch andere Faktoren verursachten permanenten Verschiebungen, so daß ein Laserstrahl erzeugt werden kann, der auch in Ausgangsleistung und Wellenlänge seiner Schwingung stabilisiert ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 11 wird ein weiteres erfindungs­ gemäßes Ausführungsbeispiel erläutert. Bei der Laservorrich­ tung aus Fig. 1 wird die permanente Verschiebung der zentra­ len Durchlaßwellenlänge der Laservorrichtung mit Hilfe eines anderen Verfahrens durch Nachstellen ausgeglichen.

Fig. 11 dagegen zeigt eine Lichtquelle 31 gegenüber dem Grobjustieretalon 5, wobei zwischen beiden der vollständig reflektierende Spiegel 3 eingesetzt ist; diese Lichtquelle sendet Licht mit stabiler Wellenlänge aus, die sich aller­ dings von der Wellenlänge unterscheidet, mit der das Licht im Laserresonator 1 schwingt. Beispielweise besteht die Lichtquelle 31 aus einem Helium-Neon-Laser (He-Ne-Typ), des­ sen Schwingung bei der Wellenlänge 633 nm liegt. Der voll­ ständig reflektierende Spiegel 3 ist so beschichtet, daß er für die Wellenlänge des Helium-Neon-Lasers durchlässig ist. Zwischen der Lichtquelle 31 und dem vollständig reflektie­ renden Spiegel 3 ist ein Strahlteiler 32 angeordnet, der das von der Lichtquelle 31 austretende Licht 33 in einen reflek­ tierten und einen durchgelassenen Anteil aufteilt. Die Rich­ tung des reflektierten Teilstrahls 33b wird durch einen Spiegel 34 verändert, der den Teilstrahl zum Grobjustiereta­ lon 5 umlenkt.

Das durchgelassene Licht 33a tritt durch den vollständig re­ flektierenden Spiegel 3 durch, wird vom Grobjustieretalon 5 reflektiert, und trifft dann auf einem ersten photoelektri­ schen Bauelement 35a auf. Dieses photoelektrische Bauelement 35a, ein Photosensor, erfaßt die Intensität des einfallenden Lichts. Ein zweites photoelektrisches Bauelement 35b erfaßt die Intensität des dort einfallenden Lichts 33b nach dessen Reflexion durch den Grobjustieretalon 5. Die Lichtquelle 31 und der Spiegel 34, usw. sind so angeordnet, daß die Diffe­ renz zwischen den Ausgangsinformationen des ersten (35a) und des zweiten (35b) photoelektrischen Bauelements verschwin­ det, wenn die zentrale Durchlaßwellenlänge des Grobjustier­ etalons 5 auf die vorgegebene Wellenlänge eingeregelt wird. Die von den beiden photoelektrischen Bauelementen 35a und 35b abgegebenen Signale werden in einer Verarbeitungsein­ richtung 36 verarbeitet.

Die Wellenlänge des Laserstrahls wird vom Grobjustieretalon 5 und vom Feinjustieretalon 6 selektiv eingegrenzt, und da­ mit tritt ein in seiner Bandbreite eingeengter Laserstrahl aus. Außerdem wird nach dem Einsetzen der Laserstrahlschwin­ gung die zentrale Durchlaßwellenlänge des Grobjustieretalons 5 und des Feinjustieretalons 6 entsprechend geregelt. Da­ neben wird bei diesem Ausführungsbeispiel die permanente Verschiebung der zentralen Durchlaßwellenlänge des Grob­ justieretalons 5 während der Zeiten geregelt, in denen die Schwingung eingestellt wird, wobei zur Regelung die Ergeb­ nisse der Messung der Intensitätsschwankungen des von den beiden photoelektrischen Bauelementen 35a und 35b erfaßten Lichts herangezogen werden.

Das Verfahren zum Einregeln des Grobjustieretalons 5 während der Intervalle, in denen kein Laserstrahl austritt, wird unter Bezugnahme auf Fig. 2, 11 und 12 näher erläutert, wo­ bei Fig. 12 die Beziehung zwischen den Ausgangsinformationen der beiden photoelektrischen Bauelemente 35a und 35b ver­ anschaulicht. Zunächst wird die He-Ne-Laserlichtquelle 31 aktiviert, worauf das He-Ne-Laserlicht 33, das aus der Lichtquelle 31 austritt, durch den Strahlteiler 32 in den durchgelassenen Teilstrahl 33a und den reflektierten Licht­ anteil 33b zerlegt wird.

Ein Teil des durch den vollständig reflektierenden Spiegel 3 durchtretenden Lichts 33a wird von den Reflexionsflächen 5b des Grobjustieretalons 5 zurückgespiegelt, während die In­ tensität des vom Grobjustieretalon 5 reflektierten Lichts vom ersten photoelektrischen Bauelement 35a erfaßt wird. An­ dererseits wird das vom Strahlteiler 32 reflektierte Licht 33b zum Grobjustieretalon 5 umgelenkt und von dessen Refle­ xionsflächen 5b reflektiert. Die Intensität des reflektier­ ten Lichts 33b wird vom zweiten photoelektrischen Bauelement 35b erfaßt.

Wie Fig. 12 zeigt, verändert sich die von den beiden photo­ elektrischen Bauelementen 35a und 35b jeweils erfaßte Inten­ sität des reflektierten Lichts mit der Veränderung der zen­ tralen Durchlaßwellenlänge des Grobjustieretalons 5. Damit läßt sich die zentrale Durchlaßwellenlänge des Grobjustier­ etalons 5 aus den Werten ermitteln, die für die Intensität des reflektierten Lichts gemessen wurden. Da der Einfalls­ winkel, unter dem die Teilstrahlen 33a und 33b jeweils auf dem Grobjustieretalon 5 auftreffen, verschieden ist, ist bei den Ausgangsinformationen, die die beiden photoelektrischen Bauelemente 35a und 35b abgeben, eine Verschiebung gegenein­ ander festzustellen, wie Fig. 12 dies veranschaulicht. Die strichpunktierte Kurve in Fig. 12 gibt dabei das Differenz­ ausgangssignal der beiden photoelektrischen Bauelemente 35a und 35b an, d. h. die Differenz zwischen den beiden Aus­ gangsinformationen.

Die Ausgangssignale der beiden photoelektrischen Bauelemente 35a und 35b werden der Verarbeitungseinrichtung 36 zuge­ führt, und die zentrale Durchlaßwellenlänge des Grobjustier­ etalons 5 wird auf den vorgegebenen Wellenlängenwert einge­ regelt, indem der Abdichtdruck, die Spaltbreite d bzw. der Winkel, unter dem das Grobjustieretalon 5 gegenüber dem La­ serstrahl steht, entsprechend nachgestellt werden.

Diese Nachstellung des Grobjustieretalons 5 in den Interval­ len, in denen kein Laserstrahl austritt, kann auch während der Perioden vorgenommen werden, in denen der Laser schwingt. Da aber zur Regelung und Nachstellung das aus ei­ ner eigenen He-Ne-Laserlichtquelle 31 austretende Licht ein­ gesetzt wird, kann es zu Fehlern kommen, wenn Schwankungen bei dem aus der Lichtquelle 31 austretenden Licht vorliegen. Damit erfolgt nach dem Einsetzen der Schwingung des Laser­ strahls 7 selbst die Nachstellung des Grobjustieretalons 5 vorzugsweise anhand des Ausgangssignals der Recheneinrich­ tung 26, wobei die Umschaltung von einer entsprechenden An­ steuerung 30 vorgenommen wird. Damit läßt sich das Grobju­ stieretalon 5 während der Schwingungsdauer des Laserstrahls 7 genauer regeln.

Zusammengefaßt wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Ver­ schiebung der zentralen Durchlaßwellenlänge des Grobjustier­ etalons 5, die durch andere Einflußgrößen als thermisch be­ dingte Verformungen verursacht wird, vor dem Einsetzen der Schwingung des Laserstrahls 7 nachgestellt, und nach dem Be­ ginn der Schwingung des Laserstrahls 7 wird die Verschiebung der zentralen Durchlaßwellenlänge des Grobjustieretalons 5, die auf thermisch bedingte Verformungen zurückzuführen ist, anhand der Schwankungen in der Ausgangsleistung des Laser­ strahls 7 nachgestellt. Damit läßt sich ein Laserstrahl 7, dessen Wellenlänge auf dem vorgegebenen Wert stabilisiert ist, in kürzerer Zeit nach dem Beginn der Schwingung erzie­ len, als dies bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 mög­ lich ist.

Claims (3)

1. Laservorrichtung, umfassend

• - einen Resonator (1) mit einem ersten (6) und einem zweiten (5) Etalon, die unterschiedliche Durchlaßbereiche aufweisen, wobei der Durchlaßbereich des ersten Etalons (6) enger als der des zweiten Eta­ lons (5) ist;
• - eine Meßeinrichtung (9) zum Erfassen der Wellenlänge, mit dem ein aus dem Resonator (1) austretender Laser­ strahl (7) schwingt;
• - eine erste Steuereinrichtung (15), die den ersten Etalon (6) auf der Basis der von der Meßeinrichtung (9) erfaßten Wellenlänge der Schwingung des Laserstrahls (7) auf einen vorgegebenen Wert einstellt, sowie
• - eine zweite Steuereinrichtung (27), die mit dem zweiten Etalon (5) zusammenwirkt,
  gekennzeichnet durch
• - eine mit dem Ausgang der Meßeinrichtung (9) verbundene Recheneinrichtung (26), welche die Verschiebung (Δλ₁) der Durchlaßwellenlänge des zweiten Etalons (5) auf der Basis des Verhältnisses zwischen dem freien spektralen Bereich (FSR₁) des zweiten Etalons (5) und dem (FSR₂) des ersten Etalons (6) multipliziert mit der Verschiebung (Δλ₂) der zentralen Durchlaßwellenlänge des ersten Etalons (6), die der Verschiebung der Wellenlänge des Laserstrahles (7) entspricht, bestimmt, und wobei die zweite Steuereinrichtung (27) auf der Basis des Ausgangssignals der Recheneinrichtung (26) die Durchlaßwellenlänge (λ₁) des zweiten Etalons (5) auf einen vorgegebenen Wert regelt.

2. Laservorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei unterschiedlichen physikalischen Parametern zwischen dem ersten (6) und d zweiten (5) Etalon bei der Bestim­ mung der Verschiebung (Δλ₁) der Durchlaßwellenlänge des zweiten Etalons (5) der Recheneinrichtung (26) Korrekturfaktoren zugeführbar sind.

3. Laservorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• - selbige eine Leistungskontrolleinrichtung (29) zum Er­ fassen der Leistung des aus dem Resonator (1) austre­ tenden Laserstrahles (7) und
• - eine Ansteuerungseinrichtung (30) zum selektiven Zufüh­ ren der Ausgangsinformationen der Recheneinrichtung (26) oder Leistungskontrolleinrichtung (29) zur zweiten Steuereinrichtung (27) aufweist, wobei die zweite Steuereinrichtung (27) im Ansprechen auf die jeweils gewählte Ausgangsinformation der Recheneinrichtung (26) oder der Leistungskontrolleinrichtung (29) den zweiten Etalon (5) entsprechend regelt.