DE4244689C2 - Festkörperlaser mit einem diodengepumpten isotropen Laserkristall - Google Patents

Festkörperlaser mit einem diodengepumpten isotropen Laserkristall

Info

Publication number
DE4244689C2
DE4244689C2 DE4244689A DE4244689A DE4244689C2 DE 4244689 C2 DE4244689 C2 DE 4244689C2 DE 4244689 A DE4244689 A DE 4244689A DE 4244689 A DE4244689 A DE 4244689A DE 4244689 C2 DE4244689 C2 DE 4244689C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
laser
solid
crystal
state laser
isotropic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4244689A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4244689A1 (de
Inventor
Stefan Dipl Phys Heinemann
Axel Dipl Ing Mehnert
Peter Dr Peuser
Nikolaus Dipl Phys Schmitt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Deutsche Aerospace AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Aerospace AG filed Critical Deutsche Aerospace AG
Priority to DE19924220933 priority Critical patent/DE4220933C2/de
Priority to DE4244689A priority patent/DE4244689C2/de
Priority claimed from DE19924220933 external-priority patent/DE4220933C2/de
Publication of DE4244689A1 publication Critical patent/DE4244689A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4244689C2 publication Critical patent/DE4244689C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
    • H01S3/0612—Non-homogeneous structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/0014—Monitoring arrangements not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/0627—Construction or shape of active medium the resonator being monolithic, e.g. microlaser
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/08018—Mode suppression
    • H01S3/08022—Longitudinal modes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/08054—Passive cavity elements acting on the polarization, e.g. a polarizer for branching or walk-off compensation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/08086—Multiple-wavelength emission
    • H01S3/0809—Two-wavelenghth emission
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/102—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
    • H01S3/1028—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation by controlling the temperature

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Festkörperlaser gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind Festkörperlaser mit einem diodengepumpten Festkörperlaserkristall bekannt. So sind beispielsweise aus der Druckschrift DE 40 32 323 A1 Laser bekannt, bei denen ein auf der Basis von doppelbrechenden Kristallen realisiertes Lyot-Filter in einem langen Laserresonator mit mehreren verstärkten Resona­ tormoden zur Selektion von longitudinalen Moden verwendet wird, so daß der Laser nur auf einer einzigen Frequenz emittiert.
Aus "Optics Letters", Vol. 14 No. 1, Jan. 1, 1989, S. 24-26, sowie aus der DE 40 39 455 A1 der Anmelderin sind gattungsgemäße Festkörper-Laser mit einem diodenge­ pumpten isotropen Festkörper-Laserkristall von hinreichender Kürze be­ kannt, wobei der Kristall an zumindest einem der beiden Laserspiegel po­ sitioniert ist, so daß sich nur eine einzige longitudinale Mode ausbil­ den kann. Hierbei muß der longitudinale Modenabstand des Resonators grö­ ßer als die halbe Verstärkungsbandbreite des Lasermediums sein.
In Siegman, "Lasers" - Univ. Science Books, California 1986, S. 57 und 466, sind Laser beschrieben, bei denen das obige Kriterium dadurch ent­ schärft ist, daß das Lasermedium in der Nähe eines Laserspiegels posi­ tioniert wird.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist durch die DE 41 01 521 A1 der Anmelderin bekannt geworden, dessen Mikrokristall- Laser auch auf Übergänge anschwingen kann, welche eine geringere Ver­ stärkung als andere Übergänge aufweist. Bei allen bekannten Ausfüh­ rungsformen treten jedoch Probleme mit der Wellenlängenstabilisierung besonders für Langzeiten auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Laser der eingangs ge­ nannten Art mit doppelbrechendem Kristall im Resonator aufzuzeigen, bei dem über eine Differenzfrequenzmessung eine hochgenaue Temperaturbestimmung möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgezeigten Maßnahmen ge­ löst, in den Unteransprüchen sind Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben und in der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbei­ spiel erläutert. Die Figuren der Zeichnung ergänzen diese Erläuterungen. Es zeigen:
Fig. 1a ein Schemabild einer Ausführungsform, bei der ein undotierter Kristall mit einem laseraktiven Kristall optisch kontaktiert ist,
Fig. 1b ein Schemabild einer weiteren Ausführungsform, bei der eine thermische Isolationsschicht zwischen laseraktivem Kristall und doppelbrechendem Kristall angeordnet ist.
Wie in den Fig. 1a und 1b skizziert ist, wird hier ein undotierter und daher nicht laseraktiver und somit auch keine Absorption oder Emission aufweisender doppelbrechender Kristall 51 mit einem nicht doppelbrechen­ den, laseraktiven Kristall - beispielsweise Nd : YAG - kontaktiert. Ist der undotierte, doppelbrechende Kristall in thermischem Kontakt zum laseraktiven Kristall wie in Fig. 1a (z. B. durch optische Kontaktie­ rung), so ergibt sich ebenfalls ein df(T) zweier durch die Doppelbre­ chung frequenzaufgespaltener Moden in Abhängigkeit der temperaturbe­ stimmten Resonatorlänge und somit der Emissionswellenlänge λ(T).
Ist zwischen laseraktivem Kristall 52 und doppelbrechendem Kristall 51 eine thermische Isolationsschicht 53 mit vernachlässigbarer Wärmeausdeh­ nung eingebracht, so ändert sich zwar die Laser-Emissionswellenlänge so­ wohl bei Änderungen der Temperatur des Kristalles 51 als auch des Medi­ ums 52. Die Differenzfrequenz df(T) wird aber bis auf einen kaum merkli­ chen Effekt im wesentlichen nur durch die Temperatur am doppelbrechenden Kristall 51 bestimmt. Eine solche Anordnung ist somit gut geeignet, un­ abhängig von der Erwärmung des laseraktiven Mediums die Temperatur am doppelbrechenden Kristall bzw. einer damit in thermischem Kontakt ste­ henden Probe zu bestimmen. Durch Messung von df(T) können hier insbeson­ dere kleinste Temperaturänderungen am doppelbrechenden Kristall ohne systemimmanente Einflüsse gemessen werden. Der doppelbrechende Kristall wirkt hier nur passiv im Resonator, ist thermisch isoliert und absor­ biert praktisch keine Leistung. Eine solche Ausführungsform könnte als hochgenauer Temperatursensor Verwendung finden.

Claims (6)

1. Festkörperlaser mit einem diodengepumpten isotro­ pen Laserkristall von hinreichender Kürze, der an zumindest einem der beiden Laserspiegel positioniert ist und sich so Laserbetrieb auf einer longitudinalen Mode ausbildet, dadurch gekennzeichnet, daß ein doppelbrechendes Kristallmaterial mit dem isotropen laseraktiven Festkör­ permaterial so optisch kontaktiert wird, daß das doppelbrechende Material inner­ halb des Laserresonators positioniert und auf der einen Seite mit einem Laserspiegel beschichtet ist sowie auf der anderen Seite eine Antire­ flexionsschicht aufweist und die longitudinale Mode in zwei senkrecht zueinander polarisierte Frequenzkomponenten aufgespaltet wird, wodurch Laserstrahlung mit Polarisation parallel zweier senkrecht zueinander ste­ henden Kristallachsen simultan emittiert wird.
2. Festkörperlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserkristall in einem definierten Temperaturbereich ΔT um einen Ar­ beitspunkt T₀ thermisch stabilisiert wird, sowie die emittierte Laser­ strahlung auf einem nichtlinearen Element - beispielsweise einer Photo­ diode - so überlagert wird, daß eine Differenzfrequenz erzeugt wird und daraus ein Signal abgeleitet wird, welches der Differenz der beiden Laser­ wellenlängen proportional ist.
3. Festkörperlaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kristallmaterialien thermisch isoliert miteinander optisch kontak­ tiert sind.
4. Festkörperlaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kristallmaterialien in thermischem Kontakt zueinander stehen.
5. Festkörperlaser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß aus der Differenzfrequenz durch elektronische Schaltungs­ anordnungen eine Information über die vorhandene Temperatur am Ort des doppelbrechenden Mediums ableitbar ist.
6. Festkörperlaser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch Modulation der Temperatur die Abstimmbarkeit eines Zweiwellenlängen-Lasers durchführbar ist.
DE4244689A 1992-06-26 1992-06-26 Festkörperlaser mit einem diodengepumpten isotropen Laserkristall Expired - Fee Related DE4244689C2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924220933 DE4220933C2 (de) 1992-06-26 1992-06-26 Diodengepumpter Festkörperlaser
DE4244689A DE4244689C2 (de) 1992-06-26 1992-06-26 Festkörperlaser mit einem diodengepumpten isotropen Laserkristall

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924220933 DE4220933C2 (de) 1992-06-26 1992-06-26 Diodengepumpter Festkörperlaser
DE4244689A DE4244689C2 (de) 1992-06-26 1992-06-26 Festkörperlaser mit einem diodengepumpten isotropen Laserkristall

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4244689A1 DE4244689A1 (de) 1994-01-13
DE4244689C2 true DE4244689C2 (de) 1994-12-22

Family

ID=6461860

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4244688A Expired - Fee Related DE4244688C2 (de) 1992-06-26 1992-06-26 Festkörperlaser
DE4244689A Expired - Fee Related DE4244689C2 (de) 1992-06-26 1992-06-26 Festkörperlaser mit einem diodengepumpten isotropen Laserkristall

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4244688A Expired - Fee Related DE4244688C2 (de) 1992-06-26 1992-06-26 Festkörperlaser

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE4244688C2 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2757320B1 (fr) * 1996-12-16 1999-01-15 Commissariat Energie Atomique Microlaser a frequence d'emission modulee

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4032323A1 (de) * 1990-10-11 1992-04-16 Adlas Gmbh & Co Kg Einzelmode-laser
DE4039455A1 (de) * 1990-12-11 1992-06-17 Messerschmitt Boelkow Blohm Festkoerperlaser
DE4101521C2 (de) * 1991-01-19 1995-09-28 Daimler Benz Aerospace Ag Verfahren zur Wellenlängenselektion bei Einfrequenz-Mikrokristall-Lasern

Also Published As

Publication number Publication date
DE4244688C2 (de) 1999-04-29
DE4244689A1 (de) 1994-01-13
DE4244688A1 (de) 1994-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3643569C2 (de) Analysator für optische Frequenzen
Bischofberger et al. Theoretical and experimental study of the dynamic behavior of a nonlinear Fabry-Perot interferrometer
DE112010006131B3 (de) Optische Abtast- und Abbildsysteme, die auf dualgepulsten Lasersystemen basieren
Zorabedian Tuning fidelity of acoustooptically controlled external-cavity semiconductor lasers
DE112004002187T5 (de) Gepulste Laserquellen
DE69823658T2 (de) Ein laser
DE3643553A1 (de) Schaltung zum erzeugen bzw. wobbeln optischer frequenzen bzw. halbleiter-laser-wellenlaengen-stabilisator
DE2260500A1 (de) Ramanstreuung ausnutzende vorrichtung
EP0541581B1 (de) Einzelmode-laser
DE4302378C2 (de) Abstimmbarer Laseroszillator
EP2245482B1 (de) Elektrooptischer distanzmesser
DE4244689C2 (de) Festkörperlaser mit einem diodengepumpten isotropen Laserkristall
DE60205745T2 (de) Frequenzstabilisierte laserquelle
DE3421851C2 (de) Verfahren zur Wellenlängen- und Leistungsregelung der Ausgangsstrahlung einer Halbleiterstrahlungsquelle
DE4220933C2 (de) Diodengepumpter Festkörperlaser
DE4322291A1 (de) Optische Kraftmeßeinrichtung
DE19724863C2 (de) Meßsystem zum ortsaufgelösten Nachweis von OH-Radikalen, Temperaturfeldern und der Gaszusammensetzung von Majoritätenspezies in einem Verbrennungsprozeß
DE3613738C2 (de)
WO1981002955A1 (en) Hybrid laser
DE1564779C3 (de) Nach dem Prinzip der stimulierten Emission arbeitender optischer Sender
DE4339497B4 (de) Optische Kraftmeßeinrichtung mit Kraftrichtungserkennung
DE2747228A1 (de) Verfahren und vorrichtungen zur anwendung der verstaerkenden und bistabilen eigenschaften eines in einem resonator eingeschlossenen nichtlinearen mediums
DE4242862C2 (de) Optisch oder elektrisch gepumpter Festkörperlaser
Frey et al. An actively mode-locked continuous wave Alexandrite laser
DE4139833C2 (de) Abstimmbares Zweifrequenz-Lasersystem für Superheterodyn-Interferometer

Legal Events

Date Code Title Description
AC Divided out of

Ref country code: DE

Ref document number: 4220933

Format of ref document f/p: P

OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
AC Divided out of

Ref country code: DE

Ref document number: 4220933

Format of ref document f/p: P

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DAIMLER-BENZ AEROSPACE AKTIENGESELLSCHAFT, 80804 M

AC Divided out of

Ref country code: DE

Ref document number: 4220933

Format of ref document f/p: P

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DAIMLERCHRYSLER AEROSPACE AKTIENGESELLSCHAFT, 8099

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DAIMLERCHRYSLER AEROSPACE AG, 85521 OTTOBRUNN, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee