CN111326944A

CN111326944A - 调q固体激光器

Info

Publication number: CN111326944A
Application number: CN201911281801.9A
Authority: CN
Inventors: 丹尼尔·科普夫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2020-06-23
Also published as: EP3667838A1; AT521942B1; US11201450B2; US20200194960A1; AT521942A1; JP2020096180A

Abstract

调Q固体激光器。一种调Q固体激光器，所述调Q固体激光器具有以线性谐振器或环形谐振器的形式的谐振器（3、30），所述谐振器具有活性激光器材料（1）以及至少一个第一和第二镜（4、5），而且所述谐振器在构造为线性谐振器的情况下具有为小于50mm、优选地小于25mm的谐振器长度（a），而在构造为环形谐振器的情况下具有为小于100mm、优选地小于50mm的谐振器长度（a），其中在所述谐振器（3）中至少基本上只有唯一的纵模起振。所述谐振器（3、30）构造为不稳定的谐振器，其中所述镜（4、5）之一是渐变镜。

Description

调Q固体激光器

技术领域

本发明涉及一种调Q固体激光器，该调Q固体激光器具有以线性谐振器或环形谐振器的形式的谐振器，该谐振器具有活性激光器材料以及至少一个第一和第二镜，而且该谐振器在构造为线性谐振器的情况下具有为小于50mm、优选地小于25mm的谐振器长度，而在构造为环形谐振器的情况下具有为小于100mm、优选地小于50mm的谐振器长度，其中在谐振器中至少基本上只有唯一的纵模起振。

背景技术

这种激光器例如从Bhandari R.和Taira T.的“Palm-top size megawatt peakpower ultraviolet microlaser”，Optical Engineering，2013年7月/Vol. 52(7)，076102-1 – 076102-6中得知。Nd:YAG被用作活性激光器材料而吸收体被用作被动Q开关，该被动Q开关由以Cr:YAG为形式的有掺杂的固体材料形成。在谐振器的长度为10mm的情况下，实现了“自由光谱范围（free spectral range）”、即在可能的相邻的纵模的波长之间的距离，该距离大得使得这些纵模中的仅仅一个纵模处在增益最大值，使得该纵模起振。利用该激光器，实现了在脉冲宽度为230ps而重复率为100Hz的情况下的为3mJ的高脉冲能量。激光的波长为1064nm。在该论文中，提到了关于具有高脉冲能量的Nd:YAG/Cr:YAG激光器的其它论文。谐振器的设计方案始终是使这些谐振器光学上稳定（“稳定的谐振器（stableresonator）”）。谐振器的构造可以是一体化的，其中两个端部镜平坦而且在运行时由活性激光器材料来构造具有聚光效果的热透镜。可达到的最大脉冲能量由于在实际运行时可达到的激光束的半径的尺寸而受限制，因为在模半径更大的情况下，虽然存在理论解，但是谐振器的光学元件的倾斜灵敏度和应对热透镜的变化的灵敏度不再能够实现鲁棒的产品。结果是在涂层上或者在活性激光器材料或吸收体的大部分中或者在过渡层上有光学破坏。

具有“单纵模”运行和与此相应地小得多的在几十nJ的范围内的脉冲能量的调Q固体激光器以具有Nd:YVO4作为活性激光器材料的非常小的一体化的微片激光器的形式公知，参见例如WO 2016/004446 A1。这里，谐振器长度可以小于150μm，而且可以实现小于100ps的脉冲长度。这些谐振器也在有平坦的端部镜以及构造有热透镜的情况下稳定地运行。

从Lee H.C.等人的“High energy, sub-nanosecond linearly polarizedpassively Q-switched MOPA laser system”，Optics and Laser Technology 95 (2017年) 81-85中得知一种具有稳定的谐振器的调Q的Nd:YAG/Cr:YAG激光器，该调Q的Nd:YAG/Cr:YAG激光器的具有大约2.5mJ脉冲能量和约为550ps的脉冲时长的输出脉冲被增强。这里，活性激光器材料和吸收体具有在它们的朝向彼此的侧面上反向地布置成布儒斯特角的面，以便引起对激光束的偏振选择。

发明内容

本发明的任务是提供开头提到的类型的有利的调Q固体激光器，该调Q固体激光器能以特别高的脉冲能量来运行。按照本发明，这通过具有权利要求1的特征的激光器来实现。

在按照本发明的激光器中，谐振器构造为不稳定的谐振器（“unstableresonator”），其中该谐振器的镜之一是渐变镜。在这种情况下，如果该谐振器构造为线性谐振器（也称作“驻波谐振器”），则谐振器长度小于50mm、优选地小于25mm，如果该谐振器构造为环形谐振器，则谐振器长度小于100mm、优选地小于50mm。在构造为线性谐振器的情况下，谐振器长度是激光束的轴的沿着该轴测量的从一个端部镜到另一个端部镜的长度。在构造为环形谐振器的情况下，谐振器长度是激光束的轴的沿着激光束的轴测量的在经过该谐振器的一个循环内的长度。

结合光学上不稳定的谐振器对短得并且关于其长度方面被调整得使得只有一个单独的纵模起振的谐振器的使用能够在非常高的脉冲能量的情况下获得“平滑的”脉冲曲线。为了尽管该谐振器短而仍能够实现很高的脉冲能量，不稳定的谐振器有利地具有至少一个光学元件，该光学元件具有相对大的负折光力，以便获得激光模式的大的光束半径。在这种情况下，仍然能够在相对于元件的倾斜和运行参数的灵敏度低的情况下实现稳定的运行。有利地，该谐振器具有小于-2dpt的总折光力，也就是说折光力为负而且其数值大于2。优选地，总折光力小于-4dpt。如果该谐振器构造为线性谐振器（也称作“驻波谐振器”），则根据该谐振器的各个光学元件的折光力之和得到该谐振器的总折光力，其中在从第一端部镜到第二端部镜的去程和从第二端部镜到第一端部镜的回程内的各个光学元件的折光力相加。在这种情况下，端部镜的折光力只加入一次，而在该谐振器中布置在这些端部镜之间的光学元件、即也包括由活性激光器材料在运行时构造的热透镜以它们的折光力加入两次。如果谐振器被构造为环形谐振器，则在谐振器中的一个循环内的光学元件的折光力相加，也就是说谐振器的所有光学元件的折光力都加入一次。

按照本发明的激光器可具有超过1mJ的脉冲能量。超过5mJ、优选地超过10mJ也是可能的。尤其是在对活性激光器材料的侧面泵浦的情况下，有利地，还能实现更高的为超过50mJ的脉冲能量。

优选地，脉冲时长短于20ns、优选地短于10ns。小于1ns的脉冲时长也是可能的。

已知的具有光学上不稳定的谐振器的调Q固体激光器具有带多个纵模的大得多的谐振器长度。在所使用的具有负折光力的光学元件中，该负折光力的数值相对小。在这种已知的激光器中，在与具有稳定的谐振器的激光器相比谐振器的光学元件的倾斜灵敏度相对低而且应对热透镜的变化不灵敏的情况下就可以实现高脉冲能量。但是，所辐射的脉冲的强度曲线由于不同的模的叠加而具有振荡和尖峰。这种具有不稳定的谐振器的激光器例如从WO 2014/019003 A1、EP 3 117 494 A1或WO 2015/021488 A1中得知。

为了调Q，按照本发明的激光器优选地具有被动Q开关、尤其是有掺杂的固体材料。

Nd:YAG由于其增益高而特别好地适合作为按照本发明的激光器的活性激光器材料。在这种情况下，有利地，Cr:YAG可以被用作用于被动调Q的吸收体。

在本发明的一个可能的实施方式中，在活性激光器材料的如下侧面上发生激光束的内部全反射，通过该侧面也照射泵浦辐射。在这种情况下，在激光束的s偏振与p偏振之间发生相移。在此，该激光器可以以其增益最大值被调整为使得对于彼此有相移的s偏振和p偏振中的一个偏振来说，正好有一个纵模处在激光器的增益最大值，而对于这些偏振中的另一个偏振来说，最接近增益最大值的纵模也相对于增益最大值被移动到其偏振至少基本上被阻止的程度（也就是说该最接近增益最大值的纵模的能量小于具有所选择的偏振的模的能量的10%、优选地小于具有所选择的偏振的模的能量的1%，尤其是完全被阻止，也就是说没有超过激光阈）。由此，在没有附加的光学元件的情况下简单地实现了对所辐射的激光束的偏振的选择。

通过按照本发明的构造方案，能够实现：模基本上通过谐振器的光学设计、包括渐变镜在内的光学设计来确定，而热透镜的效果至少基本上可以被忽略。因此，能够实现在宽的泵浦功率范围或脉冲重复率范围内、例如从单发到最大重复率（例如100Hz或1000Hz）的稳定的运行。有利地，“按需脉冲（Puls on demand）”运行也是可能的，这对于很多应用来说都是重要的。与此相应地，传统的具有非常短的稳定的谐振器的激光器、例如与开头提到的现有技术相对应的激光器与热透镜以及因此与脉冲重复率的相关性高。

附图说明

在下文，本发明的其它优点和细节依据随附的附图来阐述。在所述附图中：

图1示出了按照本发明的第一实施例的激光器的示意图；

图2示出了按照本发明的第二实施例；

图3示出了按照本发明的第三实施例；

图4示出了按照本发明的第四实施例；

图5示出了按照本发明的第五实施例；

图6示出了按照本发明的第六实施例。

具体实施方式

本发明的第一实施例在图1中示意性示出。涉及具有活性激光器材料1的固体激光器，该活性激光器材料由Nd:YAG形成。掺杂例如可以为1.1%。

激光器是被动调Q的（“Q-switched”）。尤其是有掺杂的固体材料、在该实施例中为Cr:YAG（更准确地说是Cr⁴⁺:YAG）用作吸收体2。在图1中，通过间隙分开地示出了活性激光器材料1和吸收体2。但是，优选地，这两个元件连接成一个单元，例如它们通过在分别抛光的表面上的扩散接合而接合在一起。在使用陶瓷Nd:YAG/Cr:YAG时，彼此连接的单元（三明治结构）已经可以在烧结之前以粉末状来提供。

活性激光器材料1和吸收体2布置在第一镜4与第二镜5之间，所述第一镜和第二镜形成谐振器3的端部镜。因此，谐振器3包括：镜4、5；活性激光器材料1；和吸收体2。

在该实施例中，第一镜4也用于使在图1中只是示意性地通过箭头来表示的泵浦辐射6耦合输入。为此，第一镜4二向色地涂层，其中该第一镜对于泵浦辐射6来说至少在很大程度上能透过（T > 95%），而该第一镜对于激光束的波长来说尽可能强烈地反射（R >99.9%）并且与此相应地少量能透过。

例如，泵浦辐射的波长为808nm。

在该实施例中，激光的波长为1064nm。

用于泵浦本身的装置在图1中未示出。涉及传统的光纤耦合的激光二极管，该激光二极管具有例如多达150W（对于250µs脉冲时长来说）的QCW（“准连续波（quasi continouswave）”）功率，该QCW功率以在0-100Hz的范围内的脉冲重复率来运行。泵浦辐射的光束直径例如可以约为2.5mm。

第二镜5是渐变镜（“gradient reflectivity mirror（渐变反射率镜）”；也被称作“variable reflectivity mirror（可变反射率镜）”）。这种渐变镜是公知的。有利地，渐变镜的中心反射率可在30％至60％的范围内，例如为40%。有利地，其中渐变镜的反射率下降到e^-2的半径可在1mm至2mm的范围内，例如为1.5mm。

渐变镜的反射率曲线（=作为半径的函数的反射率）尤其可具有高斯曲线或超高斯曲线的形状。

谐振器3是线性谐振器或驻波谐振器。术语“线性谐振器”也包括如下这种谐振器，其中在谐振器中的光束走向由于在谐振器的腔体之内的至少一次反射而弯曲，即也包括折叠谐振器。而环形谐振器呈现出另一种工作原理，在该环形谐振器中，辐射进行循环。在该实施例中，谐振器的从镜4到镜5的结构长度对应于在谐振器中沿着激光束的轴7测量的从一个镜4到另一个镜5的长度（=谐振器长度a）。该谐振器长度a小于50 mm、优选地小于25mm，在该实施例中为10mm。如果激光束会在谐振器中被反射（就像例如在按照图3至5的实施例中那样），则必须使用谐振器的“展开”长度作为谐振器长度a，即又是谐振器的沿着激光束的轴测量的从一个镜到另一个镜的长度。

第一镜4构造为具有负折光力的光学元件。因此，焦距具有负值，其中焦距的数值小于500mm、优选地小于250mm、特别优选地小于150mm。在该实施例中，焦距为-50mm。因此，射到第一镜4上的光束以高发散被反射。

因此，谐振器3光学上不稳定。在这种情况下，谐振器的放大率>1.2，在该实施例中，该放大率约为2。放大率是对在不稳定的谐振器中循环的光束的几何张开的量度，也就是说在M=2的情况下，不稳定的谐振器的本征模的几何光束在循环时距轴有2倍远。

在该实施例中，谐振器的总折光力（= 用于经过谐振器3的去程和回程的光学元件的相加的折光力合在一起，其中镜4、5中的每个镜只加入一次）基本上对应于第一镜4的折光力，因为在运行时由活性激光器材料1形成的热透镜的折光力与此相应地小得多。因此，在该实施例中，谐振器的总折光力约为-20dpt。

谐振器3从其长度a方面被调整，使得激光辐射的纵模正好在活性激光器材料1的增益最大值，在该实施例中为1064mm。为此，该激光器适宜地也温度稳定。由于谐振器3短，“自由光谱范围（free spectral range）”大得使得相邻的纵模离增益最大值远得使得这些纵模至少基本上不起振（也就是说这些纵模的能量小于基模的能量的10%），尤其是完全不起振（也就是说没有超过激光阈）。为此，活性激光器材料的增益最大值的宽度也相对应地小。因此，该激光器在运行时至少基本上只有一个单独的纵模。该激光器在运行时也至少基本上只有唯一的横模。在这种情况下，构造为不稳定的谐振器有利于：更高阶的横模至少基本上不起振。因此，该激光器不仅关于横模方面而且关于纵模方面都是“单模（singlemode）”激光器。

在这种情况下，通过具有数值高的负折光力的构造方案，尽管激光器短而仍可以实现大的模尺寸。有利地，激光束在活性激光器材料1中的光束半径大于500μm。由此，可以在不发生光学上的破坏的情况下实现高脉冲能量。优选地，脉冲能量超过10mJ。

使用Cr:YAG作为饱和吸收体可具有稳定作用。吸收体首先在主模的波腹的位置处饱和（= “烧孔”）。由此，对于旁模来说引起了更高的吸收，因为这些旁模在不饱和区越来越多地具有它们的振荡节点。

不饱和的吸收体的透射可以在非常大的范围内，例如在10%至85%的范围内。

有利地，活性激光器材料1和吸收体2的入射和出射面对于激光束的波长来说有抗反射涂层。

在图2中示出了本发明的第二实施例。除了在下文所描述的区别之外，该构造方案对应于第一实施例的那个构造方案，而且对第一实施例的描述就这方面来说可以类似地被使用。

在该实施例中，活性激光器材料1和吸收体2分别在所谓的“平坦-布儒斯特（flat-brewster）”配置下切割和抛光。因此，活性激光器材料1和吸收体2在它们的朝向彼此的侧面分别具有布儒斯特角，其中这些侧面至少基本上彼此平行，而对置的侧面与激光束的轴7成直角。有利地，平坦侧又以针对激光波长的抗反射涂层来涂层（必要时也针对泵浦辐射的波长）。布儒斯特面不一定被涂层。p偏振不受阻碍地透过这两个布儒斯特面，但是对于s偏振来说得到损失。借此，迫使谐振器在p偏振下运行，使得该p偏振至少基本上不能起振（也就是说能量小于p偏振的基模的能量的10%、优选地1%），尤其是完全不起振（也就是说没有超过激光阈）。

为了避免针对s偏振的可能会降低或阻止s偏振的损失的标准具效应，在这两个布儒斯特面之间的距离必须精确地被选择，使得对于任何接近活性激光器材料1的增益最大值的s偏振的模的波长来说都不存在s偏振的高透射。作为替代或附加地，也可以设置布儒斯特面的相互间轻微的倾斜。

在该实施变型方案中，活性激光器材料1和吸收体2也可以一体化地来构造，其中接着在这些布儒斯特面之间应设置介电涂层（类似于已知的“偏光立方体（polarizingcubes）”）。

在图3中示出了本发明的第三实施例。除了在下文所描述的区别之外，该构造方案对应于第二实施例的那个构造方案，而且对第二实施例的描述可以类似地被使用。

与第一和第二实施例相关联地使用的光纤耦合的作为泵浦源的激光二极管模块具有受限制的功率并且对于可用的功率来说比较昂贵。为了在成本较低并且复杂程度较低的情况下提高功率，在该实施例中，使用QCW激光二极管堆作为泵浦辐射的来源。已知如下构造方案，其中多个例如1cm宽的激光二极管条组合成一个功率高的激光二极管模块，该激光二极管模块在QCW（“准连续波（quasi continous wave）”）下运行。在此也公知的是：使这些条直接接合到彼此上，使得在这些条之间存在微小的距离，例如140μm。因此，具有10个条的堆可以在10 mm x 1.4 mm的面积上发光，其中只要丝毫没有使用透镜，沿x方向的辐射角就约为+/- 5°而沿y方向的辐射角就约为+/- 25°。

与之前所描述的实施例的主要区别在于：在该实施例中，活性激光器材料被侧面泵浦（即通过与激光束的轴成角度的面）。为此，可以使用之前所描述的在图3中示意性勾画出的堆10，利用该堆10来将泵浦辐射6直接照射到活性激光器材料1中。

在这种情况下，在活性激光器材料1中的激光束在该侧面8（通过该侧面8来照射该泵浦辐射6）上由于内部全反射而被反射。

特别优选地，激光束的入射角为45°，使得激光束的轴7被弯曲90°。在这种入射角和p偏振的情况下，得到如下效果：入射光束和出射光束没有彼此进行干涉，因为它们的电场矢量彼此成直角。由此，从入射光束和出射光束本身来考虑，在被激发的活性激光器材料1中丝毫没有产生空间烧孔，这提高了模稳定性和效率。否则，所谓的SHB（“空间烧孔（spacial hole burning）”）可能会显著提高旁模的增益。

为了迫使所期望的p偏振，活性激光器材料1和吸收体2可以如所示出的那样分别具有布儒斯特面，类似于在之前所描述的实施例中那样。

在该实施例中，沿着激光束的轴7测量的从第一镜4到第二镜5（=谐振器的展开长度）的长度（=谐振器长度a）例如可以为15mm。在图3中，该谐振器长度a通过彼此成角度的尺寸线和箭头来表示。

之前所描述的激光二极管堆例如可以在250μs内辐射2000W功率，这对应于为500mJ的泵浦能量。借此，可以实现激光脉冲在100mJ的范围内的能量。

为了实现泵浦辐射沿y方向的足够的扩张，在激光二极管堆与入射到活性激光器材料1中的入射面之间的空气隙例如可以在2-3mm的范围内。

谐振器3的总的负折光力被设计为使得得到激光辐射的足够大的模半径。有利地，第一镜4的焦距在-75mm的范围内。借此得到约为2的放大率。在射到第二镜5上时，激光辐射的模半径可以在3.5mm的范围内。渐变镜相对应地来设计。在这种情况下，其中渐变镜的反射率下降到e^-2的半径可在1.75mm的范围内。

附加地，偏振选择可以通过在活性激光器材料1的表面上有内部全反射时在s偏振与p偏振之间的相移来辅助。在这种情况下，谐振器3的展开长度可通过精调来设定，使得仅仅对于这两个偏振中的一个偏振来说有一个纵模处在活性激光器材料1的增益最大值，而针对另一偏振的纵模与此相应地被移动到这些纵模至少基本上不起振（也就是说能量小于具有位于增益最大值的偏振的基模的能量的10%、优选地小于具有位于增益最大值的偏振的基模的能量的1%）、尤其是完全不起振（也就是说没有超过激光阈）。对谐振器长度的这种精调例如可以通过调整在其上安装激光器的底板的温度来实现。

由于内部全反射而引起的在s偏振与p偏振之间的相位差在45°的入射角的情况下约为116°。也会是可设想的是对该侧面8的涂层，以便引起有针对性的相位差，例如为90°的相位差。该涂层必须对于泵浦辐射的波长来说能透过。

图4示出了本发明的第四实施例。除了在下文所描述的区别之外，该构造方案对应于第三实施例的那个构造方案。此外，对第三实施例的描述可以类似地被使用。

与第三实施例的区别基本上在于：活性激光器材料1和激光器2的布儒斯特面被省去了。这里，仅仅基于由于内部全反射而引起的在激光辐射的s偏振与p偏振之间的相位差来进行偏振选择。

在该实施例中，活性激光器材料1和吸收体2的在没有接在中间的介电层的情况下的接合是可能的。

图5示出了本发明的第五实施例。除了在下文所描述的区别之外，该构造方案对应于第四实施例的那个构造方案。此外，对第四实施例的描述可以类似地被使用。

在该实施例中，活性激光器材料1具有与在第四实施例中不同的形状，也就是说该活性激光器材料更长地来构造，使得发生两次内部全反射。当激光束从第一镜4出发（在穿过吸收体2之后）射入到活性激光器材料1中时，首先在通过其来照射泵浦辐射的侧面8上发生全反射。接下来，在对置的侧面9上发生全反射。然后，激光束从活性激光器材料1的优选地成布儒斯特角的端面射出并且从那里到达第二镜5。激光束的轴7在两次内部全反射时的弯曲优选地分别为90°。但是，其它角度原则上同样是可设想的并且是可能的。

以这种方式构造的活性激光器材料可以简单地被安装在底板上。关于“寄生激光”方面也可存在该构造方案的优点。某种缺点在于活性激光器材料1的长度较大。

如果谐振器的总的展开长度可以保持得足够短，则激光束在活性激光器材料中的继续的内部全反射原则上也会是可设想的并且可能的。

图6示出了本发明的第六实施例。在该实施例中，谐振器30构造为环形谐振器。在环形谐振器中，可能的模在谐振器中循环。在这种情况下，镜4、5不是“端部镜”。在环形谐振器的所示出的实施例中，环形结构由这两个镜4、5与在活性激光器材料1中的内部全反射共同来构造。因此，环形结构这里基本上是“三角形”。在镜反射元件上的继续的反射是可设想的并且是可能的，例如用于构造基本上“四边形的”环形结构。第二镜5又是渐变镜。该渐变镜可以类似于在之前所描述的实施例中那样来构造。

第一镜4又构造为具有负折光力的光学元件。例如，焦距可在-100mm的范围内。

谐振器30光学上不稳定，其中放大率大于1.2，例如可以约为2。

活性激光器材料优选地又是Nd:YAG。

吸收体2用于被动调Q，该吸收体是有掺杂的固体材料、尤其是Cr:YAG。

类似于之前所描述的第二实施例，活性激光器材料1和吸收体2以“平坦-布儒斯特（flat-brewster）”配置来构造。这里能类似地使用与第二实施例相对应的描述。

因为谐振器30是环形谐振器，所以这里通过用于在谐振器中的一个循环的所有光学元件的相加来得到谐振器的总折光力。因此，谐振器30的每个光学元件都以其折光力加入一次。

在该实施例中，谐振器的总折光力基本上对应于第一镜4的折光力，因为热透镜的折光力与此相应地小得多。例如，谐振器的总折光力可以在-5dpt至-10dpt的范围内。

谐振器长度是沿着在谐振器30中的激光束的轴7测量的在经过该谐振器的一个循环内的长度、即例如在该实施例中从第一镜4出发经由在活性激光器材料1的侧面8上的全反射到达第二镜5并且从那里返回到第一镜4的长度。该谐振器长度小于100mm、优选地小于50mm。在这种情况下，谐振器长度被调整为使得至少基本上只有唯一的纵模起振（也就是说其它纵模的能量小于处在增益最大值的模的能量的10%、优选地小于处在增益最大值的模的能量的1%），尤其是其它纵模完全不起振（也就是说对于所述其它纵模来说没有超过激光阈）。

该激光器又在运行时也至少基本上只有唯一的横模。

与在第三实施例中类似地进行对活性激光器材料的侧面泵浦，而且可以使用与此相关的描述。

也可以与在第三实施例中类似地执行通过在活性激光器材料1的侧面8上有内部全反射时在s偏振与p偏振之间的相移来对偏振选择的辅助。

在环形谐振器的情况下，也可设想的并且可能的是：省去活性激光器材料1和吸收体2的布儒斯特面，而仅仅借助于在有内部全反射时的相移来执行偏振选择。原则上，也可能会取消偏振选择。

所示出的实施例的其它不同的修改方案都是可设想的并且是可能的，而不脱离本发明的保护范围。

这样，例如当第二镜5被实施为使得该第二镜使泵浦光充分透射时，也可能会通过该第二镜来实现泵浦。

第一和第二镜4、5也可能会互换地来布置。

对于激光的偏振选择来说，替代布儒斯特角，可能会使用其它角度，例如45°角。在这种情况下，不同的部分也可以利用处在其间的介电层来接合。

偏振选择也可能会以不同于所示出的情况的方式来执行，例如也可能会通过被涂覆到谐振器的光学元件的涂层上或者被引入到该涂层中的光栅结构来执行。激光的偏振选择以不同的方式已知。也会是可设想并且可能的是：完全省去偏振选择。

替代具有负折光力的第一镜4的构造方案或者除此之外，可能会设置另一具有负折光力的光学元件。

替代Nd:YAG，例如也可能会使用Yb:YAG, Er:YAG, ...作为活性激光器材料。Nd:YAG也可能会在与为1064nm的主波长不同的波长下运行，例如在1440nm下运行。

对于吸收体来说，可以使用其它能饱和的吸收材料，例如Co:MALO（用于大于1.2μm的波长），必要时与Nd:YAG相结合，该Nd:YAG在1440nm的支线下运行。

关于附图标记的图例：

1 活性激光器材料

2 吸收体

3 谐振器

4 第一镜

5 第二镜

6 泵浦辐射

7 轴

8 侧面

9 侧面

10 激光二极管堆

30 谐振器。

Claims

1.一种调Q固体激光器，所述调Q固体激光器具有以线性谐振器或环形谐振器的形式的谐振器（3、30），所述谐振器具有活性激光器材料（1）以及至少一个第一和第二镜（4、5），而且所述谐振器在构造为线性谐振器的情况下具有为小于50mm、优选地小于25mm的谐振器长度（a），而在构造为环形谐振器的情况下具有为小于100mm、优选地小于50mm的谐振器长度（a），其中在所述谐振器（3）中至少基本上只有唯一的纵模起振，其特征在于，所述谐振器（3、30）构造为不稳定的谐振器，其中所述镜（4、5）之一是渐变镜。

2.根据权利要求1所述的固体激光器，其特征在于，所述谐振器（3、30）的总折光力小于-2dpt、优选地小于-4dpt，在构造为线性谐振器（3）的情况下，所述总折光力根据所述谐振器（3）的在所述偏振器（3）的去程和回程内的光学元件的折光力之和来得到，而在构造为环形谐振器的情况下，所述总折光力根据所述谐振器（30）的在绕着所述谐振器（30）的循环内的光学元件的折光力之和来得到。

3.根据权利要求2所述的固体激光器，其特征在于，由所述活性激光器材料（1）在运行时构造的热透镜的折光力的数值小于所述谐振器（3、30）的总折光力的数值的10%。

4.根据权利要求1至3之一所述的固体激光器，其特征在于，所述谐振器（3、30）的放大率超过1.2。

5.根据权利要求1至4之一所述的固体激光器，其特征在于，所述活性激光器材料（1）被侧面泵浦。

6.根据权利要求5所述的固体激光器，其特征在于，激光束在所述活性激光器材料（1）的如下那个侧面（8）上发生内部全反射，通过所述侧面来照射泵浦辐射（6），其中在所述激光束的s偏振与p偏振之间发生相移。

7.根据权利要求6所述的固体激光器，其特征在于，所述谐振器长度（a）被调整为使得有相移的s偏振和p偏振中的一个偏振处在所述活性激光器材料（1）的增益最大值，而所述偏振中的另一偏振相对于所述增益最大值移动到所述另一偏振的起振被阻止的程度。

8.根据权利要求1至7之一所述的固体激光器，其特征在于，所述活性激光器材料（1）是Nd:YAG。

9.根据权利要求1至8之一所述的固体激光器，其特征在于，所述激光器具有有掺杂的固体材料，作为吸收体（2）。

10.根据权利要求9所述的固体激光器，其特征在于，所述有掺杂的固体材料是Cr:YAG。

11.根据权利要求1至10之一所述的固体激光器，其特征在于，脉冲能量为最小1mJ、优选地最小5mJ。

12.根据权利要求1至11之一所述的固体激光器，其特征在于，脉冲时长短于20ns、优选地短于10ns。