DD208511A1

DD208511A1 - PASSIVE MODERN SYNCHRONIZED EDELGASION LASER

Info

Publication number: DD208511A1
Application number: DD22416880A
Authority: DD
Inventors: Wieland Dietel; Dietrich Kuehlke
Original assignee: Friedrich Schiller Uni Jena Je
Priority date: 1980-09-29
Filing date: 1980-09-29
Publication date: 1984-05-02

Abstract

Der passiv modensynchronisierte Edelgasionen- Laser ist geeignet zur Erzeugung ultrakurzer durchstimmbarer Lichtimpulse und damit zur Untersuchung kurzzeitiger Vorgaenge in Molekuelen und Halbleietern. Die Aufgabe der Erfindung,passive Modensynchronisation eines cw-Pumplasers mit Hilfe eines nichtgasfoermigen saettigbaren Absorbers zu ermoeglichen,wurde dadurch geloest, dass dieser aus einem oder mehreren Farbstoffen oder aus einem Farbzentrenkristall besteht. Als saettigbaren Absorber kann auch ein laserfaehiges Medium vorgesehen sein. Die Resonatorspiegel sollen ein hohes Reflexionsvermoegen fuer die Pumpstrahlung und die Fluoreszenzstrahlung des Absorbers besitzen. Gegenueber passiver Modensynchronisation von mit einem cw-Laser gepumpten Farbstofflaser,die einen saettigbaren Absorber enthalten, ermoeglicht der erfindungsgemaesse Laser eine wesentlich groessere Durchstimmung der Wellenlaenge der Impulse und hoehere Ausgangsleistungen. Gegenueber synchronrn Pumpen mit aktiver Modulation des Pumplasers wird der Aufwand bedeutend verringert.The passive mode-locked noble gas ion laser is suitable for generating ultra-short tunable light pulses and thus for the investigation of short-term processes in molecules and half-cells. The object of the invention to enable passive mode synchronization of a cw-pump laser with the aid of a non-gas-soluble adsorbable absorber was achieved by consisting of one or more dyes or a color center crystal. As saettigbaren absorber can also be provided a laserable medium. The resonator mirrors should have a high reflectivity for the pump radiation and the fluorescence radiation of the absorber. Compared with passive mode synchronization of dye lasers pumped with a cw laser, which contain a satellable absorber, the laser according to the invention allows a much greater tuning of the wavelength of the pulses and higher output powers. Compared to synchronous pumps with active modulation of the pump laser, the cost is significantly reduced.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Passiv niodensynchronisierter Edelgasionen-LaserPassive diode-synchronized noble gas ion laser

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen passiv modensynchronisierten Eaelgasionen-Laser mit einem sättigbaren Absorber. Der Laser ist geeignet zur Erzeugung ultrakurzer durchstimmbar er Lichtimpulse und damit zur Untersuchung kurszeitiger Torgänge in Molekülen und Halbleitern. Anwendungsgebiet ist also die Physik, Chemie und Biologie.The invention relates to a passively mode-synchronized Eaelgasionen laser with a saturable absorber. The laser is suitable for generating ultra-short tunable light pulses and thus for investigating on-time gating in molecules and semiconductors. Application area is therefore the physics, chemistry and biology.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Modensynchronisierte cw-Farbstofflaser gestatten die Erzeugung von Lichtimpulsen im psec und subpsec-Bereich bei einer gleichzeitigen mehr oder weniger großen Durchstimmung der Wellenlänge. Dabei hat die Methode des synchronen Pumpens 'eine große Bedeutung erlangt, da sie die Erzeugung von psec und subpsec Lichtimpulsen ermöglicht und Impulse mit relativ hoher Leistung generiert werden können. Bekannterweise werden cw-Farbstofflaser mit leistungsstarken Edelgas-Ioneniasem gepumpt. Die Methode des synchronen Pumpens erfordert, daß der Farbstofflaser mit kurzzeitigen Impulsen gepumpt wird, Die Erzeugung der Kurszeitimpulse des Pumplasers ist prinzipiell nach zwei Methoden möglich, der Methode der aktiven und der Methode der passiven Modensynchronisation.Mode-locked cw dye lasers allow the production of light pulses in the psec and subpsec range with a simultaneous more or less large tuning of the wavelength. In this case, the method of synchronous pumping 'has gained great importance, since it allows the generation of psec and subpsec light pulses and pulses with relatively high power can be generated. As is known, cw dye lasers are pumped with high-performance inert gas ions. The method of synchronous pumping requires that the dye laser is pumped with short-term pulses. The generation of the course pulses of the pump laser is in principle possible by two methods, the method of active and the method of passive mode synchronization.

Bei der Methode der aktiven Modensynchronisation werden die Moden des Pumplasers beispielsweise durch die Modulation der Resonatorverluste gekoppelt, Auch mit einer Modulation der 'verstärkung kann Modensynchronisation erzielt werden. Bei allen Varianten der aktiven Modensynchronisation ist .jedoch ein Modulator notwendig, dessen frequenz und Phase estrem stabil gehalten werden müssen. Die zur Erzeugung von psec Impulsen des !Farbstoff lasers notwendige Prequenz- und Phasenstabilität des Modulators des Pump-In the active mode synchronization method, the modes of the pump laser are coupled, for example, by the modulation of the resonator losses. Even with a modulation of the gain, mode synchronization can be achieved. In all variants of active mode synchronization, however, a modulator is necessary whose frequency and phase must be kept stable. The frequency and phase stability of the modulator of the pumping system necessary for the generation of psec pulses of the dye laser

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lasers muß in der Größenordnung 10 liegen, (CP. Ausschnitt, IEBB J,QS'15 (1979), 912), was hohe Anforderungen an die Stabilität der Elektronik stellt.lasers must be in the order of 10, (CP section, IEBB J, QS'15 (1979), 912), which places high demands on the stability of the electronics.

Die-passive Modensynehronisation eines Sdelgasionenlasers wurde von A.A. Vinogradova u,a. (Kvant.Elekt,7(19S0),21S) realisiert. In.einem Ar-Laser-Resenator mirde ein zweites Ar-Sntladungsrohr eingebaut. Durch Wahl geeigneter Werte für Fülldruck und Stromstärke kann erreicht werden, daß das Argon im zweiten Entladungsrohr als sättigbarer Absorber wirkt. Dadurch erübrigt sich der hohe elektronische Aufwand, der bei der aktiven Modensynehronisation getrieben werden muß. Das von A.A. Vinogradova u,a, (Kvant.Elekt,7 (1980),. 219) realisierte Verfahren konnte sich jedoch nicht durchsetzen, da sich zu seiner Realisierung ein zweites Ar-Entladungsrohr notwendig macht. Da dieses zweite Ar-Entladungsrohr im Prinzip einemAr-Laser-Entladungsrohr entspricht, muß zur Realisierung dieser Methode ein unangemessener hoher Aufwand getrieben werden. Die 'passive Modensynehronisation von He-lie-Lasern ist seit längerer Zeit bekannt, So ist z.B. die passive Modensynehronisation eines He-He-Lasers mit i-Je-Absorberzelle und mit Kresylviolett von Runge (Opt.Commun« 5(1972), 311; realisiert worden, Runge benutzte einen 10 m langen He-Ne-Laser und erreichte mit Hilfe von Xresyl-violett als sättigbaren Absorber passive Modensynehronisation des He-Fe-Lasers·mit Impulslängen von 0,27 vsec. Dieses Verfahren hat ,ie do ob. keine Verbreitung findenPassive mode syntonization of a single gas ion laser was reported by AA Vinogradova u, a. (Kvant.Elekt, 7 (19S0), 21S) realized. In an Ar laser resenator, a second Ar charge tube was installed. By choosing suitable values for filling pressure and current intensity, it can be achieved that the argon in the second discharge tube acts as a saturable absorber. This eliminates the high electronic effort that must be driven in the active mode neuronization. However, the method realized by AA Vinogradova u, a, (Kvant.Elekt, 7 (1980), 219) could not prevail, since its implementation requires a second Ar discharge tube. Since this second Ar discharge tube corresponds in principle to an Ar laser discharge tube, an unreasonable high expenditure must be made in order to implement this method. The 'passive mode' shronization of He-lie lasers has been known for some time. For example, the passive mode sneehronization of a He-He laser with i-Je absorber cell and cresyl violet of Runge (Opt. Commun. 5 (1972), 311 Runge used a 10 m long He-Ne laser and, with the aid of xresyl violet as the saturable absorber, achieved passive mode hybridization of the He-Fe laser with pulse lengths of 0.27 vsec do not find distribution

können, da der leistungsschwache Ee-He-Laser als Pumplaser für Farbstofflaser ohne praktische Bedeutung ist. Seit der ersten Arbeit von Runge (Opt.Comm. 4 (1971)? 195) aus dem Jahre 1971 lag die Ausdehnung dieses Verfahrens auf den Ar-Laser im Bereich der technischen Möglichkeiten, Offensichtlich ist es auch der auf dem Gebiet der Modensynchronisation arbeitenden !Fachwelt nicht gelungen, diesen Schritt su vollziehen. Das wird besonders in einer von Dienes veröffentlichten Arbeit "Mode-Locked cw-dye Lasers" (Opto-Elect, β (Τ974), 99) deutlich. Dienes beschreibt auf 3. 100, Fig. la eine Anordnung zur Modensynchronisation bei der in einem 3-3piegel-Resonator sowohl ein Ar-Laser als auch ein Farbstofflaser enthalten waren. Die Modensynchronisation wird, aber nicht passiv, sondern nach der Methode der aktiven Modensynchronisation mittels eines in den Resonator eingebrachten akusto-optischen Modulators durchgeführt. Dienes weist auf S. 106 seiner Arbeit darauf hin, daß bis auf den akusto-optischen Modulator seine Anordnung der von Runge (Opt, Comm, 5 (1972), 311) entspricht.can, as the low-power Ee-He laser as a pump laser for dye laser is of no practical importance. Since the first work of Runge (Opt.Comm. 4 (1971)? 195) in 1971, the extension of this method to the Ar laser has been in the range of technical possibilities. Obviously it is also the one working in the field of mode synchronization! Professional world failed to make this step su. This is particularly evident in a work published by Dienes "Mode-Locked cw-dye laser" (Opto-Elect, β (Τ974), 99). Dienes describes on 3. 100, Fig. La an arrangement for mode synchronization in which in a 3-3piegel resonator both an Ar laser and a dye laser were included. The mode synchronization is carried out, but not passively, but according to the method of active mode synchronization by means of an acousto-optical modulator introduced into the resonator. Dienes points out on p. 106 of his work that, with the exception of the acousto-optic modulator, his arrangement corresponds to that of Runge (Opt, Comm, 5 (1972), 311).

Benutzt man wie Runge (Opt, Comm. 5 (1972), 311) zur passiven Modensynchronisation als sättigbaren Absorber einen geeigneten Laserfarbstoff, so kann der Farbstoff gleichzeitig als synchron gepumptes aktives Medium dienen. Dieses Prinzip des sogenannten double-mode-locking ist mit dem Farbstoff Kresyl-violett beim He-iTe-Laser durch Runge (Opt. Comm, 5 (1972), 311) und beim cw gepumpten Ehodamin β G.Farbstofflaser durch Dienes und Mitarbeiter (Z.A. Yasa, A. Dienes, J.H. Whinnery, Appl. Phys. Lett. 34 (1979), 455) realisiert worden.If, like Runge (Opt, Comm. 5 (1972), 311), a suitable laser dye is used as the saturable absorber for passive mode synchronization, the dye can simultaneously serve as a synchronously pumped active medium. This principle of the so-called double-mode locking is with the dye cresyl violet in He-iTe laser by Runge (Opt Comm, 5 (1972), 311) and the cw pumped ehodamine β G.Farbstofflaser by Dienes and coworkers ( ZA Yasa, A. Dienes, JH Whinnery, Appl. Phys. Lett., 34 (1979), 455).

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, bei Sdelgas-Ionen-Lasem, die bekannterweise zum Pumpen von Farbstoff- und Farbzentrenlasern benutzt werden, mit geringem Aufwand passive !ίο-The aim of the invention is, with low-gas ion Lasem, which are known to be used for pumping dye and dye center lasers, with little effort passive! Ίo-

densynchronisation zu erreichen. Gleichzeitig soll es mit diesem System möglich sein, kontinuierlich durchstimmbare Impulse in psec-3ereicli zu erzielen.achieve synchronization. At the same time it should be possible with this system to achieve continuously tunable pulses in psec-3ereicli.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe der passiven Paodensynchronisation eines cw-Pumplasers, vorzugsweise eines .Edelgas-Ionen-Lasers mit Hilfe eines nichtgasföraigen sättigbaren Absorbers zu Grunde. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem passiv modensync !ironisiert en Sdelgas-Ionen-Laser mit einem sättigbaren Absorber erfindungsgeaäS dadurch, daß der sättigbare Absorber aus einem oder mehreren Farbstoffen oder aus einem Farbzentrerikristall besteht..The invention is based on the object of passive pedestal synchronization of a cw pump laser, preferably a .Edelgas ion laser with the aid of a nichtgasföraigen saturable absorber basis. The solution to this problem succeeds with a passively synthe- sised iron gas laser with a saturable absorber according to the invention in that the saturable absorber consists of one or more dyes or of a color center crystal.

Vorteilhaft ist es, wenn als sättigbarer Absorber ein läserfähiges Medium vorgesehen ist und die Resonatorspiegel hohes Reflexionsvermögen für die Pumpstrahlung und die Fluoreszenz strahlung des Absorbers besitzen. Als sättigbare Absorber werden solche nichtgasfönaigen Stoffe eingesetzt, die als optisch gepumpte aktive Lasermedien dienen können und über breite Pluoreszenzlinien verfügen.. Hierzu zählen vorzugsweise Farbstoffe für- Farbstofflaser und Farbzentrenkristalle für Farbzentrenlaser. Sei derartigen Medien vollzieht sich in der Regel der Absorptionsprozeß·zwischen den Uiveaus 3.J und S₂, der Esissionsprozeß zwischen 5L und S₁ (4-iIiveauschema) wobei 3_p > B-,> S^> S₁ gilt. Zwischen den. Niveaus Sp ^²¹^- -3 sowie E_± und Ξ- vollzieht sich schnelle strahlungslose Relaxation. Der Absorber befindet sich innerhalb des Resonators des Pumplasers. Durch Absorption der ?umr>strahlung erfolgt der Übergang E^-^S₂ und unmittelbar durch schnelle strahiungslose Relaxation die Besetzung des relativ langlebigen Zustandes E^. Die SesatzungsdichteIt is advantageous if a läserfähiges medium is provided as a saturable absorber and the resonator have high reflectivity for the pump radiation and the fluorescence radiation of the absorber. Suitable saturable absorbers are those non-gaseous substances which can serve as optically pumped active laser media and have wide lines of fluorescence. These include preferably dyes for dye lasers and color center crystals for color center lasers. Such media usually undergo the absorption process between the levels 3.J and S ₂ , the emission process between 5L and S ₁ (4-level system), where 3 _p > B -,> S ^> S ₁ . Between. Levels Sp ^ ²¹ ^ - -3 as well as E _± and Ξ- undergo rapid radiationless relaxation. The absorber is located inside the resonator of the pump laser. By absorption of the radiation the transition E ^ - ^ S _{2 takes place,} and immediately by rapid relaxation without relaxation the occupation of the relatively long-lived state E ^ occurs. The crew rate

im Zustand SJ-, wird vermindert, im Sustand ü., erhöht, was bei entsprechender Pumpintensität zur Sättigung führt. Damit kann der sättigbare Absorber den Pumplaser modensynchronisieren. Die passive Modensynchronisation ist erreicht, die Pumplaserstrahlung oszilliert im Impulsbetrieb.in the state SJ-, is reduced, in the state U, increased, which leads to saturation with appropriate pumping intensity. This allows the saturable absorber to mode-lock the pump laser. The passive mode synchronization is achieved, the pump laser radiation oscillates in pulse mode.

In einem weiteren Schritt wird ausgenutzt, daß es sich bei dem sättigbaren Absorber um ein Lasermedium handelt. Durch den Impulsbetrieb der Pumpstrahlung erfolgt ein synchrones Pumpen des Lasermediums (sogenanntes double-mode-locking), der Laserübergang beginnt in E-, und endet in einem bestimmten wählbaren Hiveau S,. Durch das synchrone Pumpen können sich in einem geeigneten Resonator Laserimpulse ausbilden, deren Wellenlänge über das !Fluoreszenzprofil des Lasermediums abstimmbar ist und deren Breite gegenüber dem Pumpimpuls um etwa zwei Größenordnungen verkürzt wird. Die Realisierung des Verfahrens erfolgt in einfacher Weise beispielsweise dadurch, da;3 ein gemeinsamer drei-Spiegelresonator für Pump- und Farbstoff- bzw. Parbzentrenlaser vorhanden ist,In a further step, use is made of the fact that the saturable absorber is a laser medium. By the pulsed operation of the pump radiation, a synchronous pumping of the laser medium (so-called double-mode locking) takes place, the laser transition begins in E-, and ends in a certain selectable level S ,. Due to the synchronous pumping, laser pulses can be formed in a suitable resonator whose wavelength can be tuned via the fluorescence profile of the laser medium and whose width is shortened by about two orders of magnitude compared to the pump pulse. The realization of the method is carried out in a simple manner, for example, by virtue of the fact that there is a common three-mirror resonator for pumping and dye or paraben center lasers,

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Lasers besteht gegenüber der passiven Modensynchronisation des Pumplasers mit gasförmigen Absorber in einer deutlichen .7er- ringerung des Aufwandes. So wird kein kompliziertes Hochstromentladungsrohr für den Absorber benötigt. Weiterhin ist bei diesem Laser das double-mode-locking-Prinzip nicht anwendbar.The advantage of the laser according to the invention compared to the passive mode synchronization of the pump laser with gaseous absorber in a significant .7er reduction of the effort. Thus, no complicated high-current discharge tube for the absorber is needed. Furthermore, the double-mode locking principle is not applicable to this laser.

Gegenüber der passiven Modensynchronisation von Parbstofflasern, die mit einem cw-Laser gepumpt werden und einen sättigbaren Absorber (z.3. DODGI) enthalten, gestattet das erfindungsgemälBe Verfahren eine bedeutend größere Durchstimmung der Wellenlänge der Impulse, und eine höhere Ausgangsleistung. Gegenüber der Methode des synchronen Pumpens mit aktiver Modulation desCompared with passive mode-locking of paraffin lasers pumped with a cw laser and containing a saturable absorber (eg DODGI), the method according to the invention allows significantly greater tuning of the wavelength of the pulses and a higher output power. Compared to the method of synchronous pumping with active modulation of the

Fumplasers gestattet das erfindungsgemäße Verfahren eine drastische Herabsetzung des Aufwandes. So kann auf die komplizierte Elektronik für den Modulator und auf den Modulator selbst verzichtet werden, Weiterhin entfällt das Problem, . die Modulationsfrequenz mit einer Genauigkeit von 1Q~*' auf die reziproke Umlaufseit der Impulse im Farbstofflaserresonator konstant halten zu müssen.Fumplasers allows the inventive method a drastic reduction of the effort. So can be dispensed with the complicated electronics for the modulator and the modulator itself, Furthermore, eliminates the problem. to keep the modulation frequency constant with an accuracy of 1Q ~ * 'to the reciprocal orbit side of the pulses in the dye laser resonator.

Ausführungsbe iAusführungsbe i

Die Srfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden, bei dem ein Ar-Tonenlaser als Pumplaser und der Farbstoff Rhodanin β G als sättigbarer Absorber dient, Das Lasersystem zur Erzeugung ultrakurzer Lichtimpulse entsteht -durch Vereinigung "einesT'Ar'^ljäser-Res'öHätors mit einem cw-Parbstofflaser-Resonator, so daß im einfachsten Fall ein gemeinsamer drei-Spiegelresonator gebildet wird. Bei einem Ar-Laser, bestehend aus dem Entladungsrohr 1 (3.- Abb.- 1), einem Littrow-Prisma 2 zur Selektion der Wellenlänge und einem Auskoppelspiegel wird der Auskoppelspiegel entfernt und durch die Kombination zweier sphärischer Spiegel 3, 4 ersetzt, wie sie für cw-Farbstofflaser typisch sind. Die Spiegel sind hoehreflektierend für die Ar-Laser-Strahlung und besitzen einen Krümmungsradius '/on' etwa 5 csi. In der sich zwischen den Spiegeln 3 und 4 ausbildenden 'Taille befindet sich ein sättigbarer Absorber 5 in Form..eines frei fallenden Flüssigkeitsstrahles (sogenannter jet stream) aus Ithylenglykol, der Rhodamin 6 G enthält. Der Winkel 2Θ dient·in bekannter Weise zur Kompensation .des Astigmatismus, Wird bei vorgegebener Verstärkung des Ar-Entladungsrohres die Konzentration des Rhodamin allmählich erhöht, tritt an einem bestimmten Punkt passive Modensynchronisation auf. Typisch ist eine Konzentration von ca, 5.10 so 1/1 ±üx einen Ax-L&ser mil: einer Leis'b'Uüs vonThe invention will be explained below with reference to an embodiment in which an Ar-tone laser serves as a pump laser and the dye rhodanine β G serves as a saturable absorber. The laser system generates ultrashort light pulses by combining a T'Ar'ljäser-Res'öHätors with a Cw-Parbstofflaser-resonator, so that in the simplest case, a common three-mirror resonator is formed in an Ar laser, consisting of the discharge tube 1 (3.- Fig. 1), a Littrow prism 2 for the selection of Wavelength and an outcoupling mirror, the outcoupling mirror is removed and replaced by the combination of two spherical mirrors 3, 4 typical of cw dye lasers The mirrors are highly reflective of the Ar laser radiation and have a radius of curvature '/ on' about 5 csi. In the forming between the mirrors 3 and 4 'waist is a saturable absorber 5 in the form .. a free-falling liquid jet (soge called jet stream) from ethylene glycol containing rhodamine 6G. The angle 2Θ is used in a known manner to compensate for astigmatism. If the concentration of rhodamine is gradually increased given a predetermined amplification of the Ar discharge tube, passive mode synchronization occurs at a certain point. Typically, a concentration of ca, 5.10 is 1/1 ± xx an Ax-L & ser mil: a Leis'b'Uüs of

-ο-ο

etwa 2 ^T,7 bei 514 nm.about 2 ^T , 7 at 514 nm.

Wesentlich vorteilhafter als die passive Modensynchronisation des Ar-Lasers und das anschließende synchrone Pumpen eines Farbstofflasers ist die Vereinigung beider Verfahren (double-moda-locking). Zu diesem Zweck muß die Güte des Resonators für die Fluoreszenzstrahlung des Absorbers soweit erhöht werden, daß die Verstärkung die Verluste pro Durchgang übertrifft und Farbstofflaserbetrieb einsetzt. Der Farbstoff wird jetzt durch die Ar-Laserimpulse synchron gepumpt. Der für den Farbstofflaser notwendige Resonator kann in verschiedenen Varianten ausgeführt werden. Eine Ausführungsfonn, in der die Resonatoren für den Ar- und den Farbstofflaser nahezu identisch sind, zeigt Abb. 2. Zwei sphärische Spiegel 6 und 7 sind für die Ar- und Farbstofflaserwellenlänge hoch reflektierend, zwei Spiegel S und 9 sind Auskoppelspiegel für die Farbstoff- bzw. Ar-Laserirapulse und weisen große Krümmungsradien auf (5 bis 10 m). Sin Brewster-Prisma 10 trennt die Ar- und Farbstofflaserimpulse. Die Veränderung der Wellenlänge der Farbstofflaserimpulse erfolgt durch Drehung des Spiegels S. Ein !lachteil dieser Variante, bei der die Färbstofflaserstrahlung durch das Ar-Entladungsrohr geht, besteht darin, da3 die kontinuierliche Durchstimmung der Farbstofflaserstrahlung durch die Linsenwirkung der Entladung bei bestimmten Arübergängen beeinträchtigt werden kann.Much more advantageous than the passive mode synchronization of the Ar laser and the subsequent synchronous pumping of a dye laser is the combination of both methods (double-mode locking). For this purpose, the quality of the resonator for the fluorescence radiation of the absorber must be increased so far that the gain exceeds the losses per pass and uses dye laser operation. The dye is now synchronously pumped by the Ar laser pulses. The necessary for the dye laser resonator can be performed in different variants. An embodiment in which the resonators for the arsenic and the dye laser are almost identical is shown in FIG. 2. Two spherical mirrors 6 and 7 are highly reflective for the Ar and dye laser wavelengths, two mirrors S and 9 are coupling-out mirrors for the dye and dye lasers. or Ar laser irapulse and have large radii of curvature (5 to 10 m). Sin Brewster prism 10 separates the ar and dye laser pulses. The change in the wavelength of the dye laser pulses is effected by rotation of the mirror S. A disadvantage of this variant, in which the Färbstofflaserstrahlung passes through the Ar-discharge tube, is that the continuous tuning of the Dye laser radiation can be affected by the lens effect of the discharge at certain Arübergängen ,

Sine Variante, die frei von diesen Beeinträchtigungen ist, zeigt Fig. 3« Ar- und Farbstofflaserstrahlung laufen unter einem kleinen Winkel durch den jet stream 5· ^oex ein Prisma 10 wird die Färbstofflaserstrahlung aus den Ar-Laser-Resonator abgelenkt. Ein sphärischer 5 πι - Spiegel dient als Auskoppelspiegel. Ein Prisma 11, auf das auch verzichtet werden kann, vermindert die Dispersion des Resonators -. Der sättigbare Absorber kann auch aus einem Gemisch von Farbstoffen bestehen, beispielsweise aus zwei oder mehreren Laserfarbstoffen oder aus einem Gemisch eines Laserfarbstoffes und eine3 üblicherweise benutzten sättigbaren Absorberfarbstoffes.FIG. 3 shows a variant which is free from these impairments. Ar and dye laser radiation pass through the jet stream at a small angle. The prism 10 deflects the dye laser radiation out of the Ar laser resonator. A spherical 5 πι - mirror serves as Auskoppelspiegel. A prism 11, which can also be dispensed with, reduces the dispersion of the resonator -. The saturable absorber may also consist of a mixture of dyes, for example two or more laser dyes or a mixture of a laser dye and a commonly used saturable absorber dye.

Claims

Invention addressed

1. Passively mode-locked Sdelgas ion laser with a saturable absorber for generating ultra-short light pulses, characterized in that the saturable absorber consists of one or more dyes or from a color center crystal.

2. Passiv.modensynchronisierter Sdelgas ion laser according to item 1, characterized in that a laserable medium is provided as the saturable absorber and the resonator have high reflectivity for the pump radiation and the fluorescence radiation of the absorber.

3. Passive mode-synchronized Edeigas-ion laser according to point 2, characterized - characterized in that for the induced fluorescence radiation, a resonator is provided which has at most the two spherical mirrors mit.dem the resonator of the Sdelgas ion laser in common.

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