DE102004028650B4 - Intracavity frequency tripled laser - Google Patents

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Abstract

Intracavity frequenzverdreifachter Laser (1), insbesondere Festkörperlaser, mit einem optischen Resonator (2), mit zumindest zwei hochreflektierenden Spiegeln (3, 4) bezogen auf die Grundwellenlänge λ0, einem ersten nichtlinearen Kristall des ersten Typs der Phasenanpassung für die Konvertierung in die zweite Harmonische mit der Wellenlänge λ2 = λ0/2, einem zweiten nichtlinearen Kristall des zweiten Typs der Phasenanpassung für die Konvertierung in die dritte Harmonische mit der Wellenlänge λ3 = λ0/3, und mit einem ein plan-paralleles Plättchen (8) aufweisenden Auskoppler (9) zur Auskopplung der Wellenlänge λ3, der hochreflektierend für die Wellenlänge λ3 und hochtransparent für die Wellenlänge λ0 ist und in dem Resonator (2) zwischen einem Laserkristall (7) und dem zweiten nichtlinearen Kristall (6) positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das plan-parallele Plättchen (8) mit der optischen Achse (12) einen Brewsterwinkel (θB) einschließt, wobei die Dicke (d) des Plättchens (8) so ausgeführt ist, dass dieses unter dem Brewsterwinkel (θB) die Wirkung eines λ-Verzögerungsplättchens für die...Intracavity frequency-tripled laser (1), in particular solid-state lasers, having an optical resonator (2), with at least two highly reflecting mirrors (3, 4) related to the fundamental wavelength λ 0 , a first nonlinear crystal of the first type for phase conversion for conversion to the second harmonics having the wavelength λ 2 = λ 0/2, a second nonlinear crystal of the second type of the phase adjustment for the conversion in the third harmonic having the wavelength λ 3 = λ 0/3, and a parallel plan-with a small plate (8) comprising output coupler (9) for coupling out the wavelength λ 3 , which is highly reflective for the wavelength λ 3 and highly transparent for the wavelength λ 0 and is positioned in the resonator (2) between a laser crystal (7) and the second nonlinear crystal (6) , characterized in that the plane-parallel plate (8) with the optical axis (12) includes a Brewster angle (θ B ), wob ei the thickness (d) of the plate (8) is designed so that this under the Brewster angle (θ B ) the effect of a λ-delay plate for the ...

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Description

Die Erfindung betrifft einen Intracavity frequenzverdreifachten Laser, insbesondere Festkörperlaser, mit einem optischen Resonator, mit zumindest zwei hochreflektierenden Spiegeln bezogen auf die Grundwellenlänge λ0, einem ersten nichtlinearen Kristall des ersten Typs der Phasenanpassung für die Emittierung der zweiten Harmonische mit der Wellenlänge λ2 = λ0/2, einem zweiten nichtlinearen Kristall des zweiten Typs der Phasenanpassung für die Konvertierung in die dritte Harmonische mit der Wellenlänge λ3 = λ0/3, und mit einem ein plan-paralleles Plättchen aufweisenden Auskoppler zur Auskopplung der Wellenlänge λ3.The invention relates to an intracavity frequency tripled laser, in particular solid-state laser, with an optical resonator, with at least two highly reflective mirrors with respect to the fundamental wavelength λ 0 , a first nonlinear crystal of the first type of phase matching for the emission of the second harmonic with the wavelength λ 2 = λ 0/2, a second nonlinear crystal of the second type of the phase adjustment for the conversion in the third harmonic having the wavelength λ 3 = λ 0/3, and having a a plano-parallel plate output coupler for outcoupling the wavelength λ. 3

Ein gattungsgemäßer frequenzverdreifachender Laser ist durch die WO 01/93381 A1 bekannt. Weiterhin ist ein solcher Intracavity frequenzverdreifachter Laser beispielsweise durch die JP 2000-338530 bekannt. Dabei wird die dritte Harmonische aus dem Resonator nach außen durch ein Wellenlängenselektionselement ausgekoppelt.One generic frequency tripling Laser is known from WO 01/93381 A1. Furthermore, such is one Intracavity frequency tripled laser for example by the JP 2000-338530 known. Thereby the third harmonic becomes out of Resonator to the outside through a wavelength selection element decoupled.

Weiterhin ist durch die JP 11-284269 die Auskopplung von Licht der zweiten und der dritten Harmonische aus einem Resonator mittels eines Strahlteilers bekannt.Farther is the coupling of light of the second by JP 11-284269 and the third harmonic from a resonator by means of a beam splitter known.

Bei den häufig verwendeten oben genannten nichtlinearen Kristallen erweist es sich als problematisch, die parallele zu einander lineare Polarisationen auf der Grundwellenlänge λ0 sowie auf der auszukoppelnden Wellenlänge λ3 ohne Verluste zu trennen, und dadurch eine hohe Effektivität der Laseremittierung zu erzielen.In the case of the above-mentioned nonlinear crystals frequently used, it proves to be problematic to separate the parallel to each other linear polarizations on the fundamental wavelength λ 0 and on the output wavelength λ 3 without loss, and thereby achieve a high efficiency of laser emission.

Die Auskopplung von Laserlicht der dritten Harmonischen ist ferner auch durch die US 20030035448 , die US 5943351 , die US 5278852 , die US 5936983 , die US 5850407 , die US 6002695 sowie die CN 1402390 bekannt.The extraction of laser light of the third harmonic is also by the US 20030035448 , the US 5943351 , the US 5278852 , the US 5936983 , the US 5850407 , the US 6002695 as well as the CN 1402390 known.

Die US 54 12 674 A offenbart auch bereits eine Wellenplatte, die die Polarisation der Grundwellenlänge beibehält.The US 54 12 674 A also already discloses a wave plate which retains the polarization of the fundamental wavelength.

Ferner beschreibt die US 63 70 168 B1 einen Laser mit einem doppeltbrechenden Filterelement, das als Auskoppelspiegel dient.Furthermore, the describes US 63 70 168 B1 a laser with a birefringent filter element, which serves as Auskoppelspiegel.

Als nachteilig erweist sich dabei in der Praxis, dass die Auskopplung der dritten Harmonische mittels eines Dispersionsprismas oder eines ähnlich wirkenden optischen Elementes vergleichsweise umständlich ist und insbesondere einen unerwünschten konstruktiven Aufwand erfordert.When disadvantage proves in practice that the decoupling the third harmonic by means of a dispersion prism or a similar acting optical element is relatively cumbersome and in particular an undesirable constructive Effort required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, die dritte Harmonische mit der Wellenlänge λ3 effektiver und einfacher auszukoppeln. The invention has for its object to provide a way to decouple the third harmonic with the wavelength λ 3 more effective and easier.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Laser gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.These Task is according to the invention with a Laser according to the characteristics of claim 1. The further embodiment of the invention is the dependent claims remove.

Demnach ist also ein Laser vorgesehen, bei dem der Auskoppler in dem Resonator zwischen einem Laserkristall und dem zweiten nichtlinearen Kristall unter dem Brewsterwinkel zur optischen Achse des Resonators positioniert ist, wobei die Dicke des Plättchens so ausgeführt ist, dass dieses unter dem Brewsterwinkel die Wirkung eines λ-Verzögerungsplättchens für die Grundwellenlänge λ0, und die Wirkung eines λ/2-Verzögerungsplättchens für die Wellenlänge λ3 aufweist, wobei das plan-parallele Plättchen auf seiner dem Laserkristall zugewandten Oberfläche ein Selektionselement, insbesondere eine Selektionsbeschichtung aufweist, das eine hohe Transmission für die p-Polarisation auf der Grundwellenlänge λ0 und eine hohe Reflexion für die s-Polarisation (senkrecht zur p-Polarisation) auf der Wellenlänge λ3 aufweist. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die Auskopplung der dritten Harmonische dann in einfacher Weise und mit minimalen Verlusten erreicht werden kann, wenn auf die reflektierende Oberfläche des Auskopplers eine abweichende Polarisation der Wellenlänge λ3 gegenüber der Grundwellenlänge λ0 einfällt. Hierzu ist das plan-parallele Plättchen derart ausgeführt, dass dieses für die Wellenlänge λ3 die Wirkung eines λ/2-Verzögerungsplättchens hat, um so beim Durchtritt durch das Plättchen eine Drehung der Polarisationsebene um 90° zu erreichen. Mittels der rückseitigen Selektionsbeschichtung kann dann in einfacher Weise eine hochgradige Reflexion für die Wellenlänge λ3 erreicht werden. Im weiteren Verlauf des Strahlenganges der nahezu vollständig reflektierten Wellenlänge λ3 erfolgt innerhalb des Plättchens eine erneute gleiche Änderung der Polarisationsebene, so dass das aus dem Plättchen austretende Licht der Wellenlänge λ3 dieselbe p-Polarisationsebene aufweist, wie vor dem Eintritt in das Plättchen. Die Auskopplung der Wellenlänge λ3 erfolgt daher aufgrund eines die abweichende Polarisationsebene nutzenden Selektionselementes ohne die Polarisationsebene der ausgekoppelten Wellenlänge λ3 in unerwünschter Weise zu verändern.Accordingly, a laser is provided in which the output coupler is positioned in the resonator between a laser crystal and the second non-linear crystal at the Brewster angle to the optical axis of the resonator, wherein the thickness of the plate is designed so that this under the Brewster angle the effect of a λ delay plate for the fundamental wavelength λ 0 , and the effect of a λ / 2-delay plate for the wavelength λ 3 , wherein the plane-parallel platelet on its surface facing the laser crystal has a selection element, in particular a selection coating having a high transmission for has the p-polarization at the fundamental wavelength λ 0 and a high reflection for the s-polarization (perpendicular to the p-polarization) at the wavelength λ 3 . The invention is based on the consideration that the coupling-out of the third harmonic can be achieved in a simple manner and with minimal losses if a deviating polarization of the wavelength λ 3 with respect to the fundamental wavelength λ 0 is incident on the reflecting surface of the output coupler. For this purpose, the plane-parallel plate is designed such that this has the effect of a λ / 2-delay plate for the wavelength λ 3 , so as to achieve a rotation of the plane of polarization by 90 ° when passing through the platelet. By means of the back-side selection coating, a high-grade reflection for the wavelength λ 3 can then be achieved in a simple manner. In the further course of the beam path of the almost completely reflected wavelength λ 3 , a renewed same change in the plane of polarization takes place within the plate, so that the light emerging from the plate of wavelength λ 3 has the same p-polarization plane as before entry into the plate. The coupling of the wavelength λ 3 is therefore due to a different polarization plane using the selection element without the polarization plane of the decoupled wavelength λ 3 to change undesirably.

Hierzu ist nach einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform das Plättchen als ein einachsiger doppeltbrechender Kristall ausgeführt, dessen kristalloptische Achsen Y (oder X) und Z in der Fläche des Plättchens liegen und die kristalloptische Achse X (oder Y) senkrecht zu dieser Oberfläche angeordnet ist, so dass die Einfallebene mit den Achsen Y (oder X) und Z einen Winkel von ca. 45° bildet.For this purpose, according to a particularly advantageous embodiment, the plate is designed as a uniaxial birefringent crystal whose crystal-optical axes Y (or X) and Z lie in the surface of the plate and the crystal-optical X axis (or Y) is arranged perpendicular to this surface, so that the incident plane with the axes Y (or X) and Z forms an angle of approximately 45 °.

Das plan-parallele Plättchen kann aus unterschiedlichen Materialien bestehen, welche die gewünschten optischen Eigenschaften aufweisen. Besonders zweckmäßig und günstig ist hingegen eine Ausgestaltung der Erfindung bei der das plan-parallele Plättchen als ein Quarz-Kristall ausgeführt ist.The plan-parallel platelets can consist of different materials, which the desired have optical properties. Especially functional and Cheap however, is an embodiment of the invention in the plan-parallel Tile designed as a quartz crystal is.

Weiterhin erweist sich eine Abwandlung als besonders praxisgerecht, bei der das Plättchen in der Einfallsebene zur optischen Achse des Resonators und um eine zu den Flächen senkrechte Achse mittels Justierung einstellbar ist. Dadurch werden zugleich die Anforderungen an die Herstellungsgenauigkeit verringert, so dass die Fertigungskosten reduziert werden können.Farther proves to be a modification as particularly practical, in the the tile in the plane of incidence to the optical axis of the resonator and to a to the surfaces vertical axis is adjustable by means of adjustment. This will be at the same time reduces the manufacturing accuracy requirements, so that the manufacturing costs can be reduced.

Die optimalen optischen Eigenschaften lassen sich dann erreichen, wenn das plan-parallele Plättchen auf seiner dem Laserkristall zugewandten Oberfläche eine Selektionsbeschichtung aufweist, die eine hohe Transmission für die Wellenlänge λ0 bei linearer Polarisation in der Einfallsebene (p-Polarisation) und eine hohe Reflexion für die Wellenlänge λ3 = λ0/3 bei linearer Polarisation senkrecht zur Einfallsebene (s-Polarisation) aufweist.The optimum optical properties can be achieved if the plane-parallel plate on its surface facing the laser crystal has a selection coating having a high transmission for the wavelength λ 0 with linear polarization in the plane of incidence (p-polarization) and a high reflection for the wavelength λ 3 = λ 0/3 with linear polarization perpendicular to the incident plane (s-polarization) has.

Der Laser kann grundsätzlich mit einem beliebigen Laserkristall betrieben werden und besonders praxisgerecht als ein diodengepumpter oder lampengepumpter Festkörperlaser.Of the Laser can basically be operated with any laser crystal and especially practical as a diode-pumped or lamp-pumped solid-state laser.

Nach einer ebenfalls besonders Erfolg versprechenden Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Resonator des Lasers zusätzlich ein Q-Switch-Modulator, insbesondere akustooptischer Modulator, angeordnet, der dadurch einen Pulsbetrieb des Lasers gestattet, um eine hohe Effektivität und einen hohen Wirkungsgrad bei der Frequenzkonvertierung zu erzielen und so unterschiedliche Anwendungszwecke erfüllen zu können.To a likewise particularly promising embodiment of Invention is additionally a Q-switch modulator in the resonator of the laser, in particular acousto-optic modulator, arranged thereby a pulsed operation of the laser allowed to high efficiency and a achieve high efficiency in the frequency conversion and to be able to fulfill such different applications.

Als besonders Erfolg versprechend haben sich in der Praxis Weiterbildungen der Erfindung erwiesen, bei denen der Laserkristall aus einem der folgenden Kristalle YAG:Nd, GdVO4:Nd, YVO4:Nd, ILF:Nd, YAP:Nd, YAG:Yb, KGW:Nd, KGW:Yb, GSGG:Nd, GGG:ND, YSGG:Nd, GaBo:Nd, GSGG:Er, ILF:Er aufgebaut ist.When Particularly promising have in practice training of the invention, in which the laser crystal of one of following crystals YAG: Nd, GdVO4: Nd, YVO4: Nd, ILF: Nd, YAP: Nd, YAG: Yb, KGW: Nd, KGW: Yb, GSGG: Nd, GGG: ND, YSGG: Nd, GaBo: Nd, GSGG: He, ILF: He is constructed.

Beim Einsatz der verstärkungshomogenen Laserkristalle, beispielsweise YAG:Nd kann der Laser dabei eine Bauform aufweisen, bei der im Resonator ein zusätzlicher Polarisator, beispielsweise ein zusätzliches Brewsterplättchen angeordnet ist. Allerdings ist es besonders günstig, wenn das Selektionselement des plan-parallelen Plättchens zugleich als dieser Polarisator, insbesondere eine Polarisationsbeschichtung für die Wellenlänge λ0 ausgeführt ist, um so auf weitere Bauelemente verzichten zu können und den Herstellungsaufwand dadurch zu verringern.When using the gain-homogeneous laser crystals, for example YAG: Nd, the laser can have a design in which an additional polarizer, for example an additional Brewster plate, is arranged in the resonator. However, it is particularly advantageous if the selection element of the plano-parallel plate is designed at the same time as this polarizer, in particular a polarization coating for the wavelength λ 0 , so as to be able to dispense with further components and thereby reduce the production outlay.

Außerdem erweist es sich als vorteilhaft, wenn der erste nichtlineare Kristall und der zweite nichtlineare Kristall aus dem Kristall LBO aufgebaut sind.In addition, proves It turns out to be advantageous if the first nonlinear crystal and the second nonlinear crystal is composed of the crystal LBO.

Da bei der Auskopplung der dritten Harmonischen teilweise noch die zweite Harmonische in die gleiche Richtung ausgekoppelt wird, kann die letztgenannte wunschgemäss selektiert werden. Hierzu wird eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch dadurch erreicht, dass eine zusätzliche Dispersionseinrichtung im Strahlengang des ausgekoppelten Strahls angeordnet ist, um so unerwünschte Strahlen zu trennen und dann zuverlässig auszufiltern.There in the decoupling of the third harmonic partly the second harmonic is coupled in the same direction can the latter as desired be selected. For this purpose, a particularly advantageous embodiment of present invention also achieved in that an additional Dispersion device in the beam path of the decoupled beam is arranged so unwanted Disconnect rays and then reliably filter out.

Hierzu kann die zusätzliche Dispersionseinrichtung als ein mit einer Brewstereintrittsfläche und Brewsteraustrittsfläche ausgestattetes Dispersionsprisma ausgeführt sein, um so eine wellenlängenabhängige Strahlaufteilung zu erreichen.For this can the extra Dispersion device as a equipped with a Brewstereintrittsfläche and Brewster exit surface Dispersion prism executed to be such a wavelength-dependent beam splitting to reach.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt jeweils in schematischer Darstellung inThe Invention leaves different embodiments to. In the drawing is an embodiment of the invention and will be described in more detail below. The drawing shows in each case in a schematic representation in

1 einen erfindungsgemäßen frequenzverdreifachten Laser; 1 a frequency tripled laser according to the invention;

2 in einer vergrößerten Darstellung einen Auskoppler des in 1 gezeigten Lasers; 2 in an enlarged view an output coupler of in 1 shown laser;

2 eine perspektivische Darstellung des in 2 gezeigten Auskopplers. 2 a perspective view of the in 2 shown outcoupler.

1 zeigt einen Intracavity frequenzverdreifachten Laser 1, insbesondere Festkörperlaser, mit einem optischen Resonator 2, der durch zwei hochreflektierende für λ0 Spiegel 3, 4 begrenzt ist, wobei der Spiegel 4 zusätzlich auch für die Wellenlänge der zweiten Harmonische λ2 = λ0/2 hochreflektierend ist. In dem Resonator 2 ist ein erster nichtlinearer Kristall 5 für die Konvertierung in die zweite Harmonische und ein zweiter nichtlinearer Kristall 6 für die Konvertierung in die dritte Harmonische angeordnet. Zwischen dem zweiten nichtlinearen Kristall 6 und einem Laserkristall 7 ist ein ein plan-paralleles Plättchen 8 aufweisender Auskoppler 9 zur Auskopplung der dritten Harmonischen angeordnet. Im Strahlengang des ausgekoppelten Strahls ist zusätzlich eine als Dispersionsprisma ausgeführte Dispersionseinrichtung 10 angeordnet, um so unerwünschte Wellenlängen zuverlässig zu filtern, sowie ein Reflektor 11, durch den der Stahl parallel zur optischen Achse 12 abgelenkt wird. Weiterhin ist im Resonator 2 des Lasers 1 ein Q-Switch-Modulator 13, insbesondere akustooptischer Modulator, angeordnet, der einen Pulsbetrieb des Lasers 1 gestattet. 1 shows an intracavity frequency tripled laser 1 , in particular solid-state laser, with an optical resonator 2 by two highly reflective for λ 0 mirror 3 . 4 is limited, the mirror 4 In addition, for the wavelength of the second harmonic λ 2 = λ 0/2 is highly reflective. In the resonator 2 is a first nonlinear crystal 5 for conversion to the second harmonic and a second nonlinear crystal 6 arranged for conversion to the third harmonic. Between the second nonlinear crystal 6 and a laser crystal 7 is a plan-parallel slide 8th comprising output coupler 9 arranged for coupling out the third harmonic. In the beam path of the decoupled beam is additional a dispersion device designed as a dispersion prism 10 arranged so as to reliably filter unwanted wavelengths, as well as a reflector 11 through which the steel is parallel to the optical axis 12 is distracted. Furthermore, in the resonator 2 the laser 1 a Q-switch modulator 13 , in particular acousto-optic modulator, arranged, the pulse operation of the laser 1 allowed.

Der Auskoppler 9 des in 1 gezeigten Lasers 1 wird anhand einer vergrößerten Darstellung in 2 näher darstellt. Das plan-parallele Plättchen 8 des Auskopplers 9 weist auf seiner dem Laserkristall 7 zugewandten Oberfläche ein als Selektionsbeschichtung ausgeführtes Selektionselement 14 auf. Zugleich ist die Dicke d des Plättchens 8 so bemessen, dass dieses unter dem Brewsterwinkel θB die Wirkung eines λ-Verzögerungsplättchens für die Grundwellenlänge λ0, und die Wirkung eines λ/2-Verzögerungsplättchens für die Wellenlänge λ3 = λ0/3 aufweist. Dadurch ist der Auskoppler 9 hochreflektierend für die Wellenlänge λ3 und hochtransparent für die Wellenlänge λ0, weil das Selektionselement 14 eine hohe Transmission für die Wellenlänge λ0 mit der linearen p-Polarisation in der Einfallsebene und eine hohe Reflexion für die Wellenlänge λ3, mit der Wellenlänge λ0 senkrechten s-Polarisationsebene aufweist. Die durch den Auskoppler 9 teilweise reflektierte zweite harmonische Wellenlänge λ2 wird anschließend mittels der in 1 gezeigten Dispersionseinrichtung 10 separiert.The output coupler 9 of in 1 shown laser 1 is shown by an enlarged view in 2 represents closer. The plan-parallel plate 8th of the decoupler 9 points to his the laser crystal 7 facing surface a selection element designed as a selection element 14 on. At the same time, the thickness d of the plate is 8th such that this θ at the Brewster angle B λ the effect of a λ-retardation plate for the fundamental wavelength 0, and the effect of a λ / 2-λ retardation plate for the wavelength λ 3 = 0 / has. 3 This is the output coupler 9 highly reflective for the wavelength λ 3 and highly transparent for the wavelength λ 0 , because the selection element 14 a high transmission for the wavelength λ 0 with the linear p-polarization in the plane of incidence and a high reflection for the wavelength λ 3 , having the wavelength λ 0 vertical s-polarization plane. The through the output coupler 9 partially reflected second harmonic wavelength λ 2 is then by means of in 1 shown dispersion device 10 separated.

Der Auskoppler 9 wird ergänzend noch anhand einer perspektivischen Darstellung in 3 beschrieben. Das als ein doppeltbrechender Kristall ausgeführte Plättchen 8 hat zwei in der Fläche 15 des Plättchens 8 liegende kristalloptische Achsen Y, Z, die mit der Einfallsebene ABCD einen Winkel von ca. 45° einschließen und die Achse X ist zu der Fläche 15 des Plättchens 8 senkrecht angeordnet. Dabei bildet die Fläche 15 mit der optischen Achse des Resonators einen Brewsterwinkel θi = θB.The output coupler 9 is supplemented by a perspective view in 3 described. The platelet, designed as a birefringent crystal 8th has two in the area 15 of the slide 8th lying crystal-optical axes Y, Z, which enclose with the incidence plane ABCD an angle of approximately 45 ° and the axis X is to the surface 15 of the slide 8th arranged vertically. This forms the area 15 with the optical axis of the resonator a Brewster angle θ i = θ B.

Claims (12)

Intracavity frequenzverdreifachter Laser (1), insbesondere Festkörperlaser, mit einem optischen Resonator (2), mit zumindest zwei hochreflektierenden Spiegeln (3, 4) bezogen auf die Grundwellenlänge λ0, einem ersten nichtlinearen Kristall des ersten Typs der Phasenanpassung für die Konvertierung in die zweite Harmonische mit der Wellenlänge λ2 = λ0/2, einem zweiten nichtlinearen Kristall des zweiten Typs der Phasenanpassung für die Konvertierung in die dritte Harmonische mit der Wellenlänge λ3 = λ0/3, und mit einem ein plan-paralleles Plättchen (8) aufweisenden Auskoppler (9) zur Auskopplung der Wellenlänge λ3, der hochreflektierend für die Wellenlänge λ3 und hochtransparent für die Wellenlänge λ0 ist und in dem Resonator (2) zwischen einem Laserkristall (7) und dem zweiten nichtlinearen Kristall (6) positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das plan-parallele Plättchen (8) mit der optischen Achse (12) einen Brewsterwinkel (θB) einschließt, wobei die Dicke (d) des Plättchens (8) so ausgeführt ist, dass dieses unter dem Brewsterwinkel (θB) die Wirkung eines λ-Verzögerungsplättchens für die Grundwellenlänge λ0, und die Wirkung eines λ/2-Verzögerungsplättchens für die Wellenlänge λ3 aufweist, wobei das plan-parallele Plättchen (8) auf seiner dem Laserkristall (7) zugewandten Oberfläche ein Selektionselement (14), insbesondere eine Selektionsbeschichtung aufweist, das eine hohe Transmission für die Grundwellenlänge λ0 mit der linearen Polarisation in der Einfallsebene (ABCD) und eine hohe Reflexion für die Wellenlänge λ3 mit der zur Einfallsebene (ABCD) senkrechten linearen Polarisation aufweist.Intracavity frequency tripled laser ( 1 ), in particular solid-state lasers, having an optical resonator ( 2 ), with at least two highly reflective mirrors ( 3 . 4 ) Based on the fundamental wavelength λ 0, a first nonlinear crystal of the first type the phase adjustment for the conversion into the second harmonic having the wavelength λ 2 = λ 0/2, a second nonlinear crystal of the second type of the phase adjustment for the conversion in the third harmonics having the wavelength λ 3 = λ 0/3, and parallel-plane with a plate ( 8th ) having output couplers ( 9 ) for decoupling the wavelength λ 3 , which is highly reflective for the wavelength λ 3 and highly transparent for the wavelength λ 0 and in the resonator ( 2 ) between a laser crystal ( 7 ) and the second nonlinear crystal ( 6 ), characterized in that the plane-parallel plate ( 8th ) with the optical axis ( 12 ) includes a Brewster angle (θ B ), wherein the thickness (d) of the chip ( 8th ) is designed so that it has the effect of a λ delay plate for the fundamental wavelength λ 0 and the effect of a λ / 2 retardation plate for the wavelength λ 3 at the Brewster angle (θ B ), the plane-parallel plate ( 8th ) on his the laser crystal ( 7 ) facing surface a selection element ( 14 ), in particular a selection coating having a high transmission for the fundamental wavelength λ 0 with the linear polarization in the plane of incidence (ABCD) and a high reflection for the wavelength λ 3 with the plane perpendicular to the plane of incidence (ABCD) linear polarization. Laser (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Plättchen (8) als ein einachsiger doppeltbrechender Kristall ausgeführt ist, dessen kristalloptische Achsen Y (oder X) und Z in der Fläche (15) des Plättchens (8) liegen, so dass die Einfallsebene (ABCD) mit den Achsen Y (oder X) und Z einen Winkel von ca. 45° bildet und die kristalloptische Achse X (oder Y) zu der Fläche (15) des Plättchens (8) senkrecht angeordnet ist.Laser ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the platelet ( 8th ) is designed as a uniaxial birefringent crystal whose crystal-optical axes Y (or X) and Z in the surface ( 15 ) of the platelet ( 8th ), so that the plane of incidence (ABCD) forms an angle of approximately 45 ° with the axes Y (or X) and Z and the crystal-optical axis X (or Y) forms the surface (FIG. 15 ) of the platelet ( 8th ) is arranged vertically. Laser (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das plan-parallele Plättchen (8) als ein Quarz-Kristall ausgeführt ist.Laser ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the plane-parallel plate ( 8th ) is designed as a quartz crystal. Laser (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Plättchen (8) in der Einfallsebene (ABCD) zur optischen Achse (12) des Resonators (2) und/oder um eine zu den Flächen (15) senkrechte Achse (X oder Y) einstellbar ist.Laser ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the plate ( 8th ) in the plane of incidence (ABCD) to the optical axis ( 12 ) of the resonator ( 2 ) and / or one to the surfaces ( 15 ) vertical axis (X or Y) is adjustable. Laser (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Festkörperlaser einen diodengepumpten oder lampengepumpten Laserkristall aufweist.Laser ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the solid-state laser has a diode-pumped or lamp-pumped laser crystal. Laser (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Resonator (2) zusätzlich ein Q-Switch-Modulator, insbesondere akustooptischer Modulator, angeordnet ist.Laser ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the resonator ( 2 ) In addition, a Q-switch modulator, in particular acousto-optical modulator is arranged. Laser (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserkristall (7) aus einem der folgenden Kristalle YAG:Nd, GdVO4:Nd, YVO4:Nd, ILF:Nd, YAP:Nd, YAG:Yb, KGW:Nd, KGW:Yb, GSGG:Nd, GGG:ND, YSGG:Nd, GaBo:Nd, GSGG:Er, ILF:Er aufgebaut ist.Laser ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the laser crystal ( 7 ) of one of the following crystals YAG: Nd, GdVO4: Nd, YVO4: Nd, ILF: Nd, YAP: Nd, YAG: Yb, KGW: Nd, KGW: Yb, GSGG: Nd, GGG: ND, YSGG: Nd, GaBo: Nd, GSGG: He, ILF: He's set up. Laser (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für verstärkungshomogene Laserkristalle, insbesondere YAG:Nd, in dem Resonator ein zusätzlicher Polarisator, insbesondere ein zusätzliches Brewsterplättchen angeordnet ist.Laser ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that for gain homogeneous laser crystals, in particular YAG: Nd in which an additional polarizer, in particular an additional Brewster plate, is arranged in the resonator. Laser (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für verstärkungshomogene Laserkristalle, insbesondere YAG:Nd das Selektionselement (14) des plan-parallelen Plättchens (8) zugleich als ein Polarisator, insbesondere eine Polarisationsbeschichtung für die Wellenlänge λ0 ausgeführt ist.Laser ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that for gain-homogeneous laser crystals, in particular YAG: Nd, the selection element ( 14 ) of the plan-parallel plate ( 8th ) at the same time as a polarizer, in particular a polarization coating for the wavelength λ 0 is executed. Laser (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste nichtlineare Kristall (5) und der zweite nichtlineare Kristall (6) aus dem Kristall LBO bestehen.Laser ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first nonlinear crystal ( 5 ) and the second nonlinear crystal ( 6 ) consist of the crystal LBO. Laser (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Dispersionseinrichtung (10) im Strahlengang des ausgekoppelten Strahls angeordnet ist.Laser ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an additional dispersion device ( 10 ) is arranged in the beam path of the decoupled beam. Laser (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Dispersionseinrichtung (10) als ein mit einer Brewstereintrittsfläche und Brewsteraustrittsfläche ausgestattetes Dispersionsprisma ausgeführt ist.Laser ( 1 ) according to claim 11, characterized in that the additional dispersion device ( 10 ) is designed as a dispersion prism equipped with a Brewster entrance surface and Brewster exit surface.
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