DE102011075274A1 - Laser amplifier system - Google Patents

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Dr. Larionov Mikhail
Karsten Schuhmann
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Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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Abstract

Um ein Laserverstärkersystem umfassend einen ein laseraktives Medium aufweisenden Festkörper, eine Pumpstrahlungsquelle zur Erzeugung eines Pumpstrahlungsfeldes, welches mehrere verschiedene räumlich aus unterschiedlichen Richtungen in den Festkörper einfallenden Äste und entsprechende ausfallenden Äste umfasst und damit ein anzuregendes Volumen des Festkörpers mehrfach durchsetzt, einen Reflektor, welcher die in den Festkörper einfallenden Äste in symmetrisch zu einer optischen Achse ausfallende Äste durch Reflexion umsetzt, ein Refokussierungssystem, welches die mehreren verschiedenen räumlich aus unterschiedlichen Richtungen in den Festkörper einfallenden Äste des Pumpstrahlungsfeldes dadurch erzeugt, dass das Refokussierungssystem eine symmetrisch zu der optischen Achse wirksame Fokussierungsoptik aufweist, mindestens eine Umlenkeinheit, welche durch Strahlungsfeldumlenkung mindestens einen der ersten Teiläste in mindestens einen zweiten Teilast umsetzt, derart zu verbessern, dass dies möglichst einfach aufgebaut werden kann, wird vorgeschlagen, dass die Umlenkeinheit mindestens ein retroreflektierendes System mit einem geometrischen Symmetrieelement aufweist, das in einem Abstand von der optischen Achse der Fokussierungsoptik angeordnet ist und dass der mindestens eine kollimierte erste Teilast und der entsprechende kollimierte zweite Teilast in einer zur optischen Achse parallelen Teilastebene liegen.Around a laser amplifier system comprising a solid body having a laser-active medium, a pump radiation source for generating a pump radiation field, which comprises several different branches falling into the solid body spatially from different directions and corresponding falling branches and thus penetrating a volume of the solid body to be excited several times, a reflector which implements branches that fall into the solid in reflection symmetrically to an optical axis, a refocusing system that generates the several different branches of the pump radiation field that spatially fall into the solid from different directions by virtue of the fact that the refocusing system has focusing optics that are effective symmetrically to the optical axis ver, at least one deflection unit, which converts at least one of the first branches into at least one second branch by radiation field deflection To improve that this can be constructed as simply as possible, it is proposed that the deflection unit have at least one retroreflective system with a geometric symmetry element, which is arranged at a distance from the optical axis of the focusing optics, and that the at least one collimated first branch and the corresponding collimated one second partial branch lie in a partial branch plane parallel to the optical axis.

Description

Die Erfindung betrifft ein Laserverstärkersystem umfassend einen ein laseraktives Medium aufweisenden Festkörper, eine Pumpstrahlungsquelle zur Erzeugung eines Pumpstrahlungsfeldes, welches mehrere verschiedene räumlich aus unterschiedlichen Richtungen in den Festkörper einfallenden Äste und entsprechende ausfallenden Äste umfasst und damit ein anzuregendes Volumen des Festkörpers mehrfach durchsetzt, einen Reflektor, welcher die in den Festkörper einfallenden Äste in symmetrisch zu einer optischen Achse ausfallende Äste durch Reflexion umsetzt, ein Refokussierungssystem, welches die mehreren verschiedenen räumlich aus unterschiedlichen Richtungen in den Festkörper einfallenden Äste des Pumpstrahlungsfeldes dadurch erzeugt, dass das Refokussierungssystem eine symmetrisch zu der optischen Achse wirksame Fokussierungsoptik aufweist, welche mindestens einen aus dem Festkörper ausfallenden Ast des Pumpstrahlungsfeldes in einen kollimierten ersten Teilast umsetzt und mindestens einen in den Festkörper einfallenden Ast aus einem kollimierten zweiten Teilast bildet und dadurch, dass mindestens eine Umlenkeinheit durch Strahlungsfeldumlenkung mindestens einen der ersten Teiläste in mindestens einen entsprechenden, lokal von dem ersten Teilast getrennt verlaufenden zweiten Teilast umsetzt.The invention relates to a laser amplifier system comprising a solid state having a laser active medium, a pump radiation source for generating a pump radiation field, which comprises a plurality of different branches and corresponding precipitous branches spatially from different directions in the solid and thus multiple passes through a volume of the solid to be excited, a reflector, which branches the reflected into the solid branches in symmetrical to an optical axis branches by reflection, a refocusing system, which generates the several different spatially from different directions in the solid incident branches of the pump radiation field characterized in that the refocusing effective symmetrical to the optical axis Has focusing optics, which converts at least one ausfall from the solid branch of the pump radiation field in a collimated first sub-branch and at least s forms a branch incident on the solid body from a collimated second sub-branch and in that at least one deflection unit converts at least one of the first sub-branches into at least one corresponding second sub-branch locally separated from the first sub-branch by radiation field deflection.

Ein derartiges Laserverstärkersystem ist aus der EP 1 252 687 bekannt. Such a laser amplifier system is known from EP 1 252 687 known.

Ein derartiges Laserverstärkersystem bietet zwar Vorteile im Hinblick auf die Führung des Laserstrahlungsfeldes, erfordert jedoch einen großen Bauraum und ist komplex aufgebaut. Although such a laser amplifier system offers advantages in terms of the leadership of the laser radiation field, but requires a large amount of space and is complex.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Laserverstärkersystem der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, dass dies möglichst einfach aufgebaut werden kann. The invention is therefore based on the object to improve a laser amplifier system of the generic type such that this can be as simple as possible.

Diese Aufgabe wird bei einem Laserverstärkersystem der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Umlenkeinheit mindestens ein retroreflektierendes System mit einem geometrischen Symmetrieelement aufweist, das in einem Abstand von der optischen Achse der Fokussierungsoptik angeordnet ist und dass der mindestens eine kollimierte erste Teilast und der entsprechende kollimierte zweite Teilast in einer zur optischen Achse parallelen Teilastebene liegen. This object is achieved in a laser amplifier system of the type described above according to the invention that the deflection unit has at least one retroreflective system with a geometric symmetry element which is arranged at a distance from the optical axis of the focusing optics and that the at least one collimated first sub-branch and the corresponding collimated second sub-branch lie in a partial plane parallel to the optical axis.

Eine derartige Anordnung hat einerseits den Vorteil, dass sie eine kompakte Bauweise erlaubt und andererseits einfach justierbar ist. Such an arrangement on the one hand has the advantage that it allows a compact design and on the other hand is easily adjustable.

Dabei ist bei der erfindungsgemäßen Lösung insbesondere vorgesehen, dass erste Teilast und der zweite Teilast in der Teilastebene symmetrisch zum jeweiligen geometrischen Symmetrieelement verlaufen. In this case, in the solution according to the invention, provision is made, in particular, for the first sub-branch and the second sub-branch to run symmetrically with respect to the respective geometric symmetry element in the sub-level.

Eine besonders günstige Lösung sieht vor, dass die Teilastebene das geometrische Symmetrieelement schneidet. A particularly favorable solution provides that the sub-level intersects the geometric symmetry element.

Hinsichtlich der Ausbildung des geometrischen Symmetrieelements sind die unterschiedlichsten Lösungen denkbar. With regard to the formation of the geometric symmetry element, the most diverse solutions are conceivable.

Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass das geometrische Symmetrieelement ein Symmetriepunkt ist, das heißt, dass der erste Teilast und der aus einem Umsetzen des ersten Teilastes resultierende zweite Teilast punktsymmetrisch zu dem Symmetriepunkt verlaufen.An advantageous solution provides that the geometric symmetry element is a point of symmetry, that is, that the first sub-branch and the second sub-branch resulting from a conversion of the first sub-branch are point-symmetrical to the point of symmetry.

Dabei ist es beispielsweise denkbar, einen Symmetriepunkt dadurch zu erhalten, dass das retroreflektierende System eine Fokussierungseinheit und einen diesen zugeordneten Reflektor umfasst, wobei vorzugsweise der Reflektor im Abstand der Brennweite von der Fokussierungseinheit angeordnet ist und der Symmetriepunkt in dem Brennpunkt liegt, der auf einer dem Reflektor gegenüberliegenden Seite der Fokussierungseinheit angeordnet ist. It is conceivable, for example, to obtain a point of symmetry in that the retroreflective system comprises a focusing unit and a reflector associated therewith, wherein preferably the reflector is arranged at a distance of the focal length from the focusing unit and the point of symmetry lies in the focal point, which lies on a Reflector opposite side of the focusing unit is arranged.

Alternativ zu einem derartigen retroreflektierenden System sieht ein weiteres retroreflektierendes System vor, dass dieses ein Tripelprisma umfasst. As an alternative to such a retroreflective system, another retroreflective system provides that it comprises a triple prism.

Mit einem derartigen Tripelprisma lässt sich auch punktsymmetrisch zu dem Eckpunkt des Tripelprismas ein erster Teilast in einen entsprechenden zweiten Teilast umsetzen. With such a triple prism, it is also possible to convert a first partial branch into a corresponding second partial branch with point symmetry to the corner point of the triple prism.

Vorzugsweise ist bei einem Symmetriepunkt stets vorgesehen, dass dieser in jeder der Teilastebenen liegt und dass sich alle Teilastebenen in dem Symmetriepunkt schneiden. Preferably, it is always provided at a point of symmetry that it lies in each of the sub-levels and that all sub-levels intersect at the point of symmetry.

Alternativ zum Vorsehen eines Symmetriepunktes als geometrisches Symmetrieelement sieht eine weitere vorteilhafte Lösung vor, dass das geometrische Symmetrieelement eine Symmetrieachse ist, die senkrecht zur Teilastebene verläuft. As an alternative to providing a point of symmetry as a geometric symmetry element, a further advantageous solution provides that the geometric symmetry element is an axis of symmetry which runs perpendicular to the partial level.

Das heißt, dass in diesem Fall bei mehreren Teilastebenen die Teilastebenen parallel zueinander und im Abstand voneinander liegen und senkrecht zur Symmetrieachse verlaufen, sich jedoch nicht – wie im Fall des Symmetriepunkts – schneiden. That is, in this case, with several sub-levels, the sub-levels lie parallel to and spaced from each other and perpendicular to the axis of symmetry, but not-as in the case of the point of symmetry-intersect.

Eine einfache Möglichkeit einer Realisierung eines derartigen geometrischen Symmetrieelements als Symmetrieachse sieht vor, dass das retroreflektierende System ein Dachprisma umfasst, dessen Reflexionsebenen sich in der Symmetrieachse schneiden, wobei die Symmetrieachse auch eine virtuelle Symmetrieachse sein kann, die dadurch entsteht, dass sich in dieser die Fortsetzungen der Reflexionsebenen schneiden. A simple possibility of realizing such a geometric symmetry element as the axis of symmetry provides that the retroreflective system comprises a roof prism whose reflection planes are in the axis of symmetry wherein the axis of symmetry may also be a virtual axis of symmetry, which results from intersecting in this the continuations of the reflection planes.

Insbesondere verläuft eine derartige Symmetrieachse so, dass sie eine durch die optische Achse hindurch verlaufende Mittelebene senkrecht schneidet. In particular, such a symmetry axis runs such that it perpendicularly intersects a center plane extending through the optical axis.

Um insbesondere die Zahl der Durchgänge des Pumpstrahlungsfeldes durch das anzuregende Volumen zu steigern, sind vorzugsweise mehrere aus dem Festkörper ausfallende Äste vorgesehen, die räumlich in unterschiedlichen Richtungen verlaufen, und das Refokussierungssystem bildet aus den mehreren ausfallenden Äste mehrere erste Teiläste, welche das retroreflektierende System in entsprechende, lokal von den ersten Teilästen getrennt verlaufende zweite Teiläste umsetzt, aus welchen wiederum mehrere in den Festkörper einfallende Äste entstehen. In order to increase in particular the number of passages of the pumping radiation field through the volume to be excited, it is preferable to provide a plurality of branches projecting from the solid, which extend spatially in different directions, and the refocusing system forms a plurality of first partial branches from the plurality of failing branches, which the retroreflective system in FIG corresponding, locally separated from the first subsections extending second Teiläste converts, from which in turn several incident into the solid branches.

Beispielsweise erfolgt das Umsetzen der ersten Teiläste in zweite Teiläste durch Strahlungsfeldumlenkung bezüglich eines einzigen geometrischen Symmetrieelements. By way of example, the first sub-branches are converted into second sub-branches by radiation field deflection with respect to a single geometric symmetry element.

Darüber hinaus ist es ebenfalls von Vorteil, wenn die Teilastebene, in der die einander entsprechenden Teiläste liegen, parallel zur optischen Achse verläuft. Moreover, it is also advantageous if the sub-level, in which the corresponding sub-branches lie, runs parallel to the optical axis.

Hinsichtlich der Zahl der Teilastebenen wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Beschreibung der Ausführungsformen keine näheren Angaben gemacht. With regard to the number of sub-levels, no further details have been given in connection with the previous description of the embodiments.

So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass alle ersten und zweiten Teiläste in einer einzigen Teilastebene liegen. Thus, an advantageous solution provides that all first and second sub-branches lie in a single sub-level.

Diese Lösung hat den großen Vorteil, dass damit eine einfache, sich in einer Ebene erstreckende Geometrie vorliegt, die sich einfach aufbauen und einfach justieren lässt. This solution has the great advantage of providing a simple, one-level geometry that is easy to set up and easy to adjust.

Eine andere vorteilhafte Lösung, die es in einfacher Weise erleichtert, die Zahl der Durchgänge des Pumpstrahlungsfeldes durch den Festkörper zu erhöhen, sieht vor, dass mehrere Teilastebenen vorgesehen sind, wobei die einander entsprechenden Teiläste jeweils in einer der Teilastebenen liegen. Another advantageous solution, which makes it easier in a simple manner to increase the number of passes of the pump radiation field through the solid, provides that a plurality of sub-levels are provided, wherein the mutually corresponding sub-branches each lie in one of the sub-levels.

Die Teilastebenen können auf mehrere Arten relativ zueinander ausgerichtet sein. The sub-level levels may be oriented relative to each other in several ways.

Eine Lösung sieht vor, dass die mehreren Teilastebenen parallel zueinander verlaufen. One solution provides that the multiple sub-levels run parallel to each other.

Dabei liegen derartige parallel zueinander verlaufende Teilastebenen beispielsweise dann vor, wenn das geometrische Symmetrieelement eine Symmetrieachse ist. In this case, such partial key planes running parallel to one another are present, for example, when the geometric symmetry element is an axis of symmetry.

In diesem Fall verlaufen dann beispielsweise auch die mehreren Teilastebenen alle senkrecht zu der Symmetrieachse. In this case, for example, then run the several sub-levels all perpendicular to the axis of symmetry.

Vorzugsweise sind derartige mehrere Teilastebenen dann symmetrisch zu einer Mittelebene angeordnet, wobei bei einer geraden Zahl von Teilastebenen diese beiderseits der Mittelebene liegen, und bei einer ungeraden Zahl von Teilastebenen eine der Teilastebenen durch die Mittelebene hindurch verläuft und/oder mit dieser zusammenfällt. Preferably, such multiple sub-levels are then arranged symmetrically to a median plane, with an even number of sub-levels lying on both sides of the median plane, and at an odd number of sub-levels one of the sub-levels passes through the median plane and / or coincides with this.

Eine andere vorteilhafte Lösung mit einem völlig anderen Verlauf der Teilastebenen sieht vor, dass die Teilastebenen sich schneiden. Another advantageous solution with a completely different course of the partial levels provides that the partial levels intersect.

Derartige sich schneidende Teilastebenen liegen insbesondere dann vor, wenn das geometrische Symmetrieelement ein Symmetriepunkt ist. Such intersecting sub-levels are in particular present when the geometric symmetry element is a point of symmetry.

Vorzugsweise sind dann auch die Teilastebenen so relativ zueinander ausgerichtet, dass sie sich in dem Symmetriepunkt schneiden. Preferably, then also the sub-levels are aligned relative to each other so that they intersect at the point of symmetry.

Darüber hinaus ist bei der erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen, dass jeweils ein in den Festkörper einfallender und ein durch Reflexion entstehender ausfallender Ast in einer Reflexionsebene liegen. In addition, it is provided in the solution according to the invention that each incident in the solid and a resulting by reflection failing branch lie in a reflection plane.

Bei einer derartigen Lösung besteht die Möglichkeit, alle einfallenden und ausfallenden Äste in eine einzige zur Teilastebene parallele oder mit dieser zusammenfallende Reflexionsebene zu legen, so dass ebenfalls eine sehr einfache und insbesondere einfach zu justierende Geometrie vorliegt. In such a solution, it is possible to put all incident and failing branches in a single plane parallel to the sub-level or coincident with this reflection plane, so that there is also a very simple and easy to adjust in particular geometry.

Eine andere zweckmäßige Lösung sieht vor, dass mehrere Reflexionsebenen vorgesehen sind, von denen mindestens eine, vorzugsweise mindestens zwei, nicht parallel zu den Teilastebenen verlaufen. Another expedient solution provides that a plurality of reflection planes are provided, of which at least one, preferably at least two, are not parallel to the sub-level.

Vorzugsweise verlaufen bei der erfindungsgemäßen Lösung der erste und der entsprechenden zweite Teilast parallel zueinander. Preferably, in the solution according to the invention, the first and the corresponding second sub-branches run parallel to one another.

Besonders günstig ist es, wenn alle Teiläste parallel zueinander verlaufen. Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung des Refokussierungssystems sieht vor, dass ein nach einem Durchlauf durch das Refokussierungssystem gebildeter kollimierter erster Teilast in einen zweiten, mit dem ersten Teilast im Wesentlichen deckungsgleichen Teilast umgesetzt wird, um somit das das Refokussierungssystem durchlaufende Pumpstrahlungsfeld wiederum mit entgegengesetzter Ausbreitungsrichtung durch das Refokussierungssystem erneut durchlaufen zu lassen und somit die Zahl der Durchgänge des Pumpstrahlungsfeldes durch den Festkörper zu erhöhen, insbesondere zu verdoppeln, ohne die Zahl der einfallenden und ausfallenden Äste vergrößern zu müssen. It is particularly favorable if all sub-branches run parallel to one another. A particularly expedient refinement of the refocusing system provides that a collimated first partial branch formed after a passage through the refocusing system is converted into a second partial branch substantially coinciding with the first partial branch, in order thus to provide the Refocusing system continuous pump radiation field again to run through with the opposite direction of propagation through the refocusing and thus to increase the number of passes of the pump radiation field through the solid, in particular to double, without having to increase the number of incident and failing branches.

Besonders günstig ist es, wenn der mit dem ersten Teilast im Wesentlichen deckungsgleiche zweite Teilast durch Rückreflexion an einer ebenen Reflexionsfläche entsteht. It is particularly favorable when the second partial branch which is substantially congruent with the first partial branch is formed by back reflection on a flat reflection surface.

Dies kann eine separate Reflexionsfläche sein, dies kann aber auch eine dem Festkörper ohnehin zugeordnete Reflexionsfläche sein, die für die Erzeugung der ausfallenden Äste aufgrund eines einfallenden Astes vorgesehen ist. This can be a separate reflection surface, but this can also be a reflection surface associated with the solid anyway, which is provided for the generation of the failing branches due to an incident branch.

Besonders günstig ist es, wenn der mit dem ersten Teilast im Wesentlichen deckungsgleiche zweite Teilast durch Rückreflexion an einem symmetrieerhaltenden umlenkenden Reflexionssystem entsteht. It is particularly favorable if the second sub-branch substantially coinciding with the first sub-branch is formed by back-reflection on a symmetry-preserving deflecting reflection system.

Die Fokussierungsoptik kann in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein. The focusing optics can be designed in various ways.

Eine Möglichkeit der Ausbildung einer derartigen Fokussierungsoptik sieht vor, dass diese aus einer Linse oder einem Linsensystem gebildet ist. One way of forming such a focusing optics provides that it is formed from a lens or a lens system.

Eine andere Lösung der Fokussierungsoptik sieht vor, dass diese fokussierende gewölbte Spiegel umfasst. Another solution of the focusing optics provides that this focusing includes domed mirrors.

Insbesondere ist die Fokussierungsoptik symmetrisch zur optischen Achse angeordnet. In particular, the focusing optics is arranged symmetrically to the optical axis.

Ein erfindungsgemäßes retroreflektierendes System kann beispielsweise als Prisma ausgebildet sein, beispielsweise ein Dachprisma mit 90° Dachwinkel. A retroreflective system according to the invention can be designed for example as a prism, for example a roof prism with a 90 ° roof angle.

Diese Lösung hat den Vorteil, dass diese die Polarisation enthält, allerdings exakt justiert werden muss. This solution has the advantage that it contains the polarization, but must be adjusted exactly.

Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass das retroreflektierende System als Tripel-Prisma mit einem Winkel von 90° zwischen jeweils zwei der drei Prismenflächen ausgebildet ist, was den Vorteil hat, dass keine Justage notwendig ist, allerdings den Nachteil, dass dadurch keine Polarisationserhaltung erfolgt. Another advantageous solution provides that the retroreflective system is designed as a triple prism with an angle of 90 ° between each two of the three prism faces, which has the advantage that no adjustment is necessary, but the disadvantage that thereby no polarization maintenance takes place ,

Hinsichtlich des Verlaufs des Pumpstrahlungsfeldes durch das Refokussierungssystem wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsformen keine näheren Angaben gemacht. With regard to the course of the pump radiation field through the refocusing system, no further details have been given in connection with the previous explanation of the individual embodiments.

So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass das Pumpstrahlungsfeld ausgehend von einem von der Pumpstrahlungsquelle kommenden eintretenden Ast durch das Refokussierungssystem hindurch bis zu einem austretenden Ast verläuft. Thus, an advantageous solution provides that the pump radiation field, starting from an incoming branch coming from the pump radiation source, runs through the refocusing system to an exiting branch.

In diesem Fall kann beispielsweise der austretende Ast auf einen Absorber treffen oder durch einen Reflektor reflektiert werden. In this case, for example, the exiting branch can hit an absorber or be reflected by a reflector.

Alternativ dazu sieht eine andere vorteilhafte Lösung vor, dass das Pumpstrahlungsfeld ausgehend von einem von der Pumpstrahlungsquelle kommenden eintretenden Ast das Refokussierungssystem durchläuft und von diesem in sich selbst zurückreflektiert wird. Alternatively, another advantageous solution provides that the pump radiation field, starting from an incoming branch coming from the pump radiation source, passes through the refocusing system and is reflected back by it in itself.

Weitere Merkmale und Vorteile sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele. Further features and advantages are the subject of the following description and the drawings of some embodiments.

In der Zeichnung zeigen: In the drawing show:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems; 1 a schematic representation of a first embodiment of a laser amplifier system according to the invention;

2 eine schematische Darstellung ähnlich 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems; 2 a schematic representation similar 1 a second embodiment of a laser amplifier system according to the invention;

3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems; 3 a schematic representation of a third embodiment of a laser amplifier system according to the invention;

4 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems; 4 a schematic representation of a fourth embodiment of a laser amplifier system according to the invention;

5 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems; 5 a schematic representation of a fifth embodiment of a laser amplifier system according to the invention;

6 einen Schnitt längs Linie 6-6 in 5; 6 a section along line 6-6 in 5 ;

7 eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems; 7 a schematic representation of a sixth embodiment of a laser amplifier system according to the invention;

8 eine schematische Darstellung eines siebten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems; 8th a schematic representation of a seventh embodiment of a laser amplifier system according to the invention;

9 einen schematischen Schnitt längs Linie 9-9 in 8; 9 a schematic section along line 9-9 in 8th ;

10 eine schematische Darstellung eines achten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems; 10 a schematic representation of an eighth embodiment of a laser amplifier system according to the invention;

11 eine schematische Darstellung eines Schnitts ähnlich 9 durch ein neuntes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems; 11 a schematic representation of a section similar 9 by a ninth embodiment of a laser amplifier system according to the invention;

12 eine schematische Darstellung ähnlich 6 eines zehnten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems; 12 a schematic representation similar 6 a tenth embodiment of a laser amplifier system according to the invention;

13 einen schematischen Schnitt längs Linie 13-13 in 12; 13 a schematic section along line 13-13 in 12 ;

14 eine schematische Darstellung ähnlich 6 eines elften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems und 14 a schematic representation similar 6 an eleventh embodiment of a laser amplifier system according to the invention and

15 einen schematischen Schnitt längs Linie 15-15 in 14. 15 a schematic section along line 15-15 in 14 ,

Ein in 1 dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems umfasst einen Festkörper 10 mit einem in diesem vorgesehenen laseraktiven Medium, wobei der Festkörper 10 auf einer ersten Seite 12 mit einem Reflektor 14 versehen ist. An in 1 illustrated first embodiment of a laser amplifier system according to the invention comprises a solid state 10 with a laser-active medium provided therein, the solid 10 on a first page 12 with a reflector 14 is provided.

In dem Festkörper 10, welcher beispielsweise als dünnes Plättchen ausgebildet ist, wie beispielsweise in der EP 1 252 687 beschrieben, erfolgt in einem anzuregenden Volumen 16 ein optisches Pumpen des laseraktiven Mediums mittels eines von einer Pumpstrahlungsquelle 18 erzeugten Pumpstrahlungsfeldes 20, welches durch ein als Ganzes mit 30 bezeichnetes Refokussierungssystem mehrfach in das anzuregende Volumen 16 fokussiert und vom Reflektor 14 reflektiert wird, so dass das Pumpstrahlungsfeld 20 das anzuregende Volumen 16 mehrfach durchsetzt. In the solid state 10 , which is formed for example as a thin plate, such as in the EP 1 252 687 described, takes place in a volume to be stimulated 16 an optical pump of the laser-active medium by means of one of a pump radiation source 18 generated pump radiation field 20 , which by as a whole with 30 designated Refokussierungssystem multiple times in the volume to be stimulated 16 focused and from the reflector 14 is reflected, so that the pump radiation field 20 the volume to be stimulated 16 interspersed several times.

Das sich im anzuregenden Volumen 16 durch stimulierte Emission aufbauende Laserverstärkungsstrahlungsfeld 40 wird ebenfalls beispielsweise vom Reflektor 14 reflektiert und außerdem durch einen Umlenkspiegel 42 auf einen Reflektor 44 reflektiert, der zusammen mit dem Reflektor 14 einen Resonator 46 für das Laserverstärkerstrahlungsfeld 40 bildet, wobei aus dem Resonator 46 mit üblichen Mitteln eine Auskopplung zumindest eines Teils des Laserstrahlungsfeldes 40 erfolgen kann. This is in the volume to be stimulated 16 Stimulated Emission Laser Amplification Radiation Field 40 is also for example from the reflector 14 reflected and also by a deflection mirror 42 on a reflector 44 reflected, which together with the reflector 14 a resonator 46 for the laser amplifier radiation field 40 forms, leaving the resonator 46 by conventional means a decoupling of at least a portion of the laser radiation field 40 can be done.

Es sind aber auch andere mit einem optisch gepumpten laseraktiven Medium arbeitende Feldführungen für das Laserverstärkerstrahlungsfeld 40 realisierbar. However, other field guides for the laser amplifier radiation field also operate with an optically pumped laser-active medium 40 realizable.

Das erfindungsgemäße Refokussierungssystem 30 umfasst eine als Ganzes mit 50 bezeichnete Fokussierungsoptik, welche symmetrisch zu einer optischen Achse 52 fokussierend und kollimierend wirksam ist, die mit einer Mittelachse 54 des anzuregenden Volumens 16 zusammenfällt, wobei die Mittelachse 54 des anzuregenden Volumens 16 senkrecht auf einer an das anzuregende Volumen 16 angrenzenden Reflektorfläche 56 des Reflektors 14 steht. The refocusing system according to the invention 30 includes one as a whole 50 designated focusing optics, which symmetrical to an optical axis 52 focusing and collimating effect, with a central axis 54 of the volume to be stimulated 16 coincides, with the central axis 54 of the volume to be stimulated 16 perpendicular to a volume to be excited 16 adjacent reflector surface 56 of the reflector 14 stands.

Ferner ist die Fokussierungsoptik 50 in einem Abstand von der Reflektorfläche 56 angeordnet, welcher der Brennweite f der Fokussierungsoptik 50 entspricht. Furthermore, the focusing optics 50 at a distance from the reflector surface 56 arranged, which the focal length f of the focusing optics 50 equivalent.

Damit ist die Fokussierungsoptik 50 in der Lage, einen eintretenden Ast 22 des von der Pumpstrahlungsquelle 18 erzeugten kollimierten Pumpstrahlungsfeldes 20, welches in einem Abstand A von der optischen Achse 52 in die Fokussierungsoptik 50 eintritt, in einen in das anzuregende Volumen 16 einfallenden Ast 62 1 des Pumpstrahlungsfeldes 20 umzuformen, wobei der einfallende Ast 62 1 auf die Reflektorfläche 56 fokussiert ist. This is the focusing optics 50 capable of an entering branch 22 from the pump radiation source 18 generated collimated pump radiation field 20 which is at a distance A from the optical axis 52 in the focusing optics 50 enters, in one in the volume to be stimulated 16 incident branch 62 1 of the pump radiation field 20 transform, with the incident branch 62 1 on the reflector surface 56 is focused.

Der einfallende Ast 62 1 wird dann von der Reflektorfläche 56 in einen ausfallenden Ast 64 2 umgelenkt, welcher bezüglich der optischen Achse 52 und somit auch der Mittelachse 54 spiegelsymmetrisch zum einfallenden Ast 62 1 in einer Reflexionsebene 60 verläuft und von der Fokussierungsoptik 50 in einen ersten kollimierten Teilast 66 2 des Pumpstrahlungsfeldes 20 umgeformt wird. The incident branch 62 1 is then from the reflector surface 56 in a failing branch 64 2 deflected, which with respect to the optical axis 52 and thus also the central axis 54 mirror-symmetrical to the incident branch 62 1 in a reflection plane 60 runs and from the focusing optics 50 into a first collimated branch 66 2 of the pump radiation field 20 is transformed.

Aus dem ersten Teilast 66 2 bildet ein als Ganzes mit 70 bezeichnetes retroreflektierendes System einen zweiten Teilast 68 3, welcher parallel zum ersten Teilast 66 2 verläuft, jedoch in einem geringeren Abstand von der optischen Achse 52 und somit von der Fokussierungsoptik 50 wiederum in einen in das anzuregende Volumen 16 einfallenden Teilast 62 3 umgesetzt wird. From the first branch 66 2 forms one as a whole 70 referred retroreflective system a second sub-branch 68 3 , which is parallel to the first sub-branch 66 2 runs, but at a closer distance from the optical axis 52 and thus of the focusing optics 50 again in one in the volume to be stimulated 16 incident subast 62 3 is implemented.

Um zu bewirken, dass der jeweilige erste Teilast 66 und der entsprechende zweite Teilast 68 in unterschiedlichen Abständen zur optischen Achse 52, dabei parallel zu dieser, verlaufen, ist das als Ganzes mit 70 bezeichnete retroreflektierende System so ausgebildet, dass es den jeweils in dieses eintretenden ersten Teilast 66 relativ zu einem geometrischen Symmetrieelement 72, beim ersten Ausführungsbeispiel einem Symmetriepunkt im Abstand Δ von der optischen Achse 52 in den zweiten aus diesem austretenden Teilast 68 umsetzt. To cause the respective first partial branch 66 and the corresponding second sub-branch 68 at different distances to the optical axis 52 , parallel to this, run as a whole with 70 designated retroreflective system designed so that it enters each entering this first sub-branch 66 relative to a geometric symmetry element 72 , In the first embodiment, a point of symmetry at a distance Δ from the optical axis 52 in the second leaving this branch 68 implements.

Dabei liegt der Symmetriepunkt 72 in einer durch den ersten Teilast 66 und den zweiten Teilast 68 aufgespannten Teilastebene 74, welche in 1 mit der Zeichenebene zusammenfällt und welche bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 durch die optische Achse 52 und die Mittelachse 54 hindurch verläuft. This is the point of symmetry 72 in one by the first branch 66 and the second sub-branch 68 clamped sub-level 74 , what a 1 coincides with the drawing plane and which at the embodiment according to 1 through the optical axis 52 and the central axis 54 passes through.

Ferner verläuft die Teilastebene 74 beim ersten Ausführungsbeispiel parallel und ebenengleich zu der Reflexionsebene 60.Furthermore, the partial level runs 74 in the first embodiment, parallel and level with the reflection plane 60 ,

Bei der erfindungsgemäßen Lösung kann das retroreflektierende System 70 in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein. In the solution according to the invention, the retroreflective system 70 be formed in different ways.

Im Fall des in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels ist das retroreflektierende System 70 gebildet durch eine Fokussierungseinheit 80, in deren einem Brennpunkt der Symmetriepunkt 72 liegt, und einen Reflektor 82, wobei die Fokussierungseinheit 80 im Abstand f von dem Reflektor 82 angeordnet ist, und außerdem eine optische Achse 84 aufweist, die senkrecht zum Reflektor 82 verläuft und durch den Symmetriepunkt 72 hindurch verläuft sowie parallel zur optischen Achse 52 und zur Mittelachse 54 verlaufen kann, jedoch nicht notwendigerweise verlaufen muss. In the case of in 1 The first embodiment shown is the retroreflective system 70 formed by a focusing unit 80 in whose focal point the point of symmetry 72 lies, and a reflector 82 , wherein the focusing unit 80 at a distance f from the reflector 82 is arranged, and also an optical axis 84 which is perpendicular to the reflector 82 passes and through the point of symmetry 72 passes through and parallel to the optical axis 52 and to the central axis 54 can run, but does not necessarily have to run.

Ferner sind die Fokussierungseinheit 80 und die Fokussierungsoptik 50 vorzugsweise in einem Abstand angeordnet, der der Summe der Brennweiten der Fokussierungseinheit 80 und Fokussierungsoptik 50 entspricht. Further, the focusing unit 80 and the focusing optics 50 preferably arranged at a distance equal to the sum of the focal lengths of the focusing unit 80 and focusing optics 50 equivalent.

Die Fokussierungseinheit 80 und der Reflektor 82 wirken auf den jeweiligen ersten Teilast 66 derart, dass dieser jeweils in einen entsprechenden und zur Symmetriepunkt 72 symmetrischen Teilast 68 umgesetzt wird, wobei die Teilastebene 74, in welcher die ersten und zweiten Teiläste 66 und 68 verlaufen, durch den Symmetriepunkt 72 verläuft und bei dem ersten Ausführungsbeispiel auch so, dass die optische Achse 72 der Fokussierungseinheit 80 in der Teilastebene 74 liegt. The focusing unit 80 and the reflector 82 act on the respective first partial branch 66 such that this in each case in a corresponding and the point of symmetry 72 symmetrical branch 68 is implemented, where the sub-level 74 in which the first and second sub-branches 66 and 68 run through the point of symmetry 72 runs and in the first embodiment also such that the optical axis 72 the focusing unit 80 in the sub-level 74 lies.

Die Umsetzung der ersten Teiläste 66 symmetrisch zum Symmetriepunkt 72 erfolgt in dem retroreflektierendem System 70 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durch Fokussierung der ersten Teiläste 66 auf eine Reflektorfläche 86 des Reflektors 82 und Reflexion an derselben symmetrisch zur optischen Achse 84 und somit auch symmetrisch zum Symmetriepunkt 72. The implementation of the first sub-branches 66 symmetrical to the point of symmetry 72 takes place in the retroreflective system 70 according to the first embodiment by focusing the first part branches 66 on a reflector surface 86 of the reflector 82 and reflection at the same symmetrical to the optical axis 84 and therefore also symmetrical to the point of symmetry 72 ,

Der nunmehr um den Abstand 2Δ näher als der erste Teilast 66 zur optischen Achse 52 liegende zweite Teilast 68 trifft auf die Fokussierungsoptik 50 und wird von dieser wiederum in einen einfallenden Ast 62 3 umgesetzt, der von der Fokussierungsoptik 50 auf das anzuregende Volumen 16 fokussiert wird, wieder erneut von der Reflektorfläche 56 reflektiert wird und symmetrisch zur optischen Achse 52 in der Reflexionsebene 60 wiederum als ausfallender Ast 64 4 auf die Fokussierungsoptik 50 auftrifft, wobei die Fokussierungsoptik 50 aus dem ausfallenden Ast 64 4 einen ersten Teilast 66 4 formt, der wiederum von dem retroreflektierenden System 70 in einen wiederum erneut näher an der optischen Achse 52 liegenden zweiten Teilast 68 5 umgesetzt wird, der bei diesem Ausführungsbeispiel auf einer dem eintretenden Ast 22 des Pumpstrahlungsfeldes 20 sowie dem zweiten Teilast 68 3 gegenüberliegenden Seite der optischen Achse 52 liegt, so dass dieser zweite Teilast 68 5 von der Fokussierungsoptik 50 in einen einfallenden Ast 62 5 umgesetzt wird, welcher auf das anzuregende Volumen 16 fokussiert wird und von der Reflektorfläche 56 als ausfallender Ast 64 6 reflektiert wird, welcher von der Fokussierungsoptik 50 in einen ersten Teilast 66 6 umgeformt wird.The now by the distance 2Δ closer than the first subast 66 to the optical axis 52 lying second sub-branch 68 meets the focusing optics 50 and from this turn becomes an incident branch 62 3 implemented by the focusing optics 50 on the volume to be stimulated 16 is focused, again from the reflector surface 56 is reflected and symmetrical to the optical axis 52 in the reflection plane 60 again as a failing branch 64 4 on the focusing optics 50 impinges, with the focusing optics 50 from the failing branch 64 4 a first sub-branch 66 4 forms, in turn, of the retroreflective system 70 in turn, again closer to the optical axis 52 lying second sub-branch 68 5 is implemented, in this embodiment, on an entering branch 22 the pump radiation field 20 as well as the second branch 68 3 opposite side of the optical axis 52 lies, so this second sub-branch 68 5 of the focusing optics 50 in an incident branch 62 5 is implemented, which on the volume to be stimulated 16 is focused and the reflector surface 56 as a failing branch 64 6 , which of the focusing optics 50 in a first branch 66 6 is transformed.

Auch dieser weitere erste Teilast 66 6 wird wieder von dem retroreflektierenden System 70 in einen parallelen zweiten Teilast 68 7 umgesetzt, welcher auf die Fokussierungsoptik 50 trifft und von dieser in einen weiteren einfallenden Teilast 62 7 umgesetzt wird, der von der Reflektorfläche 56 in einen ausfallenden Ast 64 8 umgelenkt wird, von der Fokussierungsoptik 50 in einen ersten Teilast 66 8 umgesetzt wird und dieser wird dann von dem retroreflektierenden System 70 in einen zweiten Teilast 68 9 umgelenkt, welcher das Refokussierungssystem 30 als austretender Ast 92 verlässt und beispielsweise auf einen Absorber 90 trifft. Also this further first branch 66 6 will be replaced by the retroreflective system 70 in a parallel second branch 68 7 implemented, which focuses on the focusing 50 meets and from this into another incident subast 62 7 is implemented by the reflector surface 56 in a failing branch 64 8 is deflected from the focusing optics 50 in a first branch 66 8 is implemented and this is then from the retroreflective system 70 in a second sub-branch 68 9 , which deflects the refocusing system 30 as a leaking branch 92 leaves and, for example, an absorber 90 meets.

Dabei liegen bei dem ersten Ausführungsbeispiel alle ersten und zweiten Teiläste 66 und 68 sowie der eintretende Ast 22 und der austretende Ast 92 des Pumpstrahlungsfeldes 20 in einer Teilastebene 74. In the first exemplary embodiment, all the first and second sub-branches are located there 66 and 68 as well as the entering branch 22 and the leaping branch 92 the pump radiation field 20 in a sub-level 74 ,

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems, dargestellt in 2, ist das Refokussierungssystem 30' im Wesentlichen identisch aufgebaut wie beim ersten Ausführungsbeispiel, mit dem einzigen Unterschied, dass die Fokussierungsoptik 50 und die Fokussierungseinheit 80 eine größere Ausdehnung quer zur jeweiligen optischen Achse 52 bzw. 84 aufweisen, so dass die Zahl der Durchgänge des Pumpstrahlungsfelds 20 durch das anzuregende Volumen 16 noch weiter erhöht werden kann. In a second embodiment of a laser amplifier system according to the invention, shown in FIG 2 , is the refocusing system 30 ' constructed substantially identical to the first embodiment, with the only difference that the focusing optics 50 and the focusing unit 80 a greater extent transverse to the respective optical axis 52 respectively. 84 have, so that the number of passes of the pump radiation field 20 through the volume to be stimulated 16 can be increased even further.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel liegen der eintretende Ast 22 des Pumpstrahlungsfelds 20 sowie die ersten Teiläste 66 als auch die zweiten Teiläste 68 in einer einzigen Teilastebene 74. Also in this embodiment are the incoming branch 22 of the pump radiation field 20 as well as the first sub-branches 66 as well as the second sub-branches 68 in a single sub-level 74 ,

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems, dargestellt in 3, ist das Refokussierungssystem 30'' vom Prinzip her in gleicher Weise ausgebildet, wie bei den voranstehenden Ausführungsbeispielen, so dass auf die detaillierte Beschreibung desselben im Zusammenhang mit diesen Ausführungsbeispielen Bezug genommen werden kann. In a third embodiment of a laser amplifier system according to the invention, shown in FIG 3 , is the refocusing system 30 '' formed in the same way in principle, as in the preceding embodiments, so that the detailed description of the same in In connection with these embodiments, reference can be made.

Im Gegensatz zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen liegt allerdings der eintretende Teilast 22 des Pumpstrahlungsfeldes 20 so, dass der erste Teilast 66 4 zusammenfallend mit der optischen Achse 84 in die Fokussierungseinheit 80 eintritt und somit von der Reflektorfläche 86 in sich zurückreflektiert wird, so dass der erste Teilast 66 4 in einen zweiten Teilast 68 5 umgesetzt wird, der mit dem ersten Teilast 66 4 zusammenfällt, sich allerdings mit entgegengesetzter Ausbreitungsrichtung ausbreitet, so dass zu jedem der Äste 62, 64, 66, 68 ein sich in entgegengesetzter Richtung ausbreitender Ast ebenfalls zugeordnet ist und auch zusammenfallend mit dem eintretenden Ast 22 ein gegenläufiger austretender Ast 92 existiert. In contrast to the preceding embodiments, however, is the incoming sub-branch 22 the pump radiation field 20 so that the first subast 66 4 coincident with the optical axis 84 into the focusing unit 80 enters and thus from the reflector surface 86 is reflected back in, so that the first sub-branch 66 4 in a second sub-branch 68 5 is implemented, with the first sub-branch 66 4 coincides, but propagates in opposite propagation direction, so that to each of the branches 62 . 64 . 66 . 68 a branch propagating in the opposite direction is also associated and also coincident with the entering branch 22 an opposite leaking branch 92 exist.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel entspricht dabei der Abstand A, in welchem der in das Refokussierungssystem 30'' eintretende Ast 22 des Pumpstrahlungsfeldes 20 von der optischen Achse 52 verläuft, einem ungeradzahligen Vielfachen des Abstandes Δ, zwischen der optischen Achse 52 und dem Symmetriepunkt 72. In the third embodiment corresponds to the distance A, in which the in the refocusing 30 '' entering branch 22 the pump radiation field 20 from the optical axis 52 runs, an odd multiple of the distance Δ, between the optical axis 52 and the point of symmetry 72 ,

Bei einem vierten, in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems ist das Refokussierungssystem 30''' so ausgebildet, dass der eintretende Ast 22 im Abstand A von der optischen Achse 52 angeordnet ist, der einem ganzzahligen Vielfachen des Abstandes Δ entspricht, so dass in diesem Fall der einfallende Ast 62 5 senkrecht auf die Reflektorfläche 56 auftrifft und in einen mit dem einfallenden Ast 62 5 zusammenfallenden ausfallenden Ast 64 6 reflektiert wird, so dass auch in diesem Fall jedem der Äste 62, 64, 66 und 68 ein mit diesem zusammenfallender, sich in entgegengesetzter Richtung ausbreitender Ast zugeordnet ist. At a fourth, in 4 illustrated embodiment of the laser amplifier system according to the invention is the refocusing system 30 ''' so formed that the entering branch 22 at a distance A from the optical axis 52 is arranged, which corresponds to an integer multiple of the distance Δ, so that in this case the incident branch 62 5 perpendicular to the reflector surface 56 hits and in one with the incident branch 62 5 coincident failing branch 64 6 is reflected, so that in this case too, each of the branches 62 . 64 . 66 and 68 an associated with this, is assigned in the opposite direction propagating branch.

Im Übrigen sind diejenigen Elemente, die mit denen der voranstehenden Ausführungsbeispiele identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass auf die Ausführungen zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen vollinhaltlich Bezug genommen wird. Incidentally, those elements that are identical to those of the preceding embodiments, provided with the same reference numerals, so that reference is made to the comments on the preceding embodiments in full content.

Bei einem fünften Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems, dargestellt in 5 und 6, sind ebenfalls diejenigen Elemente, die mit denen der voranstehenden Ausführungsbeispielen identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass hinsichtlich der Beschreibung dieser Elemente auf die Ausführungen zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen Bezug genommen werden kann. In a fifth embodiment of a laser amplifier system according to the invention, shown in FIG 5 and 6 are also those elements which are identical to those of the preceding embodiments, provided with the same reference numerals, so that with respect to the description of these elements on the comments on the above embodiments, reference can be made.

Bei dem in 5 und 6 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel fallen im Gegensatz zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen, die Reflexionsebenen 60 und die Teilastebenen 74 nicht zusammen, da der eintretende Ast 22 des Pumpstrahlungsfeldes 20 seitlich einer durch die optische Achse 52 und den Symmetriepunkt 72 verlaufenden Mittelebene 55 verläuft. At the in 5 and 6 illustrated fifth embodiment fall, in contrast to the preceding embodiments, the reflection planes 60 and the sub-levels 74 not together, because the entering branch 22 the pump radiation field 20 laterally one through the optical axis 52 and the point of symmetry 72 extending median plane 55 runs.

Somit schneiden die Reflexionsebenen 60 die optische Achse 52, wobei die einfallenden 62 und ausfallenden Äste 64 symmetrisch zur optischen Achse 52 verlaufen und die Teilastebenen 74 schneiden sich im Symmetriepunkt 72, wobei die Teiläste 66 und 68 symmetrisch zum Symmetriepunkt 72 verlaufen. Thus, the reflection planes intersect 60 the optical axis 52 , where the incident 62 and failing branches 64 symmetrical to the optical axis 52 run and the sub-level 74 intersect at the point of symmetry 72 , where the sub-branches 66 and 68 symmetrical to the point of symmetry 72 run.

Bei einem sechsten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Laserverstärkersystems, dargestellt in 7, sind ebenfalls diejenigen Elemente, die mit denen der voranstehenden Ausführungsbeispielen identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass hinsichtlich der Beschreibung dieser Elemente auf die Ausführungen zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen Bezug genommen werden kann. In a sixth embodiment of a laser amplifier system according to the invention, shown in FIG 7 are also those elements which are identical to those of the preceding embodiments, provided with the same reference numerals, so that with respect to the description of these elements on the comments on the above embodiments, reference can be made.

Im Gegensatz zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen umfasst das retroreflektierende System 70''''' keine Fokussierungseinheit und keinen Reflektor, sondern ein Dachprisma 100, welches zwei in einem spitzen Winkel zueinander verlaufende Reflexionsflächen 102 und 104 umfasst, die beispielsweise in einem Winkle von 90° zueinander verlaufen, wobei die Reflexionsflächen 102 und 104 sich in der Symmetrieachse 106 schneiden. In contrast to the previous embodiments, the retroreflective system includes 70 ''''' no focusing unit and no reflector, but a roof prism 100 , which two at a acute angle to each other reflecting surfaces 102 and 104 includes, for example, in an angle of 90 ° to each other, wherein the reflection surfaces 102 and 104 in the axis of symmetry 106 to cut.

Die Symmetrieachse 106 verläuft quer zur optischen Achse 52 und in 7 senkrecht zur Reflexionsebene 60, die mit der Zeichenebene zusammenfällt.The symmetry axis 106 runs transversely to the optical axis 52 and in 7 perpendicular to the reflection plane 60 that coincides with the drawing plane.

Außerdem verläuft die Symmetrieachse 106 im Abstand Δ von der optischen Achse 52. In addition, the axis of symmetry runs 106 at a distance Δ from the optical axis 52 ,

Beispielsweise hat dabei die Symmetrieachse 106 den optischen Abstand f von der Fokussierungsoptik 50, so dass für die ersten und zweiten Teiläste 66 und 68 dieselben optischen Weglängen vorliegen, wie bei den voranstehenden Ausführungsbeispielen, nur mit dem Unterschied, dass keine Umsetzung dieser Teiläste 66 und 68 in fokussierte und auf den Reflektor 86 auftreffende Äste erfolgt, sondern die kollimierten Teiläste 66 und 68 ohne weitere Fokussierung direkt in den jeweils anderen Ast umgesetzt werden. For example, it has the symmetry axis 106 the optical distance f from the focusing optics 50 , so for the first and second sub-branches 66 and 68 the same optical path lengths are present, as in the preceding embodiments, only with the difference that no implementation of these Teiläste 66 and 68 in focus and on the reflector 86 impinging branches takes place, but the collimated partial branches 66 and 68 be implemented without further focusing directly into the other branch.

Das heißt, dass beispielsweise der erste Teilast 66 2 durch die Reflexionsflächen 102 und 104 des Retroreflektors 100 in den zweiten Teilast 68 3 umgesetzt wird und der erste Teilast 66 4 symmetrisch zur Symmetrieebene 72'''' auf die Reflexionsflächen 102 und 104 auftrifft und dadurch in sich in Form eines zweiten Teilastes 68 5 zurückreflektiert wird, der sich entgegengesetzt zum ersten Teilast 66 4 ausbreitet, so dass wiederum jeder der Äste 22, 62, 64, 66 und 68 mit einem sich in entgegengesetzter Richtung zu diesem ausbreitenden Ast zusammenfällt. That is, for example, the first sub-branch 66 2 through the reflection surfaces 102 and 104 of the retroreflector 100 in the second branch 68 3 is implemented and the first sub-branch 66 4 symmetrical to the plane of symmetry 72 '''' on the reflection surfaces 102 and 104 impinges and thereby in itself in the form of a second sub-branch 68 5 is reflected back, which is opposite to the first sub-branch 66 4 spreads, so that in turn each of the branches 22 . 62 . 64 . 66 and 68 coincides with a branch extending in the opposite direction to this branch.

Auch bei diesem sechsten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lasersystems liegen alle Teiläste 66 und 68 in einer Teilastebene 74. Also in this sixth embodiment of the laser system according to the invention are all sub-branches 66 and 68 in a sub-level 74 ,

Bei einem siebten Ausführungsbeispiel, dargestellt in 8, umfasst das erfindungsgemäße Refokussierungssystem 30''''' für das Pumpstrahlungsfeld 20 ebenfalls die Fokussierungsoptik 50 sowie das retroreflektierende System 70'''''', welches ebenfalls das Dachprisma 100 umfasst, wobei das Dachprisma 100 so angeordnet ist, dass ein Verlauf des Pumpstrahlungsfeldes 20 auftritt, der vom Prinzip her dem des vierten Ausführungsbeispiels ähnelt, wobei der eintretende Ast 22 in einem Abstand von der optischen Achse 52 auf die Fokussierungsoptik 50 auftrifft, der einem ganzzahligen geraden Vielfachen von Δ entspricht und somit der zweite Teilast 68 7 zusammenfallend mit der optischen Achse 52 auf die Fokussierungsoptik 50 auftrifft, so dass der daraus gebildete einfallende Ast 62 7 in sich an der Reflektorfläche 56 zurückreflektiert wird als ausfallender Ast 64 8, so dass jeder der Äste 22, 62, 64, 66 und 68 einen mit diesem zusammenfallenden, jedoch in entgegensetzter Richtung verlaufenden Ast aufweist. In a seventh embodiment, shown in FIG 8th comprises the refocusing system according to the invention 30 ''''' for the pump radiation field 20 also the focusing optics 50 as well as the retroreflective system 70 '''''' , which is also the roof prism 100 includes, wherein the roof prism 100 is arranged so that a course of the pump radiation field 20 occurs, which is similar in principle to that of the fourth embodiment, wherein the incoming branch 22 at a distance from the optical axis 52 on the focusing optics 50 incident, which corresponds to an integer even multiple of Δ and thus the second sub-branch 68 7 coincident with the optical axis 52 on the focusing optics 50 impinges, so that the resulting branch formed from it 62 7 in itself at the reflector surface 56 is reflected back as a failing branch 64 8 , so that each of the branches 22 . 62 . 64 . 66 and 68 having a coincident with this, but running in the opposite direction branch.

Dabei liegen auch bei diesem siebten Ausführungsbeispiel sämtliche ersten und zweiten Teiläste 66 und 68 in einer einzigen Teilastebene 74 und die einfallenden und ausfallenden Äste 62 und 64 in einer einzigen Reflexionsebene 60. In this case, all first and second sub-branches are also in this seventh embodiment 66 and 68 in a single sub-level 74 and the incoming and failing branches 62 and 64 in a single reflection plane 60 ,

Diese Lage der Teiläste 66 und 68 in der einen Teilastebene 74 beim siebten Ausführungsbeispiel ist in 9 verdeutlicht dargestellt.This location of the sub-branches 66 and 68 in the one sub-level 74 in the seventh embodiment is in 9 illustrated illustrated.

Im Übrigen sind all diejenigen Elemente, die mit denen der voranstehenden Ausführungsbeispiele identisch sind mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass auf die voranstehenden Ausführungen Bezug genommen werden kann. Incidentally, all those elements which are identical to those of the preceding embodiments are provided with the same reference numerals, so that reference can be made to the above statements.

Bei einem achten Ausführungsbeispiel, dargestellt in 10 sind diejenigen Elemente, die mit denen der voranstehenden Ausführungsbeispiele identisch sind mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diesbezüglich auf die Ausführungen zu diesen Ausführungsbeispielen verwiesen werden kann. In an eighth embodiment, shown in FIG 10 are those elements which are identical to those of the preceding embodiments, provided with the same reference numerals, so that reference can be made in this regard to the comments on these embodiments.

Im Gegensatz zu diesen Ausführungsbeispielen umfasst das retroreflektierende System 70''''''' zwei Dachprismen 100a und 100b, die nebeneinander liegen und mit parallel zueinander verlaufenden Symmetrieachsen 106a und 106b angeordnet sind und die mit ihren Reflexionsflächen 102a und 104b aneinander anschließen. In contrast to these embodiments, the retroreflective system includes 70 ''''''' two roof prisms 100a and 100b , which lie next to each other and with parallel symmetry axes 106a and 106b are arranged and with their reflection surfaces 102 and 104b connect to each other.

Bei einem neunten Ausführungsbeispiel, dargestellt in 11, wird die Zahl der Durchgänge des Pumpstrahlungsfeldes 20 durch das anzuregende Volumen 16 dadurch erhöht, dass die Teiläste 66 und 68 auf zwei im Abstand voneinander und symmetrisch zur Mittelebene 55 angeordnete Teilastebenen 74a und 74b verteilt sind, wobei die Teilastebenen 74a und 74b parallel zueinander und parallel zur Mittelebene 55 verlaufen und senkrecht zur Symmetrieachse 106 stehen, und außerdem steht die durch die optische Achse verlaufende Mittelebene 55 senkrecht auf der Symmetrieachse 106. In a ninth embodiment shown in FIG 11 , becomes the number of passes of the pump radiation field 20 through the volume to be stimulated 16 this increases the fact that the sub-branches 66 and 68 on two at a distance from each other and symmetrical to the median plane 55 arranged sub-levels 74a and 74b are distributed, with the sub-level 74a and 74b parallel to each other and parallel to the median plane 55 run and perpendicular to the axis of symmetry 106 stand, and also stands by the optical axis extending center plane 55 perpendicular to the axis of symmetry 106 ,

Das retroreflektierende System 70''''''' setzt den jeweils in einer ersten der Teilastebenen 74a, 74b liegenden ersten Teilast 66 in einen zweiten Teilast 68 um, der in derselben Teilastebene 74a, 74b liegt, allerdings dann von der Fokussierungsoptik 50, die als zur optischen Achse 52 rotationssymmetrische Optik ausgebildet ist, eine Umsetzung in einen einfallenden Ast 62 erfolgt, der auf seinem Weg zum anzuregenden Volumen 16 in einer Reflexionsebene 114 verläuft, die die optische Achse 52 der Fokussierungsoptik 50 schneidet und in einem spitzen Winkel, der auch 90° erreicht, zu den Teilastebenen 74a und 74b verläuft, wobei die einfallenden und ausfallenden Äste, die zweiten und ersten Teilästen 66, 68 zuzuordnen sind, jeweils in verschiedenen Reflexionsebenen 114a bis 114g liegen, die in unterschiedlichen Winkeln zu den Teilastebenen 74a, 74b verlaufen. The retroreflective system 70 ''''''' sets each in a first of the sub-levels 74a . 74b lying first sub-branch 66 in a second sub-branch 68 around, in the same sub-level 74a . 74b is, but then by the focusing optics 50 that as the optical axis 52 is formed rotationally symmetrical optics, a conversion into an incident branch 62 done on his way to the volume to be stimulated 16 in a reflection plane 114 which passes the optical axis 52 the focusing optics 50 cuts and at an acute angle, which also reaches 90 °, to the sub-level 74a and 74b runs, with the incident and failing branches, the second and first sub-branches 66 . 68 are assigned, each in different levels of reflection 114a to 114g lying at different angles to the sub-key levels 74a . 74b run.

Um bei diesem Ausführungsbeispiel den letzten zweiten Teilast, in diesem Fall den letzten Teilast 66 14, in sich zurückzureflektieren, ist ein separater, neben dem Dachprisma 100 anzuordnender Rückreflektor 120 erforderlich oder es wird anstelle des Rückreflektors 120 ein Absorber vorgesehen. In this embodiment, the last second sub-branch, in this case the last sub-branch 66 14 , to reflect back into itself, is a separate, next to the roof prism 100 rear reflector to be arranged 120 required or it will replace the back reflector 120 an absorber provided.

Außerdem wird zur Beschreibung der übrigen Elemente, die mit denselben Bezugszeichen wie bei den voranstehenden Ausführungsbeispielen versehen sind, auf die Ausführungen zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen Bezug genommen. In addition, for the description of the other elements, which are provided with the same reference numerals as in the preceding embodiments, reference is made to the comments on the above embodiments.

Bei einem zehnten Ausführungsbeispiel, dargestellt in den 12 und 13, sind diejenigen Elemente, die mit denen der voranstehenden Ausführungsbeispielen identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass auf die detaillierte Beschreibung dieser Elemente im Zusammenhang mit den voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen Bezug genommen werden kann. In a tenth embodiment, shown in the 12 and 13 , those elements which are identical to those of the preceding embodiments are given the same reference numerals, so that reference may be made to the detailed description of these elements in connection with the embodiments described above.

Im Gegensatz zum neunten Ausführungsbeispiel sind bei dem zehnten Ausführungsbeispiel insgesamt drei Teilastebenen 74a, 74b und 74c vorgesehen, in denen die jeweiligen ersten und zweiten Teiläste liegen, die aufgrund der Umlenkung durch die Umlenkeinheit 70''''''''' einander zuzuordnen sind. In contrast to the ninth embodiment, in the tenth embodiment, a total of three sub-levels 74a . 74b and 74c provided, in which lie the respective first and second sub-branches, due to the deflection by the deflection unit 70 ''''''''' are to be assigned to each other.

Ferner entstehen durch eine derartige Anordnung mehrere Reflexionsebenen 114, wobei eine erste Reflexionsebene 114a senkrecht zu den Teilastebenen 74 verläuft, während weitere Reflexionsebenen, beispielsweise die Reflexionsebene 114b schräg zu den Teilastebenen 74 verlaufen. Furthermore, several levels of reflection result from such an arrangement 114 , wherein a first reflection plane 114a perpendicular to the sub-levels 74 runs while other reflection planes, such as the reflection plane 114b oblique to the sub-level 74 run.

Um die Teiläste 66, 68 rings um die optische Achse 52 der Fokussierungsoptik 50 anordnen zu können, ist vorzugsweise noch ein zusätzliches retroreflektierendes System 130 vorgesehen, dessen Symmetrieachse 132 ebenfalls im Abstand von der optischen Achse 52, jedoch relativ zur Symmetrieachse 106 verkippt, beispielsweise senkrecht zur Symmetrieachse 106, verläuft, so dass die Möglichkeit besteht, den ersten Teilast 66 6 in einen zu diesem ersten Teilast 66 6 gespiegelt zur weiteren Symmetrieachse 132 verlaufenden jedoch zu den ersten Teilästen 66 parallelen zweiten Teilast 68 7 umzusetzen, der dann wieder von der Fokussierungsoptik 50 durch Reflexion an der Reflektorfläche 56 über die Fokussierungsebene 114c in den ersten Teilast 66 8 umgesetzt wird, der seinerseits dann wiederum durch das Dachprisma 100 in den zweiten Teilast 66 9 umgesetzt wird, welcher koaxial zur optischen Achse 52 verläuft und von der Reflektorfläche 56 in sich selbst zurückreflektiert wird. To the sub-branches 66 . 68 around the optical axis 52 the focusing optics 50 To be able to arrange, is preferably still an additional retroreflective system 130 provided, whose axis of symmetry 132 also at a distance from the optical axis 52 , but relative to the axis of symmetry 106 tilted, for example, perpendicular to the axis of symmetry 106 , runs so that there is the possibility of the first sub-branch 66 6 in a to this first subast 66 6 mirrored to the other axis of symmetry 132 but running to the first sub-branches 66 parallel second sub-branch 68 7 , then again from the focusing optics 50 by reflection at the reflector surface 56 via the focusing level 114c in the first branch 66 8 is implemented, in turn, then turn by the roof prism 100 in the second branch 66 9 is implemented, which is coaxial with the optical axis 52 runs and from the reflector surface 56 is reflected back in itself.

Ein Übergang von einer ungeraden Zahl in die nächst höhere gerade Zahl stellt eine Reflexion an der Reflektorfläche 56 unter Berücksichtigung der Wirkung der Fokussierungsoptik 50 dar und ein Übergang von einer geraden Zahl zur nächst höheren ungeraden Zahl eine Umsetzung durch die das retroreflektierende System 70''''''''' A transition from an odd number to the next even number represents a reflection on the reflector surface 56 taking into account the effect of the focusing optics 50 and a transition from even number to next higher odd number, an implementation by the retroreflective system 70 '''''''''

Bei einem elften Ausführungsbeispiel, dargestellt in den 14 und 15 umfasst das retroreflektierende System 70''''''''''' ein Tripelprisma 170, welches erste Teiläste 66 punktsymmetrisch zu einem Symmetriepunkt 172 in zweite Teiläste 68 umsetzt, wobei der Symmetriepunkt 172 in einen maximal von der Fokussierungsoptik 50 entfernt angeordneten Eckpunkt 174 liegt. In an eleventh embodiment, shown in the 14 and 15 includes the retroreflective system 70 ''''''''''' a triple prism 170 , which first partial branches 66 point symmetric to a point of symmetry 172 in second sub-branches 68 implements, with the point of symmetry 172 in a maximum of the focusing optics 50 distant corner point 174 lies.

Das Tripelprisma 170 ist beispielsweise so ausgerichtet, dass der Symmetriepunkt 172 in dem Abstand Δ von der optischen Achse 52 verläuft. The triple prism 170 for example, is oriented so that the point of symmetry 172 at the distance Δ from the optical axis 52 runs.

Das Tripelprisma 170 weist drei senkrecht zueinander verlaufende und an dem Eckpunkt 174 angrenzende und paarweise einen Winkel von 90° miteinander einschließende Reflexionsflächen 182, 184, 186 auf, die jeden ersten Teilast 66 durch Dreifachreflexion in einen lokal von dem ersten Teilast 66 getrennt verlaufenden zweiten Teilast 68 umsetzen, wobei die Umsetzung im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen mit dem Dachprisma 100 nicht achsensymmetrisch sondern punktsymmetrisch relativ zu dem Symmetriepunkt 172 erfolgt. The triple prism 170 has three perpendicular to each other and at the corner 174 adjacent and in pairs an angle of 90 ° with each other enclosing reflection surfaces 182 . 184 . 186 on, every first subast 66 by triple reflection into a local of the first subast 66 separated second sub-branch 68 Implement, the implementation in contrast to the embodiments with the roof prism 100 not axisymmetric but point symmetric relative to the point of symmetry 172 he follows.

Hierbei liegen der jeweilige erste Teilast 66 und der aus diesem durch die Umsetzung entstehende zweite Teilast 68 in Teilastebenen 188, beispielsweise 188a, 188b, 188c, 188d und weitere, die durch den Symmetriepunkt 172 verlaufen. Here are the respective first subast 66 and the resulting from the implementation of the second sub-branch 68 in sub-levels 188 , for example 188a . 188b . 188c . 188d and more by the point of symmetry 172 run.

Zusätzlich sind noch zwei Umlenkeinheiten 190 und 200 vorgesehen, die Symmetrieachsen 192 und 202 aufweisen, die nicht durch die Symmetriepunkt 172 verlaufen müssen, jedoch durch die optische Achse 52 verlaufen können. In addition, there are two diverting units 190 and 200 provided, the axes of symmetry 192 and 202 that does not pass through the point of symmetry 172 but must pass through the optical axis 52 can run.

Die in 15 angegebenen Zahlen 1 bis 42 – beginnend mit dem eintretenden Ast 22 des Pumpstrahlungsfeldes 20 bei 1 – geben die Reihenfolge der Äste 62 und 64 und der Teiläste 66 und 68 an. In the 15 given numbers 1 to 42 - starting with the entering branch 22 the pump radiation field 20 at 1 - give the order of the branches 62 and 64 and the sub-branches 66 and 68 at.

Eine gerade Zahl repräsentiert einen ausfallenden Ast 64 und den aus diesem entstehenden Teilast 66 und eine nächstfolgende ungerade Zahl repräsentiert einen umgesetzten Teilast 68 und einen aus diesem entstehenden einfallenden Ast 62. An even number represents a failing branch 64 and the sub-branch resulting from this 66 and a next odd number represents a converted sub-branch 68 and an incident branch arising from this 62 ,

Ein Übergang von einer ungeraden Zahl in die nächst höhere gerade Zahl stellt eine Reflexion an der Reflektorfläche 56 unter Berücksichtigung der Wirkung der Fokussierungsoptik 50 dar und ein Übergang von einer geraden Zahl zur nächst höheren ungeraden Zahl eine Umsetzung durch die Umlenkeinheit 70''''''''''. A transition from an odd number to the next even number represents a reflection on the reflector surface 56 taking into account the effect of the focusing optics 50 and a transition from an even number to the next higher odd number is a conversion by the deflection unit 70 '''''''''' ,

Im Übrigen funktioniert das elfte Ausführungsbeispiel in gleicher Weise wie die vorangegangenen Ausführungsbeispiele, so dass auf die Ausführungen im Zusammenhang mit diesen Ausführungsbeispielen vollinhaltlich Bezug genommen wird. Incidentally, the eleventh embodiment works in the same way as the preceding embodiments, so that the statements in connection with these embodiments, reference is made in full.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1252687 [0002, 0071] EP 1252687 [0002, 0071]

Claims (20)

Laserverstärkersystem umfassend einen ein laseraktives Medium aufweisenden Festkörper (10), eine Pumpstrahlungsquelle (18) zur Erzeugung eines Pumpstrahlungsfeldes (20), welches mehrere verschiedene räumlich aus unterschiedlichen Richtungen in den Festkörper einfallenden Äste (62) und entsprechende ausfallenden Äste (64) umfasst und damit ein anzuregendes Volumen (16) des Festkörpers (10) mehrfach durchsetzt, einen Reflektor (14), welcher die in den Festkörper (10) einfallenden Äste (62) in symmetrisch zu einer optischen Achse (52) ausfallende Äste (64) durch Reflexion umsetzt, ein Refokussierungssystem (30), welches die mehreren verschiedenen räumlich aus unterschiedlichen Richtungen in den Festkörper (10) einfallenden Äste (62) des Pumpstrahlungsfeldes (20) dadurch erzeugt, dass das Refokussierungssystem (30) eine symmetrisch zu der optischen Achse wirksame Fokussierungsoptik (50) aufweist, welche mindestens einen aus dem Festkörper (10) ausfallenden Ast (64) des Pumpstrahlungsfeldes (20) in einen kollimierten ersten Teilast (66) umsetzt und mindestens einen in den Festkörper einfallenden Ast (62) aus einem kollimierten zweiten Teilast (68) bildet und dadurch, dass mindestens eine Umlenkeinheit (70) durch Strahlungsfeldumlenkung mindestens einen der ersten Teiläste (66) in mindestens einen entsprechenden, lokal von dem ersten Teilast (66) getrennt verlaufenden zweiten Teilast (68) umsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinheit mindestens ein retroreflektierendes System (70) mit einem geometrischen Symmetrieelement (72, 106, 172) aufweist, das in einem Abstand (Δ) von der optischen Achse (54) der Fokussierungsoptik (50) angeordnet ist und dass der mindestens eine kollimierte erste Teilast (66) und der entsprechende kollimierte zweite Teilast (68) in einer zur optischen Achse (52) parallelen Teilastebene (74, 184) liegen. Laser amplifier system comprising a solid containing a laser-active medium ( 10 ), a pump radiation source ( 18 ) for generating a pump radiation field ( 20 ), which several different spatially from different directions incident in the solid branches ( 62 ) and corresponding branching branches ( 64 ) and thus a volume to be stimulated ( 16 ) of the solid ( 10 ) interspersed several times, a reflector ( 14 ), which in the solid state ( 10 ) incident branches ( 62 ) in symmetry with respect to an optical axis ( 52 ) branching branches ( 64 ) by reflection, a refocusing system ( 30 ), which brings the several different spatially from different directions into the solid state ( 10 ) incident branches ( 62 ) of the pump radiation field ( 20 ) is generated by the fact that the refocusing system ( 30 ) an optically symmetric focusing optics ( 50 ), which comprises at least one of the solids ( 10 ) failing branch ( 64 ) of the pump radiation field ( 20 ) into a collimated first sub-branch ( 66 ) and at least one branch falling into the solid ( 62 ) from a collimated second sub-branch ( 68 ) and in that at least one deflection unit ( 70 ) by radiation field deflection at least one of the first partial branches ( 66 ) in at least one corresponding locally from the first sub-branch ( 66 ) separated second sub-branch ( 68 ), characterized in that the deflection unit comprises at least one retroreflective system ( 70 ) with a geometric symmetry element ( 72 . 106 . 172 ), which is at a distance (Δ) from the optical axis ( 54 ) of the focusing optics ( 50 ) and that the at least one collimated first sub-branch ( 66 ) and the corresponding collimated second sub-branch ( 68 ) in one to the optical axis ( 52 ) parallel sub-level ( 74 . 184 ) lie. Laserverstärkersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilast (66) und der zweite Teilast (68) in der Teilastebene (74) symmetrisch zum jeweiligen geometrischen Symmetrieelement (72, 106, 172) verlaufen. Laser amplifier system according to claim 1, characterized in that the first sub-branch ( 66 ) and the second sub-branch ( 68 ) in the sub-level ( 74 ) symmetrical to the respective geometric symmetry element ( 72 . 106 . 172 ). Laserverstärkersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilastebene (74, 184) das geometrische Symmetrieelement (72, 106, 172) schneidet. Laser amplifier system according to claim 1 or 2, characterized in that the sub-level ( 74 . 184 ) the geometric symmetry element ( 72 . 106 . 172 ) cuts. Laserverstärkersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das geometrische Symmetrieelement ein Symmetriepunkt (72, 172) ist. Laser amplifier system according to claim 1 or 2, characterized in that the geometric symmetry element is a point of symmetry ( 72 . 172 ). Laserverstärkersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das retroreflektierende System (70) eine Fokussierungseinheit (80) und einen dieser zugeordneten Reflektor (82) umfasst. Laser amplifier system according to claim 4, characterized in that the retroreflective system ( 70 ) a focussing unit ( 80 ) and a reflector associated therewith ( 82 ). Laserverstärkersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das retroreflektierende System (70) ein Tripelprisma (170) umfasst. Laser amplifier system according to claim 4, characterized in that the retroreflective system ( 70 ) a triple prism ( 170 ). Laserverstärkersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das geometrische Symmetrieelement eine Symmetrieachse (106) ist, die senkrecht zur Teilastebene (74) verläuft. Laser amplifier system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the geometric symmetry element has an axis of symmetry ( 106 ) which is perpendicular to the sub-level ( 74 ) runs. Laserverstärkersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das retroreflektierende System (70) ein Dachprisma (100) umfasst, dessen Reflexionsebenen sich in der Symmetrieachse (106) schneiden. Laser amplifier system according to claim 7, characterized in that the retroreflective system ( 70 ) a roof prism ( 100 ) whose reflection planes are in the symmetry axis ( 106 ) to cut. Laserverstärkersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere aus dem Festkörper (10) ausfallende Äste (64) vorgesehen sind, die räumlich in unterschiedlichen Richtungen verlaufen und dass das Refokussierungssystem (30) aus den mehreren ausfallenden Ästen (64) mehrere erste Teiläste (66) bildet, welche das retroreflektierende System (70) in entsprechende, lokal von den ersten Teilästen (66) getrennt verlaufende zweite Teiläste (68) umsetzt, aus welchen wiederum mehrere in den Festkörper (10) einfallende Äste (62) entstehen. Laser amplifier system according to one of the preceding claims, characterized in that several of the solid state ( 10 ) branching branches ( 64 ) are provided, which extend spatially in different directions and that the refocusing system ( 30 ) from the several failing branches ( 64 ) several first sub-branches ( 66 ) forming the retroreflective system ( 70 ) in, locally from the first sub-branches ( 66 ) separated second branches ( 68 ), from which in turn several in the solid state ( 10 ) incoming branches ( 62 ) arise. Laserverstärkersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle ersten und zweiten Teiläste (66, 68) in einer einzigen Teilastebene (74) liegen. Laser amplifier system according to one of the preceding claims, characterized in that all first and second sub-branches ( 66 . 68 ) in a single sub-level ( 74 ) lie. Laserverstärkersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Teilastebenen (74a, b, c) vorgesehen sind, wobei die einander entsprechenden Teiläste (66, 68) jeweils in einer der Teilastebenen (74a, b, c) liegen. Laser amplifier system according to one of claims 1 to 9, characterized in that a plurality of sub-levels ( 74a , b, c) are provided, the corresponding partial branches ( 66 . 68 ) in each case in one of the sub-level ( 74a , b, c) lie. Laserverstärkersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrere Teilastebenen (74) parallel zueinander verlaufen. Laser amplifier system according to one of the preceding claims, characterized in that the plurality of sub-levels ( 74 ) parallel to each other. Laserverstärkersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilastebenen (74) sich schneiden. Laser amplifier system according to claim 11, characterized in that the sub-level ( 74 ) intersect. Laserverstärkersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein in den Festkörper (10) einfallender (62) und ein durch Reflexion entstehender ausfallender Ast (64) in einer Reflexionsebene (60, 114) liegen. Laser amplifier system according to one of the preceding claims, characterized in that in each case one in the solid state ( 10 ) incidental ( 62 ) and a falling branch resulting from reflection ( 64 ) in a reflection plane ( 60 . 114 ) lie. Laserverstärkersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass alle einfallenden (62) und ausfallenden Äste (64) in einer einzigen zur Teilastebene (74) parallelen Reflexionsebene (60, 114) liegen. Laser amplifier system according to claim 14, characterized in that all incident ( 62 ) and failing branches ( 64 ) in a single to sub-level ( 74 ) parallel reflection plane ( 60 . 114 ) lie. Laserverstärkersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Reflexionsebenen (60, 114) vorgesehen sind, von denen mindestens eine nicht parallel zu den Teilastebenen (74) verläuft. Laser amplifier system according to claim 14, characterized in that a plurality of reflection planes ( 60 . 114 ), at least one of which is not parallel to the sub-level ( 74 ) runs. Laserverstärkersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach einem Durchlauf durch das Refokussierungssystem (30) gebildeter kollimierter erster Teilast (66) in einen zweiten mit dem ersten Teilast (66) im Wesentlichen deckungsgleichen Teilast (68) umgesetzt wird. Laser amplifier system according to one of the preceding claims, characterized in that, after passing through the refocusing system ( 30 ) formed collimated first sub-branch ( 66 ) into a second with the first sub-branch ( 66 ) substantially congruent sub-branch ( 68 ) is implemented. Laserverstärkersystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem ersten Teilast (66) im Wesentlichen deckungsgleiche zweite Teilast (68) durch Rückreflexion an einer ebenen Reflexionsfläche (56, 86) entsteht. Laser amplification system according to claim 17, characterized in that the first partial branch ( 66 ) substantially congruent second sub-branch ( 68 ) by back reflection on a flat reflecting surface ( 56 . 86 ) arises. Laserverstärkersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpstrahlungsfeld (20) ausgehend von einem von der Pumpstrahlungsquelle (18) kommenden eintretenden Ast (22) durch das Refokussierungssystem (30) hindurch bis zu einem austretenden Ast verläuft. Laser amplifier system according to one of the preceding claims, characterized in that the pump radiation field ( 20 ) from one of the pump radiation source ( 18 ) coming incoming branch ( 22 ) by the refocusing system ( 30 ) passes through to a leaking branch. Laserverstärkersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpstrahlungsfeld (20) ausgehend von einem von der Pumpstrahlungsquelle (18) kommenden eintretenden Ast (22) das Refokussierungssystem (30) durchläuft und von diesem in sich selbst zurückreflektiert wird. Laser amplifier system according to one of claims 1 to 19, characterized in that the pump radiation field ( 20 ) from one of the pump radiation source ( 18 ) coming incoming branch ( 22 ) the refocusing system ( 30 ) and is reflected back by this in itself.
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WO2014120684A1 (en) * 2013-01-30 2014-08-07 Coherent, Inc. High-gain face-pumped slab-amplifier
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