DE102013114748B4

DE102013114748B4 - Pumping Opt with increased number of passes

Info

Publication number: DE102013114748B4
Application number: DE102013114748.8A
Authority: DE
Inventors: Jörg Neuhaus; Mikhail Larionov; Steffen Sommer; Adolf Giesen; Friedrich Dausinger; Florian Fink
Original assignee: Dausinger & Giesen GmbH; Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: DAUSINGER & GIESEN GMBH, DE; Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2013-12-21
Filing date: 2013-12-21
Publication date: 2018-02-08
Anticipated expiration: 2033-12-22
Also published as: DE102013114748A1; WO2015091995A1

Abstract

Pumplichtanordnung (1) umfassend eine ein laseraktives Medium aufweisende Festkörperscheibe (2), eine Anregungsquelle (3) zur Erzeugung eines Pumpstrahlungsfeldes (4) zum Anregen des laseraktiven Mediums, ein Strahlfeldführungssystem (5) zur Bildung mehrerer verschiedener in die Festkörperscheibe (2) einfallenden Äste (6) des Pumpstrahlungsfeldes (4) mit wenigstens einer Reflexionsoptik (7) mit Reflexionsbereichen (8) für die einfallenden und der nach Durchsetzen der Festkörperscheibe (2) an einer Reflexionsschicht (9) reflektierten, ausfallende Äste (6) des Pumpstrahlungsfeldes (4), sowie mehrerer Umlenkoptiken (10, 11, 14) zur Kopplung von wenigstens einem aus der Festkörperscheibe (2) ausfallenden Ast (6) an einen in die Festkörperscheibe (2) einfallenden Ast (6) und eine Einkopplungsoptik (12) zur Führung des Pumpstrahlungsfeldes (4) in das Strahlfeldführungssystem (5), wobei die Einkopplungsoptik (12) beim Einkoppeln des Pumpstrahlungsfeldes (4) in das Strahlfeldführungssystem (5) zur Erzeugung eines Einkopplungsfokus (13) ausgebildet ist und die Reflexionsoptik (7) ausgebildet ist, das Pumpstrahlungsfeld kollimiert auf das laseraktive Medium zu führen, wobei eine der Umlenkoptiken (10, 11, 14) als Zwischenfokusumlenkoptik (11) ausgebildet ist, wobei die Zwischenfokusumlenkoptik im Bereich eines Zwischenfokus (15) in einem der über die Zwischenfokusumlenkoptik (11) miteinander gekoppelten ein- und ausfallenden Ästen (6) angeordet ist und die Zwischenfokusumlenkoptik (11) einen ausfallenden Ast (6) des Pumpstrahlungsfeldes (4) in radialer Richtung in einen einfallenden Ast (6) des Pumpstrahlungsfeldes (4) überführt.Pumplichtanordnung (1) comprising a laser active medium having a solid disk (2), an excitation source (3) for generating a pump radiation field (4) for exciting the laser-active medium, a beam field guide system (5) for forming a plurality of different in the solid disk (2) incident branches (6) of the pump radiation field (4) with at least one reflection optics (7) with reflection regions (8) for the incident and failing branches (6) of the pump radiation field (4) reflected on a reflection layer (9) after passing through the solid state disk (2). , as well as a plurality of deflecting optics (10, 11, 14) for coupling at least one branch (6) emerging from the solid-state disk (2) to a branch (6) incident in the solid-state disk (2) and a coupling optics (12) for guiding the pump radiation field (4) in the beam field guidance system (5), wherein the coupling optics (12) when coupling the pump radiation field (4) in the Strahlfeldführun gssystem (5) for generating a Einkopplungsfokus (13) is formed and the reflection optics (7) is formed, the pump radiation field collimated to lead to the laser-active medium, wherein one of the deflection optics (10, 11, 14) as Zwischenfokusumlenkoptik (11) is formed wherein the Zwischenfokusumlenkoptik in the region of an intermediate focus (15) in one of the Zwischenfokusumlenkoptik (11) coupled to each other and falling branches (6) and the Zwischenfokusumlenkoptik (11) a failing branch (6) of the pump radiation field (4) in radial direction in an incident branch (6) of the pump radiation field (4) transferred.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumplichtanordnung umfassend eine ein laseraktives Medium aufweisende Festkörperscheibe, eine Anregungsquelle zur Erzeugung eines Pumpstrahlungsfeldes zum Anregen des laseraktiven Mediums, ein Strahlfeldführungssystem zur Bildung mehrerer verschiedener in die Festkörperscheibe einfallenden Äste des Pumpstrahlungsfeldes mit wenigstens einer Reflexionsoptik mit Reflexionsbereichen für die einfallenden und der nach Durchsetzten der Festkörperscheibe an einer Reflexionsschicht reflektierten, ausfallende Äste des Pumpstrahlungsfeldes, sowie mehrerer Umlenkoptiken zur Kopplung von wenigstens einem aus der Festkörperscheibe ausfallenden Ast an einen in die Festkörperscheibe einfallenden Ast und eine Einkopplungsoptik zur Führung des Pumpstrahlungsfeldes in das Strahlfeldführungssystem. The invention relates to a pumping light arrangement comprising a solid-state disk having a laser-active medium, an excitation source for generating a pumping radiation field for exciting the laser-active medium, a beam field guidance system for forming a plurality of different branches of the pumping radiation field incident into the solid-state disk with at least one reflection optical system with reflection areas for the incident and the after Enforcing the solid-state disk on a reflection layer reflected, failing branches of the pump radiation field, as well as several deflection optics for coupling at least one falling out of the solid disk branch to an incident in the solid disk branch and a coupling optics for guiding the pump radiation field in the beam field guidance system.

Solche Pumplichtanordnungen dienen zur Vergrößerung der in der Festkörperscheibe notwendigen Absorption des Pumplichtstrahlungsfeldes. Zur Reduzierung von thermischen Aberrationen ist es günstig die Dicke der Festkörperscheibe zu verkleinern. Da dadurch bei gleichbleibender Dotierung der Festkörperscheibe mit dem laseraktiven Medium die Absorption abnimmt, ist es sinnvoll die Zahl der Durchgänge des Pumplichtstrahlungsfeldes durch die Festkörperscheibe zu erhöhen. Such pumping light arrangements serve to increase the absorption of the pumping light radiation field necessary in the solid-state disk. To reduce thermal aberrations, it is advantageous to reduce the thickness of the solid state disk. Since the absorption decreases with constant doping of the solid-state disk with the laser-active medium, it makes sense to increase the number of passes of the pumped light radiation field through the solid-state disk.

Eine solche Pumplichtanordnung wird zum Beispiel in der Offenlegungsschrift DE 10 2011 004 204 A1 beschrieben. Dort ist das Strahlfeldführungssystem derart ausgebildet, dass sie das Pumplichtstrahlungsfeld auf die Festkörperscheibe fokussiert, wobei die Zahl der Durchgänge durch die Festkörperscheibe durch eine Vergrößerung der Anzahl an Umlenkoptiken für jeden zusätzlichen Durchgang und eine pro zusätzlichen Durchgang in entsprechendem Maß vergrößerte Reflexionsfläche auf der Reflexionsoptik in radialer Richtung erhöht wird. Es ergeben sich so zum Beispiel mehrere voneinander unabhängiger Ringbereiche auf der Reflexionsoptik. Die dort beschriebene Pumplichtanordnung hat den Nachteil, dass durch die Vergrößerung der Reflexionsoptik zusätzliche Kosten und darüber hinaus, bei zusätzlichen Ringbereichen, Abbildungsfehler entstehen. Ferner benötigt jeder zusätzliche Durchgang durch die Festkörperscheibe eine weitere Umlenkoptik. Such a pumping light arrangement is disclosed, for example, in the publication DE 10 2011 004 204 A1 described. There, the beam field guiding system is designed such that it focuses the pumping light radiation field on the solid disk, the number of passes through the solid disk by increasing the number of deflection optics for each additional passage and a per additional passage to a corresponding extent enlarged reflection surface on the reflection optics in the radial Direction is increased. This results, for example, in several independent ring areas on the reflection optics. The pumping light arrangement described there has the disadvantage that, due to the enlargement of the reflection optics, additional costs and, moreover, with additional annular areas, aberrations occur. Furthermore, each additional passage through the solid disk requires another deflection optics.

Eine weitere Pumplichtanordnung mit den genannten Merkmalen wird in der Offenlegungsschrift DE 100 05 195 A1 beschrieben. Dort erfolgt die Kopplung von mehreren ein- und ausfallenden Ästen über eine gemeinsame Umlenkoptik. Die einzelnen Äste sind voneinander getrennt und überlagern sich nicht. Aufgrund der Tatsache, dass die einzelnen Reflexionsbereiche auf der Reflexionsoptik in einzelne Segmente aufgeteilt sind und sich nicht überlagern, wird eine Vergrößerung der Zahl der Durchgänge mit einer entsprechenden Vergrößerung der Reflexionsoptik einhergehen. Another pumping light arrangement with the features mentioned is disclosed in the published patent application DE 100 05 195 A1 described. There, the coupling of several incoming and outgoing branches via a common deflection optics. The individual branches are separated from each other and do not overlap. Due to the fact that the individual reflection regions on the reflection optics are divided into individual segments and do not overlap, an increase in the number of passes will be accompanied by a corresponding increase in the reflection optics.

Eine andere Pumplichtanordnung der Eingangs beschriebenen Art wird in den Offenlegungsschriften US 2009/0034575 A1 und US 2006/0209918 A1 beschrieben. Dort erfolgt die Umlenkung des Pumpstrahlungsfeldes über ein über fast den gesamten Reflexionsbereich der Reflexionsoptik ausgedehntes Prisma, so dass mehrere einfallende und ausfallende Strahlen des Pumplichtstrahlungsfeldes miteinander gekoppelt werden. Randbereiche des Prismas ragen dabei weit in Richtung der Reflexionsoptik vor, so dass die Strahldurchmesser auf dem Prisma bereits relativ groß sind und so die einzelnen miteinander gekoppelten Äste entsprechend weit voneinander beabstandet sein müssen. Die Reflexionsoptik muss entsprechend groß gewählt werden um eine größere Anzahl an Ästen zu ermöglichen. Reflektionsbereiche einzelner Äste können sich auf der Reflexionsoptik nur sehr eingeschränkt überlagern. Another pumping light arrangement of the type described above is disclosed in the publications US 2009/0034575 A1 and US 2006/0209918 A1 described. There, the deflection of the pump radiation field via a prism extending over almost the entire reflection range of the reflection optics prism, so that a plurality of incident and emergent rays of the pumped light radiation field are coupled together. Edge regions of the prism protrude far in the direction of the reflection optics, so that the beam diameter on the prism are already relatively large and so the individual coupled branches must be spaced correspondingly far apart. The reflection optics must be chosen to be large enough to allow a larger number of branches. Reflection areas of individual branches can overlap only very limitedly on the reflection optics.

Eine weitere Pumplichtanordnung wird in der DE 198 35 107 A1 und DE 198 35 108 A1 beschrieben. Dort werden mehrere Festkörperscheiben vom Pumpstrahlungsfeld durchsetzt. Die Festkörperscheiben befinden sich jeweils im Fokus des Pumplichtstrahlungsfeldes. Die Zahl der Durchgänge durch die Festkörperscheiben kann vergrößert werden, indem für jeden einzelnen Durchgang weitere Reflexionsoptiken hinzugefügt werden. Another pumping light arrangement is in the DE 198 35 107 A1 and DE 198 35 108 A1 described. There, several solid-state disks are penetrated by the pump radiation field. The solid-state disks are each in the focus of the pumped light radiation field. The number of passes through the solid state disks can be increased by adding additional reflective optics for each pass.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumplichtanordnung bereitzustellen, mit der die höhere Zahl an Durchgängen durch die Festkörperscheibe bei im Wesentlichen gleichbleibender Größe der Reflexionsoptik ermöglicht wird, um so etwaige Abbildungsfehler klein zu halten und die Kosten für die Reflexions- und Umlenkoptiken zu reduzieren. The invention has for its object to provide a pumping light arrangement, with which the higher number of passes through the solid state disk is made possible at a substantially constant size of the reflection optics, so as to keep any aberrations small and to reduce the cost of the reflection and deflection optics.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Pumplichtanordnung umfassend eine ein laseraktives Medium aufweisende Festkörperscheibe, eine Anregungsquelle zur Erzeugung eines Pumpstrahlungsfeldes zum Anregen des laseraktiven Mediums, ein Strahlfeldführungssystem zur Bildung mehrerer verschiedener in die Festkörperscheibe einfallenden Äste des Pumpstrahlungsfeldes mit wenigstens einer Reflexionsoptik mit Reflexionsbereichen für die einfallenden und der nach Durchsetzten der Festkörperscheibe an einer Reflexionsschicht reflektierten, ausfallende Äste des Pumpstrahlungsfeldes, sowie mehrerer Umlenkoptiken zur Kopplung von wenigstens einem aus der Festkörperscheibe ausfallenden Ast an einen in die Festkörperscheibe einfallenden Ast und eine Einkopplungsoptik zur Führung des Pumpstrahlungsfeldes in das Strahlfeldführungssystem,
wobei die die Einkopplungsoptik beim Einkoppeln des Pumpstrahlungsfeldes in das Strahlfeldführungssystem zur Erzeugung eines Einkopplungsfokus ausgebildet ist und die Reflexionsoptik ausgebildet ist, das Pumpstrahlungsfeld kollimiert auf das laseraktive Medium zu führen, wobei eine der Umlenkoptiken als Zwischenfokusumlenkoptik ausgebildet ist, wobei die Zwischenfokusumlenkoptik im Bereich eines Zwischenfokus in einem der über die Zwischenfokusumlenkoptik miteinander gekoppelten ein- und ausfallenden Ästen angeordet ist und die Zwischenfokusumlenkoptik einen ausfallenden Ast des Pumpstrahlungsfeldes in radialer Richtung in einen einfallenden Ast des Pumpstrahlungsfeldes überführt. The object is achieved by a pump light arrangement comprising a solid-state disk having a laser-active medium, an excitation source for generating a pump radiation field for exciting the laser-active medium, a beam field guidance system for forming a plurality of different branches of the pump radiation field incident into the solid-state disk with at least one reflection optics with reflection ranges for the incident and the after penetrating the solid disk to a reflective layer reflected, failing branches of the pump radiation field, as well as several deflection optics for coupling at least one falling out of the solid disk branch to an incident in the solid disk branch and a coupling optics for guiding the pump radiation field in the beam field guidance system
wherein the coupling optics when coupling the pump radiation field in the beam field guidance system is designed to generate a Einkopplungsfokus and the reflection optics is designed to collimated the pump radiation field to the laser active medium, wherein one of the deflection optics is designed as Zwischenfokusumlenkoptik, wherein the Zwischenfokusumlenkoptik in the region of an intermediate focus in one of the incoming and outgoing branches coupled to one another via the intermediate focus deflection optics and the intermediate focus deflection optics converts a falling branch of the pump radiation field in the radial direction into an incident branch of the pump radiation field.

Mit „im Bereich eines Fokus“ (Einkoppelfokus oder Zwischenfokus) ist erfindungsgemäß eine Anordnung gemeint, bei der der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des aktiven Bereichs der Umlenkoptik, über den die Umlenkung des Astes erfolgt, und dem Fokuszentrum, also dem Schnittpunkt zwischen Zentralachse des Astes und der jeweiligen Fokusebene kleiner ist, als die Rayleigh Länge des entsprechendes Astes. By "in the region of a focus" (coupling focus or intermediate focus) is meant according to the invention an arrangement in which the distance between the center of the active region of the deflection optics over which the deflection of the branch takes place, and the focus center, ie the intersection between the central axis of the branch and the respective focal plane is smaller than the Rayleigh length of the corresponding branch.

Besonders günstig ist es, wenn der Abstand kleiner ist als der Durchmesser der Reflexionsbereiche der ein- und/oder ausfallenden Äste auf der Reflexionsoptik, noch günstiger, wenn der Abstand gerade dem halben Fokusdurchmesser entspricht. It is particularly favorable, if the distance is smaller than the diameter of the reflection regions of the incoming and / or falling branches on the reflection optics, even more favorable if the distance corresponds to just half the focus diameter.

Der zusätzliche Zwischenfokus, in dessen Bereich die Zwischenfokusumlenkoptik angeordnet ist, ergibt sich beispielsweise durch einen „4f-Anordnung“, wobei die Reflexionsoptik eine Brechkraft mit einer Brennweite der Größe „f“ aufweist und die Festkörperscheibe in einem Abstand „f“ von dieser beabstandet ist. The additional intermediate focus, in whose area the Zwischenfokusumlenkoptik is arranged, results for example by a "4f-arrangement", the reflection optics having a refractive power with a focal length of size "f" and the solid state disk at a distance "f" is spaced therefrom ,

Zweckmäßigerweise beträgt der Abstand zwischen dem durch die Einkopplungsoptik realisierten Zwischenfokus ungefähr „f“ von der Reflexionsoptik. Der Abstand des Zwischenfokus von der Reflexionsoptik entlang eines Astes beträgt dann ebenfalls „f“. Etwaige bestehende Abbildungsfehler oder eine bestehende Brechkraft der Festkörperscheibe können zu einer Abweichung vom Abstand „f“ führen. Ebenso kann die Position des Zwischenfokus durch Einstellen eines von „f“ abweichenden Abstandes zwischen Einkopplungsfokus und Reflexionsoptik realisiert werden. Expediently, the distance between the intermediate focus realized by the coupling optics is approximately "f" from the reflection optics. The distance of the intermediate focus from the reflective optics along a branch is then also "f". Any existing aberrations or an existing refractive power of the solid disk can lead to a deviation from the distance "f". Likewise, the position of the intermediate focus can be realized by setting a distance deviating from "f" between the coupling focus and the reflection optics.

Die verschiedenen von der Reflexionsoptik reflektierten einfallenden und ausfallenden Äste, die von den Umlenkoptiken jeweils ineinander umgesetzt werden, haben dabei zusammengenommen eine Länge von ungefähr insgesamt „2f“. Wie bei einer „4f-Anordnung“ üblich, kann die Länge der über die Umlenkoptiken geführten Äste von dem Wert „2f“ abweichend variiert werden, um z.B. eine bestehende Brechkraft der Festkörperscheibe oder Abbildungsfehler der Reflexionsoptik auszugleichen. The various incident and failing branches reflected by the reflection optics, which are respectively converted into one another by the deflection optics, have taken together a total length of approximately "2f". As is usual with a "4f-arrangement", the length of the branches guided over the deflecting optics can be varied differently from the value "2f", e.g. to compensate for an existing refractive power of the solid-state disk or aberrations of the reflection optics.

Die Zwischenfokusumlenkoptik kann beispielsweise aus zwei in einem rechten Winkel angeordneten und an einer Kante nahezu berührenden Umlenkspiegeln bestehen, wobei der Zwischenfokus symmetrisch zwischen den Spiegeln angeordnet ist und sich die Symmetrieebene als Spiegelebene zwischen den Umlenkspiegeln ergibt. Denkbar ist auch ein Retroreflektor, Linse mit Spiegel oder ein Endspiegel. The Zwischenfokusumlenkoptik can for example consist of two arranged at a right angle and almost touching at one edge deflecting mirrors, the intermediate focus is arranged symmetrically between the mirrors and results in the plane of symmetry as a mirror plane between the deflecting mirrors. Also conceivable is a retroreflector, lens with mirror or an end mirror.

Im Fall eines Endspiegels als Umlenkoptik wird der ausfallende Ast in sich selbst überführt, so dass dieser nach Reflexion des Pumplichtstrahlungsfeldes auf dem Endspiegel zu einem einfallenden Ast wird. In the case of an end mirror as deflection optics, the failing branch is converted into itself so that it becomes an incident branch after reflection of the pump light radiation field on the end mirror.

Zweckmäßigerweise sind die Einkopplungsoptik und das Strahlfeldführungssystem so ausgebildet, das der Einkopplungsfokus im Bereich der Zwischenfokusumlenkoptik angeordnet ist. Conveniently, the coupling optics and the beam field guidance system are designed such that the coupling focus is arranged in the region of the intermediate focus deflection optics.

Dies hat den Vorteil, dass der Abstand der Zentralachse des eingekoppelten Pumpstrahlungsfeldes zur Zentralachse eines benachbarten, vom Strahlfeldführungssystem gebildeten Astes, minimiert werden kann. This has the advantage that the distance of the central axis of the coupled pump radiation field to the central axis of an adjacent branch formed by the beam field guidance system can be minimized.

Im Gegensatz zum Pumpstrahlungsfeld mit seinen verschiedenen Ästen, welches eine endliche Ausdehnung senkrecht zur Strahlungsrichtung aufweist, wird hier als „Zentralachse“ ein einzelner im Pumpstrahlungsfeld zentriert verlaufender Strahl mit unendlich kleinem Strahlradius bezeichnet. In contrast to the pump radiation field with its various branches, which has a finite extension perpendicular to the radiation direction, a single beam centered in the pump radiation field with infinitely small beam radius is referred to here as the "central axis".

Besonders günstig ist es, wenn der Abstand der Zentralachse des eingekoppelten Pumpstrahlungsfeldes zur Zentralachse eines benachbarten, vom Strahlfeldführungssystem gebildeten Astes, kleiner ist, als der Durchmesser der Reflexionsbereiche der entsprechenden Äste auf der Reflexionsoptik. It is particularly favorable if the distance between the central axis of the coupled pump radiation field and the central axis of an adjacent branch formed by the beam field guidance system is smaller than the diameter of the reflection regions of the corresponding branches on the reflection optics.

Dies hat zur Folge, dass sich die Reflexionsbereiche auf der Reflexionsoptik überlagern und so die Dichte der über die Reflexionsoptik geführten Äste erhöht wird. As a result, the reflection areas are superimposed on the reflection optics, thus increasing the density of the branches guided via the reflection optics.

Besonders günstig ist es, wenn der Abstand so klein ist, dass er gerade noch dem Fokusdurchmesser des jeweiligen ein- bzw. ausfallenden Astes entspricht. It is particularly favorable if the distance is so small that it just corresponds to the focus diameter of the respective branching or falling branch.

Dies hat den Vorteil, dass sich die durch das Strahlfeldführungssystem gebildeten Äste Wesentlich durchsetzen und bestenfalls nur im Bereich der Umlenkoptik vollständig voneinander getrennt sind. This has the advantage that the branches formed by the beam field guidance system essentially prevail and, at best, are completely separated from one another only in the area of the deflection optics.

Zweckmäßigerweise ist der Abstand zwischen Einkopplungsfokus und Reflexionsoptik, sowie zwischen Zwischenfokusumlenkoptik und Reflexionsoptik genau gleich groß, günstigstenfalls genau gleich „f“. Conveniently, the distance between Einkopplungsfokus and reflection optics, and between Zwischenfokusumlenkoptik and reflection optics exactly the same size, at best exactly the same "f".

Um etwaige Aberrationen der Reflexionsoptik oder eine Brechkraft der Festkörperscheibe ausgleichen zu können ist es, wie bereits zuvor erwähnt wurde, darüber hinaus günstig, wenn der Abstand zwischen Reflexionsoptik und wenigstens einer anderen als der im Bereich des Einkopplungsfokus angeordneten Zwischenfokusumlenkoptik größer oder kleiner als „f“ ist. In order to be able to compensate for any aberrations of the reflection optics or a refractive power of the solid disk, it is also favorable, as already mentioned above, if the distance between reflection optics and at least one other than the intermediate focus deflection optics arranged in the region of the coupling focus is greater or smaller than "f". is.

Besonders günstig ist es, wenn diese Zwischenfokusumlenkoptik zur Verstellung des Abstandes zwischen Reflektionsoptik und Zwischenfokusumlenkoptik verschiebbar ist, so dass eine Veränderung der Lage des Zwischenfokus im ein- bzw. ausfallenden Ast kompensiert werden kann. It is particularly expedient if this intermediate focus deflection optics can be displaced to adjust the distance between the reflection optics and the intermediate focus deflection optics, so that a change in the position of the intermediate focus in the incident or outgoing branch can be compensated.

Um den Abstand zwischen der Zentralachse des eingekoppelten Pumpstrahlungsfeldes und der Zentralachse des benachbarten Astes, der über die Zwischenfokusumlenkoptik, in deren Bereich sich der Einkopplungsfokus befindet, geführt wird, minimieren zu können, umfasst das Strahlfeldführungssystem zweckmäßigerweise wenigstens eine weitere Zwischenfokusumlenkoptik, die ebenfalls im Bereich eines Zwischenfokus angeordnet ist. In order to be able to minimize the distance between the central axis of the coupled pump radiation field and the central axis of the adjacent branch, which is guided via the intermediate focus deflection optics, in the area of which the coupling focus is located, the beam field guidance system expediently comprises at least one further intermediate focus deflection optics, likewise in the region of Intermediate focus is arranged.

Ist das eingekoppelte Pumpstrahlungsfeld und die Zwischenfokusumlenkoptik, in deren Bereich der Einkopplungsfokus gebildet wird, azimutal (bzw. radial) zueinander angeordnet, so überführt zweckmäßigerweise die weitere Zwischenfokusumlenkoptik den aus- in den einfallenden Strahl ebenfalls in azimutaler (bzw. radialer) Richtung. If the coupled pump radiation field and the Zwischenfokusumlenkoptik, in whose area the Einkopplungsfokus is formed, azimuthally (or radially) arranged to each other, then expediently the further Zwischenfokusumlenkoptik transferred from the outgoing beam also in the azimuthal (or radial) direction.

Zur Realisierung der Kopplung von ein- und ausfallendem Strahl ist die weitere Zwischenfokusumlenkoptik zweckmäßigerweise so ausgebildet, dass diese eine Symmetrieebene besitzt, wobei der Abstand der Zentralachse des ein- bzw. ausfallenden Astes zu dieser Symmetrieebene in etwa gleich groß ist, wie der Abstand zwischen der Zentralachse des eingekoppelten Pumpstrahlungsfeldes und der Zwischenfokusumlenkoptik, in deren Bereich der Einkopplungsfokus angeordnet ist. To realize the coupling of incoming and outgoing beam the further Zwischenfokusumlenkoptik is suitably designed so that it has a plane of symmetry, wherein the distance of the central axis of the incoming or outgoing branch to this plane of symmetry is about the same size as the distance between the Central axis of the coupled pump radiation field and the Zwischenfokusumlenkoptik, in the region of the Einkopplungsfokus is arranged.

Zweckmäßigerweise werden alle über jeweils eine Zwischenfokusumlenkoptik umgelenkten Äste über dieselbe Reflexionsoptik geführt. Expediently, all branches deflected via a respective intermediate focus deflection optics are guided over the same reflection optics.

Besonders bei großen Pumpfleckdurchmessern ist vorliegend beschriebene Pumplichtanordnung günstig, da dann der Unterschied zwischen dem Strahlfelddurchmesser auf der Reflexionsoptik und dem Zwischenfokus besonders groß wird. Particularly in the case of large pump leak diameters, the pump light arrangement described here is favorable because then the difference between the beam field diameter on the reflection optics and the intermediate focus becomes particularly great.

Besonders günstig ist es, wenn der Zwischenfokus kleiner ist, als der Strahldurchmesser auf der Festkörperscheibe, da dann der Strahldurchmesser auf der Reflexionsoptik nahezu linear mit dem Strahldurchmesser auf der Festkörperscheibe zunimmt, andererseits aber der Strahldurchmesser im Zwischenfokus abnimmt. It is particularly favorable if the intermediate focus is smaller than the beam diameter on the solid disk, since then the beam diameter on the reflection optics increases almost linearly with the beam diameter on the solid disk, but on the other hand the beam diameter in the intermediate focus decreases.

Zweckmäßigerweise ist daher der Einkopplungsfokus kleiner als der Strahldurchmesser auf der Festkörperscheibe. Conveniently, therefore, the Einkopplungsfokus is smaller than the beam diameter on the solid disk.

Es ist dann ferner günstig, wenn der Abstand des eingekoppelten Pumpstrahlungsfeldes zur Zwischenfokusumlenkoptik variiert werden kann, beispielsweise durch eine in diese Richtung verschiebbare Pumpstrahlungsquelle und/oder Einkopplungsoptik. It is then also advantageous if the distance of the coupled pump radiation field can be varied to Zwischenfokusumlenkoptik, for example, by a displaceable in this direction pump radiation source and / or coupling optics.

Dies hat zur Folge, dass der Abstand zwischen Einkopplungsfokus und Zwischenfokusumlenkoptik mit größer werdendem Strahldurchmesser auf der Festkörperscheibe verkleinert werden kann. Es ergibt sich der Vorteil, dass die mit größer werdendem Strahldurchmesser auf der Festkörperscheibe ebenfalls größer werdenden Reflexionsbereiche auf der Reflexionsoptik durch eine noch stärkere Überlagerung auf der dabei flächenmäßig gleichbleibenden Reflexionsoptik verdichtet werden können. Die Pumplichtanordnung kann so für besonders viele verschiedene Pumpstrahldurchmesser auf der Festkörperscheibe ausgelegt werden. This has the consequence that the distance between the coupling focus and Zwischenfokusumlenkoptik can be reduced with increasing beam diameter on the solid state disk. This results in the advantage that the reflection regions which likewise increase in size on the solid-state disk with increasing beam diameter can be compacted on the reflection optics by an even greater superimposition on the reflective optics which are uniform in terms of area. The pumping light arrangement can thus be designed for a particularly large number of different pumping beam diameters on the solid-state disk.

Ist der eingekoppelte Ast und die Zwischenfokusumlenkoptik, in deren Bereich der Einkopplungsfokus gebildet wird azimutal (bzw. radial) zueinander angeordnet, so ist es günstig, wenn alle weiteren Umlenkoptiken, die zwei Äste in azimutaler (bzw. radialer) Richtung überführen, ebenfalls im Bereich des jeweiligen Zwischenfokus der über die Umlenkoptiken miteinander gekoppelten Äste angeordnet sind. If the coupled-in branch and the intermediate focus deflection optics, in whose region the coupling focus is formed, are arranged azimuthally (or radially) relative to one another, then it is favorable if all further deflection optics which transfer two branches in the azimuthal (or radial) direction are likewise in the range the respective intermediate focus of the over the deflection optics coupled to each other branches are arranged.

Dabei ist dann zweckmäßigerweise der Abstand der Zentralachse dieser Äste zur Symmetrieebene der Umlenkoptik in etwa gleich dem Abstand zwischen der Zentralachse des eingekoppelten Astes und der Umlenkoptik, in deren Bereich der Einkopplungsfokus angeordnet ist. The distance of the central axis of these branches to the plane of symmetry of the deflection optics is then expediently approximately equal to the distance between the central axis of the coupled branch and the deflection optics, in the region of which the coupling focus is arranged.

Ist der eingekoppelte Ast und die Umlenkoptik, in deren Bereich der Einkoppelfokus gebildet wird azimutal (bzw. radial) zueinander angeordnet, ist es günstig, wenn es wenigstens eine Strahlbündelumlenkoptik gibt, die mehrere ausfallende Äste in mehrere einfallende Äste überführt, wobei jeweils über die Strahlbündelumlenkoptik miteinander gekoppelte ein- und ausfallende Äste ausschließlich in radialer (bzw. azimutaler) Richtung angeordnet sind. If the coupled-in branch and the deflection optics, in the region of which the coupling focus is formed, are arranged azimuthally (or radially) relative to one another, it is favorable if there is at least one beam deflection optics which converts a plurality of emergent branches into a plurality of incident branches, in each case via the beam deflection optics coupled to one another and falling branches are arranged exclusively in the radial (or azimuthal) direction.

Zweckmäßigerweise haben dann die Zentralachsen von wenigstens zwei über die Strahlbündelumlenkoptik geführten nicht miteinander gekoppelten Äste zueinander einen kleineren Abstand als der kleinste Abstand zwischen den über die Strahlbündelumlenkoptik geführten gekoppelten Ästen. Expediently, the central axes of at least two branches, which are not coupled to one another via the beam-deflecting optics, then have a smaller distance from each other than the smallest distance between the coupled branches guided via the beam-deflecting optics.

Besonders günstig ist es, wenn die Strahlbündelumlenkoptik ebenfalls im Bereich des Zwischenfokus der über die Strahlbündelumlenkoptik miteinander gekoppelten Äste angeordnet ist und alle über die Strahlbündelumlenkoptik geführten aus jeweils einem ein- und ausfallenden Ast bestehenden Astpaare ausschließlich in azimutaler (bzw. radialer) Richtung angeordnet sind. It is particularly favorable if the beam deflection optics is likewise arranged in the region of the intermediate focus of the branches coupled to one another via the beam bending deflection optics and all branch pairs guided by the beam deflection optics are arranged exclusively in an azimuthal (or radial) direction.

So können die Abstände zwischen den einfallenden zu den ausfallenden Ästen ebenfalls minimiert werden, so dass dann alle Äste im Wesentlichen den gleichen Abstand zueinander haben um die Dichte der Äste auf der Reflexionsoptik zu maximieren. Thus, the distances between the incident to the failing branches can also be minimized, so that then all the branches have substantially the same distance from one another to maximize the density of the branches on the reflection optics.

Insbesondere in diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn alle Äste, die in die Festkörperscheibe ein- und/oder ausfallen über genau eine Reflexionsoptik geführt werden. In particular, in this case, it is expedient if all the branches that enter and / or fail in the solid-state disk are guided over exactly one reflection optics.

Grundsätzlich ist es aber auch für alle anderen Fälle günstig, wenn alle Äste, die in die Festkörperscheibe ein- und/oder ausfallen über genau eine Reflexionsoptik geführt werden. In principle, however, it is also favorable for all other cases if all the branches that enter and / or fail in the solid-state disk are guided over exactly one reflection optics.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pumplichtanordnung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. An advantageous embodiment of the pump light assembly according to the invention will be explained with reference to the embodiments illustrated in the drawings.

Es zeigen: Show it:

1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Pumplichtanordnung mit einem Parabolspiegel als Reflexionsoptik, 1 a schematic longitudinal section through a pump light assembly according to the invention with a parabolic mirror as a reflection optics,

2 eine schematische Queransicht einer herkömmlichen Pumplichtanordnung mit 24 Durchgängen des Pumpstrahlungsfeldes durch die Festkörperscheibe bei Wiedergabe der Reflexionsbereiche auf der Reflexionsoptik, jeodch unter Weglassen der Festkörperscheibe und des genauen Verlaufs des Pumpstrahlungsfeldes, 2 a schematic cross-sectional view of a conventional pumping light arrangement with 24 passes of the pumping radiation field through the solid state disk when reproducing the reflection regions on the reflection optics, jeodch omitting the solid state disk and the exact course of the pump radiation field,

3 eine schematische Queransicht einer erfindungsgemäßen Pumplichtanordnung mit 40 Durchgängen des Pumpstrahlungsfeldes durch die Festkörperscheibe, ebenfalls bei Wiedergabe der Reflexionsbereiche auf der Reflexionsoptik, unter Weglassen der Festkörperscheibe und des genauen Verlaufs des Pumpstrahlungsfeldes, 3 a schematic cross-sectional view of a pump light assembly according to the invention with 40 passes of the pump radiation field through the solid state disk, also when reproducing the reflection regions on the reflection optics, omitting the solid state disk and the exact course of the pump radiation field,

4 eine schematische Queransicht der erfindungsgemäßen Pumplichtanordnung, wie sie bereits in 3 dargestellt ist, hier jedoch bei Darstellung der Reflexionsbereiche auf den Umlenkprismen bzw. bei Darstellung des Einkoppelfokus, 4 a schematic cross-sectional view of the pumping light arrangement according to the invention, as already in 3 is shown, but here in the representation of the reflection areas on the deflection prisms or when displaying the Einkoppelfokus,

5 eine schematische Queransicht einer erfindungsgemäßen Pumplichtanordnung mit 40 Durchgängen des Pumpstrahlungsfeldes durch die Festkörperscheibe, ähnlich der in 3 und 4 dargestellen Ausführungsform, jedoch mit leicht unterschiedlicher Anordnung der Umlenkprismen, 5 a schematic cross-sectional view of a pump light assembly according to the invention with 40 passes of the pump radiation field through the solid state disk, similar to the 3 and 4 dargestellen embodiment, but with slightly different arrangement of the deflection prisms,

6 eine schematische Queransicht eines weiteren Ausführungsbeispiels mit zahlreichen im Zwischenfokus angeordneten Strahlbündelumlenkoptiken ebenfalls mit Einzeichnung der Reflexionsbereiche auf der Reflexionsoptik, sowie den Umlenkprismen, unter Weglassen der Festkörperscheibe und des genauen Verlaufs des Pumpstrahlungsfeldes, 6 a schematic cross-sectional view of another embodiment with numerous arranged in the intermediate focus Strahlbündelumlenkoptiken also with marking the reflection areas on the reflection optics, as well as the deflection prisms, omitting the solid state disk and the exact course of the pump radiation field,

7 eine schematische Queransicht eines vierten Ausführungsbeispiels mit 36 Durchgängen des Pumpstrahlungsfeldes durch die Festkörperscheibe, bei dem ausschließlich einzelne im Zwischenfokus angeordnete Zwischenfokusumlenkoptiken zum Einsatz kommen ebenfalls mit Einzeichnung der Reflexionsbereiche auf der Reflexionsoptik, sowie der Reflexionsbereiche auf den Umlenkprismen und unter Weglassen der Festkörperscheibe, sowie des genauen Verlaufs des Pumpstrahlungsfeldes und 7 a schematic cross-sectional view of a fourth embodiment with 36 passes of the pumping radiation field through the solid disk, in which only individual arranged in Zwischenfokus Zwischenfokusumlenkoptiken are also used with marking the reflection areas on the reflection optics, as well as the reflection areas on the deflection prisms and omitting the solid state disk, and the exact Course of the pump radiation field and

8 eine schematische Queransicht eines fünften Ausführungsbeispiels mit 60 Durchgängen des Pumpstrahlungsfeldes durch die Festkörperscheibe, ähnlich dem Ausführungsbeispiel wie es in 5 dargestellt ist, jedoch einem zusätzlichen Zwischenfokusumlenkelement und einer flächenmäßig vergrößerten Umlenkoptik. 8th a schematic cross-sectional view of a fifth embodiment with 60 passes of the pump radiation field through the solid state disk, similar to the embodiment as shown in 5 is shown, however, an additional Zwischenfokusumlenkelement and an enlarged area Umlenkoptik.

In 1 ist ein schematischer Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Pumplichtanordnung (1) mit einem Parabolspiegel als Reflexionsoptik (7) dargestellt. Das Pumpstrahlungsfeld (4) wird von der Anregungsquelle (3) erzeugt und über die Einkopplungsoptik (12) in das Strahlfeldführungssystem (5) eingekoppelt. Dabei erzeugt die Einkopplungsoptik (12) einen Einkopplungsfokus (13), der im Abstand „f“ von der Reflexionsoptik (7) beabstandet ist. In 1 is a schematic longitudinal section through a pump light assembly according to the invention ( 1 ) with a parabolic mirror as reflection optics ( 7 ). The pump radiation field ( 4 ) is generated by the excitation source ( 3 ) and via the coupling optics ( 12 ) into the beam field guidance system ( 5 ) coupled. The coupling optics ( 12 ) a coupling focus ( 13 ) spaced at a distance "f" from the reflection optics ( 7 ) is spaced.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der Einkopplungsfokus (13) kleiner als der Durchmesser des Pumpstrahlungsfeldes (4) auf der Festkörperscheibe (2). In this embodiment, the injection focus is ( 13 ) smaller than the diameter of the pump radiation field ( 4 ) on the solid state disk ( 2 ).

Der Einkopplungsfokus (13) ist hier so angeordnet, dass das Pumpstrahlungsfeld (4) knapp an dem Zwischenfokusumlenkelement (10, 11) vorbei geführt wird. Aufgrund des hier vorliegenden Fokus (13), ist das Zwischenumlenkelement (10, 11) so nah wie möglich an dem eingekoppelten Pumpstrahlungsfeld (4) angeordnet. The coupling focus ( 13 ) is arranged here so that the pump radiation field ( 4 ) just at the Zwischenfokusumlenkelement ( 10 . 11 ) passed by. Due to the focus here ( 13 ), the intermediate deflecting element ( 10 . 11 ) as close as possible to the injected pump radiation field ( 4 ) arranged.

Aufgrund der „4f“-Anordnung, die durch Anordnung der Festkörperscheibe (2) im Fokus des Parabolspiegels (7) entsteht, liegt erneut ein Zwischenfokus (15) auf dem als Endspiegel ausgebildeten Zwischenfokusumlenkelement (10, 11). Die auf das Zwischenfokusumlenkelement (10, 11) geführten ein- und ausfallenden Äste (6) können daher in einem Abstand zum eingekoppelten Pumpstrahlungsfeld (4) angeordnet werden, der kleiner ist, als der Strahldurchmesser des Pumpstrahlungsfeldes (4) auf der Reflexionsoptik (7). Dies ermöglicht eine Minimierung des Abstandes zwischen den Strahlungsästen bei gleichzeitiger lokaler Trennung der Strahlungsfelder und somit eine besonders effektive Nutzung der Reflexionsbereiche (8) auf der Reflexionsoptik (7). Due to the "4f" arrangement, which is due to the arrangement of the solid-state disk ( 2 ) in the focus of the parabolic mirror ( 7 ), there is again an intermediate focus ( 15 ) on the formed as an end mirror Zwischenfokusumlenkelement ( 10 . 11 ). The on the Zwischenfokusumlenkelement ( 10 . 11 ) led incoming and outgoing branches ( 6 ) can therefore be at a distance to the coupled pump radiation field ( 4 ), which is smaller than the beam diameter of the pump radiation field ( 4 ) on the reflection optics ( 7 ). This allows a minimization of the distance between the radiation branches with simultaneous local separation of the radiation fields and thus a particularly effective use of the reflection regions ( 8th ) on the reflection optics ( 7 ).

Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform wird das eingekoppelte Pumpstrahlungsfeld (4) durch den Parabolspiegel (7) kollimiert und trifft als kollimierter einfallender Ast (6) auf die Festkörperscheibe (2), wo es nach Durchtritt an der Reflexionsschicht (9) reflektiert wird und erneut auf den Parabolspiegel (7) trifft. Das Pumpstrahlungsfeld (4) wird daraufhin von dem Parabolspiegel auf die Umlenkoptik (10, 11) fokussiert und räumlich verschoben erneut als einfallender Ast (6) auf die Festkörperscheibe (2) geführt. At the in 1 illustrated embodiment, the coupled pump radiation field ( 4 ) through the parabolic mirror ( 7 ) collimates and hits as a collimated incident branch ( 6 ) on the solid state disk ( 2 ), where, after passing through the reflection layer ( 9 ) and again on the parabolic mirror ( 7 ) meets. The pump radiation field ( 4 ) is then from the parabolic mirror on the deflection optics ( 10 . 11 ) focused and spatially shifted again as an incident branch ( 6 ) on the solid state disk ( 2 ) guided.

Die hier durch zwei Umlenkspiegel ausgebildete Zwischenfokusumlenkoptik (10, 11), kann durch Umlenken eines ausfallenden Astes (6) in einen einfallenden Ast (6) im Bereich deren Zwischenfokus (15) einen minimalen Abstand zwischen den beiden Ästen (6) realisieren, da die Äste (6) im Bereich des Zwischenfokus (15) ihre kleinsten Ausdehnung quer zur Strahlrichtung besitzen und somit eine räumliche Trennung der Äste (6) auch bei kleinem Abstand noch realisiert werden kann. The here formed by two deflecting Zwischenfokusumlenkoptik ( 10 . 11 ), by deflecting a failing branch ( 6 ) in an incident branch ( 6 ) in the region of their intermediate focus ( 15 ) a minimum distance between the two branches ( 6 ), because the branches ( 6 ) in the area of the intermediate focus ( 15 ) have their smallest extent transverse to the beam direction and thus a spatial separation of the branches ( 6 ) can still be realized even at a small distance.

Etwaige Aberrationen durch die Reflexionsoptik (7) oder durch eine vorhandene Brechkraft der Festkörperscheibe (2) können ausgeglichen werden, indem der Abstand der durch die zwei als Umlenkspiegel ausgebildeten Umlenkoptik von dem Wert der Fokuslänge „f“ des Parabolspiegels abweicht. In der 1 ist daher die Umlenkoptik mit leicht vergrößertem Abstand dargestellt. Any aberrations due to the reflection optics ( 7 ) or by an existing refractive power of the solid-state disk ( 2 ) can be compensated by the distance of the deflecting optics formed by the two deflecting mirrors that deviate from the value of the focal length "f" of the parabolic mirror. In the 1 Therefore, the deflection optics is shown with slightly increased distance.

Die durch die zwei Umlenkspiegel ausgebildete Zwischenfokusumlenkoptik in 1, koppelt den ein- und ausfallenden Ast (6) in radialer Richtung miteinander. Ebenso sind eingekoppeltes Pumpstrahlungsfeld (4) und die als Endspiegel ausgebildete Zwischenfokusumlenkoptik (10, 11) in radialer Richtung angeordnet. Formed by the two deflecting Zwischenfokusumlenkoptik in 1 , couples the incoming and outgoing branch ( 6 ) in the radial direction with each other. Likewise, coupled pump radiation field ( 4 ) and designed as end mirror Zwischenfokusumlenkoptik ( 10 . 11 ) arranged in the radial direction.

Weitere Umlenkoptiken, die das Pumpstrahlungsfeld in azimutaler Richtung versetzen sind hier nicht dargestellt. Other deflecting optics that offset the pump radiation field in the azimuthal direction are not shown here.

In 2 ist eine schematische Queransicht einer herkömmlichen Pumplichtanordnung mit 24 Durchgängen des Pumpstrahlungsfeldes durch die Festkörperscheibe mit Darstellung der Reflexionsbereiche auf der Reflexionsoptik, jedoch unter Weglassen der Festkörperscheibe und des genauen Verlaufs des Pumpstrahlungsfeldes wiedergegeben. Das Pumplichtstrahlungsfeld wird über den Freiraum zwischen den Umlenkspiegeln (10) auf die Reflexionsoptik (7) geführt. Die Reflexionsbereiche (8) des Pumplichstrahlungsfeldes (4) beim Durchtritt durch das Strahlfeldführungssystem (5) bestehend aus Parabolspiegel (7) und den vier Umlenkspiegeln (10) ist durch einen Kreis wiedergegeben. Die Reihenfolge in der das Pumplichtstrahlungsfeld (4) an den Reflexionsbereichen (8) reflektiert wird ist durch Angabe einer Zahl dargestellt. In 2 is a schematic cross-sectional view of a conventional pumping light arrangement with 24 passes of the pumping radiation field through the solid state disk showing the reflection areas on the reflection optics, but with the omission of the solid state disk and the exact course of the pump radiation field reproduced. The pump light radiation field is transmitted through the space between the deflecting mirrors ( 10 ) on the reflection optics ( 7 ) guided. The reflection areas ( 8th ) of the pumped radiation field ( 4 ) when passing through the beam field guiding system ( 5 ) consisting of parabolic mirror ( 7 ) and the four deflecting mirrors ( 10 ) is represented by a circle. The order in which the pump light radiation field ( 4 ) at the reflection areas ( 8th ) is represented by a number.

In 3 ist eine schematische Queransicht einer erfindungsgemäßen Pumplichtanordnung (1) mit 40 Durchgängen des Pumpstrahlungsfeldes (4) durch die Festkörperscheibe (2), ebenfalls bei Darstellung der Reflexionsbereiche (8) auf der Reflexionsoptik (7), unter Weglassen der Festkörperscheibe (2) und des genauen Verlaufs des Pumpstrahlungsfeldes (4) wiedergegeben. Die Größe der Reflexionsoptik (7) ist identisch wie bei der in 2 dargestellten herkömmlichen Pumplichtanordnung (1). In 3 is a schematic transverse view of a pumping light arrangement according to the invention ( 1 ) with 40 passes of the pump radiation field ( 4 ) through the solid disk ( 2 ), also with representation of the reflection ranges ( 8th ) on the reflection optics ( 7 ), omitting the solid disk ( 2 ) and the exact course of the pump radiation field ( 4 ). The size of the reflection optics ( 7 ) is identical to the one in 2 illustrated conventional pumping light arrangement ( 1 ).

Ebenso, wie bereit in 1 beschrieben, wird hier das Pumplichstrahlungsfeld (4) beim Einkoppeln in das Strahlfeldführungssystem (5) fokussiert. Der Einkopplungsfokus (13) ist neben den Reflexionsbereichen (8) in 3 wiedergegeben. Durch Anordnung einer Zwischenfokusumlenkoptik (11) unmittbar neben dem Einkopplungsfokus (13), kann der Abstand zwischen eingekoppeltem Pumpstrahlungsfeld (4) und benachbartem ein- und ausfallendem Ast (6), die über das benachbarte Zwischenfokusumlenkelment (11) geführt werden, minimiert werden. Die entsprechenden Reflexionsbereiche (8) auf der Reflexionsoptik (7) überlappen sich daher, so dass die optische Fläche der Reflexionsoptik (7) besonders effektiv genutzt werden kann. As well as ready in 1 described here, the pumped radiation field ( 4 ) when coupled into the beam field guidance system ( 5 ) focused. The coupling focus ( 13 ) is next to the reflection areas ( 8th ) in 3 played. By arranging a Zwischenfokusumlenkoptik ( 11 ) immediately adjacent to the injection focus ( 13 ), the distance between coupled pump radiation field ( 4 ) and adjacent incoming and outgoing branch ( 6 ) passing over the adjacent intermediate focus tumor ( 11 ) are minimized. The corresponding reflection areas ( 8th ) on the reflection optics ( 7 ) overlap, so that the optical surface of the reflection optics ( 7 ) can be used particularly effectively.

Der Abstand der ein- und ausfallenden Äste (6), die in radialer Richtung angeordnet sind, wird letztlich durch die zweite durch zwei Umlenkspiegel ausgebildete Zwischenfokusumlenkoptik (11) realisiert. Diese ist derart angeordnet, dass ein von der Festkörperscheibe reflektierte ausfallende Ast (6) auf den einen dieser zwei Umlenkspiegel geführt wird. Die die zwei Umlenkspiegel umfassende Umlenkoptik (11) ist so angeordnet, dass deren Symmetrieelement, und zwar die Schnittkante zwischen den beiden Umlenkspiegeln, einen Abstand zur Zentralachse des ausfallenden Astes hat, der genau dem Abstand entspricht, den das eingekoppelte Pumpstrahlungsfeld (4) von der benachbarten, als Endspiegel ausgebildeten Zwischenfokusumlenkoptik (11) hat. The distance between the incoming and outgoing branches ( 6 ), which are arranged in the radial direction, is ultimately formed by the second Zwischenfokusumlenkoptik formed by two deflecting mirror ( 11 ) realized. This is arranged in such a way that a falling branch reflected from the solid-state disk (FIG. 6 ) is guided on the one of these two deflection mirror. The deflection optics comprising the two deflecting mirrors ( 11 ) is arranged so that its symmetry element, namely the cutting edge between the two deflecting mirrors, a distance from the central axis of the falling branch has, which corresponds exactly to the distance that the coupled pumping radiation field ( 4 ) of the adjacent, designed as end mirror Zwischenfokusumlenkoptik ( 11 ) Has.

4 zeigt eine schematische Queransicht der erfindungsgemäßen Pumplichtanordnung, wie sie bereits in 3 dargestellt ist, hier jedoch bei Darstellung der Reflexionsbereiche auf den Umlenkprismen bzw. bei Darstellung des Einkoppelfokus. Durch die räumliche Ausdehnung der Strahlbündelumlenkoptiken (10, 14), die als je zwei mehreckige (> 4) Umlenkspiegel (10, 14) ausgebildet sind, ist der Strahldurchmesser des Pumplichstrahlungsfeldes (4) beim Auftreffen auf die Umlenkspiegel (10, 14) unterschiedlich groß, so dass sich sogar Reflexionsbereiche benachbarter Äste teilweise überlagern. Da aber ausschließlich azimutal zueinander angeordnete Äste (6) über diese Strahlbündelumlenkoptiken (10, 14) miteinander gekoppelt sind, ist eine räumliche Trennung der radial angeordneten Äste nicht notwendig. 4 shows a schematic cross-sectional view of the pumping light arrangement according to the invention, as already in 3 is shown, but here in the representation of the reflection areas on the deflection prisms or in the representation of the coupling focus. Due to the spatial extent of the beam deflection optics ( 10 . 14 ), each having two polygonal (> 4) deflecting mirrors ( 10 . 14 ), the beam diameter of the pumped radiation field ( 4 ) when hitting the deflecting mirror ( 10 . 14 ) of different sizes, so that even areas of reflection adjacent branches partially overlap. But since only azimuthally arranged branches ( 6 ) via these beam deflection optics ( 10 . 14 ) are coupled together, a spatial separation of the radially arranged branches is not necessary.

5 zeigt eine schematische Queransicht einer erfindungsgemäßen Pumplichtanordnung mit 40 Durchgängen des Pumpstrahlungsfeldes durch die Festkörperscheibe, ähnlich der in 3 und 4 dargestellen Ausführungsform, jedoch mit leicht unterschiedlicher Anordnung der Umlenkprismen. 5 shows a schematic transverse view of a pump light assembly according to the invention with 40 passes of the pump radiation field through the solid state disk, similar to the 3 and 4 dargestellen embodiment, but with slightly different arrangement of Umlenkprismen.

6 wiederum zeigt eine schematische Queransicht eines weiteren Ausführungsbeispiels mit zahlreichen im Zwischenfokus angeordneten Strahlbündelumlenkoptiken. Auch in dieser Figur sind die Reflexionsbereiche auf der Reflexionsoptik, sowie den Umlenkprismen markiert, wobei die Festkörperscheibe und auch der genaue Verlauf des Pumpstrahlungsfeldes nicht dargestellt ist. 6 again shows a schematic cross-section of another embodiment with numerous arranged in the intermediate focus Strahlbündelumlenkoptiken. Also in this figure, the reflection areas on the reflection optics, as well as the deflection prisms are marked, wherein the solid state disk and also the exact course of the pump radiation field is not shown.

Das eingekoppelte Pumpstrahlungsfeld (4) und die als Umlenkspiegel (11) ausgebildete Zwischenfokusumlenkoptik ist ebenso wie der einfallende und ausfallende über die aus zwei kleinen Umlenkspiegeln (11) ausgebildete Zwischenfokusumlenkoptik (11) geführten Ast in radialer Richtung zueinander angeordnet. Alle übrigen als Strahlbündelumlenkoptik (11, 14) ausgebildete Umlenkoptiken koppeln jeweils ein aus ausfallendem und einfallendem Ast bestehendes Astpaar miteinander, wobei das Astpaar jeweils in azimutaler Richtung angeordnet ist. The coupled pump radiation field ( 4 ) and as deflecting mirrors ( 11 ) formed Zwischenfokusumlenkoptik is as well as the incident and ausfallende on the two small deflecting mirrors ( 11 ) formed Zwischenfokusumlenkoptik ( 11 ) guided branch in the radial direction to each other. All others as Strahlbündelumlenkoptik ( 11 . 14 ) formed Umlenkoptiken each pair a ausfallendem and incident branch existing branch pair with each other, wherein the pair of branches is arranged in each case in the azimuthal direction.

Alle in der 6 dargestellten Umlenkoptiken (11, 14) sind im Bereich eines Zwischenfokus (15) angeordnet, so dass deren Abmessungen entsprechend den kleineren Strahldurchmessern des Pumpstrahlungsfeldes (4) im Fokus gewählt werden können. All in the 6 shown deflection optics ( 11 . 14 ) are in the area of an intermediate focus ( 15 ) are arranged so that their dimensions corresponding to the smaller beam diameters of the pump radiation field ( 4 ) in the focus can be selected.

7 zeigt eine schematische Queransicht eines vierten Ausführungsbeispiels mit 36 Durchgängen des Pumpstrahlungsfeldes durch die Festkörperscheibe, bei dem ausschließlich einzelne im Zwischenfokus angeordnete Zwischenfokusumlenkoptiken zum Einsatz kommen, ebenfalls bei Einzeichnen der Reflexionsbereiche auf der Reflexionsoptik, sowie der Reflexionsbereiche auf den Umlenkprismen und unter Weglassen der Festkörperscheibe, sowie des genauen Verlaufs des Pumpstrahlungsfeldes. 7 shows a schematic cross-sectional view of a fourth embodiment with 36 Passages of the pump radiation field through the solid-state disk, in which only individual Zwischenfokusumlenkoptiken arranged in the intermediate focus are used, also when drawing the reflection areas on the reflection optics, as well as the reflection areas on the deflecting prisms and omitting the solid state disk, as well as the exact course of the pump radiation field.

8 stellt eine schematische Queransicht eines fünften Ausführungsbeispiels mit 60 Durchgängen des Pumpstrahlungsfeldes durch die Festkörperscheibe dar, ähnlich dem Ausführungsbeispiel wie es in 5 dargestellt ist, jedoch einem zusätzlichen Zwischenfokusumlenkelement und einer flächenmäßig vergrößerten Reflexionsoptik. 8th FIG. 12 illustrates a schematic cross-sectional view of a fifth embodiment with 60 passes of the pump radiation field through the solid state disk, similar to the embodiment as shown in FIG 5 is shown, however, an additional Zwischenfokusumlenkelement and an areal magnified reflection optics.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Pumplichtanordnung Pump light arrangement
22: Festkörperscheibe Solid state disk
33: Anregungsquelle excitation source
44: Pumpstrahlungsfeld Pump radiation field
55: Strahlfeldführungssystem Strahlfeld guidance system
66: Einfallender / Ausfallender Ast Incident / Dropping branch
77: Reflexionsoptik reflective optics
88th: Reflexionsbereich reflection area
99: Reflexionsschicht reflective layer
1010: Umlenkoptik deflecting
1111: Zwischenfokusumlenkoptik Zwischenfokusumlenkoptik
1212: Einkopplungsoptik coupling optic
1313: Einkopplungfokus Einkopplungfokus
1414: Strahlbündelumlenkoptik Strahlbündelumlenkoptik
1515: Zwischenfokus intermediate focus

Claims

Pumping light arrangement ( 1 ) comprising a solid state disk comprising a laser active medium ( 2 ), an excitation source ( 3 ) for generating a pump radiation field ( 4 ) for exciting the laser-active medium, a beam field guidance system ( 5 ) to form several different in the solid state disk ( 2 ) incident branches ( 6 ) of the pump radiation field ( 4 ) with at least one reflection optics ( 7 ) with reflection areas ( 8th ) for the incident and the after penetration of the solid disk ( 2 ) on a reflection layer ( 9 ) reflected, failing branches ( 6 ) of the pump radiation field ( 4 ), as well as several deflection optics ( 10 . 11 . 14 ) for coupling at least one of the solid state disk ( 2 ) failing branch ( 6 ) to one into the solid state disk ( 2 ) incident branch ( 6 ) and a coupling-in optics ( 12 ) for guiding the pump radiation field ( 4 ) into the beam field guidance system ( 5 ), wherein the coupling optics ( 12 ) when coupling the pump radiation field ( 4 ) into the beam field guidance system ( 5 ) for generating a coupling focus ( 13 ) is formed and the reflection optics ( 7 ) is formed, the pump radiation field collimated on the lead laser-active medium, wherein one of the deflection optics ( 10 . 11 . 14 ) as Zwischenfokusumlenkoptik ( 11 ), wherein the Zwischenfokusumlenkoptik in the region of an intermediate focus ( 15 ) in one of the via the Zwischenfokusumlenkoptik ( 11 ) coupled to each other and falling branches ( 6 ) and the Zwischenfokusumlenkoptik ( 11 ) a failing branch ( 6 ) of the pump radiation field ( 4 ) in the radial direction in an incident branch ( 6 ) of the pump radiation field ( 4 ).

Pumping light arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that one of the deflection optics ( 10 . 11 . 14 ) of the beam field guidance system ( 5 ) as a Zwischenfokusumlenkoptik ( 11 ), which in the region of the coupling focus ( 13 ) is arranged.

Pumping light arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the distance between the coupling focus ( 13 ) and reflection optics ( 7 ), as well as between Zwischenfokusumlenkoptik ( 10 . 11 ) and reflection optics ( 7 ) is exactly "f".

Pumping light arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the distance between at least one other deflecting optics ( 10 ) as the Zwischenfokusumlenkoptik ( 10 . 11 ), in whose area the coupling focus ( 13 ) is greater or smaller than "f".

Pumping light arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate focus ( 15 ) is smaller than the beam diameter on the solid disk ( 2 ).

Pumping light arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the distance of the coupled pump radiation field ( 4 ) to the adjacent Zwischenfokusumlenkoptik ( 10 . 11 ) can be varied, for example by a pump radiation source which can be displaced in this direction ( 4 ) and / or coupling optics ( 12 ).

Pumping light arrangement ( 1 ) According to one of the preceding claims, characterized in that the coupled-branch ( 6 ) and the Zwischenfokusumlenkoptik ( 11 ), in whose area the coupling focus ( 13 ) are arranged radially to each other and all other deflection optics ( 10 ), which transfer two branches in the radial direction, also as Zwischenfokusumlenkoptik ( 11 ) are formed.

Pumping light arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupled branch ( 6 ) and the Zwischenfokusumlenkoptik ( 11 ), in whose range the Einkoppelfokus ( 13 ) are arranged radially to each other and the beam field guiding system ( 5 ) at least one beam deflection optics ( 14 ), which has several failing branches ( 6 ) into several incident branches ( 6 ), in each case via the Strahlbündelumlenkoptik ( 14 ) coupled to one another and falling branches ( 6 ) are arranged exclusively in the azimuthal direction.