DE102018109405B3 - Pulse length adjusting unit, laser system and method for pulse length adjustment of a laser pulse - Google Patents
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Abstract
Eine Pulslängenanpassungseinheit (7, 7') für einen gepulsten Laserstrahl (5) mit einer spektralen Breite umfasst ein erstes und ein zweites dispersives Element (11A, 11B) zur Erzeugung von Winkeldispersion in einem durch die dispersiven Elemente (11A, 11B) begrenzten Winkeldispersionsbereich (13). In dem Winkeldispersionsbereich (13) sind einzelnen Spektralkomponenten des Laserstrahls (5) optische Wege (13A, 13B) zugeordnet, die zumindest abschnittweise unter einem Winkel zueinander verlaufen. Ferner umfasst die Pulslängenanpassungseinheit (7, 7') einen ersten und einem zweiten 3-Flächen-Reflektor (9A, 9B), wobei jeder der 3-Flächen-Reflektoren (9A, 9B) im Strahlengang zwischen dem ersten und dem zweiten dispersiven Element (11A, 11B) angeordnet ist und drei Reflexionsflächen (R1, R2, R3) aufweist. Der Laserstrahl (5) wird von jedem der 3-Flächen-Reflektoren (9A, 9B) durch jeweils drei aufeinanderfolgende Reflexionen des Laserstrahls (5) an den jeweiligen drei Reflexionsflächen (R1, R2, R3) reflektiert, wobei eine Richtungsumlenkung und ein Strahlversatz erfolgen. A pulse width adjusting unit (7, 7 ') for a pulsed laser beam (5) having a spectral width comprises a first and a second dispersive element (11A, 11B) for generating angular dispersion in an angular dispersion range bounded by the dispersive elements (11A, 11B) ( 13). In the angular dispersion region (13), individual spectral components of the laser beam (5) are assigned optical paths (13A, 13B) which extend at least in sections at an angle to one another. Furthermore, the pulse length adjusting unit (7, 7 ') comprises a first and a second 3-area reflector (9A, 9B), wherein each of the 3-area reflectors (9A, 9B) in the beam path between the first and the second dispersive element (9 11A, 11B) and having three reflecting surfaces (R1, R2, R3). The laser beam (5) is reflected by each of the three-surface reflectors (9A, 9B) by three successive reflections of the laser beam (5) on the respective three reflection surfaces (R1, R2, R3), wherein a directional deflection and a beam offset occur ,
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einheit zur Pulslängenanpassung durch Einstellen der Dispersion bei einem elektromagnetischen Strahl mit einer spektralen Breite, beispielsweise einem gepulsten Laserstrahl. Die Einheit zur Pulslängenanpassung kann beispielsweise als Pulskompressoreinheit und/oder als Pulsstreckereinheit eines Lasersystems ausgebildet sein.The present invention relates to a unit for pulse length adjustment by adjusting the dispersion in an electromagnetic beam having a spectral width, for example, a pulsed laser beam. The unit for pulse length adaptation can be designed for example as Pulskompressoreinheit and / or as a pulse-stretching unit of a laser system.
Laserpulse weisen eine spektrale Breite auf, die die erreichbare minimale Dauer der Laserpulse bestimmt. Je breiter das zugrundeliegende Frequenzspektrum ist, desto geringer kann die Pulsdauer des Laserpulses werden. Allerdings führt allgemein die Dispersion des durchlaufenen Materials und gegebenenfalls eine Selbstphasenmodulation bei großen Spitzenleistungen zu einem Auseinanderlaufen der spektralen Komponenten, so dass insbesondere für kurze und ultrakurze Laserpulse mit Pulsdauern im ps-Bereich und kürzer üblicherweise eine Dispersionsanpassung des optischen Weges vorgenommen wird. Optische Aufbauten, die einer dispersiven Verbreiterung der Pulsdauer entgegenwirken, werden hierin als Pulskompressoreinheiten bezeichnet. Beispiele derartiger Dispersionsanpassungseinheiten umfassen z.B. Gitterpaar- oder Prismenpaar-basierte Kompressoreinheiten (kurz: Gitter- oder Prismenkompressoren), die ein hierin als Winkeldispersion bezeichnetes Auffächern der spektralen Komponenten des Laserpulses in einer Ablenkrichtung der Gitter oder Prismen zur Erzeugung von unterschiedlichen optischen Weglängen nutzen.Laser pulses have a spectral width which determines the achievable minimum duration of the laser pulses. The wider the underlying frequency spectrum, the lower the pulse duration of the laser pulse can become. However, in general, the dispersion of the material passed through and possibly a self-phase modulation at high peak powers leads to a divergence of the spectral components, so that in particular for short and ultrashort laser pulses with pulse durations in the ps range and shorter usually a dispersion adjustment of the optical path is made. Optical structures that counteract dispersive broadening of the pulse duration are referred to herein as pulse compressor units. Examples of such dispersion adjusting units include e.g. Grating pair or prism pair-based compressor units (short: grating or prism compressors) that use a fanning of the spectral components of the laser pulse in a deflection direction of the gratings or prisms, referred to herein as angular dispersion, to produce different optical path lengths.
Ferner können verstärkte Pulse zu hohen Intensitäten führen, die unter anderem nichtlineare Effekte wie Selbstfokussierung z.B. im Verstärkerlasermedium hervorrufen können. Derartige nichtlineare optische Effekte können sich nachteilig auf die Strahl- und Pulsqualität und entsprechend auf den gesamten Verstärkungsvorgang auswirken. Entsprechend werden Verstärkerkonfigurationen derart ausgelegt, dass entweder ein aktiv gestreckter Laserpuls verstärkt wird oder die Pulsverlängerung während des Verstärkungsvorgangs eintritt. Optische Aufbauten derartiger Dispersionsanpassungseinheiten, die eine dispersive Verbreiterung der Pulsdauer eines Laserpulses bewirken, werden hierin als Pulsstreckereinheiten bezeichnet. Beispiele derartiger Dispersionsanpassungseinheiten umfassen z.B. Gitterpaar- oder Prismenpaar-basierte Streckereinheiten (kurz: Gitter- oder Prismenstrecker), die eine z.B. zu einer später eingesetzten Pulskompressoreinheit entgegengesetzte Winkeldispersion erzeugen, beispielsweise mit einem integrierten Linsensystem.Furthermore, amplified pulses can lead to high intensities, which include nonlinear effects such as self-focusing, e.g. in the amplifier laser medium can cause. Such non-linear optical effects can adversely affect the beam and pulse quality and accordingly the overall amplification process. Accordingly, amplifier configurations are designed such that either an actively stretched laser pulse is amplified or the pulse extension occurs during the amplification process. Optical structures of such dispersion-matching units, which cause a dispersive broadening of the pulse duration of a laser pulse, are referred to herein as pulse-stretching units. Examples of such dispersion adjusting units include e.g. Grid pair or prism pair-based span units (in short: grid or prism stretchers) comprising e.g. to produce a pulse compressor unit used opposite angular dispersion, for example, with an integrated lens system.
Grundlegender Parameter bei Gitter- oder Prismenkompressoren und Gitter- oder Prismenstreckern ist das Ausmaß der spektralen Auffächerung. Dies hängt z.B. von der Gitterkonstanten des verwendeten Gitters oder dem Brechungsindex des verwendeten Prismas sowie vom Abstand der Gitter oder der Prismen ab. Allgemein ist die Dispersion durch den Abstand der Gitter bzw. Prismen einstellbar, der die aufgrund der Winkeldispersion erzeugten Weglängenunterschiede bestimmt. Bei Gitterkompressoren oder -streckern trägt insbesondere die durch die Beugung akkumulierte Phase zur Dispersion bei. Allgemein gilt, je besser die Dispersion kompensiert werden kann, desto näher kann die Pulsdauer an die spektral erreichbare Pulsdauer herankommen.The fundamental parameter in grating or prism compressors and grating or prism stretchers is the extent of spectral fanning. This depends e.g. from the lattice constants of the grid used or the refractive index of the prism used and from the spacing of the gratings or prisms. In general, the dispersion can be set by the spacing of the gratings or prisms, which determines the path length differences produced as a result of the angular dispersion. In lattice compressors or stretchers, in particular, the phase accumulated by the diffraction contributes to the dispersion. Generally, the better the dispersion can be compensated, the closer the pulse duration can approach the spectrally achievable pulse duration.
Allgemein werden obige Konzepte zur Pulsstreckung und Pulskomprimierung bei der sogenannten CPA (chirped pulse amplification) eingesetzt, um ultrakurze Pulse mit hohen Pulsenergien zu erzeugen. So wird beispielsweise zur Erzeugung (ultra-) kurzer Pulse mit einem Faserlasersystem typischerweise ein Eingangslaserpuls eines Faserlasers zeitlich gestreckt (z.B. in einem Faser-basierten Strecker oder in einem Gitterstrecker), in einer Faserverstärkereinheit verstärkt und anschließend zeitlich komprimiert (z.B. in einem Gitterkompressor). Ähnliche Aufbauten zur Erzeugung (ultra-) kurzer Pulse können z.B. bei Werkzeugmaschinen auf Scheibenlasersystemen basieren. Typischerweise ist eine sehr exakte und technisch anspruchsvolle Komprimierung erforderlich, um das dispersive Auseinanderlaufen der spektralen Komponenten rückgängig zu machen.In general, the above concepts for pulse stretching and pulse compression in so-called CPA (chirped pulse amplification) are used to generate ultrashort pulses with high pulse energies. For example, to generate (ultra-) short pulses with a fiber laser system, typically an input laser pulse of a fiber laser is time stretched (e.g., in a fiber-based straightener or in a grating spacer), amplified in a fiber amplifier unit, and then time compressed (e.g., in a lattice compressor). Similar constructions for generating (ultra-) short pulses may e.g. in machine tools based on disk laser systems. Typically, very precise and technically sophisticated compression is required to reverse the dispersive divergence of the spectral components.
Im Stand der Technik sind verschiedene Ansätze zur genauen Dispersionskontrolle z.B. in Gitterkompressoren bekannt. Beispielsweise offenbaren
Einem Aspekt dieser Offenbarung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufbau bei der Dispersionsanpassung bei z.B. Gitterpaar- und Prismenpaar-basierten Pulslängenanpassungseinheiten bereitzustellen, bei dem die Strahlqualität des Ausgangsstrahls beibehalten wird. Einem weiteren Aspekt der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dispersionseinstellung bei derartigen Pulslängenanpassungseinheiten zu ermöglichen, die eine möglichst geringe Auswirkung auf die Strahlqualität und den Strahlverlauf nach der Dispersionsanpassungseinheit aufweist. Ferner wird eine einfach ansteuerbare Einstellbarkeit der Dispersion angestrebt.One aspect of this disclosure is based on the object of providing a structure in the case of dispersion adaptation at e.g. Provide grating pair and prism pair-based pulse length adjusting units, wherein the beam quality of the output beam is maintained. A further aspect of the invention is based on the object of enabling a dispersion adjustment in the case of such pulse length adaptation units, which has the least possible effect on the beam quality and the beam path after the dispersion adaptation unit. Furthermore, an easily controllable adjustability of the dispersion is desired.
Zumindest eine dieser Aufgaben wird gelöst durch eine Pulslängenanpassungseinheit nach Anspruch 1, durch ein Lasersystem nach Anspruch 18 und durch ein Verfahren nach Anspruch 20. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. At least one of these objects is achieved by a pulse length adjusting unit according to
In einem Aspekt umfasst eine Pulslängenanpassungseinheit für einen gepulsten Laserstrahl mit einer spektralen Breite ein erstes und ein zweites dispersives Element zur Erzeugung von Winkeldispersion in einem durch die dispersiven Elemente begrenzten Winkeldispersionsbereich. In dem Winkeldispersionsbereich sind einzelnen Spektralkomponenten des Laserstrahls optische Wege zugeordnet, die zumindest abschnittweise unter einem Winkel zueinander verlaufen. Die Pulslängenanpassungseinheit umfasst ferner einen ersten und einen zweiten 3-Flächen-Reflektor, wobei jeder der 3-Flächen-Reflektoren im Strahlengang zwischen dem ersten und dem zweiten dispersiven Element angeordnet ist. Jeder der 3-Flächen-Reflektoren weist drei Reflexionsflächen auf. Der Laserstrahl wird von jedem der 3-Flächen-Reflektoren durch jeweils drei aufeinanderfolgende Reflexionen des Laserstrahls an den jeweiligen drei Reflexionsflächen reflektiert. An jedem der 3-Flächen-Reflektoren erfolgen eine Richtungsumlenkung im Bereich von 150° bis 210° und ein Strahlversatz. Bei einer derartigen Richtungsumlenkung kann eine Drehung um die Strahlachse des Laserstrahls z.B. um einen Winkel im Bereich von 150° bis 210° erfolgen. Eine im Wesentlichen vollständige Richtungsumkehr kann bei der Verwendung eines corner-cube-Reflektors erfolgen. Des Weiteren können Richtungsumlenkungen im Bereich von 160° bis 200° oder im Bereich von 170° bis 190° eingesetzt werden, um insbesondere im Wesentlichen rückreflektionsartige Reflektoren bereitzustellen.In one aspect, a pulse width modulating unit for a pulsed laser beam having a spectral width includes first and second dispersive elements for producing angular dispersion in an angular dispersion range defined by the dispersive elements. In the angular dispersion region, individual spectral components of the laser beam are assigned optical paths which extend at least in sections at an angle to one another. The pulse length adjusting unit further comprises a first and a second 3-area reflector, wherein each of the 3-area reflectors is arranged in the beam path between the first and the second dispersive element. Each of the 3-surface reflectors has three reflection surfaces. The laser beam is reflected by each of the 3-plane reflectors by three successive reflections of the laser beam at the respective three reflection surfaces. At each of the 3-surface reflectors directional deflection in the range of 150 ° to 210 ° and a beam offset occur. In such directional deflection, rotation about the beam axis of the laser beam may be e.g. at an angle in the range of 150 ° to 210 °. Substantially complete reversal of direction may occur when using a corner cube reflector. Further, directional deflections in the range of 160 ° to 200 ° or in the range of 170 ° to 190 ° can be used to provide, in particular, substantially back reflection type reflectors.
In einem weiteren Aspekt weist ein Lasersystem eine Laserpulsquelle zum Erzeugen von spektral breiten Laserpulsen und mindestens eine wie zuvor beschriebene Pulslängenanpassungseinheit zur Pulskompression, zur Pulsstreckung und/oder zur Pulsoptimierung der spektral breiten Laserpulse auf.In a further aspect, a laser system has a laser pulse source for generating spectrally broad laser pulses and at least one pulse length adaptation unit as described above for pulse compression, pulse stretching and / or pulse optimization of the spectrally wide laser pulses.
In einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zur Pulslängenanpassung eines Laserpulses mit einer wie zuvor beschriebenen Pulslängenanpassungseinheit offenbart. Die Pulslängenanpassungseinheit weist ein erstes und ein zweites dispersives Element zur Erzeugung von Winkeldispersion und einen ersten und einen zweiten 3-Flächen-Reflektor auf, wobei jeder der 3-Flächen-Reflektoren im Strahlengang zwischen dem ersten und dem zweiten dispersiven Element angeordnet ist. Das Verfahren umfasst den Schritt: Verschieben des ersten und/oder des zweiten dispersiven Elements zur Einstellung der Weglänge des optischen Weges zwischen dem ersten und dem zweiten dispersiven Element. Optional kann die Weglänge des optischen Weges zwischen dem ersten und dem zweiten dispersiven Element in Abhängigkeit eines pulsdauerabhängigen Messsignals, eines Pulsleistungsparameters, eines Spitzen-Pulsleistungsparameters und/oder eines Pulsenergieparameters durch Verschieben mindestens eines der 3-Flächen-Reflektoren eingestellt werden.In another aspect, a method for pulse length adjustment of a laser pulse having a pulse length adjusting unit as described above is disclosed. The pulse length adjusting unit has a first and a second dispersive element for generating angular dispersion and a first and a second 3-area reflector, wherein each of the 3-area reflectors is arranged in the beam path between the first and the second dispersive element. The method comprises the step of displacing the first and / or the second dispersive element to adjust the path of the optical path between the first and the second dispersive element. Optionally, the path length of the optical path between the first and the second dispersive element can be adjusted as a function of a pulse duration-dependent measurement signal, a pulse power parameter, a peak pulse power parameter and / or a pulse energy parameter by displacing at least one of the 3-surface reflectors.
In einigen Ausführungsformen der Pulslängenanpassungseinheit weist mindestens einer der 3-Flächen-Reflektoren drei fest zueinander angeordnete reflektierende Flächen auf, die eine optische Reflektoreinheit bilden und derart zueinander angeordnet sind, dass der Laserstrahl drei aufeinanderfolgende Reflexionen an den drei reflektierenden Flächen erfährt. Diese bewirken die Richtungsumlenkung des Laserstrahls mit einem zweistufigen Strahlversatz. Zweistufig bezieht sich hier auf einen ersten Versatz zwischen den ersten beiden reflektierenden Flächen und einen zweiten Versatz zwischen den letzten beiden reflektierenden Flächen. Die beiden Versätze erfolgen offensichtlich in nicht-parallele Richtungen. Der Strahlversatz ist derart, dass der auf den mindestens einen der 3-Flächen-Reflektoren einfallende Laserstrahl und der von dem mindestens einen der 3-Flächen-Reflektoren austretende Laserstrahl (insbesondere die zugehörigen Strahlachsenabschnitte der Zentralwellenlänge des Laserpulses) im Rahmen des Aufbaus als zurückreflektiert anzusehen sind. Beispielsweise ist dies der Fall, wenn die Strahlachsenabschnitte (bei unter 90° zueinander ausgerichteten reflektierenden Flächen) zueinander parallel verlaufen. Ferner ist dies der Fall, wenn sich die Strahlachsenabschnitte in einem Schnittwinkelbereich von 0° bis 30° schneiden. Ferner können die Strahlachsenabschnitte zueinander windschief verlaufen, wobei die windschiefe Anordnung derart ist, dass eine Verschiebung einer der beiden Laserstrahlen in Richtung des Abstands der Laserstrahlen zu sich schneidenden Strahlen in einem Winkelbereich von 0° bis 30° führt.In some embodiments of the pulse length adjusting unit, at least one of the 3-plane reflectors has three mutually fixed reflecting surfaces which form an optical reflector unit and are arranged relative to each other such that the laser beam experiences three successive reflections at the three reflecting surfaces. These cause the directional deflection of the laser beam with a two-stage beam offset. Two-stage here refers to a first offset between the first two reflective surfaces and a second offset between the last two reflective surfaces. The two offsets are obviously in non-parallel directions. The beam offset is such that the laser beam incident on the at least one of the three-surface reflectors and the laser beam emerging from the at least one of the three-surface reflectors (in particular the associated beam axis sections of the central wavelength of the laser pulse) are considered to be reflected back within the scope of the design are. This is the case, for example, when the beam axis sections (with reflective surfaces oriented at 90 ° to one another) run parallel to one another. Furthermore, this is the case when the beam axis sections intersect in an intersection angle range of 0 ° to 30 °. Furthermore, the beam axis sections can be skewed to one another, the skewed arrangement being such that a displacement of one of the two laser beams in the direction of the distance of the laser beams leads to intersecting beams in an angle range of 0 ° to 30 °.
In einigen Ausführungsformen der Pulslängenanpassungseinheit weist mindestens einer der 3-Flächen-Reflektoren paarweise im Wesentlichen orthogonal zueinander verlaufende reflektierende Flächen auf. Dabei kann mindestens einer der 3-Flächen-Reflektoren als ein an einer Seitenfläche modifiziertes Prisma ausgebildet sein, das eine Strahlein- und Strahlaustrittsfläche, eine reflektierende plane Seitenfläche und einen als reflektierendes Dachkantenprisma ausgebildeten Bereich aufweist. Optional kann es ferner sich im Wesentlichen entlang der Ablenkrichtung erstreckende Ober- und Unterseiten aufweisen. Ferner kann das modifizierte Prisma als Rechteckprisma ausgebildet sein und zwei reflektierende Seitenflächen des Dachkantenprismas sind senkrecht zueinander und senkreckt zur planen Seitenfläche ausgebildet. In some embodiments of the pulse length adjusting unit, at least one of the 3-surface reflectors has reflecting surfaces extending in pairs substantially orthogonal to each other. In this case, at least one of the 3-surface reflectors can be formed as a prism modified on a side surface, which has a beam inlet and outlet surface, a reflective planar side surface and a region designed as a reflective roof edge prism. Optionally, it may further comprise upper and lower sides extending substantially along the deflection direction. Further, the modified prism may be formed as a rectangular prism and two reflective side surfaces of the roof edge prism are formed perpendicular to each other and perpendicular to the plane side surface.
In einigen Ausführungsformen der Pulslängenanpassungseinheit sind möglichst viele der Reflexionsflächen, d.h., beispielsweise die plane Seitenfläche und die Seitenflächen des Dachkantenprismas, derart reflektierend beschichtet, dass möglichst die spektrale Breite des Laserstrahls vollständig reflektiert wird. Ferner kann die Strahlein- und Strahlaustrittsfläche antireflektiv beschichtet sein, um beim Durchtritt die Verluste zu reduzieren. Des Weiteren können diese Flächen, insbesondere die Reflexionsflächen die Phase beeinflussend (z.B. ähnlich einem λ/4-Plättchen oder einem λ/2-Plättchen wirkend) beschichtet sein, um auf die Polarisation Einfluss zu nehmen.In some embodiments of the pulse length adjusting unit, as many reflecting surfaces as possible, i.e., for example, the flat side surface and the side surfaces of the roof edge prism, are coated in such a reflective manner that, if possible, the spectral width of the laser beam is completely reflected. Furthermore, the jet inlet and outlet surface can be coated antireflective to reduce the losses during passage. Furthermore, these surfaces, in particular the reflection surfaces, may be phase-influencing (e.g., acting similar to a λ / 4 plate or a λ / 2 plate) to affect polarization.
In einigen Ausführungsformen der Pulslängenanpassungseinheit ist mindestens einer der 3-Flächen-Reflektoren als eine Spiegeleinheit ausgebildet, die drei räumlich fix (in anderen Worten räumlich fest, insbesondere als ein Bauteil ausgebildet oder aus geklebten bzw. geschweißten Flächen) zueinander angeordnete Spiegel aufweist, deren Spiegelflächen die drei Reflexionsflächen bilden. Optional bilden zwei der Spiegelflächen einen Dachkantenspiegel, insbesondere einen 90°- Dachkantenspiegel, aus.In some embodiments of the pulse length adaptation unit, at least one of the three-surface reflectors is designed as a mirror unit which has three mirrors which are fixed in space (in other words spatially fixed, in particular as a component or made of glued or welded surfaces) form the three reflection surfaces. Optionally, two of the mirror surfaces form a roof edge mirror, in particular a 90 ° roof edge mirror.
In einigen Ausführungsformen weist die Pulslängenanpassungseinheit ferner ein erstes Verzögerungsplättchen zur Phasenbeeinflussung, insbesondere zur Polarisationsbeeinflussung, bevorzugt zur Polarisationskompensation, beispielsweise ein λ/4-Plättchen, λ/2-Plättchen oder eine Kombination mehrerer Verzögerungsplättchen, auf, das zwischen dem ersten dispersiven Element und dem ersten 3-Flächen-Reflektor im Strahlengang eines auf den ersten 3-Flächen-Reflektor einfallenden Laserstrahls angeordnet ist.In some embodiments, the pulse length adjusting unit further comprises a first retardation plate for influencing the phase, in particular for influencing the polarization, preferably for polarization compensation, for example a λ / 4 plate, λ / 2 plate or a combination of multiple retardation plates, which lies between the first dispersive element and the first 3-plane reflector in the beam path of an incident on the first 3-surface reflector laser beam is arranged.
In einigen Ausführungsformen der Pulslängenanpassungseinheit sind die Reflexionsflächen oder die die Strahlein- und Strahlaustrittsfläche phasenbeeinflussend beschichtet, beispielsweise derart, dass die Polarisation nach Austritt aus dem Reflektor gleich der Polarisation des in den Reflektor eintretenden Strahls ist.In some embodiments of the pulse length adjusting unit, the reflecting surfaces or the beam inlet and outlet surface are phase-influencing, for example such that the polarization after exiting the reflector is equal to the polarization of the beam entering the reflector.
In einigen Ausführungsformen weist die Pulslängenanpassungseinheit ferner mindestens ein Reflexionselement auf. Das Reflexionselement kann eine Rückführung des optischen Weges durch die dispersiven Elemente und die 3-Flächen-Reflektoren bewirken. Das Reflexionselement ist optional ein Dachkantenspiegel oder einem Umlenkprisma. In einigen Ausführungsformen kann das Reflexionselement eine senkrecht zu einer, einer Ablenkrichtung der dispersiven Element zugeordneten, Ablenkebene parallelversetzten Rückreflexion der optischen Wege führen. Allgenmein kann die Rückführung optional bei einem Rückweg zu einer invertierten Reihenfolge der Reflexionen an den Reflexionsflächen bezüglich des Hinwegs führen. Allgemein sind mehrfache Durchgänge in mehreren Ebenen bei Verwendung entsprechend großer Bauteile möglich. Beispielsweise kann das Reflexionselement als Dachkantenprisma ausgebildet und mit einem weiteren optischen Reflektor kombiniert werden, sodass ein weiterer Versatz vertikal oder horizontal erzeugt werden kann.In some embodiments, the pulse length adjusting unit further comprises at least one reflecting element. The reflection element can cause a return of the optical path through the dispersive elements and the 3-surface reflectors. The reflection element is optionally a roof edge mirror or a deflection prism. In some embodiments, the reflective element may provide back reflection of the optical paths parallel to a deflection plane associated with a direction of deflection of the dispersive element. In general, the return may optionally result in a return path to an inverted order of the reflections on the reflection surfaces with respect to the outward path. In general, multiple passes in multiple levels when using correspondingly large components are possible. For example, the reflection element can be formed as a roof edge prism and combined with another optical reflector, so that a further offset can be generated vertically or horizontally.
In einigen Ausführungsformen weist die Pulslängenanpassungseinheit ferner ein zweites Verzögerungsplättchen zur Phasenbeeinflussung, insbesondere zur Polarisationsbeeinflussung, bevorzugt zur Polarisationskompensation, beispielsweise ein λ/4-Plättchen, λ/2-Plättchen oder eine Kombination mehrerer Verzögerungsplättchen, auf, das zwischen dem ersten 3-Flächen-Reflektor und dem ersten dispersiven Element im Strahlengang eines vom ersten 3-Flächen-Reflektor austretenden Laserstrahls angeordnet ist.In some embodiments, the pulse length adjustment unit further comprises a second retardation plate for phase influencing, in particular for influencing the polarization, preferably for polarization compensation, for example a λ / 4 plate, λ / 2 plate or a combination of multiple retardation plates, which is arranged between the first 3 area Reflector and the first dispersive element in the beam path of the first 3-plane reflector emerging laser beam is arranged.
In einigen Ausführungsformen der Pulslängenanpassungseinheit ist das erste dispersive Elemente dazu ausgebildet, die Spektralkomponenten in einer Ablenkrichtung um wellenlängenabhängige Winkel abzulenken, sodass der Strahlquerschnitt des Laserstrahls vor der ersten Reflexion am ersten 3-Flächen-Reflektor in der Ablenkrichtung verformt ist, und die 3-Flächen-Reflektoren sind derart bezüglich der Ablenkrichtung des ersten dispersiven Elements angeordnet, dass die Verformung des Strahlquerschnitts des Laserstrahls nach der Reflexion am zweiten 3-Flächen-Reflektor wieder in der Ablenkrichtung des ersten dispersiven Elements vorliegt und der Laserstrahl nach dem zweiten 3-Flächen-Reflektor bezüglich des Laserstrahls vor der ersten Reflexion am ersten 3-Flächen-Reflektor in der Ablenkrichtung versetzt verläuft.In some embodiments of the pulse length adjusting unit, the first dispersive element is configured to deflect the spectral components in a deflection direction about wavelength dependent angles such that the beam cross section of the laser beam is deformed in the deflection direction prior to the first reflection at the first 3-plane reflector and the 3-faces Reflectors are arranged with respect to the deflection of the first dispersive element such that the deformation of the beam cross section of the laser beam after reflection at the second 3-plane reflector again in the deflection of the first dispersive element and the laser beam after the second 3-plane reflector is offset with respect to the laser beam before the first reflection at the first 3-plane reflector in the deflection direction.
In einigen Ausführungsformen der Pulslängenanpassungseinheit sind die 3-Flächen-Reflektoren identisch ausgebildet, sind aber in der Reihenfolge der Reflexionen an den Reflexionsflächen invertiert im Strahlengang zwischen den dispersiven Element angeordnet.In some embodiments of the pulse length adjusting unit, the 3-plane reflectors are identically formed, but are arranged in the order of the reflections on the reflection surfaces inverted in the beam path between the dispersive element.
In einigen Ausführungsformen weist die Pulslängenanpassungseinheit ferner eine Translationsvorrichtung zur Einstellung des Abstands zwischen den 3-Flächen-Reflektoren, und damit zur Einstellung der Weglänge des optischen Weges zwischen dem ersten und dem zweiten dispersiven Element auf. Die Translationsvorrichtung kann optional zur Verschiebung eines der 3-Flächen-Reflektoren entlang eines Strahlachsenabschnitts des Laserstrahls (gegeben durch die zentrale Wellenlänge des Laserpulses) zwischen den 3-Flächen-Reflektoren ausgebildet sein.In some embodiments, the pulse length adjusting unit further comprises a translation device for adjusting the distance between the 3-plane reflectors, and thus for adjusting the path length of the optical path between the first and the second dispersive element. The translation device may optionally be configured to displace one of the 3-plane reflectors along a beam axis section of the laser beam (given by the central wavelength of the laser pulse) between the 3-plane reflectors.
In einigen Ausführungsformen ist die Translationsvorrichtung dazu ausgebildet, einen der 3-Flächen-Reflektoren derart zu bewegen, dass der Eintrittswinkel und/oder die Eintrittsposition der optischen Wege bezüglich einer zuerst reflektierenden der drei Reflexionsflächen des bewegten 3-Flächen-Reflektors und der Austrittswinkel beibehalten werden.In some embodiments, the translation device is configured to receive one of the 3- To move surface reflectors such that the entrance angle and / or the entry position of the optical paths with respect to a first reflective of the three reflection surfaces of the moving 3-surface reflector and the exit angle are maintained.
In einigen Ausführungsformen weist die Pulslängenanpassungseinheit ferner eine Steuerungsvorrichtung zum Ansteuern der Translationsvorrichtung auf, wobei die Steuerungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, eine Weglänge des optischen Weges zwischen dem ersten und dem zweiten dispersiven Element in Abhängigkeit eines pulsdauerabhängigen Messsignals, eines Pulsleistungsparameters, eines Spitzen-Pulsleistungsparameters und/oder eines Pulsenergieparameters durch Verschieben mindestens eines der 3-Flächen-Reflektoren einzustellen.In some embodiments, the pulse length adjusting unit further comprises a control device for driving the translating device, wherein the control device is designed to determine a path length of the optical path between the first and the second dispersive element as a function of a pulse duration-dependent measuring signal, a pulse power parameter, a peak pulse power parameter and / or adjusting a pulse energy parameter by shifting at least one of the 3-plane reflectors.
In einigen Ausführungsformen weist die Pulslängenanpassungseinheit ferner zwei eine optische Teleskopanordnung bildende Fokussierelemente, optional Linsen oder Spiegeln, auf. Jeweils eines der Fokussierelemente ist zwischen dem ersten dispersiven Element und dem ersten 3-Flächen-Reflektor und zwischen dem zweiten 3-Flächen-Reflektor und dem zweiten dispersiven Element angeordnet.In some embodiments, the pulse length adjusting unit further comprises two focusing elements forming an optical telescope arrangement, optionally lenses or mirrors. In each case one of the focusing elements is arranged between the first dispersive element and the first 3-area reflector and between the second 3-area reflector and the second dispersive element.
In einigen Ausführungsformen weist die Pulslängenanpassungseinheit ferner ein im Winkeldispersionsbereich angeordnetes, den elektromagnetischen Strahl transmittierendes optisches Element auf, das einen eintrittswinkelabhängigen Parallelversatz der einzelnen Spektralkomponenten des Laserstrahls bezüglich der Ausbreitung der einzelnen Spektralkomponenten vor und nach dem optischen Element bewirkt. Ferner kann die Pulslängenanpassungseinheit eine Einstellvorrichtung zur Ausrichtung des optischen Elements aufweisen, wobei die Einstellvorrichtung insbesondere zum Verändern des Parallelversatzes der einzelnen Spektralkomponenten ansteuerbar ist.In some embodiments, the pulse length adjusting unit further comprises an optical element transmitting the electromagnetic beam in the angular dispersion range, causing an incident angle-dependent parallel displacement of the individual spectral components of the laser beam with respect to the propagation of the individual spectral components before and after the optical element. Furthermore, the pulse length adjustment unit can have an adjustment device for aligning the optical element, wherein the adjustment device can be controlled in particular for changing the parallel offset of the individual spectral components.
In einigen Ausführungsformen weist das Lasersystem ferner eine Steuerungsvorrichtung und eine Positioniereinheit, auf der einer der 3-Flächen-Reflektoren angeordnet ist und die mit der Steuerungsvorrichtung zur Ansteuerung von Translationsbewegungen des 3-Flächen-Reflektors in Verbindung steht, auf. Die Positioniereinheit kann z.B. eine Translationsvorrichtung zur Verschiebung des 3-Flächen-Reflektors optional entlang einer Strahlachse eines einfallenden Laserstrahls umfassen. Ferner kann das Lasersystem optional eine Pulsdauermessvorrichtung zum Ausgeben eines pulsdauerabhängigen Messsignals an die Steuerungsvorrichtung zum Ansteuern der Positioniereinheit aufweisen.In some embodiments, the laser system further comprises a control device and a positioning unit, on which one of the three-surface reflectors is arranged, and which is in communication with the control device for controlling translational movements of the three-surface reflector. The positioning unit may e.g. a translation device for displacing the 3-plane reflector optionally along a beam axis of an incident laser beam. Furthermore, the laser system can optionally have a pulse duration measuring device for outputting a pulse duration-dependent measuring signal to the control device for activating the positioning unit.
In einigen Ausführungsformen der Pulslängenanpassungseinheit kann das erste dispersive Elemente dazu ausgebildet sein, die Spektralkomponenten in einer Ablenkrichtung um wellenlängenabhängige Winkel abzulenken, sodass der Strahlquerschnitt des Laserstrahls vor der ersten Reflexion an einem z.B. ersten corner-cube-Reflektor in der Ablenkrichtung verformt ist.In some embodiments of the pulse length adjusting unit, the first dispersive element may be configured to deflect the spectral components in a deflection direction about wavelength-dependent angles, such that the beam cross-section of the laser beam prior to the first reflection at a e.g. first corner cube reflector is deformed in the deflection direction.
Allgemein können die Reflexionsflächen derart in der Ablenkrichtung dimensioniert und angeordnet sein, dass der Laserstrahl jeweils als Ganzes von jeder der Reflexionsflächen reflektiert wird, und insbesondere dass alle Spektralkomponenten von den Reflexionsflächen in der gleichen Reihenfolge reflektiert werden.Generally, the reflection surfaces may be sized and arranged in the deflection direction such that the laser beam is reflected as a whole from each of the reflection surfaces, and in particular that all the spectral components are reflected by the reflection surfaces in the same order.
In einigen Ausführungsformen der Pulslängenanpassungseinheit kann einer Ablenkrichtung der dispersiven Elemente eine Ablenkebene mit einer Normalenrichtung zugeordnet sein. Die Pulslängenanpassungseinheit kann ferner ein oder mehrere Winkeleinstellvorrichtungen aufweisen, die den Versatz beeinflussen. Beispielsweise kann eine erste Winkeleinstellvorrichtung, die zur Ausrichtung eines der 3-Flächen-Reflektoren um die Normalenrichtung zur Einstellung einer Versatzkomponente des Strahlversatzes in der Ablenkebene ausgebildet ist, vorgesehen werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine zweite Winkeleinstellvorrichtung, die zur Ausrichtung des 3-Flächen Reflektors bezüglich der Ablenkebene zur Einstellung einer Versatzkomponente des Strahlversatzes in der Normalenrichtung ausgebildet ist, vorgesehen werden.In some embodiments of the pulse length adjusting unit, a deflecting direction of the dispersive elements may be associated with a deflecting plane having a normal direction. The pulse length adjusting unit may further include one or more angle adjusting devices that affect the offset. For example, a first angle adjusting device configured to align one of the 3-plane reflectors about the normal direction to adjust an offset component of the beam displacement in the deflection plane may be provided. Alternatively or additionally, a second Winkeleinstellvorrichtung, which is designed to align the 3-plane reflector with respect to the deflection plane for adjusting an offset component of the beam offset in the normal direction, are provided.
Die hierin offenbarten Ausführungsformen können u.a. folgende Vorteile aufweisen:The embodiments disclosed herein may include i.a. have the following advantages:
Die Verwendung von 3-Flächen-Reflektoren, beispielsweise ein Winkelreflektor mit drei (räumlich) fest zueinander stehenden reflektierenden Flächen (im Fall von 90°-Winkeln zwischen je zwei Flächen als sogenannter corner-cube-Reflektor bekannt; hierein auch als 3-Flächen-Retroreflektor bezeichnet) kann den Aufbau von Dispersionsanpassungseinheiten vereinfachen, da Freiheitsgrade entfallen, die z.B. bei planen Umlenkspiegeln vorliegen. Wenn die Flächen des 3-Flächen-Reflektors nicht rechtwinklig zueinander stehen, ist eine entsprechende Positionierung eines nachfolgenden 3-Flächen-Reflektors unter einem entsprechend angepassten Winkel vorzunehmen. Somit wird insbesondere auch die Justage von Gitter- oder Prismenstreckern bzw. Gitter- oder Prismenkompressoren vereinfacht. Dies beruht unter anderem darauf, dass eine Winkelinvarianz bei der Einstellung eines optischen Weges möglich wird. Die Invarianz gegenüber Winkelfehlern kann Astigmatismus und/oder eine Unrundheit des Strahlprofils reduzieren oder sogar vermeiden.The use of 3-surface reflectors, for example an angle reflector with three (spatially) mutually fixed reflecting surfaces (in the case of 90 ° angles between each two surfaces known as a so-called corner-cube reflector, here also as a 3-surface reflector Retroreflector) can simplify the construction of dispersion adjustment units, since it eliminates degrees of freedom, for example present at plan deflecting mirrors. If the surfaces of the 3-plane reflector are not perpendicular to each other, then an appropriate positioning of a subsequent 3-plane reflector at a correspondingly adapted angle. Thus, in particular the adjustment of grating or prism stretchers or grating or prism compressors is simplified. This is based inter alia on the fact that an angle invariance in the setting of an optical path is possible. The invariance to angular errors can reduce or even avoid astigmatism and / or out-of-roundness of the beam profile.
Mit anderen Worten können die hierin beschriebenen Anordnungen mechanische Toleranzen kompensieren, da Freiheitsgrade in der Faltung entfallen, wodurch CPA-Systeme robuster und kostengünstiger ausgeführt werden können. In den stabileren Systemen wandert der Laserstrahl weniger auf z.B. dem zweiten Gitter, sodass insbesondere der Winkel gleich bleibt und somit eine geringere Beeinflussung der Dispersion durch thermisch-mechanische Veränderungen der Komponenten auftreten kann. In other words, the arrangements described herein can compensate for mechanical tolerances since degrees of freedom in the folding are eliminated, which makes CPA systems more robust and cost effective. In the more stable systems, the laser beam moves less on, for example, the second grating, so that in particular the angle remains the same and thus less influence of the dispersion by thermal-mechanical changes of the components can occur.
Werden in den hierin offenbarten Konzepten die 3-Flächen-Reflektoren nur um einen relativ geringen Winkel rotiert, können für die Pulslängenverstellung hochdynamische Antriebe verwendet werden. Beispielsweise kann das Drehen eines 3-Flächen-Reflektors mittels eines Motors oder Piezoelements aktiv nachgeregelt bzw. variiert werden kann.If in the concepts disclosed herein, the 3-plane reflectors are rotated only by a relatively small angle, highly dynamic drives can be used for the pulse length adjustment. For example, the rotation of a 3-area reflector can be actively readjusted or varied by means of a motor or piezoelectric element.
Ferner ist im Falle eines Gitterkompressors die Strahlqualität sehr sensitiv auf die Ausrichtung der Gitterstrukturen. Deshalb erfordert das Einstellen der Pulsdauer in derartigen Stand der Technik-Systemen einen komplex aufgebauten Gitterhalter, durch den sich das Gitter sehr exakt verschieben lassen sollte, ohne dabei die Orientierung der Gitterstruktur zu beeinflussen. Die hierin offenbarten Aufbauten reduzieren die Auswirkung auf Fehler oder Änderungen in der Ausrichtung.Furthermore, in the case of a lattice compressor, the beam quality is very sensitive to the alignment of the lattice structures. Therefore, adjusting the pulse duration in such prior art systems requires a complex grid holder that would allow the grid to translate very accurately without affecting the orientation of the grid structure. The structures disclosed herein reduce the effect on errors or changes in alignment.
Die hierin offenbarten optischen Anordnungen erlauben allgemein eine Längenanpassung im Strahlengang eines Lasersystems, bei der während der Anpassung möglichst wenige, bevorzugt keine, Winkelvariationen im Strahlengang auftreten.The disclosed herein optical arrangements generally allow a length adjustment in the beam path of a laser system in which occur during the adjustment as few, preferably no, angular variations in the beam path.
Allgemein erlauben die hierin vorgeschlagenen Konzepte es, den benötigten Bauraum für eine Dispersionsanpassungseinheit zu reduzieren.In general, the concepts proposed herein allow to reduce the space required for a dispersion adjusting unit.
Hierin werden Konzepte offenbart, die es erlauben, zumindest teilweise Aspekte aus dem Stand der Technik zu verbessern. Insbesondere ergeben sich weitere Merkmale und deren Zweckmäßigkeiten aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
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1 eine schematische Aufsicht auf ein Lasersystem mit einer auf einem Paar von corner-cube-Reflektoren basierenden Pulslängenanpassungseinheit zur Pulsdauerkomprimierung (Kompressor), -
2 eine schematische Perspektivansicht auf diePulslängenanpassungseinheit der 1 , -
3 eine schematische Perspektivansicht auf den Strahlengang zwischen zwei corner-cube-Reflektoren einer allgemein einsetzbaren Weglängenanpassungseinheit, -
4 eine schematische Darstellung einer auf einem Paar von corner-cube-Reflektoren basierenden Pulslängenanpassungseinheit zur Pulsdauerstreckung (Strecker) und -
5 eine schematische Perspektivansicht auf eine Pulslängenanpassungseinheit mit Polarisationsanpassung beispielhaft für ein 3-Flächen-Reflektor mit nicht-orthogonal angeordneten, reflektierenden Flächen.
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1 a schematic plan view of a laser system with a on a pair of corner-cube reflectors based pulse length adjustment unit for pulse duration compression (compressor), -
2 a schematic perspective view of the pulse length adjusting unit of1 . -
3 3 is a schematic perspective view of the beam path between two corner cube reflectors of a general-purpose path length adaptation unit; -
4 a schematic representation of a based on a pair of corner-cube reflectors pulse length adjustment unit for pulse duration stretching (Strecker) and -
5 a schematic perspective view of a pulse width adjusting unit with polarization adjustment, for example, for a 3-plane reflector with non-orthogonally arranged reflecting surfaces.
Wie eingangs erläutert kann bei CPA-Systemen der Kompressionsgrad der Laserpulse über den Abstand zweier Beugungsgitter (oder Prismen) realisiert werden. Es ist bekannt, weglängenverändernde Komponenten wie Faltungsspiegel oder Rechteckprismen einzusetzen, um die Propagationslänge zwischen den beiden Gittern zu modifizieren.As explained above, in CPA systems, the degree of compression of the laser pulses can be realized over the distance between two diffraction gratings (or prisms). It is known to use path length changing components such as folding mirrors or rectangular prisms to modify the propagation length between the two gratings.
Die hierin beschriebenen Aspekte basieren zum Teil auf der Erkenntnis, dass Ausrichtungsänderungen der weglängenverändernden Komponenten Winkelfehler auf dem zweiten Gitter hervorrufen können. Es wurde erkannt, dass diese beim Durchgang durch ein CPA-System einen Astigmatismus verursachen, der die Strahlqualität nachteilig beeinflussen kann.The aspects described herein are based in part upon the insight that alignment changes of the path-length changing components can cause angular errors on the second grid. It has been found that these, when passing through a CPA system, cause astigmatism that can adversely affect beam quality.
Die Erfinder haben nun erkannt, dass mit einem Paar von 3-Flächen-(Retro-)Reflektoren eine Weglängenveränderung umgesetzt werden kann. Ein Beispiel für einen 3-Flächen-Retroreflektor ist ein Rechteckprisma, an dessen jeweils einer der beiden Ankatheten ein 90°-Dachkantenprisma vorgesehen ist.The inventors have now recognized that a path length change can be implemented with a pair of 3-area (retro) reflectors. An example of a 3-area retroreflector is a rectangular prism, to each of which one of the two Ankatheten a 90 ° roof edge prism is provided.
Im Gegensatz zu Dachkantenprismen, die einen Laserstrahl mit einem Strahlversatz und einer Spiegelung bezüglich einer Achse reflektieren, kann eine (vollkommene) Rauminversion, welche für ein transversales Strahlprofil einer Drehung um 180° entspricht, mit einem corner-cube-Reflektor als Beispiel eines 3-Flächen-Retroreflektors erzielt werden. Ein corner-cube-Reflektor reflektiert einen Laserstrahl an drei jeweils orthogonal zueinander angeordneten Flächen (entsprechend den drei Seiten einer Würfelecke), wobei bei einem Einfall des Laserstrahls auf eine der drei Reflexionsflächen mit Abstand zum Schnittpunkt und den Schnittlinien der drei Flächen ein paralleler Strahlversatz und eine Rauminvertierung des Laserstrahls erfolgt. Somit bleibt in Propagationsrichtung gesehen bei einem spektral aufgespaltenen Strahl (z. B. nach einer Beugung am Gitter) die spektrale Verteilung gleich, beispielsweise auf der in Propagationsrichtung gesehen linken Seite der langwelligere Spektralbereich und in Propagationsrichtung gesehen auf der rechten Seite der kurzwelligere Spektralbereich.In contrast to roof prisms, which reflect a laser beam with a beam offset and a reflection with respect to an axis, a (perfect) space inversion, which corresponds to a 180 ° rotation for a transverse beam profile, can be used with a corner-cube reflector as an example. Area retroreflectors are achieved. A corner cube reflector reflects a laser beam at three mutually orthogonal surfaces (corresponding to the three sides of a cube corner), wherein at an incidence of the laser beam on one of the three reflection surfaces with distance to the intersection and the intersection lines of the three surfaces, a parallel beam offset and a space inversion of the laser beam takes place. Thus, in the propagation direction, the spectral distribution remains the same for a spectrally split beam (eg after diffraction at the grating), for example on the left side in the propagation direction the longer wavelength spectral range and in the propagation direction on the right side the shorter wavelength spectral range.
Eine beispielhafte Ausführungsform eines corner-cube-Reflektors ist ein modifiziertes Rechteckprisma, das an einer der Ankathetenseiten eine der drei Reflexionsflächen bereitstellt und mit einer an der anderen Ankathetenseite vorgesehenen 90°-Dachkantenstruktur die verbliebenden zwei der drei orthogonal zueinander angeordneten Reflexionsflächen bereitstellt.An exemplary embodiment of a corner cube reflector is a modified one Rectangular prism, which provides one of the three reflective surfaces on one of the Ankathetenseiten and provides with a provided on the other Ankathetenseite 90 ° roof edge structure, the remaining two of the three orthogonal mutually arranged reflecting surfaces.
Die Eigenschaften der corner-cube-Reflektoren, und allgemein von 3-Flächen-Retroreflektoren, machen die Längenveränderung des Strahlwegs invariant gegenüber Winkelfehlern. So können aufgrund der (Retro-)Reflektor-Eigenschaft angulare Justagefreiheitsgrade entfallen. Da bei sehr großen Kompressionsgraden die Winkelempfindlichkeit und die Justageauflösung besonders sensibel sein kann, können die hierin offenbarten optischen Anordnungen den Einfluss von Winkelfehlern maßgeblich reduzieren und unter Umständen sogar ganz eliminieren.The properties of the corner-cube reflectors, and generally of 3-area retroreflectors, make the beam path length change invariant to angular errors. Thus, due to the (retro) reflector property, angular adjustment degrees of freedom can be dispensed with. Since at very high compression levels, the angular sensitivity and the adjustment resolution can be particularly sensitive, the optical arrangements disclosed herein can significantly reduce the influence of angular errors and even eliminate them altogether.
Wie nachfolgend in Zusammenhang mit den Figuren erläutert wird, wird hierin vorgeschlagen, in einer beispielhaften Ausführungsform einer Pulslängenanpassungseinheit zwischen zwei dispersiven Elementen - wie optischen Gittern, Prismen oder Grisms eines Kompressors oder Streckers - zwei 3-Flächen-Retroreflektoren vorzusehen. Eine Winkelverkippung in allen drei Achsen des einfallenden Strahls oder des 3D-Retroreflektors selbst wird durch die Funktionsweise des 3-Flächen-Retroreflektors kompensiert, sodass der Ausgangsstrahl trotz beispielsweise Verkippen des 3-Flächen-Retroreflektors im Wesentlichen keine Winkelveränderungen erfährt. D.h., der Ausgangsstrahl verläuft stets im Wesentlichen parallel zum Eingangsstrahl.As will be explained below in connection with the figures, it is proposed herein, in an exemplary embodiment of a pulse length adjustment unit, to provide two 3-area retroreflectors between two dispersive elements, such as optical grids, prisms or grisms of a compressor or extender. An angle tilting in all three axes of the incident beam or the 3D retroreflector itself is compensated by the operation of the 3-area retroreflector, so that the output beam undergoes substantially no angular changes despite, for example, tilting the 3-area retroreflector. That is, the output beam is always substantially parallel to the input beam.
Jedoch wird durch die Funktionsweise des 3-Flächen-Retroreflektors nach jedem 3-Flächen-Retroreflektor das Strahlprofil um im Wesentlichen 180° gedreht und der Strahl erfährt jeweils einen Lateralversatz. Durch die Verwendung zweier 3-Flächen-Retroreflektoren wird das Bild zweimal um im Wesentlichen 180° gedreht, so dass effektiv keine Änderung des Strahls am Ausgang des zweiten 3-Flächen-Retroreflektors vorliegt.However, by the operation of the 3-area retroreflector after each 3-area retroreflector, the beam profile is rotated substantially 180 degrees and the beam experiences a lateral offset each time. By using two 3-area retroreflectors, the image is rotated twice by substantially 180 ° so that there is effectively no change in the beam at the output of the second 3-area retroreflector.
In einer Ausführungsform der Pulslängenanpassungseinheit kann durch die Einstellung des Abstands zwischen den 3-Flächen-Reflektoren die Weglänge, und damit der spektralen Aufweitung des Laserpulses, eine Dispersionseinstellung vorgenommen werden.In one embodiment of the pulse length adjusting unit, by setting the distance between the 3-plane reflectors, the path length, and thus the spectral broadening of the laser pulse, a dispersion adjustment can be made.
In einer weiteren Ausführungsform der Pulslängenanpassungseinheit kann ferner die Veränderbarkeit des lateralen Versatzes gezielt dazu genutzt werden, die Pulslänge zu variieren. So kann der Lateralversatz durch eine gezielte Winkelverkippung des 3-Flächen-Reflektors beeinflusst werden, wodurch die Propagationslänge zwischen den dispersiven Elementen verändert wird.In a further embodiment of the pulse length adaptation unit, the variability of the lateral offset can furthermore be used selectively to vary the pulse length. Thus, the lateral offset can be influenced by a specific angular tilting of the 3-area reflector, whereby the propagation length between the dispersive elements is changed.
Hinsichtlich der Winkelverkippung des 3-Flächen-Reflektors weist die Pulslängenanpassung zwei unterschiedliche Empfindlichkeiten auf:With regard to the angle tilting of the 3-area reflector, the pulse length adaptation has two different sensitivities:
Eine Verkippung kann um die Öffnungsseite des 3-Flächen-Reflektors, beispielsweise die lange Frontseite eines modifizierten Rechteckprismas, erfolgen. Im Fall eines quasisymmetrischen Aufbaus wird z.B. um die Hypotenuse der zugrundeliegenden Dreiecksform des Rechteckprismas gekippt. Diese wird bevorzugt im Wesentlichen parallel zur Ablenkrichtung/spektralen Auffächerung des Laserstrahls ausgerichtet. Diese Art der Verkippung kann dazu genutzt werden, den vertikalen Abstand der beiden lateral versetzt und horizontal übereinander liegenden Ein- und Ausgangsstrahlen zu justieren. Eine derartige Verkippung kann jedoch nicht nur zum Einstellen des vertikalen Separationsabstands eines reflektierten Laserstrahls verwendet werden, sondern sie kann auch zum Aufsuchen des Pulslängenminimums eingesetzt werden. Diese Verkippung hat dabei nur einen geringen Einfluss auf die Weglänge zwischen den beiden 3-Flächen-Reflektoren. Somit kann eine Feineinstellung der Pulslänge durch eine derartige Verkippung vorgenommen werden.Tilting can be done around the opening side of the 3-plane reflector, for example, the long front side of a modified rectangular prism. In the case of a quasi-symmetrical structure, e.g. tipped around the hypotenuse of the underlying triangular shape of the rectangular prism. This is preferably aligned substantially parallel to the deflection / spectral fanning of the laser beam. This type of tilt can be used to adjust the vertical distance of the two laterally offset and horizontally superimposed input and output beams. However, such a tilt can not only be used to adjust the vertical separation distance of a reflected laser beam, but it can also be used to search the pulse length minimum. This tilting has only a small influence on the path length between the two 3-area reflectors. Thus, a fine adjustment of the pulse length can be made by such a tilt.
Im Gegensatz zur vorausgehenden Verkippung hat eine Drehung um eine senkrecht zur spektralen Auffächerungsebene verlaufende Rotationsachse (hierin auch als Gierachse des 3-Flächen-Reflektors bezeichnet) einen größeren Einfluss auf die Weglänge und somit auf die Pulsdauer. Wird ein 3-Flächen-Reflektor entsprechend im Gierwinkel variiert, kann unter Umständen auf weitere Dispersionsanpassungsmöglichkeiten, wie die mittels einer planparallelen Platte, verzichtet werden.In contrast to the preceding tilting, a rotation about an axis of rotation perpendicular to the spectral fan-out plane (also referred to herein as the yaw axis of the 3-plane reflector) has a greater influence on the path length and thus on the pulse duration. If a 3-area reflector varies in accordance with the yaw angle, it may be possible to dispense with further dispersion adjustment options, such as those using a plane-parallel plate.
Derartige Winkeleinstellungen der Kippung und/oder Drehung können beispielsweise über einen motorischen Exzentertrieb, Galvoantrieb und/oder Piezosteller mit einer hohen Winkelauflösung zur genauen Pulslängenanpassung vorgenommen werden.Such angular adjustments of the tilt and / or rotation can be made, for example, via a motorized eccentric drive, galvo drive and / or piezoelectric actuator with a high angular resolution for accurate pulse length adjustment.
Vorteilhaft können die für eine derartige Feineinstellung benötigten absoluten Winkeleinstellungen deutlich geringer sein als z.B. bei einer Drehung einer planparallelen Platte, wie sie in der eingangs erwähnten Anmeldung
Die Winkelstabilität hinsichtlich Gitterkompressoren erlaubt es, Pulslängen von z.B. 300 fs über einen langen Zeitraum bereitzustellen, ohne dass diese sich durch Veränderungen in der Justage zu ps-Pulsen verlängern. Letztere können in Stand der Technik-Kompressoren leicht z.B. durch Setzbewegungen von optischen Elementen (z.B. planer Umlenkspiegel) hervorgerufen werden, welche durch thermisch-mechanische Dejustage von beispielsweise Justierschrauben erzeugt werden.The angular stability with regard to grating compressors makes it possible to provide pulse lengths of, for example, 300 fs over a long period of time, without these being prolonged by changes in the adjustment to ps pulses. The latter can easily be caused, for example, by setting movements of optical elements (eg flat deflection mirrors) in state of the art compressors thermal-mechanical misalignment of example adjusting screws are generated.
Nachfolgend wird in Verbindung mit den
Das Ultrakurzpulssystem
Die Laserpulsquelle
Die Pulslängenanpassungseinheit
Für eine Faltung des Strahlengangs umfasst der Gitterkompressor ferner ein Reflektorelement
In der Aufsicht der
In
Dagegen verlaufen die optischen Wege der verschiedenen Wellenlängen aufgefächert, d.h., unter einem Winkel, zueinander. Man erkennt, dass das zweite Gitter
In der in
In der in den
In der beispielhaft gezeigten Ausführungsform ist jeder der corner-cube-Reflektoren 9A, 9B als Rechteckprisma ausgebildet, wobei die Rechteckprismen derart modifiziert sind, dass auf einer Seite des Rechtecks nicht eine plane Fläche, sondern ein um 90°-gedrehter (90°-) Dachkantenprismabereich vorgesehen ist. Somit ergeben sich für dieses Beispiel eines 3-Flächen-Refelktors drei räumlich fest zueinander angeordnete reflektierende Flächen.In the embodiment shown by way of example, each of the
Allgemein umfassen die modifizierten Rechteckprismen jeweils eine Strahlein- und Strahlaustrittsfläche
Der Aufbau der modifizierten Rechteckprismen und die daraus resultierende Strahlführung werden nachfolgend beispielhaft am ersten corner-cube-Reflektor 9A beschrieben.The construction of the modified rectangular prisms and the resulting beam guidance are described below by way of example at the first corner-
Wie in
Die Reflexionsflächen
Entsprechend bewirkt der erste corner-cube-Reflektor 9A für alle optischen Wege vom Eintrittswinkel und von der Eintrittsposition abhängige erste Parallelversätze
Zum Einstellen des Eintrittswinkels, der Eintrittsposition sowie des Abstands vom ersten Gitter
Beispielsweise ist die Pulsdauermessvorrichtung
Eine größere Änderung der optischen Wege zwischen den Gittern
Insbesondere kann die Translationsvorrichtung dazu ausgebildet sein, einen der corner-cube-Reflektoren
Die Translationsvorrichtung kann beispielsweise eine motorisierte und/oder über ein Piezostellelement verschiebbare Halterung des corner-cube-Reflektors
Die Erfinder haben ferner erkannt, dass auch eine Drehung beispielsweise des ersten corner-cube-Reflektors
Dabei ergeben sich zwei mögliche Drehbewegungen, die sich unterschiedlich auf den Strahlengang im corner-cube-Reflektor auswirken.This results in two possible rotational movements, which have different effects on the beam path in the corner-cube reflector.
In
Die Positioniereinheit
Alternativ oder ergänzend kann die Positioniereinheit
Die Winkeleinstellvorrichtungen können beispielsweise motorisierte und/oder über Piezostellelemente drehbare Halterungen des corner-cube-Reflektors
Ist mindestens einer der corner-cube-Reflektoren
Bei jedem der corner-cube-Reflektoren
Es sei erwähnt, dass aufgrund der Einfallswinkel auf die Reflexionsflächen des corner-cube-Reflektors
Wie in
Zur (zweiten) Richtungsumkehr des Laserstrahls umfasst das Rechteckprisma des zweiten corner-cube-Reflektors
Bezugnehmend auf
An der Reflexionsfläche
Der aufgrund der sich anschließenden Propagation noch weiter aufgefächerte Laserstrahl trifft somit derart in einer Orientierung und Winkelverteilung auf das zweite Gitter
In alternativen Anordnungen der beiden 3-Flächen-Reflektoren können diese insbesondere treppenweise in der Höhe geschachtelt werden.In alternative arrangements of the two 3-area reflectors they can be nested in particular staircase in height.
Ergänzend kann die vorausgehend beschriebene Pulslängenanpassungseinheit mit weiteren Maßnahmen zur Feinabstimmung der Dispersion ausgestattet werden. Bezugnehmend auf die eingangs erwähnte deutsche Patentanmeldung
Der Verlauf des Laserstrahls in der Weglängenanpassungseinheit
In der beispielhaften Ausführungsform der
Im Unterschied zur Anordnung der Reflexionsflächen in den
Bezugnehmend auf die vorausgehende Diskussion der
Um invertierte Winkeldispersionsbeiträge zu erreichen, wird im beispielhaften Prismenstrecker ein Linsensystem (z.B. eine Teleskopanordnung) im Strahlengang zwischen den beiden Prismen
Wie in
Im Unterschied zur Kompressoranordnung der
Die im Vorausgehenden in Zusammenhang mit den
Ferner kann auch im Strecker eine plan-parallele Platte
Entsprechend breitet sich ein Laserstrahl
Da die reflektierenden Flächen der 3-Flächen-Reflektoren
Man erkennt ferner eine drehbar gehaltene Glasplatte
Des Weiteren ist in
Bei dem gefalteten Aufbau der
Alternativ oder als Ergänzung zu dem Einsatz von Verzögerungsplättchen können ein oder mehrere der Reflexionsflächen mit einer entsprechenden Beschichtung
Durch Verändern des Abstandes zwischen den 3-Flächen-Reflektoren
Weitere Konfigurationen von Pulslängenanpassungseinheiten, wie sie bespielhaft in den
Die beispielhaften Ausführungsformen wurden unter Bezug auf Laserlicht insbesondere im erweiterten spektralen Bereich von Ultrakurzpulslasern (üblicherweise im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 10 µm je nach Anwendung) beschrieben. Eine Anwendung der hierin offenbarten Konzepte ist jedoch allgemein auf elektromagnetische Strahlung mit einer spektralen Breite übertragbar.The exemplary embodiments have been described with reference to laser light, in particular in the extended spectral range of ultrashort pulse lasers (usually in the wavelength range from 200 nm to 10 μm, depending on the application). However, application of the concepts disclosed herein is generally applicable to electromagnetic radiation having a spectral width.
Die hierein beschriebenen Ausführungsformen von Pulslängenanpassungseinheit können wie beschrieben im Einfach- oder Mehrfachdurchgang eingesetzt werden und/oder bei Oszillator-Systemen mit Freistrahlkompressoren und/oder -streckern Anwendung finden.The embodiments of pulse length adjusting unit described herein can be used as described in single or multiple passes and / or find application in oscillator systems with free-jet compressors and / or stretchers.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.It is explicitly pointed out that all features disclosed in the description and / or the claims are considered separate and independent of each other for the purpose of original disclosure as well as for the purpose of limiting the claimed invention independently of the feature combinations in the embodiments and / or the claims should. It is explicitly stated that all range indications or indications of groups of units disclose every possible intermediate value or subgroup of units for the purpose of the original disclosure as well as for the purpose of restricting the claimed invention, in particular also as the limit of a range indication.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112305774A (en) * | 2019-07-30 | 2021-02-02 | 佳能株式会社 | Optical device |
DE102020213122A1 (en) | 2020-10-19 | 2022-04-21 | Trumpf Laser Gmbh | Optical arrangement for pulse compression of a pulsed laser beam and laser system |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11921273B2 (en) * | 2020-10-30 | 2024-03-05 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Two-photon excited fluorescence microscope for diagnosis of Alzheimer's disease (AD) and mild cognitive impairment (MCI), and pulse compressor including therein |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7729045B2 (en) | 2004-07-02 | 2010-06-01 | Thales | Amplifier chain for generating ultrashort different width light pulses |
US7822347B1 (en) | 2006-03-28 | 2010-10-26 | Raydiance, Inc. | Active tuning of temporal dispersion in an ultrashort pulse laser system |
US8077749B2 (en) | 2004-12-20 | 2011-12-13 | Imra America, Inc. | Pulsed laser source with adjustable grating compressor |
US8780440B2 (en) | 2009-08-03 | 2014-07-15 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Dispersion compensation in chirped pulse amplification systems |
WO2015117128A1 (en) | 2014-02-03 | 2015-08-06 | Ipg Photonics Corporation | High power ultrashort pulsed fiber laser |
DE102016110947A1 (en) | 2016-06-15 | 2017-12-21 | Trumpf Laser Gmbh | Dispersion matching unit |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5220463A (en) * | 1991-01-29 | 1993-06-15 | Clark Instrumentation, Inc. | Optical delay line |
US7327466B2 (en) * | 2003-11-03 | 2008-02-05 | Zygo Corporation | Multi-corner retroreflector |
DE102010018967B4 (en) * | 2010-04-29 | 2021-11-04 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Arrangements and methods for nonlinear microscopy |
-
2018
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-
2019
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7729045B2 (en) | 2004-07-02 | 2010-06-01 | Thales | Amplifier chain for generating ultrashort different width light pulses |
US8077749B2 (en) | 2004-12-20 | 2011-12-13 | Imra America, Inc. | Pulsed laser source with adjustable grating compressor |
US7822347B1 (en) | 2006-03-28 | 2010-10-26 | Raydiance, Inc. | Active tuning of temporal dispersion in an ultrashort pulse laser system |
US8780440B2 (en) | 2009-08-03 | 2014-07-15 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Dispersion compensation in chirped pulse amplification systems |
WO2015117128A1 (en) | 2014-02-03 | 2015-08-06 | Ipg Photonics Corporation | High power ultrashort pulsed fiber laser |
DE102016110947A1 (en) | 2016-06-15 | 2017-12-21 | Trumpf Laser Gmbh | Dispersion matching unit |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112305774A (en) * | 2019-07-30 | 2021-02-02 | 佳能株式会社 | Optical device |
EP3771883A3 (en) * | 2019-07-30 | 2021-04-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Dispersive optical device |
DE102020213122A1 (en) | 2020-10-19 | 2022-04-21 | Trumpf Laser Gmbh | Optical arrangement for pulse compression of a pulsed laser beam and laser system |
WO2022083950A1 (en) * | 2020-10-19 | 2022-04-28 | Trumpf Laser Gmbh | Pulse compression optical arrangement for a pulsed laser beam, and laser system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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