DE10302785A1 - Fiber optic laser resonator for optical coherence tomography has a polarization control unit with which the polarization direction in the resonator can be actively adjusted - Google Patents

Fiber optic laser resonator for optical coherence tomography has a polarization control unit with which the polarization direction in the resonator can be actively adjusted Download PDF

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Abstract

Laser assembly, especially for optical coherence tomography, has a fiber optic laser resonator (24) with at least a polarization control unit (26, 27) for altering the polarization direction if the resonator and an output coupler (29) for coupling out of broadband laser radiation. The polarization control unit actively adjusts the polarization direction in the resonator.

Description

Die Erfindung betrifft eine Laseranordnung, insbesondere als Lichtquelle für die optische Kohärenztomographie, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a laser arrangement, in particular as a light source for optical coherence tomography, according to the generic term of claim 1.

Die optische Kohärenztomographie (engl.: OCT – Optical Coherence Tomography) ist ein bildgebendes Untersuchungsverfahren, das beispielsweise aus HUANG, D.: "Optical Coherence Tomography", Science Vol. 254, Seite 1178 ff.; POVAZAY, B.: "Submicrometer axial resolution optical coherence tomography", Optics letters, Vol. 27, No. 20, Seite 1800 ff. sowie aus HARTL, I. et. a1: "Ultrahigh-resolution optical coherence tomography using continuum generation in an air-silica microstructure optical fiber", Optics letters, Vol. 26, No. 9, Seite 608 ff. bekannt ist.Optical coherence tomography (English: OCT - Optical Coherence Tomography) is an imaging test that for example from HUANG, D .: "Optical Coherence Tomography", Science Vol. 254, Page 1178 ff .; POVAZAY, B .: "Submicrometer axial resolution optical coherence tomography ", Optics letters, Vol. 27, No. 20, page 1800 ff. And from HARTL, I. et. a1: "Ultrahigh-resolution optical coherence tomography using continuum generation in an air-silica microstructure optical fiber ", Optics letters, Vol. 26, No. 9, page 608 ff.

Zur Erreichung einer möglichst großen Tiefenauflösung ist es hierbei wichtig, dass das in das Untersuchungsobjekt eingestrahlte Licht eine möglichst große Bandbreite und eine entsprechend geringe Kohärenzlänge aufweist. Es ist deshalb aus den vorstehend aufgeführten Veröffentlichungen bekannt, als Lichtquelle für die optische Kohärenztomographie Kurzpulslaser zu verwenden. Eine besondere Ausführungsform derartiger Kurzpulslaser sind Faserlaser, die an sich bekannt sind und beispielsweise in MATSAS, V.J. et al.: "Selfstarting passively mode-locked fibre ring soliton laser exploiting nonlinear polarisation rotation", Electronics Letters, Vol. 28, No. 15, Seite 1391 ff.; FERMANN, M.E.: "Ultrashort-Pulse Sources based on Single-Mode Rare-Earth-Doped Fibers", Applied Physics B, 58, 197-209 (1994) sowie in US 5 513 194 beschrieben sind. Derartige Faserlaser weisen üblicherweise eine optische Faser auf, wobei die Polarisationsrichtung der in der optischen Faser geführten Impulse durch passive Polarisations-Steuereinrichtungen eingestellt wird.In order to achieve the greatest possible depth resolution, it is important that the light irradiated into the examination object has the widest possible bandwidth and a correspondingly short coherence length. It is therefore known from the publications listed above to use short-pulse lasers as the light source for optical coherence tomography. A special embodiment of such short-pulse lasers are fiber lasers which are known per se and, for example, in MATSAS, VJ et al .: "Selfstarting passively mode-locked fiber ring soliton laser exploiting nonlinear polarization rotation", Electronics Letters, Vol. 28, No. 15, page 1391 ff .; FERMANN, ME: "Ultrashort-Pulse Sources based on Single-Mode Rare-Earth-Doped Fibers", Applied Physics B, 58, 197-209 (1994) and in US 5,513,194 are described. Such fiber lasers usually have an optical fiber, the direction of polarization of the pulses carried in the optical fiber being set by passive polarization control devices.

Nachteilig an der bekannten Einstellung der Polarisationsrichtung ist die große Empfindlichkeit gegenüber Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Temperaturschwankungen, Vibrationen und mechanischen Spannungen.A disadvantage of the known setting the direction of polarization is the great sensitivity to environmental influences, such as for example temperature fluctuations, vibrations and mechanical Tensions.

Aus den eingangs erwähnten Veröffentlichungen ist es weiterhin bekannt, als Lichtquelle für die optische Kohärenztomographie Lumineszenzdioden zu verwenden, die kostengünstig sind und eine einfache Handhabung ermöglichen.From the publications mentioned at the beginning it is also known as a light source for optical coherence tomography Using luminescent diodes that are inexpensive and easy Allow handling.

Nachteilig an derartigen Lumineszenzdioden ist jedoch die schlechte optische Auflösung von mehr als 20 μm.A disadvantage of such luminescent diodes is however, the poor optical resolution of more than 20 μm.

Ferner können auch Ti-Saphirlaser mit Zentralwellenlängen zwischen 780 und 850 nm oder Cr-YAG-Laser mit Zentralwellenlängen bei 1,3 μm als Lichtquelle für die optische Kohärenztomographie eingesetzt werden.Ti sapphire lasers can also be used Central wavelengths between 780 and 850 nm or Cr-YAG laser with central wavelengths at 1.3 μm as a light source for the optical coherence tomography used become.

Nachteilig an diesen Lasertypen ist jedoch der hochkomplizierte technische Aufbau, was eine Bedienung durch ausgebildetes Fachpersonal erforderlich macht.A disadvantage of these types of lasers however, the highly complicated technical structure, what an operation made necessary by trained specialist personnel.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Laseranordnung mit möglichst geringer Kohärenzlänge für die optische Kohärenztomographie zu schaffen, die möglichst unempfindlich gegenüber Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Vibrationen, Temperaturschwankungen und mechanischen Spannungen, ist und einen möglichst einfachen technischen Aufbau aufweist, so dass keine Bedienung durch qualifiziertes Fachpersonal erforderlich ist.The invention is therefore the object based on a laser arrangement with the shortest possible coherence length for the optical Coherence tomography too create that as possible insensitive to environmental influences, such as for example vibrations, temperature fluctuations and mechanical Tensions, and one is possible has simple technical structure, so that no operation by qualified specialist staff is required.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von dem vorstehend beschriebenen bekannten Faserlaser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is based on the known fiber laser described above according to the preamble of claim 1, by the characterizing features of the claim 1 solved.

Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, die Polarisationsrichtung in der optischen Faser des Faserlasers aktiv einzustellen, damit der störende Einfluss von Vibrationen und Temperaturschwankungen ausgeglichen werden kann.The invention encompasses the general technical teaching, the direction of polarization in the optical fiber of the fiber laser to actively adjust so that the disruptive influence of vibrations and temperature fluctuations can be compensated.

Die erfindungsgemäße Laseranordnung weist deshalb eine Polarisations-Steuereinrichtung auf, welche die Polarisationsrichtung in der optischen Faser des Faserlasers aktiv einstellt. Der Begriff einer aktiven Einstellung der Polarisationsrichtung bedeutet im Rahmen der Erfindung, dass die Beeinflussung der Polarisationsrichtung an wechselnde Umweltbedingungen beispielsweise aufgrund von Vibrationen oder Temperaturschwankungen angepasst werden kann.The laser arrangement according to the invention therefore has a polarization control device which determines the direction of polarization actively adjusts in the optical fiber of the fiber laser. The term an active setting of the polarization direction means in Framework of the invention that influencing the direction of polarization to changing environmental conditions, for example due to vibrations or temperature fluctuations can be adjusted.

In einer Variante der Erfindung wird zur aktiven Einstellung der Polarisationsrichtung in der optischen Faser eine Wellenplatte eingesetzt, die durch einen Motor drehbar ist, um die gewünschte Polarisationsrichtung in der optischen Faser einzustellen. Derartige Wellenplatten sind an sich bekannt und werden beispielsweise in YOUNG, M.: "Optics and Lasers", Seite 188 ff. (Springer-Verlag) beschrieben, so dass im folgenden auf eine detaillierte Beschreibung von Wellenplatten verzichtet werden kann und der Inhalt dieser Veröffentlichung der vorliegenden Beschreibung in vollem Umfang zuzurechnen ist. Die Drehung der Wellenplatte kann beispielsweise durch einen Elektromotor erfolgen, jedoch kann die Wellenplatte im Rahmen der Erfindung auch durch andere Aktoren gedreht werden, um die gewünschte Polarisationsrichtung in der optischen Faser einzustellen. Hierbei dreht sich die Wellenplatte vorzugsweise um eine Drehachse, die zu der Ausbreitungsrichtung des Lichts koaxial verläuft.In a variant of the invention for active adjustment of the polarization direction in the optical Fiber used a shaft plate that can be rotated by a motor is to the one you want Setting the polarization direction in the optical fiber. such Wave plates are known per se and are, for example, in YOUNG, M .: "Optics and Lasers ", page 188 ff. (Springer-Verlag), so that in the following a detailed description of wave plates can be omitted can and the content of this publication is fully attributable to the present description. The shaft plate can be rotated, for example, by an electric motor take place, but the wave plate can also within the scope of the invention can be rotated by other actuators to the desired direction of polarization adjust in the optical fiber. Here the shaft plate rotates preferably about an axis of rotation to the direction of propagation of the light is coaxial.

In einer anderen Variante der Erfindung wird zur aktiven Einstellung der Polarisationsrichtung in der optischen Faser des Faserlasers dagegen mindestens ein Piezoaktor eingesetzt, der in Abhängigkeit von seiner elektrischen Ansteuerung von außen auf die optische Faser des Faserlasers drückt und dadurch aufgrund der Änderung der Doppelbrechung die Polarisationsrichtung der optischen Faser beeinflußt. In dieser Variante der Erfindung können auch mehrere Piezoaktoren eingesetzt werden, die jeweils in radialer Richtung von außen Druck auf die optische Faser ausüben, wobei die Druckrichtung der einzelnen Piezoaktoren bezüglich der Mittelachse der optischen Faser relativ zueinander verdreht ist. Die einzelnen Piezoaktoren drücken hierbei also aus verschiedenen Richtungen von außen auf die optische Faser.In another variant of the invention, on the other hand, at least one piezo actuator is used for actively setting the direction of polarization in the optical fiber of the fiber laser, which, depending on its electrical control, presses on the optical fiber of the fiber laser from the outside and thereby influencing the polarization direction of the optical fiber due to the change in birefringence. In this variant of the invention, a plurality of piezo actuators can also be used, each exerting pressure on the optical fiber from the outside in the radial direction, the direction of pressure of the individual piezo actuators being rotated relative to one another with respect to the central axis of the optical fiber. The individual piezo actuators press on the optical fiber from different directions.

In einer weiteren Variante der Erfindung wird zur aktiven Einstellung der Polarisationsrichtung in der optischen Faser des Faserlasers ein integriertes optisches Bauteil eingesetzt, das in Abhängigkeit von seiner elektrischen Ansteuerung aufgrund elektro-optischer Effekte die Polarisationsrichtung beeinflusst. Die in der optischen Faser des Faserlasers geführten breitbandigen Pulse werden hierbei also durch das integrierte optische Bauteil geführt und werden dabei entsprechend der elektrischen Ansteuerung des integrierten optischen Bauteils entsprechend einer vorgegebenen Polarisationsrichtung ausgerichtet. Bei dem integrierten optischen Bauteil kann es sich beispielsweise um ein Lithium-Niobat-Bauteil handeln.In a further variant of the invention becomes the active setting of the polarization direction in the optical Fiber of the fiber laser uses an integrated optical component, that depending from its electrical control due to electro-optical effects affects the direction of polarization. The one in the optical fiber of the fiber laser broadband pulses are thus through the integrated optical Component led and are in accordance with the electrical control of the integrated optical component aligned according to a predetermined direction of polarization. The integrated optical component can be, for example is a lithium niobate component.

In einer bevorzugten Ausrichtungsform der Erfindung erfolgt eine Regelung, der aktiven Polarisations-Steuereinrichtung, um einen optimalen Ausgangspuls zu erreichen. Hierzu ist ein Regler vorgesehen, der eingangsseitig eine Kenngröße der aus dem Faserlaser ausgekoppelten Laserstrahlung erfasst und den Motor, den Piezoaktor bzw. das Lithium-Niobat-Bauteil entsprechend regelt. Beispielsweise kann die Leistung der aus dem Faserlaser ausgekoppelten Laserstrahlung als Kenngröße ermittelt und im Rahmen der Regelung optimiert werden.In a preferred alignment form the invention is a regulation, the active polarization control device, to achieve an optimal output pulse. There is a controller for this provided, the input side a parameter of the coupled out of the fiber laser Laser radiation detects and the motor, the piezo actuator or the lithium niobate component regulates accordingly. For example, the performance of the Fiber laser decoupled laser radiation determined as a parameter and can be optimized within the framework of the regulation.

Vorzugsweise ist der Faserlaser ausgangsseitig mit einem optischen Verstärker verbunden, der die aus dem Faserlaser ausgekop pelte Laserstrahlung verstärkt, wobei der optische Verstärker beispielsweise ein Erbium-dotierter Faserverstärker (EDFA-Verstärker) sein kann.The fiber laser is preferably on the output side with an optical amplifier connected, the laser radiation decoupled from the fiber laser strengthened being the optical amplifier for example, an erbium-doped fiber amplifier (EDFA amplifier).

Problematisch bei derartigen optischen Verstärkern kann jedoch der Einfluss der Verstärkung auf die Eigenschaften der Lichtpulse sein, die unter Umständen zu ungunsten eines anschließenden nichtlinearen Verbreitungsprozesses verändert werden, wobei der Verbreiterungsprozess später noch detailliert beschrieben wird. In einer Variante der Erfindung ist deshalb zwischen dem Faserlaser und dem Verstärker und/oder nach dem Verstärker eine weitere aktive oder passive Polarisations-Steuereinrichtung angeordnet. Diese Polarisations- Steuereinrichtung kann in herkömmlicher Weise ausgeführt sein, wie beispielsweise in US 5 513 194 beschrieben ist, so dass der Inhalt dieser Veröffentlichung der vorliegenden Beschreibung in vollem Umfang zuzurechen ist. Es ist jedoch alternativ auch möglich, dass die vor bzw. nach dem optischen Verstärker angeordnete Polarisations-Steuereinrichtung die Polarisationsrichtung in der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Weise aktiv einstellt.However, the problem with such optical amplifiers can be the influence of the amplification on the properties of the light pulses, which may be changed to the disadvantage of a subsequent nonlinear distribution process, the broadening process being described in detail later. In a variant of the invention, therefore, a further active or passive polarization control device is arranged between the fiber laser and the amplifier and / or after the amplifier. This polarization control device can be implemented in a conventional manner, for example in US 5,513,194 is described, so that the content of this publication is fully attributable to the present description. However, it is alternatively also possible for the polarization control device arranged upstream or downstream of the optical amplifier to actively set the polarization direction in the manner according to the invention described above.

Weiterhin können an dieser Stelle auch andere Pulseigenschaften verändert werden, was auch als "Pulse-Shaping" bezeichnet wird.You can also continue at this point other pulse characteristics changed what is also known as "pulse shaping".

Darüber hinaus ist der Faserlaser vorzugsweise mit einer Einrichtung verbunden, welche das Frequenzspektrum der aus dem Faserlaser ausgekoppelten Laserstrahlung verbreitert, wobei diese Einrichtung vorzugsweise hinter dem Verstärker angeordnet ist.In addition, the fiber laser preferably connected to a device which the frequency spectrum which broadens the laser radiation extracted from the fiber laser, this device preferably arranged behind the amplifier is.

Die Einrichtung zur Verbreitung des Frequenzspektrums der ausgekoppelten Laserstrahlung kann beispielsweise eine optische Faser aufweisen, welche die ausgekoppelte Laserstrahlung durch nichtlineare optische Effekte verbreitert, wie beispielsweise in TAMURA, K.R. et al: "Fundamentals of stable continuum generation at high repetition rates", IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. 36, No. 7 Seite 773 ff. detailliert beschrieben wird, so dass der Inhalt dieser Veröffentlichung auch hinsichtlich der spektralen Verbreiterung der ausgekoppelten Laserstrahlung der vorliegenden Beschreibung zuzurechnen ist, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.The facility to disseminate the Frequency spectrum of the outcoupled laser radiation can, for example have an optical fiber which the coupled laser radiation widened by nonlinear optical effects, such as in TAMURA, K.R. et al: "Fundamentals of stable continuum generation at high repetition rates ", IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. 36, No. 7 page 773 ff. Described in detail is, so the content of this publication also with regard to the spectral broadening of the coupled laser radiation this description is attributable to unnecessary repetitions to avoid.

Bei der optischen Faser zur Erweiterung des Frequenzspektrums der ausgekoppelten Laserstrahlung kann es sich beispielsweise um eine Photonische Kristallfaser handeln.With the optical fiber for expansion of the frequency spectrum of the outcoupled laser radiation are, for example, a photonic crystal fiber.

Es ist jedoch alternativ auch möglich, dass zur Verbreiterung des Frequenzspektrums eine Glasfaser eingesetzt wird, wobei die Glasfaser vorzugsweise einen relativ dünnen Kern aufweist, um nichtlineare Effekte in der Glasfaser auszunutzen.However, it is alternatively also possible for Broadening the frequency spectrum an optical fiber is used the glass fiber preferably having a relatively thin core to make nonlinear To exploit effects in the glass fiber.

Beim Einsatz einer Glasfaser zur Verbreiterung des Frequenzspektrums der ausgekoppelten Laserstrahlung ist es vorteilhaft, wenn der Faserlaser eine zentrale Wellenlänge aufweist, bei der die Gruppengeschwindigkeits-Dispersion (engl. GVD – Group Velocity Dispersion) der Glasfaser im Wesentlichen gleich Null ist.When using a glass fiber for Broadening of the frequency spectrum of the coupled laser radiation it is advantageous if the fiber laser has a central wavelength, where the group velocity dispersion (GVD - Group Velocity Dispersion) of the glass fiber is essentially zero.

Darüber hinaus erfolgt im Rahmen der Erfindung vorzugsweise eine wellenlängenabhängige Filterung der von dem Faserlaser abgegebenen Laserstrahlung durch ein optisches Filter, das vorzugsweise nach der Einrichtung für die Spektralverbreiterung angeordnet ist. Eine derartige wellenlängenabhängige Filterung der Laserstrahlung ist insbesondere bei der optischen Kohärenztomographie vorteilhaft, da das Frequenzspektrum der Laserstrahlung dabei an das wellenlängenabhängige Absorbtions- und Streuungsverhalten des Messobjektes angepasst werden kann. Darüber hinaus ermöglicht die Filterung auch eine Anpassung des Frequenzspektrums an die speziellen Anforderungen des optischen Kohärenztomographen, insbesondere hinsichtlich der optischen Übertragungsfunktion und der verwendeten Auswertungsalgorithmen.It also takes place in the frame the invention preferably a wavelength-dependent filtering of the Fiber laser emitted laser radiation through an optical filter, which is preferably arranged after the device for spectral broadening is. Such a wavelength-dependent filtering laser radiation is particularly useful in optical coherence tomography advantageous because the frequency spectrum of the laser radiation to the wavelength-dependent absorption and scatter behavior of the measurement object can be adjusted. Furthermore allows the filtering also an adaptation of the frequency spectrum to the special Requirements of the optical coherence tomograph, especially with regard to the optical transfer function and evaluation algorithms used.

Der im Rahmen der Erfindung verwendete Faserlaser weist als Laser-Medium vorzugsweise eine optische Faser auf, die mit seltenen Erden, wie beispielsweise Erbium, dotiert ist.The fiber laser used in the context of the invention preferably has as the laser medium an optical fiber doped with rare earths such as erbium.

Weiterhin weist die optische Faser des Lasers vorzugsweise einen ersten Faserabschnitt mit positiver Dispersion und einen zweiten Faserabschnitt mit negativer Dispersion auf, wobei die Länge und die Dispersionseigenschaften der beiden Faserabschnitte vorzugsweise so aneinander angepasst sind, dass sich die Dispersionseffekte in den beiden Faserabschnitten wechselseitig kompensieren.Furthermore, the optical fiber has of the laser preferably a first fiber section with positive Dispersion and a second fiber section with negative dispersion on, the length and the dispersion properties of the two fiber sections preferably are adapted to each other in such a way that the dispersion effects in mutually compensate for the two fiber sections.

Ferner ist zu erwähnen, dass die optische Faser des Faserlasers vorzugsweise ringförmig angeordnet ist, wie in US 5 513 194 ausführlich beschrieben ist.It should also be mentioned that the optical fiber of the fiber laser is preferably arranged in a ring, as in FIG US 5,513,194 is described in detail.

Es ist jedoch alternativ auch möglich, dass die optische Faser des Faserlasers in Form einer Acht oder wie bei einem Sagnac-Reflektor geführt ist, wie ebenfalls in US 5 513 194 beschrieben wird.However, it is alternatively also possible for the optical fiber of the fiber laser to be in the form of an eight or as in the case of a Sagnac reflector, as also in FIG US 5,513,194 is described.

Ferner kann die optische Faser auch linear geführt sein, wie beispielsweise in FERMANN, M.E.: "Ultrashort-Pulse Sources based on Single-Mode Rare-Earth-Doped Fibers", Applied Physics B, 58, 197-209 (1994) beschrieben ist.Furthermore, the optical fiber can also guided linearly , as for example in FERMANN, M.E .: "Ultrashort-Pulse Sources based on Single-Mode Rare-Earth-Doped Fibers ", Applied Physics B, 58, 197-209 (1994).

Schließlich ist zu erwähnen, dass sich die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Laseranordnung insbesondere als Lichtquelle bei der optischen Kohärenztomographie eignet. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Laseranordnung deshalb mit einem optischen Kohärenztomographen verbunden.Finally, it should be mentioned that the laser arrangement according to the invention described above in particular is suitable as a light source in optical coherence tomography. Preferably the laser arrangement according to the invention therefore with an optical coherence tomograph connected.

Bei einem derartigen Einsatz als Lichtquelle für einen optischen Kohärenztomographen kann die Steuerung der Polarisationsrichtung in der optischen Faser auch passiv erfolgen, wie in US 5 513 194 beschrieben wird. Die Erfindung umfasst deshalb auch die Kombi nation der in US 5 513 194 beschriebenen Laseranordnung mit einem optischen Kohärenztomographen.When used as a light source for an optical coherence tomograph, the direction of polarization in the optical fiber can also be controlled passively, as in US 5,513,194 is described. The invention therefore also includes the combination nation in US 5,513,194 described laser arrangement with an optical coherence tomograph.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:Other advantageous developments the invention are characterized in the dependent claims or are Below, along with the description of the preferred embodiment of FIG Invention with reference to the figures explained. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur optischen Kohärenztomographie mit einer erfindungsgemäßen Laseranordnung, 1 1 shows a schematic representation of an arrangement for optical coherence tomography with a laser arrangement according to the invention,

2 den Aufbau der Laseranordnung aus 1, 2 the structure of the laser arrangement 1 .

3 eine schematische Darstellung des in der Laseranordnung aus 2 eingesetzten Faserlasers sowie 3 a schematic representation of the in the laser arrangement 2 used fiber laser as well

4a-4b verschiedene Varianten von Polarisations-Steuereinrichtungen zur Einstellung der Polarisationsrichtung in dem Faserlaser gemäß 3. 4a - 4b different variants of polarization control devices for setting the polarization direction in the fiber laser according to 3 ,

Die schematische Darstellung in 1 zeigt eine weitgehend herkömmliche Anordnung für die optische Kohärenztomographie, wobei als Lichtquelle eine Laseranordnung 1 eingesetzt wird, die detailliert in 2 dargestellt ist und später noch detailliert beschrieben wird.The schematic representation in 1 shows a largely conventional arrangement for optical coherence tomography, with a laser arrangement as the light source 1 is used, which is detailed in 2 is shown and will be described in detail later.

Wegen des weitgehend herkömmlichen Aufbaues der in 1 dargestellten Anordnung wird deren Ausbau nachfolgend nur kurz beschrieben, wobei ergänzend auf die bereits eingangs erwähnten Veröffentlichungen HUANG, D.: "Optical Coherence Tomography", POVAZAY, B.: "Submicrometer axial resolution optical coherence tomography" sowie HARTL, I.: "Ultrahigh-resolution optical cohernce tomography using continuum generation in an air-silica microstructure optical fiber" verwiesen wird. Der Inhalt dieser Veröffentlichungen ist deshalb hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise von Anordnungen für die optische Kohärenztomographie der vorliegenden Beschreibung in vollem Umfang zuzurechnen.Because of the largely conventional structure of the in 1 The arrangement shown is only briefly described below, in addition to the publications HUANG, D .: "Optical Coherence Tomography", POVAZAY, B .: "Submicrometer axial resolution optical coherence tomography" and HARTL, I .: "Ultrahigh." -resolution optical cohernce tomography using continuum generation in an air-silica microstructure optical fiber ". The content of these publications is therefore fully attributable to the present description with regard to the structure and mode of operation of arrangements for optical coherence tomography.

Die Laseranordnung 1 gibt ultrakurze, breitbandige Laserpulse mit einer kurzen Kohärenzlänge aus und führt diese einem Strahlteiler 2 zu, der beispielsweise als Michelson-Interferometer ausgeführt sein kann.The laser arrangement 1 outputs ultra-short, broadband laser pulses with a short coherence length and guides them to a beam splitter 2 to, which can be designed, for example, as a Michelson interferometer.

Der Strahlteiler 2 teilt die von der Laseranordung 1 zugeführte Laserstrahlung in zwei Teilstrahlen 3, 4 auf, wobei der Teilstrahl 3 von zwei optischen Linsen 5.1, 5.2 mit der Brennweite f auf ein Messobjekt 6 fokussiert wird, wobei das Messobjekt 6 beispielsweise ein menschliches Gewebe sein kann.The beam splitter 2 shares that from the laser array 1 supplied laser radiation in two partial beams 3 . 4 on, the partial beam 3 of two optical lenses 5.1 . 5.2 with the focal length f on a measurement object 6 is focused, the measurement object 6 for example, can be a human tissue.

Der andere Teilstrahl 4 wird dagegen über ein optische Linse 7 auf einen Spiegel 8 gerichtet, wobei der Spiegel 8 in Pfeilrichtung verschiebbar ist.The other beam 4 is contrasted with an optical lens 7 on a mirror 8th directed, the mirror 8th is displaceable in the direction of the arrow.

Die an dem Messobjekt 6 bzw. an dem Spiegel 8 reflektierten Teilstrahlen 3, bzw. 4 werden dann von dem Strahlteiler 2 zusammengeführt, wobei die von dem Messobjekt 6 zurückgestreuten Laserimpulse mit den von dem Spiegel 8 reflektierten Laserimpulsen interferieren.The on the measurement object 6 or on the mirror 8th reflected partial beams 3 , respectively. 4 are then from the beam splitter 2 merged, with that of the measurement object 6 backscattered laser pulses with those from the mirror 8th reflected laser pulses interfere.

Die interferierenden Teilstrahlen 3 und 4 werden dann von dem Strahlteiler 2 einem Detektor 9 zugeführt.The interfering partial beams 3 and 4 are then from the beam splitter 2 a detector 9 fed.

Durch eine laterale Verschiebung des Teilstrahls 3 relativ zu dem Messobjekt 6 kann dann ein Schnittbild des Messobjektes 6 aufgenommen werden, wobei sich die Tiefe des Schnittbildes durch eine axiale Verschiebung des Spiegels 8 einstellen läßt.Through a lateral shift of the partial beam 3 relative to the measurement object 6 can then create a sectional view of the measurement object 6 are recorded, the depth of the sectional image being the result of an axial displacement of the mirror 8th can be adjusted.

Der Detektor 9 ist in herkömmlicher Weise ausgangsseitig mit einem Verstärker 10, einem Bandpassfilter 11, einem Analog /Digital-Wandler 12 und einem Computer 13 zur Auswertung der Messdaten verbunden.The detector 9 is in the conventional way on the output side with an amplifier 10 , a bandpass filter 11 , an analog / digital converter 12 and a computer 13 connected to the evaluation of the measurement data.

Im folgenden wird nun anhand von 2 der Aufbau der erfindungsgemäßen Laseranordnung 1 beschrieben.The following is now based on 2 the structure of the laser arrangement according to the invention 1 described.

Als Lichtquelle weist die Laseranordnung 1 einen Faserlaser 14 auf, der detailliert in 3 dargestellt ist und später noch detailliert beschrieben wird.The laser arrangement has the light source 1 a fiber laser 14 on that detailed in 3 is shown and will be described in detail later.

Die Laseranordnung 1 erzeugt ultra-kurze, breitbandige Laserpulse mit einer kurzen Kohärenzlänge, wobei die kurze Kohärenzlänge der von der Laseranordnung 1 erzeugten Laserimpulse eine große Tiefenauflösung bei der optischen Kohärenztomographie ermöglicht. Im Detail funktioniert die Laseranordnung 1 wie folgt.The laser arrangement 1 generates ultra-short, broadband laser pulses with a short coherence length, the short coherence length being that of the laser arrangement 1 generated laser pulses enables a large depth resolution in optical coherence tomography. The laser arrangement works in detail 1 as follows.

Die von dem Faserlaser 14 erzeugten Laserimpulse werden einer Polarisations-Steuereinrichtung 15 (PC – Polarisation Controller) zugeführt, welche die Polarisationsrichtung der von dem Faserlaser 14 abgegebenen Laserimpulse steuert.The one from the fiber laser 14 generated laser pulses are a polarization control device 15 (PC - Polarization Controller) which determines the direction of polarization of the fiber laser 14 emitted laser pulses controls.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, an dieser Stelle auch andere Pulseigenschaften zu beeinflussen, was auch als "Pulse-Shaping" bezeichnet wird.There is also the possibility to influence other pulse properties at this point, which is also known as "pulse shaping".

Ausgangsseitig ist die Polarisationssteuereinrichtung 15 mit einem Erbium-dotierten Faserverstärker 16 verbunden, der die Laserpulse optimal für die anschließende spektrale Verbreiterung verstärkt.The polarization control device is on the output side 15 with an erbium-doped fiber amplifier 16 connected, which optimally amplifies the laser pulses for the subsequent spectral broadening.

Die von dem Fasernverstärker 16 verstärkten Laserimpulse werden dann einer weiteren Polarisations-Steuereinrichtung 17 zuge führt, welche die Polarisationsrichtung der Laserimpulse einstellt.The one from the fiber amplifier 16 amplified laser pulses are then a further polarization control device 17 leads, which sets the polarization direction of the laser pulses.

Die beiden Polarisations-Steuereinrichtungen 15, 17 ermöglichen hierbei, die Polarisation optimal für Verstärkung und Verbreiterung einzustellen.The two polarization control devices 15 . 17 make it possible to optimally adjust the polarization for amplification and broadening.

Ausgangsseitig ist die Polarisations-Steuereinrichtung 17 mit einer Einrichtung 18 verbunden, welches das Frequenzspektrum der Laserimpulse verbreitert, um die Tiefenauflösung bei der optischen Kohärenztomographie zu vergrößern. Die Einrichtung 18 besteht hierbei aus einer Glasfaser mit einem kleinen Kern mit einem Durchmesser von weniger 4 um und einer Gruppengeschwindigkeitsdispersion nahe Null bei 1,5 um. Hinsichtlich der Beschreibung der Verbreiterung des Frequenzspektrums in der Einrichtung 18 wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Veröffentlichung TAMURA, K.R. et al: "Fundamentals of stable continuum generation at high repetition rates", IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. 36, No. 7 Seite 773 ff. sowie TAMURA, K. et al "Pulse dynamics in stretched-pulse fiber lasers", Appl. Physics letters 67 (2), Seite 158 ff. verwiesen. Der Inhalt dieser Veröffentlichungen ist deshalb hinsichtlich der Techniken zur Verbreiterung des Frequenzspektrums der Laserimpulse der vorliegenden Beschreibung in vollem Umfang zuzurechnen.The polarization control device is on the output side 17 with one facility 18 connected, which widens the frequency spectrum of the laser pulses to increase the depth resolution in optical coherence tomography. The facility 18 consists of a glass fiber with a small core with a diameter of less than 4 µm and a group velocity dispersion close to zero at 1.5 µm. With regard to the description of the broadening of the frequency spectrum in the device 18 To avoid repetition, the publication TAMURA, KR et al: "Fundamentals of stable continuum generation at high repetition rates", IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. 36, No. 7 page 773 ff. And TAMURA, K. et al "Pulse dynamics in stretched-pulse fiber lasers", Appl. Physics letters 67 (2), page 158 ff. The content of these publications is therefore fully attributable to the present description with regard to the techniques for broadening the frequency spectrum of the laser pulses.

Die Einrichtung 18 ist schließlich mit einem Filter 19 verbunden, welches die Laserimpulse wellenlängenabhängig filtert, um deren Frequenzspektrum an das wellenlängenabhängige Absorbtions- oder Streuverhalten des Messobjektes 7 anzupassen.The facility 18 is finally with a filter 19 connected, which filters the laser pulses depending on the wavelength, in order to match their frequency spectrum to the wavelength-dependent absorption or scattering behavior of the measurement object 7 adapt.

Darüber hinaus ermöglicht die Filterung auch eine Anpassung des Frequenzspektrums an die speziellen Anforderungen des optischen Kohärenztomographen, insbesondere hinsichtlich der optischen Übertragungsfunktion und der verwendeten Auswertungsalgorithmen.In addition, the Filtering also an adaptation of the frequency spectrum to the special Requirements of the optical coherence tomograph, especially with regard to the optical transfer function and evaluation algorithms used.

Das Filter 19 ist schließlich mit dem in 1 dargestellten optischen Kohärenztomographen 20 verbunden und koppelt ultrakurze, breitbandige Laserimpulse mit einer kurzen Kohärenzlänge in den Strahlteiler 2 ein.The filter 19 is finally with the in 1 shown optical coherence tomograph 20 connected and couples ultrashort, broadband laser pulses with a short coherence length into the beam splitter 2 on.

Weiterhin weist die Laseranordnung 1 ein Messglied 21 auf, das eingangsseitig mit dem Faserlaser 14 und mit dem Filter 19 verbunden ist und die Kohärenzlänge LKOHÄRENZ und/oder spektrale Breite der Strahlung ermittelt.Furthermore, the laser arrangement 1 a measuring element 21 on the input side with the fiber laser 14 and with the filter 19 is connected and the coherence length L COHERENCE and / or spectral width of the radiation is determined.

Der Faserlaser 14 ist weitgehend herkömmlich aufgebaut und in ähnlicher Form beispielsweise in der bereits eingangs erwähnten Veröffentlichung US 5 513 194 beschrieben. Der Inhalt dieser Veröffentlichung ist deshalb hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise des Faserlasers 14 der vorliegenden Beschreibung in vollem Umfang zuzurechnen, so dass nachfolgend nur eine kurze Beschreibung erfolgt.The fiber laser 14 is largely conventional and in a similar form, for example in the publication already mentioned at the beginning US 5,513,194 described. The content of this publication is therefore regarding the structure and the functioning of the fiber laser 14 to the full extent of the present description, so that only a brief description follows below.

Der Faserlaser besteht aus einem Faserresonator 24, der weitgehend durch Fasern realisiert wird. Er kann z.B. ringförmig oder linear aufgebaut sein.The fiber laser consists of a fiber resonator 24 , which is largely realized by fibers. For example, it can have a ring-shaped or linear structure.

Der Faserlaser 14 weist als Pumpquelle einen oder mehrere, als Diodenlaser ausgeführte Pumplaser 22 auf, wobei anstelle des Diodenlasers auch andere Lichtquellen eingesetzt werden können.The fiber laser 14 has one or more pump lasers designed as diode lasers as the pump source 22 on, but other light sources can be used instead of the diode laser.

Der Pumplaser 22 ist mit einem Eingangskoppler 23 verbunden, der die von dem Pumplaser 22 emittierte Laserstrahlung in einen Faserresonator einkoppelt, wobei in dem ringförmigen optischen Faserresonator 24 ein Erbium-dotierter Faserabschnitt 25 als Lasermedium angeordnet ist.The pump laser 22 is with an input coupler 23 connected to that of the pump laser 22 emits laser radiation into a fiber resonator, wherein in the ring-shaped optical fiber resonator 24 an erbium-doped fiber section 25 is arranged as a laser medium.

Weiterhin sind in dem ringförmigen Faserresonator 24 zwei Polarisations-Steuereinrichtungen 26, 27 angeordnet, welche die Polarisationsrichtung der Laserpulse in dem Faserresonator 24 einstellen.Furthermore, in the ring-shaped fiber resonator 24 two polarization control devices 26 . 27 arranged which the polarization direction of the laser pulses in the fiber resonator 24 to adjust.

Ferner befindet sich in dem Ring des Faserresonators 24 ein integrierter optischer Isolator 28.Also located in the ring of the fiber resonator 24 an integrated optical isolator 28 ,

Zur Auskopplung von ultra-kurzen breitbandigen Laserimpulsen aus dem Faserlaser 14 weist dieser einen Ausgangskoppler 29 auf, der einen Teil der umlaufenden Laserstrahlung auskoppelt, z.B. 10%.For decoupling ultra-short broadband laser pulses from the fiber laser 14 this has an output coupler 29 on, which couples out part of the circulating laser radiation, for example 10%.

Von besonderer Bedeutung ist hierbei der Aufbau und die Funktionsweise der beiden Polarisations- Steuereinrichtungen 26, 27, welche die Polarisationsrichtung im optischen Faserresonator 24 im Gegensatz zum Stand der Technik nicht passiv, sondern aktiv einstellen.The structure and the functioning of the two polarization control devices are of particular importance here 26 . 27 which, in contrast to the prior art, do not passively but actively adjust the direction of polarization in the optical fiber resonator 24.

Diese aktive Einstellung der Polarisationsrichtung bietet den Vorteil einer weitgehenden Unempfindlichkeit gegenüber Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Vibrationen, Temperaturschwankungen und mechanischen Spannungen, da die Polarisationsrichtung nachgeregelt werden kann, wie noch detailliert beschrieben wird.This active setting of the polarization direction offers the advantage of being largely insensitive to environmental influences, such as Vibrations, temperature fluctuations and mechanical stresses, since the direction of polarization can be readjusted, as detailed below is described.

Hierzu weist der Faserverstärker 14 für jede der beiden Polarisations-Steuereinrichtungen 26, 27 jeweils einen Regler 30, 31 auf, wobei die beiden Regler 30, 31 die ihnen jeweils zugeordneten Polarisations-Steuereinrichtungen 26, 27 mit einem Steuersignal ansteuern und dadurch die Beeinflussung der Polarisationsrichtung bestimmen.For this purpose, the fiber amplifier 14 for each of the two polarization control devices 26 . 27 one controller each 30 . 31 on, with the two controls 30 . 31 the respective polarization control devices assigned to them 26 . 27 with a tax Drive the first signal and thereby determine the influence on the direction of polarization.

Die Regelung der Ansteuerung der beiden Polarisations-Steuereinrichtungen 26, 27 erfolgt hierbei in Abhängigkeit von der Kohärenzlänge LKOHÄRENZ, die von dem Messglied 21 in 2 erfasst wird, wobei die elektrische Ansteuerung der beiden Polarisations-Steuereinrichtungen 26, 27 nach dem Startvorgang so erfolgt, dass die Kohärenzlänge LKOHÄRENZ minimal wird. Während des Startvorgangs des Faserlasers 14 erfolgt die Einstellung der Polarisations-Steuereinrichtung 26, 27 dagegen so, dass ein umlaufender Puls in dem Faserresonator 24 entsteht.The regulation of the control of the two polarization control devices 26 . 27 takes place depending on the coherence length L COHERENCE, that of the measuring element 21 in 2 is detected, the electrical control of the two polarization control devices 26 . 27 after the starting process takes place in such a way that the coherence length L COHERENCE becomes minimal. During the starting process of the fiber laser 14 the polarization control device is set 26 . 27 against it so that a circulating pulse in the fiber resonator 24 arises.

Weiterhin ist in dem Faserresonator eine polarisationsabhängige Verlusteinheit 32 angeordnet sowie eine Einrichtung 33 zur Dispersionskontrolle.Furthermore, there is a polarization-dependent loss unit in the fiber resonator 32 arranged as well as a facility 33 for dispersion control.

In den 4a bis 4b sind verschiedene Varianten der erfindungsgemäßen aktiven Polarisations-Steuereinrichtungen 26, 27 beschrieben, welche die Polarisationsrichtung jeweils aktiv beeinflussen.In the 4a to 4b are different variants of the active polarization control devices according to the invention 26 . 27 described, which actively influence the polarization direction.

So weist die in 4a dargestellte Variante der Polarisations-Steuereinrichtung 26 zur Beeinflussung der Polarisationsrichtung in dem Faserresonator 24 mehrere Piezoaktoren 34.1-34.3 auf, die in Abhängigkeit von der anliegenden Steuerspannung einen Druck von außen radial auf die Mantelfläche des Faserresonators 24 ausübt. In Abhängigkeit von dem durch die Piezoaktoren 34.1-34.3 ausgeübten Druck wird dann die Polarisationsrichtung in dem Faserresonator 24 beeinflußt.So the in 4a shown variant of the polarization control device 26 to influence the direction of polarization in the fiber resonator 24 several piezo actuators 34.1 - 34.3 which, depending on the applied control voltage, exert a pressure from the outside radially on the outer surface of the fiber resonator 24 exercises. Depending on that by the piezo actuators 34.1 - 34.3 The pressure exerted then becomes the direction of polarization in the fiber resonator 24 affected.

Bei der in 4b dargestellten Variante der erfindungsgemäßen Polarisationssteuereinrichtung 26 erfolgt die Beeinflussung der Polarisationsrichtung dagegen durch eine Wellenplatte 35, die durch einen Elektromotor 36 um eine zu der Mittelachse des Faserresonators 24 koaxiale Drehachse 37 drehbar ist und dadurch eine aktive Einstellung der Polarisationsrichtung in dem Faserresonator 24 ermöglicht. Der Aufbau und die Funktionsweise der Wellenplatte 35 ist beispielsweise in YOUNG, M.: "Optics and Lasers", Seite 188 ff. (Springer Verlag) beschrieben, so dass der Inhalt dieser Veröffentlichung der vorliegenden Beschreibung hinsichtlich des Aufbaus der Wellenplatte 35 zu rechnen ist.At the in 4b shown variant of the polarization control device according to the invention 26 In contrast, the direction of polarization is influenced by a wave plate 35 by an electric motor 36 about one to the central axis of the fiber resonator 24 coaxial axis of rotation 37 is rotatable and thereby an active adjustment of the polarization direction in the fiber resonator 24 allows. The structure and functioning of the wave plate 35 is described for example in YOUNG, M .: "Optics and Lasers", page 188 ff. (Springer Verlag), so that the content of this publication of the present description with regard to the structure of the wave plate 35 is to be expected.

Schließlich erfolgt die Beeinflussung der Polarisationsrichtung in dem Faserresonator 24 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4c durch ein integriertes Lithium-Niobat-Bauteil 38, das in Abhängigkeit von der anliegenden Steuerspannung UCTRL1 die Polarisationsrichtung in dem Faserresonator 24 entsprechend einstellt. Hierzu weist das Lithium-Niobat-Bauteil 38 eine Wellenleiterstruktur 39 auf.Finally, the polarization direction is influenced in the fiber resonator 24 in the embodiment according to 4c thanks to an integrated lithium niobate component 38 , the polarization direction in the fiber resonator depending on the applied control voltage U CTRL1 24 set accordingly. For this purpose, the lithium niobate component 38 a waveguide structure 39 on.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen.The invention is not based on the above described preferred embodiments limited. Rather, a variety of variations and modifications are possible also make use of the inventive idea and therefore in fall within the protection zone.

Claims (20)

Laseranordnung (1), insbesondere zur optischen Kohärenztomographie, mit einem optischen Faserlaserresonator (24), mindestens einer Polarisations-Steuereinrichtung (26, 27) zur Beeinflussung der Polarisationsrichtung in dem Faserlaserresonator (24) sowie mit einem Ausgangskoppler (29) zur Auskopplung breitbandiger Laserstrahlung aus dem Faserlaserresonator (24), dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisations-Steuereinrichtung (26, 27) die Polarisationsrichtung in dem optischen Faserlaserresonator (24) aktiv einstellt.Laser array ( 1 ), especially for optical coherence tomography, with an optical fiber laser resonator ( 24 ), at least one polarization control device ( 26 . 27 ) to influence the direction of polarization in the fiber laser resonator ( 24 ) and with an output coupler ( 29 ) to extract broadband laser radiation from the fiber laser resonator ( 24 ), characterized in that the polarization control device ( 26 . 27 ) the direction of polarization in the optical fiber laser resonator ( 24 ) actively sets. Laseranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisations-Steuereinrichtung (26) eine Wellenplatte (35) aufweist, die durch einen Motor (36) drehbar ist, um die gewünschte Polarisationsrichtung in dem optischen Faserlaserresonator (24) einzustellen.Laser array ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the polarization control device ( 26 ) a wave plate ( 35 ) by a motor ( 36 ) is rotatable about the desired direction of polarization in the optical fiber laser resonator ( 24 ) to set. Laseranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisations-Steuereinrichtung (26) mindestens einen Piezoaktor (34.1-34.3) aufweist, der in Abhängigkeit von seiner elektrischen Ansteuerung von außen auf die optische Faser drückt und dadurch die Polarisationsrichtung in dem optischen Faserlaserresonator (24) beeinflusst.Laser array ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the polarization control device ( 26 ) at least one piezo actuator ( 34.1 - 34.3 ) which, depending on its electrical control, presses on the optical fiber from the outside and thereby the direction of polarization in the optical fiber laser resonator ( 24 ) influenced. Laseranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisations-Steuereinrichtung (26) ein integriertes Bauteil (38) aufweist, das in Abhängigkeit von seiner elektrischen Ansteuerung die Polarationsrichtung beeinflusst.Laser array ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the polarization control device ( 26 ) an integrated component ( 38 ) that influences the direction of polarization depending on its electrical control. Laseranordnung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung der Polarisations-Steuereinrichtung (26, 27) ein Regler (30, 31) vorgesehen ist, der eingangsseitig eine Kenngröße (LKOHÄRENZ) der ausgekoppelten Laserstrahlung erfasst und die Polarisations-Steuereinrichtung (26, 27) entsprechend regelt.Laser array ( 1 ) according to one of claims 2 to 4, characterized in that for controlling the polarization control device ( 26 . 27 ) a controller ( 30 . 31 ) is provided, which detects a parameter (L COHERENCE ) of the outcoupled laser radiation on the input side and the polarization control device ( 26 . 27 ) regulates accordingly. Laseranordnung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangskoppler (29) mit einem optischen Verstärker (16) verbunden ist, der die ausgekoppelte Laserstrahlung verstärkt.Laser array ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the output coupler ( 29 ) with an optical amplifier ( 16 ) is connected, which amplifies the outcoupled laser radiation. Laseranordnung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärker (16) ein Erbium-dotierter Faserverstärker ist.Laser array ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the amplifier ( 16 ) is an erbium-doped fiber amplifier. Laseranordnung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verstärker (16) und/oder nach dem Verstärker (16) eine Polarisations-Steuereinrichtung (15, 17) angeordnet ist, welche die Polarisationsrichtung der Laserstrahlung beeinflusst.Laser array ( 1 ) according to claim 6 or 7, characterized in that before the amplifier ( 16 ) and / or after the amplifier ( 16 ) a polarization control device ( 15 . 17 ) is arranged, which is the polarization direction of the laser radiation affected. Laseranordnung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangskoppler (29) mit einer Einrichtung (18) zur Verbreiterung des Frequenzspektrums der ausgekoppelten Laserstrahlung verbunden ist.Laser array ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the output coupler ( 29 ) with one facility ( 18 ) is connected to broaden the frequency spectrum of the coupled laser radiation. Laseranordnung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (18) eine optische Faser aufweist, welche die ausgekoppelte Laserstrahlung führt und deren Frequenzspektrum durch nichtlineare optische Effekte verbreitert.Laser array ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the device ( 18 ) has an optical fiber which guides the outcoupled laser radiation and widens its frequency spectrum through nonlinear optical effects. Laseranordnung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Erweiterung des Frequenzspektrum dienende optische Faser eine photonische Kristallfaser ist.Laser array ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the optical fiber serving to expand the frequency spectrum is a photonic crystal fiber. Laseranordnung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Verbreiterung des Frequenzspektrums dienende optische Faser eine Glasfaser ist.Laser array ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the optical fiber used to broaden the frequency spectrum is a glass fiber. Laseranordnung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasfaser einen Kern und einen Mantel aufweist, wobei der Kern wesentlichen dünner als bei herkömmlichen Glasfasern ist, insbesondere kleiner als 4 μm.Laser array ( 1 ) according to claim 12, characterized in that the glass fiber has a core and a jacket, the core being substantially thinner than in conventional glass fibers, in particular less than 4 microns. Laseranordnung (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserlaser eine Zentralwellenlänge aufweist, bei der die Dispersion der zur Verbreiterung eingesetzten Faser im wesentlich gleich Null ist.Laser array ( 1 ) according to claim 12 or 13, characterized in that the fiber laser has a central wavelength at which the dispersion of the fiber used for broadening is substantially equal to zero. Laseranordnung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangskoppler (29) mit einem optischen Filter (19) verbunden ist, welches die ausgekoppelte Laserstrahlung wellenlängenabhängig filtert.Laser array ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the output coupler ( 29 ) with an optical filter ( 19 ) which filters the outcoupled laser radiation depending on the wavelength. Laseranordnung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Lasermedium eine Erbium-dotierte optische Faser (25) vorgesehen ist.Laser array ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that an erbium-doped optical fiber ( 25 ) is provided. Laseranordnung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Faserlaserresonator (24) einen ersten Faserabschnitt mit positiver Dispersion und einen zweiten Faserabschnitt mit negativer Dispersion aufweist.Laser array ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the optical fiber laser resonator ( 24 ) has a first fiber section with positive dispersion and a second fiber section with negative dispersion. Laseranordnung (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge und die Dispersionseigenschaften der beiden Faserabschnitte so aneinander angepasst sind, dass sich die Dispersionseffekte in den beiden Faserabschnitten wechselseitig kompensieren.Laser array ( 1 ) according to claim 17, characterized in that the length and the dispersion properties of the two fiber sections are matched to one another such that the dispersion effects in the two fiber sections are mutually compensated. Laseranordnung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Faserlaserresonator (24) des Faserlasers ringförmig angeordnet ist.Laser array ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the optical fiber laser resonator ( 24 ) of the fiber laser is arranged in a ring. Laseranordnung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangskoppler (29) mit einem optischen Kohärenztomographen (20) verbunden ist und als Lichtquelle des Kohärenztomographen (20) dient.Laser array ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the output coupler ( 29 ) with an optical coherence tomograph ( 20 ) is connected and as the light source of the coherence tomograph ( 20 ) serves.
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