DE10327260A1 - Beam-folding optical amplification equipment for solid state laser, includes component with selective angular sensitivity - Google Patents

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Claus Dipl.-Phys. Schnitzler
Reinhart Prof. Poprawe
Hans Dieter Hoffmann
Joachim Giesekus
Michael Dipl.-Ing. Leers
Marco Dipl.-Phys. Höfer
Konstantin Dipl.-Phys. Boucke
Jörg Dipl.-Phys. Luttmann
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Abstract

At least one of the beam-folding components (2, 2') is constructed for angular sensitivity, i.e. its reflectivity for a given angle of incidence exceeds that for predetermined undesired angles of incidence.

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Verstärkeranordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an optical amplifier arrangement according to the preamble of claim 1.

Technische Anwendungsgebiete der Erfindung sind insbesondere diodengepumpte Festkörperlaser, und zwar sowohl Oszillator- als auch Verstärkeranordnungen, sowie Diodenlaser.Technical Fields of application of the invention are in particular diode-pumped Solid-state lasers, both oscillator and amplifier arrangements, as well as diode lasers.

Stand der TechnikState of technology

Der Markt für Hochleistungslaser für die Materialbearbeitung wird von CO2-Lasersystemen dominiert. Damit diodengepumpte Festkörperlaser konkurrenzfähig werden, sind verschiedene Konzepte zur Optimierung der Verstärkeranordnung vorgeschlagen worden. Maßnahmen zur notwendigen Erhöhung der Ausgangsleistung sind dabei jedoch meist mit einer Verschlechterung der Strahlqualität des erzeugten Laserstrahls verbunden.The market for high-power lasers for material processing is dominated by CO 2 laser systems. In order for diode-pumped solid-state lasers to become competitive, various concepts for optimizing the amplifier arrangement have been proposed. However, measures for the necessary increase in the output power are usually associated with a deterioration of the beam quality of the laser beam generated.

In der US 5,271,031 wird ein modenangepasster, diodengepumpter Festkörperlaser beschrieben, der einen Block von Lasermaterial mit zwei gegenüberliegenden Seitenflächen und einen unter einem vorbestimmten Winkel eng gefalteten zickzackförmigen optischen Strahlengang aufweist. Dabei sind eine Mehrzahl von Pumpquellen in linearer Anordnung nahe mindestens einer der gegenüberliegenden Seitenflächen vorhanden.In the US 5,271,031 describes a mode-matched, diode-pumped solid-state laser comprising a block of laser material with two opposing side surfaces and a zigzag optical optical path narrowly folded at a predetermined angle. In this case, a plurality of pump sources are present in a linear arrangement near at least one of the opposite side surfaces.

Die EP 1 181 754 beschreibt eine optische Verstärkeranordnung mit einem einen näherungsweise rechteckigen Querschnitt aufweisenden Verstärkungsmedium, welches zwischen zwei hochreflektierenden Spiegeln angeordnet ist. Diese sind so gestaltet und angeordnet, dass der zu verstärkende Strahl mehrfach das Verstärkungsmedium durchläuft und seine Abmessung nach jedem Durchgang in der durch die lange Kante des Querschnitts des Verstärkungsmediums definierten Richtung größer wird. Mittels dieser Anordnung, welche auch als stabil-instabiler Hybridresonator bezeichnet werden kann, ist eine hohe Skalierung der Ausgangsleistung möglich. Diese Anordnung erfordert um effizient zu sein jedoch einen Eingangsstrahl mit relativ hoher Leistung (einige Watt), damit die Sättigungsintensität erreicht wird. Wenn die Anordnung als Resonator ausgeführt ist, ist die Strahlqualität nur eingeschränkt gut und zwar aufgrund von im Fokus auftretenden Nebenmaxima, bedingt durch den in einer Richtung instabilen Charakter des Hybridresonators.The EP 1 181 754 describes an optical amplifier arrangement with an approximately rectangular cross-section having gain medium, which is arranged between two highly reflective mirrors. These are designed and arranged such that the beam to be amplified passes through the amplification medium several times and its dimension increases after each passage in the direction defined by the long edge of the cross section of the amplification medium. By means of this arrangement, which can also be referred to as stable-unstable hybrid resonator, a high scaling of the output power is possible. However, in order to be efficient, this arrangement requires a relatively high power (several watts) input beam to achieve saturation intensity. If the arrangement is designed as a resonator, the beam quality is only limitedly good, and that is due to secondary maxima occurring in the focus, due to the one-way unstable character of the hybrid resonator.

Darstellung der Erfindungpresentation the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Verstärkeranordnung bereitzustellen, bei der eine hohe Ausgangsleistung, eine möglichst hohe Ausnutzung des verstärkenden Mediums und gleichzeitig eine hohe Strahlqualität des verstärkten Strahls erreicht wird.Of the Invention is based on the object, an optical amplifier arrangement to provide a high output power, the highest possible Exploitation of the reinforcing Medium and at the same time a high beam quality of the amplified beam is achieved.

Die Lösung dieses technischen Problems erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen werden durch die abhängigen Ansprüche angegeben.The solution This technical problem is solved by the features of the independent claim 1. Advantageous embodiments and developments are by the dependent ones Claims specified.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass das oben genannte technische Problem gelöst wird durch eine optische Verstärkeranordnung, insbesondere für einen Festkörper- oder Diodenlaser, bei der ein verstärkendes Medium zwischen mindestens zwei Faltungselementen angeordnet ist, und bei der der Strahlengang eines Laserstrahls mehrfach von den Faltungselementen gefaltet wird, und bei der mindestens ein Faltungselement derart winkelselektiv ausgebildet ist, dass sein Reflexionsgrad für vorbestimmte Auftreffwinkel von Strahlung wesentlich größer ist als für vorbestimmte unerwünschte Auftreffwinkel.According to the invention was recognized that the above technical problem is solved by an optical amplifier arrangement, especially for one Solid State or diode lasers in which a reinforcing medium is between at least two folding elements is arranged, and at the beam path a laser beam is folded several times by the folding elements, and at least one folding element in such an angle-selective manner is formed, that its reflectance for predetermined angles of incidence of radiation is much larger as for predetermined unwanted Incidence.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass man durch mehrmaliges Falten des Laserstrahlengangs durch das verstärkende Medium einen hohen Verstärkungsfaktor erzielen und das verstärkende Medium effizient ausnutzen kann. Um dabei einen Laserstrahl hoher Strahlqualität und Leistung zu erhalten, ist dafür Sorge zu tragen, dass trotz mehrmaligen Faltens das Auftreten von verstärkten Spontanemissionen (ASE) und parasitären Oszillationen verhindert wird. Dies lässt sich dadurch erreichen, dass man ein Faltungselement oder mehrere wie oben beschrieben winkelselektiv ausbildet.Of the The invention is based on the finding that by repeatedly Fold the laser beam path through the amplifying medium a high gain achieve and reinforcing Can use medium efficiently. To make a laser beam higher beam quality and to maintain performance, it is important to ensure that, despite repeated Wrinkles the appearance of increased spontaneous emissions (ASE) and parasitic Oscillation is prevented. This can be achieved by that one folding element or more angle selective as described above formed.

Aufgrund der breiten Nutzbarkeit für die verschiedenen Lasertypen können die auf der Erfindung basierenden Laser in nahezu allen Bereichen verwendet werden, in denen Laser zur Materialbearbeitung, Life Sciences und Telekommunikation eingesetzt werden.by virtue of the broad usability for the different laser types can the laser based on the invention in almost all areas used in materials handling lasers, life sciences and telecommunications are used.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to embodiments and accompanying drawings explained in more detail. It demonstrate:

1 Ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 1 A first embodiment of the device according to the invention.

2 Ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 2 A second embodiment of the device according to the invention.

3 Eine Ausgestaltung der Erfindung als Resonator. 3 An embodiment of the invention as a resonator.

4 Eine Ausgestaltung der Erfindung als Oszillator-Verstärker-Anordnung. 4 An embodiment of the invention as an oscillator-amplifier arrangement.

5 Eine Ausgestaltung der Erfindung als Ringresonator. 5 An embodiment of the invention as a ring resonator.

6 Zusatz von mehreren in den Laserstrahlengang platzierten optischen Elementen, insbesondere zur Frequenzkonversion, Polarisation und Güteschaltung. 6 Addition of several placed in the laser beam path optical elements, in particular for frequency conversion, polarization and Q-switching.

7 Ausgestaltung des aktiven Mediums als Halbleitermedium. 7 Design of the active medium as a semiconductor medium.

8 Optimierte Anordnung der verstärkenden Bereiche des Halbleitermediums. 8th Optimized arrangement of the amplifying areas of the semiconductor medium.

In 1 ist eine beispielhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Ein Verstärkungsmedium 1 ist zwischen zwei Faltungselementen 2, 2' angeordnet. Bezugszeichen 3 bezeichnet den Strahlengang des zu verstärkenden Laserstrahls. Der Laserstrahlengang 3 wird von den zwei Faltungselementen 2, 2' mehrfach gefaltet. In dieser beispielhaften Ausführung trifft der Laserstrahl dabei auf das Faitungselement 2 bzw. 2' jeweils unter einem Winkel von ca. 10° bezogen auf dessen Flächennormale. Das Faltungselement 2 bzw. 2' ist so ausgestaltet, dass es bei diesem erwünschten Winkel ein möglichst hohes Reflexionsvermögen aufweist. Für kleinere Winkel nahe 0° liegt dagegen ein möglichst niedriges Reflexionsvermögen vor. Andernfalls könnten sich bei diesen in dieser beispielhaften Anordnung der Faltungselemente unerwünschten Winkeln von 0° oder Winkeln nahe 0° spontane Emissionen durch mehrfache Faltung mittels der Faltungselemente und mehrfachen Durchgang durch das verstärkende Medium 1 deutlich verstärken und die Inversion des verstärkenden Mediums 1 abbauen. Diese Inversion würde dann zur Verstärkung des Laserstrahls nicht mehr zur Verfügung stehen. Wesentlich ist deshalb, dass insgesamt der Reflexionsgrad für den hier gewünschten Auftreffwinkel von ca. 10° wesentlich größer ist als für den unerwünschten Auftreffwinkel von 0°. Auf diese Weise wird die Entstehung von ASE und parasitärem Lasern unterdrückt und es lässt sich eine hohe Strahlungsleistung und gute Strahlqualität des nutzbaren Ausgangssignals erreichen.In 1 an exemplary embodiment of the device according to the invention is shown. A gain medium 1 is between two folding elements 2 . 2 ' arranged. reference numeral 3 denotes the beam path of the laser beam to be amplified. The laser beam path 3 becomes of the two folding elements 2 . 2 ' folded several times. In this exemplary embodiment, the laser beam strikes the lead element 2 respectively. 2 ' each at an angle of about 10 ° relative to its surface normal. The folding element 2 respectively. 2 ' is designed so that it has the highest possible reflectivity at this desired angle. For smaller angles near 0 °, on the other hand, the reflectivity is as low as possible. Otherwise, in this exemplary arrangement of the folding elements, undesired angles of 0 ° or angles near 0 ° could cause spontaneous emissions by multiple folding by means of the folding elements and multiple passes through the amplifying medium 1 significantly amplify and inversion of the reinforcing medium 1 dismantle. This inversion would then no longer be available for amplifying the laser beam. It is essential, therefore, that overall the reflectance for the desired incidence angle of about 10 ° is substantially greater than for the undesired angle of incidence of 0 °. In this way, the formation of ASE and parasitic lasers is suppressed and it is possible to achieve a high radiation power and good beam quality of the usable output signal.

Die in 1 dargestellte Anordnung der Faltungselemente 2, 2' und des Strahlengangs 3, insbesondere der Auftreffwinkel der Strahlung in Bezug auf die Flächennormale des Faltungselementes 2 bzw. 2', ist nur eine mögliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Idee. Alternative Anordnungen sind ebenfalls denkbar.In the 1 illustrated arrangement of the folding elements 2 . 2 ' and the beam path 3 , in particular the angle of incidence of the radiation with respect to the surface normal of the folding element 2 respectively. 2 ' , is only one possible embodiment of the inventive idea. Alternative arrangements are also conceivable.

So ist in 2 zum Beispiel eine Anordnung dargestellt, in der das verstärkende Medium 1 zwischen den Faltungselementen 2, 2' angeordnet ist und in der zwei weitere Faltungselemente 2'' und 2''' vorhanden sind. Bei dieser Anordnung der Faltungselemente 2, 2', 2'', 2''' und des Laserstrahlengangs 3 sind für die Entstehung von ASE und parasitären Oszillationen besonders derartige spontane Emissionen begünstigt, welche unter einem Winkel von ca. 45° auf die Faltungselemente 2, 2' treffen. Eines der Faltungselemente 2, 2' erfindungsgemäß auszugestalten, bedeutet bei dieser Anordnung somit, dessen Reflexionsvermögen so auszubilden, dass es bei einem Auftreffwinkel von Strahlung von 45° und in einem kleinen Bereich um 45° besonders niedrig ist und wesentlich kleiner als bei erwünschten außerhalb dieses Bereichs liegenden Winkeln. Statt eines der Faltungselemente 2, 2' oder zusätzlich zu einem der Faltungselemente 2, 2' kann aber auch eines der Faltungselemente 2'', 2''' winkelselektiv ausgeführt sein.So is in 2 For example, shown an arrangement in which the amplifying medium 1 between the folding elements 2 . 2 ' is arranged and in the two other folding elements 2 '' and 2 ''' available. In this arrangement, the folding elements 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' and the laser beam path 3 are particularly favored for the formation of ASE and parasitic oscillations such spontaneous emissions, which at an angle of approximately 45 ° to the folding elements 2 . 2 ' to meet. One of the folding elements 2 . 2 ' According to the invention, this arrangement thus means to design its reflectivity such that it is particularly low at an angle of incidence of radiation of 45 ° and in a small range of 45 ° and substantially smaller than desired angles outside this range. Instead of one of the folding elements 2 . 2 ' or in addition to one of the folding elements 2 . 2 ' but it can also be one of the folding elements 2 '' . 2 ''' be executed angle selective.

Die Anzahl der Faltungen des Laserstrahlengangs 3 und der Durchläufe durch das verstärkende Medium 1 ist in 1 und 2 aus Gründen der Anschaulichkeit vergleichsweise niedrig gewählt. Um einen hohen Verstärkungsfaktor erzielen zu können, ist es vorteilhaft, eine höhere Anzahl vorzusehen. Mit Hilfe der erfindungsgemäß ausgebildeten Faltungselemente ist eine besonders enge Faltung des Laserstrahlengangs realisierbar. Allerdings kann der Laserstrahlengang auch nicht beliebig eng gefaltet werden, da ab einer bestimmten Enge der Faltung auch die erfindungsgemäß ausgebildeten Faltungselemente das Auftreten von ASE und parasitären Oszillationen nicht mehr verhindern können.The number of folds of the laser beam path 3 and passes through the amplifying medium 1 is in 1 and 2 chosen comparatively low for reasons of clarity. In order to achieve a high amplification factor, it is advantageous to provide a higher number. With the aid of the folding elements designed according to the invention, a particularly narrow folding of the laser beam path can be realized. However, the laser beam path can not be folded as narrow as desired, since from a certain tightness of the convolution, the folding elements designed according to the invention can no longer prevent the occurrence of ASE and parasitic oscillations.

Damit die Entstehung von ASE und parasitären Oszillationen besonders stark unterdrückt und eine besonders starke Erhöhung der Strahlqualität und Leistung des nutzbaren Laserstrahls erreicht wird, ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein Faltungselement 2, 2', 2'', 2''' derart winkelselektiv ausgebildet ist, dass sein Reflexionsgrad für vorbestimmte Auftreffwinkel von Strahlung um mindestens einen Faktor 5 größer ist als für vorbestimmte unerwünschte Auftreffwinkel. In einer noch vorteilhafteren Ausführung der Erfindung übersteigt dieser Faktor mindestens den Wert 10.So that the formation of ASE and parasitic oscillations is particularly strongly suppressed and a particularly strong increase in the beam quality and power of the usable laser beam is achieved, it is advantageous if at least one folding element 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' is formed angle-selective so that its reflectance for predetermined angles of incidence of radiation by at least a factor of 5 is greater than for predetermined undesirable angle of incidence. In an even more advantageous embodiment of the invention, this factor exceeds at least the value 10.

Eine besonders einfach zu realisierende Ausgestaltung der Erfindung ist gegeben, wenn zumindest ein winkelselektiv wirkendes Faltungselement 2, 2', 2'', 2''' als dielektrischer Spiegel ausgebildet ist. Alternative Möglichkeiten bestehen darin, zumindest ein winkelselektiv wirkendes Faltungselement 2, 2', 2'', 2''' als Gitter oder als photonische Kristallstruktur auszubilden. Diese Alternativen zeichnen sich dadurch aus, dass ihr winkelabhängiges Reflexionsvermögen sich besonders scharfkantig ausgestalten lässt und somit eine besonders ausgeprägte winkelselektive Wirkung erzielbar ist.A particularly simple embodiment of the invention is provided if at least one angle-selective folding element 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' is formed as a dielectric mirror. Alternative options include at least one angle-selective folding element ment 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' form as a lattice or as a photonic crystal structure. These alternatives are characterized by the fact that their angle-dependent reflectivity can be particularly sharp-edged and thus a particularly pronounced angle-selective effect can be achieved.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich wie in 1 dargestellt als reine Verstärkeranordnung ausgestalten. In diesem Fall wird ein Eingangsstrahl der Verstärkeranordnung zugeführt und dort verstärkt. Dabei durchläuft der Laserstrahl genau einmal den mehrfach gefalteten Laserstrahlengang 3 und verlässt als stark verstärkter Ausgangsstrahl die Anordnung. Der Eingangsstrahl wird typischerweise von einem hier nicht weiter beschriebenen oder dargestellten Oszillator abgegeben und ist ein Laserstrahl mit hoher Strahlqualität und relativ geringer Leistung.The device according to the invention can be as in 1 represented configured as a pure amplifier arrangement. In this case, an input beam is supplied to the amplifier arrangement and amplified there. The laser beam passes through the multiply folded laser beam just once 3 and leaves the arrangement as a greatly amplified output beam. The input beam is typically delivered by an oscillator not further described or illustrated herein and is a high beam quality, relatively low power laser beam.

Wie in 3 gezeigt kann die erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch selbst auch als Oszillator ausgestaltet sein. Aufgrund der hohen, mit Hilfe der Erfindung erreichbaren Strahlqualität ist diese Anwendung als besonders vorteilhaft anzusehen. Dafür wird die erfindungsgemäße Verstärkeranordnung um zwei Resonatorspiegel 4, 5 ergänzt derart, dass ein Resonator gebildet wird. Die Resonatorspiegel 4, 5 sind dabei so angeordnet, dass der gewünschte mehrfach gefaltete und das Verstärkungsmedium 1 mehrfach durchquerende Laserstrahlengang 3 sich zwischen ihnen ausbilden kann. Einer der Resonatorspiegel 5 ist dabei ein hochreflektierender Spiegel, bei dem anderen Resonatorspiegel 4 handelt es sich um einen teilweise durchlässigen Auskoppelspiegel. Die von diesem Spiegel transmittierte Strahlung ist ein Laserstrahl hoher Strahlqualität und eignet sich insbesondere als Eingangsstrahl, bzw. Oszillatorstrahl für eine reine Verstärkeranordnung, in der dieser Strahl hochverstärkt wird. Durch geeignete Wahl der Anordnung und der Abmessungen von aktivem Medium und Faltungselementen 2, 2' ist es möglich, alle Moden ausser der gewünschten TEM00 Mode zu unterdrücken. Insbesondere ist eine effiziente Ausnutzung des Verstärkungsbereichs möglich, wie sie von instabilen Resonatoren bekannt ist, bei denen sich jedoch im Fokus ein bzw. mehrere Nebenmaxima ausbilden.As in 3 however, the device according to the invention may itself also be designed as an oscillator. Due to the high achievable with the help of the invention beam quality, this application is considered to be particularly advantageous. For this, the amplifier arrangement according to the invention is two resonator mirrors 4 . 5 complements such that a resonator is formed. The resonator mirrors 4 . 5 are arranged so that the desired multiply folded and the gain medium 1 multiple crossing laser beam path 3 can train between them. One of the resonator mirrors 5 is a highly reflective mirror, in the other resonator 4 it is a partially transmissive Auskoppelspiegel. The radiation transmitted by this mirror is a laser beam of high beam quality and is particularly suitable as an input beam or oscillator beam for a pure amplifier arrangement in which this beam is highly amplified. By suitable choice of the arrangement and dimensions of active medium and folding elements 2 . 2 ' It is possible to suppress all modes except the desired TEM00 mode. In particular, an efficient utilization of the gain range is possible, as is known from unstable resonators, but in which one or more secondary maxima form in the focus.

In einer weiteren Ausführungsform, welche in 4 dargestellt ist, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung als zweistufige Verstärkeranordnung ausgestaltet. In einem ersten Bereich der Anordnung sind wiederum zwei zusätzliche Resonatorspiegel 4, 5 vorhanden, und es wird wie oben beschrieben ein Resonator gebildet, wobei wiederum einer der Resonatorspiegel 5 ein hochreflektierender Spiegel, der andere Resonatorspiegel 4 ein teilweise durchlässiger Auskoppelspiegel ist. Im Resonator wird ein Oszillatorstrahl generiert, der durch den Auskoppelspiegel 4 den Resonator verlässt. Im zweiten Bereich der Anordnung wird dieser Oszillatorstrahl hochverstärkt. Diese spezielle Anordnung lässt sich auch als Oszillator-Verstärker-Anordnung bezeichnen. Der Oszillator- und der Verstärkerbereich können dabei dasselbe verstärkende Medium 1 oder voneinander verschiedene verstärkende Medien verwenden. Möglich ist außerdem die gemeinsame Nutzung der selben Faltungselemente 2, 2'. Der Vorteil der Oszillator-Verstärker-Anordnung liegt in ihrem besonders kompakten, platzsparenden Aufbau.In a further embodiment, which in 4 is shown, the device according to the invention is designed as a two-stage amplifier arrangement. In a first region of the arrangement, in turn, two additional resonator mirrors 4 . 5 is present, and it is formed as described above, a resonator, wherein in turn one of the resonator mirror 5 a highly reflective mirror, the other resonator mirror 4 a partially transmissive Auskoppelspiegel is. In the resonator, an oscillator beam is generated by the output mirror 4 leaves the resonator. In the second region of the arrangement, this oscillator beam is highly amplified. This particular arrangement may also be referred to as an oscillator-amplifier arrangement. The oscillator and amplifier sections can use the same amplifying medium 1 or use different amplifying media from each other. It is also possible to share the same folding elements 2 . 2 ' , The advantage of the oscillator-amplifier arrangement lies in its particularly compact, space-saving design.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der oben genannten, mit zwei zusätzlichen Resonatorspiegeln 4, 5 als Resonator, bzw. Laseroszillator ausgeführten Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass man den Resonator als Ringresonator ausbildet. Ein solcher ist in 5 dargestellt. Dabei sind die Resonatorspiegel 4, 5 so angeordnet, dass Laserstrahlung, die vom einen Resonatorspiegel ausgehend zum anderen Resonatorspiegel läuft, von dort nicht auf den gleichen Weg zurückgespiegelt wird, sondern über einen anderen Weg zum Ausgangspunkt zurückgelangt. Der Ringresonator wird dabei unidirektional betrieben, das heißt Laserstrahlung läuft entlang des zyklischen Laserstrahlengangs 3 nur in einer Orientierungsrichtung. Dabei ist es möglich, einen der beiden zwischen den beiden Resonatorspiegeln 4, 5 befindlichen Teilzyklen des Laserstrahlengangs 4 außerhalb des verstärkenden Mediums 1 entlang zu führen. Eine optische Diode 10, wie z.B. ein Faraday-Isolator kann in den Laserstrahlengang platziert werden, um für den unidirektionalen Betrieb des Ringresonators zu sorgen. Mit der als Ringresonator ausgestalteten Erfindung lässt sich ein besonders schmalbandiger Laserstrahl erzeugen.A further advantageous embodiment of the above, with two additional resonator mirrors 4 . 5 As a resonator, or laser oscillator designed embodiment of the invention is given by the fact that it forms the resonator as a ring resonator. Such is in 5 shown. The resonator mirrors are 4 . 5 arranged so that laser radiation, which runs from one resonator mirror starting to the other resonator, is not reflected back from there to the same way, but comes back via a different path to the starting point. The ring resonator is operated unidirectionally, that is, laser radiation runs along the cyclic laser beam path 3 only in one orientation direction. It is possible, one of the two between the two resonator mirrors 4 . 5 located sub-cycles of the laser beam path 4 outside the reinforcing medium 1 to lead along. An optical diode 10 , such as a Faraday isolator, can be placed in the laser beam path to provide unidirectional ring resonator operation. With the invention designed as a ring resonator invention, a particularly narrow-band laser beam can be generated.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sowohl für einen gepulsten Betrieb wie auch für einen Dauerstrichbetrieb vorgesehen sein. Für Anwendungen, die einen gepulsten Laserstrahl verwenden, kann die Anordnung zur Erhöhung der Pulsintensitäten und/oder zur Verkürzung der Pulse wie in 6 dargestellt durch einen Güteschalter 6 ergänzt werden. Dieser wird so angeordnet, dass der Laserstrahlengang 3 durch ihn hindurchführt, und kann dabei auch so ausgestaltet und dimensioniert sein, dass dies mehrfach geschieht. Da die erfindungsgemäße Verstärkeranordnung einen Laserstrahl besonders hoher Strahlqualität bereitstellt, ist auch die Verwendung eines Güteschalters 6 mit besonders kleiner Apertur möglich. Als Güteschalter kann ein sättigbarer Absorber oder ein elektrooptischer, akustooptischer oder magnetooptischer Schalter verwendet werden.The device according to the invention can be provided both for a pulsed operation as well as for a continuous wave operation. For applications using a pulsed laser beam, the arrangement may be to increase the pulse intensities and / or to shorten the pulses as in 6 represented by a Q-switch 6 be supplemented. This is arranged so that the laser beam path 3 through it, and can also be designed and dimensioned so that this happens several times. Since the amplifier arrangement according to the invention provides a laser beam of particularly high beam quality, the use of a Q-switch is also possible 6 possible with a particularly small aperture. As a Q-switch a saturable absorber or an electro-optical, acousto-optic or magneto-optical switch can be used.

Um Laserstrahlung einer anderen Wellenlänge zu erzeugen kann ein frequenzkonvertierendes Element 7 in den Laserstrahlengang der Anordnung platziert werden.To generate laser radiation of a different wavelength, a frequency-converting element may be used 7 in the laser beam path of the arrangement to be placed.

Des Weiteren kann eine Modenblende 8 in den Laserstrahlengang angeordnet werden, mit der transversale Moden der Laserstrahlung unterdrückt werden und somit die Laserstrahlqualität weiter erhöht werden kann.Furthermore, a mode aperture 8th be arranged in the laser beam path, are suppressed with the transverse modes of the laser radiation and thus the laser beam quality can be further increased.

Wenn die Laserstrahlung eine bestimmte Polarisation aufweisen soll, kann außerdem ein polarisierendes Element 9 in den Laserstrahlengang der Anordnung platziert werden.If the laser radiation is to have a certain polarization, a polarizing element can also be used 9 be placed in the laser beam path of the arrangement.

Die oben genannten Elemente zur Güteschaltung, Frequenzkonversion und Polarisation können nicht nur wie in 6 dargestellt, sondern praktisch an beliebiger Stelle im Strahlengang platziert sein.The above-mentioned elements for Q-switching, frequency conversion and polarization can not only be used as in 6 represented, but be placed virtually anywhere in the beam path.

Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es ausreichend, wenn zwei Faltungselemente 2, 2' vorhanden sind. Es kann jedoch Vorteile bieten, noch weitere Faltungselemente vorzusehen. Diese können zum Beispiel auch geeignet winkelselektiv ausgebildet werden, so dass insgesamt eine noch ausgeprägtere Winkelselektion und damit Unterdrückung von parasitären Moden möglich ist. Auch sind mit weiteren Faltungselementen Laserstrahlengänge realisierbar, mit denen eine noch effizientere Ausnutzung des verstärkenden Mediums erreicht wird.For the device according to the invention, it is sufficient if two folding elements 2 . 2 ' available. However, it may offer advantages to provide even more folding elements. These can also be suitably designed angle-selective, for example, so that overall an even more pronounced angle selection and thus suppression of parasitic modes is possible. Also, with further folding elements laser beam paths can be realized with which an even more efficient utilization of the reinforcing medium is achieved.

Vorteilhaft ist es, wenn der Querschnitt des Verstärkungsmediums 1 näherungsweise rechteckig ausgeführt ist und somit zwei lange und zwei kurze Kanten aufweist. Es ist außerdem von Vorteil, wenn das verstärkende Medium 1 so im Laserstrahlengang 3 angeordnet ist, dass dieser mehrfach die langen Kanten des Querschnitts des verstärkenden Mediums durchquert.It is advantageous if the cross section of the gain medium 1 is made approximately rectangular and thus has two long and two short edges. It is also advantageous if the amplifying medium 1 so in the laser beam path 3 is arranged that this repeatedly passes through the long edges of the cross-section of the reinforcing medium.

Es bietet sich an, das verstärkende Medium 1, vor allem bei Verwendung eines Festkörpermediums, optisch zu pumpen, vorzugsweise geschieht dies mit Diodenlaserstrahlung. Derartige Dioden-Pumpanordnungen zeichnen sich durch hohe Effizienz und Strahlqualität, lange Lebensdauer und geringe Abmessungen aus. Es ist dabei möglich, das verstärkende Medium 1 longitudinal bzw. „End-on", das heißt parallel zum zu verstärkenden Laserstrahl zu pumpen oder aber von der Seite „transversal", das heißt senkrecht zum zu verstärkenden Laserstrahl. Bevorzugt wird eine longitudinale Pumpanordnung, da diese einen geringeren Aufwand bei der Strahlformung und -fokussierung erfordert und eine deutlich höhere Skalierbarkeit der Laserleistung ermöglicht. Bei Verwendung von Diodenlasern als Pumpquelle kann – z.B. durch eine Anordnung der Diodenlaser nebeneinander bei gleichzeitiger Vergrößerung des aktiven Mediums in dieser Richtung – die Ausgangsleistung nahezu beliebig skaliert werden. Damit das Pumpen des verstärkenden Mediums 1 besonders einfach ist und eine kompakte Bauweise erlaubt, ist es vorteilhaft, wenn ein Faltungselement 2 oder 2' für das Licht der Wellenlänge der Pumpstrahlung transmittierend ausgebildet ist und die Einstrahlung der Pumpstrahlung durch dieses Faltungselement 2 oder 2' hindurch erfolgt. Die Pumpstrahlung trifft dann auf das verstärkende Medium 1 von der Seite her über eine der langen Kanten seines näherungsweise rechteckigen Querschnitts bestrahlt. Möglich ist auch die Einstrahlung des Pumplichtes von zwei Seiten über beide lange Kanten, wobei dann zwei Faltungselemente 2, 2' dementsprechend ausgebildet sind.It makes sense, the amplifying medium 1 , especially when using a solid state medium to pump optically, this is preferably done with diode laser radiation. Such diode pumping arrangements are characterized by high efficiency and beam quality, long life and small dimensions. It is possible, the amplifying medium 1 longitudinal or "end-on", that is to pump parallel to the laser beam to be amplified or from the side "transversal", that is perpendicular to the laser beam to be amplified. Preference is given to a longitudinal pump arrangement, since this requires less effort in beam shaping and focusing and enables a significantly higher scalability of the laser power. When using diode lasers as a pump source, the output power can be scaled almost arbitrarily, for example by arranging the diode lasers next to one another while at the same time enlarging the active medium in this direction. So that the pumping of the reinforcing medium 1 is particularly simple and allows a compact design, it is advantageous if a folding element 2 or 2 ' is designed to be transmissive to the light of the wavelength of the pump radiation and the irradiation of the pump radiation by this folding element 2 or 2 ' through. The pump radiation then hits the amplifying medium 1 irradiated from the side over one of the long edges of its approximately rectangular cross-section. It is also possible the irradiation of the pump light from two sides over both long edges, in which case two folding elements 2 . 2 ' are formed accordingly.

Indem man wie oben beschrieben für das verstärkende Medium einen rechteckigen Querschnitt vorsieht und es longitudinal von der Seite her über eine der langen Kanten optisch pumpt, und die Kühlung über die Flächen senkrecht zu Faltungsebene erfolgt, lässt sich eine hohe Strahlqualität erzielen, da thermische Störungen weitgehend vermieden werden. Diese werden im Allgemeinen verursacht durch die im Verstärkermedium auftretende Verlustwärme. Aufgrund der rechteckigen Form und der vorhandenen Kühlgeometrie liegt hier jedoch eine annähernd eindimensionale Wärmeleitung vor, das bedeutet in Richtung des Laserstrahlengangs 3 kommt es nahezu zu keinen thermischen Effekten, wie Doppelbrechung, thermische Linsenwirkung und Depolarisationsverlusten. Dies ermöglicht es, durch eine enge Faltung des Laserstrahlengangs 3 und hohe Anzahl von Durchgängen durch das verstärkende Medium 1 einen hohen Verstärkungsfaktor zu erzielen ohne signifikant an Strahlqualität einzubüßen.By providing a rectangular cross section for the reinforcing medium as described above and optically pumping it longitudinally from the side over one of the long edges, and cooling across the surfaces perpendicular to the folding plane, high beam quality can be achieved since thermal disturbances largely occur be avoided. These are generally caused by the heat loss occurring in the amplifier medium. Due to the rectangular shape and the existing cooling geometry, however, there is an approximately one-dimensional heat conduction, which means in the direction of the laser beam path 3 There are almost no thermal effects, such as birefringence, thermal lensing and Depolarisationsverlusten. This makes it possible by a close folding of the laser beam path 3 and high number of passes through the amplifying medium 1 Achieve a high gain without sacrificing beam quality significantly.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem verstärkenden Medium 1 um ein Festkörpermedium, jedoch sind auch andere Medien denkbar. Generell zeichnen sich Festkörperlaser durch eine vergleichsweise hohe Strahlqualität und eine geringe Baugröße aus.Preferably, the reinforcing medium is 1 to a solid state medium, but other media are conceivable. In general, solid state lasers are characterized by a comparatively high beam quality and a small size.

Alternativ kann das verstärkende Medium 1 auch als Halbleitermedium ausgebildet sein. Die Vorzüge eines derartigen aktiven Mediums sind allgemein bekannt, insbe sondere ist eine besonders einfache Anregung durch einen elektrischen Strom mittels Anlegen einer äußeren Spannung möglich. Eine Anordnung mehrer emittierender einzelner Laser mit Zwischenräumen nebeneinander angebracht auf einer Grundfläche, wie sie bei kommerziell verfügbaren Laserbarren vorhanden ist, eignet sich besonders in Verbindung mit winkelselektiven Faltungselementen. Allgemein lässt sich ein solches verstärkendes Medium derart beschreiben, dass es verstärkende Bereiche 11 und nicht-verstärkende Bereiche 12 aufweist, wie in 7 skizziert. Besonders günstig ist es, wenn diese Bereiche derartig dimensioniert und/oder angeordnet sind, dass der innerhalb des verstärkenden Mediums 1 liegende Teil des Laserstrahlengangs vollständig innerhalb von verstärkenden Bereichen 11 verläuft. Vorzugsweise ist die Anordnung der verstärkenden Bereiche eng mit den Strahlrichtungen der einzelnen Abschnitte des Laserstrahlengangs 3 korreliert, wie in 8 dargestellt. Auf diese Weise lässt sich eine besonders hohe Effizienz erzielen, da eine optimale Überlappung von verstärkenden Bereichen und Laserstrahl gegeben ist.Alternatively, the amplifying medium 1 also be designed as a semiconductor medium. The advantages of such an active medium are well known, in particular special is a particularly simple excitation by an electric current by applying an external voltage possible. An arrangement of a plurality of emitting individual lasers with spaces next to one another on a base surface, as is the case with commercially available laser bars, is particularly suitable in connection with angle-selective folding elements. In general, such a reinforcing medium can be described as being reinforcing regions 11 and non-reinforcing areas 12 has, as in 7 outlined. It is particularly favorable if these areas are dimensioned and / or arranged in such a way that the area within the reinforcing medium 1 lying part of the laser beam path completely within reinforcing areas 11 runs. Preferably, the arrangement of the reinforcing regions is closely related to the beam directions of the individual sections of the laser beam path 3 correlates, as in 8th shown. In this way, a particularly high efficiency can be achieved, since there is an optimal overlap of reinforcing areas and laser beam.

Die Reflektivität der Faltungselemente 2, 2', 2'', 2''' für Strahlung, die unter dem gewünschten Faltungswinkel einfällt, sollte in den meisten Fällen vorzugsweise dem Wert R = 1 möglichst nahekommen. Es kann aber auch Vorteile bieten, die Faltungselemente 2, 2', 2'', 2''' so auszuführen, dass sie für diese Strahlung eine gezielt niedrigere Reflektivität aufweisen. Insbesondere bei Halbleiterlasern als aktivem Medium kann so die Facette der Einzelemitter vor zu hohen Intensitäten geschützt werden. Bei einer derartigen Ausführung werden an den Faltungselementen 2n Strahlen emittiert, wobei n die Anzahl der Faltungen ist. Durch die kohärente Kopplung der Einzelemitter lässt sich mit damit eine hohe Strahlqualität realisieren, anders als mit den üblicherweise inkohärent emittierenden Bereichen eines Diodenlaserbarrens.The reflectivity of the folding elements 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' For radiation incident at the desired folding angle, in most cases it should preferably approach the value R = 1 as closely as possible. But it can also offer advantages, the folding elements 2 . 2 ' . 2 '' . 2 ''' be designed so that they have a specifically lower reflectivity for this radiation. In particular, in the case of semiconductor lasers as an active medium, the facet of the individual emitters can thus be protected against excessive intensities. In such an embodiment, 2n beams are emitted at the folding elements, where n is the number of convolutions. The coherent coupling of the individual emitters makes it possible to realize a high beam quality with this, in contrast to the usually incoherently emitting regions of a diode laser bar.

11
Verstärkungsmediumgain medium
2, 2', 2'', 2'''2, 2 ', 2' ', 2' ''
Faltungselementfolding element
33
Laserstrahlenganglaser beam path
44
teilweise durchlässiger Resonatorspiegel (Auskoppelspiegel)partially permeable Resonator mirror (output mirror)
55
Resonatorspiegel (HR-Spiegel)resonator (HR mirror)
66
GüteschalterQ-switch
77
Frequenzkonvertierendes Elementfrequency-converting element
88th
Modenblendemode aperture
99
Polarisierendes Elementpolarizing element
1010
Optische Diode für unidirektionalen Betrieb des Ringresonatorsoptical Diode for unidirectional operation of the ring resonator
1111
Verstärkende Bereiche des HalbleitermediumsReinforcing areas of the semiconductor medium
1212
Nicht-verstärkende Bereiche des HalbleitermediumsNon-reinforcing areas of the semiconductor medium

Claims (21)

Optische Verstärkeranordnung, insbesondere für einen Festkörper- oder Diodenlaser, bei der ein verstärkendes Medium (1) zwischen mindestens zwei Faltungselementen (2, 2') angeordnet ist, und bei dem der Strahlengang (3) eines Laserstrahls mehrfach von den Faltungselementen (2, 2') gefaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Faltungselement (2 bzw. 2') derart winkelselektiv ausgebildet ist, dass sein Reflexionsgrad für vorbestimmte Auftreffwinkel von Strahlung wesentlich größer ist als für vorbestimmte unerwünschte Auftreffwinkel.Optical amplifier arrangement, in particular for a solid-state or diode laser, in which a amplifying medium ( 1 ) between at least two folding elements ( 2 . 2 ' ) is arranged, and wherein the beam path ( 3 ) of a laser beam several times from the folding elements ( 2 . 2 ' ) is folded, characterized in that at least one folding element ( 2 respectively. 2 ' ) is formed angle-selective such that its reflectance for predetermined angles of incidence of radiation is substantially greater than for predetermined undesirable angles of incidence. Optische Verstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Faltungselement (2 bzw. 2') derart winkelselektiv ausgebildet ist, dass sein Reflexionsgrad für vorbestimmte Auftreffwinkel von Strahlung um mindestens einen Faktor 5 größer ist als für vorbestimmte unerwünschte Auftreffwinkel.Optical amplifier arrangement according to claim 1, characterized in that at least one folding element ( 2 respectively. 2 ' ) is formed angle-selective such that its reflectance for predetermined angles of incidence of radiation by at least a factor of 5 is greater than for predetermined undesirable angles of incidence. Optische Verstärkeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines winkelselektiv ausgebildeten Faltungselementes (2 bzw. 2') Strahlung, die nicht entlang eines erwünschten Laserstrahlenganges (3) verläuft, unterdrückt wird.Optical amplifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that by means of an angle-selectively formed folding element ( 2 respectively. 2 ' ) Radiation that is not along a desired laser beam path ( 3 ), is suppressed. Optische Verstärkeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein winkelselektiv wirkendes Faltungselement (2 bzw. 2') als dielektrischer Spiegel ausgebildet ist.Optical amplifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least one angle-selective folding element ( 2 respectively. 2 ' ) is formed as a dielectric mirror. Optische Verstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein winkelselektiv wirkendes Faltungselement (2 bzw. 2') als Gitter ausgebildet ist.Optical amplifier arrangement according to one of Claims 1 to 3, characterized in that at least one angle-selective folding element ( 2 respectively. 2 ' ) is designed as a grid. Optische Verstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein winkelselektiv wirkendes Faltungselement (2 bzw. 2') als photonische Kristallstruktur ausgebildet ist.Optical amplifier arrangement according to one of Claims 1 to 3, characterized in that at least one angle-selective folding element ( 2 respectively. 2 ' ) is formed as a photonic crystal structure. Optische Verstärkeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens zwei Resonatorspiegel (4, 5) vorhanden sind, von denen einer dieser Spiegel ein einen Teil des Strahls transmittierender Auskoppelspiegel (4) ist.Optical amplifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in addition at least two resonator mirrors ( 4 . 5 ) of which one of these mirrors is a coupling-out mirror which transmits part of the beam ( 4 ). Optische Verstärkeranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkeranordnung mit den Resonatorspiegeln (4, 5) als Ringresonator ausgebildet ist.Optical amplifier arrangement according to claim 7, characterized in that the amplifier arrangement with the resonator mirrors ( 4 . 5 ) is designed as a ring resonator. Optische Verstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Bereich der Anordnung mindestens zwei Resonatorspiegel (4, 5) vorhanden sind, von denen einer dieser Spiegel ein einen Teil des Strahls transmittierender Auskoppelspiegel (4) ist, und dass der dort ausgekoppelte Laserstrahl in einem zweiten Bereich der Anordnung verstärkt wird.Optical amplifier arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that in a first region of the arrangement at least two resonator mirrors ( 4 . 5 ) of which one of these mirrors is a coupling-out mirror which transmits part of the beam ( 4 ), and that the laser beam coupled out there is amplified in a second region of the arrangement. Optische Verstärkeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Güteschalter (6) im Laserstrahlengang angeordnet ist.Optical amplifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least one Q-switch ( 6 ) is arranged in the laser beam path. Optische Verstärkeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein frequenzkonvertierendes Element (7) im Laserstrahlengang angeordnet ist.Optical amplifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized gekenn records that a frequency-converting element ( 7 ) is arranged in the laser beam path. Optische Verstärkeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Modenblende (8) zur Einschränkung der transversalen Moden im Laserstrahlengang angeordnet ist.Optical amplifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least one mode aperture ( 8th ) is arranged to limit the transverse modes in the laser beam path. Optische Verstärkeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein polarisierendes Element (9) im Laserstrahlengang angeordnet ist.Optical amplifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a polarizing element ( 9 ) is arranged in the laser beam path. Optische Verstärkeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verstärkende Medium (1) einen näherungsweise rechteckigen Querschnitt mit zwei langen und zwei kurzen Kanten aufweist.Optical amplifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the amplifying medium ( 1 ) has an approximately rectangular cross-section with two long and two short edges. Optische Verstärkeranordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das verstärkende Medium (1) so im Laserstrahlengang (3) angeordnet ist, dass dieser mehrfach die langen Kanten des Querschnitts des verstärkenden Mediums (1) durchquert.Optical amplifier arrangement according to the preceding claim, characterized in that the amplifying medium ( 1 ) so in the laser beam path ( 3 ) is arranged such that this multiple times the long edges of the cross-section of the reinforcing medium ( 1 ). Optische Verstärkeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verstärkende Medium (1) mittels einer optischen Pumpquelle gepumpt wird.Optical amplifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the amplifying medium ( 1 ) is pumped by means of an optical pump source. Optische Verstärkeranordnung nach den beiden vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpstrahlung das verstärkende Medium (1) von der Seite her über mindestens eine der langen Kanten seines näherungsweise rechteckigen Querschnitts bestrahlt.Optical amplifier arrangement according to the two preceding claims, characterized in that the pump radiation is the amplifying medium ( 1 ) irradiated from the side over at least one of the long edges of its approximately rectangular cross-section. Optische Verstärkeranordnung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpstrahlung vor dem Auftreffen auf das verstärkende Medium (1) durch mindestens ein Faltungselement (2 bzw. 2') läuft, welches für Licht der Wellenlänge der Pumpstrahlung transmittierend ausgebildet ist.Optical amplifier arrangement according to one of the two preceding claims, characterized in that the pump radiation before impinging on the amplifying medium ( 1 ) by at least one folding element ( 2 respectively. 2 ' ), which is designed to be transmissive for light of the wavelength of the pump radiation. Optische Verstärkeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verstärkende Medium (1) ein Festkörpermedium ist.Optical amplifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the amplifying medium ( 1 ) is a solid state medium. Optische Verstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das verstärkende Medium (1) ein Halbleitermedium ist und verstärkende Bereiche (11) und nicht verstärkende Bereiche (12) aufweist.Optical amplifier arrangement according to one of Claims 1 to 18, characterized in that the amplifying medium ( 1 ) is a semiconductor medium and reinforcing regions ( 11 ) and non-reinforcing areas ( 12 ) having. Optische Verstärkeranordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (11, 12) derart dimensioniert und/oder angeordnet sind, dass der innerhalb des verstärkenden Mediums (1) liegende Teil des Laserstrahlengangs (3) vollständig innerhalb von verstärkenden Bereichen (11) verläuft.Optical amplifier arrangement according to the preceding claim, characterized in that the regions ( 11 . 12 ) are dimensioned and / or arranged such that the inside of the reinforcing medium ( 1 ) lying part of the laser beam path ( 3 ) completely within reinforcing areas ( 11 ) runs.
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