DE1296287B - Optischer Sender oder Verstaerker nach Art eines Fabry-Perot-Interferometers - Google Patents
Optischer Sender oder Verstaerker nach Art eines Fabry-Perot-InterferometersInfo
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Description
daß die Energie der stimulierten Strahlung sich auf 15 schrift 1202 900 erwähnt werden, bei deren Gegen-
mehrere diskrete Einzelimpulse verteilt, wobei Hunderte solcher Impulsspitzen auftreten können, die
etwa 1 bis 3 Mikrosekunden voneinander getrennt sein können, so daß der Gesamtausgangsimpuls eine
stand es sich um einen optischen Sender oder Verstärker handelt, dessen optischer Resonator nach Art
eines Fabry-Perot-Interferometers aufgebaut ist und in seinem Innern zwischen dem stimulierbaren Me-
flexionsvermögens innerhalb der Fabry-Perot-Interferrometeranordnung
stimulierte Hochleistungsimpulse zu erzeugen, unter möglichst geringem Aufwand. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer
Impulsdauer von ungefähr 500 Mikrosekunden be- 20 dium und einem Spiegel eine nichtlineare Absorpsitzt.
Aus diesem Grund geht schon seit langem das tionsvorrichtung enthält.
Bestreben dahin, einen optischen Sender oder Ver- Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, in Verstärker
bereitzustellen, dessen gesamte Ausgangs- meidung der sich allgemein bei Betrieb optischer Senenergie
auf eine einzige Impulsspitze konzentriert ist, der oder Verstärker in bezug auf die Ausgangsimpulse
deren Impulsdauer möglichst gering ist, so daß sich 25 ergebenden Nachteile mit Hilfe des wechselnden Reein
Hochleistungsimpuls ergibt. Theoretisch läßt sich
ein solcher Hochleistungsimpuls dadurch erreichen,
daß ein stimulierbares Kristallmedium überaus stark
angeregt wird, so daß der Zustand einer nahezu totalen Besetzungsumkehr der Ladungsträger erreicht 30 Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gewird und daß die Anregungsenergie in wirksamer löst, daß die nichtlineare Absorptionsvorrichtung in Weise und äußerst schnell in Ausgangsleistung umge- einem für die stimulierte Strahlung durchlässigen Gesetzt wird, die sich darm in der Form eines einzigen faß als ausbleichbaren Absorber eine organische Löangeregten stimulierten Strahlungsimpulses auswirkt. sung mit darin gelöstem Metall-Porphyrin enthält. In der Praxis hat sich aber ergeben, daß selbst 35 Mit dem Ausdruck Porphyrin sind dabei in an sich durch Zuführen einer Anregungsenergie auf ein sti- bekannter Weise alle Tetrapyrrole-Verbindungen vermulierbares Kristallmedium, welche den Schwellen- standen, bei welchen die Benzolringe in einem gewert für den Schwingungseinsatz im höchsten Maße schlossenen konjugierten System verbunden sind, übersteigt, sich ein solcher Hochleistungsimpuls nicht Hiermit werden alle Porphyrine, reduzierten Porphyerzielen läßt. Der Grund hierfür läßt sich beiBetrach- 40 rine und Benzoporphyrine umfaßt. Eine hierunter fal
ein solcher Hochleistungsimpuls dadurch erreichen,
daß ein stimulierbares Kristallmedium überaus stark
angeregt wird, so daß der Zustand einer nahezu totalen Besetzungsumkehr der Ladungsträger erreicht 30 Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gewird und daß die Anregungsenergie in wirksamer löst, daß die nichtlineare Absorptionsvorrichtung in Weise und äußerst schnell in Ausgangsleistung umge- einem für die stimulierte Strahlung durchlässigen Gesetzt wird, die sich darm in der Form eines einzigen faß als ausbleichbaren Absorber eine organische Löangeregten stimulierten Strahlungsimpulses auswirkt. sung mit darin gelöstem Metall-Porphyrin enthält. In der Praxis hat sich aber ergeben, daß selbst 35 Mit dem Ausdruck Porphyrin sind dabei in an sich durch Zuführen einer Anregungsenergie auf ein sti- bekannter Weise alle Tetrapyrrole-Verbindungen vermulierbares Kristallmedium, welche den Schwellen- standen, bei welchen die Benzolringe in einem gewert für den Schwingungseinsatz im höchsten Maße schlossenen konjugierten System verbunden sind, übersteigt, sich ein solcher Hochleistungsimpuls nicht Hiermit werden alle Porphyrine, reduzierten Porphyerzielen läßt. Der Grund hierfür läßt sich beiBetrach- 40 rine und Benzoporphyrine umfaßt. Eine hierunter fal
tung folgender Beziehung leicht einsehen:
dS
dt
.-. = NBoS,
(D lende spezielle Substanz, nämlich Chloraluminium-Phthalocyanin
das in Chlornaphthalin gelöst ist zeigt ein hohes Absorptionsvermögen bei einer Frequenz
von 6943 A. Diese Wellenlänge fällt mit der Wellenlänge
der Ausgangsstrahlung eines stimulierbaren Rubinkristalls zusammen.
Für eine geringe Anregungsenergie ist nun infolge des relativ großen Absorptionsvermögens des absorbierenden
Mediums in der Fabry-Perot-Interferro-
worin 5 die Anzahl der Photonen im Hohlraumfeldtyp, Bc eine Konstante, unabhängig vom Reflexionsvermögen
und N der Ladungsträgerüberschuß im 50 meteranordnung der ß-Wert des optischen Resona-
ist da-
j C*
oberen Energiezustand ist. Die Quantität -=—
bei in wirksamer Weise ein Maß für das Anwachsen der Leistung im stimulierten Strahl.
Weiterhin gilt
JV
V
V
= K(I-R),
worin K eine Konstante ist und R das Reflexionsvermögen
des optischen Resonators darstellt. Die zuletzt genannte Gleichung gibt den Ladungsträgerüberschuß
an, der benötigt wird für den Schwellenwert.
nicht
JV Für ein gegebenes R kann das Verhältnis -ψ
den Wert, der sich durch die Gleichung 2 ergibt, übersteigen, weil eine stimulierte Strahlungsemission
tors stark herabgesetzt, so daß nur ein relativ geringer Anteil der Energie innerhalb des Fabry-Perot-Interferrometers
hin- und herreflektiert wird. Übersteigt aber hingegen die Anregungsenergie einen vorbestimmten
Schwellenwert, dann wird das genannte nichtlineare absorbierende Medium nahezu in vollem
Umfang durchlässig, so daß die Güte des optischen Resonators stark angehoben wird und mindestens
nahezu die gesamte Energie innerhalb des optischen Resonators hin- und herreflektiert wird. Da das Umschlagen
des Absorptionsvermögens in einem Zeitintervall stattfindet das sehr klein ist gegenüber der
Lebenszeit der angeregten Strahlungsemission im Resonator ergibt sich die Erhöhung des Q-Wertes
und damit des Reflexionswertes zu einem Zeitpunkt, bei dem die Besetzungsinversion der Ladungsträger
ebenfalls sehr hoch ist, so daß somit ein Hochleistungsausgangsimpuls entsteht.
Weitere Teilaufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die
an Hand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der aufgeführten Zeichnungen die Erfindung näher erläutert,
und aus den Patentansprüchen. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung gemäß der Erfindung,
F i g. 2 eine graphische Darstellung der Funktion des Absorptionsvermögens von Chloraluminium-Phthalocyanin,
das in Chlornaphthalin gelöst ist,
F i g. 3 eine graphische Darstellung, die den Ausgangsimpuls der Anordnung nach F i g. 1 zeigt und
F i g. 4 ein Thermschema zur Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung.
Der optische Sender oder Verstärker nach F i g. 1 enthält ein stimulierbares Kristallmedium 2, das aus
mit Chrom dotiertem Aluminiumoxyd (Rubin) bestehen kann. Der stabförmige Rubinkristall 2 weist an
seinem einen Ende eine spitz auslaufende Endfläche auf, die total reflektierend ausgebildet ist und die ao
Flächenbereiche 4 und 6 besitzt. Das andere Ende des stabförmigen Rubinkristalls 2 ist als ebene Stirnfläche
ausgebildet, die keinen reflektierenden Überzug aufweist oder aber einen Antireflexbelag 8 besitzt, der so
ausgebildet ist, daß er für Lichtwellenlängen im Bereich von 6943 A nahezu vollkommen durchlässig ist.
In einem bestimmten Abstand von dieser Stirnfläche 8 befindet sich ein Spiegel 10, der für die auftreffenden
Lichtwellen zu 99% reflektierend und zu 1% durchlässig ist. Es könnten aber auch ohne weiteres andere
Werte gewählt werden, wie z. B. ein Reflexionsvermögen von 90% und ein Durchlässigkeitsvermögen
von 10%. Im Strahlengang zwischen diesem Spiegel 10 und dem Rubinkristall 2 ist ein Glasgefäß 12 angeordnet,
dessen Stirnflächen ebenfalls mit Antireflexbelägen 14 und 16 überzogen sind, deren Wirkungsweise
der des Antireflexbelages 8 gleicht. Auch hierbei ist es nicht unbedingt erforderlich, daß Antireflexbeläge
14 und 16 vorgesehen sind.
Das Glasgefäß 12 ist mit einer Lösung 18 gefüllt, die aus in Chlornaphthalin gelöstem Chloraluminium-Phthalocyanin
besteht, das in typischer Weise 50% des einfallenden Lichts mit einer Wellenlänge von
6943 A und relativ geringer Intensität in einem einzigen Durchgang durchläßt. Wie sich aus der graphischen
Darstellung nach Fig. 2 ergibt, liegt das Lichtabsorptionsmaximum für Phthalocyanin zumindest
in der Nähe von 6943 A, was der Wellenlänge der stimulierten Strahlung eines Rubinkristalls
entspricht. Die weiterhin in den Strahlengang des optischen Senders oder Verstärkers 2 angeordnete Vorrichtung
20 kann ein photographischer Film oder eine an ein Oszilloskop angeschlossene Photozelle sein
oder irgendeine andere Strahlungsempfängervorrichtung, um die Strahlen des optischen Senders oder
Verstärkers 2 auszuwerten. Eine schraubenförmig gebogene Blitzlichtlampe 22 umgibt den Rubinkristall 2
und ist mit einer hier nicht gezeigten Energiequelle verbunden.
Wenn die Blitzlampe 22 gezündet wird, dann entsteht durch die Energieabsorption im stimulierbaren
Kristallmedium 2 eine stehende Welle B, die zwischen dem Spiegel 10 und den reflektierenden Flächenbereichen
4 und 6 aufgebaut wird. Diese stehende Welle bildet sich auch über die die organische Verbindung
enthaltende Zelle 12 aus, so daß ein einzelner Lichtstrahl zweimal durch die Chloraluminium-Phthalocyanin-Füllung
gedämpft wird. Und zwar einmal, wenn der Lichtstrahl den stimulierbaren Rubinkristall
2 verläßt, und zum anderen, wenn er reflektiert durch den Spiegel 10 in den stimulierbaren
Rubinkristall 2 zurückgelenkt wird. Unter der oben angegebenen Voraussetzung, daß die Phthalocyaninverbindung
etwa 50% der Energie eines hindurchgehenden Lichtstrahls B absorbiert, wird dann beim
ersten Durchgang durch die Phthalocyanin-Verbindung 50% absorbiert und nach Reflektion durch den
Spiegel 10 beim zweiten Durchgang vom Rest ebenfalls wieder 50% absorbiert, bevor der Lichtstrahl
wieder in den stimulierbaren Rubinkristall 2 eintritt. Tatsächlich wirkt der Antireflexbelag 8 als virtueller
Reflektor, der 25% der Lichtenergie in den durch das stimulierbare Medium gebildeten Resonanzraum
reflektiert. Der sehr hohe Absorptionskoeffizient des Chloraluminium-Phthalocyanins in unmittelbarer
Nachbarschaft der Übergangsfrequenz des stimulierbaren Rubinkristalls vermindert beträchtlich den
Q-Wert des optischen Senders oder Verstärkers und hebt damit gleichzeitig den Schwellenwert für den
Einsatz der Anregungsenergie der stimulierten Strahlung an.
Wird also der Q-Wert beträchtlich herabgesetzt, dann muß die Blitzlampe 22 dem stimulierbaren
Kristallmedium 2 eine größere Anregungsenergie zuführen, um eine entsprechend höhere Besetzungsinversion N herbeizuführen, so daß Schwingungen
der Stimulierten Strahlung einsetzen können. Um eine hohe Impulsleistung in der stimulierten Strahlung zu
erhalten, ist es demnach erforderlich, einen hohen Anfangswert für die genannte Besetzungszahl N zu
erzwingen, so daß ein Hochleistungsimpuls relativ rasch ansteigen kann. Der hierfür erforderliche hohe
Q-Wert stellt sich deshalb ein, weil Phthalocyanin ein nichtlineares Lichtabsorptionsmedium darstellt, das
die Eigenschaft besitzt, transparent zu werden, d. h. sozusagen zu bleichen, wenn es einem Lichtstrahl bestimmter
Intensität ausgesetzt ist. Sowie der Bleichprozeß einsetzt, verliert das Phthalocyanin sein Absorptionsvermögen
und läßt so mindestens nahezu das gesamte einfallende Licht hindurchgelangen, so
daß die Oberfläche 8 als 100% wirksame virtuelle reflektierende Oberfläche wirkt, gegenüber vorher,
wo sie nur als 24% wirksame virtuelle reflektierende Oberfläche wirkte. Dieser Bleichprozeß des Phthalocyanine
auf Grund des Einflusses des stimulierten Strahls B findet in einem Zeitintervall statt, das relativ
kurz ist gegenüber der Lebenszeit der im Festkörpermedium angeregten stimulierten Strahlung (optischer
Resonator gebildet durch den Spiegel 10 und die reflektierenden Oberflächenbereiche 4 und 6). Auf diese
Weise wechselt der Wert Q von einem Wert, der einem Reflexionsvermögen von 25% entspricht, auf
einen Wert, der einem Reflexionsvermögen von 100% entspricht, und dies zu einem Zeitpunkt, an dem die
Besetzungsinversion ebenfalls relativ sehr hoch ist, so daß als Ergebnis ein Hochleistungs- oder Riesenimpuls
in der stimulierten Ausgangsstrahlung entsteht, der dann anschließend durch eine Empfangsvorrichtung
20 aufgenommen wird.
In der graphischen Darstellung nach F i g. 3 ist die Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Zeit aufgetragen,
wobei die angedeuteten Zeitintervalle auf der Abszisse jeweils 100 Nanosekunden betragen.
Diese graphische Darstellung stellt ein Abbild einer kurzzeitkinematographischen Aufnahme dar, auf der
ein Ausgangsimpuls der erfindungsgemäßen Anord-
5 6
nung nach F i g. 1 dargestellt ist. Aus dieser gra- den. Die Weise, in der eine solche Umbesetzung stattphischen
Darstellung geht hervor, daß keine Viel- findet, ist zwar noch nicht ganz erforscht, aber läßt
fachimpulse in der Ausgangsstrahlung des optischen sich wie nachstehend ausgeführt, erklären.
Senders oder Verstärkers auftreten, so daß die ge- Metall-Porphyrine (einschließlich der freien Base),
samte Energie sich auf einen einzigen Impuls konzen- 5 die in flüssigen organischen Lösungen gelöst sind,
triert, dessen Impulsdauer 30 Nanosekunden beträgt wie z. B. — aber nicht allein hierauf beschränkt —
(Hochleistungsimpuls). Nitrobenzol und Chlornaphthalin, sind in diesem Fall
Die erfindungsgemäße Anordnung nach F i g. 1 gewählt worden, um als ß-Wertänderungsmedium zu
enthält demnach im Gefäß 12 einen Farbstoff oder dienen, weil sie ein hinreichendes Absorptionsein
absorbierendes Medium, dessen Absorptions- ίο vermögen bei einer Wellenlänge von 6943 A aufvermögen
abhängig ist von der Intensität des im op- weisen und in reversibler Weise ihr Absorptionstischen Sender oder Verstärker selbst verlaufenden vermögen geändert werden kann, so daß sie in VerLichtstrahl,
wobei dieses Änderungsvermögen er- bindung mit stimulierbaren Rubinkristallen, wie oben
forderlich ist, um einen Hochleistungsausgangsimpuls beschrieben, eingesetzt werden können,
in der stimulierten Strahlung zu erhalten. Darüber 15 Das Absorptionsspektrum für in einer Lösung aufhinaus
ist ein solcher Wechsel im Absorptionsvermö- gegangenes Metall-Porphyrin ist gekennzeichnet
gen reversibel, d. h., daß das Phthalocyanin jeweils durch starke Bandengruppen im roten und im nahen
wieder sein ursprüngliches Absorptionsvermögen ein- Ultraviolettbereich des elektromagnetischen Speknehmen
kann, so daß aufeinanderfolgende Hoch- trums. Diese Bandengruppen entsprechen zu in hohem
leistungsimpulse erzeugt werden können. Hierbei ist 20 Maße erlaubten Elektronenübergängen (Singletbemerkenswert,
daß die erfindungsgemäße Anordnung Singlet) des Porphyrin-Rings. Für Phthalocyanine
keinerlei zusätzliche Einrichtung benötigt, wie z. B. ergibt sich die Hauptabsorptionsbande im sichtbaren
bei Kerrzellen, rotierende Spiegel u. dgl., um eine roten Bereich des elektromagnetischen Spektrums.
Änderung des Q-Wertes herbeizuführen, so daß Wie aus F i g. 4 hervorgeht, beruht diese Absorption
Hochleistungsausgangsimpulse entstehen. Die Ö-Wert- 25 auf Übergängen, die zwischen dem niedrigsten
änderung ergibt sich lediglich durch eine Flüssigkeit, Schwingungszustand im Grundzustand S und dem
die ein sehr hohes molares Absorptionsvermögen niedrigsten Schwingungszustand des ersten angeregten
bei der Frequenz der stimulierten Strahlung eines Singlet-Zustandes S' stattfinden. Das molare Absorp-Rubinkristalls
aufweist. Damit ist aber auch zwang- tionsvermögen am Scheitel der Bande zwischen 5
läufig verbunden, daß keine Notwendigkeit besteht, 30 und 5' ist außergewöhnlich hoch,
eine zusätzliche Synchronisierungseinrichtung oder Im allgemeinen, wenn das Metallion den Mittelsonstige Hilfseinrichtungen zu verwenden um eine platz des Phthalocyanins oder allgemeiner, Porphyß-Wertänderung
zu erhalten. Die Verwendung eines rins, einnimmt, beeinflußt das Molekül die grundin
seinem Absorptionsvermögen reversibel ander- legende Absorption und das Fluoreszenzspektrum auf
baren Mediums, das im Absorptionszustand ein sehr 35 zweifache Weise. Einmal beeinflußt dieses Molekül
hohes Absorptionsvermögen aufweist, wie es in der die exakte Lage der Absorptionslinie. Wenn z. B.
erfindungsgemäßen Anordnung geschieht, vereinfacht Dilithium-Phthalocyanin in Chlornaphthalin gelöst
in großem Maße den Aufwand zur Erzeugung eines ist, ergibt sich die Hauptabsorptionslinie bei 6560 Ä.
Hochleistungslichtimpulses. Vanadium-Phthalocyanin, das in Chlornaphthalin aufist
die Übergangsfrequenz des verwendeten 40 gelöst ist, hat eine Absorptionsspitze bei 6980 Ä. Die
stimulierbaren Kristallmediums 2 eine andere als zweite Wirkung des zentral eingebauten Metallions ist
6943 A, dann muß ein anderes nichtlineares Absorp- di daß dgr Wert deg VerMltnisses *££ oder, anders
tionsmedium als Chloralummium-Phthalocyanin oder «τ
allgemein Porphyrin in das Glasgefäß 12 eingefüllt ausgedrückt, die Übergangskonstante k für fluoresziewerden.
Die Wahl des nichtlinearen Absorptions- 45 renden Abfall vom angeregten Singlet-Zustand S'
mediums muß aber in jedem Fall so getroffen werden, zum Grundzustand 5 dividiert durch die Übergangsdaß
sein Absorptionsspektrum mit dem Emissions- konstante k für nichtstrahlenden Übergang vom Zuspektrum
des stimulierbaren Mediums übereinstimmt. stand S' zu einem metastabilen Triplet-Zustand T
Solche Substanzen veränderbaren Absorptions- beeinflußt wird. Auf Grund theoretischer Betrachvermögens
brauchen nicht notwendigerweise aus so tungen kann erwartet werden, daß die Dilithiumeiner
Flüssigkeit zu bestehen, sie könnten ebenso- verbindung eines Phthalocyanins eine starke
gut ein gasförmiges oder ein Festkörpermedium Fluoreszenz besitzt, ein hohes Verhältnis von ^,
sein, soweit nur gewährleistet ist, daß der Bleich- ^r
prozeß oder die Änderung des Absorptionsvermö- daß sich eine geringere Fluoreszenz für eine Chlorgens
reversibel ist und damit das Medium wieder- 55 aluminiumverbindung und eine noch geringere für die
verwendungsfähig bleibt, so daß die wiederholte freie Basis verbindung und überhaupt keine für die
Erzeugung von Hochleistungsimpulsen durchgeführt Vanadiumverbindung ergibt. Die Energiedifferenz
werden kann. zwischen dem Grundzustand S und dem zunächst
In F i g. 4 ist ein Termschema für wirksame angeregten Singlet-Zustand 5' in F i g. 4 beträgt etwa
Porphyrin-Moleküle dargestellt, das dazu dient, die 60 14400 cm"1, für den Fall, daß Chloraluminium in
Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungs- Chlornaphthalin gelöst ist, so daß in diesem Fall die
gemäßen Anordnung zu erleichtern. Grundsätzlich Absorptionsfrequenz mit der Frequenz des stimulierkann
hierzu gesagt werden, daß eine stimulierte ten Ausgangsstrahls eines Rubinkristalls überein-Strahlung
eine Umbesetzung der Moleküle des wirk- stimmt.
samen Porphyrins in verschiedenen Energieniveaus 65 Die Änderung des Absorptionsvermögens, die
verursacht, so daß bei ausreichender Intensität des durch ein entsprechendes nichtlineares Absorptionsstimulierten
Strahls die Absorption des Porphyrins medium 18 bewirkt wird, ergibt sich hauptsächlich
verringert wird, ohne daß die Moleküle zerstört wer- aus der Sättigung des Singlet-Singlet-Übergangs. Für
Magnesium-Phthalocyanin liegt die Wertangabe
vor. Wird dieser Wert berücksichtigt und weiterhin angenommen, daß die Konzentration der Phthalocyaninmoleküle
n0 = 2 ■ 1014 pro Kubikzentimeter ist,
dann würden sich unmittelbar nach einem 10 Nanosekunden Hochleistungsimpuls etwa 7% aller
Moleküle der Phthalocyaninverbindung im Triplet-Zustand T befinden. Es scheint demnach so zu sein,
daß die auf Grund des Triplet-Zustandes bedingte Absorption wahrscheinlich nur eine bedeutende Rolle
spielt in Absorptionsprozessen, bei denen eine stimulierte Strahlung in einem längeren Zeitintervall
angeregt wird, als es zur Erzeugung eines Hochleistungsimpulses mit Hilfe eines stimulierbaren
Rubinkristalls erforderlich ist. Theoretisch sollte sich dabei eine gewisse Absorption durch die Phthalocyaninmoleküle
im niedrigsten Triplet-Zustand T bis zu einigen angeregten Triplet-Zuständen T' ergeben.
Es hat sich aber ergeben, daß im Fall von Magnesium-Phthalocyanin-Molekülen bei einer Wellenlänge,
die der roten Absorptionslinie entspricht, für den Grundzustand die Absorption für den Triplet-Zustand
beträchtlich geringer ist. So kann demnach im Prinzip gesagt werden, daß die veränderbare
Absorptionswirkung zu einem beträchtlichen Teil auf Molekülen beruht, die den Triplet-Zustand R einnehmen.
Das Zeitintervall des Hochleistungsimpulses ist aber so gering, daß die während eines solchen
Hochleistungsimpulses eingenommene Besetzung des Triplet-Zustandes vernachlässigbar ist. Die Triplet-Zustand-Absorption
spielt aber keine bedeutende Rolle in der veränderbaren Absorptionswirkung, die mit der vorliegenden Erzeugung eines Hochleistungsimpulses
verbunden ist.
Claims (9)
1. Optischer Sender oder Verstärker, dessen optischer Resonator nach Art eines Fabry-Perot-Interferometers
aufgebaut ist und in seinem Innern zwischen dem stimulierbaren Medium und einem Spiegel eine nichtlineare Absorptionsvorrichtung
enthält, die im Ruhezustand für die Frequenz der stimulierten Strahlung ein relativ
hohes Absorptionsvermögen aufweist und beim Übersteigen einer bestimmten Intensität der
stimulierten Strahlung nur noch ein im wesentlichen vernachlässigbares Absorptionsvermögen
für diese Strahlung zurückbehält, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlineare Absorptionsvorrichtung in einem für die stimulierte
Strahlung durchlässigen Gefäß als ausbleichbaren Absorber eine organische Lösung mit
darin gelöstem Metall-Porphyrin enthält.
2. Optischer Sender oder Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ausbleichbarer
Absorber ein Metall-Phthalocyanin in einer organischen Lösung gelöst ist.
3. Optischer Sender oder Verstärker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als ausbleichbarer Absorber Vanadium-Phthalocyanin in einer organischen Lösung gelöst
ist.
4. Optischer Sender oder Verstärker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als ausbleichbarer Absorber Chloraluminium-Phthalocyanin in einer organischen Lösung gelöst
ist.
5. Optischer Sender oder Verstärker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als ausbleichbarer Absorber Phthalocyanin als freie Base in einer organischen Lösung enthalten
ist.
6. Optischer Sender oder Verstärker nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
als ausbleichbarer Absorber Vanadium-Phthalocyanin in Nitrobenzol gelöst ist.
7. Optischer Sender oder Verstärker nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als ausbleichbarer Absorber Chloraluminium-Phthalocyanin in Chlornaphthalin gelöst ist.
8. Optischer Sender oder Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß als stimulierbares Medium ein Rubinkristallstab verwendet wird, dessen eines Ende (4, 6)
unter 45° zugespitzt und totalreflektierend ausgebildet ist und dessen dem Strahlenaustritt
dienende Stirnfläche (8) am anderen Ende auf die Eintrittsfläche (14) der nichtlinearen Absorptionsvorrichtung
(18) gerichtet ist, deren Austrittsfläche (16) einem teildurchlässigen Spiegel (10)
gegenübersteht.
9. Optischer Sender oder Verstärker nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Austrittsfläche (8) des stimulierbaren Mediums und die Ein- und Austrittsflächen
(14,16) der Absorptionsvorrichtung (18) einen Antireflexbelag für die stimulierte
Strahlung besitzen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 909 522/101
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US350397A US3493885A (en) | 1964-03-09 | 1964-03-09 | Photobleachable q-spoiler dye for laser operation |
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---|---|
DE1296287B true DE1296287B (de) | 1969-05-29 |
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ID=23376527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEJ27647A Withdrawn DE1296287B (de) | 1964-03-09 | 1965-03-06 | Optischer Sender oder Verstaerker nach Art eines Fabry-Perot-Interferometers |
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US (1) | US3493885A (de) |
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FR (1) | FR1431201A (de) |
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |