DE1614602A1 - Optical molecular amplifier - Google Patents

Optical molecular amplifier

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DE1614602A1
DE1614602A1 DE19671614602 DE1614602A DE1614602A1 DE 1614602 A1 DE1614602 A1 DE 1614602A1 DE 19671614602 DE19671614602 DE 19671614602 DE 1614602 A DE1614602 A DE 1614602A DE 1614602 A1 DE1614602 A1 DE 1614602A1
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optical
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Viktor Baumgartner
Dipl-Phys Dr Dieter Roess
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    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/04Arrangements for thermal management
    • H01S3/042Arrangements for thermal management for solid state lasers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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Description

Optischer lAolekularverstärker Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen,Molekularverstarkor (Iiasor), unter Verwendung eines rotationselliptischen-H-ohls-piegels, indessch Hauptachso auf der.einen Hohlspiogel-Sc-he-itvlscite ein stabförmiges aktives Material, vorzugai#iaise-cin aktives Festkörpermatorial, und auf der anderen Hohlspiegel-Scheitelseit.c eine stab-förmige Pumplichtquelle angeordnet-sind.. Bei derartigen, vorzugsweise mit flüssigen Kühlmitteln ge;-kühlten lasern, ist es für eine einfache Auswechslung-der stabförnigen Pumplichtquelle zweckmäßig, beide Elektroden der Pumplichtquolle von einer Seite her zu kontaktieren. Dabei ergibt sich ein geringer mechanischer Abstand der einen Elektrode zu den auf lAasse liegenden Teilen,für den die Spannungsfestigkeit der' Wasserisolationsstrecke zu-gering ist, - um dio Z-Undung der Iampe bei der vorzugsweise -vorwendeten-Überlagerungszündung zu ermöglichen. Es wäre an sich möglich, zur IsolatioÜ gegen die Zündspannung die Anode der IalLpe mit'einem aushärtonden Kunststoff, bei-.spielsweise Araldit, zu vergießen. Dabei könnten jedoch unerwünschte Wärmestauungen an der eingegossenen Elektrode auftreten. Fe rner würden dadurch lampe und Halterung,die El-enente unte rschiedlicher Lebensdauer sind, zu einer unlösbaren Einheit verbunden.Optical Molecular Amplifier The invention relates to a optical, molecular amplifier (Iiasor), using a rotational elliptical H-ohls mirror, however, the main axis is a rod-shaped, active one on the Material, preferably # iaise-cin active solid-state matorial, and on the other side of the concave mirror apex c a rod-shaped pump light source are arranged .. With such, preferably with liquid coolants; -cooled lasers, it is easy to use It is advisable to replace the rod-shaped pump light source, both electrodes of the pump light source to contact from one side. This results in a slight mechanical Distance from one electrode to the parts left on the ground, for which the dielectric strength the water insulation distance is too small, - around the Z-undung of the lamp at the to allow preferably -preferred-superimposed ignition. It would in itself be possible to isolate against the ignition voltage the anode of the IalLpe with a hardening probe Plastic, for example araldite, to be cast. However, doing so could be undesirable Heat build-up occurs on the cast-in electrode. Fe rner would be thereby lamp and holder, which are elements with different lifespans, into one indissoluble unity connected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, flüssigkeitsgel#ülilte optische Holekularverstärke-r hinsichtlich dieser Schwierigkeiten zu vorbes,sern., Ausgehend von einer) optischen Molekularverstarker (Iaser-)-, unter Verwendung eines rotationsolliptischen Hohlspiegels, in dessen Hauptachse auf der einen Hohlspiegel-Scheitelseite ein stabförmiges aktives Material, vorzugsweise einaktives Festkörpermaterlal, und auf der anderen Hoblspiegel-Scheitelseite eine stabförmigo Pumplichtquelle angeordnet ist, bei den, ferner auf Seiten de-rHoblspiegelscheitel zur Hauptachsc konze.ntrisäh angeordnete Plansche vorgesehen sind, die der Halterung und Zentfierung der 2umplichtquelle bzw. des aktiven Materials dienen und -bei.dem, sich die Pumplichtquelle und das stabförmige, aktive Material-i-auerhalb eines Kühlsystems befinden, in das der.ihm zugehörige Flansch eihbezogen und hierzu mit einem für die Z u- b zw. J#bfuhr des-Kühlmittels-dichenden. Anscblußstutzen ausgerüstet ist, und bei den woiterbin die Fi.ansche auf.Seiten. der Hohlspiegelscheitel in zwei zur Haupt-achse des Hohlspiegels'und zueinander konzentrischo, für die Pumpenergie durchl.-Ussige Rohr, übergehen, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, -daß das äußere der beiden Rohre sich über d» ic gesamte Länge der Hohlspiegelachse erstreckt und--die Pumplichtquelle und das aktiveiMaterial gemeinsam,Umächließt und daß das. innere Rohr lediglich die 2umplichtquelle umschließend angeordnet ist, derart, daß in der Umgebung einer Elektrode der Bumplichtquelle. Cas Kühlmittel auf* beiden Seiten des inneren Rohres entgegengesetzte Strömungsrichtung hat.The invention is based on the object of providing liquid-gel-filled optical molecular amplifiers with regard to these difficulties. Starting from an optical molecular amplifier (laser), using a rotationally elliptical concave mirror, in its main axis on the one side of the concave mirror apex a rod-shaped active material, preferably an active solid material, and a rod-shaped pump light source is arranged on the other side of the plane mirror apex, in which, furthermore, on the side of the plane mirror apex to the main axis, there are planes which are arranged in a concise direction to the main axis, which are used to hold and center the 2umplight source or serve the active material and -bei.dem, the pump light source and the rod-shaped, active material-i-are located outside a cooling system, in which the flange associated with it is related and for this purpose with a for the Z u- b or J # port des-coolant-thickening. Connection piece is equipped, and with the woiterbin the Fi.ansche on.sides. The concave mirror apex in two pass over to the main axis of the concave mirror and concentric to one another, for the pump energy through-Ussige pipe, this object is achieved in that the outer of the two pipes extends over the entire length of the concave mirror axis and The pumped light source and the active material together, surrounds and that the inner tube is only arranged to surround the 2umplight source, in such a way that in the vicinity of an electrode of the pumped light source. Cas coolant flows in opposite directions on both sides of the inner tube.

Der Strömungsweg ist dabei vorteilbafterweiso mindestensgleich der durch die- Leitfähigkeit des Kühlmittels be- dingten Isolations.strecke- gewählt. Es ist ferner vorteilhaft, wonn die Pumplichtquelle und, das innere IR.ohr ausi#j("clisolbe"r, vor#-ugs#-ici,sc- äteckbar, ausge- bildet sind. In vorteilhafter #Veiterbildung de#-, Erfindungsgegenst'andes bilden Pumplichtquelle und das, darauf a,bges-Li.iiiy)t(" äußere und innere Rohr eine, auswochselbare Einheit. Als Ilumplichtquolle wird vorzugsweise eino Blitzlauipe, Als wi-rd Wasser, insbe- sondere deionisiertes oder destilliertes Wasser NachsGehemd wird die, Erfindung anhand eines in der Figur dargo:,stellten nUher Hier- bei ujii(1 lediU.#ich cin Teil. des und die inne#r halb du'-, scheitelsoitige71,119,111,sche's (#.ii_Ilt,#,('"'3(2-1,#-,I#c" Pumplicht- quelle (1(,1- Il#I 2 bschale 1 (1 L"G 12 li i (10 j s1 ill d(227 SCI1C1 eine Ka ]otte 5 durch die dic ausgebildete Pumplichtquello in den vielcher schoitelseitig auf di o dllipsoid-Halbächala auf- geschraubt ist, gehaltert. Zwischen dar Kalotte 5 und dem Flansch 6,ist eine umlaufende Dichtung 8-eingefügt! An der dem Spiegelinnern zugewendeten Seite ist die Kalotte 5 mit einem umlaufenden tropponförmigen Absatz versehen, in dem das, die Pumplichtquelle und das lktivg Material um- schließende äußere Rohr 3 eingesetzt ist. Der Kathyden- anochluß der Blitzlappo zu dar im Bar eich-Innerhalb des Spiegels liegenden Kathodel erfolgt über zwei Bügel 10, durch diQ Bohrung dereKalotte 5 herausgeführt und mit den im Mansch befindlichen-Anschlußtoilen verbunden sind. Die auf 71.-.asse, liegende Kathode ist mit einem Kontakt- Übertuurf 12 versahen. Er:Einaungsgemäß ist nun innerhalb dro Rohres 3 ein weitoiedy lediglich die 2umplichtquelle -in der Umgebung der Anode umschließendes inneres- RoW 4 - angeordnet. Durch dieses-Innere Rphr--4,wird,der Kühlmittel- 1 in de r Umgebting dti##3 das KühlmiLto i derart -L(,r der PumVI1iht4ucllc auf beiden S eilen des Rohres, StränupprIchtun haG Das dau äußere in- vom -,ik-t-tveri MaterUal zur 4 nu du dl* UM den inneren Rolirey und rümmmt-. in v"t - Richtung Wen um innuren-Ruhr 4 durdok Und Virt laun(;"l 11,ric#rl Ihn tit, !sielnuoh berindlithen Mutslen 1 ab- - I geführt. Somit wird eine gute Kühlung der Blitzlampe erreicht und eine ausreicheride Spannungsfes-Ligkeit, die ein sicheres ZUnden der Blitzlampe gewährleistet.The flow path is vorteilbafterweiso least equal to the loading by DIE conductivity of the coolant conditional isolation distance selected. It is also advantageous to use the pump light source and that inner IR.ohr ausi # j ("clisolbe" r, before # -ugs # -ici, sc- äteckbar, aus- forms are. In advantageous # further education de # -, subject matter of the invention form pump light source and that, on it a, bges-Li.iiiy) t ("outer and inner tube a removable unit. A lightning bolt is preferably used as the ilumplight source As water, especially special deionized or distilled water According to the invention, the invention is based on one in the figure dargo:, presented here- at ujii (1 lediU. # I cin part. of and the inside # r half du'-, parietal 71,119,111, sche's (# .ii_Ilt, #, ('"' 3 (2-1, # -, I # c" Pumplicht- source (1 (, 1- Il # I 2 bshale 1 (1 L "G 12 li i (10 j s1 ill d (227 SCI1C1 a ka ] otte 5 through the dic trained pump light source in the many on the abutment on the di o dllipsoid-half-achala- is screwed, held. Between the calotte 5 and the Flange 6, a circumferential seal 8 is inserted! At the side facing the inside of the mirror is the dome 5 provided with a circumferential drop-shaped shoulder, in to which that, the pump light source and the active material closing outer tube 3 is inserted. The Kathyden- Anochluß the Blitzlappo to dar in the bar calibrated within the The mirror lying cathode takes place via two brackets 10, through the diQ bore of the dome 5 and connected to the connection toiles located in the sleeve are. The cathode on 71 .-. Asse is connected to a contact Oversized 12 provided. He: According to one is now within dro tube 3 a weitoiedy only the 2umplichtquelle -in the vicinity of the anode enclosing inner RoW 4 - arranged. Through this inner Rphr - 4, the coolant 1 in de r Umgebting dti ## 3 the coolant i like that -L (, r is the PumVI1iht4ucllc on both S rush of the tube, StränupprIchtun HAG The outer DAU in- from -, ik-t-tveri materUal for 4 nu you dl * UM the inner Rolirey and rümmt-. in v "t - Direction Wen um innuren-Ruhr 4 durdok And Virt laun (; "l 11, ric # rl Him tit,! Sielnuoh berindlithen Mutslen 1 ab- - I led. This achieves good cooling of the flash lamp and sufficient voltage resistance, which ensures reliable ignition of the flash lamp.

Lampen verschiedener Dtirchmesser und darauf ebustimmte äußere, und innere Rohre werden in vorteilhaf terweise als steckbare, leicht auswechsolbare Einheit ausgebildet-. Als Kühlflüs:3iglcci-t vor-wend-et man vorzugstreise Wasser, insbesondere deionisiertes oder destilliertes Wassor.Lamps of various diameters and outer, and inner tubes are advantageously designed as pluggable, easily replaceable Unity trained. As a cooling liquid: 3iglcci-t is preferred to use water, especially deionized or distilled water.

Claims (2)

ratentansprüche ---------------
l#. Optisclier IziolekülaTvätAtärker flaser),-.unter-Ver-vrändung eines rotationselliptischen- Ilohlspiegels, in dessen Haupt- achse auf der ernen Hohlspiegel--Scheitelseite ein stab- f örmiges aktives Material, vorzug.s#,ic-:i"so ein aktiveC Fest- kör-li-err.,#,3-tc-rial -und auf _,.,der anderei eel-Schditel- Seite eine- s-L--ab-föi-miK-0 Pumplichtquolle angeordnet ist, bei den.- ferner auf S c iteii d c -r liolils- pi o ls- cheitel zur HauptaChse -konzentrisch Flan.schevorgeschen sInd, die der Halterung- und-- Zentrierung-der Tumplicht- quelle --bzw. des-aktiven Materials die-iien-und- b-ei dem sich die Pt,#i.--1-;liclitquel-le -und --d as staUf örmige aktIva Material iniiei-.-halb eines l#-ülils-yst_cirs.-bef inden, in das- der -ihm Zugehörige Flans-ch. einbezogen und mit deinem für die Zu- b_,7,u. Abf uhr cl c 0- ICülil.#mi-Ltels dienend-cii Anstbluß- s',t#Ützen Let ist- 'und bei dem weiterhin -:die Flaiischu auf Seltell-der II in zwel zur -Hauptachse des 11o111.spiegels und zuoi-iiL3iid("r ko-nzentrische, für die -durchlässige Rohre, übergehen na - ch Patent (A],-t. Z # -s -10-' '295 VI,2,1c72-1g1-- PA 0 D,/2717)-1 daß das il-er- beid-c-n- Rohre ,jiel, ill)c-,I#. die gesal c 1 i ge Ü e r 11 01,4121, j c g 0 1 a.ch sc, ersi-reckt un (1 d i 0 Pur 1) 1 i 11 tq u C 11 o wi(1 dar, ahi-iv(# Aaterial -gemeinsam
umschließt, und daß das innere Rohr lediglich dio Pumplicli-Lqüellc umschließend angeordnet ist, derart, daß in der Umgebung einer Elektrode der Pumplichtquelle das Kühlmittel auf beiden S(-"iton des inneren Rohres entgegengesetzte hat.
payment entitlements ---------------
l #. Optisclier IziolekülaTvätAtärker flaser), -. Under-vrändung of a rotational elliptical Ilohl mirror, in the main axis on the concave mirror - vertex a rod f örmiges active material vorzug.s # ic: i "as a fixed aktiveC kör-li-err., #, 3-tc-rial -and on _,., the otheri eel-Schditel- Side one-sL-ab-föi-miK-0 pump light source is arranged, at den.- also on S c iteii dc -r liolils- pi o ls- cheitel zur Main axis -concentric flange are those of the support and centering of the tumbling light source - or of-the-active material die-iien-und- b-ei dem the Pt, # i .-- 1-; liclitquel-le -and --the cone-shaped actIva material iniiei -.- half of a l # -ülils-yst_cirs.-bef inden, in that- of - him Associated Flans-ch. included and with your for the Zu- b_, 7, u. Abf uhr cl c 0- ICülil. # Mi-Ltels serving-cii Anstbluß- s ', t # Ützen Let actual' and further wherein: - the Flaiischu on Seltell-der II in zwel zur -Main axis of the 11o111 mirror and zuoi-iiL3iid ("r concentric, for the -permeable pipes, go on to - ch Patent (A], - t. Z # -s -10- '' 295 VI, 2,1c72-1g1-- PA 0 D, / 2717) -1 that the il-erid-cn-tubes , jiel, ill) c-, I #. die gesal c 1 i ge Ü e r 11 01.4121, jcg 0 1 a.ch sc, ersi-reckt un (1 d i 0 Pur 1) 1 i 11 tq u C 11 o wi (1 dar, ahi-iv (# Aaterial -gemeinam
encloses, and that the inner tube is only arranged to enclose the pumplicli-Lqüellc, in such a way that in the vicinity of an electrode of the pumping light source the coolant has opposite sides on both sides of the inner tube.
2. Optischer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnel-, daß der Strömungsweg mindestens gleich der- durch die Leitflähigkeit des Kühlinittels bedingten [X:jewählt ist. 3. Optischer Molekularverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich,net, da# die PumplAchtquello und daS innere hohr vorzugmicise steckbaj-, ausgebildet '.sind. 4-. Opti.scher Molekulaiverst-Zirker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadm.ch gekennzeichnet, daß die- Piiiiip2!Cllt-qll(#21(.2 und das darauf Uußere un d innere Rohr ein(-> auswechselbare, Einheit bilden. 5. Optischer naeh einem der vor11-ergehm).d(#II Ansprüch-2, daduich gekennzieichnet, daß die Pumplichlqu(#IIe eine ist, 6. Optischer 1.Iolekularvor-o*tC-I-ri#:cr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geken nzeichnet, daß das Kühlmittel Wasser, iiisbe2ondere#deionißiörtes oder destilliertes Wasser, int. 2. Optical device according to claim 1 , characterized in that the flow path is at least equal to the value determined by the conductivity of the cooling means [X: is selected. 3. Optical molecular amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that the pump source and the inner high preferred plug-in device are "designed". 4-. Opti.scher Molekulaiverst-Zirker, dadm.ch according to one of the preceding claims that DIE Piiiiip2 CLLT-qll (# 21 (.2 and it Uußere an d inner tube a (-> exchangeable forming unit 5.. Optical according to one of the preceding claims) .d (#II Claims-2, because you have identified that the pump light (#IIe is one, 6. Optical 1.Iolekularvor-o * tC-I-ri #: cr according to one of the preceding Claims, characterized in that the coolant is water, iiisbe2 special # deionized or distilled water, int.
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