DE1639160A1

DE1639160A1 - Parametrischer,optischer Oszillator

Info

Publication number: DE1639160A1
Application number: DE19681639160
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Budin
Original assignee: Compagnie Generale dElectricite SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1967-02-14
Filing date: 1968-02-14
Publication date: 1971-01-14
Also published as: LU55388A1; FR1520539A; GB1214941A; CH483134A; NL6802070A; BE710097A

Description

COMPiGNIE GENEiUIE D»EIECTEICITE, Soc.An., Paris / Frankreich Parametrischer, optischer Oszillator

Die Erfindung bezieht sich auf die optischen Resonanzräume, insbesondere die optischen Resonanzräume, die als optische, parametrische Verstärker arbeiten*

Es ist bekannt, bei den Laser-Generatoren sog_e PEROT-FABRY-Resonatoren zu verwenden. Diese bestehen aus zwei zueinander parallelen Planspiegeln, wie das insbesondere der Fall bei den lasern ist, deren aktives Element ein Festkörper ist und beispielsweise aus einem Rubin oder aus gedoptem Glas besteht und einen großen Verstärkungsfaktor hat. Die Resonatoren können auch einen oder zwei sphärische Spiegel aufweisen, wie dies gewöhnlich bei den Gas-, Flüssigkeits- oder denjenigen Festkörper-Lasern der Fall ist, die mit geringem Verstärkungsfaktor im aktiven Medium ununterbrochen arbeiten· Sie ermöglichen eine weniger empfindliche Einstellung und eine sehr gute Ausnutzung des aktiven Mediums,

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Weiterhin sind die sog. "ringförmigen" Oszillatorräume' bekannt, die bei den Lasern mit einem festen, aktiven Element verwendet werden und im Impulsbetrieb arbeiten, oder auch bei den ununterbrochen arbeitenden.Lasern, z.B. im Fall der Laser-Gyrometer O

Im Fall der in einen FEROT-FABRY-Raum eingebrachten Oszillatoren werden vorteilhafterweise die stationären Interferenzen ausgeschaltet, die schädlich sein können, weil sie beispielsweise die Besetzungsdichte des aktiven Niveaus in diesem Medium stellenweise vermindern und sogar die eigentliche Schwingungsenergie bei den eigentlicheil Schwingungsfrequenzen schwächen.

Der Ringraum ermöglicht mit Hilfe eines optischen Isolators die Herstellung eines Resonators, bei dem die Wellen eine einzige Fortpflanzungsrichtung haben (progressive Wellen) und bei dem keine stationären Wellen erzeugt werden.

Im Fall eines Gyrometers, bei dem gleichzeitig zwei Wellen entgegengesetzter Richtung vorhanden sind, gibt die Differenz ihrer Frequenzen eine Messung der Drehzahl der Einheit.

Bekanntlich kann eine parametrische, optische Gegenwirkung unter der Einwirkung einer starken Iapulswelle 63 ^ auf treten, die in einem aktiven Medium, z.B. einem Kristall, eine nichtlineare Polarisierung entwickelt· Diese Polarisieiung kann die die Verstärkung einer Impulswelle ω 2 φ* und damit eine Erzeugung einer Impulswelle (O^ mOx -03 ermöglichen (Be-

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BAD ORIGINAL "

dingung 1); der Verstärkungsfaktor ist dabei proportional zur Amplitude der Welle ^£o 3·

Weiterhin ist die parametrische Schwingung mit zwei Impulswellen w^ und u» 2 erzielbar, und es kann auf diese Weise ein einem Laser vergleichbarer Generator vorgesehen werden, der weiterhin den Vorteil hat, daß er abstimmbar ist»

Damit die gegenseitige Wirkung der drei Wellen kumulativ ist und eine gute Energieübertragung von der sog* Pumpwelle Otf^ aus ermöglich kann, muß diese im aktiven Medium der Vektorenbeziehung

~Yj =l?j +1T₂ (Bedingung 2)

zwischen den Wellenvektoren genügen. Dies wird im allgemeinen dadurch ermöglicht, daß aus der Doppelbrechung des verwendeten aktiven Kristalls Nutzen gezogen wird.

Die parametrische Schwingung kann nur dann auftreten, wenn die Impulswellen CjO ^ und <*9 2 gleichzeitig Eigenschwingungen des Resonanzraums sind, in den das aktive Medium eingebracht ist (Bedigung 3).

Mit diesen drei Bedingungen kann im allgemeinen darüberhinaus keine Resonanz des Raums für die Impulswelle & ? erhalten werden, außer wenn die Bedingung 2 genau erfüllt ist» und wenn der aktive Kristall den Raum vollständig ausfüllt«

Die parametrische Verstärkung der Impulswellen o> ^ und CJ tritt also bei Durchtritt durch den Kristall nur in einer einzi-

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gen Richtung auf, nämlich der Fortpflanzungsrichtung der Pumpwelle 03-z mit dem Wellenvektor k*. Im Innern des Resonators werden die Impulswellen W-j und Cd 2 » die sich in umgekehrter Richtung mit Wellenvektoren -TSj und -~E> fortpflanzen, nicht verstärkt, weil keine Welle mit einem Wellenvektor -k* vorhanden ist, mit der die Wellen -k-j und -k₂ sich kombinieren und damit der Bedingung 2 genügen könnten« Damit unter diesen Bedingungen eine Schwingung vorhanden ist, muß die Amplitude der Pumpwelle C£ -z einen bestimmten Schwellwert überschreiten, so daß die parametrische Verstärkung beim Durchlauf der Welle co * durch den aktiven Kristall zumindest den Verlusten für einen Hin- und Rücklauf der Wellen te -j und cj ₂ ini Raum gleich ist«

Die Amplitudenverstärkung pro Längeneinheit für die Wellen O -j und to2 ^is"k bei Erfüllung der Bedingungen (1) und (2):

ηλ Ο O

d der nichtlineare Polarisierbarkeitskoeffizient, Ez das elektrische Feld der Pumpelle (o *., Ez das zugeordnete, komplexe Feld von Ez, n° und η°> die Kennziffern des Kristalls für die Impulswellen (D -j und ο 2» und
C die Geschwindigkeit des Lichtes im Vakuum,

Die Intensitätsverstärkung im Kristall beträgt 2 Jf pro Längeneinheit,

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Die Erfindung hat einen parametrischen Oszillator zum Ziel, der gegenüber den bekannten Oszillatoren zahlreiche Vorteile hato Insbesondere hat er einen kleineren Schwingungsschwellwert, ist in einem viel größeren Frequenzbereich abstimmbar, hat einen höheren energetischen Wirkungsgrad, sowie eine größere Widerstandsfähigkeit, durch die er eine größere Leistung erbringen kann.

Der erfindungsgemäße parametrische Oszillator zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß in einen Oszillator mit einem Resonanzraum vom Typ eines ringförmigen Resonanzraums ein optisches Element eingebracht ist, das gleichzeitig als Reflektor und zum Einführen der Pumpstrahlung dient. Gemäß einem anderen Merkmal umfaßt der erfindungsgemäße Oszillator einen Resonanzraum, bei dem zumindest eines der reflektierenden Elemente aus einem Prisma mit Totalreflexion gebildet ist_o

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Laser-Oszillators mit einem PEROT-FABRY-Resonanzraum,

Fig. 2 eine schanatische Darstellung eines Laser-Oszillators mit einem ringförmigen Resonanzraum gemäß der Erfindung,

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Fig. 3 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform eines parametrischen Oszillators gemäß der Erfindung, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer weiteren, abgewandelten Ausführungsform eines Oszillators gemäß der Erfindung·

Fig. 1 zeigt einen bekannten, parametrischen Oszillator mit einem in einen PEROT-FABRY-Eaum eingebrachten Kristall« Zwei Spiegel HL und Mp haben jeweils einen Reflexionsfaktor R^ und R2» Das aktive Medium (Kristall 4) hat ein Übertragungsvermögen T. Fig. 1 zeigt, daß die Verluste im Kristall zweimal, die Ver-Stärkung e ' jedoch nur einmal gerechnet werden müssen. Andrerseits ist anzunehmen, daß die Werte von R-j R2 und T nahe an 1 liegen und daß 2?Ί gegenüber der Einheit klein ist. Man erhält also folgende Bilanz der Energieverluste:

Verluste auf dem Spiegel M-j = (1 - R-j) ; Verluste auf dem Spiegel M2 = (1 - R2) » Verluste im Kristall 4 (Absorption, Diffusion und Reflexionen), der zweimal durchquert wird =2 (1 - T);

Intensitätsverstärkung im Oszillator, wobei 2T die Verstärkung pro Längeneinheit des Kristalls und L dessen Gesamtlänge ist 2 Ϊ L, 009883/1750

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Die Oszillationsbedingung ist also, daß die Bilanz der Verluste derjenigen der Verstärkung entspricht. Man erhält somit folgende Gleichung:

2ϊΊ = (1-R₁) + (1-R₂) + 2(1-T) . (2).

Fig. 2 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen, parametrischen Oszillator.

Dieser Oszillator hat drei Spiegel M^¹, M₂', M^¹. Diese sind derart angeordnet, daß sie einen dreieckigen Resonanzraum bilden, dessen einer Ast das aktive Medium aufweist (Kristall 4).

Einer der Spiegel (z.B. der Spiegel M₂') hat einen ziemlich hohen Durchlaßkoeffizienten für die Impulspumpwelle ^3» die von einem durch das Element 8 schematisch dargestellten
Generator ausgesandt wird«,

In einem der Äste des dreieckigen Raums Mi¹M₂ ¹Mz¹ ist ein Element angeordnet, das es ermöglicht, die Wellen Cu^ und <*3 ₂ aus dem Resonanzraum herauszuführen. Dieses Element kann beispielsweise ein Glasplättchen 5 sein, das einen Teil des hindurchfallenden Strahlenbündels reflektiert. Die Spiegel M-j',
M₂' und Mz' sind derart behandelt, daß sie ein großes Reflexionsvermögen für die Impulswellen O ^ und 03 ₂ haben»

Gemäß einem anderen Amsführungsbeispiel kann das Element zum Herausführen eines Teils der Wellen aus einem der Spiegel bestehen, deren Reflexionsvermögen für die Impulswellen ω. und/ oder ^ ₂, z.B. M^', etwas geringer ist.

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Es sei angenommen, daß die Spiegel M₁' und M2¹ das gleiche Reflexionsvermögen R₁ haben, der Spiegel Mz¹ dagegen ein unterschiedliches Reflexionsvermögen R<?o

Durch Berechnung entsprechend der Figo 1 kann die Oszillationsschwelle des Oszillators gemäß Figo 2 bestimmt werden:

Am Ausgang des Kristalls 4 ist die Bilanz der Verluste:

1 + 2JT¹L - (1-T),

nach Reflexion auf dem Spiegel Mz' ergibt sich 1 + 2JT¹L - (1-T) - (1-R₂),

nach Reflexion auf dem Spiegel M₁ ^f:

1 + 2Γ L - (T - T) - (1-R₁) - (1-R₂); nach Reflexion auf dem Spiegel M₂ ¹:

1+2^¹L- (1-T) - 2(1-R₁) - (1-R₂).

Die Bedingung für die Oszillationsschwelle ist also:

2/'L . 2(1-R₁) + (1-R₂) + (1-T) (3).

Die Verluste (1-T) sind im allgemeinen viel höher als die auf dem Verlust an den Spiegeln M₁ ¹, M₂' und Mz₁ ¹ beruhenden, d.h.

1 - T §> 1 - R₁ und 1 - T ^ 1 - R₂.

Dies ist insbesondere der Fall bei einer großen Absorption des Kristalls oder einer Diffusion infolge mangelhafter Homogenität; auf diese Faktoren kann aber nicht eingewirkt werden· Weiterhin können die parasitären Reflexionen auf den Flächen des Kristalls, die im vorliegenden Fall, in dem die Spiegel vom Kristall getrennt sind, in T enthalten sein können, nicht sehr

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klein gehalten werden durch eine antireflektierende Behandlung, wenn der Oszillator auf einen großen Frequenzintervall abgestimmt werden soll«,

Bei Vergleich der den Fig» 1 und 2 entsprechenden Gleichungen (2) und (3) und für identische Werte der Reflexionsvermögen R-J und R2 in beiden Fällen, sowie bei Verwendung des gleichen Kristalls in den beiden Fällen erhält man die Gleichung £ (1-R₁) + (1-R₂) + 2(1-T)

J* ⁼ 2(1-R₁) + (1-R₂) + (1-T)

Unter Berücksichtung der Hypothesen 1 - R-,< 1 - T
1 - R-] ^ 1 - R₂*
läßt sich die Gleichung (4) umschreiben in

X , (1-Ro) + 2 (1-T) _t _x

JL ** 2 > 1 (5)

V (1-R₂) + (1-T)

Man hat also die Gleichung -^-^1o Diese Beziehung erreicht ihren Grenzwert

JL -2. (6)

wenn man zusätzlich 1 -R₂^ 1 - T berücksichtigt»

Dies entspricht dem Fall einer sehr geringen Energie entnahme und einer großen Überspannung des Resonanzraumes„

Durch die Gleichung (1) ist bekannt, daß die zur Erzielung der Oszillation notwendige Pumpintensität proportional

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zu E? Ez ist, also zu T .

Ist I die zum Einleiten der Oszillation für die Vorrichtung gemäß Fig. 1 notwendige Mindestpumpintensität und I* die für die Vorrichtung gemäß der Erfindung nach Fig. 2 notwendige Intensität, erhält man die Beziehung

I 1

—— = ο

I· 4

Mit anderen Worten, die Intensitätsoszillationsschwelle kann in einem Verhältnis bis zu 1/4 für einen ringförmigen Raum gemäß Fig. 2 gesenkt' werden, falls die auf den Spiegeln auftretenden Verluste sehr klein sind in Bezug auf einen PEROT-FABRY-Raum mit zwei zueinander parallelen Planspiegeln mit vergleichbarem Reflexionsvermögen.

Der Nutzeffekt des Oszillators wird dadurch natürlich verbessert, weil vom energetischen Gesichtspunkt aus die zum Erreichen der Schwelle notwendige Pumpleistung verloren ist.

Man erhält ein einziges, verwendbares Ausgangsbündel, wenn ein einziger Spiegel, z.B, der Spiegel M^¹, wie vorstehend erwähnt, eine bestimmte Durchlaßfähigkeit hat. Die Energieentnahme wird vorteilhafterwäse durch Reflexion an einer Glasfläche, beispielsweise am Plättchen 5 gemäß Fig« 3 bewirkt. In diesem Fall ist für den Spiegel Mz¹ ein Spiegel mit hohem Reflexionsvermögen verwendbar, wie die Spiegel M^¹ und M^¹ ·

Die in einem optischen, parametriachen Oszillator verwendete sog, Pumpwelle wird durch eine außerhalb des Oszillators befindliche Vorrichtungerzeugt, im allgemeinen durch einenjLaser,

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dem ein Frequenzvervielfacher nachgeschaltet ist. Im Fall eines zwischen planparallelen Spiegeln liegenden Resonanzraums werden allgemein dielektrische Spiegel M-j¹ und M2¹ verwendet, die ein sehr hohes Reflexionsvermögen für die Impuls, wellen ω^ und CP₂ haben₀ Einer der Spiegel (M₂') wast ein gutes Durchlaßvermögen T für die Impulspumpwellen CO ^ auf und die Impulswelle <*) ■? tritt so in den Resonanzraum durch diesen Spiegel M₂ ¹ ein_o

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung besteht der parametrische Oszillator aus einem Resonanzraum aus drei reflektierenden Oberflächen mit sehr gutem Reflexionsvermögen für die Impulswellen W -j und Lo ₂< > Eine der Oberflächen hat ein gutes Durchlaßvermögen für die Impulswelle <a>v_o

Zum Erzielen der BedingungTEt ="£j -1-"Y₂ im Kristall und gemäß einem bekannten Prinzip, das in diesem Zusammenhang nicht beschrieben zu werden braucht, kann in vielen praktischen Anwendungsfällen mit derart polarisierten Wellen gearbeitet wer- den, daß die Polarisierung der Impulswelle <*** orthogonal zur Polarisierung der Impulswellen « -j und &> ₂ ^^s^° Dies trifft insbesondere bei den aktiven Einkristall-Elementen zu, wie Lithiummetaniobiat (LiNbO^), Monokaliumphosphat (PO^H₂K, allgemein als KDP bezeichnet), oder Tellur,

Gemäß einer verbesserten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Oszillators schickt man den Pumpstrahl mittels eines Spezialprismas in den Resonator oder den Resonanzraum. Das

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Spezialprisma dient weiterhin als Totalreflexionsspiegel für die Impulswellen t°λ und O η &^es parametrischen-Oszillators. Der Oszillator gemäß dieser Ausführungsform (vergl. Fig.3) hat zwei Spiegel M/' und Mz", die vom gleichen Typ sein können wie die Spiegel M-i' und M*^f der Fig. 2₀ Der Spiegel M*¹ der Fig.2 ist dagegen durch ein Prisma 7 ersetzt, das dem bekannten, sog«, "Glan"-Prisma ähnlich ist, jedoch zahlreiche erfindungsgemäße Änderungen aufweist«

Bekanntlich besteht ein Glan-Prisma aus zwei Prismen und die optische Achse jedes Prismas verläuft in der Ebene der Eingangs- und der Ausgangsfläche und ist parallel zur Verbindungsfläche O

Das Glan-Prisma ist nämlich eine» Glazebrock-Prisma, bei dem die zwei Teile durch eine Luftschicht, und nicht durch eine Verbindungsmaterialschicht voneinander getrennt sind, deren Brechungsindex dem außerordentlichen Index des Eingangsprismas gleicht. Im allgemeinen bestehen die Glan-Prismen aus Kalkspat od.dgl. Dieser Kristall ist für Strahlungen einer Wellenlänge von ca. 0,3 bis 5 P* durchlässig»

Das erfindungsgemäße Glan-Prisma ist wie folgt modifiziert: die Eingangsfläche 49 (Fig.3), die senkrecht zum Strahl 490 ist, ist mit einer die Impulswelle (*>-z nicht reflektierenden Schicht AROj-Z bedeckt. Die Fläche 50 ist mit einer gleichartigen Antireflexionsschicht überzogen.

Andrerseits sind die Flächen 44 und 50 derart geschnitten,

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daß der Strahl 43 aus den Impulswellen ω ^ und ω 2 ^m^ eier Senkrechten zu dieser Fläche einen Winkel 06 bildet, der zum Erhalt einer Totalreflexion für die Impulswellen ο. und co 2 geringfügig größer ist als der Grenzwinkel ÖLO 6j-j co ^* jedoch kleiner als der Grenzwinkel ΘΙΕ Co y Also kann der Strahl 490 durch die Verbindung 50-46-44 hindurchfallen₀

Die Fläche 45 ist derart geschnitten, daß sie senkrecht zum reflektierten Strahl 420 ist«, Diese Fläche sowie die Fläche 41 sind dabei von einer Antireflexionsschicht AR <O-j k> 2 bedeckt, die für die Impulswellen (P -j und u> 2 ein maximales Durchlaßvermögen gewährleistet«

Falls das so modifizierte Glan-Prisma aus zwei Kalkspatkristallen besteht, beträgt der optimale Wert des Winkels<# ca. 37°30Ό Dies entspricht einem Wert des WinkelsjS = OM₁ ¹I₃^OM₃"M₁" von 52°30· für Impulswellen W₁, ο 2 ei&er Wellenlänge von ca_o

Die Pumpwelle 490 mit der Frequenz ü>₃ ist senkrecht zur Ebene der Zeichnung polarisiert, die Wellen 410 und 420 der Frequenzen U> ₁ und Co ^ dagegen in einer Ebene der Figur·

Die Ausführungsform gemäß Figo3 hat gegenüber der der Fig.2 mehrere Vorteile. Insbesondere die Anwendung auf die Vorrichtung des erfindungsgemäß modifizierten Glan-Prismas ermöglicht das Einführen der Pumpwelle in den Resonanzraum, ohne daß die Heflexionsvermögen der den Hesonanzraum bildenden, reflektieren den Flächen vermindert werden müssen. Andrerseits entspricht der

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Energieverlust der Pumpwelle beim Durchsetzen des Prismas 7 dem Verlust aufgrund der zwei Fresnel-Reflexionen auf den Flächen 44 und 41 und liegt nur in der Größenordnung von 8$_o

Figo 4 zeigt eine noch weiter verbesserte Ausführungsform der Erfindungο

Der Oszillator gemäß Fig. 4 hat ein Glan-Prisma 7, das ^ erfindungsgemäß modifiziert und in Fig. 3 im Detail dargestellt ist· Der Oszillator 4 ist mit zwei reflektierenden Prismen 2 und 3 kombiniert, die in diesem Fall keine Spiegel, sondern Prismen mit Totalreflexion sindo

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der von den Elementen 7, 2 und 3 gebildete Resonanzraum derart beschaffen, daß die Lichtbündel 420,410 und 430 auf die Prismen 2 und 3 unter dem Brewster¹sehen Winkel Qg für die Impulsstrahlen O -j und (ύ 2 auffallen oder unter dem gleichen Winkel austreten. Der Spiegel 5 dient zur Entnahme der Welle durch Teilreflexion in Richtung 6.

Durch Anwendung der Prismen 2 und 3 können die Verluste durch Reflexion der Impulswellen (J^ und co 2 wesentlich herabgesetzt und auf diese Weise die Überspannung des optischen Resonanzraumes erhöht oder die Oszillationsschwelle herabgesetzt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat die Fläche 2' des Prismas 2 eine nicht ebene Oberfläche.Diese kann sphärisch oder

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noch besser elliptisch ausgebildet sein«, Der Brennpunkt dieses Spiegels liegt dann in der Mitte der diesem Prisma gegenüberliegenden Fläche und nach Reflexion auf dem Spiegel 3 oder dem Glan-Prisma im Innern des Kristalls 4 und vorzugsweise in der Mitte des Kristalls 4. Dadurch erhält der Raum die Vorteile eines herkömmlichen konfokalen Raums und folglich sind die Einstellaiöglichkeiten verbessert und die Verluste durch Brechung beträchtlich herabgesetzt.

Da keine dielektrischen Spiegel vorhanden sind, die leichter zerstörbar sind als die antireflektierenden Verkleidungen, können höhere Pumpleistungen verwendet, also höhere Wirkungsgrade erhalten werden. Weiterhin kann dadurch - wie vorstehend bereits ausgeführt - die durch die Natur der dielektrischen Spiegel selbst gegebene Frequenzbegrenzung ausgeschaltet werden.

Die einzige praktische Begrenzung ist das Durchlaßband der Kristalle (aktiver Kristall und modifiziertes Glan-Prisma). Die Beziehung <j -, und 6a 2 = ^° 3 begrenzt nämlich Co « durch den höheren Wert Od ?. Vorher wird jedoch der Wert OJ 2 durch Infrarotabsorption des Kristalls nach unten begrenzt.

In einem herkömmlichen Resonanzraum, bei dem mindestens ein dielektrischer Spiegel verwendet ist, hat man keine gute Reflexion dieses Spiegels in einem breiten Frequenzband und dadurch ist die Oszillationsfrequenz praktisch begrenzt«

Die Verluste eines derartigen Oszillators sind also im 009803/1750 ■ -16-

wesentlichen vermindert auf:

- (1-T) Verluste, die auf dem aktiven Kristall 4 beruhen

(insbesondere durch Absorption und Diffusion);

- (1-R) Verluste, die auf dem Spiegel 5 beruhen (Energieentnahmen);

- Verluste, die auf Mängeln der antireflektierenden Schichten auf dem Glan-Prisma sowie auf dem Kristall beruhen.

Die Einführleistung der Pumpimpulswelle 63 ■? ist durch die Verluste beim Durchfallen durch das Kalkspat-G-lan-Prisma begrenzt, die ca. 8$ betragen, sowie durch die Reflexion an der Eingangsfläche des Kristalls 4, nämlich ca. 15,5$ bei einem LiNbOz-Kristall, also ca. 23,5$ insgesamt.

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Claims

Patentansprüche :

1. Optischer Resonanzraum in Form eines optischen, parametrischen Oszillators, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens drei reflektierende Oberflächen aufweist, die drei eine geschlossene, optische Bahn bildende Äste begrenzen, daß ein Kristall in einem der Äste angeordnet ist, und daß eine der reflektierenden Oberflächen einen Durchlaßkoeffizienten hat, der eine monochromatische Impulspumpwelle ( CJ -z) durchläßt, die von einem außerhalb angeordneten Generator geliefert ist.

2o Resonanzraum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Oberflächen Spiegel sindo

3. Resonanzraum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei anderen reflektierenden Oberflächen ein hohes Reflexionsvermögen für die Impulswellen ( £0 -| und CO 2^ haben, die durch den Kristall unter der Wirkung der Impulspumpwelle (Wz) verstärkt sind«,

4. Resonanzraum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsverluste jeder reflektierenden Oberfläche bedeutend kleiner sind als die auf der Übertragung beruhenden Verluste des Kristalls.

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5. Resonanzraum nach Anspruch 3_t dadurch gekennzeichnet, daß die auf Reflexion beruhenden Verluste der zwei anderen reflektierenden Oberflächen für die Impulswellen ( (O -j und W 2) viel kleiner sind als die Reflexionsverluste der einen Oberfläche,

6. Resonanzraum nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der zwei anderen reflektierenden Oberflächen ein Prisma mit Totalreflexion ist.

7. Resonanzraum nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma mit Totalreflexion mit Brewster'schem Winkel zum Strahlengang liegt«

8. Resonanzraum nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsfläche des Prismas eine Kurve ist.

9. Resonanzraum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine reflektierende Oberfläche ein Glan-Prisma ist, das aus einem ersten Prisma besteht, auf das die Pumpwelle ( Oü?) senkrecht auffällt, und einem zweiten Prisma, das mit dem ersten verbunden ist und dessen Eingangs- und Ausgangsflächen senkrecht zur Bahn der Impulswellen ( u> und cj ^) liegen, die sich im optischen Resonanzraum fortpflanzen, wobei das zweite Prisma für die Impulswellen ( <*> ^ und & 2^ ^e*ⁿ Prisma mit Totalreflexion ist·

10ο Resonanzraum nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsfläche des ersten Prismas und die Verbindungsfläche des ersten Prismas mit dem zweiten Prisma mit einer ant!reflektierenden Schicht für die Pumpwelle ( OO ^) überzogen sind«

11 ο Resonanzraum nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- und Ausgangsflächen des zweiten Prismas von einer ant!reflektierenden Schicht für die Impulswellen ( Cu -j und to 2) überzogen sind₀

12. Resonanzraum nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel des zweiten Prismas so groß ist, daß die Impulswellen ( <o -j und 6) 2')» d-ie ^au^ seine Eingangs- und Ausgangsflächen senkrecht auffallen, auf die reflektierende Fläche unter einem Winkel auftreffen, der größer ist als der G-renzwinkel für den ordentlichen Strahl der Frequenzen ( (P -| und Co 2) ·

13o Resonanzraum nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine»· erstes Prisma, bei dem die Pumpwelle ( Oo *) die Verbindungs· fläche zwis&ien dem ersten und dem zweiten Prisma unter einem Winkel angreift, der geringfügig kleiner ist als der Grenzwinkel für den außerordentlichen Strahl der Frequenz (CO ^)₀

14. Resonanzraum nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Prisma in Bezug auf ihre Verbindungsoberfläche symmetrisch sind«,

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Zo

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