DE1803834A1

DE1803834A1 - Optical resonator

Info

Publication number: DE1803834A1
Application number: DE19681803834
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Winfried Svenson
Original assignee: Eltro GmbH and Co
Current assignee: Eltro GmbH and Co
Priority date: 1968-10-18
Filing date: 1968-10-18
Publication date: 1970-05-27
Also published as: NL6915429A; FR2020981A1

Description

10.10.1968 ΙΙΙ-Ρ 68/2Ob Cr/Pl10.10.1968 ΙΙΙ-Ρ 68/2Ob Cr / pl

ELTRO GMBH & CO., GESELLSCHAFT FÜR STRAHLÜNGSTECHNIK Heidelberg, Schloßwolfsbrunnenweg 33 - 35ELTRO GMBH & CO., COMPANY FOR RADIATION TECHNOLOGY Heidelberg, Schloßwolfsbrunnenweg 33 - 35

Optischer ResonatorOptical resonator

Die Erfindung betrifft einen optischen Resonator mit einer Anordnung zur Auskopplung der zu emittierenden kohärenten Strahlung und zur gleichzeitigen Umlenkung der Strahlung in eine mit der geometrischen Hauptachse des Resonators nicht übereinstimmende Richtung,The invention relates to an optical resonator with an arrangement for decoupling the to be emitted coherent radiation and for the simultaneous deflection of the radiation into one with the main geometric axis direction of resonator mismatched,

Es ist bereits ein für einen optischen Verstärker verwendbarer selektiv fluoreszenter Kristall bekannt, der mittels einer unter 45 zur optischen Achse .des optischen Verstärkers verlaufenden dünnen Trennschicht, die aus lichtdurchlässigem Material mit einem abweichenden Brechungsindex besteht, aus zwei Teilen zusammengefügt ist (Deutsche Patentschrift 1 107 978). Der Kristall ist insgesamt stabförmig ausgeführt und seine Enden werden durch je ein Paar ebener und glatter Flächen gebildet, die in einem Winkel von etwa 45 zur Hauptachse des Kristallstabes geneigt sind und sich in einem rechten Winkel treffen. Ein Lichtstrahl, der sich auf einem im wesentlichen parallel zur geometrischen Hauptachse des optischen Verstärkers verlaufenden Weg im Innern des Kristallstabs fortpflanzt, wird an jeder der ebenen Flächen an den Enden des Kristallstabes total ins Innere und an der dünnen Trennschicht teilweise reflektiert, so daß zwei Strahlen ausgekoppelt werden, die jeweils im rechten Winkel zur geometrischen HauptachseA selectively fluorescent crystal which can be used for an optical amplifier is already known, by means of an under 45 to the optical axis .des optical amplifier running thin separating layer made of translucent material with a different Refractive index is composed of two parts (German Patent 1 107 978). The crystal is generally rod-shaped and its ends are each formed by a pair of flat and smooth surfaces at an angle of are inclined about 45 to the main axis of the crystal rod and meet at a right angle. A Light beam, which is on a substantially parallel to the main geometric axis of the optical Amplifier propagating path inside the crystal rod is on each of the flat surfaces at the ends of the crystal rod totally reflected into the interior and partially reflected at the thin separating layer, so that two beams are coupled out, each at right angles to the main geometric axis

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des Kristallstabes aus diesem heraustreten. Es kann an der einen Austrittsseite des Kristallstabs aber auch eine besondere reflektierende Fläche vorgesehen sein, an der einer der ausgekoppelten Strahlen zurückreflektiert wird, so daß beide aus dem Kristallstab heraustretenden Strahlen in eine Richtung laufen.step out of the crystal rod. It can be on the exit side of the crystal rod but also a special reflective surface can be provided on which one of the decoupled Beams is reflected back, so that both rays emerging from the crystal rod into one Run direction.

Durch eine zusätzlich variierte Formgebung des Kristallstabendes ist es bei dem bekannten optischen Verstärker schließlich noch möglich, beide ausgekoppelten Strahlen gemeinsam in einer zur geometrischen Hauptachse des optischen Verstärkers senkrecht stehenden Richtung heraustreten zu lassen.Due to an additionally varied shape of the end of the crystal rod, it is the case with the known optical one Amplifier finally still possible, both decoupled beams together in one for geometric main axis of the optical amplifier emerge perpendicular direction permit.

Das die Fluoreszenzstrahlung auskoppelnde Element ist bei dem bekannten selektiv fluoreszenten Kristall die dünne Trennschicht zwischen den beiden Kristallteilen. Diese Trennschicht ist in ihrem Reflexionsvermögen durch entsprechende Wahl der Schichtstärke einstellbar und besitzt in einem bestimmten Falle etwa ein Reflexionsvermögen von 3 %* In the known selectively fluorescent crystal, the element which decouples the fluorescence radiation is the thin separating layer between the two crystal parts. This separating layer can be adjusted in terms of its reflectivity by selecting the appropriate layer thickness and, in a certain case, has a reflectivity of around 3 % *

Es ist weiterhin ein Lichtverstärker bekannt geworden, bei dem zur Begrenzung des Resonanzraumes Prismen vorgesehen sind (franz. Patentschrift 1 306 777)» wobei es sich um einen optischen Verstärker mit gasförmigem anregbaren Medium handelt (Gaslaser). Zu beiden Seiten des ein gasförmiges Medium enthaltenden Hohlraumes sind Reflexionsprismen angeordnet und zwar so, daß ihre Strahleneintrittsflächen jeweils unter dem Brewsterschen Winkel zur Längsachse des Hohlraums stehen, wodurch bei Übergang der Strahlung vom optisch dünneren Medium ins optisch dichtere Medium (Glas) Stt'rref.lexiönenA light amplifier is also known in which to limit the resonance space Prisms are provided (French patent specification 1 306 777) »which is an optical amplifier acts with a gaseous excitable medium (gas laser). On both sides of a gaseous Medium-containing cavity are reflection prisms arranged in such a way that their beam entrance surfaces are each at the Brewster's angle to Longitudinal axis of the cavity stand, which means that when the radiation passes from the optically thinner medium to the optically denser medium (glass) Stt'rref.lexiönen

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vermieden werden sollen.should be avoided.

Die Strahleneintrittsfläche des einen Reflexionsprismas ist überdies mit einer teilweise reflektierenden Schicht überzogen, die zur Auskopplung der verstärkten Fluoreszenzstrahlung durch Reflexion dient. Ein Teil der im Resonanzraum oszillierenden Strahlung wird somit durch diese . Prismenoberfläche, die schräg zur geometrischen Hauptachse des Resonanzraumes verläuft, in eine Richtung weggespiegelt, die mit der Hauptachse des Resonanzraumes einen stumpfen Winkel einschließt.The beam entry surface of the one reflection prism is also partially reflective Coated layer that is used to couple out the amplified fluorescent radiation by reflection serves. Part of the radiation oscillating in the resonance space is thus caused by this . Prism surface, which runs obliquely to the geometrical main axis of the resonance chamber, into a Direction mirrored away, which includes an obtuse angle with the main axis of the resonance chamber.

Nachteilig wirkt sich bei den beschriebenen bekannten optischen Verstärkern jedoch die Tatsache aus, daß die zur optischen Rückkopplung im Resonanzraum notwendige Strahlung die teildurchlässigen Spiegelschichten - im einen Falle ist es die Trennschicht zwischen den beiden Kristallteilen, im anderen Falle die Oberflächenschicht des einen Reflexionsprismas - bei jedem Schwingungsvorgang stets zweimal durchlaufen muß, einmal beim Hinweg zum total reflektierenden Kristallende bzw.' zu den total reflektierenden Prismenflächen und zum zweiten Mal beim Rückweg in das Innere des Kristallstabes bzw. des Resonanzraumes. Infolgedessen treten nicht unbeträchtliche Energieverluste auf, die letzten Endes zu einer Verschlechterung des jeweiligen optischen Rückkopplungsgrades und damit zu einer Herabsetzung der erzielbaren Verstärkung führen.However, the fact has a disadvantageous effect in the known optical amplifiers described from the fact that the radiation necessary for optical feedback in the resonance space transmits the partially transparent radiation Mirror layers - in one case it is the separating layer between the two crystal parts, in the other case the surface layer of one reflection prism - must always pass through twice for each oscillation process, once during the Towards the totally reflective end of the crystal or ' to the totally reflective prismatic surfaces and for the second time on the way back to the interior of the Crystal rod or the resonance chamber. As a result, there are not inconsiderable energy losses on, which ultimately leads to a deterioration in the respective degree of optical feedback and thus to a reduction in the level of feedback that can be achieved Lead reinforcement.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, derartige Nachteile bei einem optischen Resonator der eingangs beschriebenen Art zu vermeiden und eine Anordnung zu schaffen, bei der trotz UmlenkungThe invention is therefore based on the object to avoid such disadvantages in an optical resonator of the type described above and to create an arrangement in which despite deflection

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des ausgekoppelten Strahls in eine mit der geometrischen Hauptachse des optischen Resonators nicht übereinstimmende Richtung ein optimaler Rückkopplungsgrad des Resonators erzielbar ist, wobei außerdem der Aufwand an Bauelementen äußerst gering gehalten und eine insgesamt raumsparende Anordnung mit vereinfachter Justage geschaffen werden soll.of the coupled-out beam in one with the geometrical main axis of the optical resonator If the direction does not match, an optimal degree of feedback of the resonator can be achieved, In addition, the cost of components is kept extremely low and an overall space-saving Arrangement with simplified adjustment is to be created.

Ausgehend von einem optischen Resonator mit einer Anordnung zur Auskopplung der zu emittierenden kohärenten Strahlung und zur gleichzeitigen Umlenkung dieser Strahlung in eine mit der geometrischen Hauptachse des Resonators nicht übereinstimmende Richtung wird die gestellte Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Energieauskopplung ein in der Weise abgewandeltes Fabry-Perot-Interferometer vorgesehen ist, daß mindestens eine der Planparallel-Platten des Interferometers durch ein Umlenkpnisma ersetzt ist.Starting from an optical resonator with an arrangement for decoupling the to be emitted coherent radiation and for the simultaneous deflection of this radiation into one with the geometric The main axis of the resonator mismatched direction is the task at hand solved according to the invention in that a modified in that way for energy extraction Fabry-Perot interferometer is provided that at least one of the plane-parallel plates of the Interferometer is replaced by a Umlenkpnisma.

Anordnungen zur Auskopplung der verstärkten Strahlung aus einem optischen Resonator unter Verwendung eines diesen an seiner einen Stirnseite begrenzten Planparallel-Plattensatzes, der mit einem Fabry-Perot-Interferometer identisch ist, sind bereits mit Vorteil erprobt worden. Ein solches Fabry-Perot-Interferometer läßt, vorausgesetzt, daß für die beiden Planparallel-Platten Glassorten mit entsprechenden Brechungsindizes gewählt werden, die eine zusätzliche Verspiegelung der Plattenflächen erübrigen, erheblich höhere Energiedichten zu als dies bei Verwendung eines teildurchlässigen dielektrischen Schichtspiegels möglich wäre.Arrangements for decoupling the amplified radiation from an optical resonator using one of this limited plan-parallel plate set on its one end face, which is connected to a Fabry-Perot interferometers are identical already has been tried with advantage. Such a Fabry-Perot interferometer, provided that that glass types with appropriate refractive indices are selected for the two plane-parallel plates, which make an additional mirroring of the plate surfaces unnecessary, considerably higher energy densities than would be possible when using a partially transparent dielectric layer mirror.

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Außerdem erlaubt ein Fabry-Perot-Interferometer die Selektion bevorzugter Frequenzen für die Ausgangsstrahlung (Modenselektion).In addition, a Fabry-Perot interferometer allows the selection of preferred frequencies for the output radiation (Fashion selection).

man aber die Richtung der Ausgangsstrahlung in eine von der geometrischen Längsachse des optischen Resonators abweichende Richtung lenken, so sind bei den bereits erprobten, mit Fabry-Perot-Interferometern arbeitenden Anordnungen zusätzliche Umlenkprismen oder Umlenkspiegel erforderlich, welche die Baulänge derartiger Anordnungen vergrößern und überdies schwierige Justiermaßnahmen zur Folge haben. Dies wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung dadurch vermieden, daß mindestens eine der Planparallel-Platten des Fabry-Perot-Interferometers durch ein Umlenkprisma ersetst ist, so daß man ein abgewandeltes Interferometer erhält, welches eine gleichzeitige Umlenkung der ausgekoppelten Strahlung in eine mit der geometrischen Längsachse des optischen Resonators nicht übereinstimmende Richtung bewirkt.but the direction of the output radiation is in one of the geometrical longitudinal axis of the optical Direct the resonator in a different direction, as are the case with the already tried and tested, Fabry-Perot interferometers working arrangements require additional deflecting prisms or deflecting mirrors, which increase the overall length of such arrangements and, moreover, difficult adjustment measures have as a consequence. This is avoided in the arrangement according to the invention in that at least one of the plane-parallel plates of the Fabry-Perot interferometer is replaced by a deflecting prism, so that you get a modified interferometer, which a simultaneous deflection of the decoupled Radiation in a with the geometric longitudinal axis of the optical resonator not coincident Direction causes.

Dabei treten im Gegensatz zu den in der Einleitung erwähnten, zum Stand der Technik gehörigen Anordnungen zur Auskopplung der zu emittierenden kohärenten Strahlung und zur gleichzeitigen Umlenkung der Strahlung eine mit der geometrischen Längsachse des Resonators nicht übereinstimmende Richtung keinerlei Energieverluste auf, da die zur Rückkopplung notwendige Strahlung stets senkrecht auf die teilweise reflektierenden Flächen der Bestandteile des erfindungsgemäß abgewandelten Fabry-Perot-Interferometers fällt, also beispielsweise beiThis contrasts with the prior art arrangements mentioned in the introduction for decoupling the coherent radiation to be emitted and for simultaneous deflection of the radiation a direction that does not coincide with the geometrical longitudinal axis of the resonator There is no loss of energy, as the radiation required for feedback is always perpendicular on the partially reflective surfaces of the components of the Fabry-Perot interferometer modified according to the invention falls, for example at

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Verwendung einer Planparallel-Platte und eines rechtwinkligen Umlenkprismas auf die einander gegenüberliegenden und zueinander parallel justierten Flächen der Planparallel-Platte und des Umlenkiprismas. Der ausgekoppelte Strahl wird in diesem Falle an der Hypotenusenfläche des rechtwinkligen Umlenkprismas total reflektiert und tritt durch die zweite Kathetenfläche des Umlenkprismas somit in einer Richtung aus, die im rechten Winkel zur geometrischen Hauptachse des optischen Resonators verläuft.Use of a plane-parallel plate and a right-angled deflecting prism on top of each other opposing and mutually parallel aligned surfaces of the plane-parallel plate and the deflecting prism. The outcoupled ray is in this case on the hypotenuse surface of the right-angled Deflecting prism is totally reflected and thus passes through the second cathetus surface of the deflecting prism in a direction which is at right angles to the main geometrical axis of the optical resonator runs.

Wird eine mehrfache Umlenkung des ausgekoppelten Strahls in eine ggf. beliebige Ausgangsrichtung gefordert, so läßt sich dies nach weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch verwirklichen, daß zur Energieauskopplung eine aus zwei Umlenkprismen bestehende Anordnung dient, bei der die Strahleneintrittsfläche des dem Resonator benachbarten Umlenkprismas senkrecht zur geometrischen Hauptachse des Resonators justiert ist, während die Umlenkprismen selbst so zueinander justiert sind, daß ihre übrigen Ein- und Austrittsflächen mit dem weiteren Strahlengang jeweils rechte Winkel bilden.Is a multiple deflection of the decoupled beam in any output direction, if applicable required, this can be achieved according to a further embodiment of the invention in that an arrangement consisting of two deflecting prisms, in which the beam entrance surface is used, is used for energy extraction of the deflecting prism adjacent to the resonator perpendicular to the main geometric axis of the resonator is adjusted, while the deflecting prisms themselves are adjusted to each other that their remaining entry and exit surfaces each form right angles with the further beam path.

Man wird also die Prismenformen der beiden UmIenkprisraen so wählen, daß der Ausgangsstrahl des optischen Verstärkers stets senkrecht zu einer Prisraenfläche in das Umlenkprisma eintritt*,in diesem dann an einer weiteren Prismenfläche durch Totalreflexion in die gewünschte Richtung abgelenkt wird und das Umlenkprisma schließlich senkrecht zn einer dritten Prismenfläche wieder verläßt.The prism shapes of the two deflecting prisms are chosen so that the output beam of the optical amplifier always enters the deflecting prism perpendicular to a prism surface *, in which it is then deflected in the desired direction on another prism surface by total reflection and the deflecting prism is finally perpendicular to one third prism surface again leaves.

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Verschiedene bevorzugte Anordnungen, bei denen somit beide Planparallel-Platten eines eigentlichen Fabry-Perot-Interferometers durch Umlenkprismen ersetzt sind, kennzeichnen sich dadurch, daß die Umlenkprismen entweder rechtwinklige Prismen oder trapezförmige Prismen sind. In jedem Falle wird die Luftplatte des abgewandelten Interferometers durch die einander parallel gegenüberliegenden, teilweise reflektierenden Prismenflächen beider Umlenkprismen gebildet.Various preferred arrangements, in which thus both plane-parallel plates of an actual Fabry-Perot interferometers using deflecting prisms are replaced, are characterized by the fact that the deflecting prisms are either right-angled prisms or are trapezoidal prisms. In either case, the modified interferometer becomes the air plate due to the partially reflecting prismatic surfaces of both opposite one another, parallel to each other Deflecting prisms formed.

Will man in speziellen Amirendungsfällen den Reflexionsgrad derartiger Prismenanordnungen noch weiter erhöhen, so können die Umlenkprisraen mit weiteren Reflexionsprismen oder auch Planparallel-Platten kombiniert sein.If one wants the degree of reflection in special cases increase such prism arrangements even further, so the Umlenkprisraen can with further reflection prisms or plane-parallel plates be combined.

Der Forderung nach höheren Reflexionsgraden an den Luft-Gas-Übergängen innerhalb des erfindungsgemäß abgewandelten Fabry-Perot-Interferometers kann unter bestimmten Bedingungen auch dadurch -entsprochen werden, daß die Eintritts- bzw. Austrittsflächen der Umlenkprismen teilweise oder alle mit zusätzlichen dielektrischen Schichten versehen sind.The requirement for higher degrees of reflection at the air-gas junctions within the inventive Modified Fabry-Perot interferometer can also be used under certain conditions -be that the entry and exit surfaces of the deflecting prisms partially or all are provided with additional dielectric layers.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung dienen die beigefügten, lediglich Ausftihrungsbeispiele beinhaltenden Zeichnungen. Es zeigenFor a more detailed explanation of the invention are used attached drawings containing only exemplary embodiments. Show it

Fig. 1 einen nach der Erfindung ausgebildeten optischen Resonator mit einer Anordnung zur Energieauskopplung, die aus einem abgewandelten Fabry-Perot-Interferometer besteht, dessen eine Planparällel-Platte durch ein rechtwinkliges Prisma ersetzt ist; 1 shows an optical resonator designed according to the invention with an arrangement for coupling out energy, which consists of a modified Fabry-Perot interferometer, whose one plane-parallel plate is replaced by a right-angled prism;

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Fig. 2 einen optischen Resonator, bei dem zur Energieauskopplung eine aus zwei rechtwinkligen Prismen bestehende Anordnung dient und 2 shows an optical resonator in which an arrangement consisting of two right-angled prisms is used for coupling out energy, and FIG

Fig. 3 einen weiteren optischen Resonator, bei dem zur Energieauskopplung eine aus zwei trapezförmigen Prismen bestehende Anordnung vorgesehen ist. 3 shows a further optical resonator in which an arrangement consisting of two trapezoidal prisms is provided for coupling out energy.

Der optische Resonator gemäß den Fig. 1 bis 3 besteht jeweils insgesamt aus einem stabförmigen Rubinkristall 1 als selektiv fluoreszentem Medium mit parallelen Stirnseiten 2 und 3, einem gegenüber der einen Stirnseite 3 angeordneten Spiegel 4, der einen Reflexionsgrad von fast 100 % besitzt und einem gegenüber der anderen Stirnseite 2 angeordneten System zur Auskopplung der verstärkten Strahlung und zur gleichzeitigen Umlenkung der ausgekoppelten Strahlung in eine mit der geometrischen Längsachse des optischen Resonators nicht übereinstimmende Richtung. Zur Anregung des Rubinkristalls 1 dient beispielsweise das Licht einer Xenon-Blitzlampe, die der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet ist. Die Xenon-Blitzlampe kann etwa wendelförmig um den Rubinkristall 1 herum angeordnet sein.The optical resonator according to FIGS. 1 to 3 consists of a rod-shaped ruby crystal 1 as a selectively fluorescent medium with parallel end faces 2 and 3, a mirror 4 arranged opposite one end face 3, which has a reflectance of almost 100 % , and one opposite the other end face 2 arranged system for decoupling the amplified radiation and for the simultaneous deflection of the decoupled radiation in a direction that does not coincide with the geometrical longitudinal axis of the optical resonator. For example, the light from a xenon flash lamp, which is not shown for the sake of clarity, is used to excite the ruby crystal 1. The xenon flash lamp can be arranged approximately helically around the ruby crystal 1.

Im Falle der Fig. 1 befindet sich der Stirnseite 2 des Rubinkristalls 1 gegenüber eine zu dieser parallel justierte Planparallel-Platte 5 eines abgewandelten Fabry-Perot-Interferometers, zu dem nun noch ein rechtwinkliges Prisma 6 gehört, durch das also die -zweite Planparallel-Platte eines eigentlichen Fabrj-Fsrot-lnterferoraeters ersetzt ist» Die als Eintritts- bzw, teilweise reflektierende Fläche dienende Kathetenflache 14 des Prismas 6 ist parallelIn the case of FIG. 1, the end face 2 of the ruby crystal 1 is opposite one another parallel to it adjusted plane-parallel plate 5 of a modified Fabry-Perot interferometer, to which now another right-angled prism 6 belongs, through which the second plane-parallel plate of an actual Fabrj-Fsrot-Interferoraeters is replaced by “Die The cathetus surface 14 of the prism 6, which serves as an entry or partially reflective surface, is parallel

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zur gegenüberliegenden, ebenfalls teilweise reflektierenden Fläche 13 der Planparallel-Platte S " justiert. Durch Wahl entsprechender Glassorten für die Platte 5 und das Prisma 6 wird das richtige Verhältnis des zur Rückkopplung notwendigen und in den Resonator zurück zu reflektierenden Strahlungsanteils zu dem auszukoppelnden Anteil erzielt. Der ausgekoppelte Strahl wird an der Hypotenusenfläche des Prismas 6 rechtwinklig umgelenkt und tritt als Ausgangsstrahl 8 aus dem optischen Resonator aus. Der Ausgangsstrahl 8 bildet somit mit der geometrischen Längsachse 7 des optischen Resonators einen Winkel von 90 .to the opposite, also partially reflective surface 13 of the plane parallel plate S "adjusted. By selecting appropriate types of glass for the plate 5 and the prism 6, the right balance of necessary for feedback and scored into the resonator back radiation to be reflected portion to the coupled out portion. The coupled-out beam is deflected at right angles at the hypotenuse surface of the prism 6 and emerges from the optical resonator as output beam 8. The output beam 8 thus forms an angle of 90 with the geometrical longitudinal axis 7 of the optical resonator.

Fig. 2 zeigt eine weitere Möglichkeit der 'r bildung eines erfindungsgemäßen optischer* Hes nsffcors. Zur Energieauskopplung diern " j.^.rhei *>ine aus zwei rechtwinkligen Prismen 9 und J,0 bestehende und als abgewandeltes Fabry-Perot-Interferometer aufzufassende Anordnung» Die Strahleneintrittsfläche (Kathete) des dem Resonator benachbarten, d.h. der Stirnseite 2 des Rubinkristalls 1 gegenüberliegenden Umlenkprismas 9 ist senkrecht zur geometrischen Längsachse 7 des Rubinkristalls 1 justiert. Die Prismen 9 und 10 sind selbst so zueinander justiert, daß ihre übrigen Ein- bzw. Austrittsflächen mit dem weiteren Strahlengang rechte Winkel bilden. Der ausgekoppelte Strahl ist mit 8⁵ bezeichnet. Er verläßt den optischen Resonator durch eine Kathetenfläche des Prismas 10 nach zweimaliger Umlenkung an den Hypothenusenflächen der Prismen 9 und 10 in einer Richtung, die parallel zur geometrischen Längsachse 7 verläuft, jedoch um den Betrag des Abstandes zwischen den einander gegen-Fig. 2 shows a further possibility for the formation of an optical * Hes nsffcors according to the invention. For energy extraction the " j. ^. Rhei *> ine arrangement consisting of two right-angled prisms 9 and J, 0 and to be understood as a modified Fabry-Perot interferometer" The beam entry surface (cathetus) of the one adjacent to the resonator, ie the end face 2 of the ruby crystal 1 opposite the deflection prism 9 is adjusted perpendicular to the geometrical longitudinal axis 7 of the ruby crystal 1. the prisms 9 and 10 are self-aligned to each other such that their other inlet and outlet surfaces form with the further beam path right angles. the output beam is denoted by 8 ^5. It leaves the optical resonator through a cathetus surface of the prism 10 after two deflections at the hypotenuse surfaces of the prisms 9 and 10 in a direction that runs parallel to the geometrical longitudinal axis 7, but by the amount of the distance between the opposing

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überliegenden Kathetenflächen der Prismen 9 und 10, vermehrt um die Länge einer Prismenkante, gegenüber der Längsachse 7 versetzt ist.overlying cathetus surfaces of the prisms 9 and 10, increased by the length of a prism edge, is offset from the longitudinal axis 7.

Die Anordnung gemäß Fig. 3 unterscheidet sich gegenüber der aus Fig. 2 hervorgehenden dadurch, daß als Umlenkprismen zwei von der rechtwinkligen Form abweichende Prismen 11 und 12 verwendet werden. Auch bei dieser Anordnung· ist die Strahleneintrittsfläche des der Stirnseite 2 des Rubinkristalls 1 gegenüberliegenden trapezförmigen Prismas 11 senkrecht zur geometrischen Längsachse 7 des Rubinkristalls 1 justiert. Im Innern des Prismas IS wird der Strahl an der Hypotenusenflache total reflektiert und verläßt das Prisma senkrecht zu einer dritten Prlsmenflache» Die Eintritts- hsw. "teilweise"" reflektierende Fläche des zweiten trapezförmigen Prisntas 12 bildet-mit dem Strahlengaag ebenfalls einen rechten Winkel. Bei* in das Prisma 12 eintretende Strahl - wird wiederum an dessen Hypotewusenflache durch totale-Reflexion umgelenkt,- um schließlich als Ausgangsstrahl 8¹¹ das Prisma 12 senkrecht zu dessen. weiterer Prisiaenflache zu verlassen» Die Richtung des Ausgangsstrahls 8'' verläuft bei der gezeigten Anordnung etwa senkrecht zur geometrisdb@s& Längsachse 7 des optischen Resonators« - . ■The arrangement according to FIG. 3 differs from that shown in FIG. 2 in that two prisms 11 and 12 which differ from the rectangular shape are used as deflecting prisms. With this arrangement too, the beam entry surface of the trapezoidal prism 11 opposite the end face 2 of the ruby crystal 1 is adjusted perpendicular to the geometrical longitudinal axis 7 of the ruby crystal 1. Inside the prism IS the beam is totally reflected on the hypotenuse surface and leaves the prism perpendicular to a third prism surface »The entrance hsw. "Partially""reflecting surface of the second trapezoidal prism 12 also forms a right angle with the beam gap. When the beam enters the prism 12, it is again deflected at its hypoteweus surface by total reflection, and finally the prism ^{as output beam 8 11} 12 perpendicular to its further prismatic surface, "The direction of the output beam 8" runs approximately perpendicular to the geometrisdb @ s & longitudinal axis 7 of the optical resonator "in the arrangement shown

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Claims

290 10.10.1968 IH-P 6S / 2Ob Cr / Pi patent claims

1. Optical resonator with an arrangement for coupling out the coherent ones to be emitted Radiation and for the simultaneous deflection of the radiation into one with the main geometric axis of the resonator inconsistent direction, characterized in that for energy extraction a modified Fabry-Perot interferometer is provided that at least one of the plane-parallel plates of the interferometer is replaced by a deflecting prism.

2. Optical resonator according to claim 1, characterized in that for energy extraction an arrangement consisting of two deflecting prisms is used, in which the Beam entrance surface of the deflecting prism adjacent to the resonator perpendicular to the geometrical main axis of the resonator is adjusted, while the deflecting prisms themselves are adjusted to one another that the rest of the entry and exit surfaces with the further beam path on the right Make angles.

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3. Optical resonator according to claims 1 to 2, characterized in that the Deflecting prisms are right-angled prisms (9, 10).

4 · Optical resonator according to claims 1 to 2, characterized in that the Deflecting prisms are trapezoidal prisms (11, 12).

5. Optical resonator according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the deflecting prisms are combined with further reflection prisms or plane-parallel plates.

6. Optical resonator according to one of claims 1 to 4j, characterized in that the Entrance and exit surfaces of the deflecting prisms partially or all with additional dielectric Layers are provided.

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