DE1922286A1 - Vorrichtung fuer das optische Pumpen mindestens eines Laserstabes - Google Patents

Vorrichtung fuer das optische Pumpen mindestens eines Laserstabes

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DE1922286A1
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DE
Germany
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parallel
laser
laser rod
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optical pumping
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Application number
DE19691922286
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English (en)
Inventor
Jean-Pierre Gauthier
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Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Compagnie Generale dElectricite SA
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
    • H01S3/092—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
    • H01S3/093—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp focusing or directing the excitation energy into the active medium
    • H01S3/0931—Imaging pump cavity, e.g. elliptical
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
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Description

PATENTANWÄLTE
-iNG. H. LEINWEBER dipl-ing. H. ZIMMERMANN
F 3973 8 München2,Rosental7, 2.wg.
Tei.-Adr. Lelnpat München Telefon (0811)261919
den 30. April 1969
Unier Zeichen
COMPAGNIE GENEEALE D1ELECTRIGITe, Paris/Frankreich
Vorrichtung für das optische Pumpen mindestens eines
Laserstabes
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das optische Pumpen mindestens eines Laserstabes mit einer parallel zu diesem angeordneten Pumpröhre, die gemeinsam innerhalb eines zylindrischen Spiegels angeordnet sind, dessen Zylinderform zur Pumpröhre parallele Erzeugende hat und dessen Querschnittsform aus den beiden langen Abschnitten zweier Ellipsen besteht, die einen Brennpunkt gemeinsam haben. Die Erfindung befaßt sich also mit dem optischen Pumpen von Lasern. Es ist bekannt, für dieses Pumpen den aktiven Las,erstab und die das Pumplicht liefernde Blitzröhre im Innern eines zylindrischen Spiegels parallel zueinander anzuordnen, dessen Erzeugende zum Laserstab und zur Röhre parallel sind. Dieser Spiegel kann insbesondere einen elliptischen Querschnitt haben, wobei die Achsen des Laserstabes und der Röhre in den Brennpunkten dieser Ellipse zu liegen kommen.
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Das durch die Blitzröhre emittierte Licnt wird auf diese Weise theoretisch nach einer Reflexion zur Gänze auf den Laserstab vereinigt. Da die Lichtröhre jedoch beträchtliche räumliche Abmessungen hat, trifft der Teil des Lichtes, der zum neben der Röhre liegenden Scheitel der Ellipse hin abgestrahlt wird, nach der .Reflexion w..eder auf die Bohre auf und gelangt nicht zum Laserstab. Die Folge davon ist ein gewisser Energieverlust.
Es ist auch bekannt, dem zylindrischen Spiegel einen bielliptischen Querschnitt zu geben. Die Querschnittsform ist dabei eine in sich geschlossene Kurve, die aus den Bogenlinien zweier gleich großer Ellipsen gebildet ist, deren große Achsen auf der gleichen Geraden liegen und die einen Brennpunkt gemeinsam haben. Die beiden Schnittpunkte dieser beiden Ellipsen begrenzen auf jeder der Ellipsen einen längeren und einen kürzeren Bogenabschnitt. Von diesen bilden die beiden längeren Bogenabschnitte die geschlossene Kurve.
Der aktive Laserstab wird im gemeinsamen Brennpunkt der beiden Ellipsen angeordnet, während in den beiden anderen Brennpunkten zwei Blitzröhren liegen. Diese Anordnung, deren Zweck es ist, die Pumpleistung zu erhöhen, führt zu einem noch größeren Energieverlust, als die weiter oben beschriebene Anordnung. Der Teil des von einer der Röhren ausgesandten Lichtes der erstmalig auf eine Spiegelwand trifft, die zu einem Ellipsenbogen gehört, in dessen Brennpunkt die dieses Licht aussendende Röhre nicht sitzt, geht praktisch vollkommen verloren.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die geschilderten Energieverluste zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im gemeinsamen Brennpunkt dos Pumpronr und in den beiden anderen Brennpunkten der Ellipse zwei parallele aktive Laserstäbe angeordnet sind.
Die beiden aktiven Laserstäbe werden dabei vorzugsweise in ein- und denselben optiscnea liesonanzraum eingebracht, was mit Hilfe von mindestens zwei ebenen Spiegeln möglich ist, die zur Iiichtung der durcn a±e stimulierte Emission erzeugten Lichtstrahlen guneigt sind.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgencien Bescnreiüung. In der Zeichnung ist diu Erfindung beispielsweise veranscnaulicht und zwar zeigen:
Fig. 1 schematisch einen senkrecht zu den Laserstäben gelegten Schnitt durcu die erfinuungsgemäße Pumpvorrichtung, und
Fig. 2 schematises einen duren die Achsen der Lasersiäbe gelegten Schnitt durcn die Vorrichtung von Fig. 1.
Fig. 1 zeigt zwei zueinander parallele aktive Laserstäbe 1 und 3 ui:α eine zu diesen parallele Blitzröhre 3, mit der sie optiscr. gepumpt werden. Ein zylindrisener Spiegel 7 hat einen bieiliptischen Querschnitt und lenkt aie von der nlitsrönre 5 emittierten Licntstranlen, beispielsweise den gestrichelt angedeuteten Lichtstrahl 9, auf einen der beide;. Laser stäbe 1 oder 3. Die Erzeugenden des
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Spiegels 7 sind zu den Laserstäben 1 und 3 parallel.
Fig. 2 zeigt weiter zwei Endspiegel 11 und 13t die den optischen Resonanzraum abschließen. Der Endspiegel 13 ist halb durchlässig, um einen Teil des in diesem Resonanzraum hin- und herlaufenden Lichtes aus dem Resonanzraum austreten zu lassen.
Die beiden Laserstäbe 1 und 3 sind in diesen Resonanzraum mit Hilfe zweier ebener Spiegel 15 und 17 eingesetzt, die mit den gestrichelt angedeuteten Lichtstrahlen 19 einen Winkel von 45° bilden.
Es sind zahlreiche Abwandlungen dieser Vorrichtung denkbar. Beispielsweise können die beiden Laserstäbe in zwei verschiedene Resonanzräume eingesetzt werden oder man verwendet den einen von ihnen zum Verstärken des Lichtes eines Lasers, der gegebenenfalls durch den anderen Laserstab gebildet wird. Weiter können die beiden den zylindrischen Spiegel 7 bildenden Ellipsen verschiedene Größen haben und große Achsen, die nicht auf ein- und derselben Geraden liegen. Erforderlich ist nur, daß die beiden Ellipsen einen Brennpunkt gemeinsam naben.
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Claims (2)

  1. - 5 Patentansprüche :
    Vorrichtung für das optische Pumpen mindestens eines Laserstabes mit einer parallel zu diesem angeordneten Pumpröhre, die gemeinsam innerhalb eines zylindrischen Spiegels angeordnet sind, dessen Zylinderform zur Pumpröhre parallele Erzeugende hat und dessen Querschnittsform aus den beiden längeren Abschnitten zweier Ellipsen bestent, die einen Brennpunkt gemeinsam haben, dadurch gekennzeichnet, daß im gemeinsamen Brennpunkt das Pumprohr (5) und in den beiden anderen Brennpunkten der Ellipse zwei parallele aktive Laserstäbe (1, 3) angeordnet sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Laserstäbe (1, 3) in ein- und demselben optischen Eesonanzraum angeordnet sind, der dafür mindestens zwei mit den durch stimulierte Emission erzeugten Lichtstrahlen (19) einen Winkel bildenden ebenen Spiegel (15, 17) aufweist.
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    Leerseite
DE19691922286 1968-06-10 1969-04-30 Vorrichtung fuer das optische Pumpen mindestens eines Laserstabes Pending DE1922286A1 (de)

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FR2890187B1 (fr) * 2005-08-24 2008-02-22 Claranor Soc Par Actions Simpl Reflecteur cylindrique adapte aux surfaces gauches
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