DE19510423C2 - Laseranordnung zur resonatorinternen Summenfrequenzmischung - Google Patents
Laseranordnung zur resonatorinternen SummenfrequenzmischungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Anordnung zur Erzeugung
von Laserlicht gemäß dem Oberbegriff des
Hauptanspruchs.
Eine solche Anordnung ist bekannt (US 5 345 457). Es
ist ferner aus der Veröffentlichung "Bright future
projected for lasers in electronic cinemas", Laser
Focus World, November 1993, von William E. Glenn und
G. J. Dixon, Seiten 73 bis 80 sind Laserprojektoren
bekannt, die zur gleichmässigen Farbgestaltung eines
Projektionsbildes drei Strahlungsquellen jeweils für
den blauen, grünen und roten Spektralbereich
aufweisen, wobei sich für die Strahlungsquellen der
drei Grundfarben folgende Wellenlängebereiche des
Spektrums ergeben:
blau: 470 +- 10 nm,
grün: 530 +- 10 nm,
rot: 605 +- 10 nm.
blau: 470 +- 10 nm,
grün: 530 +- 10 nm,
rot: 605 +- 10 nm.
Bei einer Gesamtlaserleistung von 10 Watt, die
gleichmässig auf die Wellenlängen der drei
Grundfarben verteilt ist, ist die Ausleuchtung einer
Kinoleinwand herkömmlicher Grösse möglich.
Es ist auch möglich, grössere Abweichungen von diesen
Wellenlängenbereichen zuzulassen, jedoch ist dann
eine höhere Laserleistung erforderlich, um
Farbechtheit des Bildes zu gewährleisten.
So ist aus der DE 43 06 797 C1 ein
Fernsehprojektionssystem bekannt, das folgende
Wellenlängen der Grundfarben vorsieht:
blau: 470 nm
grün: 545 nm
rot: 620 nm.
blau: 470 nm
grün: 545 nm
rot: 620 nm.
Als Strahlungsquellen sind hierzu Edelgas-Laser, wie
z. B. Argonmischgas-Laser oder Kryptonmischgas-Laser
mit Lichtmodulatoren bzw. direkt ansteuerbare
Halbleiter-Laser oder LED vorgesehen.
Bisherige Laser-Strahlungsquellen, wie z. B. Argon-,
bzw. Krypton-Ionenlaser für die Farben blau und grün
und Farbstoff-Laser für die Farbe rot sind
verhältnismässig aufwendig und weisen in der Regel
einen verhältnismässig geringen Wirkungsgrad auf.
Aus der US 5 144 630 ist eine Anordnung zur
Summenfrequenzbildung der Strahlung zweier Nd : YAG
Laser mit Wellenlängen von 1064 bzw. 1319 nm bekannt,
bei der ausserhalb der Laser-Resonatoren in einem
LBO-Kristall zur Summenfrequenzmischung bei
nichtkritischer Phasenanpassung eine Strahlung mit
einer Wellenlänge von 589 nm erzeugt wird.
Als problematisch erweist es sich dabei, dass die
erzeugte Wellenlänge ausserhalb des eigentlichen
Spektralbereichs von 595 bis 630 nm für "Rot" liegt
und somit bei einem Fernsehprojektionssystem aufgrund
des mangelhaften Rot-Anteils mit einem Farbstich zu
rechnen ist.
Weiterhin ist es aus der US 5 345 457 bekannt, durch
Summenfrequenzmischung der von zwei Laserelementen
erzeugten Strahlung im Bereich von 1064 nm und
1318 nm eine Wellenlänge im Bereich von 589 nm zu
erzeugen; dabei werden zwei Resonatoren mit je einem
Verstärkermedium verwendet und in einem gemeinsamen
Resonatorteil eine Frequenzmischung vorgenommen. Die
Kopplung der Resonatoren wird durch
Brewster-Prismenpaare bzw. einen Polarisator
vorgenommen, wodurch die relative Lage der
Polarisationsebenen der Strahlung der beiden dort
vorhandenen Laser zueinander von vornherein
eingeschränkt wird: nach Fig. 1 parallel zueinander,
nach Fig. 2 senkrecht zueinander.
Die US 5 333 142 ist auf eine Summenfrequenzmischung
mittels zweier Laser gerichtet, wobei die Mischung in
einem KTP-Kristall erfolgt, dabei wird nur ein
Laserresonator mit einem Verstärkermedium verwendet,
welches mittels des dortigen Prismas und zweier
Spiegel zur Lasergeneration auf zwei Laserlinien
veranlasst wird.
Weiterhin beschreibt die Druckschrift mit dem Titel
"All-solid-state intracavity-doubled Nd : YLF laser
producing 300 mW of 659-nm light", in der Zeitschrift
Optics Letters, Vol. 19, No. 16, 1994, pp. 1213-1215
von J. R. Lincoln and A. I. Ferguson die
resonatorinterne Erzeugung der zweiten Harmonischen
der Grundwelle eines Nd : YLF Lasers bei 1318 nm. Die
Besonderheit des dortigen Resonators gegenüber einem
üblichen Laser besteht darin, dass zwei
Laserkristalle verwendet werden, die sich jedoch in
ein und demselben Resonator befinden, um die
Ausgangsleistung dieses Resonators gegenüber einem
Resonator mit nur einem Laserkristall zu erhöhen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs
vorzuschlagen, bei der durch Summenfrequenzmischung
der Strahlung zweier Nd : YAG-Laser mit einer
Wellenlänge von über 1 µm ein resultierender
leistungsstarker Laserstrahl im roten Spektralbereich
erzeugt werden kann, wobei eine einfache
Wellenlängenselektion bei möglichst hoher Effizienz
erzielt werden soll.
Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung gemäß dem
Oberbegriff des Hauptanspruchs erfindungsgemäss durch
dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Als vorteilhaft erweist sich die bei nichtkritischer
Phasenanpassung günstige Wechselwirkung der
beteiligten Wellen auch für grosse Kristallängen,
welche einen wesentlichen Parameter für hohe
Umwandlungsraten darstellen; zusätzlich ist bei der
nichtkritischen Phasenanpassung der Walk-off-Winkel
0, der ansonsten das Auseinanderlaufen der
beteiligten Wellen im Kristall beschreibt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung sind in
den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen
Anordnung besteht darin, dass die Phasenanpassung
bei Raumtemperatur, bzw. nur leichter Abweichung von
der Raumtemperatur des Kristalls erfolgt.
Weiterhin ist es erfindungsgemäss möglich, eine
Phasenanpassung bei Einstrahlung parallel zur
kristallographischen Z-Achse des LBO-Kristalls (8) zu
erhalten; der Kristall muss dann allerdings geheizt
werden. Weiterhin ist bei unkritischer
Phasenanpassung die Winkelakzeptanz des nichtlinearen
Kristalls um ca. eine Grössenordnung grösser als für
kritische Phasenanpassung durch Winkel-Tuning des
Kristalls. Dadurch ist eine starke Fokussierung der
Laserstrahlen in den Kristall möglich. Dies gestattet
insbesondere bei kontinuierlich arbeitenden Lasern
eine hohe Umwandlungsrate für den nichtlinearen
Prozess.
Als vorteilhaft erweist es sich ferner, dass zwei
Laser mit jeweils eigenem Resonator und eigenem
Nd : YAG-Kristall verwendet werden, wobei der zur
Bildung der Summenfrequenz dienende LBO-Kristall in
einem Resonatorteil angeordnet ist, welcher von
beiden Lasern gleichzeitig genutzt wird, ohne dass
die beiden Laser sich jedoch gegenseitig
beeinflussen.
Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anhand
der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt:
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit zwei durch
Laserdioden angeregten Nd : YAG-Lasern, welche
durch longitudinale Einstrahlung jeweils in
einen Nd : YAG-Laserkristall eingekoppelt werden,
wobei beide Laser einen gemeinsamen
Rsonatorbereich aufweisen, in dem sich ein
LBO-Kristall befindet, in dem durch
Summenfrequenzmischung die Strahlung im roten
Spektralbereich erzeugt wird.
Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung
einen Ausschnitt der Strahlungsanordnung nach
Fig. 1, in dem die Polarisationsrichtungen der
in den LBO-Kristall eintretenden Grundwellen
beider Laser sowie die Polarisationsrichtung
der darin erzeugten Strahlung erkennbar ist.
Gemäss Fig. 1 besteht der erste Nd : YAG-Laser I aus
einem Laserkristall 1, der zwischen zwei
Resonator-Spiegeln 2 und 3 angeordnet ist, wobei der
Strahlengang entlang der Achse 6, 6', 6'' über
Umlenkspiegel 4 und 5 durch einen LBO-Kristall 8
geführt ist. In Verlängerung der Strahlenachse 6''
zwischen Umlenkspiegel 5 und Resonator-Spiegel 3
befindet sich der zweite Nd : YAG-Laserkristall 11 des
Lasers II, welcher entlang der Achse des
Strahlenganges 6, 6', 6'' von Resonator-Spiegeln 12
und 13 umgeben ist. Der Strahl wird dabei über die
bereits anhand des Lasers I beschriebenen
Umlenkspiegel 4 und 5 geführt, wobei der Strahlengang
von Laser II ebenfalls durch LBO-Kristall 8 führt;
Spiegel 13 ist auf seiner dem Umlenk-Spiegel 4
zugekehrten Seite mit einer für die vom Laser II
erzeugte Strahlung hochreflektierenden Oberfläche
versehen, während er für die Strahlung des Lasers I
hochtransparent ausgebildet ist; Spiegel 3 ist
entsprechend mit einer dem Umlenk-Spiegel 5
zugekehrten hochreflektierenden Oberfläche für die
Strahlung des Lasers I versehen, während er für die
Strahlung des Lasers II hochtransparent ausgebildet
ist. Der LBO-Kristall 8 befindet sich somit in einem
Teil des Strahlenganges, der von Strahlung beider
Laser I und II gemeinsam betrieben wird, wobei sich
dieser gemeinsame Strahlengang zwischen
Resonator-Spiegel 3 des Lasers I, Umlenkspiegel 5 und
4, sowie Resonator-Spiegel 13 befindet.
Die Laserkristalle 1 und 11 werden jeweils durch
GaAlAs-Laserdioden angeregt, welche sich zusammen mit
einer Kollimationsoptik im jeweiligen Gehäuse 9 und
10 befinden; die Resonator-Spiegel 2 und 12 sind zur
Einkoppelung des Anregungsstrahls teildurchlässig
ausgebildet. Als wellenselektive Mittel sind jeweils
Etalons 15 und 16 im Strahlengang zwischen
Resonator-Spiegel 2 und Laserkristall 1, bzw.
Resonator-Spiegel 12 und Laserkristall 11 vorgesehen.
Durch Polarisatoren 19 und 20 wird die Strahlung des
jeweiligen Lasers linear polarisiert. Je nach
verwendetem nichtlinearen Prozess der
Summenfrequenzmischung im LBO-Kristall 8, Typ I- oder
Typ II-Wechselwirkung, werden die Polarisatoren 19
und 20 so im Strahlengang angeordnet, dass die beiden
Laser I und II entweder parallel oder senkrecht
zueinander polarisiert sind.
Im Betrieb der Strahlunganordnung emittiert jeweils
eine GaAlAs-Laserdiode oder ein -Laserdiodenarray
inklusive Kollimationsoptik (9, 10) Strahlung bei
808 nm. Diese Strahlung wird durch eine Fokussieroptik
17, 18 longitudinal in den Laser-Resonator
eingestrahlt. Der Resonator des ersten Lasers I bzw.
Resonator I wird durch die Resonator-Spiegel 2, 4, 5,
3 gebildet, den zweiten Resonator II bilden die
Spiegel 12, 5, 4, 13 jeweils in der angegebenen
Reihenfolge. Der von beiden Resonatoren gemeinsam
genutzte Resonatorenteil wird durch die Spiegel 13,
4, 5, 3 und LBO-Kristall 8 gebildet.
Innerhalb der Resonatoren I, II befindet sich jeweils
das laseraktive Material Nd : YAG, welches die
Strahlung der Pumplichtquelle 9, 10 bei 808 nm
effektiv absorbiert. Dadurch wird das laseraktive
Nd3+-Ion zur Emission von Strahlung entsprechend der
Übergänge 4F 3/2 zu 4I 15/2, 4I 13/2, 4I 11/2 und 4I
9/2 angeregt, wie dies in dem Buch "Solid-State Laser
Engineering" von Walter Koechner, Springer Verlag
Berlin Heidelberg New York, 3. Auflage, 1992, anhand
Fig. 2, 5, Seite 49 näher beschrieben ist.
Im weiteren wird beispielhaft Resonator I als
Resonator angenommen, der die Strahlung bei 1112,1 nm
generiert, Resonator II als derjenige, welcher eine
Strahlung mit einer Wellenlänge von 1318,8 nm
erzeugt.
Ohne entsprechende wellenlängenselektive Mittel
würden beide Laser I, II auf dem Uebergang mit dem
höchsten Wirkungsgrad der stimulierten Emission bei
einer Wellenlänge von 1064,14 nm anschwingen. Um die
beiden Resonatoren zur Generation der jeweiligen
Wellenlänge zu zwingen, sind wellenlängenselektive
Mittel erforderlich, die die Generationsbedingungen
für jeweils stärkere Linien verschlechtern, sie
jedoch für die jeweils gewünschte Wellenlänge
optimieren. Hierzu wird eine Kombination aus
dielektrischer Ver- bzw. Entspiegelung der jeweiligen
Resonator-Spiegel und die Nutzung von Etalons 15, 16
vorgenommen; dabei legen die
Resonator-Verspiegelungen den groben
Wellenlängenbereich fest (ca. 1 µm, ca. 1,1. µm oder
ca. 1,3 µm), die Etalons dienen zur Feinabstimmung
der jeweiligen Linien. Die Etalons sind als dünne
Quarzglasplättchen ausgebildet, die durch Drehung
ihre effektive Dicke für einen hindurchtretenden
Strahl ändern. Dadurch verschiebt sich die spektrale
Lage der Transmissionsmaxima und -minima des Etalons,
was zur Wellenlängenabstimmung genutzt werden kann.
Im Ausführungsbeispiel sind gemäss nachfolgender
Tabelle folgende dielektrische Beschichtungen nötig:
Resonator 1 generiert für diese spektralen
Charakteristika der optischen Elemente Strahlung bei
1112,1 nm, Resonator 2 Strahlung bei 1318,8 nm. Durch
Einfügung eines oder mehrerer Etalons 15 ist es
möglich, die Laserwellenlänge des Resonators I auch
auf die anderen Linien bei ca. 1,1 µm abzustimmen.
Durch Einfügung eines oder mehrerer Etalons 16 ist es
dahingegen möglich, die Laserwellenlänge des
Resonators II auch auf die anderen Linien bei ca.
1,3 µm Wellenlänge abzustimmen.
Eine weitere Vereinfachung des Resonator-Aufbaus ist
möglich, indem die Spiegel 3 und 13 als separate
Bauelemente weggelassen werden und die jeweils
benachbarten Endflächen der Nd : YAG-Kristalle als
Resonator-Endspiegel genutzt werden. Diese werden
dann zusätzlich zu den oben genannten dielektrischen
Beschichtungen noch jeweils hoch reflektierend für
den entsprechenden Resonator verspiegelt.
Analog können zusätzlich der Spiegel 2 und die ihm
zugewandte Seite des Nd : YAG-Kristalls 1 sowie der
Spiegel 12 und die ihm zugewandte Seite des
Nd : YAG-Kristalls 11 zusammengefasst werden.
Um die Kombinationen von ca. 1,06 µm + 1,4 µm, bzw.
1,078 µm + 1,3564 µm zu realisieren, müssen die
optischen Bauelemente beider Resonatoren zusätzlich
sinngemäss obiger Beschreibung dielektrisch ent- bzw.
verspiegelt werden.
Der LBO-Kristall 8 besitzt zwei polierte Flächen, die
senkrecht zur kristallographischen X-Achse des
Kristalls angeordnet sind. Der Kristell wird so in
den Strahlengang einjustiert, dass sich die
Laserstrahlen bei 1112,1 nm und 1318,8 nm in Richtung
der kristallographischen X-Achse ausbreiten. Die
Polarisationsrichtung beider Strahlung sind parallel
zur kristallographischen Z-Achse des Kristalls
auszurichten.
Die Phasenanpasstemperatur für den Prozess 1112,1 nm
+ 1318,8 nm → 603,3 nm, Typ I-Wechselwirkung
(1112,1 nm und 1318,8 nm jeweils parallel zur Z-Achse
des LBO-Kristalls 8 polarisiert) beträgt ca. 23°C
(Sellmeier-Formeln und Temperaturabhängigkeit der
Brechzahl nach K. Kato "Temperature-Tuned 90°
Phase-Matching Properties of LiB3O5". IEEE Journal
Quant. Electron. 30 (1994), 2950). Durch Kühlung bzw.
Heizung kann der LBO-Kristall 8 auf diese Temperatur
stabilisiert werden.
Die Kühlung gegenüber der Umgebungstemperatur erfolgt
vorzugsweise mit einem Peltierkühler. Es ist aber
auch möglich, den Kristall durch Heizung gegenüber
einem kalten Thermostaten auf die erforderliche
Temperatur für unkritische Phasenanpassung zu
bringen. Die entstehende Strahlung bei 603,3 nm ist
parallel zur kristallographischen Y-Richtung des
Kristalls polarisiert und breitet sich koaxial zur
Grundwellenstrahlung bei 1318,8 nm aus. Sie wird an
den Spiegeln 4 und 5 aus dem gemeinsamen
Resonatorteil ausgekoppelt.
Eine Temperierung des LBO-Kristalls 8 ist durch eine
ihn umgebende thermische Isolierung möglich, die
entlang des Strahlenganges optische
Durchlassöffnungen für die von den Laserkristallen
und dem LBO-Kristall erzeugte Strahlung aufweist; die
eigentliche Temperierung erfolgt innerhalb der
thermischen Isolierung durch Kühl- bzw. Heizelemente,
welche mit Hilfe von in der thermischen Isolierung
befindlichen Temperatursensoren eingestellt, bzw.
geregelt werden.
In der nachfolgenden Tabelle sind neben der
beispielsweise gemäss Fig. 1 angegebenen
Phasenanpasstemperatur von 23°C weitere
Phasenanpasstemperaturen der Summenfrequenzbildung
von Nd : YAG-Lasern mit LBO-Kristallen angegeben; die
Wellenlänge der Grundwelle des ersten Laserkristalls
(1 bzw. 11) ist mit λ1 die Wellenlänge der
Grundwelle des zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) ist
mit λ2, die Wellenlänge der im LBO-Kristall erzeugten
Stahlung durch Summenfrequenzmischung ist mit λ3
angegeben; dabei bedeuten
Tpm,pm,xI Temperatur in Grad Celsius für nichtkritische Phasenanpassung, Typ I, entlang der X-Achse des LBO-Kristalls, wobei für die Polarisationsrichtung gilt:
λ1 parallel Z-Achse
λ2 parallel Z-Achse
λ3 parallel Y-Achse
Tpm,pm,z2II Temperatur in Grad Celsium für nichtkritische Phasenanpassung, Typ II, entlang der Z-Achse des LBO-Kristalls, wobei für die Polarisationsrichtung gilt:
λ1 parallel Y-Achse
λ2 parallel X-Achse
λ3 parallel X-Achse
Tpm,pm,xI Temperatur in Grad Celsius für nichtkritische Phasenanpassung, Typ I, entlang der X-Achse des LBO-Kristalls, wobei für die Polarisationsrichtung gilt:
λ1 parallel Z-Achse
λ2 parallel Z-Achse
λ3 parallel Y-Achse
Tpm,pm,z2II Temperatur in Grad Celsium für nichtkritische Phasenanpassung, Typ II, entlang der Z-Achse des LBO-Kristalls, wobei für die Polarisationsrichtung gilt:
λ1 parallel Y-Achse
λ2 parallel X-Achse
λ3 parallel X-Achse
Fig. 2 zeigt den LBO-Kristall 8 gemäss Fig. 1
zusammen mit dem XYZ-Koordinatensystem seiner
Kristallachsen. Die Richtung des Strahlenganges ist
mit Ziffer 6 bezeichnet. Die vom ersten Laserkristall
1 erzeugte Grundwellenstrahlung λ1 mit einer
Wellenlänge 2 von 1112,1 nm weist ebenso wie die vom
zweiten Laserkristall 11 erzeugte
Grundwellenstrahlung mit einer Wellenlänge λ2 von
1318,8 nm eine Polarisationsrichtung parallel zur
Z-Achse des LBO-Kristalls 8 auf. Die im LBO-Kristall
8 durch Summenfrequenzmischung erzeugte Strahlung mit
einer Wellenlänge λ3 von 603,3 nm weist eine
Polarisationsrichtung parallel zur Y-Achse des
LBO-Kristalls 8 auf.
Claims (38)
1. Laseranordnung zur resonatorinternen
Summenfrequenzmischung mit einem ersten
Nd : YAG-Laserkristall (1) und einem zweiten
Nd : YAG-Laserkristall (11), die optisch gepumpt
werden und Infrarotstrahlung mit voneinander
verschiedenen Wellenlängen erzeugen, wobei jeder
der beiden Nd : YAG-Laserkristalle (1 bzw. 11)
jeweils in einem Resonator (I bzw. II) angeordnet
ist, der mit zwei Resonatorendspiegeln (2, 3 bzw.
12, 13) versehen ist, und wobei in einem beiden
Resonatoren (I bzw. II) gemeinsamen Teilbereich
(6) des Strahlengangs ein LBO-Kristall (8) zur
Summenfrequenzmischung der von den zwei
Nd : YAG-Laserkristallen (1 bzw. 11) erzeugten
Infrarotstrahlungen verschiedener Wellenlänge
angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - jeder der Resonatoren (I bzw. II) entlang der Achse seines Strahlenganges (6' bzw. 6") an jeweils einem Ende einen für die Pumpstrahlung teildurchlässigen ersten Resonator-Endspiegel (2 bzw. 12) aufweist,
- - nur ein einziger zweiter Resonator-Endspiegel (3 bzw. 13) für jeden Resonator (I bzw. II) vorgesehen ist und dieser zweite Resonator-Endspiegel (3 bzw. 13) zwischen dem LBO-Kristall (8) und dem jeweils anderen Nd : YAG-Laserkristall (11 bzw. 1) angeordnet ist,
- - die Summenfrequenzmischung im LBO-Kristall (8) mittels unkritischer Phasenanpassung erfolgt und die Wellenlänge der vom LBO-Kristall (8) durch Summenfrequenzmischung erzeugten Strahlung zwischen 595 nm und 630 nm liegt,
- - zwischen dem LBO-Kristall (8) und dem jeweiligen zweiten Resonator-Endspiegel (13 bzw. 3) jeweils ein Resonator-Umlenkspiegel (4 bzw. 5) vorgesehen ist und wenigstens einer der zwei Resonator-Umlenkspiegel (4 bzw. 5) für die durch Summenfrequenzmischung erzeugte Strahlung teildurchlässig ist,
- - der zweite Resonator-Endspiegel (13 bzw. 3) eines der Resonatoren (II bzw. I) nur für Strahlung der Wellenlängen von 1052,05 nm bis 1122,67 nm teildurchlässig und für Strahlung der Wellenlängen von 1318,8 nm bis 1444 nm undurchlässig ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Laserkristalle (1, 11)
durch Laserdioden (9, 10) mit einer Wellenlänge
von 808 nm angeregt werden.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
des zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils
als Grundwelle einem LBO-Kristall (8) mit
X-Schnitt (Θ = 90°; Φ = 0°) jeweils parallel zur
Z-Achse des LBO-Kristalls (8) polarisiert
zugeführt und durch Summenfrequenzmischung im
LBO-Kristall (8) eine Strahlung erzeugt wird, die
parallel zur Y-Achse des LBO-Kristalls (8)
polarisiert ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
des zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils
als Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1112,1 nm
und 1318,8 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt
und im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
23°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
603,3 nm erzeugt wird.
5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
des zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils
als Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1115,9 nm
und 1318,8 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt
und im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
22°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
604,4 nm erzeugt wird.
6. Anordnung nach Anpruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Strahlung des ersten und zweiten
Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als Grundwelle
mit einer Wellenlänge von 1122,67 nm und 1318,8 nm
dem LBO-Kristall (8) zugeführt und im
LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von 20°C
eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 606,4 nm
erzeugt wird.
7. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1061,5 nm
und 1356,4 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
31°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
595,49 nm erzeugt wird.
8. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1064,1 nm
und 1358,4 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von 30°C
eine Stahlung mit einer Wellenlänge von 596,3 nm
erzeugt wird.
9. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1073,8 nm
und 1335,0 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
32°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
595,1 nm erzeugt wird.
10. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Stahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1073,8 nm
und 1338,2 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von 31°C
eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 595,8 nm
erzeugt wird.
11. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Stahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1073,8 nm
und 1356,4 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von 27°C
eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 599,3 nm
erzeugt wird.
12. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1078 nm und
1338,2 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und im
LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von 30°C
eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 597,0 nm
erzeugt wird.
13. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1112,1 nm
und 1338,2 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von 19°C
eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 607,4 nm
erzeugt wird.
14. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1115,9 nm
und 1338,2 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von 18°C
eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 608,5 nm
erzeugt wird.
15. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1122,67 nm
und 1338,2 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von 17°C
eine Stahlung mit einer Wellenlänge von 610,5 nm
erzeugt wird.
16. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1064,1 nm
und 1414,0 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von 21°C
eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 607,2 nm
erzeugt wird.
17. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1064,1 nm
und 1444,0 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von 17°C
eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 612,7 nm
erzeugt wird.
18. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1105,4 nm
und 1414,0 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von 11°C
eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 620,4 nm
erzeugt wird.
19. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1112,1 nm
und 1414,0 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von 10°C
eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 622,5 nm
erzeugt wird.
20. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die von den Laserkristallen
erzeugte Strahlung einem LBO-Kristall mit
Z-Schnitt (Θ = 0°, Φ = 0°) zugeführt wird, wobei
die Strahlung des ersten Laserkristalls (1 bzw.
11) als parallel zur Y-Achse des LBO-Kristalls
(8) polarisierte Grundwelle und die Strahlung
des zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) als
parallel zur X-Achse des LBO-Kristalls (8)
polarisierte Grundwelle eingebracht wird und
durch Summenfrequenzmischung im LBO-Kristall eine
Strahlung erzeugt wird, die parallel zur X-Achse
des LBO-Kristalls (8) polarisiert ist.
21. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1112,1 nm
und 1318,8 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
152°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
603,3 nm erzeugt wird.
22. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1115,9 nm
und 1318,8 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
151°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
604,4 nm erzeugt wird.
23. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1122,67 nm
und 1318. nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und im
LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von 149°C
eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 606,4 nm
erzeugt wird.
24. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1061,5 nm
und 1356,4 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
187°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
595,49 nm erzeugt wird.
25. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1064,1 nm
und 1356,4 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
187°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
596,3 nm erzeugt wird.
26. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1073,8 nm
und 1335,0 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
173°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
595,1 nm erzeugt wird.
27. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1073,8 nm
und 1338,2 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
175°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
595,8 nm erzeugt wird.
28. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1073,8 nm
und 1356,4 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
184°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
599,3 nm erzeugt wird.
29. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1078,0 nm
und 1338,3 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
174°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
597,0 nm erzeugt wird.
30. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1112,1 nm
und 1338,2 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
163°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
607,4 nm erzeugt wird.
31. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1115,9 nm
und 1338,2 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
161°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
608,5 nm erzeugt wird.
32. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1122,67 nm
und 1338,2 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
159°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
610,5 nm erzeugt wird.
33. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1064,1 nm
und 1414,0 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
211°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
607,2 nm erzeugt wird.
34. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1064,1 nm
und 1444,0 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
222°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
612,7 nm erzeugt wird.
35. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1105,4 nm
und 1414, 0 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
198°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
620,4 nm erzeugt wird.
36. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlung des ersten und
zweiten Laserkristalls (1 bzw. 11) jeweils als
Grundwelle mit einer Wellenlänge von 1112,1 nm
und 1414,0 nm dem LBO-Kristall (8) zugeführt und
im LBO-Kristall (8) bei einer Temperatur von
196°C eine Strahlung mit einer Wellenlänge von
622,5 nm erzeugt wird.
37. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 36,
dadurch gekennzeichnet, dass zur
Wellenlängenselektion in den Strahlengang der
Resonatoren I und II jeweils ein Etalon (15, 16)
zwischen dem Laserkristall (1, 11) und jeweils
einem der Resonatorspiegel (2, 12) eingebracht
ist.
38. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 37,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Festlegung der
jeweiligen Polarisationsrichtung der von den
Laserkristallen (1, 11) erzeugten Grundwellen
jeweils ein Polarisator (19, 20) in den
Strahlengang zwischen dem Laserkristall (1, 11)
und jeweils einem der Resonatorspiegel (2, 12)
eingebracht ist.
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DE1995110423 DE19510423C2 (de) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | Laseranordnung zur resonatorinternen Summenfrequenzmischung |
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