DE19645093A1 - Lasersystem - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Lasersystem umfassend ein zwischen
einander gegenüberliegenden Wellenleiterflächen eines opti
schen Wellenleiters angeordnetes laseraktives Medium, einen
mittels Resonatorspiegeln ein kohärentes, den optischen
Wellenleiter durchsetzendes Resonatorstrahlungsfeld definie
renden Resonator, aus welchem mehrere relativ zueinander
kohärente Strahlungsfelder austreten.
Ein derartiges Lasersystem ist aus der DE-39 43 373-A1
bekannt. Bei diesem Lasersystem treten zwar mehrere zuein
ander kohärente Strahlungsfelder aus dem Resonator aus, es
werden aber alle bis auf eines zurückreflektiert und dieses
eine ausgekoppelte Strahlungsfeld dient als Ausgangsstrah
lungsfeld.
Bei derartigen Lasersystemen besteht nun das Problem, höhere
Leistungen zu erreichen, was eine Vergrößerung des für das
laseraktive Medium zur Verfügung stehenden Volumens erforder
lich macht. Üblicherweise wird dies auch durch ein vergrößer
tes Resonatorstrahlungsfeld und einen entsprechend vergrößer
ten Wellenleiter erreicht.
Dabei hat sich jedoch gezeigt, daß bei einer derartigen Ver
größerung des Resonatorstrahlungsfeldes die Auskopplung
größerer Leistungen Probleme bereitet, da aufgrund einer
Vielzahl geometrischer Einflüsse die Querschnittsfläche des
ausgekoppelten Strahlungsfeldes nicht in gleicher Weise ver
größert werden kann, wie das Resonatorstrahlungsfeld selbst
und der Wellenleiter.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Laser
system der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß mit
diesem höhere Laserleistungen erreichbar sind.
Diese Aufgabe wird bei einem Lasersystem der eingangs be
schriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die meh
reren Strahlungsfelder als ausgekoppelte Strahlungsfelder zu
einem Kopplungselement geführt sind und daß das Kopplungs
element die mehreren Strahlungsfelder phasendefiniert zuein
ander zu einem einzigen kohärenten Ausgangsstrahlungsfeld
vereinigt.
Die erfindungsgemäße Lösung steht somit im Gegensatz zur
Lehre der DE-39 43 373, welche es gerade vermeidet, mehrere
Strahlungsfelder aus dem Resonator auszukoppeln, sondern alle
Strahlungsfelder bis auf eines in den Resonator zurückreflek
tiert, um nur ein ausgekoppeltes Strahlungsfeld zu erhalten,
in welchem über dessen Querschnitt eine definierte Phasen
relation gegeben ist.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird im Gegensatz dazu die
Tatsache, daß einerseits in dem Resonator ein einziges Reso
natorstrahlungsfeld vorliegt, andererseits aus dem Resonator
aufgrund seiner Konfiguration mehrere Strahlungsfelder aus
treten, vorteilhafterweise ausgenutzt, um trotz eines auf
grund vielfacher geometrischer Effekte begrenzten Quer
schnitts der einzelnen Strahlungsfelder insgesamt möglichst
viel Leistung aus dem Resonatorstrahlungsfeld auszukoppeln
und diese Leistung nun für eine Hochleistungsanwendung zu
einem einzigen kohärenten Ausgangsstrahlungsfeld phasendefi
niert zu vereinigen, so daß dieses Ausgangsstrahlungsfeld,
obwohl es aus den mehreren einzelnen Strahlungsfeldern wie
derum zusammengesetzt ist, über seinen ganzen Querschnitt
eine definierte Phasenrelation aufweist und somit in vorteil
hafter Weise abbildbar und insbesondere fokussierbar ist.
Um eine phasendefinierte Vereinigung der einzelnen Strah
lungsfelder zu erreichen, wäre es erforderlich, definiert
lange Lichtwege für diese Strahlungsfelder vom Resonator
strahlungsfeld bis zum Kopplungselement zu schaffen. Da
dieses aufwendig ist und auch gegebenenfalls Korrekturen
erforderlich sind, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß
mindestens ein Strahlungsfeld vor dem Kopplungselement ein
Phasenjustierelement durchläuft, so daß dieses relativ zu
einem anderen Strahlungsfeld phasenjustierbar ist.
Hinsichtlich der Vereinigung der einzelnen Strahlungsfelder
durch das Kopplungselement zu einem einzigen Ausgangsstrah
lungsfeld sind die unterschiedlichsten Möglichkeiten denkbar.
So ist es beispielsweise vorteilhaft, wenn das Kopplungsele
ment die Strahlungsfelder in dem Ausgangsstrahlungsfeld über
einanderlegt, d. h., daß das Ausgangsstrahlungsfeld im
wesentlichen denselben Querschnitt aufweist wie jedes ein
zelne der Strahlungsfelder, die in diesem übereinanderliegend
angeordnet sind.
Alternativ ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß das Kopp
lungselement die einzelnen Strahlungsfelder in dem Ausgangs
strahlungsfeld nebeneinander anordnet, so daß letztlich der
Querschnitt des Ausgangsstrahlungsfeldes dem Vielfachen des
Querschnitts der einzelnen Strahlungsfelder entspricht.
Um insbesondere bei mehr als zwei Strahlungsfeldern ein ein
ziges Ausgangsstrahlungsfeld in einfacher Weise bilden zu
können, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß zur Bildung
des einzigen kohärenten Ausgangsstrahlungsfeldes mehrere
kaskadenartig angeordnete Kopplungselemente vorgesehen sind,
wobei vorzugsweise jedes der Kopplungselemente zwei Strah
lungsfelder miteinander zu einem einzigen Strahlungsfeld ver
einigt, das dann wiederum mit einem weiteren Strahlungsfeld
durch ein weiteres Kopplungselement vereinigt wird.
Hinsichtlich der Phasenverhältnisse in dem Ausgangsstrah
lungsfeld sind die unterschiedlichsten Möglichkeiten denkbar.
Beispielsweise wäre es denkbar, die Phasenverhältnisse so zu
legen, daß sich das Ausgangsstrahlungsfeld aufgrund der Über
lagerung der einzelnen Strahlungsfelder mit unterschiedlicher
Phase selbst fokussiert.
Um das Ausgangsstrahlungsfeld in konventioneller einsetzen zu
können, ist jedoch im einfachsten Fall vorgesehen, daß das
Ausgangsstrahlungsfeld im wesentlichen ebene Wellenfronten
aufweist und somit in einfacher Weise, insbesondere wie ein
paralleles Strahlungsbündel, fokussierbar ist.
Im Idealfall sind die aus dem einzigen Resonatorstrahlungs
feld ausgekoppelten Strahlungsfelder vollständig zueinander
kohärent. Dieser Idealfall ist jedoch in der Praxis schwer zu
erreichen. Es ist jedoch besonders vorteilhaft, wenn die meh
reren Strahlungsfelder mindestens eine Kohärenzlänge von
50 cm aufweisen.
Hinsichtlich der Ausbildung des Resonators wurden im Zusam
menhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausfüh
rungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht. So sieht ein
besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß der
Resonator als instabiler Resonator ausgebildet ist. Ein der
artiger instabiler Resonator ist vorzugsweise so aufgebaut,
daß sich das Strahlungsfeld in einer transversalen Richtung
quer zur Resonatorachse und in einer longitudinalen Richtung
parallel zur Resonatorachse ausbreitet.
Um hinsichtlich der Fokussierbarkeit der austretenden Strah
lungsfelder möglichst optimale Bedingungen zu erhalten, ist
vorzugsweise vorgesehen, daß der Resonator als im transversa
len Grundmode arbeitender instabiler Resonator ausgebildet
ist. Ein derartiger instabiler Resonator hat den Vorteil, daß
die ausgekoppelten Strahlungsfelder im Querschnitt keine
modenbedingten Intensitätsvariationen aufweisen.
Die Resonatorspiegel des instabilen Resonators können prinzi
piell alle Formen aufweisen, die aus den bislang bekannten
Lösungen für instabile Resonatoren bekannt sind. Eine beson
ders vorteilhafte Lösung sieht jedoch vor, daß der Resonator
Resonatorspiegel aufweist, welche in der quer zur Resona
torachse verlaufenden transversalen Richtung, in welcher sich
das Resonatorstrahlungsfeld ausbreitet, gekrümmt sind, senk
recht zur transversalen Richtung und quer zur Resonatorachse
jedoch krümmungsfrei ausgebildet sind.
Mit einer derartigen Lösung wird zwar auf eine zusätzliche
Fokussierung durch die Resonatorspiegel verzichtet. Dies ist
jedoch insofern wenig nachteilig, als die Wellenleiterflächen
sich quer zur Resonatorachse und parallel zur transversalen
Richtung erstrecken und somit quer zur transversalen Richtung
eine Aufweitung des Resonatorstrahlungsfeldes verhindern.
Besonders vorteilhaft lassen sich derartige lediglich in
einer Richtung gekrümmte Resonatorspiegel dann realisieren,
wenn die Resonatorspiegel zylindrische Spiegelflächen auf
weisen. Derartige zylindrische Spiegelflächen lassen sich be
sonders einfach herstellen. Um möglichst einfach zu führende
und einfach zu vereinigende, aus dem Resonator austretende
Strahlungsfelder zu erhalten, ist vorteilhafterweise vorge
sehen, daß der Resonator paarweise konfokal zueinander ange
ordnete Resonatorspiegel aufweist.
Ein erfindungsgemäßes Lasersystem kann im einfachsten Fall so
ausgebildet sein, daß es einen aus zwei Resonatorspiegeln
aufgebauten Resonator aufweist, welcher mehrere, im Fall
eines instabilen Resonators vorzugsweise zwei, ausgekoppelte
Strahlungsfelder aufweist.
Um jedoch besonders hohe Leistungen zu erreichen, und insbe
sondere hohe Leistungen durch eine Vielzahl von ausgekoppel
ten Strahlungsfeldern zu erreichen, ist es jedoch besonders
vorteilhaft, wenn der Resonator mehrere von dem kohärenten
Resonatorstrahlungsfeld durchsetzte Resonatorabschnitte auf
weist, welche es ermöglichen, den Resonator möglichst kompakt
aufzubauen und somit eine möglichst hohe Leistung in mög
lichst raumsparender Bauweise zu erhalten.
Dabei ist es beispielsweise denkbar, das Resonatorstrahlungs
feld so zu konzipieren, daß einzelne Resonatorabschnitts
strahlungsfelder der Resonatorabschnitte Zweige des Resona
torstrahlungsfeldes sind und beispielsweise von diesem aus
gehen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, insbesondere um
einen einheitlichen Mode des Resonatorstrahlungsfeldes zu
definieren, wenn das Resonatorstrahlungsfeld die Resonator
abschnitte in Strahlungsausbreitungsrichtung aufeinander
folgend durchsetzt.
Im einfachsten Fall läßt sich ein derartig konzipiertes Reso
natorstrahlungsfeld dadurch realisieren, daß aufeinanderfol
gende Resonatorabschnitte mit ihren Resonatorabschnittsachsen
einen spitzen Winkel miteinander einschließen und somit die
Resonatorabschnitte "V-ähnlich" oder bei mehreren Resonator
abschnitten "zickzack-ähnlich" zueinander verlaufen.
Um bei der vorstehend beschriebenen Art der Anordnung der
Resonatorabschnitte relativ zueinander mit möglichst ein
fachen Mitteln ein durchgängiges und modendefiniertes Reso
natorstrahlungsfeld zu erhalten, ist vorzugsweise vorgesehen,
daß die Resonatorabschnittsstrahlungsfelder aufeinanderfol
gender Resonatorabschnitte durch einen als Resonatorab
schnittskoppler angeordneten Resonatorspiegel gekoppelt sind.
Um jegliche Art von Verzerrungen zu vermeiden, ist vorteil
hafterweise vorgesehen, daß der als Resonatorabschnittskopp
ler ausgebildete Resonatorspiegel das gesamte Resonatorab
schnittsstrahlungsfeld des einen Resonatorabschnitts parallel
zu einer einzigen Reflexionsebene mit demselben Reflexions
winkel in den anderen Resonatorabschnitt reflektiert.
Insbesondere bei zylindrischen Resonatorspiegeln ist vorzugs
weise vorgesehen, daß auch die Krümmungsachsen der Resonator
spiegel in der Reflexionsebene liegen, so daß dadurch eben
falls keinerlei Verzerrungen bei der Reflexion der Resonator
abschnittsstrahlungsfelder auftreten.
Vorzugsweise verläuft die Reflexionsebene senkrecht zu den
Wellenleiterflächen, so daß aufgrund des geringen Abstandes
der Wellenleiterflächen im Verhältnis zu ihrer Erstreckung in
transversaler und longitudinaler Richtung die Neigung des
Resonatorabschnittkopplers relativ zu den Wellenleiterflächen
das Resonatorabschnittsstrahlungsfeld nicht oder nur un
wesentlich verzerrt.
Eine besonders vorteilhafte und insbesondere hinsichtlich des
Resonatorstrahlungsfeldes optimale Konfiguration sieht vor,
daß alle Reflexionsebenen aller als Resonatorabschnittskopp
ler ausgebildeten Resonatorspiegel parallel zueinander ver
laufen, vorzugsweise in einer einzigen Ebene liegen. In die
sem Fall erfolgt jeweils nur eine streng symmetrische Refle
xion der jeweiligen Resonatorabschnittsstrahlungsfelder durch
die Resonatorabschnittskoppler und somit werden Verzerrungen
bei der Reflexion weitestgehend vermieden.
Prinzipiell wäre es möglich, die einzelnen Resonatorab
schnittsstrahlungsfelder unterschiedlich zu formen. Eine
besonders zweckmäßige Lösung sieht jedoch vor, daß die ein
zelnen Resonatorabschnittsstrahlungsfelder identisch ausge
bildet sind. D.h., daß die diese Resonatorabschnittsstrah
lungsfelder definierenden Resonatorspiegel für jedes dieser
Resonatorabschnittsstrahlungsfelder die identische Konfigura
tion darstellen, d. h. vorzugsweise paarweise identisch ge
formt und identisch relativ zueinander angeordnet sind.
Um im Falle der Verwendung eines aus mehreren Resonatorab
schnitten aufgebauten Resonators ebenfalls eine möglichst
hohe Leistung auszukoppeln, insbesondere bei begrenztem Quer
schnitt des einzelnen Strahlungsfeldes, ist vorzugsweise vor
gesehen, daß aus jedem Resonatorabschnittsstrahlungsfeld min
destens ein Strahlungsfeld ausgekoppelt ist.
Noch vorteilhafter ist es, wenn aus jedem Resonatorab
schnittsstrahlungsfeld zwei Strahlungsfelder ausgekoppelt
sind.
Dies läßt sich besonders zweckmäßig dann realisieren, wenn
jedes der Resonatorabschnittsstrahlungsfelder symmetrisch zur
Resonatorachse ausgebildet ist und die beiden Strahlungs
felder ebenfalls symmetrisch zur Resonatorachse austreten.
Hinsichtlich der Ausbildung des laseraktiven Mediums wurden
im Zusammenhang mit der bisherigen Beschreibung der einzelnen
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Lasersystems keine
näheren Angaben gemacht. So wäre es beispielsweise denkbar,
als laseraktives Medium einen Festkörper zu verwenden. Beson
ders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das laseraktive Medium
ein Gas, beispielsweise CO2, ist.
Ferner könnte das laseraktive Medium außerhalb des Wellen
leiters angeregt und beispielsweise umgewälzt und gekühlt
werden. Ein besonders für einen Wellenleiter geeignetes
Konzept sieht jedoch vor, daß das laseraktive Medium in dem
Wellenleiter diffusionsgekühlt ist.
Um ferner eine besonders vorteilhafte Anregung des laserakti
ven Mediums zu erreichen, ist vorgesehen, daß das laseraktive
Medium durch Hochfrequenz angeregt ist. Eine derartige Anre
gung des laseraktiven Mediums durch Hochfrequenz läßt sich
besonders einfach dadurch realisieren, daß der optische
Wellenleiter zwei die Wellenleiterflächen tragende Elektroden
aufweist, so daß zwischen den Wellenleiterflächen eine Hoch
frequenzentladung generierbar ist, über welche eine Anregung
des gasförmigen laseraktiven Mediums erfolgt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand
der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Dar
stellung einiger Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung
zeigen:
Fig. 1 eine schematisch perspektivische Darstellung
eines ersten Ausführungsbeispiels eines er
findungsgemäßen Lasersystems;
Fig. 2 einen Schnitt längs Linie 2-2 durch einen
Resonator des Lasersystems gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 einer ersten
Variante des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 4 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 einer zweiten
Variante des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 5 eine schematische perspektivische Darstellung
ähnlich Fig. 1 eines zweiten Ausführungsbei
spiels des erfindungsgemäßen Lasersystems;
Fig. 6 einen Schnitt in einer in Fig. 5 mit 6-6 an
gedeuteten Ebene, in welcher eine Resonator
achse des Lasersystems liegt mit zeichnerisch
nicht dargestelltem Wellenleiter;
Fig. 7 einen Schnitt längs Linie 7-7 durch beide in
Fig. 5 dargestellte Resonatorabschnitte,
wobei die Resonatorabschnitte aufgeklappt
nebeneinander angeordnet sind;
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines dritten
Ausführungsbeispiels in Draufsicht und
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines vierten
Ausführungsbeispiels in Draufsicht.
Ein in Fig. 1 dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Lasersystems umfaßt einen als Ganzes mit 10
bezeichneten Resonator, welcher Resonatorspiegel 12 und 14
umfaßt. Ein durch die Resonatorspiegel 12 und 14 definiertes
Resonatorstrahlungsfeld 16 wird dabei zwischen den Resonator
spiegeln 12 und 14 von einem als Ganzes mit 18 bezeichneten
optischen Wellenleiter oder Bandleiter geführt, welcher ein
ander zugewandte Wellenleiterflächen 20 und 22 aufweist, die
im wesentlichen im konstanten Abstand zueinander verlaufen
und das Laserstrahlungsfeld durch Hin- und Herreflexion zwi
schen den Resonatorspiegeln 12 und 14 führen.
Die Wellenleiterflächen 20 und 22 erstrecken sich dabei
einerseits in einer longitudinalen Richtung L parallel zu
einer optischen Achse 24 des Resonators 10 und in einer
transversalen Richtung T quer zu dieser über die gesamte Er
streckung der Resonatorspiegel 12 und 14 quer zur optischen
Achse 24 und parallel zu dem Wellenleiterflächen 20 und 22.
Wie in Fig. 2 im Schnitt dargestellt, weist der Resonator
spiegel 12 eine zu einer senkrecht zur Zeichenebene stehenden
Krümmungsachse zylindrische Resonatorspiegelfläche 32 auf und
der Resonatorspiegel 14 eine ebenfalls zu einer senkrecht zur
Zeichenebene stehenden Krümmungsachse verlaufende zylindri
sche Resonatorspiegelfläche 34, wobei die Resonatorspiegel
flächen 32 und 34 konfokal zueinander angeordnet sind und der
Fokus auf der optischen Achse 24 liegt.
Der Resonator 10 kann dabei als sogenannter konfokaler Reso
nator mit "positivem Zweig" ausgebildet sein, wie in Fig. 2
dargestellt, oder auch als konfokaler instabiler Resonator
mit einem sogenannten "negativen Zweig", wobei in diesem Fall
nicht nur die Resonatorspiegelfläche 32 konkav gewölbt ist,
sondern auch die Resonatorspiegelfläche 34.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eines in
stabilen Resonators erfolgt ein Anschwingen entsprechend der
vom Resonator definierten Wellenlänge im Bereich der opti
schen Achse 24 und dann durch Hin- und Herreflexion zwischen
den Resonatorspiegeln 12 und 14 eine Ausbreitung des Resona
torstrahlungsfeldes quer zur optischen Achse 24 und parallel
zur den Wellenleiterflächen 20 und 22 bis zu einem äußeren
Teilstrahlungsfeld 36 des Resonatorstrahlungsfeldes 16, wel
ches dann ausgehend vom konkaven Resonatorspiegel 12 sich in
Richtung des Resonatorspiegels 14 ausbreitet und seitlich an
diesem vorbei aus dem Resonator 10 in Form eines Strahlungs
feldes austritt.
Da die Resonatorspiegel 12 und 14 symmetrisch zur optischen
Achse 24 liegen, breitet sich das Resonatorstrahlungsfeld
auch entsprechend symmetrisch zu dieser aus, so daß ebenfalls
symmetrisch zur optischen Achse 24 die Teilstrahlungsfelder
36a und 36b entstehen, welche dann nach Verlassen des Resona
tors 10 die beiden ausgekoppelten Strahlungsfelder 38a und
38b ergeben, wobei beide Strahlungsfelder 38a und 38b auf
grund der sich längs der optischen Achse 24 ergebenden An
schwingbedingung des Resonators 10 aus einem einzigen
kohärenten Resonatorstrahlungsfeld 16 stammen und somit
selbst kohärent sind und auch relativ zueinander eine
definierte Phase aufweisen.
Diese kohärenten Strahlungsfelder 38a und 38b werden, wie in
Fig. 1 dargestellt, durch eine Umlenkoptik 40a und 40b so um
gelenkt, daß sie ungefähr parallel zur optischen Achse 24
längs des Wellenleiters 18 verlaufen und dann wieder durch
eine Umlenkoptik 42a und 42b umgelenkt werden, und zwar zu
einem als Ganzes mit 44 bezeichneten Kopplungselement.
Jede der Umlenkoptiken 42a, 42b umfaßt einen zylindrischen
Spiegel 43a, 43b, welcher eine Divergenz der Strahlungsfelder
38a, 38b korrigiert und somit sich im wesentlichen weder
divergent noch konvergent, d. h. mit im wesentlichen konstant
bleibendem Querschnitt, ausbreitende Strahlungsfelder 38a,
38b formt. Das nachfolgende Kopplungselement 44 vereinigt
diese beiden Strahlungsfelder 38a und 38b, indem es diese
übereinanderlegt und damit ein Ausgangsstrahlungsfeld 46
formt.
Das Kopplungselement 44 ist dabei ähnlich wie ein Michelson-
Interferometer aufgebaut und umfaßt eine halb durchlässige,
halb reflektierende Platte 48, welche jeweils einen Teil der
Strahlungsfelder 38a oder 38b reflektiert und den anderen
Teil hindurchtreten läßt und somit zwei Überlagerungsstrah
lungsfelder 50 und 52 erzeugt, wobei in dem Überlagerungs
strahlungsfeld 50 die beiden Strahlungsfelder 38a und 38b mit
derart definierter Phase überlagert sind, daß eine konstruk
tive Interferenz entsteht, während in dem Überlagerungsstrah
lungsfeld 52 die beiden Strahlungsfelder 38a und 38b derart
überlagert sind, daß eine destruktive Interferenz entsteht.
Die konstruktive Interferenz im Überlagerungsstrahlungsfeld
50 und die destruktive Interferenz im Überlagerungsstrah
lungsfeld 52 lassen sich durch Justierung der Phasen der
Strahlungsfelder 38a und 38b relativ zueinander einstellen,
wobei die destruktive Interferenz mit Hilfe eines Detektors
50, welcher die Intensität des Überlagerungsstrahlungsfelds
52 erfaßt, einstellbar ist.
Die Einstellung der Phasen der Strahlungsfelder 38a und 38b
kann in einfacher Art und Weise dadurch erfolgen, daß eines
der Umlenkelemente 42b als Phasenjustierelement ausgebildet
ist und über eine Positioniervorrichtung 56, beispielsweise
der zylindrische Spiegel, so definiert positionierbar ist,
daß sich die relative Phasenlage zwischen dem Strahlungsfeld
38a und dem Strahlungsfeld 38b einstellen läßt.
Im Optimalfall mißt der Sensor 54 die Intensität null, d. h.,
im Überlagerungsstrahlungsfeld führt die destruktive Inter
ferenz zu einer Auslöschung der beiden Strahlungsfelder 38a
und 38b. Im Gegensatz dazu führt dann die konstruktive Inter
ferenz im Überlagerungsstrahlungsfeld 50 zur Ausbildung des
Ausgangsstrahlungsfeldes 46 mit sich quer zur Ausbreitungs
richtung 60 des Ausgangsstrahlungsfeldes 46 erstreckenden und
zu einer Ebene 62 parallel verlaufenden Wellenfronten, so daß
sich das Ausgangsstrahlungsfeld in einfacher Art und Weise
fokussieren läßt.
Bei einer ersten Variante des ersten Ausführungsbeispiels,
dargestellt in Fig. 3, sind diejenigen Teile, die mit denen
des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind, mit denselben
Bezugszeichen versehen.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel umfaßt das Kopp
lungselement 44' keinen halbdurchlässigen Spiegel 48, sondern
einen reflektierenden Spiegel 68, welcher das Strahlungsfeld
38a so reflektiert, daß dieses neben dem Strahlungsfeld 38b
und parallel zur Ausbreitungsrichtung 60 desselben verläuft.
Bei Einstellung der Phase der Strahlungsfelder 38a und 38b
zueinander besteht die Möglichkeit, in dem gesamten Ausgangs
strahlungsfeld 46' ebenfalls eine Phasenbeziehung zwischen
dem Strahlungsfeld 38a und 38b in der Art herzustellen, daß
insgesamt zu der Ebene 62 parallele Wellenfronten sich im
Ausgangsstrahlungsfeld 46 in Ausbreitungsrichtung 60 aus
breiten.
Bei einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Lösung, dar
gestellt in Fig. 4, wird das jeweilige Strahlungsfeld 38a und
38b nach Symmetrisierung durch die zylindrischen Spiegel 43a
bzw. 43b durch das Kopplungselement 44'' mittels einer Ein
koppeloptik 70a bzw. 70b in jeweils einen Lichtleiter 72a
bzw. 72b an dessen einem Ende 74a bzw. 74b eingekoppelt,
wobei dann der jeweilige Lichtleiter 72a bzw. 72b das Strah
lungsfeld zu einem zweiten Ende 76a bzw. 76b führt, so daß
das Strahlungsfeld 38a bzw. 38b aus diesem jeweiligen Ende
austritt und mittels einer weiteren Optik 78a bzw. 78b zu
jeweils einem parallel verlaufenden Strahlungsfeld 38'a bzw.
38'b geformt wird. Dabei liegen die Optiken 78a bzw. 78b so
nebeneinander, daß auch die Strahlungsfelder 38'a bzw. 38'b
in gleicher Weise wie bei der ersten Variante des ersten Aus
führungsbeispiels nebeneinander liegen und ein in der Aus
breitungsrichtung 60 sich ausbreitendes Ausgangsstrahlungs
feld 46'' bilden, dessen gemeinsame sich in der Ausbreitungs
richtung 60 ausbreitende Wellenfronten parallel zu den Ebenen
62 liegt, die senkrecht zur Ausbreitungsrichtung stehen.
Die Realisierung derartiger Optiken 78a und 78b ist bei
spielsweise in der deutschen Patentanmeldung 196 03 111.7
beschrieben, auf welche diesbezüglich vollinhaltlich Bezug
genommen wird.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Lösung, dargestellt in Fig. 5, umfaßt der Resonator 10' zwei
Resonatorabschnitte 10 1 und 10 2, welche im Prinzip genauso
aufgebaut sind, wie der Resonator 10 des ersten Ausführungs
beispiels. D.h., daß jeder Resonatorabschnitt 10 1 oder 10 2
ein Resonatorabschnittsstrahlungsfeld 16 1 bzw. 16 2 aufweist,
das einerseits durch einen konvexen Spiegel 14 1 und 14 2 defi
niert ist und andererseits durch einen konkaven Spiegel 12 1,2,
welcher gleichzeitig als Resonatorabschnittskoppler dient.
Zur Definition des Resonatorabschnittsstrahlungsfeldes 10 1
sind der konvexe Resonatorspiegel 14 1 und der konkave Resona
torspiegel 12 1,2 ebenfalls als zylindrische Spiegel ausgebil
det, in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel
und außerdem ebenfalls konfokal zueinander angeordnet. Das
Resonatorabschnittsstrahlungsfeld 10 2 ist identisch mit dem
Resonatorabschnittsstrahlungsfeld 10 1, so daß auch die rela
tive Anordnung der Resonatorspiegel 14 2 und 12 1,2 zueinander
identisch ist.
Dabei stehen allerdings Krümmungsachsen 84 1 und 84 2 der kon
vexen Resonatorspiegel 14 1 und 14 2 senkrecht auf dem jeweili
gen Resonatorachsenabschnitt 24 1 bzw. 24 2, während die Krüm
mungsachse 82 1,2 des Resonatorspiegels 12 1,2 senkrecht auf
einer Winkelhalbierenden 86 1,2 der Resonatorabschnittsachsen
24 1 und 24 2 steht, wie in Fig. 6 dargestellt.
Damit wird jede im Resonatorabschnitt 10 1 sich ausbreitende
und auf die Resonatorspiegelfläche 32 1,2 des Resonatorspiegels
12 1,2 auftreffende Strahlung in den anderen Resonator als 10 2
reflektiert und umgekehrt.
Folglich bildet sich in dem Resonator 10', der aus den beiden
Resonatorabschnitten 10 1 und 10 2 ausgebildet ist, ein ein
heitliches Resonatorstrahlungsfeld 16' aus, welches die
Resonatorabschnittsstrahlungsfelder 16 1 und 16 2 umfaßt,
obwohl jeder einzelne Resonatorabschnitt 10 1 bzw. 10 2 mit
Spiegeln 14 1, 12 1,2 bzw. 14 2, 12 1,2 abgeschlossen ist, die zu
einander konfokal sind und damit gemäß den Bedingungen eines
instabilen Resonators ausgebildet sind, dessen Strahlungsfeld
sich ausgehend von der jeweiligen Resonatorabschnittsachse
24 1 bzw. 24 2 sich quer zu dieser ausbreitet.
Bei dieser Lösung spannen die beiden Resonatorabschnitts
achsen 24 1 und 24 2 eine Ebene 88 auf, die in Fig. 6 der
Zeichnungsebene entspricht, in welcher auch die Krümmungs
achsen 84 1 und 84 2 der zylindrischen konvexen Spiegel 14 1 und
14 2 sowie die Krümmungsachse 82 1,2 des zylindrischen konkaven
Spiegels 12 1,2 und außerdem auch die Winkelhalbierende 86 1,2
liegen (Fig. 6).
Der Strahlenverlauf ist nochmals schematisch erläutert anhand
der Fig. 7. Ein Anschwingen des Resonators 10' erfolgt übli
cherweise mit der durch die Resonatorachse 24, umfassend die
Resonatorabschnittsachsen 24 1 und 24 2, vorgegebenen Länge,
wobei eine dann beispielsweise auf den Resonatorspiegel 14 1
auftreffende Strahlung von diesem quer zur Resonatorab
schnittsachse 24 1 reflektiert wird und auf die Resonator
spiegelfläche 32 1,2 des Resonatorspiegels 12 1,2 auftrifft. Von
dieser reflektierenden Fläche 32 1,2 wird die Strahlung vom
ersten Resonatorabschnitt 10 1 gleichzeitig in den zweiten
Resonatorabschnitt 10 2 reflektiert und breitet sich dort un
gefähr parallel zur Resonatorabschnittsachse 24 2 auf, trifft
auf den Resonatorspiegel 14 2 und wird von diesem wiederum
quer zur Resonatorabschnittsachse 24 2 und von dieser weg in
Richtung des Resonatorspiegels 12 1,2 reflektiert und dann
wieder von dessen Resonatorspiegelfläche 24 1,2 aus dem Reso
natorabschnitt 10 2 in den Resonatorabschnitt 10 1, in welchem
sich dann die Strahlung wieder parallel zur Resonatorab
schnittsachse 24 1 in Richtung des Resonatorspiegels 14 1 aus
breitet usw. Hieraus ist erkennbar, daß durch diese Konfigu
ration sich in beiden Resonatorabschnitten 10 1 und 10 2 ein
einheitliches Strahlungsfeld ausbildet, wobei, wie ebenfalls
aus Fig. 7 erkennbar, aus jedem der Resonatorabschnitte 10 1
und 10 2 zwei Strahlungsfelder 38a1 und 38b1 bzw. 38a2 und 38b2
austreten, so daß insgesamt vier aus dem gesamten Resonator
10' ausgekoppelte Strahlungsfelder 38a1, 38b1, 38a2, 38b2 vor
handen sind.
Diese ausgekoppelten Strahlungsfelder 38a1, 38b1 und 38a2,
38b2 werden zu Kopplungselementen 44 1 bzw. 44 2 geführt und von
diesen paarweise zu Strahlungsfeldern 38 1 bzw. 38 2 vereinigt.
Diese wiederum werden von einem Kopplungselement 44 zu dem
Ausgangsstrahlungsfeld 46'' vereinigt.
Diese kaskadenähnliche Vereinigung der einzelnen ausgekoppel
ten Strahlungsfelder 38a1, 38b1 sowie 38a2, 38b2 mittels
kaskadenähnlich angeordneten Kopplungselementen 44 1, 44 2, 44
kann entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel oder der
ersten Variante des ersten Ausführungsbeispiels erfolgen.
Es ist aber auch möglich, ein Kopplungselement 44 gemäß der
zweiten Variante des ersten Ausführungsbeispiels vorzusehen
und damit eine Vielfachkopplung zu erhalten.
Ein in Fig. 8 dargestelltes drittes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Lasersystems zeigt einen Resonator 10'',
welcher eine Vielzahl von Resonatorabschnitten 10 1, 10 2, 10 3,
10 4, 10 5, 10 6, 10 7 und 10 8 aufweist, welche sukzessive mitein
ander gekoppelt sind. Die Resonatorabschnitte 10 1 bis 10 8
sind identisch und im Prinzip in gleicher Weise aufgebaut,
wie beim zweiten Ausführungsbeispiel, mit dem Unterschied
jedoch, daß nicht nur der Resonatorspiegel 12 1,2 als Resona
torabschnittskoppler ausgebildet ist, sondern auch der Reso
natorspiegel 14 2,3, in gleicher Weise die weiteren Resonator
spiegel 12 3,4, 12 5,6 und 12 6,7 sowie auch die Resonatorspiegel
14 4,5 und 14 6,7. Lediglich die Resonatorspiegel 14 1 und 14 8 sind
in gleicher Weise ausgebildet und angeordnet wie die Resona
torspiegel 14 1 und 14 2 des zweiten Ausführungsbeispiels.
Somit treten aus jedem der Resonatorabschnitte 10 1 bis 10 8
jeweils zwei Strahlungsfelder 38a und 38b beiderseits der
jeweiligen Resonatorspiegel 14 aus, die zu einem Kopplungs
element geführt und von diesem phasendefiniert zu dem Aus
gangsstrahlungsfeld 46 mit im wesentlichen ebener Wellenfront
vereinigt werden.
Bei einem vierten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 9,
umfaßt der Resonator 10''' ebenfalls eine Vielzahl von Reso
natorabschnitten 10 1 bis 10 12, die alle dadurch zyklisch mit
einander gekoppelt sind, daß sämtliche Resonatorspiegel 12
und 14 als Resonatorabschnittskoppler ausgebildet sind, so
daß sich ein sämtliche Resonatorabschnitte 10 1 bis 10 12 durch
setzendes Resonatorstrahlungsfeld 16''' ergibt, wobei in
jedem der Resonatorabschnitte 10 1 bis 10 12 zwei Strahlungs
felder 38a und 38b ausgekoppelt, zu dem Kopplungselement
geführt und phasendefiniert miteinander zu dem Ausgangs
strahlungsfeld 46 vereinigt werden.
Bei allen Ausführungsbeispielen wurde bislang davon ausge
gangen, daß die Resonatorspiegel 12 und 14 ein symmetrisch
zur Resonatorachse 24 sich ausbildendes Resonatorstrahlungs
feld 16 erzeugen. Es ist aber auch denkbar, die Resonator
spiegel 12 und 14 so auszubilden, daß sie sich nur zu einer
Seite der Resonatorachse 24 hin erstrecken und somit ein sich
nur zu einer Seite der Resonatorachse 24 hin ausdehnendes
Resonatorstrahlungsfeld erzeugt, welches dann die Hälfte des
symmetrischen Resonatorstrahlungsfeldes darstellt, wie bei
spielsweise in der EP 0 305 893 offenbart.
Bei allen Ausführungsbeispielen wurde nicht näher definiert,
wie das laseraktive Medium ausgebildet sein voll. Vorzugs
weise ist als laseraktives Medium ein Gas vorgesehen, welches
zwischen den Wellenleiterflächen 20 und 22 des jeweiligen
Wellenleiters 18 angeordnet ist. Dieses Lasergas kann in
unterschiedlichster Art und Weise angeregt werden. Beispiels
weise kann das Lasergas im Wege seiner Umwälzung angeregt
werden und beispielsweise quer zur Resonatorachse 24 und in
transversaler Richtung parallel zu den Wellenleiterflächen 20
und 22 den Wellenleiter 18 durchströmen. Besonders vorteil
haft ist es jedoch, wenn das Lasergas nicht im Wege einer
Umwälzung anregbar und kühlbar ist, sondern die Kühlung des
selben durch Diffusion und Kühlung im Bereich der Wellen
leiterflächen 20 und 22 erfolgt. In diesem Fall sind die
Wellenleiterflächen 20 und 22 gekühlte Oberflächen, bei
spielsweise die Oberflächen flächiger Kühlelemente.
Eine besonders zweckmäßige Lösung sieht vor, daß die Wellen
leiterflächen 20 und 22 gleichzeitig Elektrodenflächen einer
Hochfrequenzelektrode sind, mit welcher eine Hochfrequenz
anregung des zwischen den Wellenleiterflächen 20 und 22 ange
ordneten Lasergases erfolgt. Ein derartiges Lasersystem ist
in der EP 0 305 893 offenbart, auf welche vollinhaltlich
Bezug genommen wird.
Claims (24)
1. Lasersystem umfassend ein zwischen einander gegenüber
liegenden Wellenleiterflächen eines optischen Wellen
leiters angeordnetes laseraktives Medium, einen mittels
Resonatorspiegeln ein kohärentes, den optischen Wellen
leiter durchsetzendes Resonatorstrahlungsfeld definie
renden Resonator, aus welchem mehrere relativ zueinander
kohärente Strahlungsfelder austreten, dadurch gekenn
zeichnet, daß die mehreren Strahlungsfelder als ausge
koppelte Strahlungsfelder (38a, b) zu einem Kopplungs
element (44) geführt sind und daß das Kopplungselement
(44) die mehreren Strahlungsfelder (38a, b) phasen
definiert zueinander zu einem einzigen kohärenten Aus
gangsstrahlungsfeld (46) vereinigt.
2. Lasersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eines der ausgekoppelten Strahlungsfelder
(38) vor dem Kopplungselement (44) ein Phasenjustier
element durchläuft.
3. Lasersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß das Kopplungselement die ausgekoppelten Strah
lungsfelder (38) in dem Ausgangsstrahlungsfeld (46)
übereinanderlegt.
4. Lasersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß das Kopplungselement die ausgekoppelten Strah
lungsfelder (38) in dem Ausgangsstrahlungsfeld (46')
nebeneinander anordnet.
5. Lasersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines einzigen
Ausgangsstrahlungsfeldes (46'') mehrere kaskadenartig
angeordnete Kopplungselemente (44 1, 44 2, 44) vorgesehen
sind.
6. Lasersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsstrahlungsfeld
(46, 46', 46'', 46''') im wesentlichen ebene Wellen
fronten (62) aufweist.
7. Lasersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die mehreren Strahlungsfelder
(38) eine Kohärenzlänge von mehr als 50 cm aufweisen.
8. Lasersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator (10) als
instabiler Resonator (10) ausgebildet ist.
9. Lasersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Resonator als im transversalen Grundmode arbeitender
Resonator (10) ausgebildet ist.
10. Lasersystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich
net, daß der Resonator (10) Resonatorspiegel (12, 14)
aufweist, welche in der quer zur Resonatorachse (24)
verlaufenden transversalen Richtung gekrümmt, senkrecht
zur transversalen Richtung und quer zur Resonatorachse
(24) jedoch krümmungsfrei ausgebildet sind.
11. Lasersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Resonatorspiegel (12, 14) zylindrische Spiegel
flächen aufweisen.
12. Lasersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Resonator (10) paarweise konfo
kale zueinander angeordnete Resonatorspiegel (12, 14)
aufweist.
13. Lasersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Resonator mehrere von dem
kohärenten Resonatorstrahlungsfeld (16) durchsetzte
Resonatorabschnitte (10 1. . .) aufweist, in welchen ein
durch den optischen Wellenleiter (18) geführtes und sich
zwischen zwei Resonatorspiegeln (12, 14) erstreckendes
Resonatorabschnittsstrahlungsfeld (16 1. . .) verläuft.
14. Lasersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das Resonatorstrahlungsfeld (16) die Resonatorab
schnitte in Strahlungsausbreitungsrichtung aufeinander
folgend durchsetzt.
15. Lasersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß aufeinanderfolgende Resonatorabschnitte (10 1. . .) mit
ihren Resonatorabschnittsachsen (24 1. . .) einen spitzen
Winkel miteinander einschließen.
16. Lasersystem nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Resonatorabschnittsstrahlungs
felder (16 1) aufeinanderfolgender Resonatorabschnitte
durch einen als Resonatorabschnittkoppler (12 1,2. . .)
angeordneten Resonatorspiegel (12) gekoppelt sind.
17. Lasersystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der als Resonatorabschnittkoppler (12 1,2. . .) ausge
bildete Resonatorspiegel (12) das gesamte Resonatorab
schnittsstrahlungsfeld (16 1. . .) des einen Resonatorab
schnitts (10 1. . .) parallel zu einer einzigen Refle
xionsebene (88) mit demselben Reflexionswinkel in den
anderen Resonatorabschnitt (10 2. . .) reflektiert.
18. Lasersystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Krümmungsachsen (82, 84) der Resonatorspiegel
(12, 14) in der Reflexionsebene (88) liegen.
19. Lasersystem nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Reflexionsebene (88) senkrecht zu den
Wellenleiterflächen (20, 22) des Wellenleiters (18) ver
läuft.
20. Lasersystem nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß alle Reflexionsebenen (88) aller als
Resonatorabschnittskoppler (12 1,2. . .) ausgebildeten
Resonatorspiegel (12) parallel zueinander verlaufen.
21. Lasersystem nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Resonatorabschnittsstrahlungs
felder (16 1. . .) identisch ausgebildet sind.
22. Lasersystem nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß aus jedem Resonatorabschnittsstrah
lungsfeld (16 1. . .) mindestens ein Strahlungsfeld (38)
ausgekoppelt ist.
23. Lasersystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß aus jedem Resonatorabschnittsstrahlungsfeld (16 1. . .)
zwei Strahlungsfelder (38a1, b1) ausgekoppelt sind.
24. Lasersystem nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß jedes der Resonatorabschnittsstrah
lungsfelder (16 1. . .) symmetrisch zur Resonatorachse (24)
ausgebildet ist.
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DE (1) | DE19645093C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004068655A1 (de) * | 2003-01-30 | 2004-08-12 | Rofin Sinar Laser Gmbh | Bandleiterlaser |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3619106B2 (ja) * | 2000-02-22 | 2005-02-09 | 三菱電機株式会社 | 自己補償形レーザ共振器 |
CN100353423C (zh) * | 2002-05-01 | 2007-12-05 | Lg电子株式会社 | 高密度只读光盘及使用光盘的光盘设备和方法 |
US6862387B2 (en) * | 2002-06-11 | 2005-03-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Low-loss compact reflective turns in optical waveguides |
US20050094697A1 (en) * | 2003-01-30 | 2005-05-05 | Rofin Sinar Laser Gmbh | Stripline laser |
US20050185691A1 (en) * | 2003-07-18 | 2005-08-25 | Slater Richard C. | Coherent beam combination |
EP2053708A1 (de) * | 2007-10-25 | 2009-04-29 | Rofin-Sinar UK Ltd | Gaslaservorrichtung |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0305893A2 (de) * | 1987-08-31 | 1989-03-08 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Hochleistungs-Bandleiterlaser |
DE3943373A1 (de) * | 1989-12-30 | 1991-07-11 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Gefalteter wellenleiterlaser |
DE4203225A1 (de) * | 1992-02-05 | 1993-08-12 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Wellenleiterlaser |
DE4407710A1 (de) * | 1994-03-08 | 1995-09-14 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Wellenleiterlaser |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4300106A (en) * | 1979-05-21 | 1981-11-10 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Large volume multiple-path nuclear pumped laser |
DE3013302A1 (de) * | 1980-04-05 | 1981-10-08 | Eltro GmbH, Gesellschaft für Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg | Wellenleiterlaser mit frustrationselement |
US4423511A (en) * | 1981-04-16 | 1983-12-27 | Jersey Nuclear-Avco Isotopes, Inc. | Unstable waveguide laser resonator |
US4491950A (en) * | 1981-12-10 | 1985-01-01 | Deutsche Forschungs- Und Versuchsanstalt Fur Luft- Und Raumfahrt E.V. | Unstable laser resonator |
US4429398A (en) * | 1982-02-12 | 1984-01-31 | United Technologies Corporation | Twin waveguide laser |
US4438514A (en) * | 1982-02-16 | 1984-03-20 | United Technologies Corporation | Sure-start waveguide laser |
GB2192483B (en) * | 1986-07-11 | 1989-12-20 | Ferranti Plc | Multiple-fold laser |
US5088105A (en) * | 1991-03-26 | 1992-02-11 | Spectra Diode Laboratories, Inc. | Optical amplifier with folded light path and laser-amplifier combination |
DE19603111C2 (de) * | 1996-01-29 | 2002-08-14 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Lasersystem |
-
1996
- 1996-11-01 DE DE19645093A patent/DE19645093C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-10-31 US US08/961,922 patent/US5936993A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0305893A2 (de) * | 1987-08-31 | 1989-03-08 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Hochleistungs-Bandleiterlaser |
DE3943373A1 (de) * | 1989-12-30 | 1991-07-11 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Gefalteter wellenleiterlaser |
DE4203225A1 (de) * | 1992-02-05 | 1993-08-12 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Wellenleiterlaser |
DE4407710A1 (de) * | 1994-03-08 | 1995-09-14 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Wellenleiterlaser |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004068655A1 (de) * | 2003-01-30 | 2004-08-12 | Rofin Sinar Laser Gmbh | Bandleiterlaser |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19645093C2 (de) | 2000-01-27 |
US5936993A (en) | 1999-08-10 |
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