DE19649903A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Laserimpulses von langer, einstellbarer Dauer - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Laserimpulses von langer Dauer, einstellbar zwischen 0,2 und 1 µs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Seit mehreren Jahren sind bereits Festkörper-Lasermaterialien bekannt, mit denen sich ab­ stimmbare bzw. in der Wellenlänge abstimmbare Laserstrahlung im nahen Infrarotbereich erzeugen läßt, wie ein mit Titan dotierter Saphir, Cr:LiSAF und Cr:LiCAF, also Materialien, deren Emission normalerweise im Wellenlängenbereich zwischen 750 und 950 nm liegt. Der Emissionsbereich dieser Laser kann bis in das Blau-Grüne und Infrarote erweitert werden, indem nichtlineare Effekte eingesetzt werden, z. B. die Erzeugung von Harmonischen und die parametrische Oszillation. Mit diesen nichtlinearen Effekten werden im allgemeinen nur dann zufriedenstellende Wirkungsgrade erzielt, wenn Impulslaser bzw. Impulslaser verwendet werden, die im Güteschaltungs-Betrieb arbeiten und hohe Leistungen erbringen.

Dank den bekannten Verfahren, die zur Güteschaltung dieser Laser verwendet werden, lassen sich Impulse mit einer Dauer von einigen Nanosekunden bis hin zu mehreren Dutzend Nanosekunden erzeugen, wobei die Intensität 100 MW/cm² erreichen kann. Leider werden bestimmte Laserkristalle bei derartigen Intensitäten rasch zerstört, insbesondere Cr:LiSAF und eine große Zahl nichtlinearer Kristalle, die zur Erweiterung des Abstimmungs-Spektralbereichs verwendet werden.

Es stellt sich folglich die Aufgabe, Verfahren zu finden, mit denen sich die Dauer der Laserimpulse verlängern läßt, so daß die Intensität verringert wird, um eine Beschädigung der Kristalle zu vermeiden. Dabei sollen aber einzelne Laserimpulse mit möglichst großer Energie erzeugt werden.

Es ist bekannt, daß die Lasermaterialien, deren Strahlungslebensdauer deutlich über der Lebensdauer des Photons im Laserresonator liegt, im freischwingenden Betrieb ohne Güteschaltung Relaxationsschwingungen emittieren, deren Dauer und Dämpfung haupt­ sächlich von der Pumpleistung oberhalb des Schwellenwertes bzw. des Schwellenwertes für den Laserbetrieb abhängen. In unmittelbarer Nähe des Schwellenwertes kann ein einzelner Relaxationsimpuls von einigen hundert Nanosekunden Dauer erzeugt werden.

Allerdings übersteigt die nach diesem Verfahren, dem sogenannten "gain switching", erzeugte Energie je Impuls nicht den mJ-Bereich. Bei Verwendung von Materialien mit großer Verstärkung bzw. gain wie Rubin oder Nd:YAG als Wanderwellenverstärker läßt sich die geringe vom Oszillator abgegebene Energie bis in den Joule-Bereich verstärken. Da jedoch das Eingangssignal recht schwach ist, benötigt dieses Oszillator/Verstärker- System eine ausgezeichnete Isolation zwischen den einzelnen Verstärkerstufen, was z. B. mit Hilfe eines nach dem Faraday-Effekt arbeitenden Isolators bzw. Faraday-Isolators er­ zielt werden kann, dessen Dämpfung für die rückgestreute Strahlung etwa 30 dB betragen muß.

Mit anderen Anordnungen, die einen elektrooptischen Verschluß im Laserresonator verwenden, läßt sich eine Verlängerung des Laserimpulses bis auf ca. 100 ns erzielen.

Hierbei wird auf eine besondere zeitliche Formung des elektrischen Pulses zurückgegriffen, der diesen Verschluß, oft eine Pockels-Zelle, betätigt.

Bei einem abstimmbaren Laser muß nun aber die Steuerspannung Uλ/4 bzw. die Viertelwellenspannung auf die gewählte Wellenlänge eingestellt werden. Allerdings beträgt die Spannungsabweichung in dem weiter oben angesprochenen Wellenlängenbereich von 750 bis 950 nm etwa 20%.

Es wurde auch vorgeschlagen, die Dauer der Laserimpulse durch Erhöhung der Lebensdauer des Photons im Laserresonator zu verlängern, indem in den Resonator eine optische Faser von mehreren Dutzend Metern Länge eingebracht wird. Jedoch wird die Zerstörungs-Leistungsdichte der optischen Faser selbst bei mäßigen Energiewerten schnell erreicht, wenn es sich um einen transversal einmodigen Laserstrahl handelt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Laserimpulse zu erzeugen, deren Dauer länger ist und die zwischen 0,2 und 1 µs eingestellt werden kann, also Laserimpulse, deren Intensität für die verwendeten Materialien annehmbar ist. Gleichzeitig sollen diese Impulse eine möglichst große Energie haben, typischerweise in der Größenordnung von 50 mJ am Oszillatorausgang, die sich mittels einer Verstärkerkette bis auf etwa 1 J verstärken lassen soll.

Diese Aufgabe wird dank eines Verfahrens gelöst, bei dem ein Oszillator im freischwingenden Betrieb in der Nähe des Schwellenwertes betrieben wird, wobei der Oszillator ein Lasermaterial mit vorübergehend sättigbarer Absorption umfaßt, der eine interne Umwandlung der induzierten Energieverluste während des optischen Pumpens bewirkt, ohne daß ein aktives oder passives, internes oder externes Element zur Güteschaltung außer dem Oszillator selbst verwendet wird.

Der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehene Festkörperlaser arbeitet mit einem Cr:LiSAF-Kristall als Lasermaterial für den Oszillator.

Es gibt tatsächlich Kristalle, bei denen es zu internen Verlusten durch Reabsorption kommt. Im Stand der Technik werden diese Effekte als einfache Einbuße der Effizienz bzw. des Wirkungsgrads des optischen Pumpens angesehen, da der Kristall einen Teil des Pumplichtes aufnimmt, um kurzlebige Zwischenzustände in angeregten Zuständen oberhalb des oberen Niveaus des Laserübergangs zu erzeugen.

Nun haben die Erfinder herausgefunden, daß die internen Verluste bei bestimmten Kristallen in Form einer vorübergehenden Absorption während des Pumpvorganges wie ein interner Schalter wirken können, mit dem sich der Wirkungsgrad des Lasers im frei­ schwingenden Betrieb in der Nähe des Schwellenwertes erhöhen läßt.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet also eine interne Umwandlung der Verluste, die bei bestimmten Laserkristallen auftreten, und nutzt diese internen Verluste mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, um Relaxationsimpulse zu erzeugen, deren Energie, zumindest beim Kristall Cr:LiSAF, größer als die Energie ist, die sich mit anderen bekannten Werkstoffen wie z. B. Nd:YAG oder Rubin erzeugen läßt.

Der Kristall Cr:LiSAF weist tatsächlich eine vorübergehende Absorption auf, deren Spektrum nahezu den gesamten Spektralbereich der Laseremission zwischen 750 und 950 nm abdeckt, so daß dieser Effekt der internen Umwandlung über die gesamte Emissions­ bandbreite des Lasers genutzt werden kann.

Aufgrund der internen Verluste bei diesem Kristall und der entsprechenden Werte bzw. Parameter für den Laserresonator kann mit einem kleinen Cr:LiSAF-Kristall Laserenergie in einem einzigen Laserimpuls erzeugt werden, die nahezu den 20-fachen Wert der mit einem qualitativ hochwertigen Nd:YAG-Kristall der gleichen Abmessungen in der gleichen Resonatorkonfiguration erzielten Energie besitzt.

Eine der Folgen der internen Verluste bei diesem Kristall ist eine verlängerte Pseudo- Periode und eine größere Dämpfung der Relaxationsschwingungen, wodurch sich eine gute Stabilität und Wiederholbarkeit der erzeugten Einzelimpulse erzielen läßt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Oszillator vorzugsweise im transversalen Grundmode eingesetzt.

Für das optische Pumpen kann ganz einfach eine Blitzlampe verwendet werden.

Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine höhere spektrale Auflösung und eine Abstimmung der Wellenlänge des Laserimpulses im Laserresonator des Oszillators bewirkt.

Bei einer bevorzugten Variante werden die höhere spektrale Auflösung und die Abstimmung der Wellenlänge durch Selbst-Injektion bzw. Auto-Injektion von diesem Resonator erzielt.

Bei einer weiteren bevorzugten Variante werden die höhere spektrale Auflösung und die Abstimmung der Wellenlänge durch Einkoppeln eines monofrequenten abstimmbaren Dauersignals bewirkt, das durch den Auskoppelspiegel des Oszillators hindurch in den Resonator eingekoppelt und von einem diodengepumpten und insbesondere laserdioden­ gepumpten Cr:LiSAF-Laser bereitgestellt wird.

Vorzugsweise kann der Impuls am Oszillatorausgang verstärkt werden.

Der Wellenlängenbereich des emittierten und verstärkten Impulses kann durch den Einsatz nichtlinearer Effekte über den Bereich zwischen 750 und 950 nm hinaus ausgedehnt werden.

Für den erfindungsgemäßen Oszillator wird vorzugsweise ein stabförmiger Cr:LiSAF- Kristall verwendet, dessen zwei parallele und sich gegenüberliegenden Endflächen im Wellenlängenbereich zwischen 750 und 950 nm reflexmindern behandelt sind.

Neben den Breitbandspiegeln des Laserresonators und der reflexmindernden Behandlung der Endflächen des Cr:LiSAF-Stabes im Bereich zwischen 750 und 950 nm enthält der Oszillator kein weiteres Element, bei dem es zu wellenlängenabhängigen Verlusten kommt.

Im Laserresonator befindet sich kein weiteres passives oder aktives Element zur Güte­ schaltung.

Die Eigenschaften des Laserimpulses am Oszillatorausgang bestimmen im wesentlichen die Eigenschaften des Impulses am Ausgang der Verstärkerkette, insbesondere die mittlere Impulsdauer, die emittierte spektrale Bandbreite und die Divergenz des Laserstrahls.

Soll die Frequenz des Impulses am Ausgang der Verstärkerkette über einen größeren Frequenzbereich abgestimmt werden, so ist der Oszillator vorzugsweise im transversalen Grundmode zu betreiben. Ein langgestreckter halbkonzentrischer Resonator begünstigt die Emission im transversalen Grundmode.

Zur Erzielung einer höheren spektralen Auflösung des emittierten Strahls bzw. Laserstrahls kann für den Oszillator ein ringförmiger Laserresonator verwendet werden.

Bei einer bevorzugten Variante werden die höhere spektrale Auflösung und die Abstimmung der Wellenlänge durch Selbst-Injektion von diesem ringförmigen Resonator erzielt, in einer Vorrichtung, bei der die selektiven bzw. wellenlängenselektiven Elemente in einem äußeren Arm angeordnet sind, der an den Hauptresonator gekoppelt ist. Bei einer anderen bevorzugten Variante werden die höhere spektrale Auflösung und die Abstimmung der Wellenlänge durch Einkoppeln eines monofrequenten abstimmbaren kontinuierlichen Signals in eine Vorrichtung erzielt, in die dieses Signal von einem diodengepumpten Laser durch den Auskoppelspiegel des Oszillators hindurch eingekoppelt wird.

Die nachfolgende ausführliche Beschreibung der verschiedenen bevorzugten Aus­ führungsformen mit den zugehörigen Figuren sollen dem Fachmann das bessere Verständ­ nis der vorliegenden Erfindung erleichtern.

Fig. 1 zeigt ein Funktionsschema einer Vorrichtung zur Emission, Verstärkung und Abstimmung eines Laserimpulses gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung in halbkonzentrischer Konfiguration mit einem im Resonator angeordneten selektiven Element.

Fig. 3 zeigt einen Oszillator mit Selbst-Injektion und ringförmigem Resonator.

Fig. 4 zeigt einen weiteren Oszillator mit Selbst-Injektion und ringförmigem Resonator, der zusätzlich mit einem wellenlängenselektiven Element versehen ist.

Fig. 5 zeigt einen Oszillator mit ringförmigem Resonator, bei dem die Einkopplung bzw. Injektion mittels Dauerstrichlaser erfolgt.

Fig. 6 zeigt ein typisches Profil bzw. Zeitverhalten der Intensität eines gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugten Laserimpulses.

Aus Fig. 6 ist zu ersehen, daß dieses Impulsprofil annähernd einer Gaußschen Kurve entspricht. Im folgenden Text ist unter "Impulsdauer" die Breite dieser Kurve auf halber Höhe, also die Halbwertsbreite dieses Impulses Δt 1/2, zu verstehen.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Oszillators, dessen Resonator halbkonzentrisch angeordnet ist. Der Spiegel 1 ist ein Konkavspiegel mit höchstmöglichem Reflexionsgrad. Mit 2 ist ein Dispersionsprisma bezeichnet, dessen Verwendung freigestellt ist. Mit 3 ist einen Laserstab aus Cr:LiSAF mit 3 mm Durch­ messer und 55 mm Länge bezeichnet, der mit 1,5% Cr³⁺-dotiert und der zwischen 750 und 1000 nm abstimmbar ist. Die beiden Endflächen des Laserstabes wurden einer reflexmindernden Behandlung im Wellenlängenbereich zwischen 750 und 950 nm unter­ zogen. Mit 4 ist ein Auskoppelspiegel bezeichnet, dessen Reflexionskoeffizient zwischen 40 und 75% betragen kann. Zum Pumpen werden eine Xenon-Blitzlampe von 2 inch (50,8 mm) mit einem Bogendurchmesser von 3 mm, die mit elektrischen Impulsen von 60 µs Dauer gespeist wird, und ein goldbeschichteter Reflektor verwendet.

Die Impulsdauer hängt von der Lebensdauer der Photonen im Resonator ab. Diese wiederum richtet sich nach der Resonatorlänge und dem Reflexionskoeffizient des Auskoppelspiegels. Bei Veränderung der Resonatorlänge bis auf einen Wert, der dem Krümmungsradius R_max des Spiegels nahekommt, steigen die resonatorintrinsischen Verluste leicht an. Die Pumpenergie muß dann erhöht werden, um wieder auf den Schwellenwert zu kommen und einen einzelnen Impuls zu erzeugen, dessen Energie ein wenig höher und dessen Dauer etwas geringer ist. Dauer und Energie der Impulse lassen sich durch Verändern der Resonatorlänge und des Reflexionskoeffizienten des Auskoppelspiegels einstellen. Die Pumpenergie wird dabei stets so angepaßt, daß nur ein einziger Impuls erzeugt wird.

Bei einem Konkavspiegel, dessen Krümmungsradius 1,5 m beträgt, ist festzustellen, daß die Impulsdauer bei konstanter Resonatorlänge (1,35 m) von etwa 200 ns auf etwa 350 ns zunimmt, wenn der Reflexionskoeffizient des Auskoppelspiegels von 40% auf 75% erhöht wird.

Bei einer anderen Anordnung in derselben Konfiguration konnte mit einem Konkavspiegel von 3 m Krümmungsradius, einem Auskoppelspiegel 2 mit dem Reflexionskoeffizient 40% und einem Resonator von 2,5 m Länge ein Impuls von 57 mJ Energie und 305 ns Dauer erzeugt werden.

Für die vorstehenden Messungen wurde kein Dispersionsprisma verwendet. Bei Verwendung eines Brewster-Prismas (aus SF4) nimmt die Ausgangsenergie um etwa 30% ab, jedoch läßt sich die Emission im Wellenlängenbereich zwischen 750 und 950 nm bei einer Spektralbreite des Laserstrahls von 0,5 bis 0, 1 nm abstimmen.

Durch Verwendung eines Auskoppelspiegels mit niedrigem Reflexionskoeffizient läßt sich bei konstanter Pumpenergie die größtmögliche Energiemenge im Laserstab speichern.

Die Impulsenergie nimmt bei konstantem Reflexionskoeffizienten (50%) des Auskoppel­ spiegels deutlich mit der Resonatorlänge zu, und zwar von etwa 6 mJ bei 1,2 m Länge auf etwa 35 mJ bei 1,45 m Länge. Dabei hatte der verwendete Konkavspiegel einen Krümmungsradius von 1,5 m. Es werden also deutlich größere Impulsenergien erzielt als bei anderen Lasermaterialien, wie Nd:YAG oder Nd:YAP, sowie eine größere Impuls­ stabilität.

Bei anderen bevorzugten Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein ringförmiger Laserresonator verwendet.

Fig. 3 zeigt einen Oszillator mit Selbst-Injektion und ringförmigem Resonator. Das Pumpen erfolgt auf dieselbe Weise wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführung. Die Spiegel 10 und 11 sind Konkavspiegel mit größtmöglicher Reflektivität, die Spiegel 12 und 13 sind Planspiegel mit größtmöglichem Reflexionskoeffizienten. Der Spiegel 14 ist ein Auskoppelspiegel mit einem Reflexionskoeffizienten von etwa 80%, der Laserstab ist derselbe wie bei der vorstehenden Konfiguration. Bei einer Resonatorlänge von 2,9 m und einem Krümmungsradius von 3 m läßt sich ein Impuls mit einer Energie von 6,3 mJ und einer Dauer von 1000 ns erzielen. Bleiben die übrigen Parameter der Anordnung unverändert, so wird bei einem Krümmungsradius von 1,5 m ein Impuls von 34 mJ und 500 ns erzeugt.

Bei dieser Anordnung zeigt sich, daß die Impulsenergie mit zunehmender Resonatorlänge und abnehmendem Reflexionskoeffizienten zunimmt.

Die Anordnung mit ringförmigem Laserresonator eignet sich besonders gut für eine Vorrichtung mit höherer spektraler Auflösung und Abstimmung der Wellenlänge durch Einkopplung bzw. Injektion. Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung, bei der die höhere spektrale Auflösung und die Abstimmung der Wellenlänge durch Selbst-Injektion von diesem ringförmigen Laserresonator erzielt wird, wobei die wellenlängenselektiven Elemente S, wie z. B. ein Lyot-Filter oder Fabry-Perot-Etalons, in einem äußeren Arm angeordnet sind, der mit dem Hauptresonator gekoppelt ist. Die Spiegel M₁, M₂, M₃ und M₅ in Fig. 4 sind Breitbandspiegel mit größtmöglicher Reflektivtität, der Spiegel M₄ ist ein Breitband- Auskoppelspiegel. Mit F ist der ausgekoppelte Laserstrahl bezeichnet.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der die höhere spektrale Auflösung und die Abstimmung der Wellenlänge durch Einkoppeln eines monofrequenten abstimmbaren kontinuierlichen Signals erzielt wird, das von einem diodengepumpten Laser L abgegeben und durch den Auskoppelspiegel eingekoppelt wird.

In Fig. 5 sind mit M₁, M₂ und M₃ Breitband-Konkavspiegel mit größtmöglichem Re­ flexionskoeffizienten bezeichnet, M₄ ist ein breitbandiger Auskoppelspiegel.

Cr:LiSAF ist ein Lasermaterial mit relativ hoher Verstärkung bzw. gain pro Durchgang beim Pumpen mittels Blitzlampe. Die Verstärkung beträgt bei einem Kristall von 100 mm Länge 3 bis 9 pro Durchgang, je nach Eingangspegel der zu verstärkenden Signale und Pumpenergie. Mittels einer Verstärkerkette kann also die vom Oszillator abgegebene Ausgangsenergie von mehreren Dutzend mJ bis auf den Joule-Bereich angehoben werden, wobei ein gutes Signal/Rausch-Verhältnis gegeben ist. Fig. 1 zeigt ein Funktionsschema einer derartigen Verstärkerkette: Mit 100 ist ein Einkoppel- bzw. Injektionslaser bezeichnet; 103 ist ein Cr:LiSAF-Oszillator ähnlich dem vorstehend beschriebenen; das Signal am Ausgang dieses Oszillators, das eine Energie von 40 mJ und eine Dauer von 400 ns besitzt, wird mit Hilfe eines ersten verstärkenden Laserstabes (101) aus Cr:LiSAF von 6 mm Durchmesser und 100 mm Länge verstärkt. Die Verstärkung beträgt bei 2 bis 3 Durchgängen etwa 8 bis 10. Am Ausgang wird der Laserstrahl mit einem Teleskop (104) aufgeweitet, damit der gesamte Durchmesser des zweiten verstärkenden Laserstabes (102) genutzt werden kann und eine Sättigung vermieden wird. Der zweite Laserstab hat 8 mm Durchmesser und 114 mm Länge. Er bewirkt eine Verstärkung von 3 bei einem einzigen Durchgang. Auf diese Weise kann die Gesamtverstärkung einen Wert von 25 bis 30 erreichen, d. h. der Signalpegel am Ausgang liegt im Joule-Bereich bei einer Impulsdauer zwischen 400 und 500 ns, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung des Laserstabes besteht. Am Ausgang des zweiten verstärkenden Laserstabes aus Cr:LiSAF kann ein optisch-parametrischer Oszillator (OPO) (105) angeordnet werden, der mit nichtlinearen Kristallen wie z. B. KNbO₃ arbeitet.

Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann in zahlreichen unterschiedlichen Ausführungen gebaut werden. Abschließend sei festgestellt, daß das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung eine Methode zur Erzeugung eines Laserimpulses von langer Dauer und hoher Energie auf wesentlich einfachere Weise liefert als die Vorrichtungen mit Güteschaltung (Q-switching). Dabei sind Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit der Impulserzeugung besser als bei den Vorrichtungen mit sättigbaren Absorbern.

Claims (13)

1. Verfahren zur Erzeugung eines Laserimpulses von langer Dauer, einstellbar zwischen 0,2 und 1 µs, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oszillator im freischwingenden Betrieb in der Nähe des Schwellenwertes betrieben wird, wobei der Oszillator ein Lasermaterial, mit einer vorübergehend sättigbaren Absorption umfaßt, so daß eine interne Umwandlung der induzierten Energieverluste während des optischen Pumpens erzielt wird, ohne daß ein aktives oder passives, internes oder externes Element zur Güteschaltung außer dem Oszillator selbst verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator im transversalen Grundmode arbeitet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum optischen Pumpen eine Blitzlampe verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Laserresonator eine höhere spektrale Auflösung und eine Abstimmung der Wellenlänge des emittierten Laserimpulses bewirkt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die höhere spektrale Auflösung und die Abstimmung der Wellenlänge durch Selbst-Injektion von diesem Resonator erzielt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die höhere spektrale Auflösung und die Abstimmung der Wellenlänge durch Einkoppeln eines monofrequenten und abstimmbaren kontinuierlichen Signals bewirkt wird, das von einem diodengepumpten Laser bereitgestellt und durch den Auskoppelspiegel des Oszillators hindurch eingekoppelt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenlängenbereich des emittierten Impulses durch den Einsatz nichtlinearer Effekte über den Bereich zwischen 750 und 950 nm hinaus erweitert wird.

8. Vorrichtung mit Festkörperlaser insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Lasermaterial für den Oszillator ein Cr:LiSAF-Kristall verwendet wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristall ein Stab (3) mit 1,5%-iger Cr-Dotierung ist, dessen zwei parallelen und sich gegenüberliegenden Endflächen einer reflexmindernden Behandlung für den Wellenlängenbereich zwischen 750 und 950 nm unterzogen wurden.

10. Vorrichtung mit abstimmbarem Festkörperlaser nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen ringförmigen Laserresonator umfaßt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiven bzw. wellen­ längenselektiven Elemente (S) in einem äußeren Arm angeordnet sind, der an den Hauptresonator gekoppelt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Verstärkerkette (101, 102, 104) zur Verstärkung des Ausgangssignals des einen Cr: LiSAF-Stab enthaltenden Oszillators umfaßt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung (105) zur Vergrößerung des Wellenlängenbereichs mittels nichtlinearer Effekte umfaßt.