DE1966538B2 - Anregungsanordnung für einen Laser mit einem Reflektor irl Form eines Rotationsellipsoids. Ausscheidung aus: 1903268 - Google Patents
Anregungsanordnung für einen Laser mit einem Reflektor irl Form eines Rotationsellipsoids. Ausscheidung aus: 1903268Info
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
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- H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
- H01S3/092—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
- H01S3/093—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp focusing or directing the excitation energy into the active medium
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Description
30
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anregungsanordnung für einen Laser mil einem Reflektor in
Form eines langgestreckten Rotationsellipsoids, dessen Y-Achse als größte Achse und zugleich als Rotationsachse
gewählt ist. dessen X- und Z-Achsen gleich sind und in dessen Innerem die Anregungslichtquelle und das etwa gleichlange, stabförmige stimulierbare
Medium angeordnet sind.
Bei Festkörperlasern wird das stimulierbare Medium in Stabform von einer Anregungslichtquelle bestrahlt,
wodurch ein Zustand der Überbesetzung der oberen Terme bewirkt wird. Von der gesamten Bestrahlungslichtenergie
trägt aber nur ein Teil zu der optischen Anregung bei, weil der Wellenbereich der
Absorption des stimulierbaren Mediums begrenzt ist. Um bei der Anregung einen hohen Wirkungsgrad zu
erzielen, müssen die von der Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen daher auf das stabförmige stimulierbare
Medium konzentriert werden. Zur Erfüllung .S"
dieses Zweckes ist eine Anzahl von Vorschlägen gemacht worden.
in »IEEE Journal of Quantum Electronics«, Band OE-2, Nr. 8 (August 1966), auf S. 208 bis 214 ist von
D. Roess eine Anregungsanordnung mit einem Rcflektor
in Gestalt eines langgestreckten Rotationsellipsoids beschrieben worden, in dem die Lichtquelle
und das stimulierbarc Medium auf der Hauptachse der Ellipse angeordnet sind. Ihre dem Zentrum des
gestreckten Rotationsellipsoids zugewendeten Enden liegen bei den oder außerhalb der zwei Brennpunkte
der Ellipse, und ihre gegenüberliegenden Enden erstrecken sich jeweils in den Scheitelbereich des Rotationsellipsoids.
Die von der Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen werden an der inneren Oberfläche des
gestreckten Rotationsellipsoids reflektiert und auf das stimulierbarc Medium konzentriert, das in bezug
auf die Brennpunkte komplementär zur Lichtquelle angeordnet ist. Ein gewisser Reflexionsverlust ist
selbst dann unvermeidbar, wenn die reflektierende Oberfläche des Reflektors in Gestalt eines gestreckten
Rotationsellipsoids einen idealen Reflektor darstellt. Bei dieser Bauart kann daher der Wirkungsgrad
der Bestrahlung nicht in zufriedenstellendem Ausmaße erhöht werden. Da das stimulierbare Medium
ferner mit der Lichtquelle auf der Hauptachse in einer Linie liegen soll, ist es daher nicht möglich,
das anreebare Volumen des stimulierbaren Mediums
eroß zu machen. Außerdem ist das Anbringen eines zusätzlichen äußeren Plan- oder Konkavspiegel· iür
den optischen Resonater im Innenraum des Rotationsellipsoids schwierig.
In der Zeitschrift »Frequenz«. Bd. 16. Nr. 11 (November
1962). auf S. 443 bis 228. wird ein Reflektor in Gestalt eines elliptischen Zylinders vorgeschlagen.
Die Lichtquelle und das stimulierbare Medium vnd innerhalb des elliptischen Zylinders parallel zu seiner
Achse gelegen. Genauer gesagt sind sie in einer Schnittebene gelegen, in der die Zylinderachse und
die Hauptachse der Ellipse liegen, also in einen Längsschnitt des Zylinders. Die Lagen der Lichtquelle
und des stimulierbaren Mediums fallen mi; den zwei Brennlinien des elliptischen Zylinders zusammen.
Wegtn der Natur der Brennpunkte der Schnittellipsen werden die von der stabförmigen. au;"
einer der Brennlinien angeordneten Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen an der inneren Oberfläche
des Zylinders reflektiert und auf das auf der anderen Brennlinie befindliche, stabförmige stimulierbar
Medium konzentrie Da die direkte Strahlung augenutzt wird, kann man sagen, daß diese Bauart eine
Verbesserung gegenüber derjenigen darstellt, die zuvor beschrieben wurde. Jedoch werden bei dieser
Anregungsanordnung die schräg von der stabförmigen Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen nicht \ ring
auf das stimulierbare Medium gerichtet. Selbst be:
Anwendung von einem Paar verspiegelter ebener Stirnflächen an den offenen Enden des Zylinders erreichen
die schrägen Strahlungskomponenten das stimulierbare Medium erst nach wiederholter Reflexion
am Zylinder. Der Wirkungsgrad der Bestrahlung ist bei dieser Bauart einer Anregungsanordnung daher
nicht zufriedenstellend.
In der Nr. 1996 vom 2. Dezember 1967 der amerikanischen
Zeitschrift »Business Week« ist auf S. 1(14 eine Anregungsvorrichtung mit einem kugelförmigen
Reflektor beschrieben, in dem die Lichtquelle und das stimulierbare Medium zu beiden Seiten des Mittelpunktes
der Kugel einander gegenüberstehen. Um einen hohen Bestrahlungswirkungsgrad zu erzielen,
müssen die Lichtquelle und das stimulierbare Medium so dicht wie möglich am Mittelpunkt der Kugel
angeordnet sein. Verständlicherweise muß aber der Durchmesser der Kugel groß sein. Besonders, wenn
das stimulierbare Medium längliche Form hat, ist ein sehr großer Durchmesser der Kugel erforderlich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Laser mit einer Anregungsanordnung zu schaffen,
die einen verbesserten Bestrahlungswirkungsgrad aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß das stimulierbare Medium und die Anregungslichtquelle
längs der Y-Achse nebeneinander und symmetrisch zu ihr und außerdem möglichst in
ihrer Nähe angeordnet sind.
Die Länge des stimulierbaren Mediums und die
wirksame Länge der Anregungslichtquelle sind gleich dem Abstand der Brennpunkte auf der Y-Achse der
Schnittellipse der Y-Z-Ebene.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der F i g. 1 und 2 beispielsweise erläutert. Es zeigt
F i g. 1 die Schnittellipse in der Y-Z-Ebene des Reflektors
der Anregungsanordnung gemäß der Erfindung und
Fig. 2 den Schnittkreis der X-Z-Ebene des Reflektors der Fig. 1.
Der Reflektor 10.4 hat die Form eines langgestreckten Rotationsellipsoids, dessen Y-Achse die
größte Achse ist und dessen X- und Z-Achsen gleich sind. Das stimulierbare >
-dium 11 und die Anaounoshchtquelle
12 erstrecken sich in gleichem Abiand
-on der Y-Achse parallel und nebene.nander.
Das stimulierbare Medium 11 und *e Uchtquel e 12
sind so nahe wie möglich an der Y-Achse angcord-
netDie Anreeuneslichtquelle 12 kann eine Bogenlampe
eine Fadenlampe oder jede andere Lichtquelle fuTeine optische Anregung sein. D,e reflektierende
Oberfläche des Reflektors kann aus Glas bestehen,
das an seiner inneren Oberfläche mit einem Metallüberzua
versehen ist. D.e Oberfläche kann auch au.
einem Metallstück herausgeschnitten sein.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Anregungsanordnung für einen Läse mit
einem Reflektor in Form eines lancsestreckten
Rotationsellipsoids, dessen Y-Achse als ürotuc
Achse und zugleich als Rotationsachse gewählt ist. dessen X- und Z-Achsen gleich sind und in
dessen Innerem die Anregungslichtquelle und das etwa gleichlange, stabförmige stimulierbare Medium
angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß das stimulierbare Medium (11) und die Anregungslichtquelle ( 12) längs der
Y-Achse nebeneinander und symmetrisch zu ■!■!
und außerdem möglichst in ihrer Nähe angeordnet sind.
2. Anregungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des stimulierbaren
Mediums (11) und die wirksame Länge der Anregungslichtquelle (12) gleich dem Abstand
der Brennpunkte (F, F') auf der Y-Achnc
der Schnittellipse der Y-Z-Ebene sind.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JP1241268 | 1968-02-27 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
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|---|---|---|---|
| DE1966538*A Expired DE1966538C3 (de) | 1968-02-02 | 1969-01-23 | Anregungsanordnung für einen Laser mit einem Reflektor in Form eines Rotationsellipsoids. Ausscheidung aus: 1903268 Antn: Nippon Electric Co., Ltd., Tokio |
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| Country | Link |
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| DE (1) | DE1966538C3 (de) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |