DE2014928A1

DE2014928A1 - Blende für Laserverstärkerkette

Info

Publication number: DE2014928A1
Application number: DE19702014928
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Saint Michel stir Orge Farcy (Frankreich). P GOIm 11-02
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1969-04-01
Filing date: 1970-03-26
Publication date: 1970-10-08
Also published as: FR2040507A5; NL7004389A; BE747536A; ES378076A1; LU60567A1; CH522305A; DE2014928B2

Description

Patentanwälte Dlpl.-!ng. P. DEETZ sen. DIpI-In :> K. LAMPRSCHT

Dr.-!nrj. R- G E E T Z Jr.
8 München 22, Steinsdorfstr. 10 41Q-15.542P 26.^.1970

Commissariat ä l'feiergie Atomique, Paris (Frankreich)

Blende für Laserverstärkerkette

Die Erfindung betrifft eine Blende, insbesondere für Laserverstärkerketten.

Eine derartige Blende dient dazu, Störungen durch rücklaufende Wellen zu unterdrücken, die durch Lichtreflexion und -streuung entstehen·

Es ist bereits bekannt, zur Begrenzung des Durchmessers von Laserstrahlen Blenden zu verwenden, die zwischen die verschiedenen Stufen einer Laserverstärkerkette angeordnet werden· Die bekannten Blenden bestehen aus einer Metallfolie und sind mit einem Werkstoff bedeckt, der die Laserstrahlung absorbieren kann· Derartige Blenden haben jedoch den Nachteil, daß sie altern und an ihrem Rand nach

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einiger Zeit glänzend werden, so daß sie Licht reflektieren und streuend wirken· Die reflektierten und gestreuten Strahlen lassen eine rücklaufende Welle entstehen, die erneut in den Verstärkerstufen verstärkt werden kann, die noch teilweise angeregt sind.

Es ist auch bereits eine Blende in Form einer lichtdurchlässigen Zerstreuungslinse entwickelt worden, die von einer Seite zur anderen von einer Mittelöffnung durchsetzt ist, deren Durchmesser ungefähr gleich dem Stab des Laserverstärkers ist· Eine derartige Blende ist schwierig herzustellen, und man erhält nicht immer einen scharfen Rand für die Mittelöffnung, was zu einer beträchtlichen Strahlstreuung führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden.

Die erfindungsgemäße Blende ist gekennzeichnet durch einen rotationssymmetrischen kegelstumpfförmigen Körper mit einer axialen Öffnung, wobei die Außenfläche und die Innenfläche des Körpers durch zwei Kegelstumpfflächen mit gemeinsamer kleiner Basis gebildet sind.

Die Erfindung wird anhand der einzigen Figur der Zeichnung näher erläutert, in der im Schnitt ein Ausführung»- beispiel der erfindungsgemäßen Blende gezeigt iat.

Die abgebildete Blende besteht aus einem rotationssymmetrisehen kegelstumpfförmigen Körper 1, der aus einem ' beliebigen festen Werkstoff hergestellt sein kann, zum Beispiel aus Glas, Kunststoff oder Aluminium.

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Die Blende hat eine axiale Öffnung 2, die den kegelstumpf förmigen Körper 1 von der einen zur anderen Seite durchsetzt. Die Außenfläche 3 und die Innenfläche k des Stücks sind durch zwei Kegelstumpfflächen gebildet, die eine gemeinsame Basis 5 haben, so daß die Kante 6 des Körpers 1 einen Rand hat, der ähnlich scharf -wie eine Messerschneide ist.

Eine derartige Blende ist besonders vorteilhaft für eine Verstärkerlaserkette. In der Zeichnung ist zu sehen, wie die Blende zwischen zwei Stablasern 7 und 8 von zwei aufeinanderfolgenden Stufen einer Verstärkerkette angeordnet ist. Ein Lichtstrahl 9, .der den Stab 7 verläßt, fällt auf die Basis 5 des Körpers 1. Der Durchmesser der Basis 5 ist kleiner als der Durchmesser der Austrittsfläche des Stabs 7» so daß der ganze Randabschnitt des Lichtstrahls 9» d. h. derjenige Abschnitt, dessen Energiedichte am stärksten und dessen Energieverteilung am wenigsten homogen ist, von seiner Anfangsbahn durch die Außenfläche 3 der Blende 1 abgelenkt wird. Die Außenfläche 3 ist gegen die optische Achse der Verstärkerkette um einen Winkel von etwa 20 geneigt, so daß der ganze Außenabschnitt des Strahls eine Reflexion erfährt und infolgedessen nicht durch den Werkstoff absorbiert wird, der die Blende bildet, wodurch die Alterung verhindert wird.

Vorteilhafterweise kann zur Erhöhung der Reflexion die Außenfläche 3 mit einer Reflexionsschicht versehen sein, zum Beispiel mit ener Goldschicht«,

Die Neigung der Außenfläche 3 vermeidet ein Rückläufen des Randabschnittes des Strahls zum Stab 7«

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Damit der auf die Eintrittsfläche des Stabs 8 fallende Strahl nicht zur Austrittsfläche des Stabs 7 reflektiert wird, ist die Eintrittsfläche des Stabs 8 etwas zur Normalen auf der optischen Achse der Verstärkerkette .geneigt. Oer Neigungswinkel kann beispielsweise etwa 6° betragen. Durch die erfindungsgemäße Blende fällt der Teil des Strahls, der durch die Eintrittsfläche des Stabs 8 reflektiert wird, auf die Fläche k des Körpers Die Innenfläche k_$ die vorteilhafterweise mit einer Reflexionsschicht bedeckt ist, lenkt durch Reflexion den durch die Austrittsfläche des Stabs 8 reflektierten Lichtstrahl ab. ^üer Neigungswinkel der Innenfläche k der Blende 1 zur optischen Achse der Kette und die gegenseitige Anordnung der Blende 1 zum Stab 7 und zum Stab 8 ermöglichen, daß der Strahl, der von der Eintrittsfläche des Stabs 8 reflektiert wird und einer Reflexion an der Innenfläche k der Blende 1 unterliegt, aus der Verstärkerkette hinausgeführt wird, ohne auf die Austrittefläche des Stabs 7 zu fallen.

Es versteht sich, daß das auch ftir den größten Teil der an der Kante 6 der Blende gestreuten und auf die Eintrittsfläche des Stabs 8 fallenden Strahlen der Fall ist.

Die praktische Erprobung der erfindungsgemäßen Blende hat ihre Leistungsfähigkeit erwiesen. Die erfindungsgemäße Blende erlaubt im wesentlichen, alle Randstrahlen zu unterdrücken, deren Energie zu groß und deren Verteilung inhomogen ist, sowie einen größeren Teil der gestreuten Strahlen.

Ein Ausführungsbeispiel der Blende wurde zwischen zwei Stäbe gleichen Durchmessers einer VerstMrkerlaser-

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kette gesetzt. Die Stäbe hatten einen Durchmesser von 1-6 mm, die Öffnung 5 des Körpers 1 einen Durchmesser von 11j3 nun, die Neigung der Außenfläche 3 und der Innenfläche 4 zur optischen Achse betrug 12 bzw„ 3°, und die Länge des Körpers 1, d. h, seine Höhe» etwa 40 mm.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß, wenn der kegel stumpf f örmige Körper aus einem transparenten Werkstoff besteht, es nicht unbedingt notwendig ist, eine Reflexionsschicht auf der Außenfläche 3 anzubringen. Im wesentlichen sind die Neigungen der Flächen so, daß, wenn ein Randabschnitt des Strahls in das Innere der Wand des Körpers 1 eindringt, er auf die durch die.Innenfläche h gebildete Öffnung unter einen Winkel fällt, der größer als der Grenzwinkel der Brechung ist, so daß er durch diese Fläche reflektiert und aus der Verstärkerkette abgelenkt wird.

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Claims

-6- · 20U928 Patentansprüche

1. Blende, insbesondere für Laserverstärkerketten, gekennzeichnet durch einen rotationssymmetrischen kegelstumpfförmigen Körper (i) mit einer axialen Öffnung (2), wobei die Außenfläche (3) und die Innenfläche (4) des Körpers durch zwei Kegelstumpfflächen mit gemeinsamer kleiner Basis (5) gebildet sind·

2. Blende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (3) mit einer Reflexionsschicht überzogen ist.

3. Blende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (k) mit einer Reflexionsschicht überzogen ist·

4. Blende nach Anspruch 2 und/oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht aus Gold besteht·

5. Blende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (1) aus Aluminium besteht·

6« Blende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (1) aus einem durchsichtigen Werkstoff besteht.

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