DE2109040A1 - Farbstofflaser - Google Patents

Farbstofflaser

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DE2109040A1
DE2109040A1 DE19712109040 DE2109040A DE2109040A1 DE 2109040 A1 DE2109040 A1 DE 2109040A1 DE 19712109040 DE19712109040 DE 19712109040 DE 2109040 A DE2109040 A DE 2109040A DE 2109040 A1 DE2109040 A1 DE 2109040A1
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DE
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dye
laser
radical
dye solution
carbon atoms
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DE19712109040
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George Arthur Tuccio Sam Anthony Peterson Otis Granville Rochester Specht Donald Paul Spencerport N Y Reynolds (V St A)
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Eastman Kodak Co
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Eastman Kodak Co
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07D307/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/77Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D307/78Benzo [b] furans; Hydrogenated benzo [b] furans
    • C07D307/79Benzo [b] furans; Hydrogenated benzo [b] furans with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to carbon atoms of the hetero ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D309/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings
    • C07D309/34Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/20Liquids
    • H01S3/213Liquids including an organic dye

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Description

PATENTANWÄLTE
DR.-ING. WOLFF, H. !ARTELS. "/93 1 MöJKHEJMB .5... £eb.. .Ul' DR-BRANDES1Dl-ING-HELD thhon. pit) »air
Reg.Nr. 122 740
Eastman Kodak Company» 343 State Street, Rochester, Staat New York, Vereinigte Staaten von Amerika
Farbstofflaser
109838/1857
einen
Die Erfindung betrifft/Farbstofflaser, der aus einer Pumpener-
zur Erzeugung einer stimulierten Lmulsion des eine
farbstoff lösung enthaltenden Lasermediums unJ einer; Laser-Mesonanzhohlrauiii besteht, Jer eine Farbstoff zelle zur Aufnahme der aufgepumpten Laser-Farbstofflösung enthält, bie betrifft ferner die Verwendung eines solchen Farbstoff lasers zur Lrzeugung einer kohärenten Laseremission in eine;:: Wellenlängennereich zwischen etwa 500 und etwa 600 nia.
ft In den letzten Jahren hat sich der Ausdruck "Laser" (eine Abkürzung von "Lichtverstärkung durch/stiiaulierte Strahlungsei.iLssion") oder "optischer Maser" (Abkürzung für Mikrowellenverstärkung durch stimulierte Strahlungsemission") allgemein eingebürgert. Unter einem Laser oder eineia optischen.Maser versteht man grundsätzlich eine Anordnung, in der ein strahlunysen.pfindliches Material durch von außen zugeführte Energie angeregt wird zur Urzeugung eines Strahls kohärenter Strahlungsenergie r.it hoher Intensität und extrem enger optischer Bandbreite. Diese Strahlungsabgabe oder Emission wird als "Laserstrahl" bezeichnet. Beim sogenannten "Aufpumpen" absorbieren LlektronQn innerhalb des Lasermaterials Energie und sie werden angeregt, wobei sie von ihrem normalen Grundzustand vorübergehend auf höhere linergie-
P zustände angehoben werden. Die Elektronen kehren dann jedoch schnell in den Grundzustand zurück, wobei sie Energie freisetzen. Die Abgabe der absorbierten Pumpenergie erfolgt in Form von Photonen (Lichtquanten). Ein auf diese Weise spontan emittiertes Photon kann andere angeregte Elektronen mitreißen, so daß sie in den Grundzustand zurückkehren und vorzeitig Photonen emittieren. Dieses Verfahren wird als "stimulierte Emission" bezeichnet. Wenn innerhalb des Lasermaterials durch Absorption von Pumpenergie genügend Elektronen auf höhere Energieniveaus angehoben worden sind, führt die stimulierte Emission ru einer lawinenartigen Energieabgabe. ·
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Mit Hilfe von Spiegeln werden die emittierten Photonen innerhalb des Lasermeiliumr hin- und her reflektiert, um diesen Lawineneffekt zu vaj'röiiern, wodurch die Intensität vervielfacht und der gewünschte Laserstrahl erzeugt wird. In den letzten Jahren haben Laserstrahlen eine beträchtliche Bedeutung erlangt. Scharf fokuäsierte Laserstrahlen können solche Energien liefern, daP. sie zum Rohren, Verschweißen und Schneiden der härtesten bekannten Materialien verwendet werden können. Die optische Bandbreite und die extrem geringe Dispersion der Laserstrahlen eröffnen auf dem Gebiet der Nachrichtenübermittlung eine riesige Kapazität zur Aufnahme von neuen Informationen. Außerdem haben sich richtig parallelisierte Laserstrahlen als wertvolle Hilfsmittel zur Erzielung extrem genauer Messungen, Ausrichtungen, Überwachungen auf vielen Gebieten der Kissenschaft, Technologie und Medizin erwiesen.
Als Laserniaterialien haben sich die verschiedensten Elemente in Kombinationen von Atomen, Ionen und Molekülen, von den Gasen und Seltenen Erden bis zu organischen Farbstoffen, als geeignet erwiesen. Diese Lasermaterialien wurden mit verschiedenen "Uirts"-riaterialien veiwendet, die für die jeweiligen Wellenlängen der absorbiei tcr. und durch das jeweilige, eingearbeitete Laserna t erial emittierten Strahlung durchlässig sind. Solche Lasermedien wurden erfolgreich in Forn von Gasen, Feststoffen und Flüssigkeiten zur Erzeugung von Laserstrahlen der verschiedensten Wellenlängen verwendet. A!it der zunehmenden technischen Aktivität besteht nun ein großes i- *c"rfr.is nach wirtschaftlichen Lasern, die mit einem größeren fcirl'nigsgrad und einer größeren Selektivität der Strahlungsemissioii höhere Energien liefern als das bisher möglich var.
Aufgabe der brfindung ist es, einen Laser anzugeben, der diesen Bedürfnissen gerecht wird, der wirtschaftlich ist und einen höheren Wirkungsgrad und eine größere Selektivität aufweist. Aufgabe der
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Erfindung ist es insbesondere, eine Laserenission in einem geeigneten Bereich zu erzeugen, die über einen größeren bereich als 10 nm abgestimmt werden kann und wobei das aktive Material in einer Wirtsflüssigkeit enthalten ist, die sich für Hochenergieanwendungen eignet.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß man als Lasermedium bestimmte organische Farbstoffe verwendet.
Gegenstand der Erfindung ist ein Farbstofflaser, der aus einer Pumpenergiequelie zur Erzeugung einer stimulierten Emission des eine Farbstofflösung enthaltenden Lasermediums und einem Laser-Resonanzhohlraum, der eine Farbstoffzelle zur Aufnahme der aufgepumpten Laser-Farbstofflösung enthält, besteht und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Farbstofflösung aus mindestens einem in einem nicht störenden Lösungsmittel in einer ausreichenden Konzentration gelösten Pyrylium- und/oder Benzpyryliunfarbstoff besteht.
Als besonders geeignete Lasermedien haben sicli die Pyrylium- und Benzpyryliumfarbstoffe der folgenden allgemeinen Formeln erwiesen;
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BAD ORiGlNAL
und
II.
worin bedeuten:
R1, R2 und R3 jeweils einen Alkylrest mit 1-12 Kohlenstoffatomen,
R4 und R5
R6, R7, R*
einzeln jeweils ein Wasserstoffatom oder gemeinsam eine Methylenkette der Formel -(CH2^--., wobei η eine ganze Zahl von 1-4 bedeutet,
und R einzeln jeweils ein Wasserstoffatom oder in
Form der Paare R6 und R7, R7 und R8, R8 und R9 gemeinsam jeweils einen 1,3-Butadienylenrest der Formel
,10
wobei die übrigen Reste von R6, R7, R8 und R9 Wasserstoffatome bedeuten;
ein Wasserstoffatom, einen Alkoxyrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen Alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder einen Dialkylaminorost, in dem jeder Alkylsubstituent des Dialkylaminorestes 1 - 4 Kohlenstoffatome enthält und
ein Sfiureanion, z.l. »la Ferchlorat-, Fluorborat-, J«414-, CäloriA-, Brael*-, Sulfat-« BroMf-,
> Alkyltelfoaat- oder Aryl·
SUlfOlUi
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12 "5
Zur Verbesserung der Löslichkeit enthalten R , R und R" vorzugsweise mehr als vier Kohlenstoffatome.
Zur Erzielung der gewünschten Emission aus den vorgenannten Farbstoffen müssen diese Stoffe durch eine geeignete Energiequelle, z. B. durch Belichten mit einer Lichtquelle hoher Energie wie oben beschrieben angeregt werden. Geeignete Pump-
Riesenippuls-L* er energiequellen sind z. E. Quellen, wie siaotoJaBncirirtrirtcflüac, Xenon- und Argonlichtbogenblitzröhren sowie Lichtbogenentladungsröhren, die nur Luft oder andere gasförmige Mischungen enthalten.
Rs können verschiedene Anordnungen von Laserapparaturen verwendet werden. Eine zum Test von organischen Farbstoffflüssigkeitslasermedien besonders: geeignete Laseranordnung, ist z. D. beschrieben von Sorokin et al in "IBM Journal", Band 11, Seite 148 (1967). Die üblicherweise verwendete Laseranordnung umfaßt einen Resonanzhohlraum und einen Behälter für das flüssige Laser· material. Der Behälter ist vorzugsweise ein Teil eines geschlossenen Systems, durch welches die Farbstofflösung während der Erzeugung der Laserstrahlen zirkuliert wird. Auf diese i.'eise wird das lokale Erhitzen, das zu Brechungsdislcontinuitäten und zu einem Potentialabfall des Lasers führen kann, wirksam verhindert. Zur Bereitstellung der zum Anregen des Lasermaterials erforderlichen Energie kann der L«serkörper konzentrisch von einer Lampe umgeben sein, die einen ringförmigen Raum innerhalb eines inneren und eines äußeren transparenten Quarzzylinders enthält. Der ringförmige Raum kann eine Argon-Luft-'fischun» enthalten und Elektroden aufweisen, die beim Petrieb an einen Kondensator mit niedriger Induktivität angeschlossen werden, der durch eine übliche Hochspannungsquelle aufgeladen wird. Zweckmäßig sind in dem Resonanzhohlraum koaxial innen einander gegenüberliegende, reflektierende Ilohlrauiiiwände, z. L·. Spiegel, angebracht.
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Line solche Anordnung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben. Darin bedeuten:
Pig. 1 eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, eines typischen Farbstofflasers;
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Zelle Jer Fig. 1; und
Fig. 3 eine μ nematische Erläuterung einer Laserpunreinric'itung.
V.'ie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, ist die Farbstoff zelle 10 mit eineii. Zufülirungsrohr 12 und eineii: Austrittsrohr 13 zur l-inführung der Farbstofflösung in die Farbstoffzelle* 10 und zu;., Abführen derselben aus der Farbstoff zelle 10 verseilen. Die Farbstofflcsung kann gewünschtenfalls durch einen Vorratsbehälter und eine Pumpe (nicht dargestellt) rezirkuliert werden.
Die Farbstoff ze! Ic- 10 ist von einem isolierenden Aluuiniu:.oxyJ-rohr 14 uir.gebf»;!. Dieses isolierende Rohr 14 ist seinerseit5 von einer elektrisch leitenden Hülse 16 umgehen. Zwischen dej.: isolierenden Aluriiniuniüxydrohr 14 und der Farbstoff zelle 10 äst ein ringförmiger Zwischonrüuia vergesehen. Dieser ringförmige Zvi.^chenraum ist IllifMiilSMili^^^i des Lasers. Der Raum ist durch lindflanschr IS abgedichtet, die mit einer Leitung 19 versehen sind, welche die Verbindung zu dor; üntledungsrauni herst JIi. Das Quarzrohr 1, das <'i«: Farbstoffzelle 10 begrenzt, ist natürlich für die in den» C! :":-«intladungsraurn erzeugte Strahlung Λ '> s ί las· ig. Die I;ntlaii'inj" s'· .eingeleitet, in-if·«: man di<· durcli eirei; '1^olator ?X ·ί:·<·: · ο- s '-rHrisr:'1 1·. 11 i-.nden M.lsen U-. an ei.; reeignete l;o -J" , -.:?' '-."i soui-lle, heist i^liv.eif-f o-inen hochii <■- r ei: Kondenspio' t.-'-\ ■ '■äi^-'-t Induktiv : *pt nr'rhließt. Der sntor (η*.ι·! t _ ;ι, -el I* j wird -< ;. i,ilc,\ .ι,id wenn der Gliv emtladungf ", is:'i «*· f] κ *■* v.ird, wird An I ri tischer Untn-aut. -.ireichtj D* i fr -!'^^halb des Ent J i-'i-ngs raur.es ein Funke, ülti'inl <i;
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durch die Luft initiiert wird. Dieser Blitz hoher Intensität bestrahlt den Farbstoff innerhalb der Farbstoffzelle 10 und durch die daraus resultierende spontane Strahlung wird die weiter oben beschriebene stimulierte hrnission eingeleitet, die zwischen den Spiegeloberflächen 22 hin- und her reflektiert wird, so daß ein Lawineneffekt erzielt oder innerhalb des Resonanzhohlraums, der durch die Spiegel begrenzt ist und die Farbstoffzelle enthält, ein Laserstrahl erzeugt wird, l.in kleirr Teil der Strahlung geht durch einen der Spiegel 22 hindurch unter Erzeugung des charakteristischen Laserstrahls.
liine nähere Erläuterung der Arbeitsweise von typischen Farbstofflasern ist in dem Artikel von Sorokin, Lankard, Moruzzi und !■aiamond in "Fl as hl amp-Pumped Organic-Dye Lasers", Journal of Chemical Physics, Eand 48, Nr. 10, Seiten 4726-4741 (1968), enthalten.
In der Fig. 3 der beiliegenden Zeichnung ist ein Lasernuiapsystem schematisch dargestellt, dessen einzelne Teile in der Zeichnung erläutert sind. Der anregende Laserstrahl wird durc*h einen teilweise durchlässigen Spiegel auf einen Joublierkristall durch ein Filter gerichtet, um den zugeführten Grundlaser zu absorbieren und dann gelangt er, wie dargestellt, durch die Sammellinsen, die Energiemonitoren und die Farbstoff zelle. i)ie stimulierte Emission wird innerhalb der Farbstoffzelle durch Reflexionen zwischen den reflektierenden, auf jeder Seite der Zelle angebrachten Spiegeloberflächen erzeugt. Zwei mit einem Dielektrikum überzogene Spiegel, die in dem Farbstofflaser-Pesonanzhohlrauin verwendet werden, werden jeweils in einem festen Abstand (5 cm) von jedem L'nde der Farbstoffzelle angeordnet. Der eine Spiegel hat einen Krüininungsradius von 13 ein und βτ reflektiert zwischen 500 und 600 nm mehr als 9 9 \ der auftreffenden Strahlung. Der andere
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Spiegel ist flach und reflektiert in dem gleichen Kellenlängenbereich etwa 90 I der auftreffenden Strahlung. Eeim Betrieb bildet die Farbstofflaser-Resonanzhohlraumachse mit der Pumpenachse, wie in der Zeichnung dargestellt, einen Kinkel von 25°. Mit dieser Art der Anordnung ist es möglich, die Energiezufuhr und den L-nergieaustritt aus der Farbstoffzelle zu steuern und dadurch die Laseraktivität aumfraTfc**agrt**gggx nachzuweisen.
Die nachfolgend beschriebenen, erfindungsgeir.äß verwendeten Farbstoffe liefern in Lösung, wenn sie durch Laserstrahlen, wie in der Fig. 3 dargestellt, aufgepumpt werden, die gewünschte Laserstrahlung. Außerdem können sie in den in den Fig.. 1 und 2 dargestellten Laseranordnungen verwendet werden, die nach bekannten Verfahren abgestimmt werden können.
Außerdem weisen die erfindungsgemäß verwendeten Farbstoffe, von denen einige eine versteifte (verfestigte) Struktur aufweisen, die nur ein Stereoisomeres ermöglicht, in Lösung eine hohe Stabilität auf. Es wird angenommen, daß die erhöhte Molekularversteifung dieser Farbstoffe die Fähigkeit zur Erzeugung von Laserstrahlen fördert. Auch scheint die versteifte Struktur die Bildung von angeregten Tripletzuständen zu verhindern, wodurch die Farbstofflösung Impulse einer höheren Frequenz abgeben kann, unabhängig davon, ob sie durch eine Glimmlampe oder durch direkte Laserstrahlung angeregt worden ist,und wodurch die zum Erreichen des Laser-Schwellwertes erforderlichen Anregungsenergiewerte niedriger liegen können.
Die zur Durchführung der Erfindung geeigneten Farbstofflösungen können durch einfache Handversuche ermittelt werden. Zur Bestimmung der wirksamen Laser-Bedingungen ist kein großer experimenteller Aufwand erforderlich. Der pH-Wert de? Lösungen kann innerhalb des fluoreszierenden Bereiches, insbesondere bei Verwendung verschie-
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- ίο -
dener Lösungsmittelmedien innerhalb eines weiten Bereiches variiert werden.
Die Farbstoffkonzentration kann ebenfalls variiert werden, um sie auf bestimmte Faktoren, wie z. B. die Selbstabsorptionsund Anregungsabsorptionsspektren einzustellen. Im allgemeinen sind für die Emission molare Konzentrationen von etwa 10 bis etwa 10 geeignet.
In den folgenden Beispielen sind Farbstofflaser erläutert, in denen als Lasermedium die oben beschriebenen Pyrylium- und Benzpyryliumfarbstoffe verwendet werden.
Beispiel 1
Es wurde eine 10 molare Lösung von 4-(4-Amyloxyphenyl)-2,6-bis(4-äthoxyphenyl)pyryliumperchlorat in Dichloräthan hergestellt. Die Lösung wurde in eine übliche Spektralabsorptionszelle mit einer optischen Weglänge von 5 mm (vgl. Fig. 3) gebracht. Die Zelle wurde in einen fokuj|£erten Laserstrahl ("Pumpe") gebracht, so daß die Seitenwände der Zelle mit der Pumpe einen '.Vinkel bildeten. Als "Pumpe" wurde ein Rubinlaser verwendet, der mit einen AnuRoniumdihydrogenphosphatkristall gekoppelt war und hmaaaBaBoimB
mit einer Wellenlänge von 347 am lieferte. Die Pumpenemigsion wurde durch eine 30-cm-Linse geschickt, wobei die Farbstoffzelle 1 cm von dem Brennpunkt entfernt war. Die Energiedichte der Pumpe an der Zelle betrug etwa 30 Megawatt pro cm2 bei sinetfW&toimJBmmm yon IS NanoSekunden. In dem FarbStofflaser-Resenanzhehlraum wurden xwei mit einem Dielektrikum beschichtete Spiegel verwendet, wobei jeder 5 cm von der Farbstoffsell« entfernt angebracht war. Ein Spiegel wies einen Krümmungsradius von 18 ess auf und reflektierte zwischen 500 und 600 na ©ehr eis 99 V&4«r auftreffenden Strahlungr der andere Spiegel
/♦ ffalfcM^ssfosrsdt® bsi halbes M&ximm - -
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war flach und reflektierte in dem gleichen Wellenlängenbereich etwa 90 1, der auftreffenden Strahlung. iJie Achse des Farbstofflaser-Resona'nzhohlrauius bildete mit der Pumpenachse einen Winkel von 25°. Die Wellenlänge der Laserenission für diesen Farbstoff wurde unter Verwendung eines Adaiu-I.ilger-Spektroskops gemessen und κ it einer Graflex-Polaroid-Kamera aufgezeichnet, i'ie lellenlängenauflösung wurde auf -3 A geschätzt. i>ie !»ellenlange der Emission ist in der weiter unten folgenden Tabelle I angegeben.
Beispiel 2
üie in der Fig. 3 dargestellte und in Beispiel 1 beschriebene Rubinlaserpumpe wurde zusammen mit einer Lösung von 12, 13-nihydrolO-methoxy-dibenzo^a.hJxanthyliumperchlorat in Dichloräthan verwendet. Die fcuissionswerte sind in der weiter unten folgenden Tabelle I angegeben.
Leispiel 5
Jie in Fig. 3 dargestellte und in Beispiel 1 beschriebene Rihinlaserpumpe wurde- zusammen mit einer Lösung von 10-iiethoxy-i 2Iiindeno/3,2-l;/-iiEplitlic^T,2-e7pyryli«inperclilorat verwendet. Uie dabei erhaltenen Emissiqnswerte sind in der weiter unten folgenden Tabelle I angegeben«
Beispiel 4
Die in der Fig, 3 dargestellte und in Beispiel 1 beschriebene Rubinlaserpumpe wurde zusammen mit einer Lösung von 1, Z-Ojhydro-4-methoxybenzo/C7xanthyliumperchlcrat verwendet. Die dabei erhaltene Emission ist in der weiter unten folgenden Tabelle I angegeben.
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Beispiel 5
Die in Fig. 3 dargestellte und inBeispiel 1 beschriebene Rubinlaserpumpe wurde zusammen mit einer Losung von 2-(4-i iethoxyphenyl)naphtho/2,1-b7pyryliumperchlorat verwendet. Die dabei erhaltenen Emissionswerte sind in der weiter unten folgenden Tabelle I angegeben.
Beispiel 6
Die in Fig. 3 dargestellte und in Beispiel 1 beschriebene Rubinlaserpumpe wurde zusammen mit einer Lösung von Benzocyclohept-/5,1-g7naphtho/2,1-b7pyryliumperchlorat verwendet. Die dabei erhaltenen Emissionswerte sind in der weiter unten folgenden Tabelle I angegeben.
Beispiel 7
Die in Fig. 3 dargestellte und in Beispiel 1 beschriebene Rubinlaserpumpe wurde zusammen mit einer Lösung von 12Ii-Indeno/3,2-b7-naphtho^l f2-e7pyryliumperchlorat verendet. Die dabei erhaltenen i-ir.issionswerte sind in der folgenden Tabelle I angegeben.
Beispiel 8
«
Die in Fig. 3 dargestellte und in Beispiel 1 beschriebene Rubinlaserpumpe voirde zusammen mit einer Lösung von 12,13-Dihydrodibenzo/ä,h7xanthyliumpeichlorat verwendet« Die dabei erhaltenen Emissionswerte sind in der folgenden Tabelle I angegeben.
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Beispiel 9
Die in Fig. 3 dargestellte und in Beispiel 1 beschriebene Rubinlaserpumpe wurde zusammen mit einer Lösung von 8-Methoxy-10H-indeno/2,3-e7benzo/B7pyryliumperchlorat verwendet. Die dabei erhaltenen Emissionswerte sind in der folgenden Tabelle I angegeben.
Tabelle I
Beispiel Nr. Wellenlänge d
1 559
2 563
3 544
4 539
5 560
6 547
7 ' 547
8 554
9 508
Es wurde gefunden, daß alle Farbstoffe Laserstrahlen mit einer Wellenlängenbandbreite innerhalb des Bereiches von 20 - 35 mn lieferten.
Beispiel 10
Es wurde eine Lösung von ^,IS-Dihydro-IO-methoxy-dibenzo/äjh?- xanthyliumperchlorat in Dichloräthan wie in Beispiel 2 hergestellt und in einen innerhalb des dünnwandigen Quarzzylinders angeordneten Laserflüssigkeitsbehälter gebracht, wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Der ringförmige Glimmentladungs-
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raun und die Elektroden wurden mit einem durch eine übliche Hochspannungsquelle aufgeladenen Kondensator mit niedriger Induktivität verbunden.- In diesem Beispiel wurde die Farbstofflösung in eine kontinuierlich durchströmte Quarzzelle mit einem Innendurchmesser von 3- mm gebracht. Das Entladungsrohr und die Farbstoffzelle waren von einem diffusen Reflektor umgeben. Die für die Glimmentladung erforderliche elektrische Energie wurde in einem 1 uF-Kondensator mit einer maximalen Speicherung von 200 .Joule/ gespeichert. Die Zeit bis zum Spitzenwert der ßlitzentladung betrug 0,7 MikroSekunden. Die V.ellenlänge der Emission des jeweiligen Farbstofflasers ist in der weiter, unten folgenden Tabelle II angegeben.
Beispiel 11
Eine Lösung von 10-Methoxy-12K-indeneo/3,2-b7naphtLo/1 t2~eJ-pyryliumperchlorat wurde wie in Beispiel 3 hergestellt und wie in Beispiel 10 aufgepumpt. Die dabei erhaltene Eraissionswellenlänge ist in der folgenden Tabelle II angegeben.
Beispiel 12
Eine Lösung von 1,2-Dihydro-4-aethoxyben2o/C7xanthyliumperchlorat wurde wie in Beispiel 3 hergestellt und wie in Beispiel 10 aufgepumpt. Die dabei erhaltene Emissionswellenlänge ist in der folgenden Tabelle II angegeben.
Tabelle II BAD OBtO(NAL Kellenlänge der
Emission (nm)
Beispiel Nr. Farbstoffkonzentration
(Mol/Liter) . ■'
547
10 5,0 χ 10"4 546
11 3,3 χ 10"4 542
12 2,0 χ 10"4
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Claims (4)

  1. Pa tenta π spräche
    ./Farbstofflaser, bestehend aus einer Pumpenergiequelle zur Lrzeugung einer stimulierten Emission des eine Farbstofflösung enthaltenden Lasernediums und einem Laser-Kesonanzhohlraum, der eine Farbstoffzelle zur Aufnahme der aufgepumpten Laserfarbstofflösung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbstofflösung aus mindestens einem in einem nicht störenden Lösungsmittel in einer ausreichenJen Konzentration gelösten Pyrylium- und/oder Benzpyryliur.ifsrbst.joff besteht.
  2. 2. Farbstofflaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbstofflösung aus einem gelösten Fyrylium- und Lenzpyryliunfarbstoff der allgemeinen Formeln besteht:
    II
    worin bedeute;?
    R , R^ und R* jeveils einen Alkylrest mit 1 - 12 Kohlenstoffatomen, R4 und R5
    einzeln jeweils ein Wasserstoffatom oder <<r;.einsa.ni eise Methylenkette der Formel -(CH7J t wobei η eine Zahl voiv 1 - 4 bedeutet,
    BAD OB)QlNAL
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    R , R7, R8 und R9 einzeln jeweils ein Wasserstoffatom oder
    eines der Paare R6 und R7, R7 und RS oder R und R zusammen einen 1,3-Butadienylenrest der Formel
    wobei die übrigen Reste aus der Gruppe R , R , R und R Wasserstoffatome bedeuten,
    R ein Kasserstoffatom, einen Alkoxyrest mit
    Jk 1-6 Kohlenstoffatomen, einen AlKylrest mit
    1-12 Kohlenstoff atomen oder einen Jjialkylaminorest, in dem jeder Allcylsubstituent des Dialkylaminorestes 1 - 4 Kohlenstoffatome enthält und
    X ein Säureanion.
  3. 3. Farbstofflaser npch Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
    Farbstofflö£ung sls Farbstoff enthält:
    4- (4-Amyloxypheir/l) -2 ,6-bis (4-äthoxyplx.i.) ]) pyiyliumperchlorat, 12,13-Dihydrc- 10-ncliirx)-~dibenzo/afh7xi*ni . 'J i uinperchlorat, fc 10-Methoxy-1 ZI L'idtn#/3 1 2-b7napLt ho/1, 2-t. ?vyiyl iumperchlorat,
    1,2-Dihydro-4- oe ih«xyU^nzo/C7xani hyl iuiapf rhlorat, 2- (4-MethoxyFhenyl)narhtho^2,1-b7pyr;-i iumprrchlorat, Benzocycloler [1,1-c/ t\ htho/2 ,1-b7p) ι v? iu.nporchlorat, 12H-Indeno/3,2»b7nnpht)io/T, 2-e7pyryl i uinperchlorat, 12,13-Dihydrc. J oei-ii■-///■ ,hjxantliyliui«]· ι ciJrrat oder 8-Hothoxy-l MI-indcno/2t3-e7b#nzo/t7p)"iyl i jnperchlorat.
  4. 4. \r<trwendun£ eiiws: Farbstofflas#rt nacl. den Ansprüchen 1 - 3 zur Erzcugung einrr kohärenten .L*»ei"iivis;.i."m inxtrhalb eines Wellen-
    BA&
    längenbereiches zwischen etwa 500 und etwa 600 nm durch Aufpumpen einer Farbstofflösung, die mindestens einen der in den Ansprüchen 1-3 genannten Farbstoffe gelöst in einem nicht störenden Lösungsmittel in einer molaren Konzentration von etwa 10 bis etwa 10~* enthält.
    BAD ORIGINAL
    At
    Leerseite
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DE3033381A1 (de) * 1979-09-07 1981-03-26 Research Foundation of the City University of New York, New York, N.Y. Laseranordnung zum erzeugen stabilisierter impulse

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