DE212012000230U1 - Attachment for an optical element of a laser - Google Patents

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Abstract

Flügelanordnung, umfassend: ein optisches Element (162) eines Lasers oder optischen Verstärkers, wobei das optische Element (162) von einem Fluidstrom gekühlt wird; eine Flügelplatte (160), welche eine Öffnung (160a) aufweist, wobei das optische Element (162) in der Öffnung (160a) befestigt ist; und einen Halter (170), welcher dazu eingerichtet ist, zwischen das optische Element (162) und die Flügelplatte (160) zu passen, um eine Druckkraft an dem Rand (162a) des optischen Elements (162) bereitzustellen, um das optische Element (162) in der Öffnung (160a) zu halten.A wing assembly comprising: an optical element (162) of a laser or optical amplifier, wherein the optical element (162) is cooled by a fluid stream; a wing plate (160) having an opening (160a), the optical element (162) being fixed in the opening (160a); and a retainer (170) adapted to fit between the optical element (162) and the wing plate (160) to provide a compressive force on the edge (162a) of the optical element (162) to guide the optical element (16). 162) in the opening (160a).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft das Befestigen eines optischen Elements, wie etwa eines Verstärkungsmediums in einem Laser, optischen Verstärker und anderen Arten optischer Systeme. Die Befestigung kann zum Kühlen des optischen Elements mittels eines Gas- oder flüssigen Stroms eingerichtet sein, wie etwa in einem mit tiefkaltem Gas gekühlten Laserverstärker. Das optische Element kann ein Element sein, dass sich im Betrieb erwärmt, wie etwa ein Medium zur optischen Verstärkung.The present invention relates to attaching an optical element, such as a gain medium in a laser, optical amplifiers, and other types of optical systems. The fixture may be configured to cool the optical element by means of a gas or liquid stream, such as in a cryogenic gas cooled laser amplifier. The optical element may be an element that heats in operation, such as an optical amplification medium.

Stand der TechnikState of the art

Laser mit hoher Ausgabeleistung werden für eine Reihe von Anwendungen, wie etwa Materialverarbeitung, Teilchenbeschleunigung, militärischen Anwendungen und laserinduzierte Fusion zur Energiegewinnung benötigt. Für diese Anwendungen werden Laser dazu benötigt, hochenergetische Pulse mit hoher Wiederholungsgeschwindigkeit bereitzustellen. Eine der Herausforderungen, die mit dem Erhalten von stabiler und zuverlässiger Pulserzeugung verbundenen sind, besteht darin, die in optischen Elementen des Lasers erzeugte Wärme zu handhaben. Aufheizen kann in einer Vielzahl von Komponenten, wie etwa Medien zur optischen Verstärkung, Pockels-Zellen, Faraday-Isolatoren, Frequenzkonversionsstufen, wo ein gewisser Grad an optischer Absorption auftritt, und vielen anderen Komponenten, in denen absorbierte Energie in Wärme umgewandelt wird, auftreten. Herkömmliche Laser, die hochenergetische Pulse erzeugen, verwenden Stäbe mit Wasserkühlung oder Platten ohne aktive Kühlung als Verstärkungsmedium. Die Pulsenergie oder/und die Pulswiederholungsgeschwindigkeit, die von solchen Lasern bereitgestellt wird, ist für laserinduzierte Fusion und andere Anwendungen, wie etwa lasergetriebene Teilchenbeschleuniger, nicht hoch genug.High output lasers are needed for a variety of applications, such as material processing, particle acceleration, military applications, and laser-induced fusion for power generation. For these applications, lasers are needed to provide high energy repetitive rate pulses. One of the challenges associated with obtaining stable and reliable pulse generation is to handle the heat generated in optical elements of the laser. Heating may occur in a variety of components, such as optical amplification media, Pockels cells, Faraday isolators, frequency conversion stages where some degree of optical absorption occurs, and many other components in which absorbed energy is converted to heat. Conventional lasers that generate high energy pulses use water cooled or non-cooling plates as the gain medium. The pulse energy and / or the pulse repetition rate provided by such lasers is not high enough for laser-induced fusion and other applications, such as laser-driven particle accelerators.

Wärmemanagement bei Medien zur optischen Verstärkung, die als Platten angeordnet sind, wurde im Rahmen eines Vertrags der US-Abteilung für Energie untersucht, wobei die Ergebnisse von diesem veröffentlicht wurden als ”Thermal Management in Inertial Fusion Energy Slab Amplifiers” („Wärmemanagement bei Slab-Verstärkern für Trägheitsfusionsenergie”), Sutton und Albrecht, Lawrence Livermore National Laboratory, 1st International Conference an Lasers for Inertial Confinement Fusion (Erste Internationale Konferenz über Laser für Fusion unter Trägheitseinschluss), Monterey, Canada, 30. Mai – 2. Juni 1995 und als Sutton, S. B. & Albrecht, G. F. (1995), ”Thermal management in inertial fusion energy slab amplifiers” („Wärmemanagement bei Slab-Verstärkern für Trägheitsfusionsenergie”), Tagungsband der SPIE 2633, 272–281 . Diese Veröffentlichungen beschreiben die Verwendung von Gaskühlung von großen Öffnungsplatten, wo der Strahl durch das Medium hindurch läuft. Die Folgen eines schlechten Wärmemanagements sind thermisch induzierte Abbildungsfehler und thermisch induzierte Doppelbrechungen, was beides zu einer Verschlechterung der Qualität des transmittierten Strahls führt. Thermisch induzierte Verformung oder Ausdehnung des Verstärkungsmediums kann eine Strahlsteuerung verursachen. Im Extremfall können die thermisch induzierten Spannungen zum Zerbrechen des Verstärkungsmediums führen. Die von Sutton und Albrecht beschriebene Anordnung verwendet eine endgepumpte Konfiguration, bei der die Platten des Verstärkungsmediums senkrecht zu dem Pumplaserstrahl ausgerichtet sind. Der Pumplaserstrahl wurde von Halbleiterlaserdioden bereitgestellt. Die endgepumpte Anordnung verwendete Verstärkungsmedien, die in eine Reihe von dünnen Platten segmentiert waren, zwischen denen sich Kühlkanäle befanden. Durch die Kanäle wird ein Gas mit einer hohen Geschwindigkeit gepumpt, um Wärme von den Platten zu entfernen. Wie oben erwähnt, laufen der Pumplaserstrahl und der emittierte Strahl durch das Kühlmedium.Heat management for optical amplification media, which are arranged as plates, was investigated under a contract by the US Department of Energy, the results of which were published as "Thermal Management in Inertial Fusion Energy Slab Amplifiers", Sutton and Albrecht, Lawrence Livermore National Laboratory, 1st International Conference on Lasers for Inertial Confinement Fusion (First International Conference on Inertia Fusion Lasers) ), Monterey, Canada, May 30 - June 2, 1995 and as Sutton, SB & Albrecht, GF (1995), "Thermal management in inertial fusion energy slab amplifiers", Proceeding of the SPIE 2633, 272-281 , These publications describe the use of gas cooling of large orifice plates where the jet passes through the medium. The consequences of poor thermal management are thermally induced aberrations and thermally induced birefringence, both of which lead to a degradation in the quality of the transmitted beam. Thermally induced deformation or expansion of the gain medium can cause beam steering. In extreme cases, the thermally induced voltages can lead to breakage of the gain medium. The arrangement described by Sutton and Albrecht uses an end-pumped configuration in which the plates of the gain medium are oriented perpendicular to the pump laser beam. The pump laser beam was provided by semiconductor laser diodes. The end-pumped assembly used gain media segmented into a series of thin plates interspersed with cooling channels. Through the channels, a gas is pumped at a high speed to remove heat from the plates. As mentioned above, the pump laser beam and the emitted beam pass through the cooling medium.

Ein späteres Projekt, bekannt als der Mercury-Laser (Mercurius-Laser), ist beschrieben in ”Activation of the Mercury Laser: A diode-pumped solid-state laser driver for inertial fusion” („Aktivierung des Mercurius-Lasers: Ein diodengepumpter Festkörperlasertreiber für Trägheitsfusion”), Bayramian et al., Advanced Solid-State Lasers 2001 Topical Meeting and Tabletop Exhibit („Hochentwickelte Festkörperlaser 2001 Thementagung und kleine Ausstellung”), Seattle, Washington, 29.–31. Januar 2001 . Das Projekt ist auch beschrieben in A. Bayramian et al. (2007), ”The mercury project: A high average power, gas-cooled laser for inertial fusion energy development” („Das Mercurius-Projekt: Ein gasgekühlter Laser mit hoher Durchschnittsleistung für Entwicklungen der Trägheitsfusionsenergie”), Fusion Science and Technology 52(3), 383–387 . Das Projektziel war es, einen Laser zu schaffen, der in der Lage ist, 100 J-Pulse mit einer Pulslänge von 2–10 ns und einer Wiederholungsgeschwindigkeit von 10 Hz zu erzeugen. Basierend auf Details, die in den verschiedenen Veröffentlichungen zum Mercury-Laser-Projekt bereitgestellt sind, zeigt 1 eine schematische Darstellung des Systems zum Kühlen der Platten aus Verstärkungsmedium. Das Kühlsystem 5 umfasst einen Wärmetauscher 10, Kanäle zum Leiten der Gasströmung 30, eine Ventilatoreinheit 20 und einen Laserverstärker 50, der Flügelplatten 60 mit darin befestigten Platten aus Medium zur optischen Verstärkung umfasst. Pumpstrahl und Ausgabestrahl 40 verlaufen senkrecht zu den Platten. Der Wärmetauscher 10 kühlt das Gas, nachdem es an den Verstärkungsmedien vorbeigelaufen ist. Die Ventilatoreinheit 20 pumpt das Gas durch das System in Richtung des Laserverstärkers. 2a zeigt die in dem Verstärker montierten Flügelplatten 60. Die Flügelplatten 60 sind derart gestapelt, dass die Platten aus Verstärkungsmaterial benachbart zueinander und benachbart zu Fenstern 82 in der Verstärkungsanordnung liegen. Eine einzelne Flügelplatte ist in 2b gezeigt. Um den Rand einer jeden Platte 62 befindet sich eine Randverkleidung 84, um die Platten in den Flügeln auszurichten und zu stützen. Jede Platte aus Verstärkungsmedien 62 ist unter Verwendung eines Polyurethanpolymer 85 in der Flügelplatte 60 befestigt, um die Platte in der Flügelplatte einzupflanzen. Das Medium zur optischen Verstärkung war Yb:S-FAP, das in Aluminium-Flügelplatten befestigt wurde.A later project, known as the Mercury Laser (Mercurius Laser), is described in "Activation of the Mercury Laser: A diode-pumped solid-state laser driver for inertial fusion", Bayramian et al., Advanced Solid-State Lasers 2001 Topical Meeting and "Mercury Laser: A Diode-pumped Solid-State Laser Driver for Inertial Fusion" Tabletop Exhibit ("Advanced Solid State Laser 2001 Theme and Small Exhibition"), Seattle, Washington, 29-31. January 2001 , The project is also described in A. Bayramian et al. (2007), "The mercury project: A high average power, gas-cooled laser for inertial fusion energy development"("The Mercurius Project: A High-Gauge Gas-Cooled Laser for Inertial Fusion Energy Developments"), Fusion Science and Technology 52 ( 3), 383-387 , The project objective was to create a laser capable of producing 100 J pulses with a pulse length of 2-10 ns and a repetition rate of 10 Hz. Based on details provided in the various publications on the Mercury Laser Project 1 a schematic representation of the system for cooling the plates of gain medium. The cooling system 5 includes a heat exchanger 10 , Channels for guiding the gas flow 30 , a fan unit 20 and a laser amplifier 50 , the wing panels 60 comprising optical amplification medium plates mounted therein. Pump beam and output beam 40 are perpendicular to the plates. The heat exchanger 10 Cools the gas after it has passed the gain media. The fan unit 20 pumps the gas through the system in the direction of Laser amplifier. 2a shows the wing panels mounted in the amplifier 60 , The wing plates 60 are stacked such that the plates of reinforcing material adjacent to each other and adjacent to windows 82 lie in the amplification arrangement. A single wing panel is in 2 B shown. Around the edge of each plate 62 there is an edge trim 84 to align and support the panels in the wings. Each plate of reinforcing media 62 is using a polyurethane polymer 85 in the wing plate 60 attached to plant the plate in the wing plate. The optical amplification medium was Yb: S-FAP, which was mounted in aluminum wing plates.

Schmale Spalte 86 zwischen den Flügelplatten, und zwischen den Flügelplatten und der Anordnung, stellen Kanäle bereit, durch die das Kühlgas strömt. Gas wird durch die Verstärkungsanordnung gepumpt.Narrow column 86 between the wing plates, and between the wing plates and the assembly provide channels through which the cooling gas flows. Gas is pumped through the reinforcement assembly.

Wie in 2a gezeigt, wird das Medium zur optischen Verstärkung durch einen Strahl, der senkrecht zu der Ebene der Platten verläuft, optisch gepumpt. Auch der erzeugte Ausgabestrahl ist zu den Platten senkrecht. Die gemessene Wellenfront, die von dem Verstärker ausgegeben wird, umfasst eine Wellenfrontdeformation, da sich das Gas beim Durchqueren des Verstärkers aufheizt. Das in dem Kühlsystem verwendete Gas war Helium bei einem Gasdruck von 4 bar innerhalb der geraden Kanäle zwischen den Flügelplatten. Die Gasgeschwindigkeit innerhalb der Kanäle beträgt 0,1 Mach und die Massenströmungsgeschwindigkeit beträgt ~ 1 g/s. Der Mercury-Laser betrieb das Gas bei etwa Raumtemperatur.As in 2a As shown, the optical amplification medium is optically pumped by a beam perpendicular to the plane of the plates. Also the generated output beam is perpendicular to the plates. The measured wavefront output by the amplifier includes wavefront deformation as the gas heats up as it passes through the amplifier. The gas used in the cooling system was helium at a gas pressure of 4 bar within the straight channels between the wing plates. The gas velocity inside the channels is 0.1 Mach and the mass flow rate is ~ 1 g / s. The Mercury laser operated the gas at about room temperature.

Es bringt gewisse Vorteile mit sich, das Kühlsystem bei niedrigeren Temperaturen und höheren Drücken als diejenigen, die in dem Mercury-Laser-Projekt verwendet wurden, zu betreiben. Der vergrößerte Temperaturbereich und höhere Druck stellen höhere Anforderungen an die Systemgestaltung, damit übermäßige Vibrationen der Platten aus Verstärkungsmedium verhindert und Unterbrechungen der Gasströmung vermieden werden. Das Befestigungsverfahren sollte das Medium zur optischen Verstärkung sogar beim Kühlen von Raumtemperatur auf Tieftemperaturen fest halten und thermisch induzierte Spannung an der Platte aufgrund der thermischen Ausdehnungsunterschiede zwischen der Flügelplatte und dem Medium zur optischen Verstärkung während einer solchen Kühlung minimieren. Ferner wird ein vibrationsfreies Verfahren zum Befestigen optischer Elemente, die kein Verstärkungsmedium sind, in anderen Bereichen als Flügelplatten benötigt, das über große Temperaturbereiche hinweg stabil ist.There are certain advantages to operating the cooling system at lower temperatures and higher pressures than those used in the Mercury laser project. The increased temperature range and higher pressure place more demands on system design to prevent excessive vibration of the gain medium plates and to avoid gas flow interruptions. The attachment method should hold the optical amplification medium at cryogenic temperatures even from room temperature cooling and minimize thermally induced stress on the panel due to the thermal expansion differences between the wing panel and the optical amplification medium during such cooling. Further, a vibration-free method of attaching optical elements that are not gain medium is required in areas other than wing plates, which is stable over wide temperature ranges.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die vorliegende Erfindung stellt eine Flügelanordnung bereit, umfassend ein optisches Element eines Lasers oder optischen Verstärkers, wobei das optische Element von einem Fluidstrom gekühlt wird; eine Flügelplatte, welche eine Öffnung aufweist, wobei das optische Element in der Öffnung befestigt ist; und einen Halter, welcher dazu eingerichtet ist, zwischen das optische Element und die Flügelplatte zu passen, um eine Druckkraft an dem Rand des optischen Elements bereitzustellen, damit das optische Element in der Öffnung hält. Diese Anordnung bewirkt das Randklemmen des optischen Elements, was Verdunkelungen des optischen Elements vermeidet. Das Randklemmen bietet außerdem eine gleichförmige zusammendrückende Klemmkraft um den Rand des optischen Elements, so dass Wellenfrontstörungen, wie sie durch das Flächenklemmen verursacht werden können, minimiert werden. Mit Rand des optischen Elements wird die Fläche gemeint, die keine optische Fläche ist. Diese Fläche befindet sich normalerweise um den Umfang herum und senkrecht zu der optischen Fläche. Beispielsweise ist der Rand bei einem kreisscheibenförmigen optischen Element eine gekrümmte Fläche. Ferner ist der Halter der vorliegenden Erfindung zum Betrieb bei Raumtemperatur bis runter auf Tieftemperaturen eingerichtet, weil die Druckkraft Kontraktions- oder Ausdehnungsunterschiede zwischen der Flügelplatte und dem optischen Element ermöglicht. Insbesondere kann sich das optische Element beim Abkühlen mehr zusammenziehen als die Öffnung in der Flügelplatte und dadurch locker werden – jedoch stellt der Halter die das optische Element in Position haltende Druckkraft weiterhin bereit. In Abhängigkeit von den verwendeten Materialien kann sich das optische Element weniger zusammenziehen als die Öffnung in der Flügelplatte und bruchgefährdet sein, jedoch wird der Halter, der vorzugsweise elastisch ist, die Spannung aufnehmen, während er weiter ausreichend Druckkraft ausübt, die das optische Element in Position hält. Der Halter der vorliegenden Erfindung ist zudem derart eingerichtet, dass das optische Element durch das Entfernen des Halters entfernt werden kann.The present invention provides a vane assembly comprising an optical element of a laser or optical amplifier, wherein the optical element is cooled by a fluid stream; a wing plate having an opening, the optical element being fixed in the opening; and a holder configured to fit between the optical element and the wing plate to provide a compressive force on the edge of the optical element to hold the optical element in the opening. This arrangement causes edge-locking of the optical element, which avoids darkening of the optical element. The edge clamp also provides a uniform compressive clamping force around the edge of the optical element so that wavefront perturbations, such as those caused by surface clamping, are minimized. By edge of the optical element is meant the surface which is not an optical surface. This surface is normally around the circumference and perpendicular to the optical surface. For example, in the case of a circular disk-shaped optical element, the edge is a curved surface. Further, the holder of the present invention is adapted to operate at room temperature down to cryogenic temperatures because the compressive force allows for contraction or expansion differences between the wing plate and the optical element. In particular, upon cooling, the optical element may contract more than the opening in the wing panel and thereby become loose - however, the holder will continue to provide the compressive force holding the optical element in position. Depending on the materials used, the optical element may contract less than the aperture in the wing plate and be prone to breakage, however, the retainer, which is preferably elastic, will absorb the stress while still exerting sufficient compressive force to position the optical element holds. The holder of the present invention is also arranged such that the optical element can be removed by removing the holder.

Der Halter kann zwischen einen Außenrand des optischen Elements und einen Innenrand der Öffnung passen, wobei der Halter dazu eingerichtet ist, die Druckkraft auf den Rand des optischen Elements bereitzustellen. Eine entsprechende Druckkraft kann auch gegen die Flügelplatte auf den Rand der Öffnung ausgeübt werden.The holder may fit between an outer edge of the optical element and an inner edge of the opening, wherein the holder is adapted to provide the pressing force on the edge of the optical element. A corresponding pressure force can also be exerted against the wing plate on the edge of the opening.

Der Halter kann ein elastisches Element oder ein Federelement umfassen. Die Druckkraft kann im Wesentlichen gleichförmig um den Rand des optischen Elements herum bereitgestellt sein.The holder may comprise an elastic element or a spring element. The compressive force may be provided substantially uniformly around the edge of the optical element.

Der Rand der Öffnung in der Flügelplatte kann eine Nut zum Platzieren des Halters aufweisen. Der Rand des optischen Elements kann eine Nut zum Platzieren des Halters aufweisen. Die Nuten bieten den Vorteil des Ausrichtens des optischen Elements in der Flügelplatte, wie etwa zentral über die Dicke der Flügelplatte. The edge of the opening in the wing plate may have a groove for placing the holder. The edge of the optical element may have a groove for placing the holder. The grooves offer the advantage of aligning the optical element in the wing panel, such as centrally across the thickness of the wing panel.

Der Halter kann sich im Wesentlichen vollständig um den Außenrand des optischen Elements herum erstrecken. Der Halter ist derart geformt, dass er mit dem Umfang des optischen Elements übereinstimmt, aber kann kleinere Abmessungen aufweisen.The holder may extend substantially completely around the outer edge of the optical element. The holder is shaped to match the circumference of the optical element, but may be smaller in size.

Der Halter kann einen c-förmigen Querschnitt aufweisen. Der Halter kann eine Form aufweisen, die derjenigen des Umfangs des optischen Elements entspricht, wobei der Halter einen kleineren Durchmesser als das optische Element aufweist, um dadurch die Druckkraft bereitzustellen. Der Halter kann quer zu seiner Länge gespalten oder eingeschnitten sein.The holder may have a c-shaped cross section. The holder may have a shape corresponding to that of the periphery of the optical element, wherein the holder has a smaller diameter than the optical element, thereby providing the pressing force. The holder may be split or cut across its length.

Der Halter kann eine Zugfeder sein. Die Zugfeder kann als eine Schlaufe ausgebildet sein, so dass sie endlos ist. Die Zugfeder kann eine Form aufweisen, die derjenigen des Rands des optischen Elements entspricht, wobei der Halter einen kleineren Durchmesser als das optische Element aufweist, um dadurch die Druckkraft bereitzustellen.The holder may be a tension spring. The tension spring may be formed as a loop, so that it is endless. The tension spring may have a shape corresponding to that of the edge of the optical element, wherein the holder has a smaller diameter than the optical element, thereby providing the pressing force.

Der Halter kann ein Reif sein, der eine Mehrzahl von gefederten Kontaktfingern aufweist. Der Reif kann eine Rückplatte umfassen. In der Anordnung kann der Reif derart angeordnet sein, dass die Federfinger in Kontakt mit dem optischen Element stehen.The holder may be a hoop having a plurality of spring-loaded contact fingers. The hoop may comprise a back plate. In the arrangement, the hoop may be arranged such that the spring fingers are in contact with the optical element.

Die Flügelanordnung kann ferner einen oder zwei Halteringe umfassen, die lösbar mit der Flügelplatte gekoppelt sind, um den Halter in der Öffnung der Flügelplatte zu halten. Der eine oder beide Halteringe können einen internen Durchmesser aufweisen, der wenigstens so groß wie der Innendurchmesser des Halters, aber kleiner als der Außendurchmesser des Halters ist.The wing assembly may further include one or two retaining rings releasably coupled to the wing plate to retain the retainer in the opening of the wing plate. The one or both retaining rings may have an internal diameter at least as large as the inner diameter of the holder but smaller than the outer diameter of the holder.

Das optische Element und die Flügelplatte können im Wesentlichen die gleiche Dicke aufweisen. Dies verhindert, dass der Kühlmittelstrom über die Flügelplatte und das optische Element gestört wird, was Vibrationen verursachen kann.The optical element and the wing plate may have substantially the same thickness. This prevents the coolant flow from being disturbed via the wing plate and the optical element, which can cause vibrations.

Das optische Element kann Medium zur optischen Verstärkung sein, wie etwa Yb:YAG, Nd:YAG oder ein anderes Festkörperlasermedium, das für optisches Pumpen geeignet ist.The optical element may be optical amplification medium such as Yb: YAG, Nd: YAG or other solid state laser medium suitable for optical pumping.

Die vorliegende Erfindung stellt außerdem eine Flügelplatte zum Befestigen eines optischen Elements eines Lasers oder optischen Verstärkers zum Kühlen mittels eines Fluidstroms bereit, wobei die Flügelplatte eine Öffnung zum Aufnehmen des optischen Elements aufweist, wobei die Flügelplatte eine Nut in dem Rand der Öffnung zum Aufnehmen eines Halters zum Halten des optischen Elements in der Öffnung aufweist.The present invention also provides a wing plate for mounting an optical element of a laser or optical amplifier for cooling by means of a fluid flow, the wing plate having an opening for receiving the optical element, the wing plate having a groove in the edge of the opening for receiving a holder for holding the optical element in the opening.

Die vorliegende Erfindung stellt ferner einen Laser oder optischen Verstärker bereit, der die oben beschriebene Flügelanordnung oder Flügelplatte umfasst. Das optische Element des Lasers oder optischen Verstärkers kann ein Medium zur optischen Verstärkung sein. Ein Pumpstrahl kann auf das Medium zur optischen Verstärkung auftreffen. Der Pumpstrahl oder/und Ausgabestrahl kann quer zu der Ebene der Flügelanordnung verlaufen. Der Pumpstrahl oder/und Ausgabestrahl kann durch einen kühlenden Fluidstrom laufen.The present invention further provides a laser or optical amplifier comprising the wing assembly or wing plate described above. The optical element of the laser or optical amplifier may be an optical amplification medium. A pump beam may strike the optical amplification medium. The pump beam and / or output beam may be transverse to the plane of the wing assembly. The pump jet and / or output jet can pass through a cooling fluid stream.

Der Laser oder optische Verstärker kann ein mit tiefkaltem Gas gekühlter Laserverstärker sein.The laser or optical amplifier may be a deep-cooled gas-cooled laser amplifier.

Obwohl die obigen Ausführungsformen das optische Element in einer Flügelplatte befestigen, um eine Flügelanordnung zu bilden, verwenden andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung entsprechende Verfahren, um das optische Element in Befestigungen, die keine Flügelplatte sind, zu befestigen. In dieser Hinsicht stellt die vorliegende Erfindung eine optische Anordnung bereit, umfassend: ein optisches Element; eine Befestigung, die eine Öffnung aufweist, wobei das optische Element in der Öffnung befestigt ist; und einen Halter, der dazu eingerichtet ist, um den Rand des optischen Elements herum zwischen das optische Element und die Befestigung zu passen, um eine Druckkraft auf den Rand des optischen Elements bereitzustellen, damit das optische Element in der Öffnung hält.Although the above embodiments mount the optical element in a wing panel to form a wing assembly, other embodiments of the present invention use corresponding methods to secure the optical element into non-wing panel fasteners. In this regard, the present invention provides an optical assembly comprising: an optical element; a fastener having an opening, the optical element being fixed in the opening; and a holder configured to fit around the edge of the optical element between the optical element and the fixture to provide a compressive force on the edge of the optical element to hold the optical element in the aperture.

Der Halter kann ein elastisches Element oder ein Federelement umfassen.The holder may comprise an elastic element or a spring element.

Der Halter kann eines der folgenden sein: ein Ring, der einen c-förmigen Querschnitt aufweist; eine Zugfeder; und ein Reif, der eine Mehrzahl von gefederten Kontaktfingern aufweist.The holder may be one of the following: a ring having a C-shaped cross section; a tension spring; and a hoop having a plurality of spring-loaded contact fingers.

Andere oben erwähnte Verfahren und Anordnungen, die sich auf das Befestigen des optischen Elements in der Flügelplatte beziehen, können auch allgemeiner auf das Befestigen des optischen Elements angewendet werden.Other methods and arrangements mentioned above relating to the attachment of the optical element in the wing panel may also be more generally applied to the attachment of the optical element.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, zusammen mit Aspekten des Stands der Technik, werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:Embodiments of the present invention, along with aspects of the prior art, will now be described with reference to the accompanying drawings, in which:

1 eine schematische Darstellung des Kühlsystems des Stands der Technik zum Kühlen optischer Elemente für einen Laserverstärker ist; 1 Figure 3 is a schematic representation of the prior art cooling system for cooling optical elements for a laser amplifier;

2a eine Darstellung eines Querschnitts durch den gasgekühlten Verstärker gemäß dem Stand der Technik ist; 2a Figure 3 is an illustration of a cross-section through the prior art gas-cooled amplifier;

2b eine Darstellung einer Flügelplatte mit darin eingepflanztem Verstärkungsmedium gemäß dem Stand der Technik ist; 2 B Figure 11 is an illustration of a prior art wing plate with reinforcing medium implanted therein;

3 in Draufsicht und im Querschnitt ein optisches Element zeigt, das in einer Flügelplatte mit einem Halter gemäß der vorliegenden Erfindung befestigt ist; 3 shows in plan view and in cross-section an optical element which is mounted in a wing plate with a holder according to the present invention;

4 eine detaillierte Querschnittsansicht von drei Ausführungsformen eines Halters ist, der das optische Element in der Flügelplatte hält; 4 a detailed cross-sectional view of three embodiments of a holder which holds the optical element in the wing plate;

5a eine Perspektivansicht einer Flügelanordnung mit einem optischen Element ist, das in einer Flügelplatte gemäß der vorliegenden Erfindung befestigt ist; und 5a a perspective view of a wing assembly with an optical element which is mounted in a wing plate according to the present invention; and

5b eine Explosionsansicht der Flügelanordnung von 5a ist, die die einzelnen Komponenten zeigt. 5b an exploded view of the wing assembly of 5a is that shows the individual components.

Ausführliche BeschreibungDetailed description

3 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher ein optisches Element 162 in einer Flügelplatte 160 durch einen Halter 170 gehalten ist. Die Flügelplatte 160 kann derart geformt sein, dass sie einen Querschnitt ähnlich dem des Stands der Technik, wie er in den 2a und 2b gezeigt ist, aufweist. Der Endabschnitt der Flügelplatte 160 verjüngt sich allmählich, um die Gasströmung von zwischen den Flügelplatten zusammenzuführen. Es können andere Querschnitte verwendet werden. Die Darstellung in 3 zeigt einen rechteckigen Querschnitt, jedoch können solche Querschnitte, wie sie oben im Hinblick auf den Stand der Technik beschrieben wurden, verwendet werden. 3 shows an embodiment of the present invention, in which an optical element 162 in a wing plate 160 through a holder 170 is held. The wing plate 160 may be shaped to have a cross section similar to that of the prior art as shown in FIGS 2a and 2 B is shown. The end portion of the wing plate 160 gradually tapers to merge the gas flow from between the wing plates. Other cross sections can be used. The representation in 3 shows a rectangular cross section, however, such cross sections, as described above with respect to the prior art, can be used.

Das optische Element 162 von 3 besitzt eine kreisförmige Scheibenform und ist in einer kreisförmigen Öffnung in der Flügelplatte 160 aufgenommen. Andere Formen des optischen Elements 162, wie etwa quadratische, rechteckige oder elliptische, können verwendet werden. Das optische Element 162 wird durch den Halter 170 in der Öffnung gehalten. Wie in dem Querschnitt X-X von 3 gezeigt, weist die Flügelplatte 160 die gleiche Dicke wie das optische Element 162 auf.The optical element 162 from 3 has a circular disc shape and is in a circular opening in the wing plate 160 added. Other forms of the optical element 162 , such as square, rectangular or elliptical, can be used. The optical element 162 is through the holder 170 held in the opening. As in the section XX of 3 shown, shows the wing plate 160 the same thickness as the optical element 162 on.

Die 4a4c zeigen detaillierter, wie der Halter 170 zwischen der Flügelplatte 160 und dem optischen Element 162 angeordnet ist. 4 zeigt drei Alternativen für den Halter 170. In jedem Fall umfasst der Rand der Öffnung 160a eine Nut 160b zum Aufnehmen des Halters 170. Die Nut 160b kann in Übereinstimmung mit dem verwendeten Halter geformt sein. Das dargestellte optische Element 162 umfasst ebenso eine Nut 162b in dem Rand 162a des als Scheibe ausgebildeten optischen Elements. Die Nut in dem optischen Element 162 ist flacher als die Nut in der Flügelplatte 160. In anderen Ausführungsformen ist keine Nut in dem optischen Element oder/und keine Nut in dem Flügelplattenrand vorgesehen.The 4a - 4c show in more detail how the holder 170 between the wing plate 160 and the optical element 162 is arranged. 4 shows three alternatives for the holder 170 , In any case, the edge of the opening includes 160a a groove 160b for picking up the holder 170 , The groove 160b may be shaped in accordance with the holder used. The illustrated optical element 162 also includes a groove 162b in the edge 162a of the disk formed as an optical element. The groove in the optical element 162 is flatter than the groove in the wing plate 160 , In other embodiments, no groove is provided in the optical element and / or no groove is provided in the wing plate edge.

Jedoch ist die Aufnahme der Nuten bevorzugt, um das optische Element 162 mittig in der Flügelplatte 162 auszurichten.However, the inclusion of the grooves is preferred to the optical element 162 in the center of the wing plate 162 align.

Die Anordnung des Halters 170 zwischen dem Rand 160a der Öffnung der Flügelplatte 160 und dem Rand 162a des optischen Elements 162 stellt ein Randklemmen des optischen Elements 162 bereit. Dies ist gegenüber einem Flächenklemmen bevorzugt, da die Öffnung des optischen Elements 162 nicht verdeckt wird. Die Flügelplatte 160 und das optische Element 162 weisen im Wesentlichen die gleiche Dicke auf, so dass das Kühlfluid gleichmäßig über die Fläche des mit der Flügelplatte 160 zusammengefügten optischen Elements 162 strömt. Ein Dickenunterschied würde ein Stufenhindernis für das Kühlfluid darstellen. Dies könnte Instabilitäten in dem Fluid und Vibrationen mit sich bringen. Arbeiten haben gezeigt, dass das optische Element 162 in der Flügelplatte 160 derart ausgerichtet sein sollte, dass die Ausrichtungstoleranz zwischen der Fläche des optischen Elements und der Flügelplatte kleiner als 100 μm ist, um sicherzustellen, dass Störungen in der Kühlmittelströmung minimal sind. Diese Ausrichtungstoleranz zwischen den Flächen des optischen Elements 162 und der Flügelplatte 160 legt ebenso eine maximal zulässige Differenz in der Dicke zwischen den beiden fest, so dass im montierten Zustand die Ausrichtung der Flächen das Kriterium erfüllt, dass die Abweichung weniger als 100 μm beträgt.The arrangement of the holder 170 between the edge 160a the opening of the wing plate 160 and the edge 162a of the optical element 162 provides edge clamping of the optical element 162 ready. This is preferable to surface clamping because the opening of the optical element 162 is not obscured. The wing plate 160 and the optical element 162 have substantially the same thickness, so that the cooling fluid evenly over the surface of the wing plate 160 assembled optical element 162 flows. A difference in thickness would be a step obstruction to the cooling fluid. This could cause instabilities in the fluid and vibrations. Work has shown that the optical element 162 in the wing plate 160 should be such that the alignment tolerance between the surface of the optical element and the wing plate is less than 100 microns to ensure that disturbances in the coolant flow are minimal. This alignment tolerance between the surfaces of the optical element 162 and the wing plate 160 Also defines a maximum allowable difference in thickness between the two, so that when mounted, the orientation of the surfaces meets the criterion that the deviation is less than 100 μm.

Das Randbefestigungsverfahren stellt eine kleine, gleichmäßige Druckkraft um den Rand des optischen Elements 162 bei Raumtemperatur bereit. Der Halter 170 ist ausreichend elastisch, um die Kontraktionsdifferenz zwischen dem optischen Element 162 und der Flügelplatte 160 aufzunehmen. Beispielsweise wird das optische Element 162 bei Raumtemperatur in die Flügelplatte 160 mit dem Halter 170 eingebracht und dann mit unter Druck stehendem Heliumgas als Kühlmittel auf Tieftemperaturen, zum Beispiel auf etwa 150 K, abgekühlt. Der Temperaturabfall beträgt etwa 150 K. Für einen Unterschied des thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 2 × 10–6 K–1 und einer Scheibe mit 55 mm Durchmesser würde sich unter der Annahme, dass thermische Ausdehnungskoeffizienten über den Temperaturbereich hinweg konstant sind, ein Kontraktionsunterschied von etwa 10–20 μm ergeben. Gleichwohl ändern sich die Koeffizienten mit der Temperatur. Nimmt man an, dass der obige Kontraktionsunterschied von der richtigen Größenordnung ist, würde dies dafür ausreichen, dass das optische Element 162 bricht. Die Nachgiebigkeit des Halters 170 gewährleistet diesen Unterschied. In Abhängigkeit von den verwendeten Materialien könnte der Unterschied der thermischen Ausdehnungskoeffizienten ferner dazu führen, dass sich das optische Element lockert. In diesem Fall hält die Druckkraft des Halters eine starre und feste Unterstützung des optischen Elements aufrecht.The edge attachment method provides a small, uniform compressive force around the edge of the optical element 162 ready at room temperature. The holder 170 is sufficiently elastic to account for the contraction difference between the optical element 162 and the wing plate 160 take. For example, the optical element becomes 162 at room temperature in the wing plate 160 with the holder 170 and then cooled with pressurized helium gas as a coolant to cryogenic temperatures, for example to about 150K. The temperature drop is about 150 K. For a difference in thermal expansion coefficient of 2 × 10 -6 K -1 and a 55 mm diameter disk would give a contraction difference of about 10-20 μm, assuming that thermal expansion coefficients are constant over the temperature range. Nevertheless, the coefficients change with temperature. Assuming that the above contraction difference is of the correct order of magnitude, this would be sufficient for the optical element to be 162 breaks. The compliance of the owner 170 ensures this difference. Depending on the materials used, the difference in thermal expansion coefficients could further cause the optical element to relax. In this case, the pressing force of the holder maintains a rigid and firm support of the optical element.

Um die kleine, gleichmäßige Druckkraft bereitzustellen, ist der Halter 170 vorzugsweise elastisch, wie es von einem gefederten Element bereitgestellt wird. Die 4a4c zeigen drei Ausführungsformen des Halters. Obwohl 3 ein kreisscheibenförmiges optisches Element 162 zeigt, können andere Formen verwendet werden, wie etwa quadratische oder rechteckige. Wie unten beschrieben wird, sind von den drei Ausführungsformen manche für gewisse Formen des optischen Elements 162 besser geeignet.To provide the small, even compressive force is the holder 170 preferably elastic, as provided by a sprung element. The 4a - 4c show three embodiments of the holder. Even though 3 a circular disk-shaped optical element 162 For example, other shapes may be used, such as square or rectangular. As will be described below, of the three embodiments, some are for certain shapes of the optical element 162 more suitable.

Die erste Ausführungsform des Halters 170 ist der C-Ring, wie er in 4a gezeigt ist. Dieser umfasst einen Ring, der mit der Form des optischen Elements 162 übereinstimmt. Der interne Umfang des Rings ist etwas kleiner als der Umfang des Rings, nachdem eine etwaige Nut berücksichtigt worden ist. Diese geringfügig kleinere Größe gewährleistet die Druckkraft auf das optische Element. Der Querschnitt des Rings ist von einer C-Form. Der Ring besteht vorzugsweise aus Edelstahl, wobei jedoch andere Materialien verwendet werden können. Zudem kann der Ring an einer Stelle des Umfangs radial durchgeschnitten sein, um beim Abkühlen einen Spannungsabbau zu erlauben. Ein Schnitt in dem Ring erlaubt es ferner, den Ring über das optische Element 162 zu ziehen und in der Nut 162b zu platzieren. Da der Ring mit dem optischen Element 162 an der Nut kontinuierlich um den Umfang herum (außer an dem Schnitt) in Kontakt ist, stellt der C-Ring die Druckkraft gleichmäßig um den Rand des optischen Elements 162 bereit. Diese Art von Ring ist am besten für kreisförmige optische Elemente geeignet, wobei passend geformte Ringe aber auch verwendet werden können für optische Elemente mit anderen Formen, die keine scharfen Ecken aufweisen, wie etwa ein Rechteck mit gerundeten Ecken.The first embodiment of the holder 170 is the C-ring as it is in 4a is shown. This includes a ring that matches the shape of the optical element 162 matches. The internal circumference of the ring is slightly smaller than the circumference of the ring after considering any groove. This slightly smaller size ensures the pressure on the optical element. The cross-section of the ring is of a C-shape. The ring is preferably stainless steel but other materials may be used. In addition, the ring can be cut radially at one point of the circumference, to allow a voltage reduction during cooling. A cut in the ring also allows the ring over the optical element 162 to pull and in the groove 162b to place. Because the ring with the optical element 162 is in contact with the groove continuously around the circumference (except at the cut), the C-ring uniformly sets the pressing force around the edge of the optical element 162 ready. This type of ring is best suited for circular optical elements, but properly shaped rings can also be used for optical elements having other shapes that do not have sharp corners, such as a rectangle with rounded corners.

Die zweite Ausführungsform des Halters 170 ist der Feder-Halter, wie er in 4b gezeigt ist. Dieser besteht aus einer Zugfeder, deren Länge geringfügig kleiner als der Umfang des optischen Elements 162 ist. Die Zugfeder ist ringförmig ausgebildet. Der Widerstand der Feder ermöglicht es, sie über das optische Element 162 zu ziehen und in der Nut 162b zu platzieren. Der interne Umfang des Rings ist geringfügig kleiner als der Umfang des optischen Elements an der Nut. Die geringfügig kleinere Abmessung gewährleistet eine Druckkraft auf das optische Element 162. Eine Druckkraft wirkt radial an jedem Kontaktpunkt der Feder mit dem optischen Element. Somit verteilen die mehreren Punkte um den Rand des optischen Elements die Druckkraft um den Rand des optischen Elements 162 gleichförmig. Die Feder ist für viele Formen des optischen Elements geeignet und deformiert sich entsprechend der Form des optischen Elements 162. Die Feder kann auch Unregelmäßigkeiten in der Form des optischen Elements aufnehmen. Die Feder eignet sich weniger für scharfe Ecken aufweisende optische Elemente.The second embodiment of the holder 170 is the spring holder, as in 4b is shown. This consists of a tension spring whose length is slightly smaller than the circumference of the optical element 162 is. The tension spring is annular. The resistance of the spring allows it through the optical element 162 to pull and in the groove 162b to place. The internal circumference of the ring is slightly smaller than the circumference of the optical element on the groove. The slightly smaller dimension ensures a compressive force on the optical element 162 , A compressive force acts radially at each point of contact of the spring with the optical element. Thus, the multiple points around the edge of the optical element distribute the compressive force around the edge of the optical element 162 uniform. The spring is suitable for many shapes of the optical element and deforms according to the shape of the optical element 162 , The spring can also accommodate irregularities in the shape of the optical element. The spring is less suitable for sharp corners having optical elements.

4c zeigt eine dritte Ausführungsform des Halters, der die Form eines Reifs annimmt, der einen Rückplattenring mit einer Reihe von Federfingern entlang des Innenrands aufweist. Der Reif kann ein kontinuierlicher Ring sein oder ist besonders bevorzugt aus einer Länge von Fingerstock gebildet. Der Fingerstock kann Be:Cu-Fingerstock sein. Die Federfinger sind in 5b zu sehen. Die Reihen von Federfingern stellen mehrere Kontaktpunkte an dem Rand des optischen Elements bereit, wie etwa in der Nut des optischen Elements. Die Finger sind derart gekrümmt, dass sie sich in der Nut 162b des optischen Elements 162 anordnen und das optische Element in der Öffnung der Flügelplatte 160 zentrieren. Alternativ können die Finger gratförmig sein. Der Grat ordnet sich in der Nut an und zentriert das optische Element. Auch andere Fingerformen können verwendet werden. Die Federfinger stellen eine Druckkraft auf das optische Element bereit. Die mehreren Kontaktpunkte verteilen die Druckkraft gleichmäßig um den Umfang der optischen Scheibe. Die mehreren Kontaktpunkte können Unregelmäßigkeiten aufnehmen. Der Reif kann aus einer Länge von Fingerstock gebildet sein, wobei optional die Enden derart miteinander verbunden sind, dass sie einen Ring bilden. Der Fingerstock kann derart geformt sein, dass er zu der Form des optischen Elements passt. Der Fingerstock kann dazu verwendet werden, beliebig geformte Scheiben zu befestigen, wie etwa kreisförmige, quadratische, rechteckige usw. 4c shows a third embodiment of the holder, which takes the form of a hoop having a back plate ring with a series of spring fingers along the inner edge. The hoop may be a continuous ring or more preferably is formed from a length of finger stick. The stick can be Be: Cu stick. The spring fingers are in 5b to see. The rows of spring fingers provide multiple points of contact at the edge of the optical element, such as in the groove of the optical element. The fingers are curved in such a way that they are in the groove 162b of the optical element 162 arrange and the optical element in the opening of the wing plate 160 Center. Alternatively, the fingers may be ridge-shaped. The burr aligns with the groove and centers the optical element. Other finger shapes can also be used. The spring fingers provide a compressive force on the optical element. The multiple contact points distribute the compressive force evenly around the circumference of the optical disk. The multiple contact points can pick up irregularities. The hoop may be formed from a length of finger stick, optionally with the ends joined together to form a hoop. The finger stick may be shaped to match the shape of the optical element. The finger stick can be used to attach arbitrarily shaped discs, such as circular, square, rectangular, etc.

Der Querschnitt der C-Ring- und Feder-Halter ist derart, dass er auf Nuten mit gekrümmten oder kreisförmigen Seitenwänden passt. Wie in den 4a und 4b gezeigt, ordnen sich die C-Ring- und Feder-Halter in einer Nut in dem Rand der Flügelplatte und dem Rand des optischen Elements an. Die Nut in dem Rand der Flügelplatte ist tiefer als die Nut in dem Rand des optischen Elements. Die Nut in dem Rand der Flügelplatte ist halbkreisförmig oder tiefer, wie etwa ein Kanal oder eine Mulde mit einem halbkreisförmigen Boden. Die Nut in dem optischen Element 162 ist eine viel flachere Vertiefung.The cross section of the C-ring and spring holders is such that it fits on grooves with curved or circular side walls. As in the 4a and 4b shown, the C-ring and spring holders in a groove in the edge of the wing plate and the edge of the optical element arrange. The groove in the edge of the wing plate is deeper than the groove in the edge of the optical element. The groove in the edge of the wing plate is semicircular or deeper, such as a channel or a trough with a semicircular bottom. The groove in the optical element 162 is a much shallower depression.

Der in 4c gezeigte Querschnitt des Reifs mit Kontaktfingern umfasst eine flache Rückplatte mit gekrümmten Fingern. Daher nimmt die Nut in dem Rand der Flügelplatte die Form eines rechteckigen Grabens an. Die Nut in dem optischen Element 162 ist die gleiche flache gekrümmte Vertiefung, wie sie für den C-Ring- und Feder-Halter verwendet wird. Es sind andere Formen des Reifs oder Fingerstocks verfügbar, so dass die Nuten entsprechend geformt sein können. Zum Beispiel kann ein gekrümmter Rückplatten-Fingerstock mit einer in 4 dargestellten Nut mit gekrümmtem Querschnitt verwendet werden.The in 4c shown cross-section of the collar with contact fingers comprises a flat back plate with curved fingers. Therefore, the groove in the edge of the wing plate takes the form of a rectangular trench. The groove in the optical element 162 is the same flat curved recess used for the C-ring and spring retainer. Other forms of hoop or fingerstick are available so that the grooves can be shaped accordingly. For example, a curved backplate finger stick with an in 4 shown groove with a curved cross-section can be used.

Bei den drei oben beschriebenen Ausführungsformen des Halters 170 wird der Halter in der Nut in der Flügelplatte durch einen separaten Haltering 180 gehalten. 5a zeigt die Flügelanordnung, wobei die optische Scheibe 162 in der Flügelplatte 160 befestigt ist und der Halter 170 durch den Haltering 180 in Position gehalten wird. 5b ist eine Explosionsansicht, die jeden der Bestandteile der Flügelanordnung zeigt. Die gezeigte Ausführungsform umfasst die Reif-Ausführungsform des Halters mit kreisscheibenförmigem optischen Element 162. Der Haltering ist auch in den Querschnittsansichten der 4 gezeigt. Der Haltering 180 passt in eine Vertiefung 161 in der Flügelplatte, so dass er nicht von der Oberfläche der Flügelplatte hervorsteht und die Kühlmittelströmung behindert. Der Haltering 180 ist unter Verwendung von Schrauben oder anderen Befestigungsmitteln an der Flügelplatte 160 befestigt. Der Außendurchmesser des Halterings 180 ist größer als der Außendurchmesser des Halters 170, um ein Fixieren an der Flügelplatte zu ermöglichen. Der Innendurchmesser des Halterings 180 erstreckt sich wenigstens teilweise über den Halter 170 hinweg. Wie in 4c gezeigt, erstreckt sich der Haltering 180 wenigstens hälftig über den Halter hinweg, so dass der Großteil des Halters durch den Haltering gestützt und in Position gehalten wird. In Abhängigkeit von der Geometrie und Art des verwendeten Halters kann sich der Haltering mehr oder weniger weit über den Halter hinweg erstrecken. Obwohl die oben beschriebene Ausführungsform ein kreisscheibenförmiges optisches Element und einen ringförmigen Haltering betrifft, können andere Formen für das optische Element und den Haltering verwendet werden.In the three embodiments of the holder described above 170 the holder is in the groove in the wing plate by a separate retaining ring 180 held. 5a shows the wing assembly, wherein the optical disc 162 in the wing plate 160 is attached and the holder 170 through the retaining ring 180 is held in position. 5b is an exploded view showing each of the components of the wing assembly. The embodiment shown comprises the hoop embodiment of the holder with circular disk-shaped optical element 162 , The retaining ring is also in the cross-sectional views of 4 shown. The retaining ring 180 fits in a well 161 in the wing plate so that it does not protrude from the surface of the wing plate and obstruct the flow of coolant. The retaining ring 180 is using screws or other fasteners on the wing plate 160 attached. The outer diameter of the retaining ring 180 is larger than the outer diameter of the holder 170 to allow fixing to the wing plate. The inner diameter of the retaining ring 180 extends at least partially over the holder 170 time. As in 4c shown, the retaining ring extends 180 at least halfway across the holder, so that most of the holder is supported by the retaining ring and held in position. Depending on the geometry and type of holder used, the retaining ring may extend more or less far beyond the holder. Although the above-described embodiment relates to a circular disk-shaped optical element and an annular retaining ring, other shapes may be used for the optical element and the retaining ring.

Wie oben erläutert, wird die Druckkraft auf das optische Element 162 durch den internen Durchmesser des Halters 180 beeinflusst. Die Druckkraft auf das optische Element wird auch beeinflusst durch den Durchmesser der Öffnung oder Nut 160b, in welcher der Halter 180 sitzt. Durch die Herstellung von Flügelplatten mit unterschiedlichen Nuttiefen oder Öffnungen kann die Druckkraft auf das optische Element an die Abmessungen eines einzelnen optischen Elements angepasst werden. Vorzugsweise ist der Durchmesser der Öffnung, umfassend die Tiefe der Nut in der Flügelplatte, geringfügig kleiner als der Durchmesser des optischen Elements mit dem darum angebrachten Halter. Diese Konfiguration führt dazu, dass sich die Nut 160b der Öffnung der Flügelplatte 160 gegen den Halter drückt, so dass dieser leicht komprimiert wird. Das Zusammenwirken dieser Druckkraft und der oben beschriebenen, die aus dem kleineren Durchmesser des Halters im Vergleich zu dem optischen Element resultiert, hält das optische Element sicher in der Flügelplatte.As explained above, the pressing force on the optical element 162 through the internal diameter of the holder 180 affected. The compressive force on the optical element is also influenced by the diameter of the opening or groove 160b in which the holder 180 sitting. By producing wing plates with different groove depths or openings, the compressive force on the optical element can be adapted to the dimensions of a single optical element. Preferably, the diameter of the opening, including the depth of the groove in the wing plate, is slightly smaller than the diameter of the optical element with the holder mounted around it. This configuration causes the groove 160b the opening of the wing plate 160 presses against the holder, so that it is slightly compressed. The cooperation of this compressive force and that described above, which results from the smaller diameter of the holder compared to the optical element, securely holds the optical element in the wing plate.

Der Haltering 180 und die Halteanordnung bilden keine permanente Befestigung, weil sich der Haltering 180 durch Entfernen von Befestigungen 182 entfernen lässt.The retaining ring 180 and the retaining arrangement do not form a permanent attachment, because the retaining ring 180 by removing fasteners 182 can be removed.

In manchen Ausführungsformen ist der Haltering 180 nicht zwingend, da der Halter 170 eine Schiebepassung in den Nuten des optischen Elements 162 und der Flügelplatte 160 ist. In einem solchen Fall weist die Flügelplatte keine Vertiefung zum Befestigen des Halterings 180 auf.In some embodiments, the retaining ring is 180 not mandatory, because the holder 170 a push fit in the grooves of the optical element 162 and the wing plate 160 is. In such a case, the wing plate has no recess for attaching the retaining ring 180 on.

Der Halter 170 ist vorzugsweise metallisch, wie etwa aus Edelstahl, oder im Falle des Reifs kann er aus Be:Cu bestehen. Die drei Ausführungsformen des Halters 170, die in den 4a4c gezeigt sind, stellen entweder mehrere Kontaktpunkte, wie etwa für die Feder- und Reif-Variante, oder eine kontinuierliche Kontaktlinie, für die C-Ring-Variante, bereit. Die mehreren Kontaktpunkte oder -linien stellen einen thermischen Leitungsweg zwischen dem optischen Element 162 und der Flügelplatte 160 bereit. Wärme in dem optischen Element 162 kann zu der Flügelplatte 160 abgleitet werden. Sowohl die Flügelplatte 160 als auch das optische Element 162 werden mittels des Fluidkühlmittelstroms gekühlt. Somit stellt der Leitungsweg durch den Halter 170 eine vergrößerte effektive Fläche für eine Konvektionskühlung des optischen Elements 162 bereit, was dabei hilft, die thermischen Gradienten in dem optischen Element 162 zu verringern. Wenn beispielsweise das optische Element 162 ein Verstärkungsmedium ist, welches optisch gepumpt wird, wird der durch die Absorption der Pumpstrahlung erzeugte thermische Gradient verringert.The holder 170 is preferably metallic, such as of stainless steel, or in the case of the hoop may consist of Be: Cu. The three embodiments of the holder 170 that in the 4a - 4c either provide multiple contact points, such as for the spring and hoop variant, or a continuous contact line, for the C-ring variant. The plurality of contact points or lines provide a thermal conduction path between the optical element 162 and the wing plate 160 ready. Heat in the optical element 162 can to the wing plate 160 be derived. Both the wing plate 160 as well as the optical element 162 are cooled by means of the fluid coolant stream. Thus, the conduction path through the holder 170 an increased effective area for convection cooling of the optical element 162 ready, which helps with the thermal gradients in the optical element 162 to reduce. For example, if the optical element 162 is a gain medium which is optically pumped, the thermal gradient produced by the absorption of the pump radiation is reduced.

In einer alternativen Ausführungsform kann der Halter, wie etwa der Feder-Halter, aus einem Material mit elektrischem Widerstand hergestellt sein. Dies ermöglicht es, den Halter als eine Widerstandsheizeinrichtung zu verwenden, was dazu eingesetzt werden kann, externes Erwärmen des optischen Elements auszugleichen. Beispielsweise wird ein zentraler Bereich des optischen Elements 162 während des Pumpens von Verstärkungsmedien Pumpstrahlung absorbieren und heißer als die Ränder werden. Durch Heizen des Randes können auf diese Weise thermische Gradienten entlang des optischen Elements 162 verringert werden. Im Gegenzug stellen verringerte thermische Gradienten entlang des optischen Elements hinweg eine größere Gleichförmigkeit der sich optisch durch die Vorrichtung bewegenden Wellenfront des Strahls bereit. Im Gegensatz dazu kann das Widerstandsheizen in dem Halter auch dazu verwendet werden, durch thermisch induzierte Änderungen der durch das optische Element 162 laufenden Wellenfront eine Strahlsteuerung bereitzustellen.In an alternative embodiment, the holder, such as the spring holder, may be made of a material having electrical resistance. This makes it possible to use the holder as a resistance heater, which can be used to compensate for external heating of the optical element. For example, a central area of the optical element becomes 162 During pumping of gain media absorb pump radiation and become hotter than the edges. By heating the edge can on this Way thermal gradients along the optical element 162 be reduced. In turn, reduced thermal gradients along the optical element provide greater uniformity of the wavefront of the beam optically moving through the device. In contrast, resistance heating in the holder can also be used by thermally induced changes in the optical element 162 current wave front to provide a beam control.

Die Beschreibung der obigen Ausführungsformen bezieht sich auf ein optisches Element 162, das eine Scheibe aus Medium zur optischen Verstärkung, wie etwa YAG, Yb:S-FAP, Yb:YAG, ND:YAG oder einem anderen Festkörperlasermaterial, das sich für optisches Pumpen eignet, sein kann. Jedoch können die oben beschriebenen Anordnungen auf andere optische Elemente, die Wärme erzeugen, angewandt werden, zum Beispiel auf andere Komponenten, in welchen absorbierte Energie in Wärme umgewandelt wird. Zusätzlich können die Anordnungen auf andere Komponenten angewandt werden, die in dem Gasstrom befestigt sind und wo es erforderlich ist, dass sie fest in Position gehalten werden.The description of the above embodiments relates to an optical element 162 which may be a disk of optical amplification medium such as YAG, Yb: S-FAP, Yb: YAG, ND: YAG or other solid state laser material suitable for optical pumping. However, the arrangements described above may be applied to other optical elements that generate heat, for example to other components in which absorbed energy is converted to heat. In addition, the assemblies may be applied to other components that are mounted in the gas stream and that are required to be held firmly in place.

Zusätzlich zu den Medien zur optischen Verstärkung umfassen Beispiele von Komponenten, die unter Verwendung der obigen Anordnungen gehalten werden können, Pockel-Zellen, Faraday-Isolatoren, Frequenzkonversionsstufen, wo eine gewisse optische Absorption auftritt, und viele andere Komponenten, in denen absorbierte Energie in Wärme umgewandelt wird.In addition to the optical amplification media, examples of components that can be held using the above arrangements include Pockel cells, Faraday isolators, frequency conversion stages where some optical absorption occurs, and many other components in which absorbed energy is converted to heat is converted.

Obwohl Aluminium für die Flügelplatte 160 verwendet werden kann, ist Titan eine bevorzugte Alternative, weil es thermisch besser zu den oben beschriebenen Verstärkungsmedien passt. Beispielsweise verwendet eine bevorzugte Ausführungsform eine Yb-dotierte thermische YAG-Verstärkerscheibe, die in einer Titan-Flügelplatte befestigt ist.Although aluminum for the wing plate 160 Titanium is a preferred alternative because it fits better thermally to the reinforcing media described above. For example, one preferred embodiment uses a Yb-doped YAG thermal intensifier disk mounted in a titanium wing plate.

Es wurden Dehnungstests unter Verwendung einer Rand-Rand-Befestigungsvorrichtung bei 150 K mit einer in einer Aluminium-Flügelplatte 160 befestigten kreisförmigen Titanscheibe durchgeführt. Diese Tests deuten darauf hin, dass der Reif-Halter die vielseitiger einsetzbare Variante der drei hier beschriebenen Ausführungsformen ist. Ferner zeigte eine interferometrische Auswertung einer kristallinen YAG-Scheibe, die unter Verwendung des Reif-Halters befestigt wurde, minimale optische Verzerrungen unter Verwendung dieser Randklemm-Technik im Vergleich zu einer nicht eingeklemmten Scheibe.Tensile tests were performed using a rim-edge fixture at 150 K with one in an aluminum wing plate 160 fixed circular titanium disk performed. These tests indicate that the hoop holder is the more versatile variant of the three embodiments described herein. Further, an interferometric evaluation of a crystalline YAG disc affixed using the hoop holder showed minimal optical distortions using this edge clamp technique compared to a non-clamped disc.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann das optische Element in einer Befestigung gehalten sein, die keine Flügelplatte ist, wie etwa eine Platte oder ein Gußteil. In einem solchen Fall wird das optische Element in einer Öffnung in der Befestigung unter Verwendung eines der oben beschriebenen Verfahren gehalten. Die Befestigungstechnik kann auf ein beliebiges optisches Element angewendet werden, das extremen Temperaturänderungen ausgesetzt ist und eine angepasste und dauerhafte Befestigungstechnik benötigt, um differenzielle Ausdehnungen oder Kontraktionen der Befestigung und des optischen Elements zu erlauben. Das optische Element kann beispielsweise ein optisches Fenster sein, das erheblichen Temperaturausschlägen ausgesetzt ist, wie etwa von Raumtemperatur bis Tieftemperaturen. Der Halter stellt keine hermetische Dichtung bereit, jedoch können bekannte Methoden, wie etwa O-Ringe, zusätzlich verwendet werden, um eine Dichtung zwischen einer Seite des optischen Elements und der anderen bereitzustellen. In anderen Ausführungsformen kann das optische Element ein Medium zur optischen Verstärkung sein, das sich aufheizt, aber ohne Fremdkühlung abkühlt.In a further alternative embodiment, the optical element may be held in a fixture which is not a wing plate, such as a plate or casting. In such a case, the optical element is retained in an opening in the fixture using one of the methods described above. The fastening technique can be applied to any optical element that is subject to extreme temperature changes and requires an adapted and durable mounting technique to allow for differential expansion or contractions of the fixture and the optical element. For example, the optical element may be an optical window exposed to significant temperature excursions, such as from room temperature to cryogenic temperatures. The retainer does not provide a hermetic seal, however, known methods such as O-rings may additionally be used to provide a seal between one side of the optical element and the other. In other embodiments, the optical element may be an optical amplification medium that heats up but cools without external cooling.

Der Fachmann wird sofort einsehen, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen an der oben beschriebenen Flügelanordnung vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Beispielsweise können verschiedene Formen, Abmessungen und Materialien verwendet werden. Das optische Element kann ein Medium zur optischen Verstärkung oder ein anderes wärmeerzeugendes optisches Element sein.One skilled in the art will readily appreciate that various modifications and changes may be made to the wing assembly described above without departing from the scope of the appended claims. For example, various shapes, dimensions and materials may be used. The optical element may be an optical amplification medium or another heat-generating optical element.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (36)

Flügelanordnung, umfassend: ein optisches Element (162) eines Lasers oder optischen Verstärkers, wobei das optische Element (162) von einem Fluidstrom gekühlt wird; eine Flügelplatte (160), welche eine Öffnung (160a) aufweist, wobei das optische Element (162) in der Öffnung (160a) befestigt ist; und einen Halter (170), welcher dazu eingerichtet ist, zwischen das optische Element (162) und die Flügelplatte (160) zu passen, um eine Druckkraft an dem Rand (162a) des optischen Elements (162) bereitzustellen, um das optische Element (162) in der Öffnung (160a) zu halten.A wing assembly comprising: an optical element ( 162 ) of a laser or optical amplifier, wherein the optical element ( 162 ) is cooled by a fluid stream; a wing plate ( 160 ), which has an opening ( 160a ), wherein the optical element ( 162 ) in the opening ( 160a ) is attached; and a holder ( 170 ), which is arranged between the optical element ( 162 ) and the wing plate ( 160 ) to provide a compressive force on the edge ( 162a ) of the optical element ( 162 ) to provide the optical element ( 162 ) in the opening ( 160a ) to keep. Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Halter (170) zwischen einen Außenrand des optischen Elements (162) und einen Innenrand der Öffnung (160a) passt, wobei der Halter (170) dazu eingerichtet ist, die Druckkraft an dem Rand (162a) des optischen Elements (162) bereitzustellen.Arrangement according to claim 1, wherein the holder ( 170 ) between an outer edge of the optical element ( 162 ) and an inner edge of the opening ( 160a ), whereby the holder ( 170 ) is adapted to the pressure force at the edge ( 162a ) of the optical element ( 162 ). Anordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Halter (170) ein elastisches Element oder ein Federelement umfasst.Arrangement according to claim 1 or claim 2, wherein the holder ( 170 ) comprises an elastic element or a spring element. Anordnung nach Anspruch 2, wobei die Druckkraft im Wesentlichen gleichmäßig um den Rand (162a) des optischen Elements (162) oder an einer Mehrzahl von Kontaktpunkten, welche im Wesentlichen gleichmäßig um den Rand (162a) des optischen Elements (162) angeordnet sind, bereitgestellt ist.Arrangement according to claim 2, wherein the compressive force substantially uniformly around the edge ( 162a ) of the optical element ( 162 ) or at a plurality of contact points which are substantially uniform around the edge ( 162a ) of the optical element ( 162 ) are provided. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rand der Öffnung (160a) in der Flügelplatte (160) eine Nut (160b) zum Platzieren des Halters (170) aufweist.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the edge of the opening ( 160a ) in the wing plate ( 160 ) a groove ( 160b ) for placing the holder ( 170 ) having. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rand (162a) des optischen Elements (162) eine Nut (162b) zum Platzieren des Halters (170) aufweist.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the edge ( 162a ) of the optical element ( 162 ) a groove ( 162b ) for placing the holder ( 170 ) having. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Halter (170) im Wesentlichen vollständig um den Außenrand des optischen Elements (162) herum erstreckt.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the holder ( 170 ) substantially completely around the outer edge of the optical element ( 162 ) extends around. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halter (170) einen c-förmigen Querschnitt aufweist.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the holder ( 170 ) has a c-shaped cross-section. Anordnung nach Anspruch 8, wobei der Halter (170) eine Form aufweist, die derjenigen des Umfangs des optischen Elements (162) entspricht, wobei der Halter (170) einen kleineren Durchmesser als das optische Element (162) aufweist, um dadurch die Druckkraft bereitzustellen.Arrangement according to claim 8, wherein the holder ( 170 ) has a shape similar to that of the periphery of the optical element (FIG. 162 ), the holder ( 170 ) has a smaller diameter than the optical element ( 162 ), thereby providing the pressing force. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 8, wobei der Halter (170) radial gespalten ist.Arrangement according to one of claims 7 to 8, wherein the holder ( 170 ) is split radially. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Halter (170) eine Zugfeder ist.Arrangement according to one of claims 1 to 7, wherein the holder ( 170 ) is a tension spring. Anordnung nach Anspruch 11, wobei die Zugfeder (170) frei von Enden ist.Arrangement according to claim 11, wherein the tension spring ( 170 ) is free of ends. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Zugfeder eine Form aufweist, die derjenigen des Umfangs des optischen Elements (162) entspricht, wobei der Halter (170) einen kleineren Durchmesser aufweist als das optische Element (162), um dadurch die Druckkraft bereitzustellen.Arrangement according to claim 11 or 12, wherein the tension spring has a shape which corresponds to that of the periphery of the optical element (10). 162 ), the holder ( 170 ) has a smaller diameter than the optical element ( 162 ), thereby providing the pressing force. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Halter (170) ein Reif ist, der eine Mehrzahl von gefederten Kontaktfingern aufweist.Arrangement according to one of claims 1 to 7, wherein the holder ( 170 ) is a hoop having a plurality of spring-loaded contact fingers. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen oder zwei Halteringe (180), die lösbar mit der Flügelplatte (160) gekoppelt sind, um den Halter (170) in der Öffnung (160a) der Flügelplatte (160) zu halten.Arrangement according to one of the preceding claims, comprising one or two retaining rings ( 180 ) which is detachable with the wing plate ( 160 ) are coupled to the holder ( 170 ) in the opening ( 160a ) of the wing plate ( 160 ) to keep. Anordnung nach Anspruch 15, wobei der eine oder beide Halteringe (180) einen internen Durchmesser aufweisen, der wenigstens so groß wie der Innendurchmesser des Halters (170), aber kleiner als der Außendurchmesser des Halters (170) ist.Arrangement according to claim 15, wherein the one or both retaining rings ( 180 ) have an internal diameter at least as large as the inner diameter of the holder ( 170 ), but smaller than the outer diameter of the holder ( 170 ). Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optische Element (162) und die Flügelplatte (160) im Wesentlichen die gleiche Dicke aufweisen.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the optical element ( 162 ) and the wing plate ( 160 ) have substantially the same thickness. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halter (170) metallisch ist.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the holder ( 170 ) is metallic. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halter (170) einen elektrischen Widerstand zum thermischen Heizen des optischen Elements (162) aufweist.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the holder ( 170 ) an electrical resistance for the thermal heating of the optical element ( 162 ) having. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optische Element (162) ein wärmeerzeugendes Element ist.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the optical element ( 162 ) is a heat generating element. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optische Element (162) ein Medium zur optischen Verstärkung ist.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the optical element ( 162 ) is a medium for optical amplification. Anordnung nach Anspruch 21, wobei das Medium zur optischen Verstärkung Yb:YAG, Nd:YAG oder ein anderes Festkörperlasermedium, das für optisches Pumpen geeignet ist, umfasst.An assembly according to claim 21, wherein the optical amplification medium comprises Yb: YAG, Nd: YAG or another solid state laser medium suitable for optical pumping. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Öffnung (160a) und das optische Element (162) kreisförmig sind. Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the opening ( 160a ) and the optical element ( 162 ) are circular. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei die Öffnung (160a) und das optische Element (162) quadratisch oder rechteckig sind.Arrangement according to one of claims 1 to 23, wherein the opening ( 160a ) and the optical element ( 162 ) are square or rectangular. Flügelplatte (160) zum Befestigen eines optischen Elements (162) eines Lasers oder optischen Verstärkers zum Kühlen mittels eines Fluidstroms, wobei die Flügelplatte (160) eine Öffnung (160a) zum Aufnehmen des optischen Elements (162) aufweist, wobei die Flügelplatte (160) eine Nut (160b) in dem Rand der Öffnung (160a) zum Aufnehmen eines Halters (170) zum Halten des optischen Elements (162) in der Öffnung (160a) aufweist.Wing plate ( 160 ) for fixing an optical element ( 162 ) of a laser or optical amplifier for cooling by means of a fluid flow, wherein the wing plate ( 160 ) an opening ( 160a ) for receiving the optical element ( 162 ), wherein the wing plate ( 160 ) a groove ( 160b ) in the edge of the opening ( 160a ) for receiving a holder ( 170 ) for holding the optical element ( 162 ) in the opening ( 160a ) having. Laser, umfassend die Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 24 oder die Flügelplatte (160) nach Anspruch 25 und wobei das optische Element (162) ein Medium zur optischen Verstärkung ist.Laser comprising the arrangement according to one of claims 1 to 24 or the wing plate ( 160 ) according to claim 25 and wherein the optical element ( 162 ) is a medium for optical amplification. Optischer Verstärker, umfassend die Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 24 oder die Flügelplatte (160) nach Anspruch 25 und wobei das optische Element (162) ein Medium zur optischen Verstärkung ist.Optical amplifier comprising the arrangement according to one of claims 1 to 24 or the wing plate ( 160 ) according to claim 25 and wherein the optical element ( 162 ) is a medium for optical amplification. Laser nach Anspruch 26 oder optischer Verstärker nach Anspruch 27, der derart eingerichtet ist, dass ein Pumpstrahl auf das Medium zur optischen Verstärkung trifft.A laser according to claim 26 or an optical amplifier according to claim 27, arranged such that a pumping beam impinges on the medium for optical amplification. Laser oder optischer Verstärker nach Anspruch 26, wobei der Pumpstrahl oder/und Ausgabestrahl quer zu der Ebene der Flügelanordnung verläuft.The laser or optical amplifier of claim 26, wherein the pump beam and / or output beam is transverse to the plane of the wing assembly. Laser oder optischer Verstärker nach einem der Ansprüche 28 oder 29, wobei der Pumpstrahl oder/und Ausgabestrahl durch einen kühlenden Fluidstrom läuft.A laser or optical amplifier as claimed in any one of claims 28 or 29, wherein the pump beam and / or output beam passes through a cooling fluid stream. Laser oder optischer Verstärker nach einem der Ansprüche 28 bis 30, wobei der Laser ein mit tiefkaltem Gas gekühlter Laserverstärker ist.A laser or optical amplifier according to any one of claims 28 to 30, wherein the laser is a deep-cooled gas cooled laser amplifier. Optische Anordnung, umfassend: ein optisches Element (162); eine Befestigung, die eine Öffnung (160a) aufweist, wobei das optische Element (162) in der Öffnung (160a) befestigt ist; und einen Halter (170), der dazu eingerichtet ist, um den Rand (162a) des optischen Elements (162) herum zwischen das optische Element (162) und die Befestigung zu passen, um eine Druckkraft auf den Rand (162a) des optischen Elements (162) bereitzustellen, um das optische Element (162) in der Öffnung (160a) zu halten.An optical assembly comprising: an optical element ( 162 ); a fixture that has an opening ( 160a ), wherein the optical element ( 162 ) in the opening ( 160a ) is attached; and a holder ( 170 ), which is set up around the edge ( 162a ) of the optical element ( 162 ) around between the optical element ( 162 ) and the attachment to fit a compressive force on the edge ( 162a ) of the optical element ( 162 ) to provide the optical element ( 162 ) in the opening ( 160a ) to keep. Anordnung nach Anspruch 32, wobei der Halter (170) ein elastisches Element oder ein Federelement umfasst.Arrangement according to claim 32, wherein the holder ( 170 ) comprises an elastic element or a spring element. Anordnung nach Anspruch 32 oder 33, wobei der Halter (170) eines der folgenden ist: ein Ring, der einen c-förmigen Querschnitt aufweist; eine Zugfeder; und ein Reif, der eine Mehrzahl von gefederten Kontaktfingern aufweist.Arrangement according to claim 32 or 33, wherein the holder ( 170 ) is one of the following: a ring having a c-shaped cross section; a tension spring; and a hoop having a plurality of spring-loaded contact fingers. Laser oder optischer Verstärker, umfassend die Anordnung nach einem der Ansprüche 32 bis 34.A laser or optical amplifier comprising the assembly of any of claims 32 to 34. Laser oder optischer Verstärker nach Anspruch 35, wobei der Laser oder optische Verstärker ein mit tiefkaltem Gas gekühlter Laserverstärker ist.The laser or optical amplifier of claim 35, wherein the laser or optical amplifier is a cryogenic gas cooled laser amplifier.
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