DE2232921A1 - Laser - Google Patents
LaserInfo
- Publication number
- DE2232921A1 DE2232921A1 DE19722232921 DE2232921A DE2232921A1 DE 2232921 A1 DE2232921 A1 DE 2232921A1 DE 19722232921 DE19722232921 DE 19722232921 DE 2232921 A DE2232921 A DE 2232921A DE 2232921 A1 DE2232921 A1 DE 2232921A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- laser
- laser according
- birefringent crystal
- mode
- resonator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08018—Mode suppression
- H01S3/0804—Transverse or lateral modes
- H01S3/0805—Transverse or lateral modes by apertures, e.g. pin-holes or knife-edges
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S2301/00—Functional characteristics
- H01S2301/20—Lasers with a special output beam profile or cross-section, e.g. non-Gaussian
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08054—Passive cavity elements acting on the polarization, e.g. a polarizer for branching or walk-off compensation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
Amtliches Aktenzeichen:
Laser
Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin: SZ 9-71-005
Die Erfindung betrifft einen Laser für die Aussendung von Licht in rotationssymmetrischen Eigenschwingungsformen, insbesondere
im TEQ1 Ausbreitungs-Modus.
Gebräuchliche Laseroszillatoren für die Erzeugung von stimulierter
monochromatischer und kohärenter Strahlung senden linear polarisiertes Licht aus. Im allgemeinen wird der einfachste und verlustärmste
Eigenschwingungszustand des Laserresonators, der sogenannte Grundmodus, angeregt. Die Dimensionen optischer
Resonatoren sind im Vergleich zur Wellenlänge der Strahlung groß. Da für eine Eigenschwingung die Resonatorlänge ein ganzzahliges
Vielfaches der halben Wellenlänge sein muß, sind viele Formen der Eigenschwingungen möglich. Jede nach Polarisation,
Richtung und Frequenz unterscheidbare und im Resonator existenzfähige Welle stellt eine mögliche Eigenschwingungsform, einen
sogenannten Modus dar.
309808/0761
Für die Erhaltung einer stabilen Frequenz der Strahlung sind Einrichtungen
zur longitudinalen Modenselektion bekannt, welche die" Anzahl der Halbwellen je Resonatorlänge konstant halten. Zu jedem
longitudinalen Modus gehört jedoch eine grosse Zahl von sogenannten transversalen Moden, die alle ungefähr oder exakt die gleiche
Frequenz besitzen, sich aber in der transversalen Feldverteilung unterscheiden. Sie können nach der Zahl ihrer Knotenlinien geordnet
werden, die beispielsweise im Abstrahlungsbild des Lasers und auf den Spiegeln, die den Resonator begrenzen, zu sehen sind.
Linear polarisierte Moden zeigen aufeinander senkrecht stehende Knotenebenen. Sie werden als TEM Laser-Moden mit doppelten
Indizes bezeichnet, wobei die Indizes die Anzahl der Knotenebenen
angeben. TEM bedeutet daher den Grundmodus, der keine Knotenebenen besitzt. Höhere transversale Moden zeigen Knotenflächen
entsprechend der Indizierung wie z.B. TEM .
Ce χ
Zur Unterscheidung werden im folgenden rotations symmetrische
Eigenschwingungsformen der Laser-Moden zusätzlich mit einem Stern bezeichnet. So bedeutet der TEM * Laser-Modus einen Schwingungszustand
mit einem Knotenzylinder im Zentrum.
SZ 9-71-005 -Z-
309808/0761
Die rotations symmetrischen Laser-Moden gewinnen zunehmende
Bedeutung, da sie zur Aussendung von optischer Strahlung im TE
bzw. TM Ausbreitungs-Modus führen, den beiden rotationssymmetrischen
Ausbreitungs-Moden der niedrigsten Ordnung, wie wir sie aus der Mikrowellentechnik kennen. Davon erscheint insbesondere
die azimutal polarisierte Strahlung des TE Modus wegen
spezieller Eigenschaften als besonders aussichtsreich.
Bei der Ausweitung der Technik der Nachrichtenübertragung vom Gebiet der Mikrowellen in den Bereich optischer Frequenzen ist
dieser Wellentyp nämlich verlustfrei und praktisch unempfindlich gegen Krümmungen des Leiters in Hohlrohrwellenleitern zu übertragen. In
dielektrischen Wellenleitern sind TE. und TM die niedrigsten Moden,
für die der Wellenleiter eine definierte endliche Grenzfrequenz besitzt. Drehkupplungen für beispielsweise rotierende Antennen bereiten
keine konstruktiven Schwierigkeiten, da diese Wellentypen rotationssymmetrisch
sind. Weiter sind interessante Effekte in der nicht-linearen Optik zu erwarten, da Berechnungen zeigen, dass unter den Wellentypen
möglichst niedriger Ordnung einzig die TE Welle die Fähigkeit des "self-trappirig" hat, d.h. während der Ausbreitung als Lichtfaden
ihren Wellenleiter in gewissen Medien selbst zu bilden.
SZ 9-71-005 - 3 -
j O 9 8 0 8 /0 7 6 T
2237921 H-
Soll ein Laser den Grundmodus der Eigenschwingungen unterdrücken und in einem reinen rotationssymmetrischen Modus schwingen, so
bereitet besonders die Diskriminierung zwischen entarteten Moden gleicher Ordnung Schwierigkeiten. Solche Moden haben bekanntlich
die gleiche Frequenz und die gleiche Energieverteilung im Strahlquerschnitt, weshalb sie beispielsweise durch Blenden nicht ohne
weiteres trennbar sind.
Durch die US Patentschrift 3,283,262 ist ein Laser für die Aussendung
von Strahlung im TM Modus bekanntgeworden, bei dem der transversale
Modenselektor mindestens eine kegelförmige dielektrische Grenzschicht besitzt. Der Kegelscheitel befindet sich in der optischen
Achse und der Glaskegel hat einen Kegelwinkel, der dem Komplement des Brewster'sehen Winkels entspricht. Unter den rotationssymmetrischen
Ausbreitungs-Moden der Strahlung wird deshalb die radial polarisierte TM Welle bevorzugt. Die Herstellung dieser bekanntgewordenen
Einrichtung verlangt die Erzeugung von optisch einwandfreien Kegelflächen. Dies ist aber mit besonderen fertigungstechnischen
Schwierigkeiten verknüpft. Mit vertretbarem Aufwand lassen sich nur Planflächen oder sphärisch gekrümmte Flächen in optisch brauchbarer
Qualität herstellen.
SZ 9-71-005 - 4 -
309808/0761
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen Laser für die
Aussendung von Licht in rotationssymmetrischen Eigenschwingungsformen, insbesondere im TE Ausbreitungs-Modus zu schaffen, der
einen günstig herstellbaren Modenselektor aufweist. Der Laser ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass im optischen Resonator
Mittel zur transversalen Modenselektion vorgesehen sind, die für die Diskriminierung zwischen entarteten höheren Moden mindestens
einen doppelbrechenden, einachsigenKristall enthalten, dessen optische Achse mit der optischen Achse des Resonators zusammenfällt.
Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnungen im folgenden
näher erläutert. Mögliche Varianten der Ausführungsform werden
dabei im Text, erwähnt.
Fig. 1 zeigt schematisch den allgemeinen Aufbau eines Lasers für die Aussendung von Licht in rotations symmetrischen Eigenschwingungsformen.
Fig. 2 dient zur Erläuterung des TE Ausbreitungs- Modus,
Fig. 3 dient zur Erläuterung des TM.. Ausbreitungs-Modus
SZ 9-71-005 - 5 -
309808/0761
Fig. 4 zeigt schematisch den transversalen Modenselektor, der
im optischen Resonator des Lasers gebraucht wird.
In Fig. 1 ist schematisch als Beispiel ein Festkörperlaser mit passivem Güteschalter für die Erzeugung von Riesenimpulsen dargestellt.
Das aktive Medium des Lasers ist ein Rubinkristall 1, in dessen Nachbarschaft die Pumplichtquelle 2 angeordnet ist. Der
optische Resonator ist abgeschlossen durch begrenzende Reflektoren
3, 4. Einer der Reflektoren ist zweckmässig als Resonanzreflektor für die longitudinale Modenselektion ausgebildet. Der andere Reflektor
dient beispielsweise als Auskoppelreflektor. Im Strahlengang ist ein Güteschalter 5 angeordnet, beispielsweise eine Küvett ϊ mit
einem bleichbaren Farbstoff wie Kryptocyanin, gelöst in Methanol. Dieser passive Güteschalter ist in der Zeichnung zwischen dem aktiven
Festkörpermedium des Lasers und dem Endreflektor 3 dargestellt. Er kann auch an anderer Stelle des Strahlenganges stehen, wie in der
Nachbarschaft des transversalen Modenselektors 6. Einzelheiten dieses transversalen Modenselektors werden weiter unten bei der Beschreibung
der Figur 4 erläutert.
Die Figuren 2 und 3 zeigen die rotationssymmetrische Feldverteilung
der besonders interessierenden Ausbreitungsmoden TE und TM
SZ 9-71-005 - 6 -
309808/0761
der Strahlung. Ein Pfeil unter den perspektivischen Darstellungen gibt die Ausbreitungsrichtung an. Fig. 2 zeigt, dass die geschlossenen
transversalen elektrischen Feldlinien des TE Modus kreisförmig und achsensenkrecht die Ausbreitungskoordinatenrichtung umgeben.
Die Draufsicht lässt gut die azimutale Polarisation dieser Eigenschwingungsform erkennen, die eine Strahlung ähnlich einem leuchtenden
Rohr mit dunklen Kern ergibt. Die gestrichelt dargestellten orthogonalen magnetischen Feldlinien verlaufen in den Ebenen senkrecht zur
Ausbreitungskoordinatenrichtung radial.
Im TM Ausbreitungs-Modus sind die transversalen magnetischen
Feldlinien geschlossene ächsensenkrechte Kreisringe. Fig. 3 zeigt,
dass sich deshalb die elektrischen Feldlinien jeweils in einer die Ausbreitungskoordinatenrichtung
enthaltenden Ebene eines Ebenenbüschels schliessen. Die Draufsicht in Fortschreitungsrichtung lässt durch
die dargestellten Pfeile die radiale Polarisation der transversalmagnetischen Eigenschwingungsform TM . erkennen. Beide rotationssymmetrischen
Ausbreitungsformen sind also senkrecht zueinander polarisiert. Sie lassen sich darum durch ein um 90 drehendes optisch
aktives Medium ineinander überführen. Ein die Polarisationsrichtung drehender Quarz im Strahlengang macht aus einer azimutalen Polarisation
eine radiale Poleiri sation und umgekehrt. So sind beide rot ation s-
SZ 9-71-005 - 7 -
309808/0761
223292
symmetrischen Ausbreitungs-Moden der Strahlung herstellbar, vorausgesetzt, dass nur eine der beiden Eigenschwingungsformen
rein vorliegt.
Fig. 4 zeigt schematisch einen transversalen Modenselektor, dessen
Einbau in den optischen Resonator den Laser befähigt, Licht im TE Modus auszusenden. Dieser Modenselektor ist für jede Art von Laser
geeignet, sei es ein Festkörperlaser oder ein Gaslaser. Für Anwendungen im Gebiet der Nachrichtenübertragung ist z. B. ein Gaslaser
mit kontinuierlichem Ausgangssignal vorteilhaft. Das beschriebene Ausführungsbeispiel betrifft einen Riesenimpulslaser mit einem Rubinkristall
als aktivem Medium.
Der transversale Modenselektor hat folgende Aufgaben zu erfüllen. Der an sich am leichtesten anregbare Grundmodus TEM ohne Knotenfläche
soll unterdrückt werden. Ebenso sollen alle Laser-Moden höherer Ordnung mit mehreren Knotenflächen nicht zur Anregung
kommen. Die schwierigste Aufgabe ist jedoch die Diskriminierung des erwünschten rotationssymmetrischen TEM Laser-Modus mit
einem Knotenzylinder, der zur Aussendung optischer Strahlung im TE Ausbreitungs-Modus führt, gegen andere anregbare Laser-Moden
der gleichen Ordnung. Dazu gehören der ebenfalls rotationssymmetrische
SZ 9-71-005 - 8 -
309808/0 7 61
sr
TEM* Laser-Mode mit der gleichen Intensitätsverteilung, der zur
Aussendung optischer Strahlung in TM Ausbreitungs-Alodus führt,
oder die linear"polarisierten TEM und TEM Laser-Moden mit je
einer Knotenebene, oder auch Mischformen oder Ueberlagerungen von Laser-Moden gleicher Ordnung. Alle diese Moden sind entartet,
d.h. sie haben die gleiche Frequenz und gleiche Energieverteilung über den Strahlquer schnitt.
Einfach ist die Unterdrückung von Moden höherer Ordnung durch eine
entsprechend dimensionierte Kreisblende. Diese fügt den Eigenschwingungsformen höherer Ordnung höhere Verluste zu, so dass sich im
eingeschwungenen Zustand nur Moden niederer Ordnung durchzusetzen vermögen.
Der am leichtesten anregb3.re Grundmodus kann dadurch unterdrückt werden, dass ein kleiner achsensenkrechter kreisförmiger Schirm in
den Strahlengang eingefügt wird. Dieser erhöht die Verluste für den Grundmodus, so dass nur die Gruppe der niederwertigsten höheren
Moden in der Ausbildung des Eigenschwingungszustandes bevorzugt wird. Diese Gruppe v'on Moden hat praktisch jedoch die gleiche transversale
Ausdehnung, weshalb mit der Einführung von Modenblenden in den Strahlengang keine Trennung der Eigenschwingungszustände erreich-
SZ 9-71-005 - 9 -
3 0 9808/0761
bar ist. Insbesondere sind, wie bereits erwähnt, die rotationssymmetrischen
Laser-Moden TEM und TEM völlig entartet, d.h. ihre Intensitätsverteilung über den Strahlquer schnitt sind identisch.
Um ihre Entartung aufzuheben und sie unterscheidbar zu machen, lässt
man sie einen einachsigen doppelbrechenden Kristall rotationssymmetrisch
zur Richtung seiner optischen Achse durchsetzen. Die in ihrer Polarisationsrichtung senkrecht aufeinanderstellenden Strahlen mit
azimutaler und radialer Polarisation werden aufgrund der Doppelbrechung verschiedenartig abgelenkt. Um aber diesen Effekt voll zur Wirkung
bringen zu können, sollten zusätzliche Mittel vorgesehen sein, um den Laserstrahl innerhalb des doppelbrechenden Kristalles möglichst
divergent zu machen. Eine geeignete Anordnung des doppelbrechenden Kristalles ist beispielsweise innerhalb eines teleskopisehen Systems
der Art eines Galilei-Fernrohres oder eines Kepler-Fernrohres. Eine
solche Anordnung mit teleskopischem Strahlengang kann jederzeit in einen ebenen optischen Resonator des Fabry-Perot Typs eingefügt werden.
Man kann jedoch auch sphärische oder hemisphärische Resonatoren von Lasern so ausbilden, dass sich der doppelbrechende Kristall an einem
Ort mit divergierenden Strahlengang befindet. Es muss dazu mindestens
einer der begrenzenden Reflektoren des optischen Resonators gekrümmt ausgebildet sein.
SZ 9-71-005 - 10 -
309808/0761
Gemäss Fig. 4 ist ein doppelbrechender Kristall 10 aus Kalkspat (CaCO ) in Form eines Zylinders mit ebenen Stirnflächen in der optischen
Achse 11 des Resonators angeordnet. Das teleskopische System besteht aus einer ersten bikonkaven Linse 12 und einer zweiten bikonvexen
Linse 13. Zwischen dem Endreflektor 14 des Resonators und der zweiten Linse 13, d.h. auf der Seite des grösseren Strahlquerschnittes
befindet sich eine Kreisblende 15. Diese dient zur Unterdrückung höherer transversaler Moden des Laserlichtes durch
Blendenverluste und zur Unterdrückung des durch den doppelbrechenden Kristall mehr divergent gemachten TM1 Ausbreitungs-Modus
durch Bevorzugung des TE Ausbreitungs-Modus. Ein zentraler
kreisförmiger Schirm 16 auf einem transparenten Träger 17 in der optischen Achse dient zur Ausblendung des Grundmodus des Laserlichtes.
Das innerhalb des doppelbrechenden Kristalles divergent gemachte Laserlicht erleidet eine zwar geringe, jedoch merkliche Doppelbrechung.
Für den ordentlichen Strahl u> gilt das Snellius'sehe Brechungsgesetz
in seiner bekannten Forin
/ sin oC J
( sin /3 J
( sin /3 J
~ η
ο
ο
ο
Dabei bedeutet c£ den Einfallswinkel, β den Brechungswinkel und η
SZ 9-71-005 - 11 -
309808/0761
den Brechungsindex für den ordentlichen Strahl. Für den aus serordentlichen
Strahl £ gilt das Brechungsgesetz in einer komplizierteren Form. Aber wegen des geringen Einfallswinkels im Vergleich zur
optischen Achse des Kristalls genügt zur Berechnung der Brechung des ausserordentlichen Strahles die Näherungsformel
. ,\ / Λ2 2 2
sin ex ι / λ β η - η
= η / / - —ζ— . ο e
i 2
Angenäherte Werte der Brechungsindizes für Kalkspat sind η = 1,7
für den ordentlichen Strahl und η =1,5 für den ausserordentlichen Strahl.
Infolge der unterschiedlichen Brechung wird der Durchmesser des divergierenden ausserordentlichen Strahles grosser als der des ordentlichen
Strahles.
Nun ist im doppelbrechenden Kristall der Ε-Vektor des ordentlichen
Strahles azimutal gerichtet und der Ε-Vektor des ausserordentlichen Strahles radial. Die verschieden polarisierten rotations symmetrischen
Laser-Moden breiten sich daher im Kristall unterschiedlich aus. Der niedrigste "ordentliche" Modus i Jt der erwünschte TEM* Laser-Modus
für die Aussendung von Licht im TE Modus. Der niedrigste "ausserordentliche" Modus ist der zu unterdrückende TEM* Laser-Modus.
Dieser erfährt infolge der Strahlverbreiterung höhere Verluste t
durch die Kreisblende bzw. die Aperturblende des Systems. Es ist nämlich durchaus möglich, die Abmessungen des Modenselektors
309808/0761
so zu wählen, dass die Aperturblende dieses optischen Systems gerade den erforderlichen Durchmesser der als
Modenblende gegen die höheren Ordnungen sonst einzufügenden Kreisblende bereits besitzt, weshalb bei geeigneter Dimensionierung
auf eine besondere Kreisblende verzichtet werden kann. Es hat sich durch Versuche ergeben, dass bei günstiger Dimensionierung
unter Umständen sogar auch auf den kreisförmigen Schirm zur Unterdrückung des Grundmodus verzichtet werden kann. Um eine
sichere Funktion des Modenselektors zu gewährleisten, wird jedoch empfohlen, diese beiden Modenblenden zweckmässig in Form einer
Ringblende vorzusehen.
Die Unterschiede im Brechungsindex für den ordentlichen und len
ausserordentlichen Strahl bewirken auch eine Aufhebung der Frequenzentartung, d.h. sie wirken im Sinne einer Frequenztrennung bzw.
einer Selektion. Weil dieser Unterschied jedoch sehr klein ist, wird empfohlen, nahe der Stabilitätsgrenze des Resonators
des Lasers zu arbeiten. Das ist z.B. in einem Resonator mit Planspiegeln der Fall, wenn die Brennpunkte Fl und F2 der-beiden
Linsen Ll und L2 des teleskopischen Systems zusammenfallen. Durch
Versuche hat es sich jedoch als zweckmässig erwiesen, eine geringe Distanz dieser beiden Brennpunkte vorzusehen, die in Fig. 4 mit
SZ 9-71-005 - 13- .
309808/0761
bezeichnet ist. So betrug diese Distanz 18 etwa 0, 5 mm bei einem Modenselektor, dessen erste Linse die Brennweite fl = -2 cm
hatte und dessen zweite Linse die Brennweite £2 = +6 cm. Der Kalkspatkristall hatte eine Länge von 4 cm. Die Kreisblende hatte
einen Durchmesser von 5 mm und der zentrale kreisförmige Schirm einen Durchmesser von 0,7 mm. Dieser Modenselektor war im
optischen Resonator eines Riesenimpulslasers untergebracht, der ungefähr die Länge von 60 cm hatte. Einer der Planspiegel war
hochreflektierend, der zweite Endreflektor des Resonators war ein Resonanzreflektor für longitudinale Modenselektion. Das aktive
Medium des Festkörperlasers war ein 0 Rubinkristall von 7, 5 cm Länge. Ein passiver Güteschalter mit Kryptocyanin, gelöst in
Methanol, bewirkte eine Arbeitsweise als Riesenimpulslaser. Die Impulse hatten etwa 50 nsec Halbwertbreite und eine Spitzenleistung von
100 - 300 kW. . *.
Der Laserkristall, d.h. das aktive Medium kann auf jeder der Seiten
des Modenselektors liegen. Auf der Seite des grösseren Strahlquerschnittes ist auch das Modenvolumen im aktiven Medium grosser, was
bessere Lichtausbeute ergibt. Eine Anordnung des aktiven Medium auf der Seite des kleineren Strahlquerschnittes ergibt unter Umständen
ein besseres Ausstrahlungsbild, wenn beispielsweise der Rubinkristall Inhomogenitäten einschliesst. Der Güteschalter kann an verschiedenen
SZ 9-71-005 - 14 -
309.808/0761
Stellen des Resonators angeordnet sein.
Zur Erzeugung der Divergenz des Lichtes im doppelbrechenden
Kristall können auch Linsen mit einer einseitigen Planfläche Verwendung finden, die an eine ebene Stirnfläche des Kristalles
angrenzt. Die im Ausführungsbeispiel ebenen Endflächen des Kristalles können jedoch auch als sphärische Flächen ausgebildet
sein und so gleichzeitig die Funktion von Linsen übernehmen. Man muss nur darauf achten, dass nicht störende Reflexionen von
sphärischen Flächen auftreten, die einen unerwünschten Brennpunkt innerhalb des Kristalles bilden und diesen gegebenenfalls durch örtliche
Zerstörung durch die energiereiche Laserstrahlung beschädigen.
309808/0761
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHELaser für die Aussendung von Licht in rotationssymmetrischen Eigenschwingungsformen, insbesondere im TE01 Ausbreitungs-Modus, dadurch gekennzeichnet, daß im optischen Resonator Mittel zur transversalen Modenselektioi vorgesehen sind, die für die Diskriminierung zwischen entarteten höheren Moden mindestens einen doppelbrechenden, einachsigen Kristall enthalten, dessen optische Achse mit der optischen Achse des Resonators zusammenfällt.Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelbrechende Kristall aus Kalkspat (CaCO») besteht.Laser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelbrechende Kristall die Form eines Zylinders mit ebenen Stirnflächen aufweist.Laser nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß optische Mittel vorgesehen sind, um den Laserstrahl innerhalb des doppelbrechenden Kristalles divergent zu machen.Laser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der doppelbrechende Kristall innerhalb einer teleskopischen Linsenanordnung zwischen einer zerstreuenden und einer sammelnden Linse befindet, die nach Art eines Galilei-Fernrohres angeordnet ist.309808/0761η·6. Laser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich
der doppelbrechende Kristall innerhalb einer teleskopischen Linsenanordnung zwischen sammelnden Linsen befindet, die nach Art eines Kepler-Fernrohres angeordnet sind.7. Laser nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Linsen eine Planfläche aufweist und an eine Stirnfläche des doppelbrechenden Kristalles unmittelbar angrenzt.8. Laser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eine Stirnfläche des doppelbrechenden Kristalles eine sphärische Fläche ist.9. Laser nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die teleskopische Linsenanordnung zusammenfallende Brennpunkte aufweist.10. Laser nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennpunkte der teleskopischen Linsenanordnung um eine geringe Distanz voneinander entfernt
sind.11. Laser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens einer der begrenzenden Reflektoren des
optischen Resonators gekrümmt ist.12. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterdrückung höherer transversaler309808/0761Moden des Laserlichtes und des durch den doppelbrechenden Kristall mehr divergent gemachten TM_ Ausbreitungs-Modus eine Kreisblende hinter dem doppelbrechenden Kristall auf der Seite des größeren Strahlquerschnittes angeordnet ist.13. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausblendung des Grundmodus der Ausbreitung des Laserlichtes ein zentraler kreisförmiger Schirm auf der optischen Achse vorhanden ist.14. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Konversion des TE01 Ausbreitungs-Modus in den TM . Ausbreitungs-Modus eine der Polarisation um SO ° drehende optisch aktive Einrichtung in dem Strahlengang angeordnet ist.15. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Medium des Lasers ein Festkörper ist.16. Laser nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Medium ein Rubin ist.17. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Medium des Lasers ein mit Ionen eines übergangsmetalles dotiertes Glas ist.309808/076118. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 14f dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Medium des Lasers ein Gas oder Gasgemisch ist.19. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser für kontinuierliche Ausstrahlung eingerichtet ist.20. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser ein gütegeschalteter Riesenimpuls laser ist.21. Laser nach einem der Ansprüche 4 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Medium des Lasers im Resonator vor dem doppelbrechenden Kristall auf der Seite des kleineren Strahlquerschnittes angeordnet ist.22. Laser nach einem der Ansprüche 4 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Medium des Lasers im Resonator hinter dem doppelbrechenden Kristall auf der Seite des größeren Strahlquerschnittes angeordnet ist.309808/0761«ο .Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1189171A CH526865A (de) | 1971-08-12 | 1971-08-12 | Laser |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2232921A1 true DE2232921A1 (de) | 1973-02-22 |
DE2232921B2 DE2232921B2 (de) | 1979-10-04 |
DE2232921C3 DE2232921C3 (de) | 1980-06-26 |
Family
ID=4377883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722232921 Expired DE2232921C3 (de) | 1971-08-12 | 1972-07-05 | Laser mit Modenselektion |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS509398B2 (de) |
CH (1) | CH526865A (de) |
DE (1) | DE2232921C3 (de) |
FR (1) | FR2148552B1 (de) |
GB (1) | GB1327906A (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5529316A (en) * | 1978-08-18 | 1980-03-01 | Canon Kk | Eyeground camera |
FR2450518A1 (fr) * | 1979-03-02 | 1980-09-26 | Marie G R P | Convertisseur de mode tmo-teo |
JPS5990547A (ja) * | 1982-11-17 | 1984-05-25 | キヤノン株式会社 | 眼底カメラ |
IL72284A0 (en) * | 1983-07-05 | 1984-11-30 | Litton Systems Inc | Method and apparatus for laser mode control |
JPS6368302U (de) * | 1987-09-17 | 1988-05-09 | ||
JP5234457B2 (ja) * | 2008-06-06 | 2013-07-10 | 国立大学法人東北大学 | レーザー共振器 |
-
1971
- 1971-08-12 CH CH1189171A patent/CH526865A/de not_active IP Right Cessation
-
1972
- 1972-07-03 GB GB3100572A patent/GB1327906A/en not_active Expired
- 1972-07-05 DE DE19722232921 patent/DE2232921C3/de not_active Expired
- 1972-07-11 JP JP47068765A patent/JPS509398B2/ja not_active Expired
- 1972-08-03 FR FR7228650A patent/FR2148552B1/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1327906A (en) | 1973-08-22 |
JPS4827693A (de) | 1973-04-12 |
DE2232921C3 (de) | 1980-06-26 |
CH526865A (de) | 1972-08-15 |
FR2148552A1 (de) | 1973-03-23 |
JPS509398B2 (de) | 1975-04-12 |
DE2232921B2 (de) | 1979-10-04 |
FR2148552B1 (de) | 1976-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69509638T2 (de) | System zur minimisierung der durch thermisch induzierte doppelbrechung bedingten depolarisation eines laserstrahls | |
DE60032626T2 (de) | Optische resonatoren mit orthogonal polarisierten moden | |
DE2715844A1 (de) | Optischer strahlexpander fuer farbstofflaser | |
DE102014007159A1 (de) | Verfahren und Anordung zur spektralen Verbreiterung von Laserpulsen für die nichtlineare Pulskompression | |
DE1174904B (de) | Spiegelanordnung fuer einen optischen Sender oder Verstaerker | |
DE1879666U (de) | Laservorrichtung. | |
DE2105752A1 (de) | Vorrichtung zur Verbesserung der opti sehen Eigenschaften eines Laserstrahls | |
DE1464744A1 (de) | Festkoerper-Laser und Verfahren zur Erregung des Laserkoerpers | |
DE1489670A1 (de) | Laseranordnung mit stabfoermigen Resonatoren | |
DE2232921C3 (de) | Laser mit Modenselektion | |
DE1199401B (de) | Optischer Verstaerker | |
DE1285073B (de) | Anordnung zur inneren Modulation der Strahlung eines quantenmechanischen Senders | |
DE1234340C2 (de) | Anordnung zur verbesserung der monochromasie eines optischen senders oder verstaerkers fuer kohaerente elektromagnetische strahlung | |
DE1923720C3 (de) | Optische Kopplungsvorrichtung fur optische Sender oder Verstärker (Laser) | |
DE69006849T2 (de) | Festkörperringlaser. | |
DE2843011A1 (de) | Beugungsbegrenzter laseroszillator | |
DE1199402B (de) | Optischer Sender oder Verstaerker mit stimulierter Strahlung in einem Helium-Neon-Medium | |
DE1912675A1 (de) | Optischer Sender oder Verstaerker mit stimulierbarem Medium | |
DE2542833C3 (de) | Optischer Sender oder Verstärker (Laser) | |
DE1564651C (de) | Optischer Resonator für Laser | |
DE2350181A1 (de) | Lasergenerator | |
DE1282209C2 (de) | Nach dem prinzip der stimulierten emission arbeitender optischer sender zur erzeugung von ausgansimpulsen hoher spitzenleistung | |
DE3317065C2 (de) | ||
DE1614422C (de) | Optischer Sender | |
DE1233074B (de) | Optischer Sender oder Verstaerker mit stehenden Laengswellen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |