DE2317413A1 - Laser-vorrichtung - Google Patents
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Description
Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Liedl . 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84
B 6025
NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION Washington, D.C. 20546, U.S.A.
Laser-Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Laser-Vorrichtung, insbesondere eine Vorrichtung,
welche geeignet ist, eine starke Quelle für eine kohärente Laserstrahlung 2u bilden, wobei die Strahlung abstimmbar ist von sichtbaren
Wellenlängen durch den infraroten Wellenlängenbereich hindurch.
XT/T. 3098 42/0967
N/Li
Eine abstimmbare Laser-Vorrichtung gemäß der Erfindung enthält
selektiv wirkende Reflektoren für eine erste und eine zweite Wellenlänge,, welche ein Ende eines optischen Hohlraumes bilden, einen dritten, selektiv
wirkenden Reflektor für eine dritte Wellenlänge, welcher das andere
Ende des optischen Hohlraumes bildet, eine erste Laserfarbenauflösung zur Bildung einer Strahlung mit einer Wellenlänge, welche vom ersten
Reflektor ausgewählt wird und eine zweite Laserfarbenauflösung zur Bildung einer Strahlung mit einer Wellenlänge, welche vom zweiten Reflektor
ausgewählt wird, welche innerhalb des optischen Hohlraumes angeordnet sind und einen nicht linearen Mischkristall, der ebenfalls innerhalb
des optischen Raumes angeordnet ist. Die ausgewählte Strahlung wird durch den nicht linearen Mischkristall hindurchgeschickt, wobei
eine Strahlung mit einer dritten Wellenlänge gebildet wirdj, welche durch
den dritten Reflektor außerhalb dee optischen Hohlraumes übertragen __,:
wird.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält eine Farbzelle,
welche wenigstens zwei Farben enthält, welche gemischt oder in getrennten Feldern angeordnet sind. Außerdem ist ein Beugungsgitter-Paar
vorgesehen, daß mit einem zweifarbigen Spiegel zusammenwirkt und das eine Ende des optischenHohlraumes, der die Farbzelle enthält,
bildet. Des weiteren ist ein Ausgangsspiegel vorgesehen, der das andere Ende des optischen Hohlraumes darstellt, sowie ein nicht linearer
Mischkristall, der innerhalb des Hohlraumes angeordnet ist. Wenn die Farbzelle optisch gepumpt wird, werden die entsprechenden Farben in
zwei getrennten Strahlungsbanden emittiert und die Beugungsgitter und
der zweifarbige Spiegel ermöglichen schmale Unterbanden bzw. ausgewählte Teilspektren der Strahlung, welche durch die Farbzelle zur Verstärkung
wieder hindurchgestrahlt werden» Da die Strahlung der Unterbanden
bzw. Teilspektren durch den nicht linearen Mischkristall
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6025 ■""'·
hindurchtritt, wird eine Ausgangswellenlänge gebildet, welche eine
Funktion der beiden Wellenlängen ist, die von den Beugungsgittern ausgewählt worden sind. Durch geeignete Wahl von Spiegeln, Farben
und Kristallen kann die Ausgangswellenlänge von etwa 0, 5 μ bis 20 μ
abstimmbar sein.
Vorliegende Erfindung hat eine spezielle Verwendungsmöglichkeit bei
der Absorptionsspektroskopie von Atomen und Molekülen und kann weiterhin
verwendet werden in der Erfassung und Überwachung von chemischen Proben und deren Dichten in Plasmen, Flüssigkeiten und Gasen, beispielsweise
als Verunreinigung in der Atmosphäre. Andere Verwendungsmöglichkeiten werden für den Fachmann offenbar aufgrund der folgenden
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in den Figuren dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines abstimmbaren Lasers gemäß der Erfindung und
Fig. 2 eine graphische Darstellung, welche bestimmte Eigenschaften
der Vorrichtung in der Fig. 1 erläutert.
Die Figur 1 zeigt eine Vorrichtung, welche als starke und intensive
Quelle für eine kohärente Laser-Strahlung, die über einen großen Bereich von Ausgangswellenlängen abstimmbar ist, Verwendung finden kann. Der
Wellenlängenbereich erfaßt wenigstens Wellenlängen von 0, 5 μ bis 20 μ
Die Vorrichtung enthält ein aktives Medium 10 für den Laser, welches wenigstens zwei Laserfarbmittel oder zwei andere Laserstoffe aufweist,
die entweder gemischt oder in getrennten Zellen bzw. Feldern A und B angeordnet sind. Eine Glühlampe oder andere geeignete Lichtpumpmittel
12, welche die Emission der im Lasermedium 10 enthaltenen Farben
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-φ.
hervorrufen,sowie eine LichtpumpenquBlle 1.4 fir dent Betrieb der
Lichtpumpmittel 12 sind vorgesehen. Darüber hinaus enthält die Vorrichtung
einen zweifarbigen Spiegell©," ein. "Paar von drehbaren Beu-?
gungsgittern 1.8 und 20, einen drehbaren,, nicht linearen Mischkristall
und einen Ausgangsspiegel 24. -
Die Farben bzw. Spektrallinien im Medium 1© werden fco ausgewählt,
daß sie in zwei verschiedenen Strahlungsbändern I (2$ und I (λ) ausgesendet
werden. Diese Bänder enthalten als mittlere Wellenlängen λ Q
und λ 0, wie es in der Figur 2 dargestellt ist»
Es gibt wenigstens 69 Farben bzw. Farbmittel,» weiche in diesem Laser
verwendet werden können. Die Auswahl der beiden Farben,, welche verwendet
werden sollen, ist von drei Überlegungen abhängig:
1. Die Verträglichkeit, nämlich ob die Farbmittel in. einer einzelnen
Zelle gemischt werden können, wobei jedoch die Eigenschaft bleibt,
daß sie noch emittieren können» Diese Einschränkung ergibt sich jedoch nicht, bzw. darf außer Acht gelassen werden, wenn eine Doppel
zellenanordnung verwendet wird«
2. Der Bereich der Ausgangs-IR-Wellenlängen* welche vom Laser gewünscht
sind. Aus der Mischformel Tt _= & X /( λ ~ λ ) wird
deutlich, daß, wenn λ _ in einem bestimmten Bereich gewünscht
wird, \ und χ über Bereiche, welche mathematisch in diese
χ " y
Formel passen, abstimmbar sein müssen.
3. Um einen Höchstwert der Ausgangsleistung dfer IK-Wellenlänge λ _
zu erreichen, kann gezeigt werden, daß das Produkt der Energien
349842/0967'
der beiden Wellenlängen, welche gemischt werden sollen, ein Maximum
sein mußr
Nun werden bestimmte Farben mit hoher Intensität emittiert, während
andere schwächer sind. Aus der Formel wird deutlich, daß ein Vorgehen darin bestehen kann, daß man eine sehr intensive Farbe,
die gegeben ist durch P (K ) auswählt und dann nachsieht, ob eine
zweite Farbe, die nicht so intensiv ist, vielleicht vorhanden ist, welche jedoch die obigen Bedingungen 1 und 2 erfüllt.
Ein konsequentes Untersuchungsprogramm der Paarung solcher Farben gemäß diesen Vorschriften ist noch nicht unternommen worden. Es wurden
zwei Farben ausgewählt, welche glücklicherweise diese Voraussetzungen bzw. Vorschriften erfüllen. Es sind dies:
6G
Rhodamin /und Cresylviolett. Die erste Farbe wurde ausgewählt, da sie die am meisten intensive von allen bekannten Laserfarben ist. Die zweite wurde ausgewählt, da sie die Bedingungen 1 und 2 erfüllt. Es wurde nun ein Programm durchgeführt, um die Konzentrationen dieser beiden Farben bzw. Farbstoffe zu optimieren, damit P (λ ) P (λ ) ein Maximum
Rhodamin /und Cresylviolett. Die erste Farbe wurde ausgewählt, da sie die am meisten intensive von allen bekannten Laserfarben ist. Die zweite wurde ausgewählt, da sie die Bedingungen 1 und 2 erfüllt. Es wurde nun ein Programm durchgeführt, um die Konzentrationen dieser beiden Farben bzw. Farbstoffe zu optimieren, damit P (λ ) P (λ ) ein Maximum
λ y
ergibt.
Eine Diskussion über verschiedene andere Farben, welche im Lasermedium
10 verwendet werden können, findet sich in "Flashlamp-Pumped
Laser Dyes: A Literature Survey" von J. T. Warden and Lucille Gough,
in Applied Physics Letters, Band 19 Nr. 9, 1. November 1971, Seiten 345 bis 348.
Der zweifarbige Spiegel 16 ist so gewählt, daß er eine Strahlung inner-
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halb des Bandes I (λ) reflektiert und eine Strahlung innerhalb des
Bandes I (λ) hindurchläßt. Darüber hinaus besitzt der Spiegel 16.
die Eigenschaften, daß er Wellenlängen im Band I (λ ) sperrt und
Wellenlängen im Band I (λ ) nicht reflektiert. Ein derartiger zweifarbiger Spiegel kann mittels moderner optischer Überzugstechniken
hergestellt werden und wird von einer größen Zahl von Spiegelherstellern
geliefert. Im wesentlichen werden zwei Überzugsschichten auf das Glas aufgebracht, nämlich ein nicht reflektierender Überzug
für die Wellenlänge, welche hindurchgehen soll und ein scharf reflektierender
Überzug für die Wellenlänge, welche reflektiert werden soll.
Die Verwendung eines zweifarbigen Spiegels ist jedoch nicht wesentlich,
obgleich sie vorteilhaft ist. Wenn man einen einfachen Glasstrahlenteiler
verwendet, der einen Überzug mit einem breiten Band (d. h. über einen
großen Wellenlängenbereich) aufweist, der etwa 50 % Durchlässigkeit
und 50 % Reflektionsvermögen für die beiden Wellenlängen λ und X
aufweist, sollte die Vorrichtung noch arbeiten. In diesem Fall wird natürlich der Wert "Q" des Hohlraumes etwas niedriger sein, d. h. die
Ausgangsenergie bzw. die Ausgangsleistung bei jeder Wellenlänge wird niedriger liegen. Jedoch werden die Gitter noch als "Sortierer" wirken,
wobei das Gitter 18 nur χ reflektiert, während das Gitter 20 nur λ
χ y
reflektiert. Die 50 % von X ,. welche durch den Strahlteiler hindurchgetreten
sind, sind natürlich verloren, da das Gitter 18 diese unter
einem Winkel reflektieren würde und diese Strahlung daher außerhalb
des Hohlraumes gelangen würde. Ähnliches ergibt sich für die 50 % von
λ , welche am Beugungsgitter 20 reflektiert werden.
Das Beugungsgitter 18 ist drehbar gelagert und unter einem Winkel zur
einfallenden Strahlung angeordnet, so daß für ein schmales Unterband
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bzw. ein schmales Teilspektrum einer Strahlung (etwa 1 Angstrum in
der Breite) bei einer ausgewählten Wellenlänge λ "eine hohe Zurückreflexion
sich ergibt. Ih ähnlicher Weise ist das Beugungsgitter 20 in einem Winkel zur Strahlung, welche vom Spiegel 16 reflektiert ist, angeordnet,
so daß ein hohes Reflexionsvermögen für ein schmales Band bzw. ein schmales Spektrum einer Strahlung (etwa 1 Angström in der
Breite) bei der ausgewählten Wellenlänge λ zurück zum Spiegel 16 sich
ergibt. Die reflektierte Strahlung bei λ und bei \ gelangt dann zurück
x y
durch das Lasermedium 10 und wird verstärkt.
Der Spiegel 24 besitzt ein hohes Reflexionsvermögen (etwa 100 %) für
die von I ( λ) und I ( λ) umfaßten Wellenlängen und hat ein hohes Durchx
y
lassungsvermögen für den Wellenlängenbereich der gewünschten IR (Infrarot)-Wellenlängen
\jy am Ausgang. Es sei daher unter vorläufiger Außerachtlassung
der Wirkung des Mischkristalles 22 festgestellt, daß die Unterbänder bzw. Teilspektren λ und λ zum Lasermedium 10 voll-
x y
ständig zur weiteren Verstärkung zurückreflektiert werden. Daher werden
diese Wellenlängen mit hoher Intensität innerhalb des Hohlraumes ausgebildet.
Dieser Hohlraum wird gebildet von den Beugungsgittern 18 und auf der einen Seite und dem Spiegel 24 auf der anderen Seite des Hohlraumes.
Diese Wellenlängen verlassen den Hohlraum (Resonator) nicht.
Dadurch, daß die Wellenlängen durch den Mischkristall 22 hindurchtreten,
wird eine zusätzliche Strahlung mit einer Wellenlänge λ~ gebildet und
zwar nach folgender Gleichung:
Diese Beziehung ist bekannt und ihre Ableitung braucht nicht diskutiert
werden. Es sei auf "The Interaction of Light with Light" von J. A. Giord-
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maine, Scientific American, April 1964, Seiten 38-49 hingewiesen.
Durch die geeignete Wahl von Spiegeln, Farbstoffen bzw. Farben und
Kristallen kann der Grobabstimmbereich der Infrarotstrahlung ausgewählt
werden. Durch die Drehung bzw. Verschwenkung eines oder beider Beugungsgitter und des Kristalls kann eine Feinabstimmung innerhalb
dieses Bereiches erzielt werden. Es sollen beispielsweise die obengenannten Farben verwendet werden: .
Rhodamin 6 G: λ = (0. 57_+_ 0.1) μ
(Das Band reicht von 0. 56 bis 0. 58 μ oder 5600 R bis 5800 i)
Cresylviolett: λ = (0. 656 + 0.1) μ Abstimmbarkeit: ^n = , ,. . , ..... . . . . ..
D 4.25 μίη der Mitte oder dutfch Abstimmung
der Gitter kann der Bereich sein von λ = 3. 5 μ bis λ = 5. 67 μ .
Wenn jedoch als Mischkristall Lithiumniobat (LiNbOJ verwendet wird,
tritt keine Strahlung hindurch, welche länger ist als 5 μ . Der tatsächliche
Bereich wird daher sein
3.5 μ^^ 4 5.0μ
Es gibt noch weitere Kristalle, welche für die Verwendung des dargestellten
Ausführungsbeispiels geeignet sind, beispielsweise Proustit (Ag3A5S3)
und Pyragyrit (Ag9Sb SJ.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll nun der bekannten Vorrichtung,
weiche von CF. Dewey et al in Applied Physics Letters, Band 18 Nr. 2,
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15. Januar 1971, Seiten 58 bis 60, gezeigt ist, gegenübergestellt werden.
Ih der Dewey-Vorrichtung wird ein Rubin-Laser verwendet, um einen
Farbstofflaser, der eine einzelne Farbe zur Erzeugung eines Ausgangsbandes
von Wellenlängen enthält, zu pumpen. Es sind Spiegel vorgesehen, welche sowohl die Rubin-Wellenlängen als auch die Farbwellenlängen
durch einen Mischkristall reflektieren, der, wenn er geeigneterweise ausgerichtet ist, die Frequenzen der beiden Strahlen mischt und ein
Band einer Differenzfrequenzstrahlung liefert, das eine Wellenlänge λ
hat, welche durch folgende Beziehung gegeben ist:
Hierbei ist:
λ_ die Rubinwellenlänge und
λ D ein Spektrum von Wellenlängen, welchesvon dem Farblaser ausgesandt
werden kann.
Einer der Nachteile der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß sie
von der Kompliziertheit, dem Aufwand und den Kosten des Rubin-Lasers,
der beim bekannten System verwendet werden muß, abhängt. Dies ist natürlich abträglich, beispielsweise wenn die Vorrichtung als tragbare
Einrichtung ausgebildet sein soll, beispielsweise zum Aufzeigen von Verunreinigungen.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung gegenüber der bekannten Vorrichtung ist daher darin zu sehen, daß ein Rubin-Laser
in Fortfall kommen kann.
Ein weiterer Unterschied vorliegender Erfindung gegenüber der bekannten
Vorrichtung besteht darin, daß der Mischkristall 22 innerhalb des Laserhohlraumes angeordnet werden kann, wo die Energie der Strahlung
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um eine oder zwei Größenordnungen höher ist als dort, wo der Kristall
außerhalb des Hohlraumes angeordnet ist. Das liegt daran, daß die Ausgangsenergie zu dieser Energie in quadratischer Abhängigkeit liegt,
woraus sich der Unterschied ergibt. Bei der bekannten Vorrichtung ist es nicht möglich, den Kristall innerhalb des Hohlraumes anzuordnen,
da allein λ p im Rubin-Laserhohlraum bzw. -Resonator vorhanden ist
und nur \L im Farblaserhohlraum bzw. -Resonator vorhanden ist. In
den Mischkristall müssen jedoch beide Wellenlängen einfallen.
Das dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel des Lasers arbeitet
nach Impulsart entsprechend dem Pumpen des Lasermediums 10 durch die Impulse der Glühlampe. Die Vorrichtung kann jedoch auch wahlweise
in CW (kontinuierliche Welle) -Arbeitsweise bzw. im Däuerstrich arbeiten,
wenn die Verstärkung hoch genug ist. Es ist nämlich keine Beschränkung
des Systemes vorhanden, welche die Aussendung von Infrarotstrahlung
im Dauerstrich unterbindet.
Obgleich das Lasermedium 10, welches im Vorstehenden beschrieben
worden ist, in Verbindung mit einer Zweifarbeneinrichtung beschrieben
wurde^ ist es möglich, daß mehr als zwei voneinander unabhängige Farbzellen
verwendet werden können und Pumpmittel im Hohlraum angeordnet werden können»--.welche so.lang sind, daß;die Emission, der Zellen so
synchronisiert'-ist, .daß- die sich ergebenden.Wellenlängen gleichzeitig
im Kristall 22 vorhanden sind. - ^ . ... . .. - ;
Wenn .eine-Breitband-Infrarotquelle' erwünscht ist, wird eines der Beu- .
gungsgitter.l8-;bzw.'-20 ersetzt durch-einen-total reflektierenden Spiegel,\
so daß sich ein Band von Infrarotstrahlen ergibt, das ©Inen Bereich
aufweist von ■
Ö9842/03S7
-H-
min
bis
bis
max
Hierbei ist:
yl die längste emittierte Wellenlänge im Band von Iy (M und
λ „ die kürzeste Wellenlänge im Band I (λ).
λ „ die kürzeste Wellenlänge im Band I (λ).
Obgleich vorliegende Erfindung speziell darauf darauf abgestellt ist, daß
die Notwendigkeit eines äußeren Lasers zum Pumpen der Farbmittel bzw. der Farben nicht mehr vorhanden ist, kann es, um spezielle Ausgangseigenschaften
zu erzielen, erwünscht sein, eine äußere Laser-Pumpe zu benützen. Wenn beispielsweise eine regelmäßige Impulskette einer IR-Strahlung
erwünscht ist, besteht eine Möglichkeit darin, anstelle der Glimmlampe
die Farben mit einem Laser zu pumpen so wie es von R. C. Greenhow et al in Applied Physics Letters, Band 12, Nr. 2, 1. Juni 1968, S. 390-391
beschrieben ist. Der Greenhow-Laser erzeugt eine regelmäßige Kette von
Impulsen von wenigstens 500 Mikrosekunden, wobei die einzelnen Impulse
10 Mikrosekunden voneinander entfernt sind und jeder Impuls eine Impulsdauer von etwa 5 Mikrosekunden aufweist. Wenn man einen derartigen
Laser zum Pumpen der Farben in einer Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet, kann man eine ähnliche Impulskette einer IR-Strahlung erhalten.
Die Hauptvorteile der Erfindung liegen in der Einfachheit und in den nied-
6025 N/G
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rigen Kosten. Wie im vorstehenden schon im Ausdruck gebracht, wird
bei der Erfindung ein Q-geschalteter Rubinlaser, der teuer, umfangreich
und schwierig anzuordnen ist, nicht benötigt. Der Farblaser, welcher
in vorliegender Erfindung zur Anwendung kommt, ist um den Paktor 10 besser bezüglich dieser Kriterien. Ein Hauptanwendungsgebiet
des einstellbaren Lasers ist die Aufzeichnung von Verunreinigungen, wobei dieses Gerät tragbar ausgebildet ist und die Kosten des Gerätes
niedrig liegen. Außerdem ist das erfindungsgemäße Gerät einfach ausgebildet.
6025 309*42/0967
Claims (1)
- Patentansprüche1. J Abstimmbare Laser-Vorrichtung, gekennzeichnet durch Mittel zum Bilden eines optischen Hohlraumes für eine Strahlung, die ausgewählte erste und zweite Wellenlängen aufweist, durch Mittel innerhalb des optischen Hohlraumes für die Bildung von Strahlungsbändern, welche die erste und zweite Wellenlänge enthalten und durch Mittel innerhalb des optischen Raumes,die gegenüber dieser Strahlung empfindlich sind und eine Strahlung mit einer dritten Wellenlänge bilden, welche eine Funktion der Strahlung mit der ersten und zweiten Wellenlänge ist.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Formung eines optischen Hohlraumes Einrichtungen zur selektiven Veränderung wenigstens einer der ersten und zweiten Wellenlänge über eines der Strahlungsbänder enthalten.3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bildung von Strahlungsbändern eine erste emittierbare Farbauflösung zur Bildung einer Strahlung, welche die erste Wellenlänge hat, sowie eine weitere emittierbare Farbauflösung zur Bildung einer Strahlung mit der zweiten Wellenlänge aufweisen.4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bildung einer Strahlung mit der dritten Wellenlänge einen nichtlinearen Mischkristall (22) aufweisen.5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß erste Reflektionsmittel zum Reflektieren der Strahlung mit der ersteitund zweiten Wellenlänge und zweite Reflektionsmittel zur Reflektion der Strahlung mit der ersten und zweiten Wellenlänge309842/0967und für die hindurchtretende Strahlung mit der dritten Wellenlänge handen sind, wobei die ersten und zweiten Reflektionsmittel den optischen Hohlraum bilden, daß ein aktives Lasermedium (10) innerhalb des optischen Hohlraumes angeordnet ist, welches wenigstens ein erstes emittierendes Material enthält zur Bildung einer Laserstrahlung im ersten Wellenlängenband, welches die ersten Wellenlänge.enthält und ein zweites emittierendes Material zur Bildung einer Laserstrahlung im zweiten Wellenlängenband, welches die zweite Wellenlänge enthält, und daß innerhalb des optischen Hohlraumes Mittel· angeordnet sind, die gegenüber der Strahlung mit der ersten und zweiten Wellenlänge empfindlich sind und welche eine Strahlung mit der dritten Wellenlänge bilden.6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Reflektionsmittel ein erstes Beugungsgitter (18) zur Beugung der Strahlung mit der ersten Wellenlänge und ein zweites Beugungsgitter (20) zur Reflektion der Strahlung mit der zweiten Wellenlänge enthalten.7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Reflektionsmittel des weiteren einen zweifarbigen Spiegel (16) aufweisen, durch welchen die Strahlung mit dem ersten Wellenlängenband in Richtung auf das erste Beugungsgitter (18) hindurchtritt und welcher die Strahlung mit dem zweiten Wellenlängenband in Richtung auf das zweite Beugungsgitter (20) reflektiert.8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Lasermedium (10) eine erste Zelle (A) mit dem ersten emittierenden Material und eine zweite Zelle (B) mit dem zweiten emittierenden Material enthält und daß die erste und zweite Zelle hintereinanderliegend entlang der optischen Achse des optischen Hohlraumes angeordnet sind.6025309842/09679i Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Strahlung mit der dritten Wellenlänge ein nichtlinearer Mischkristall (22) vorgesehen ist, wobei diese dritte Wellenlänge (XjJ durch die Beziehungdefiniert ist, wobeiλ die erste Wellenlänge und
λ die zweite Wellenlänge ist.10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß des weiteren Mittel (12) zum otpischen Pumpen des aktiven Lasermediums (10) vorgesehen sind.6025 309842/0967Lee.rs'e i te
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Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3970960A (en) * | 1974-01-31 | 1976-07-20 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Broadly tunable continuous-wave laser using color centers |
US6078606A (en) * | 1975-03-17 | 2000-06-20 | Lockheed Martin Corporation | Multi-color, multi-pulse laser |
US4121178A (en) * | 1976-11-05 | 1978-10-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Laser capable of producing a frequency standard |
US4136316A (en) * | 1977-01-19 | 1979-01-23 | Sanders Associates, Inc. | Multi-color, activator-activator laser |
US4293827A (en) * | 1979-09-14 | 1981-10-06 | Jersey Nuclear-Avco Isotopes, Inc. | Multiwavelength dye laser |
US4475201A (en) * | 1981-06-11 | 1984-10-02 | Photochemical Research Associates Inc. | Longitudinally pumped dye laser arrangement |
US4538278A (en) * | 1982-09-02 | 1985-08-27 | Conoco Inc. | Apparatus and method for generating light in the near ultraviolet to infrared range |
US4723829A (en) * | 1982-10-12 | 1988-02-09 | U.S. Philips Corporation | Optical wavelength demultiplexer |
GB8314368D0 (en) * | 1983-05-25 | 1998-05-20 | Secr Defence | Composite lasers |
US4589115A (en) * | 1983-09-09 | 1986-05-13 | Xerox Corporation | Wavelength tuning of quantum well heterostructure lasers using an external grating |
JPS61144086A (ja) * | 1984-12-17 | 1986-07-01 | Komatsu Ltd | 色素レ−ザ |
DE3508707A1 (de) * | 1985-03-12 | 1986-09-18 | Battelle-Institut E.V., 6000 Frankfurt | Anordnung zur schnellen umschaltung zwischen verschiedenen wellenlaengen bei lasern |
US4710937A (en) * | 1985-06-13 | 1987-12-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser system |
GB2179197A (en) * | 1985-08-13 | 1987-02-25 | Secr Defence | Dye laser |
US4834474A (en) * | 1987-05-01 | 1989-05-30 | The University Of Rochester | Optical systems using volume holographic elements to provide arbitrary space-time characteristics, including frequency-and/or spatially-dependent delay lines, chirped pulse compressors, pulse hirpers, pulse shapers, and laser resonators |
US4840456A (en) * | 1987-12-28 | 1989-06-20 | Gte Laboratories Incorporated | Methods of and apparatus for generation of radio frequency signals |
JPH06112583A (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-22 | Ando Electric Co Ltd | 外部共振器型半導体レーザ光源 |
JP3526671B2 (ja) * | 1995-08-25 | 2004-05-17 | アンリツ株式会社 | レーザ光源装置 |
JP3654401B2 (ja) * | 1997-10-23 | 2005-06-02 | 横河電機株式会社 | 外部共振器型光源 |
US6792028B2 (en) * | 2002-03-22 | 2004-09-14 | Raytheon Company | Method and laser beam directing system with rotatable diffraction gratings |
JP2007115900A (ja) * | 2005-10-20 | 2007-05-10 | Nec Corp | 波長可変光源、波長可変光源モジュール、および波長可変光源の駆動方法 |
US8494021B2 (en) * | 2008-08-29 | 2013-07-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Organic laser device |
JP2010080950A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-04-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 固体色素レーザ |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3628044A (en) * | 1969-04-14 | 1971-12-14 | Sanders Associates Inc | Second harmonic laser |
US3605039A (en) * | 1969-11-20 | 1971-09-14 | Ibm | Multicolor laser frequency selector |
-
1972
- 1972-04-06 US US00241615A patent/US3753148A/en not_active Expired - Lifetime
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