DE2326940A1 - Verfahren zum erzeugen und verstaerken von laserstrahlung in einem einzigen laserstab und laseroszillator-verstaerker - Google Patents

Verfahren zum erzeugen und verstaerken von laserstrahlung in einem einzigen laserstab und laseroszillator-verstaerker

Info

Publication number
DE2326940A1
DE2326940A1 DE19732326940 DE2326940A DE2326940A1 DE 2326940 A1 DE2326940 A1 DE 2326940A1 DE 19732326940 DE19732326940 DE 19732326940 DE 2326940 A DE2326940 A DE 2326940A DE 2326940 A1 DE2326940 A1 DE 2326940A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
laser
radiation
rod
additional
laser rod
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.)
Pending
Application number
DE19732326940
Other languages
English (en)
Inventor
Carl William Schulthess
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of DE2326940A1 publication Critical patent/DE2326940A1/de
Pending legal-status Critical Current

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
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2308—Amplifier arrangements, e.g. MOPA
    • 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
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S3/0071—Beam steering, e.g. whereby a mirror outside the cavity is present to change the beam direction
    • 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
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
    • H01S3/1123—Q-switching
    • 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
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/07—Construction or shape of active medium consisting of a plurality of parts, e.g. segments
    • 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
    • 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
    • H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
    • H01S3/0813—Configuration of resonator
    • H01S3/0815—Configuration of resonator having 3 reflectors, e.g. V-shaped resonators
    • 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
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10084—Frequency control by seeding
    • H01S3/10092—Coherent seed, e.g. injection locking
    • 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
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2383—Parallel arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

Verfahren zum Erzeugen und Verstärken von Laserstrahlung in einem einzigen Laserstab und Laseroszillator-Verstärker. .
Pur diese Anmeldung wird die Priorität aus der entsprechenden US-Anmeldung'Serial No. 265 665 vom 23. Juni 1972 in Anspruch genommen.
■ Die Erfindung betrifft allgemein Lasersysteme und insbesondere ein Verfahren zum Erzeugen und Verstärken von Laserstrahlung in einem einzigen Laserstab, sowie einen zur Ausführung des Verfahrens dienenden Laseroszillator-Verstärker.
Bekanntlich lassen sich Laserstäbe aus mit Laserwirkung auslösenden Ionen dotierten synthetischen Wirtskristallen nicht nur zur Erzeugung von Laserstrahlung, d.h. als Oszillator, sondern auch zur Verstärkung von Laserstrahlung, d.h. als einfacher optischer Verstärker verwenden. Bei vielen bekannten Systemen wird daher ein zur Erzeugung von Laserstrahlung dienender Oszillatorstab in Verbindung mit einem als optischer Verstärker für die erzeugte Laserstrahlung dienenden weiteren Laserstab verwendet.
Andererseits gibt es Lasersysteme mit einer im optischen Hohlraum angeordneten Lochblende, vermittels welcher ein gewünschter S chw ingungs zustand oder Betriebs- -. zustand aus der in dem Laserstab erzeugten Laserstrahlung ausblendbar ist. Eine derartige Lochblende kann beispielsweise aus einer unter einem Winkel angeordneten ebenen Lochplatte mit einer mittigen Blendenöffnung und einer diese umgebenden, voll, d.h. 1uO$-ig reflektierenden Oberfläche bestehen. Durch Ausrichten der mittigen Blendenöffnung mit der optischen Achse des Laserstabes wird erreicht, daß Strahlung mit dem gewünschten Schwingungszustand durch die Blendenöffnung hindurchtritt. Dabei wird jedoch zur- Erzeugung der Laserstrahlung nur der in optischer Ausrichtung mit der Blendenöffnung befindliche Teil des Laserstabes ausgenutzt, während die übrigen Teile des Laserstabes nicht ausgenutzt werden.
In der US-Patentschrift 3 663 890 vom 16. Mai 1972 derselben Anmelderin ist weiterhin ein aus zwei Hohlräumen bestehendes und eine Lochplatte der vorgenannten Ausführung aufweisendes Lasersystem beschrieben, bei dem in einem nicht zur mittigen Öffnung der Blendenplatte ausgerichteten Teil des Laserstabs ein zusätzlicher optischer Hohlraum für die erzeugte Laserstrahlung ausgebildet ist. Bei dieser Anordnung wird die erzeugte Laserstrahlung durch die voll reflektierende Oberfläche der Lochblende zu einem weiteren Endspiegel reflektiert, so daß ein sich L-förmig an den
309882/1018
ersten Hohlraum anschließender zweiter Hohlraum gebildet ist und zugleich mit der durch die mittige Blendenöffnung hindurchtretenden Strahlung eines bestimmten Schwingungszustands ein unterschiedlicher Strahlungszustand vorhanden sein kann. Die Erzeugung von zwei unterschiedlichen LaserStrahlungen in einem einzigen Laserstab ist von besonderem Interesse für holographische Anwendungen.
Durch die Erfindung soll nunmehr ein Verfahren zum Erzeugen und Verstärken von Laserstrahlung in einem einzigen Laserstab und ein zur Ausführung dieses Verfahrens · geeigneter Laseroszillator-Verstärker geschaffen werden.
Entsprechend dem vorgeschlagenen Verfahren zum Erzeugen und Verstärken von Laserstrahlung in einem einzigen · Laserstab wird erfindungsgemäß eine Lochblende mit einer mittigen Blendenöffnung und ein ^r die Öffnung umgebenden voll reflektierenden Oberfläche im optischen Hohlraum für den Laserstab angeordnet und dadurch die Laserstrahlungserzeugung auf nur den zur mittigen Blendenöffnung optisch ausgerichteten Teil des Laserstabs beschränkt und weiterhin Laserstrahlung derart zum Durchlaufen eines zu dem erstgenannten Teil des Laserstabs parallel versetzten zweiten Teil des Laserstabs gebracht, daß diese nicht durch die mittige Blendenöffnung hindurchtritt, sondern an der voll reflektierenden Oberfläche der Lochblende reflektiert und in dem parallel versetzten Teil des Laserstabs verstärkt wird.
309882/1018
Entsprechend einer ersten Ausführungsform des Yerfahrens wird durch den zweiten Teil des Lasersta"bs Laserstrahlung zum Durchtritt gebracht, die aus im ersten Teil desselben Laserstabs erzeugter Laserstrahlung besteht, derart, daß die in dem Laserstab erzeugte Laserstrahlung in demselben Laserstab verstärkt wird.
Entsprechend einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vermittels eines zusätzlichen Laserstabs-und einer zusätzlichen Lochblende eine zweite Laserstrahlung erzeugt, zum Durchtritt durch den zweiten Teil des erstgenannten Laserstabs gebracht und in diesem verstärkt, die in dem erstgenannten Laserstab erzeugte Laserstrahlung durch einen gegenüber der mittigen Öffnung der zusätzlichen Lochblende parallel versetzten Teil des zusätzlichen Laserstabs hindurch derart abgelenkt, daß die Strahlung an der voll reflektierenden Oberfläche der zusätzlichen Lochblende reflektiert wird, derart, daß die in jeweils einem der beiden Laserstäbe erzeugte Laserstrahlung in dem jeweils anderen Laserstab verstärkt wird. Die beiden verstärkten LaserStrahlungen haben gleiche Frequenz und lassen sich vermittels eines Strahlenkombinators zu einer einzigen Ausgangsstrahlung zusammenfassen.
Bei den beiden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Material des oder der Laserstäbe maximal ausgenutzt.
309882/1018
2325940
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand er in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, in welcher
Pig. 1 eine erste Ausführungsform, bei der ein einziger Laserstab zur Erzeugung als auch Verstärkung der erzeugten Laserstrahlung dient, und
Eig. 2 eine zweite Ausführungsform veranschaulicht, "bei welcher ein zusätzlicher Lasers tab vorgesehen und die in jeweils einem der beiden Laserstäbe erzeugte Laserstrahlung in dem jeweils anderen Laserstab verstärkbar ist.
In Pig. 1 ist ein Laserstab 10 dargestellt, der beispielsweise aus einem Rubinkristall bestehen kann. Eine Lichtpumpquelle 11 ist in bekannter Weise optisch mit dem Laserstab 10 gekoppelt. Ein voll, d.h. 100^-ig reflektierender erster Endspiegel 12 bildet in Verbindung mit einem teilreflektierenden und teildurchlässigen zweiten Endspiegel 13 einen optischen Hohlraum für den Laserstab 10. Innerhalb des optischen Hohlraums kann ein Q-Schalter 14 zur Erzeugung gepulster Strahlung vorgesehen sein, welche durch den teildurchlässigen zweiten Endspiegel 13 aus dem optischen Hohlraum ausgekoppelt wird.
Entsprechend der in Pig. 1 dargestellten Ausführungsform befindet sich in dem.optischen Hohlraum eine Lochplatte oder Lochblende 15 mit einer mittigen Blendenöffnung 15a
3098827 1018
232694Ρ
und einer diese umgebenden voll reflektierenden Oberfläche 15b. Außerdem befindet sich auf der der Lochblende 15 abgewandten Seite des Laserstabs 10 innerhalb des optischen Hohlraums eine zusätzliche lochblende 16, die·ebenfalls eine mittige Blendenöffnung 16a und eine diese umgebende, voll reflektierende Oberfläche 16b aufweist. Die Blendenöffnungen der Lochblenden 15 und 16 sind mit einem ersten Teil des Laserstabes optisch ausgerichtet, so daß durch die Blendenöffnungen hindurch Regeneration zwischen den Endspiegeln 12 und 13 erfolgen und die bei 17 angedeutete Laserstrahlung erzeugt werden kann.
Außer den vorgenannten Bauteilen ist eine optische Anordnung vorgesehen, vermittels welcher Laserstrahlung durch einen gegenüber dem ersten leil des Laserstabs parallel versetzten zweiten Teil des Laserstabs hindurch ablenkbar ist, wobei diese Laserstrahlung in der Weise gerichtet ist, daß diese nicht auf die mittige Blendenöffnung fällt, sondern durch die voll reflektierende Oberfläche der Lochblenden reflektiert wird. Bei der in Pig. 1 dargestellten Ausführungsform besteht diese optische Anordnung aus den voll, d.h. 100$-ig reflektierenden Spiegeln 1b, 19 und 20, welche außerhalb des optischen Hohlraums angeordnet sind und die in dem Laserstab erzeugte und durch den teildurchlässigen zweiten Endspiegel 13 durchgelassene Laserstrahlung zur voll reflektierenden Oberfläche 15b der Lochblende 15 ablenken, so daß die Strahlung an dieser reflektiert
3 098827 10 1-8
wird, einen zweiten Teil des LaserStabs 10 durchläuft und eine in diesem verstärkte laserstrahlung 21 bildet, sowie einer zusätzlichen Lochblende 16 mit einer mittigen Blendenöffnung 16a und einer diese umgebenden voll reflektierenden Oberfläche 16b, an welcher die verstärkte Laserstrahlung
21 reflektiert und als verstärkte Läserausgangsstrahlung
22 aus dem Laser ausgekoppelt wird.
In Eig. 2 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher die in dem Laserstab verstärkte Laserstrahlung in einem zusätzlichen Laserstab erzeugt wird. Genau wie in Fig. 1 ist auch hier ein Laserstab 23 mit einer optisch gekoppelten Lichtpumpquelle vorgesehen, dessen optischer Hohlraum durch die beiden Endspiegel 25 und 26 gebildet ist. Zur Erzeugung gepulster Strahlung kann innerhalb des optischen Hohlraums außerdem ein Q-Schalter 27 angeordnet sein*
Wie bei der Ausführungsform nachJFig» 1 befindet sich in dem optischen Hohlraum eine Lochblende 28 mit einer mittigen Blendenöffnung 26a und einer diese umgebenden voll, d.h. !öOfo-ig reflektierenden Oberfläche 2öb, Die mittige Blendenöffnung 28a ist optisch zu einem ersten Teil des Laserstabs 23 ausgerichtet und begrenzt somit die Laserstrahlungserzeugung auf diesen ersten Teil des Stabes.,Die in dem Stab erzeugte Laserstrahlung ist bei 2^ angedeutet und wird aus dem optischen Hohlraum durch
309882/1018
232694Q
äen teildurchlässigen zweiten Endspiegel 26 ausgekoppelt. Die austretende Strahlung fällt auf einen voll reflektierenden Spiegel 30.
Ein zusätzlicher Laserstah 31 mit einer zusätzlichen, optisch mit diesem Laserstab gekoppelten Lichtpumpquelle 32 ist zu der an dem voll reflektierenden Spiegel 30 reflektierten laserstrahlung optisch ausgerichtet. Ein zusätzlicher, voll reflektierender Endspiegel 33 auf der anderen Seite des zusätzlichen Lasersta"bes 31 "bildet mit dem zweiten, teildurchlässigen Endspiegel 26 einen optischen Hohlraum für den Laserstah 31. Da der voll reflektierende Spiegel 30 unter einem Winkel von 45° ausgerichtet ist, schließt sich der zweite optische Hohlraum L-förmig an den ersten Hohlraum an. In dem zweiten optischen Hohlraum kann entsprechend der Darstellung ein Q-Schalter 34 angeordnet sein.
Außerdem "befindet sich in dem zusätzlichen optischen Hohlraum eine zusätzliche Lochblende 35 mit einer mittigen Blendenöffnung 35a und einer diese umgehenden voll reflektierenden Oberfläche 35"b. Die mittige. Blendenöffnung 35a ist mit einem ersten Seil des zusätzlichen Laserstahes 31 optisch ausgerichtet, so daß in dem sich, anschließenden, L-förmigen zusätzlichen optischen Hohlraum zwischen den Endspiegeln 33 und 26 eine zusätzliche Laserstrahlung 36 erzeugt werden kann. .---.-
309882/1018
¥ie aus Pig. 2 ersichtlich., sind die verschiedenen Bauteile derart zueinander ausgerichtet, daß die erstgenannte Laserstrahlung 23 nach Auskopplung durch den zweiten Endspiegel 26 hindurch und Reflexion an dem Spiegel 30 einen zweiten Teil des zusätzlichen Laserstabes 31 durchsetzt, der gegenüber dem zur Erzeugung der zusätzlichen Laserstrahlung 36 dienenden ersten Teil des Laserstages parallel -versetzt ist. Die den zweiten Teil des Laserstabes durchsetzende Laserstrahlung ist mit 37 "bezeichnet und nicht zur mittigen Blendenöffnung 35a der Lochblende 35 ausgerichtet, so daß diese an der voll reflektierenden Oberfläche 35b reflektiert wird und eine erste Laserausgangsstrahlung darstellt.
Die zusätzlich erzeugte Laserstrahlung 36 wird ihrerseits nach Reflexion an dem Spiegel 30 durch den zweiten Endspiegel 26 ausgekoppelt und durchläuft einen zweiten Teil des erstgenannten Laserstabs 23, der gegenüber dem zur Erzeugung der erstgenannten Laserstrahlung 29 dienenden ersten Teil desselben Laserstabs parallel versetzt ist. Die den zweiten Teil des ersten Laserstabs 23 durch-
laufende und in diesem verstärkte Laserstrahlung ist mit dem Bezugszeichen 38 bezeichnet. Da diese Strahlung nicht zur Blendenöffnung 28a der Lochblende 28 ausgerichtet ist, wird sie an der voll reflektierenden Oberfläche 28b dieser Lochblende reflektiert, aus dem optischen Hohlraum des
309882/10Ί8
Lasers ausgekoppelt und bildet eine zweite Läserausgangs-Strahlung.
Ein in ähnlicher Weise wie ein Strahlenteiler wirkender "Strahlenkombinator" 33 faßt die beiden Laserausgangss tr ablängen zu einer einzigen Las er aus gangs strahlung 4-υ zusammen.
Bei der in Pig. 2 dargestellten Ausführungsform wird somit die in jeweils einem der beiden Laserstäbe erzeugte Laserstrahlung in dem jeweils anderen der beiden Laserstäbe verstärkt.
Die Arbeitsweise beider Ausführungsformen ist ohne weiteres anhand der vorstehenden Beschreibung ersichtlich.
Bei der Ausführungsform nach Jig. 1 wird die erzeugte Laserstrahlung 17 vermittels der Blendenöffnungen 15a und 16a in den Lochblenden 15 und 16 in der beschriebenen Weise auf einen ersten Teil des Laserstabs 10 beschränkt. Die durch den zweiten Endspiegel 13 ausgekoppelte Ausgangsstrahlung wird dann· so abgelenkt, daß sie auf die voll reflektierende Oberfläche 15b der Lochblende 15 fällt, an dieser reflektiert wird und wie bei 21 angedeutet einen zweiten Teil des Laserstabs 10 durchläuft und in diesem verstärkt wird. Die voll reflektierende Oberfläche 16b um die Blendenöffnung 16a der Lochblende 16 herum reflektiert diese verstärkte Laserstrahlung 21 aus dem optischen
3 0 9 8 8 2/1018
232694Q
Hohlraum heraus. Somit dient ein und derselbe, einzige Laserstab 10zur Erzeugung von Laserstrahlung und zur Verstärkung der erzeugten Laserstrahlung.
Bei der in Pig. 2 dargestellten Ausführungsform ist vermittels des zusätzlichen Laserstabes und eines einzigen zweiten Endspiegels 26 für beide optische Hohlräume ein Laseroszillator-Verstärker gebildet, in dem jeder Laserstab die in dem jeweils anderen Laserstab erzeugte Laserstrahlung verstärkt. Beide AusgangsStrahlungen lassen sich, in der beschriebenen Weise vermittels eines Strahlenkömbinators 33 zu einer einzigen Ausgangsstrahlung zusammen- . fassen.
Bei beiden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen · Verfahrens wird das Laserstabmaterial maximal ausgenutzt und Laserstrahlung in ein und demselben Laserstab erzeugt und zugleich verstärkt.
.309882/1018

Claims (8)

  1. " 12 " 232694Q
    Patentansprüche
    !./Verfahren zum Erzeugen und Verstärken von Laserstrahlung in einem einzigen Laserstab, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) eine Lochblende (15* 28) mit einer mittigen Blendenöffnung (15a, 28a) und einer die Öffnung umgebenden voll reflektierenden ODerflache (15b, 28b) im optischen Hohlraum für den Laserstab (10, 25) angeordnet und dadurch die Laserstrahlungserzeugung. (17, 29) auf nur den zur mittigen Blenden-, öffnung optisch ausgerichteten Teil des Laserstabs beschränkt und
    b) Laserstrahlung (21, 38) derart zum Durchlaufen eines zu dem erstgenannten Teil des Laserstabs parallel versetzten zweiten Teil des Laserstabs gebracht wird, daß diese nicht durch die mittige Blendenöffnung hindurchtritt, sondern an der voll reflektierenden Oberfläche (15b) der Lochblende reflektiert und in dem parallel versetzten Teil des Laserstabs verstärkt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den zweiten Teil des Laserstabs Laserstrahlung (21) zum Durchtritt gebracht wird, die aus im ersten Teil desselben Laserstabs erzeugter Laserstrahlung (17) besteht, derart, daß die in dem Laserstab erzeugte Laserstrahlung in demselben Laserstab verstärkt wird.
    3 0 9 8 8 2/1018
    232694Q
  3. 3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vermittels eines zusätzlichen Laserstabs (31) und einer zusätzlichen Lochblende (35) eine zweite Laserstrahlung (36) erzeugt, zum Durchtritt durch den zweiten Teil des erstgenannten Laserstabs (10, 23) gebracht und in diesem verstärkt wird, die in dem erstgenannten Laserstab (23) erzeugte Laserstrahlung (17, 29) durch einen gegenüber der mittigen Öffnung (35a) der zusätzlichen Lochblende parallel versetzten Teil des zusätzlichen Laserstabs hindurch derart abgelenkt wird, daß die Strahlung an der voll reflektierenden Oberfläche (35b) der zusätzlichen Lochblende reflektiert wird, derart, daß die in jeweils einem der beiden Laserstäbe erzeugte Laserstrahlung in dem jeweils anderen Laserstab verstärkt wird.
  4. 4. Laseroszillator-Verstärker zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch
    a) einen Laserstab (10),
    b) eine mit dem Laserstab optisch gekoppelte Lichtpumpquelle (11),
    c) einen voll reflektierenden ersten ICndspiegel (12) und einen teilreflektierenden und teildurchlässigen, zur Auskopplung von Laserstrahlung dienenden zweiten Endspiegel (13), die zusammen einen optischen Hohlraum für den Laserstab bilden,
    '- - d) eine innerhalb des optischen Hohlraums angeordnete Lochblende (15) mit einer mittigen Blendenöffnung
    309882/1018
    232694Q
    (15a) und einer diese' umgebenden voll reflektierenden Oberfläche (15b), welche zur Beschränkung der Erzeugung von Laserstrahlung (17) auf einen zu'der mittigen Blendenöffnung ausgerichteten ersten Tei1 des Laserstabes'dient, und
    e) eine zur Ablenkung der Laserstrahlung durch einen gegenüber dem erstgenannten Teil des Laserstabes parallel versetzten zweiten Teil des Laserstabes dienende optische Anordnung (l8, 19, 20), vermittels welcher die Laserstrahlung in der Weise ablenkbar ist, daß sie nicht durch die mittige Blendenöffnung hindurchtritt, sondern an der voll reflektierenden Oberfläche der Lochblende reflektiert und in dem zweiten Teil des Laserstabes verstärkt wird, derart, daß die in dem Laserstab erzeugte Laserstrahlung in demselben Laserstab auch verstärkt wird.
  5. 5. Laseroszillator-Verstärker nach Anspruch K, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Ablenkung der Laserstrahlung durch einen zweiten Teil des Laserstabes dienende optische Anordnung eine innerhalb des optischen Hohlraums auf der der erstgenannten Lochblende (l6) abgewandten Seite des Laserstabes (lo) angeordnete zusätzliche Lochblende (l6), deren mittige Blendenöffnung (l6a) zu der erzeugten Laserstrahlung (17) optisch ausgerichtet ist, und außerhalb des optischen Hohlraums im Strahlengang der von dem teildurchlässigen zweiten Endspiegel (15) durchgelassenen Laseraus-
    309882/1018
    " 15 " 232694Q
    gangsstrahlung angeordnete optische Elemente (l8, 19, 20) umfaßt, vermittels welcher die Strahlung zurück auf die . voll reflektierende Oberfläche (15b) der erstgenannten / Lochblende (15) reflektierbar, zum Durchtritt durch den zweiten Teil des Laserstabes bringbar, in diesem verstärkbar und dann vermittels der voll reflektierenden Oberfläche (l6b) der zusätzlichen Lochblende (l6) als Laserausgangsstrahlung (22) aus dem Laser heraus reflektierbar ist, derart, daß-die in dem Laserstab erzeugte Laserstrahlung in demselben Laserstab verstärkbar ist.
  6. 6. Laseroszillator-Verstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Ablenkung der Laserstrahlung durch einen zweiten Teil des Laserstabes dienende optische Anordnung einen zusätzlichen Laserstab (Jl), eine mit dem zusätzlichen Laserstab optisch gekoppelte zusätzliche Liehtpumpquelle (32), einen zusätzlichen, voll reflektierenden Endspiegel (33).* der zusammen mit dem zweiten Endspiegel (26) einen zusätzlichen optischen Hohlraum für den zusätzlichen Laserstab bildet, wobei die in dem zusätzlichen Laserstab erzeugte zusätzliche Laserstrahlung (36) durch den zweiten Sndspiegel aus dem zusätzlichen optischen Hohlraum auskoppalbar, zum Durchtritt durch den.zwei ten-Teil des erstgenannten Laserstabes (23) bringbar und in diesem Verstärkbar ist, sowie eine in dem zusätzlichen optischen Hohlraum zwischen dem zusätzlichen Laserstab und dem zusätzlichen Sndspiegel angeordnete zusätzliche Lochblende
    309882/10 18
    " ϊ6"'■" 232694Q
    (35) mit einer mlttigen Öffnung (35a) und einer diese umgebenden voll reflektierenden Oberfläche (35b) umfaßt; wobei die mittige Blendenöffnung zu der zusätzlichen Laserstrahlung optisch ausgerichtet äst, so daß die zusätzliche Laserstrahlung nur in einem Teil des zusätzlichen Laserstabes erzeugbar ist, die erstgenannte Laserstrahlung durch den zweiten Endspiegel auskoppelbar, zum Durchtritt durch einen anderen Teil des zusätzlichen Laserstabes bringbar, in diesem verstärkbar und an der voll reflektierenden Oberfläche der zusätzlichen Lochblende durch Reflexion aus dem Laser ausko'ppelbar ist und eine erste, verstärkte Laserausgangsstrahlung (37) bildet, die zusätzlich erzeugte Laserstrahlung In dem erstgenannten Laserstab verstärkbar und an der voll reflektierenden Oberfläche der erstgenannten Lochblende (28) durch Reflexion aus dem Laser auskoppelbar ist und eine zweite, verstärkte Laserausgangsstrahlung (38) bildetj und ein zum Zusammenfassen von erster und zweiter verstärkter Laserausgangsstrahlung zu einer einzigen Ausgangsstrahlung (4o) dienender Strahlenkombinator (39) vorgesehen ist, wobei die Frequenz der erstgenannten Laserausgangsstrahlung der zusätzlich erzeugten Laserausgangsstrahlung entspricht, der zweite Endspiegel (26) den einen Endspiegel beider optischer Hohlräume für die beiden Laserstäbe (23* 31) bildet und die in jeweils einem der beiden Laserstäbe erzeugte Laserstrahlung in dem jeweils anderen Laserstab verstärkbar ist.
    309882/1018
    - 17 - 232694Q
  7. 7· Laseroszillator-Verstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem optischen Hohlraum ein zur Erzeugung gepulster Ausgangsstrahlung dienender Q-Schalter (14) vorgesehen ist.
  8. 8. Laseroszillator-Verstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem optischen Hohlraum des erstgenannten Laserstabes (23) und in dem optischen Hohlraum des zweiten Laserstabes (31) jeweils ein zur Erzeugung gepulster Ausgangsstrahlung dienender Q-Schalter (27 bzw. 34) vorgesehen ist.
    309882/1018
    Lee rs e i t e
DE19732326940 1972-06-23 1973-05-26 Verfahren zum erzeugen und verstaerken von laserstrahlung in einem einzigen laserstab und laseroszillator-verstaerker Pending DE2326940A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US26566572A 1972-06-23 1972-06-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2326940A1 true DE2326940A1 (de) 1974-01-10

Family

ID=23011400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19732326940 Pending DE2326940A1 (de) 1972-06-23 1973-05-26 Verfahren zum erzeugen und verstaerken von laserstrahlung in einem einzigen laserstab und laseroszillator-verstaerker

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3753147A (de)
JP (1) JPS4964393A (de)
CA (1) CA975457A (de)
DE (1) DE2326940A1 (de)
FR (1) FR2189900A1 (de)
GB (1) GB1355637A (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2221057A1 (de) * 1972-04-28 1973-11-08 Siemens Ag Laser-oszillator-verstaerker-kombination zur erzeugung des grundmodus
US3986137A (en) * 1974-09-30 1976-10-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method for producing chemical laser output from radiative decomposition of chemicals
US3987372A (en) * 1974-09-30 1976-10-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Chemical laser from radiative decomposition of chemicals
JPS5239393A (en) * 1975-09-25 1977-03-26 Hitachi Ltd Laser oscillation device
EP0048716B1 (de) * 1980-04-05 1983-12-21 ELTRO GmbH Gesellschaft für Strahlungstechnik Laseranordnung
US4549144A (en) * 1983-08-31 1985-10-22 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Reflex ring laser amplifier system
JPH0621261Y2 (ja) * 1988-06-30 1994-06-01 日本電気株式会社 ダイオードレーザ励起固体レーザ装置
US4956843A (en) * 1989-10-10 1990-09-11 Amoco Corporation Simultaneous generation of laser radiation at two different frequencies
JP2872855B2 (ja) * 1992-02-19 1999-03-24 ファナック株式会社 レーザ発振器
CN104064944B (zh) * 2013-03-22 2017-02-08 中国科学院大连化学物理研究所 一种种子注入放大环形腔化学激光装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3404349A (en) * 1964-04-28 1968-10-01 Bell Telephone Labor Inc Optical maser for higher order modes

Also Published As

Publication number Publication date
GB1355637A (en) 1974-06-05
US3753147A (en) 1973-08-14
JPS4964393A (de) 1974-06-21
FR2189900A1 (de) 1974-01-25
CA975457A (en) 1975-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2429551C3 (de) Optische Vorrichtung zur Formung optischer Impulse
DE19531059B4 (de) Optische Impulsverstärkung mittels eines chirp-modulierten Faser-Bragg-Gitters
DE69204183T2 (de) Dispersionskorrekturvorrichtung für optische Faser.
DE69834531T2 (de) Optische Entscheidungsschaltung und dessen Verwendung
DE69220648T2 (de) Faseroptischer Verstärker
WO1997019783A1 (de) Lasergravuranlage
DE2527622B2 (de) Einrichtung zur Erzeugung eines in einer Abbildungsebene der Rechteckform angenäherten Querschnittes eines Laserstrahlenb lindeis
DE3826716A1 (de) Modengekoppelter laser
DE4229397A1 (de) Vorrichtung zum Abtragen von Material von einem Target
DE102008031937A1 (de) Mehrstrahl-Laservorrichtung
DE2901155A1 (de) Anordnung zum uebertragen gepulster strahlung
DE69013265T2 (de) Gepulstes parametrisches Lasersystem.
DE2326940A1 (de) Verfahren zum erzeugen und verstaerken von laserstrahlung in einem einzigen laserstab und laseroszillator-verstaerker
DE2518567A1 (de) Laserverstaerkersystem mit mehrfachdurchgang
DE69204945T2 (de) Verfahren und System zur Komprimierung und Verstärkung von ultrakurzen Laser-Impulsen.
EP0734539A1 (de) Vorrichtung zum einkoppeln des lichtstrahls eines uv-lasers in ein laser-scanmikroskop
DE3711606A1 (de) Optisches abtastsystem
DE69933180T2 (de) Optischer Inverter auf der Basis eines sättigbaren Absorbers
DE69012992T2 (de) Vorrichtung zur optischen strahlablenkung.
DE2555377A1 (de) Verarbeitungsvorrichtung fuer einen laserlichtimpuls
DE19607347C2 (de) Lichtimpulsgenerator
DE3301092A1 (de) Mehrfarbenlaser
DE1912283A1 (de) Verfahren und Anordnung zum Verstaerken von Laserimpulsen
DE102009020257B3 (de) Anordnung mit einem einen akusto-optischen Modulator aufweisenden akusto-optischen Schalter
DD233248A1 (de) Verfahren und anordnung zur erzeugung ultrakurzer lichtimpulse