DE2429551A1 - Verfahren zum formen von pulsen elektromagnetischer energie sowie vorrichtung zu seiner durchfuehrung - Google Patents

Verfahren zum formen von pulsen elektromagnetischer energie sowie vorrichtung zu seiner durchfuehrung

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Description

KMS FUSION, INC,
3941 Research Park Drive
Ann Arbor, Mich. 48lo6, USA
SPatanianvjaSfs
Dr. ing. H. N'eg^ndanSc Dipl. !ng. H. Röuck - "ir.' ?hy-;. W Schmitz Dip\.Ing.E.Giäa.}'.- j··:/,. : -■ V\ Vo
Telefon 5
München, β.6.74 Anwaltsakte M-
Verfahren zum Formen von Pulsen elektromagnetischer Energie sowie Vorrichtung zu seiner Durchführung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen von Pulsen elektromagnetischer Energie sowie eine Vorrichtung zu seines* Durchführung.
Theoretische Berechnungen einer von einem Laser eingeleiteten .Fusionsreaktion haben gezeigt, daß ein hierzu verwendeter Laserpuls in Abhängigkeit von der Zeit eine vorgeschriebene Form aufweisen sollte. Es existiert eine optimale Pulslänge, welche von der Größe des Brennstoffpellets und der verfügbaren Laserenergie abhängt. Bei den gegenwärtigen Parameternder lasereingeleiteten Kernfusion liegen die optimalen Pulslängen im Bereich von loo bis 8oo Picosekunden.
Über die Länge des Pulses hinaus ist auch die Form des Laserpulses
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für eine erfolgreiche Implosion des Brennstoffpellets wichtig. ^ie anfängliche Energie sollte geringsein, mit fortschreitender Implosion rasch anwachsen, und dann sehr rasch abfallen, nachdem die Spitzenleistung erreicht worden ist, da weitere Zufuhr von Laserenergie nur geringen Einfluß auf die Reaktion hat. Die mit den gängigen Methoden und Vorrichtungen erzeugten Laserpulse kommen diesen Bedingungen nicht nahe, und die Länge des Pulses und ihre Form kann nicht leicht eingestellt werden.
Die bekannten Pulslaser hoher Leistung werden durch Änderung des Resonatorgüte geschaltet (0,-switching) und liefern Pulslängen von größenordnungsmäßig Jo Nanosekunden. Kürzere Pulse lassen sich dadurch erhalten, daß der Laser durch einen elektrooptischen Verschluß hindurchläuft oder daß der Laser selbst in einer einzigen Mode betrieben wird (mode-locking).
Die Bandweite elektro-optischer Verschlüsse ist begrenzt. Die kürzeste gegenwärtig unter Verwendung elektro-optischer Verschlüsse erhaltbare Pulslänge ist größenordnungsgemäßig 1 bis 3 Nanosekunden. Diese Pulslänge ist für die unter optimalen Bedingungen durchgeführten Pusionsexperimente zu lang, und in den nicht verwendeten Teilen des Pulses wird Energie vergeudet. Eine Beeinflussung der Pulsform ist sehr schwierig, da zur Beeinflussung derselben eine größere Bandbreite des Modulators erforderlich ist. Durch Betreib en des Lasers in einer einzigen Mode (mode-locking) lassen sich sehr kurze Pulse (bis zu 5 bis Io Picosekunden) dadurch erhalten, daß die BancLjweite herabsetzende Etalons in den Laserresonator (cavity) eingesetzt
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werden. Diese Pulse können in die Länge gestreckt werden, so daß sie den für die Anwendung interessanten Bereich von loo bis 800 Picosekunden erreichen. Es ist jedoch kein Verfahren bekannt, die Form dieser durch Mode-locking erhaltenen, verlängerten Impulse zu beeinflussen.
Durch die Erfindung soll daher ein Verfahren angegeben werden und eine Vorrichtung geschaffen werden, durch die ein Puls elektromagnetischer Energie kurzer Dauer verlängert werden kann und in ein Energiebündel gewünschter Länge und gewünschter Pulsform umgewandelt werden kann. Durch die Erfindung soll weiter ein kurzer Referenzimpuls geschaffen werden, um die Beobachtung von Vorgängen, welche während der Implosion des Pellets ablaufen, auszulösen.
Im folgenden wird ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 die bevorzugte Ausführungsform der Erfiniing; Fig. 2: die Form eines eingegebenen Pulses;
Fig. 3- die Form eines erfindungsgemäß zusammengesetzten Ausgajagspulses; ■"'·.-
Fig. 4 eine zweite-Ausführungsform der Erfindung.
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Die die bevorzugte Ausführungsform darstellende Fig. 1 zeigt einen Strahlteiler 11 und einen Spiegel 12, welche parallel zueinander auf einer Befestigungsfläche (nicht gezeigt) angeordnet ist und bezüglich des Weges 13 des von der Energiequelle herkommenden Lichtes einen Winkel θ aufweisen. Obwohl die Quelle für die einfallende Energie bei der bevorzugten Ausführungsform als in einer Mode betriebener Laser (mode-locked laser) gezeigt ist, kann die Erfindung natürlich bei anderen Anwendungen mit jeder beliebigen Quelle elektromagnetischer Strahlung verwendet werden, welche einen geeigneten Eingabepuls liefert. Ein Strahlteiler 15 mit einem Reflexions/Transmissionsverhältnis, welches gleich dem des Strahlteilers 11 ist, und ein Spiegel 16 sind parallel zueinander angeordnet und weisen bezüglich des Weges 13 des einfallenden Lichtes einen Winkel (j) auf. In der nicht dargestellten Richtung, d.h. senkrecht zur Zeichenebene, verlaufen die Strahlteiler 11 und 15 parallel zueinander. Abschwächer 17 bis 22 stehen jeweils senkrecht auf Lichtwegen 23 bis 28 und schneiden diese. Ein Spiegel 29 ist so angeordnet, daß er den Teil des auf dem Lichtweg 23 sich fortpflanzenden, pulsförmigen Lichtstiäiles abfängt und reflektiert, welcher vom Strahlteiler 15 reflektiert wird. Der Spiegel 29 ist unter einem für die nachstehend beschriebene Verwendung geeigneten Winkel aufgestellt.
Ein Beispiel für die Form eines auf die erfindungsgemäße Vorrichtung einfallenden Pulses ist in Fig. 2 gezeigt. Es ist dies die Form des pulsförmigen Lichtstrahles, welcher auf dem Weg
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13 von der Energiequelle l4 herkommt.
Der zusammengesetzte, pulsförmige Ausgangsstrahl, welcher In Fig/. 3 gezeigt ist, dient nur zur Erläuterung. Wie noch gezeigt werden wird, hat der Benutzer einen weiten Spielraum bei der Wahl der Form des Ausgangspulses, um sie seinen Zwecken anzupassen. Der zusammengesetzte Ausgangsstrahl 3° weist eine Form auf, welche die Summe einzelner Ausgangsstrahlen 23' bis 28' ist. "
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung arbeitet wie folgt. Von einer geeigneten-Quelle für elektromagnetische Energie wird unter Verwendung herkömmlicher. Mittel ein einzelner Puls erzeugt. Bei dem gezeigten ÄusfUhrungsbeispiel erzeugt ein in einer Mode betriebener (mode-locked), in einen Resonator gestellter Laser 14 einen Puls von größenordnungsmäßig 2o bis 3>o Picosekunden. Der Puls wird längs eines Weges IJ a.uf einen Strahlteiler 11 zugeführt, wo ein Teil der Energie durch den Strahlteiler hindurch auf den Lichtweg 23 durchgelassen wird, während der Rest zum Spiegel 12 hin reflektiert wird, um wieder auf den Strahlteiler 11 reflektiert zu werden. Ein Teil dieser zweimal reflektierten Energie wird durch den Strahlteiler hindurch auf den Lichtweg 24 gelangen, während der Rest wieder zu dem Spiegel 12 reflektiert wird. Der sich auf dem Lichtweg fortpflanzende Energiepuls ist parallel zu dem, welcher sich auf dem Lichtweg 23 fortpflanzt, jedoch zeitlich verzögert um:
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wobei C die Lichtgeschwindigkeit ist und L1 die Länge des Lichtweges vom Strahlteiler 11 zum Spiegel 12, welche durch die Gleichung
L1 = Lo/COS -§- gegeben ist,
dem
L der Abstand zwische
11 ist.
wobei L der Abstand zwischen'Spiegel 12 und dem Strahlteiler
Aus dem einfallenden Puls und 5 Reflexionen ergeben sich 6 parallele, pulsförmige Lichtstrahlen, welche zeitlich und räumlich gleich voneinander getrennt sind und sich auf den Lichtwegen 25 bis 28 fortpflanzen. Diese Pulse können nun jeder für sich in ihrer Intensität durch Abschwächer 17 bis 22 geändert werden.
Der Strahlteiler 15 und der Spiegel 16 vereinigen die parallelen Strahlen auf den Lichtwegen 25 bis 28, um einen einzigen Ausgangsstrahl 3o zu bilden. Der Abstand des zweiten Spiegel-Strahlteilerpaares ist jedoch kleiner als der des ersten, da sich die Verzögerungen gegenseitig aufheben wurden und die multiplizierten Pulse alle zu gleicher Zeit die Vorrichtung verlassen würden, wenn das zweite Spiegel-Strahlteilerpaar denselben Abstand aufwiese wie das erste Spiegel-Strahlteilerpaar. Der Abstand zwischen dem zweiten Strahlteiler und dem zweiten Spiegel wird daher so gewählt, daß der Unterschied zwischen den beiden zeitliehen Verzögerungen der gewünschten Trennung zwischen den Pulsen entspricht:
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2(L1- L0)
wobei Lp der Lichtweg zwischen dem Strahlteiler 15 und dem Spiegel 1.6- ist. Der Winkel zwischen dem zweiten Spiegel und dem zweiten Strahlteiler zum Weg 13 des einfallenden Lichtes 1st kleiner, so daß die Pulse räumlich wieder vereinigt werden, um einen einzigen Strahl zu bilden.
Der Ausgangsstrahl 3o ist in Fig. 3 als zeitliche Überlagerung von Strahlen 23* bis 28! gezeigt. Der Strahl 23' ist der Teil des sieh auf dem Lichtweg 23 fortpflanzenden Strahles, welcher durch den Strahlteiler 15 hindurchgelassen wird und zwischen dem Spiegel 16 und dem Strahlteiler 15 hin und her reflektiert wird bis zum Weg des AusgangsStrahles. Aus der Geometrie des Anordnung ergibt sich sofort, daß dieser "Abkömmling" des sich auf dem Lichtweg 23 fortpflanzenden Strahles die Vorrichtung als erster verläßt, wobei Strahlen auf den nachfolgenden Lichtwegen nachfolgen. Hieraus ergibt sich, daß eine getrennte Schwächung der sich auf den Lichtwegen 23 bis 28 fortpflanzenden Strahlen zu praktisch jeder gewünschten Form des pulsförmigen •Ausgangsstrahles führt.
Zum Beispiel führt eine Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne die Abschv/ächer 17 bis 22 oder mit Abschwächern gleicher Abschwächeigenschaften dazu, daß die Strahlen 23' bis 28' gleiche Amplitude aufweisen. Der zusammengesetzte Ausgangsstrahl hat daher in etwa die Form einer Stufenkurve. Durch Aus-
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wahl von Abschwächern mit vom Abschwächer 17 zum Abschwächer 22 linear abnehmender Abschwächung erhält man einen zusammengesetzten Ausgangsstrahl annähernd in Sägezahnform. Somit hat die erfindungsgemäße Vorrichtung vielfältige Einsatzmöglichkeiten, und sie läßt sich leicht anpassen. Der Ausgangsstrahl kann noch weiter zeitlich verlängert und geformt v/erden, indem die Strahlteiler 11 und 15 und die Spiegel 12 und 16 verlängert werden, so daß die Zahl der parallelen und wieder miteinander zu vereinigenden Lichtstrahlen vermehrt wird. Der Ausgangsstrahl kann auch in periodischen Abständen geliefert werden, indem die Energiequelle 14 in geeigneten Abständen aktiviert wird.
Die vom Strahlteiler 15 reflektierten Pulse werden nicht zur Bildung des Ausgangsstrahles verwendet. Pig. I zeigt eine Anordnung, bei der der erste vom Strahlteiler 15 und dem Spiegel 29 zurückgeworfene Strahl als Referenzimpuls verwendet v/erden kann. Dieser zurückgeworfene Lichtpuls kann wegen seiner kurzen Dauer zum Auslösen einer Meß- oder Steuervorrichtung verwendet werden. Bei einem Versuch des Erfinders wurde der Referenzpuls als "Blitzlampe" verwendet, um die rasch ablaufenden Vorgänge zu beleuchten, so daß sie während einer thermonuklearen Reaktion fotografiert werden konnten.
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei die gleichen Bezugszeichen für solche Teile verwendet wurden, welche schon bei der in Fig. 1 gszeigten bevorzugten Ausführungsform gezeigt wurden. Der von einer Energiequelle 14 herkommende
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Eingangsstrahl fällt auf einen Strahlteiler 31, wo er in zwei Energiestrahlen geteilt wird: (l) den reflektierten Strahl, welcher auf einem ersten Weg auf den Spiegel 12 zuläuft und (2) den hindurchgelassenen Strahl, welcher auf einem zweiten Weg 23 auf einen zweiten Strahlteiler 32 zuläuft. Das durch den Strahlteiler 32 hindurchtretende Licht fällt auf den zweiten Spiegel 16. Die Anordnung des Spiegels 12 bezüglich des Strahlteilers 31 und des Spiegels 1β bezüglich des Strahlteilers ist dieselbe wie die der Spiegel-Strahlteilerpaare von Fig. Ebenso ist die Anordnung der Spiegel-Strahlteilerpaare von Fig. -4 zueinander und bezüglich der Energiequelle dieselbe wie bei der bevorzugten Ausführungsform. Die in Fig. 4 gezeigte zweite Aus führungs form arbeitet ähnlich wie die bevorzugte Aus-, führungsform mit einem feinen Unterschied. Haben die beiden Strahlteiler verschiedene Reflexions/TransmissionsVerhältnisse, und ist insbesondere das R^flexions/Transmissionsverhältnis des ersten Strahlteilers höher als des zweiten Strahlteilers, so hat die Einhüllende des zusammengesetzten, pulsförmigen Ausgangsstrahles die Form:
P(t) - P0(I - R1) (1. - R2) R1 1^VSs
• a = N In R1ZR2
R-- Reflexionsvermögen des ersten Strahlteilers Rp= Reflexionsvermögen des zweiten Strahlteilers
N — Zahl der kleineren Pulse im zusammengesetzten Ausgangspuls
':--■■ - lO -
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T = Länge des zusammengesetzten Pulses P = Amplitude des einfallenden Pulses
Für die Einleitung einer Kernfusion durch einen Laser ist dieser exponentiell anwachsende Puls sehr vorteilhaft. Durch Auswahl verschiedener Reflexionsverhältnisse der Strahlteiler können verschiedene Arten exponentiell anwachsender Pulse zusammengestellt werden.
Qualitativ kann die Arbeitsweise dieser Vorrichtung folgendermaßen verdeutlicht werden:
Der erste Puls des zusammengesetzten Ausgangspulses ist der, welcher nur einmal durch den ersten Strahlteiler hindurchtritt, und dann innerhalb des Raumes hin und her refletiert wird, welcher von der zweiten, in geringem Abstand voneinander angeordneten, geringes Reflexionsvermögen aufi-re is enden Spiegel-Strahlteilereinheit begrenzt wird. Infolge dieses niederen Reflexxonsvermögens erfährt der erste Puls eine starke Abschwächung. Der letzte Puls läuft jedoch ausschließlich in dem hohes Reflexionsvermögen aufweisenden und großen Abstand aufweisenden Raum der ersten Spiegel-Strahlteilereinheit. Dieser letzte Puls erfährt die größte Verzögerung und die kleinste Abschwächung, Damit beginnt der zusammengesetzte Impuls mit schwacher Intensität, läuft zu einer Spitze auf und fällt dann rasch auf Null ab..
Wie bei der bevorzugten Ausführungsform reflektiert der Spiegel 29 einen Referenzpuls.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Pulsformer für elektromagnetische Energie, gekennzeichnet durch einen erstenStrahlteiler(31)> welcher eine Oberfläche -■aufweist, die in der Bahn eines einfallenden Strahles (13) elektromagnetischer Energie liegt, wobei er unter einem Winkel
    (9) zu dem einfallenden Strahl (13) angeordnet ist; einen ersten Spiegel (12) in der Nähe dieser Oberfläche des ersten Strahltellers (31.) > welcher so angeordnet ist, daß er von dem ersten Strahlteiler (31) zurückgeworfene Strahlen auffängt; einen zweiten Strahlteiler (32) mit einer in der Bahn von Strahlern (23 bis 28), Vielehe von dem ersten Strahlteiler (31) durchgelassen werden, liegenden.Oberfläche; und einen zweiten Spiegel (16) in der Nähe des zweiten Strahlteilers (32), welcher, so angeordnetist, daß.er von dem zweiten Strahlteiler (32) her kommende Strählen aufnimmt und reflektierte Strahlen auf diesen richtet; wobei der einfallende Strahl (13) durch den ersten Strahlteiler (31) wahlweise zum zweiten Strahlteiler (32) hindurchgelassen wird und teilweise vom ersten Strahlteiler (31) auf den ersten Spiegel (12) reflektiert wird, um da-
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    nach zum ersten Strahlteiler (51) zurückreflektiert zu werden, um teilweise zum zweiten Strahlteiler (52) durchgelassen zu werden und teilweise wieder reflektiert zu werden, wobei das teilweise Durchlassen und das teilweise Reflektieren des ersten Strahlteilers (51) und das Reflektieren des ersten Spiegels (12) eine Aufspaltung des einfallenden Strahles (15) in mehrere, getrennte Strahlen (25 bis 28) herbeiführen, welche durch den ersten Strahlteiler (51) zum zweiten Strahlteiler (52) hindurchgelassen werden; und wobei die Mehrzahl getrennter, auf den zweiten Strahlteiler (52) auftreffender Strahlen (25 bis 28) von dem zweiten Strahlteiler (52) teilweise reflektiert werden und teilweise durch diesen hindurch zu dem zweiten Spiegel (ΐβ) gelassen werden, um auf den zweiten Strahlteiler (52) zurückreflektiert zu werden, um teilweise hindurchgelassen und teilweise wiederum reflektiert zu werden, wobei das Reflektieren zwischen dem zweiten Spiegel (16) und dem zweiten Strahlteiler (52) eine Wiedervereinigung der Mehrzahl getrennter Strahlen (25 bis 28) in einen einzigen zusammengesetzten Strahl (5o) herbeiführt.
    2. Pulsformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Strahlteiler (51) parallel zum ersten Spiegel (12) angeordnet ist.
    5. Pulsformer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnäb, daß der zweite Strahlteiler (52) parallel zum zweiten Spiegel (l6) angeordnet ist.
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    4. Pulsformer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der zweiten Strahlteiler/Spiegeleinheit (32,l6) zum einfallenden Strahl (13) elektromagnetischer Energie sich vom Winkel der ersten Strahlteiler/Spiegeleinheit (31,12) zum einfallenden Strahl (13) unterscheidet.
    5. Pulsformer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der zweiten StrahlteLer/Spiegeleinheit (32,16) zum einfallenden Strahl (13) elektromagnetischer Energie
    kleiner ist als der Winkel der ersten Strahlteiler/ Spiegeleinheit (31,12) zum einfallenden Strahl (13).
    6. Pulsformer nach einem der Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Strahlteiler (31) und der zweite Strahlteiler (32) verschiedene Reflexions/Transmissionsverhältnisse aufweisen.
    T- Pulsformer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn-■ zeichnet, daß das Reflexions/Transmissionsverhältnis des ersten Strahlteilers (31) größer ist als das Reflexions/Transmissionsverhältnis des zweiten Strahlteilers (32).
    B. Pulsformer für elektromagnetische Energie gekennzeichnet durch ! einen ersten Strahlteiler (11) mit einer Oberfläche, Vielehe : in der Bahn eines' einfallenden Strahles (13) elektromagnetischer j Energie liegt, wobei die Anordnung unter einem Winkel θ zum einfallenden Strahl (13) erfolgtj durch einen ersten Spiegel
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    (12)' in der Nähe der Oberfläche des ersten Strahlteilers (11), welcher so angeordnet ist, daß er die von diesem reflektierten Strahlen auffängt; durch einen zweiten JStrahlteiler (15) mit einer Oberfläche, welche in der Bahn von Strahlen (23 bis
    28) liegt, welche durch den ersten Strahlteiler (11) hindurchgelassen werden; durch einen zweiten Spiegel (l6) in der Nähe des zweiten Strahlteilers (15)* welcher so angeordnet ist, daß er Strahlen von dem zweiten Strahlteiler (15) aufnimmt und reflektierte Strahlen zu diesem hinführt; und durch Abschwächer (17) bis (22), welche zwischen dem ersten (11) und dem zweiten (15) Strahlteiler angeordnet sind; wobei der einfallende Strahl (13) teilweise vom ersten Strahlteiler (11) zum zweiten Strahlteiler (15) durchgelassen wird und teilweise vom ersten Strahlteiler (11) zum ersten Spiegel (12) reflektiert wird, um danach auf den ersten Strahlteiler (11) reflektiert zu werden, um dann teilweise zum zweiten Strahlteiler (15) hindurehgelassen und teilweise wieder reflektiert zu werden, wobei das teilweise Hindurchlassen und das teilweise Reflektieren des ersten Strahltellers (11) und das Reflektieren des ersten Spiegels (12) den einfallenden Strahl (15) in mehrere getrennte Strahlen (23 bis 28) aufspaltet, welche durch den ersten Strahlteiler (11) zum zweiten Strahlteiler (15) hindurehgelassen werden; wobei die Abschwächer (17 bis 22) zwischen dem ersten (11) und dem zweiten (15) Strahlteiler so angeordnet sind, daß sie die Mehrzahl getrennter Strahlen (23 bis 28) schneiden und abschwächen, welche durch den ersten Strahlteiler (11) zu dem zweiten Strahlteiler (15) hindurehgelassen werden; und wobei die Mehrzahl getrennter, auf den zweiten Strahlteiler (15)
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    auftreffender Strahlen (23 bis 28) von dem zweiten Strahlteiler (15) teilweise reflektiert werden und teilweise durch diesen hindurch zu dem zweiten Spiegel (ΐβ) hindurchgelassen werden, um zu dem zweiten Strahlteiler (15) reflektiert zu
    werden, und um dann teilweise hindurchgelassen und' teilweise wiederum reflektiert zu werden, Wobei die Reflexion zwischen dem zweiten Spiegel (l6) und dem zweiten Strahlteiler (I5)
    eine Wiedervereinigung der Mehrzahl getrennter Strahlen (23
    bis 28) zu einem einzigen zusammengesetzten Strahl (33) herbeifuhrt.
    9. Pulsformer na.ch Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
    erste Strahlteiler (11) parallel zum ersten Spiegel (12) angeordnet ist.
    Io.Pulsformer nach Anspruch 8 oder 9* dadurch gekennzeichnet,
    daß der zweite Strahlteiler (15) parallel zum zweiten Spiegel (16) angeordnet ist.
    11.Pulsformer nach einem der Ansprüche 8 bis lo, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel(φ) der zweiten Strahlteiler/Spiegeleinheit (15,16) zum einfallenden Strahl (13) elektromagnetischer Energie sich von dem Winkel(θ) der ersten Strahlteiler/ Spiegeleinheit (11,12) zum einfallenden Strahl (I3) unters cheidet.
    12.Pulsformer nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel(ψ)der zweiten Strahlteiler/Spiegel-
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    einheit (15,16) zum einfallenden Strahl (13) elektromagnetischer Energie kleiner ist als der Winkel(θ) der ersten Strahl teiler/Spiegeleinheit (11,12) zum einfallenden Strahl
    13· Pulsformer für elektromagnetische Energie gekennzeichnet durch einen ersten Strahlteiler (31) mit einer Oberfläche, Vielehe in der Bahn eines einfallenden Strahles (13) elektromagnetischer Energie liegt, wobei diese Anordnung unter einem Winkel(θ) zum einfallenden Strahl (13) erfolgt; durch einen ersten Spiegel (12) in der Nähe der Oberfläche des ersten Strahlteilers (31)s welcher so angeordnet ist, daß er von diesem reflektierte Strahlen auffängt; durch einen zweiten Strahlteiler (32) mit einer Oberfläche, welche in der Bahn von Strahlen (23 bis 28) liegt, welche durch den ersten Strahlteiler (31) hindurchgelassen werden; durch einen zweiten Spiegel (l6) in der Nähe des zweiten Strahlteilers (32), welcher so angeordnet ist, daß er Strahlen vom zweiten Strahlteiler (33) aufnimmt und reflektierte Strahlen zu diesem hinführt; und durch einen dritten Spiegel (29); wobei der einfallende Strahl (13) teilweise durch den ersten Strahlteiler (31) hindurch zu dem zweiten Strahlteiler (32) hindurchgelassen wird und teilweise von dem ersten Strahlteiler (31) auf den ersten Spiegel (12) reflektiert wird, um danach auf den ersten Strahlteiler (31) reflektiert zu werden, um dann teilweise zu dem zweiten Strahlteiler (32) hindurchgelassen und teilweise wiederum reflektiert zu werden, wobei das teilweise Hindurchlassen und das teilweise Reflektieren des ersten Strahlteilers (31) und das Reflektieren des ersten
    - 18 409883/0976
    Spiegels (32) ein Aufspalten des einfallenden Strahles (13) in mehrere getrennte Strahlen (23) bis (28) herbeiführt, welche durch den ersten Strahlteiler (31) zu dem zweiten Strahlteiler (32) hindurchgelassen werden; wobei die Mehrzahl getrennter Strahlen (23) bis (28), Vielehe auf den zweiten
    Strahlteiler (32) auffallen, teilweise durch diesen hindurch zu dem zweiten Spiegel (ΐβ) hindurchgelassen werden, um auf dem zweiten Strahlteiler (32) reflektiert zu v/erden, um dann teilweise hindurchgelassen und teilweise wiederum reflektiert zu werden, wobei das Reflektieren zwischen dem zweiten
    Spiegel (l6) und dem zweiten Strahlteiler (32) eine Wiedervereinigung der Mehrzahl getrennter Strahlen zu einem einzigen zusammengesetzten Strahl (33) herbeiführt; und wobei der
    dritte Spiegel (29) so angeordnet ist,daß durch ihn ein Teil eines der Strahlen der Mehrheit getrennter Strahlen (23 bis 28) geschnitten und reflektiert wird, welcher vom ersten Strahlteiler (31) her auf den zweiten Strahlteiler (32) auffällt
    .und von diesem reflektiert wird.
    3A. Pulsformer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der
    von dem dritten Spiegel (29) geschnittene und reflektierte
    : Strahl der reflektierte Teil des Strahles ist, welcher als
    ; erster auf den zweiten Strahlteiler (33) auftrifft.
    ;15. Pulsformer für elektromagnetische Energie, gekennzeichnet
    ;. durch einen ersten Strahlteiler (11) mit einer Oberfläche,
    welche in der Bahn eines einfallenden Strahles (13) elektro-
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    magnetischer Energie angeordnet ist, wobei die Anordnung unter
    erfolgt einem Winkel (θ) zu dem einfallenden Strahl (13)/; durch einen ersten Spiegel (12) in der Nähe der Oberfläche des ersten Strahlteilers (11), welcher so angeordnet ist, daß er von diesem reflektierte Strahlen auffängt; durch einen zweiten Strahlteiler (15) mit einer Oberfläche, welche in der Bahn von Strahlen (23 bis 28) liegt, welche von dem ersten Strahlteiler (11) hindurchgelassen werden; durch einen zweiten Spiegel (l6) in der Nähe des zweiten Strahlteilers (15), welcher so angeordnet ist, daß er Strahlen von dem zweiten Strahlteiler (15) aufnimmt und reflektierte Strahlen zu diesem hinfuhrt; durch Abschwächer (17) bis (22), welche zwischen dem ersten (11) und zweiten (15) Strahlteiler angeordnet sind; und durch einen dritten Spiegel (29); wobei der einfallende Strahl (13) teilweise durch den ersten Strahlteiler (11) zu dem zweiten Strahlteiler (15) hindurohgelassen wird und teilweise von dem ersten Strahlteiler (11) zu dem ersten Spiegel (12) reflektiert wird, um danach zu dem ersten Strahlteiler (11) zurückreflektiert zu werden, um dann teilweise zu dem zweiten Strahlteiler (15) hindurchgelassen und teilweise wiederum reflektiert zu werden, wobei das teilweise Hindurchlassen und das teilweise Reflektieren des ersten Strahlteilers (11) und das Reflektieren des ersten Spiegels (12) ein Aufspalten des einfallenden Strahles (13) in mehrere getrennte Strahlen (23 bis 28) herbeiführt., welche von dem ersten Strahlteiler (11) zu dem zweiten Strahlteiler.(15) hindurchgelassen werden; wobei die Abschwächer (17) bis (22)
    - 2o -
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    zwischen-dem .,.ersten (11) -und dem zweiten (15) Strahlteiler
    so
    so. angeordnet sind,/daß sie die Mehrzahl getrennter Strahlen
    - ab
    (23 bis 28) schneiden und/schwächen, welche durch den ersten Strahlteiler (11) zu dem zweiten Strahlteier (15) hindurchgelassen werden; wobei die Mehrzahl getrennter Strahlen (23 bis ,28), welche- auf den zweiten Strahlteiler (15) auffällt, von diesem teilweise reflektiert werden und teilweise zu dem zweiten Spiegel (16) hindurchgelassen werden, um wieder auf den zweiten Strahlteiler (15) zurückreflektiert zu werden, um dann teilweise hindurchgelassen und teilweise wiederum reflektiert zu werden, wobei das Reflektieren zwischen dem zweiten Spiegel (16) und dem zweiten Strahlteiler (15) eine-Wiedervereinigung der Mehrzahl getrennter Strahlen zu einem einzigen zusammengesetzten Strahl (Jo) herbeiführt; und wobei der dritte Spiegel (29) so angeordnet ist, ■ daß er den Teil eines der Strahlen der Mehrzahl getrennter Strahlen (23) bis (28) schneidet und reflektiert, welcher vom ersten Strahlteiler (11) herkommend auf den zweiten Strahlteiler (15) auffällt --- und von diesem reflektiert wird.
    16. Pulsformer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem dritten Spiegel (29) geschnittene und reflektierte Strahl der reflektierte Teil des Strahles ist, welcher als ersten auf den zweiten Strahlteiler (15) auffällt.
    17. Vorrichtung zur Erzeugung eines Pulses elektromagnetischer Energie mit vorgegebener Form, gekennzeichnet durch eine
    - 21 -
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    Quelle (l4) elektromagnetischer Energie; durch einen ersten Strahlteiler (31) mit einer Oberfläche, welche in der Bahn eines von der Quelle (14) elektromagnetischer Energie erzeugten Strahles liegt, wobei diese Anordnung des ersten Strahlteilers (31) unter einem Winkel(θ) zum einfallenden Strahl (13) erfolgt; durch einen ersten Spiegel (12) in der Nähe der Oberfläche des ersten Strahlteilers (31), welcher so angeordnet ist, daß er von diesem reflektierte Strahlen auffängt; durch einen zweiten Strahlteiler (32) mit einer Oberfläche,
    liegt welche in der Bahn von Strahlen (23 bis 28 )£ welche durch den ersten Strahlteiler (31) hindurchgelassen werden; und durch einen zweiten Spiegel (16) in der Nähe des zweiten Strahlteilers (32), welcher so angeordnet ist, daß er Strahlen von dem zweiten Strahlteiler aufnimmt und reflektierte Strahlen zu ihm hinführt; wobei der einfallende Strahl (13) teilweise durch den ersten Strahlteiler (31) zu dem zweiten Strahlteiler (32) hindurchgelassen wird und teilweise von dem ersten Strahlteiler (31) zu dem ersten Spiegel (12) reflektiert wird, um wieder zu dem ersten Strahlteiler (31) reflektiert zu werden, um dann teilweise zu dem zweiten Strahlteiler (32) hindurchgelassen und teilweise wiederum reflektiert zu werden, wobei das teilweise Hindurchlassen und das teilweise Reflektieren des ersten Strahlteilers (31) und das Reflektieren des ersten Spiegels (12) ein Aufspalten des einfallenden Strahles (13) in mehrere getrennte Strahlen (23 bis 28) herbeifuhrt, welche durch den ersten Strählteiler (31) zu dem zweiten Strahlteiler (32) hindurchgelassen werden; und wobei die Mehrzahl getrennter Strahlen (23 bis 28),
    - 22 -
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    welche auf den zweiten Strahlteiler (32) auffällt, teilweise von dem zweiten Strahlteiler (32) reflektiert wird und teilweise durch den zweiten Strahlteiler (32) zu dem zweiten Spiegel (.1.6) hindurchgelassen wird, um auf den zweiten Strahl·* teiler (32) zurückreflektiert zu werden, um dann teilweise hindurchgelassen und teilweise wiederum reflektiert zu werden, wobei das Reflektieren zwischen dem zweiten Spiegel (16) und dem zweiten Strahlteiler (32) eine Wiedervereinigung der Mehrzahl getrennter Strahlen (23 bis 28) zu einem einzigen zusammengesetzten Strahl (33) herbeiführt.
    18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (14) elektromagnetischer Energie ein in einer Mode betriebener, mode-gelockter Laser (14) ist, welcher .in einen Resonator eingeführt ist.
    19· Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (14) elektromagnetischer Energie ein in einer Mode betriebener, mode-gelockter Laser (14) mit elektrooptischen Verschlüssen ist.
    2o. Vorrichtung zur Erzeugung eines Pulses elektromagnetischer ": . - Energie von vorgegebener Form, gekennzeichnet durch eine Quelle (l4) elektromagnetischer Energie; durch einen ersten Strahlteiler (U) mit einer Oberfläche, welche in der Bahn eines von der Quelle (14) elektromagnetischer Energie erzeugten Strahles (13) liegt, wobei diese Anordnung des ersten Strahlteilers (11) unter einem Winkel {"θ)" zum einfallenden
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    Strahl (13) erfolgt; durch einen ersten Spiegel (12) in der Nähe der Oberfläche des ersten Strahlteilers (11), welcher so angeordnet ist, daß er von diesem reflektierte Strahlen auffängt; durch einen zweiten Strahlteiler (15) mit einer Oberfläche, welche in der Bahn von Lichtstrahlen (23 bis 28) liegt, die durch den ersten Strahlteiler (11) hindurchgelassen werden; durch einen zweiten Spiegel (16) in der Nähe des zweiten Strahlteilers (15)» welcher so angeordnet ist, daß er Strahlen von dem zweiten Strahlteiler (15) aufnimmt und reflektiertG Strahlen zu ihm hinführtj und durch Abschwächer (17 bis 22), welche zwischen dem ersten (11) und dem zweiten (15) Strahlteiler angeordnet sind; wobei der einfallende Strahl (13) teilweise durch den ersten Strahlteiler (ll) zu dem zweiten Strahlteiler (15) hindurchgelassen wird und teilweise von dem ersten Strahlteiler (11) zu dem ersten Spiegel (12) reflektiert wird, um danach wieder zu dem ersten Strahlteiler (ll) reflektiert zu werden, um dann teilweise zu dem zweiten Strahlteiler (15) hindurchgelassen und teilweise wiederum reflektiert zu werden, wobei das teilweise Hindurchlassen und das teilweise Reflektieren des ersten Strahlteilers (11) und das Reflektieren des ersten Spiegels (12) ein Aufspalten des einfallenden Strahles (13) in mehrere getrennte Strahlen (23 bis 28) herbeiführt, welche von dem ersten Strahlteiler (11) zu dem zweiten Strahlteiler (I5) hindurchgelassen werden; wobei die Abschwächer (17 bis 22) zwischen dem ersten (11) und dem zxveiten (15) Strahlteiler so angeordnet sind, daß sie die Mehrzahl getrennter Strahlen (23 bis 28), welche von dem ersten Strahlteiler (11) zu dem
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    zweiten Strahlteiler (15) hindurchgelassen werden, schneiden
    ab
    . und 'schwächen; und wobei die Mehrzahl getrennter Strahlen
    - (23 . bis 28), -welche auf den zweiten Strahlteiler (15) auffallen, teilweise von dem zweiten Strshlteilor (15) reflektiert xverden und teilweise von dem zweiten Strahlteiler (15) - zu dem zweiten Spiegel (l6) hindurchgelassen werden, um auf den zweiten StrahlteUer (I5) zurückreflektiert zu werden, um dann teilweise hindurchgelassen und teilweise wiederum reflektiert zu werden,wobei das Reflektieren zwischen dem zvieiten Spiegel (l6) und dem zweiten Strahlteiler (15) eine Miedervereinigung der Mehrzahl getrennter Strahlen zu einem einzigen zusammengesetzten Strahl (3o) herbeiführt.
    21« Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (l4) elektromagnetischer Energie ein in einer Mode betriebener, mode-geloekter Laser (14) ist, welcher in einen Resonator eingeführt ist.
    22. Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (.14) elektromagnetischer Energie ein in einer Mode betriebener, mode-geloekter Laser (14) mit elektrooptischen Verschlüssen ist.
    23·' Pulsformer für elektromagnetische Energie gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung (11,12; 31,12),welche in der Bahn eines einfallenden Strahles (13) elektromagnetischer Energie angeordnet ist, urn den einfallenden Strahl (13) in eine Mehrzahl Abstand, voneinander aufweisender direkter und
    4O9'8 83/0 9:76
    reflektierter durchgelassener Strahlen (23 bis 28) aufzuspalten und durch eine zweite Einrichtung (15,16; 32,16), welche die Mehrzahl Abstand voneinander aufweisender durch-K gelassener Strahlen (23 bis 28) des einfallenden Strahles aufnimmt und die Mehrzahl dieser Strahlen (23 bis .28) längs unterschiedlicher Weglängen reflektiert, um einen gemeinsamen, zusammengesetzten Ausgangsstrahl (3ο,33) zu bilden.
    24. Verfahren zum Zusammensetzen eines zusammengesetzten Strahles elektromagnetischer Energie mit vorgegebener Pulsform, gekennzeichnet durch das Aufspalten eines ersten Strahles elektromagnetischer Energie in mehrere getrennte Strahlen, Umformung jedes einzelnen der Mehrzahl getrennter Strahlen für sich und Wiedervereinigen der Mehrzahl umgeformter getrennter Strahlen zu einem zusammengesetzten Strahl.
    25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Uriformen j-3d.es einzelnen d.er Mehrzahl getrennter Strahlen eine individuelle, zunehmende zeitliche Verzögerung der Mehrzahl getrennter Strahlen aufweist.
    24 oder
    26. Verfahren nach Anspruch/25, dadurch gekennzeichnet, daß das
    Umformen jedes einzelnen der Mehrzahl getrennter Strehlen für sich eine individuelle Abschwächung der Intensitäten der Mehrzahl getrennter Strahlen aufweist.
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