St imulare
Medien für Farbstofflaser im nahen Infrarot Die Erfindung betrifft Farbstofflösungen
zur Verwendung in Farbstofflasern zur Erzeugung von kohärenter elektromagnetischer
Strahlung im Wellenlängenbereich des nahen Infrarot, insbesondere für die Verwendung
in Farbstofflasersystemen mit hohen Pulswiederholfreuenzen, bei denen als Erregungslichtgenerator
ein N2(e2Laser benutzt wird. Die Anregung der Farbstoffmoleküle erfolgt hierbei
auf direktem Wege durch Absorption der Strahlung des N2(Ne)-Laser bei 3771 Å. Der
mechanische Aufbau des Farbstofflasersystems mit einem N2(e)-Laser als Erregungslichtgenerator
wird in Offenlegungsschrift 2057791 beschrieben. St imulare
Media for dye lasers in the near infrared The invention relates to dye solutions for use in dye lasers for generating coherent electromagnetic radiation in the near infrared wavelength range, in particular for use in dye laser systems with high pulse repetition frequencies, in which an N2 (e2 laser is used as the excitation light generator Dye molecules take place here directly by absorbing the radiation from the N2 (Ne) laser at 3771 Å. The mechanical structure of the dye laser system with an N2 (e) laser as the excitation light generator is described in Offenlegungsschrift 2057791.
Bisher konnten Farbstofflaser im Infrarotbereich, bedingt durch ihre
Pumplichtquellen (Rubin-Riesenimpulslaser, Blitzlampen) nur bei niedrigen Pulswiederholfrequenzen
betrieben werden. (Vergl. Patentschrift 1589 930). Mit Farbstofflasersystemen, die
N2(Me)-Laser als Erregungslichtgenerator benutzen und deshalb mit höheren Pulswiederholfrequenzen
arbeiten, konnte Laseremission nur bis etwa 7720 Ä erzielt werden. (Vergl. dazu:
F. B. Dunning and E. D. Stokes; Opt. Gommun. 6, 160 (1972)). So far, dye lasers in the infrared range, due to their
Pump light sources (giant ruby pulse lasers, flash lamps) only at low pulse repetition frequencies
operate. (See patent specification 1589,930). With dye laser systems that
Use N2 (Me) lasers as excitation light generators and therefore with higher pulse repetition frequencies
work, laser emission could only be achieved up to about 7720 Å. (Compare with:
F.B. Dunning and E.D. Stokes; Opt. Commun. 6, 160 (1972)).
Für die meisten Anwendungen von Farbstofflasern in Forschung und
Technik, wie z. B. der Spektroskopie, sind hohe Wiederholfrequenzen nötig. Farbstofflösungen
für den nahen Infrarotbereich in der bisher verwendeten Zusammensetzung konnten
nicht direkt mit dem im UV-emittierenden N2-Laser angeregt werden. Deshalb stand
für den nahen Infrarotbereich bisher noch kein Farbstofflasersystem zur Verfügung,
das mit hohen Wiederholfrequenzen arbeitet und deshalb Anwendung in Forschung und
Technik finden könnte. For most dye laser applications in research and
Technology, such as B. in spectroscopy, high repetition frequencies are necessary. Dye solutions
for the near infrared range in the composition previously used
are not directly excited by the N2 laser emitting UV rays. Therefore stood
no dye laser system is yet available for the near infrared range,
that works with high repetition frequencies and is therefore used in research and
Technology could find.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durchstimmbare Laseremission
im nahen Infrarotbereich bei hohen Wiederholfrequenzen zu erzielen. Diese Aufgabe
wird
erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß geeignete Farbstoffe und
Lösungsmittel so gewählt werden, daß direkte Anregung mit einem N2-Laser ermöglicht
wird. Durch geeignetes Mischen verschiedener Farbstofflösungen ist es möglich, durch
Anregung der Farbstoffe mit einem N2-Laser stimulierte Emission im gesamten nahen
Infrarotbereich bis hin zu 1 µm stimulierte Emission zu erhalten. The invention is based on the object of tunable laser emission
in the near infrared range at high repetition frequencies. This task
will
according to the invention solved in that suitable dyes and
Solvents are chosen so that direct excitation with an N2 laser is possible
will. By appropriately mixing different dye solutions, it is possible through
Excitation of the dyes with an N2 laser stimulated emission throughout the near
Infrared range down to 1 µm to get stimulated emission.
Bei Verwendung dieser Farbstofflösungen in N2-Laser gepumpten Farbetofilasersystemen
ist es möglich, Laseremission im nahen Infrarotbereich bis 1 ßm zu erzielen, wobei
die Pulswiederholfrequenz durch die des N2-Lasers gegeben wird. Da somit z. Zt.
Wiederholfrequenzen bis 1 kllz erreicht werden können, wird durch die Erfindung
eine gewerbliche Verwertung von Infrarot-Farbstofflasern in Forschung und Technik
überhaupt erst ermöglicht. When using these dye solutions in N2 laser pumped color fiber laser systems
it is possible to achieve laser emission in the near infrared range up to 1 µm, whereby
the pulse repetition frequency is given by that of the N2 laser. Since z. Currently
Repetition frequencies up to 1 kllz can be achieved by the invention
commercial use of infrared dye lasers in research and technology
made possible in the first place.
Ausführungsbeispiele für die Erfindung sind in Tab. 1 gegeben. Durch
Lösung der in Tab. 1 aufgeführten Polymethinsalze in Dimethylsufoxid in den angegebenen
Konzentrationen erhält man mit einem 100 kW-N2-Anregungslaser bei Wiederholfrequenzen
von 100 Hz Laseremission in Wellenlängenbereichen und mit Ausgangs leistungen wie
in Abb. 1 dargestellt
Demnach ist bei Verwendung der angegebenen Farbstofflösungen Farbstoffemission bei
hohen Wiederholfrequenzen im gesamten Spektralbereich von 7700 t bis 1m n möglich,
wobei die Ausgangsleistungen bei Verwendung eines 100 kW N2-Lasers als Erregungslichtgenerator
typisch bei einigen kW liegen. Die einzelnen Laseremissionsbereiche lassen sich
durch Mischen von verschiedenen Farbstofflösungen bezüglich ihres Wellenlängenbereiches
verschieben.Exemplary embodiments of the invention are given in Tab. By dissolving the polymethine salts listed in Tab. 1 in dimethyl sulfoxide in the specified concentrations, with a 100 kW N2 excitation laser at repetition frequencies of 100 Hz, laser emission in wavelength ranges and with output powers as shown in Fig. 1 is obtained Accordingly, when using the specified dye solutions, dye emission is possible at high repetition frequencies in the entire spectral range from 7700 t to 1m n, with the output power typically being a few kW when using a 100 kW N2 laser as the excitation light generator. The individual laser emission areas can be shifted in terms of their wavelength range by mixing different dye solutions.