DE2608194A1

DE2608194A1 - Laser with pumping system formed by hollow mirror - has separating partition in midaxis containing laser medium and energising light source

Info

Publication number: DE2608194A1
Application number: DE19762608194
Authority: DE
Inventors: Ludger Grage
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-02-27
Filing date: 1976-02-27
Publication date: 1977-09-08
Also published as: DE2608194C3; DE2608194B2

Abstract

A solid rod-shaped laser medium is mounted in one centre axis of the hollow mirror, together with a rod-shaped excitation light source. The hollow mirror pumping system is divided into two compartments by a partition in one centre axis, both compartments being supplied with a coolant. The partition (4) is mounted on the same centre axis as the laser medium (2) and the excitation light source (3). Between the partition and the laser medium on one side and the excitation light source on the other side are gaps (7, 8, 9, 10). Each compartment (5, 6) of the hollow mirror (1) has an outwards apertures. A gaseous coolant for the laser medium and the light source is supplied via the aperture in one compartment (5) and discharged via the aperture in the other one (6).

Description

Optischer Sender oder Verstärker (Laser)Optical transmitter or amplifier (laser)

Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen Sender oder Verstärker (Laser) mit einem Hohlspiegel als Pumpsystem, in dem in einer Mittelachse eii tabförmiges stimulierbares Festkörpermedium und eine stabfmnige Anregungslichtquelle angeordnet sind und bei dem mittels einer in einer mittels achse angeordneten' Trennwand zwei Teilräume gebildet sind, die beide von einem Kühlmittel dnrchströmt sind.The invention relates to an optical transmitter or amplifier (Laser) with a concave mirror as a pump system in which a central axis is shaped like a tab stimulable solid-state medium and a rod-shaped excitation light source arranged are and in the case of a 'partition wall arranged in an axis by means of two Partial spaces are formed, both of which are flowed through by a coolant.

Bei Festkörperlasern mit stabförmigen Lasermaterialien dienen zur Anregung ebenfalls stabförmige Anregungslichtquellen, vorzugsweise Gasentladungslampen. Aufgrund des schlechten Wirkungsgrades und der spektralen Breitbandigkeit dieser An regungslichtquellai sowie der schmalen Absorptionsbänder der Lasermaterialien wird ein großer Anteil der elektrischen Pumpleistung nicht zur Anregung genutzt, sondern in Wärme umgesetzt. Diese Verlustwärme führt zur Temperaturerhöhung des Lasermaterials und somit zur Verminderung der Xaserwirksamkeit. Der Wirkungsgrad von durch das Licht einer Anregunslichtquelle zu einer kohärenten Strahlung angeregten stimulierbaren Festkörpermedien liegt in der Größenordnung von 1 % und darunter. Für den einwandfreien Betrieb eines solchen Lasers, d.h. zur Erhaltung der Laserwirksamkeit, ist es deshalb von wesentlicher Bedeutung, daß die anfallende Verlustwärme in ausreichendem Umfang rasch abgeführt wird. Die Wärmeableitung bei Festkörperlasern hoher mittlerer Leistung wird im allgemeinen mit Hilfe eines geschlossenes EühlkreislauSes durchgeführt, in den die Anregungs- lichtquelle und das stimulierbare Medium einbezogen sind.Solid-state lasers with rod-shaped laser materials are used for Excitation also rod-shaped excitation light sources, preferably gas discharge lamps. Due to the poor efficiency and the spectral broadband of these An excitation light source as well as the narrow absorption bands of the laser materials if a large proportion of the electrical pump power is not used for excitation, but converted into heat. This heat loss leads to an increase in temperature of the Laser material and thus to reduce the Xaser effectiveness. The efficiency from excited by the light of an excitation light source to a coherent radiation solid stimulable media is on the order of 1% and below. For the perfect operation of such a laser, i.e. to maintain the laser efficiency, it is therefore of essential importance that the resulting heat loss is sufficient Scope is quickly discharged. The heat dissipation in solid-state lasers is high average Performance is generally carried out with the help of a closed cooling circuit, in which the excitation light source and the stimulable medium included are.

Solche Kühlkreisläufe sind relativ aufwendig und erschweren den Austausch der als Verschleißteile geltenden Anregungslic.htquellen und ggf. der Festkörpermedien erheblich. Der Flüssigkeitskühlung haftet außerdem noch der Nachteil beschränkter Einsatzfähigkeit an. So kann Wasser nur bis zum Gefrierpunkt verwendet werden, während andere Flüssigkeiten, die erst bei tieferen Temperaturen gefrieren, leicht durch die intensive W-Bestrahlung der Anregungslichtquelle zersetzt werden.Such cooling circuits are relatively complex and make replacement difficult the sources of excitation light that are considered wear parts and, if applicable, the solid-state media considerable. The disadvantage of liquid cooling is also more limited Operability on. So water can only be used while down to freezing point other liquids, which only freeze at lower temperatures, pass through easily the intense UV irradiation of the excitation light source are decomposed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen optischen Sender oder Verstärker der einleitend beschriebenen Art eine Lösung anzugeben, die es ermöglicht, die Verlustwärme auf einfache Weise wirksam und rasch aus der Anregungsanordnung abzuführen.The invention is based on the object for an optical transmitter or amplifier of the type described in the introduction to provide a solution that makes it possible to the heat loss effectively and quickly from the excitation arrangement in a simple manner to dissipate.

Diese Aufgabe wird bei einem optischen Sender oder Verstärker der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Trennwand in derjenigen Mittelachse angeordnet ist, in der sich das stimulierbare Medium und die Anregungslichtquelle befinden, daß zwischen dem stimulierbaren Medium und der Trennwand und zwischen der Anregungslichtquelle und der Trennwand jeweils ein Spalt gebildet ist, daß jeder Teilraum des Hohlspiegels mit åeweils,éiner Öffnung nach außen ausgebildet ist und daß die Kühlung des stimulierbaren Mediums und der Anregungslichtquelle mittels eines über die Öffnung des einen Teilraumes zuführbaren und über die Öffnung des anderen lelraumes ableitbaren gasförmigen Kühlmediums erfolgt.This task is performed with an optical transmitter or amplifier initially mentioned type solved according to the invention in that the partition wall in that central axis is arranged in which the stimulable medium and the excitation light source located between the stimulable medium and the Partition wall and a gap between the excitation light source and the partition wall is formed that each subspace of the concave mirror with åeweils, an opening after is formed outside and that the cooling of the stimulable medium and the excitation light source by means of one which can be fed in via the opening of one subspace and via the opening the other lelraumes divertible gaseous cooling medium takes place.

Bei einem derartigen optischen Sender oder Verstärker ergibt sich in,orteilhafter Weise ein einfacher Aufbau der gesamten Anregungsanordnung. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht aufgrund ihres Aufbaus die Anwendung einer transversalen Strömungstechnik, mit welcher eine wirksame, das stimulierbare Medium und die Anregungslichtquelle umschließende trans- versale Strömung des Xühlmediums erzielbar ist, wobei eine große Anzahl von Molekülen des zur Wärmeableitung verwendeten gasförmigen Kühlmediums pro Zeiteinheit mit dem stimulierbaren Medium und der Anregungslichtquelle in Berührung gebracht werden kann. Das gasförmige Kühlmedium wird hierzu über die Eintrittsöffnung eines teilraums des als Hohlspiegel ausgeführten Pumpsystems eingeführt, z.B. mit Hilfe eines Lüfters in den erstenteilraum gedrückt oder mittels Saugen in den Teilraum gebracht, und gelangt von dort unter Umströmung quer zur Längserstreckung des stimulierbaren Mediums bzw. der Anregungslichtquelle und unter Berührung dieser Medien durch die als Verbindungsschlitze von einem Teilraum zum anderen Teilraum dienenden Spalte zwischen der Trennwand und dem stimulierbaren Medium bzw. der Anregungslichtquelle in den anderen Teilraum, wobei der Wärmeaustausch selbst durch Berührung der niedriger temperierten Gasmoleküle mit dem höher temperierten stimulierbaren Bestkörpermedium bzw. der Anregungslichtquelle erfolgt. Aus dem zweiten Teilraum kann das Kühlmedium sodann über die Austrittsöffnung entweichen. Diese strömungstechnisch günstige Lösung hat zugleich den Vorteil, daß infolge des relativ geringen Strömungswiderstandes ein hoher Durchsatz des Kühlmediums bei geringem Gasdruck erreicht wird. Ferner ergibt sich infolge geringer Berührungsweglänge und damit aufgrund der Vermeidung eines Aufheizens des Gases entlang des Berührungsweges eine hohe Wirksamkeit des Kühlmediums.Such an optical transmitter or amplifier results in in, advantageous manner, a simple structure of the entire excitation arrangement. the The arrangement according to the invention enables the use of a due to its structure transverse flow technology, with which an effective, the stimulable medium and the excitation light source enclosing trans- versal flow of the Xühlmediums can be achieved, with a large number of molecules of the for heat dissipation used gaseous cooling medium per unit of time with the stimulable medium and the excitation light source can be brought into contact. The gaseous cooling medium is for this purpose designed as a concave mirror via the inlet opening of a partial space Pump system introduced, e.g. pushed into the first part space with the help of a fan or brought into the subspace by means of suction, and from there flows around it transversely to the longitudinal extension of the stimulable medium or the excitation light source and in contact with these media through the connection slots of a subspace to the other subspace serving gap between the partition and the stimulable Medium or the excitation light source in the other subspace, the heat exchange even by touching the lower temperature gas molecules with the higher temperature one stimulable best body medium or the excitation light source takes place. From the second Subspace, the cooling medium can then escape via the outlet opening. These Fluidically favorable solution also has the advantage that due to the relative low flow resistance a high throughput of the cooling medium with low Gas pressure is reached. Furthermore, as a result of the short contact path length and thus due to the avoidance of heating of the gas along the contact path a high effectiveness of the cooling medium.

Bei einer Anordnung, bei der sich das stabförmige stimulierbare Festkörpermedium und die stabförmige Anregungslichtquelle parallel zueinander, neben- oder übereinanderliegend in Richtung der Längsachse der Anregungsanordnung erstrecken, wird das stimulierbare Medium an der der Anregungslichtquelle zugekehrten Seite im allgemeinen sehr viel stärker erwärmt als an der abgekehrten Seite, da das stimulierbare Medium direkt von der Anregungslichtquelle bestrahlt wird, während an der abgekehrten Seite.das Licht der Anregung lichtquelle über den Umweg der Spiegelung der Innenwand des Hohlspiegels in das stimulierbare Medium fokussiert wird und dann vorgefiltert werden kann, wenn an der verspiegelten Innenwand nur die für das jeweilige stimulierbare Medium benötigte Strahlung reflektiert wird. Diese asymmetrische Erwärmung ist nachteilig für das stimulierbare Medium. Dieser Erscheinung wirkt die beider Anordnung gemäß der Erfindung anwendbare transversale Strömung in vorteilhafter Weise entgegen. Ein besonderer Vorteil einer Anordnung gemäß der Erfindung liegt deshalb darin, daß das Kühlmedium insbesondere das stimulierbare Festkörpermedium, aber auch die Anregungslichtquelle, außer an der einander abgekehrten SeiteAuch an der einander zugekehrten Seite umströmt, indem es von dem ersten Teilraum quer zur Längserstreckung des stimulierbaren Mediums bzw. der AnregungAlichtquelle durch die Spalte zwischen dem stimulierbaren Medium und der Trennwand bzw. zwischen der Anregungslichtquelle und%Drennwand am stimulierbaren Medium bzw. angler AnregungsXchtquelle vorbei in den zweiten Teilraum strömt.In an arrangement in which the rod-shaped stimulable solid-state medium and the rod-shaped excitation light source parallel to one another, next to or on top of one another extend in the direction of the longitudinal axis of the excitation arrangement, the stimulable Medium on the side facing the excitation light source generally very much more heated than on the opposite side, as the stimulable medium is direct is irradiated by the excitation light source, while at the averted Side. The light of the excitation light source via the detour of the reflection of the inner wall of the concave mirror is focused into the stimulable medium and then pre-filtered can be, if on the mirrored inner wall only the stimulable for the respective Medium required radiation is reflected. This asymmetrical heating is disadvantageous for the stimulable medium. The two arrangements work according to this phenomenon the invention applicable transverse flow in an advantageous manner against. A particular advantage of an arrangement according to the invention is therefore that the cooling medium in particular the stimulable solid medium, but also the Excitation light source, except on the opposite side, also on the one another facing side flows around by it from the first subspace transversely to the longitudinal extent of the stimulable medium or the excitation A light source through the gap between the stimulable medium and the partition or between the excitation light source and% Drennwand past the stimulable medium or angler excitation real source in the second subspace flows.

Ferner wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung in vorteilhafter Weise eine Berührung des strömenden Kühlmediums mit empfindlichen optischen Flächen vermieden. Bei einer Anordnung gemäß der Erfindung ist die Trennwand vorteilhaft im Eigenschatten von Anregungslichtquelle und stimulierbarem Medium angeordnet. Dadurch läßt sich eine Reduzierung des Pumpwirkungsgrades der Anregunglichtquelle infolge Abschattung vermeiden. Ein weiterer Vorteil einer Anordnung gemäß der Erfindung liegt in der stabilisierenden Wirkung der Trennwand auf den Lichtbogen. Dies hat den Vorteil einer reproduzierbaren homogenen Ausleuchtung des stimulierbaren Mediums.Furthermore, in the arrangement according to the invention in an advantageous manner contact of the flowing cooling medium with sensitive optical surfaces is avoided. In an arrangement according to the invention, the partition wall is advantageously in its own shadow arranged by excitation light source and stimulable medium. This can be a reduction in the pumping efficiency of the excitation light source due to shadowing avoid. Another advantage of an arrangement according to the invention lies in the stabilizing effect of the partition on the arc. This has the advantage a reproducible homogeneous illumination of the stimulable medium.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform eines optischen Seil= ders oder Veratärkers gemäß der Erfindung ist der Hohlspie- gel mittels einer in der anderen Mittelachse angeordneten weiteren Trennwand in zwei abgeschlossene Teilräume, nämlich in einen die Anregungslichtquelle und in einen das stimulierbare Medium umfassenden Teilraum, unterteilt, wobei . mittels der ersten Trennwand in jedem Teilraum zwei Kammern gebildet sind.In an advantageous embodiment of an optical rope = ders or Veratärker according to the invention is the concave gel means another partition wall arranged in the other central axis into two closed ones Subspaces, namely in one the excitation light source and in one the stimulable Medium comprehensive subspace, divided, where. by means of the first partition in two chambers are formed in each subspace.

In vorteilhafter Weise ist bei einem erfindungsgemäßen optischen Sender oder Verstärker als Hohlspiegel. ein zylindrischer Körper mit elliptischem Querschnitt vorgesehen und das stimulierbare Medium in der einen Brennlinie und die Anregungslichtquelle in der anderen Brennlinie angeordnet. Hierbei ist die erste Trennwand zweckmäßigerweise in der langen Mittelachse angeordnet.It is advantageous in an optical transmitter according to the invention or amplifier as a concave mirror. a cylindrical body with an elliptical cross-section provided and the stimulable medium in one focal line and the excitation light source arranged in the other focal line. The first partition is expedient here arranged in the long central axis.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruchs 1 sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the subject matter of the claim 1 can be found in the other subclaims.

Anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Dabei zeigen schematisch Fig.1 einen Querschnitt durch die Anregungsanordnung eines optischen Senders oder Verstärkers Fig.2 einen der Fig. 1 e.ntsprechenden Querschnitt bei einer anderen Ausführungsform und Fig.3 in perspektivischer Darstellung einen zwar abgeschlossenen, hier jedoch offen gezeichneten Teilraum der in Fig. 2 dargestellten Anregungsanordung.Based on the embodiments shown in the drawing, the Invention explained in more detail below. 1 shows schematically a cross section by the excitation arrangement of an optical transmitter or amplifier Fig.2 a the Fig. 1 e corresponding cross-section in another embodiment and Fig.3 in a perspective view a closed, but here drawn open Subspace of the excitation arrangement shown in FIG. 2.

Die Anregungsanordnung nach Fig.1 besteht aus einem als zylindmit riechen Hohlspiegel1husgebildeten Pumpsystem/elliptischem Querschnitt, in dessen einer Brennlinie das stimulierbare Medium in Form eines laserstabes 2 und in dessen anderer Brennlinie eine stabförmige Lampe 3, z.B. eine Blitzlampe, als Anregungs- oder Pumplichtquelle angeordnet ist. Hierbei erstrecken sich der Laserstab 2 und die Lampe 3 in Richtung der Längsachse des Hohlspiegels 1, der z.B. in einem in seinen äußeren Umrissen kastenförmigen Gehäuse aufgenommen ist. Der Hohlspiegel ist in seiner Längserstreckung mittels einer dreiteilig ausgebildeten Trennwand 4 in zwei Teilräume 5 und 6-unterteilt. Die Trennwand ist dabei in der langen Ellipsenachse angeordnet, also in derjenigen Mittelachse, in der sich das stimulierbare Medium und die Anregungslichtquelle befinden. Zwischen dem stimulierbaren Medium 2 und der lrennwand 4 bzw. den beiden betreffenden Teilstücken der Trennwand sowie zwischen der Anregungsltchtquelle 3 und der Trennwand 4 bzw. den beiden betreffenden Teilstücken der Trennwand ist jeweils ein Spalt 7, 8 bzw. 9, 10 gebildet.The excitation arrangement according to Figure 1 consists of a cylinder as a smell concave mirror 1hus formed pumping system / elliptical cross-section, in its a focal line the stimulable medium in the form of a laser rod 2 and in it another Focal line a rod-shaped lamp 3, e.g. a flash lamp, is arranged as an excitation or pump light source. Here extend the Laser rod 2 and the lamp 3 in the direction of the longitudinal axis of the concave mirror 1, e.g. is received in a box-shaped housing in its outer outlines. Of the Concave mirror is designed in three parts in its longitudinal extension by means of a Partition wall 4 divided into two sub-spaces 5 and 6. The partition is in the long elliptical axis, i.e. in the central axis in which the stimulable medium and the excitation light source are located. Between the stimulable Medium 2 and the partition 4 or the two relevant sections of the partition as well as between the excitation light source 3 and the partition 4 or the two concerned A gap 7, 8 or 9, 10 is formed in each part of the partition wall.

Außerdem ist jeder Teilraum mit jeweils einer nicht näher dargestellten Öffnung nach außen ausgebildet. Die Öffrnrngen der beiden Teilräume können z.B. als sich in Längsrichtung des Hohlspiegels erstreckende Schlitze der Spiegelwand ausgebildet oder auch an entgegengesetzten Stirnseiten der Anregungsanordnung vorgesehen sein, z.B. derart, daß die eine Öffnung an der vorderen Stirnseite der Anregungsanordnung in den Teilraum 5 mündet und die andere Öffnung bei dem Teilraum 6 an der hinteren Stirnseite der Anregungsanordnung liegt.In addition, each sub-space is not shown in detail with one Opening to the outside formed. The openings of the two sub-spaces can e.g. as slots in the mirror wall extending in the longitudinal direction of the concave mirror formed or provided on opposite end faces of the excitation arrangement be, for example such that the one opening on the front face of the excitation arrangement opens into the subspace 5 and the other opening in the subspace 6 at the rear Front side of the excitation arrangement is.

Die Kühlung des stimulierbaren Mediums 2 und der Anregungslichtquelle 3 erfolgt mitte-ls eines über die Eintrittsöffnung des einen Teilraums zuführbaren und über die Austrittsöffnung des anderen Teilraumes ableitbaren gasförmigen Kühlmediums in einer der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 entsprechenden und dort näher erläuterten Weise.The cooling of the stimulable medium 2 and the excitation light source 3 takes place in the middle of one which can be fed in via the inlet opening of one subspace and gaseous cooling medium which can be diverted via the outlet opening of the other sub-space in one of the embodiment according to FIGS. 2 and 3 corresponding and closer there explained way.

Die Anregungsanordnung gemäß den Fig.2 und 3 besteht aus einem zylindrischen Hohlspiegelkörper 11 mit ebenfalls elliptischem Querschnitt. Das stimulierbare Medium in Form des Laserstabes 12 und die stabförmige Anregungslichtquelle 13.The excitation arrangement according to FIGS. 2 and 3 consists of a cylindrical one Concave mirror body 11 also with an elliptical cross section. The stimulable medium in the form of the laser rod 12 and the rod-shaped excitation light source 13.

sind wie bei Fig. 1 in den beiden Brennlinien des Hohlspiegelkörpers 11 angeordnet und erstrecken sich in Richtung der Längsachse des in seinen außeren Umrissen hier beispielsweise kastenförmigen Hohlspiegelkörpers 11. Dieser ist in seiner Längserstreckung mittels einer zweiten lrennwand 14 in zwei abgeschlossene Hälften 15 und 16 als Teilräume, nämlich in eine die Anregungslichtquelle 13 und in eine das stimulierbare Medium 12 umfassende Hälfte, unterteilt. Die Trennwand 14 ist in der einen Mittelachse, hier in der kurzen Ellipsenachse, angeordnet und zweckmäßigerweise nur für die für den Laserstab benötigte Strahlung transparent, wobei sie z.B. alsi?ilter ausgebilet sein kann, das die lediglich eine Aufheizung des stimulierbaren Mediums bewirkenden Spektralanteile der Anregungslichtquelle vom stimulierbaren Medium fernhält. Jeder Teilraum des Hohlspiegelkörpers ist mittels einer in der anderen Mittelachse, hier also in der langen Ellipsenachse, angeordneten lamellenartigen Trennwand 17 bzw. 18 in zwei Kammern 19 und20 bzw.are as in Fig. 1 in the two focal lines of the concave mirror body 11 arranged and extend towards the longitudinal axis of the in its outer outlines, for example, box-shaped concave mirror body 11. This is in its longitudinal extent by means of a second partition 14 in two closed halves 15 and 16 as partial spaces, namely in one the excitation light source 13 and into a half comprising the stimulable medium 12. The partition 14 is arranged in one central axis, here in the short axis of the ellipse, and expediently transparent only for the radiation required for the laser rod, where it can e.g. be designed as a filter that merely heats up of the stimulable medium causing spectral components of the excitation light source keep away from the stimulable medium. Each subspace of the concave mirror body is by means of one arranged in the other central axis, here in the long axis of the ellipse lamellar partition 17 or 18 in two chambers 19 and 20 or

21 und 22 unterteilt. Diese Trennwände sind an der verspiegelten Innenwand des Hohlspiegelkörpers 11 befestigt und erstrecken sich senkrecht zur Trennwand 14 hin nur soweit in Richtung auf den Laserstab 12 bzw. die Lampe 13 zu, daß zwischen der Kammertrennwand 17 und dem Laserstab 12 sowie zwischen der anderen Kammertrennwand 18 und der Anregungslampe 13 jeweils ein schmaler Spalt 23 bzw. 25 gebildet ist. Auch zwischen der Trennwand 14 des Hohlspiegelkörpers und dem Laserstab 12 bzw. der Anregungslampe 13 ist jeweils ein schmaler Spalt 24 bzw. 26 gebildet, so daß die beiden Kammern 19, 20 bzw. 21, 22 einer Hälfte 15 bzw. 16 des Hohlspiegelkörpers jeweils durch die schmalen Spalte 23; 24 bzw. 25, 26 miteinander verbunden sind.21 and 22 divided. These partitions are on the mirrored inner wall of the concave mirror body 11 and extend perpendicular to the partition wall 14 out only so far in the direction of the laser rod 12 or the lamp 13 that between the chamber partition 17 and the laser rod 12 and between the other chamber partition 18 and the excitation lamp 13 each have a narrow gap 23 and 25, respectively. Also between the partition 14 of the concave mirror body and the laser rod 12 or the excitation lamp 13 is each a narrow gap 24 and 26 is formed so that the two chambers 19, 20 and 21, 22 of one half 15 and 16 of the concave mirror body each through the narrow gaps 23; 24 and 25, 26 are connected to one another.

Aufgrund dieses grundsätzlichen, auch bei der Ausführungsform nach Fig. 1 verwirklichten Aufbaus kann bei einer Anordnung gemäß der Erfindung eine transversale Strömungstechnik angewendet werden, wobei zur Ableitung der in der Anregungsanordnung entstehenden Verlustwärme ein gasförmiges Kühlmedium benutzt wird. Um eine Durchströmung der Anordnung mit Kühlmedium zu ermöglichen, ist bei jeder Hälfte des Hahlspiegelkörpers die eine Kammer, bei der den Laserstab 12 umfassenden Hohlspiegelkörperhälfte 15, also z.B. die in Fig. 3 links von der Kammertrennwand 17 liegende Kammer 19, hier an der einen Stirnseite des Hohlspiegelkörpers, also z.B. an der in Fig. 3 vorderen Stirnseite 27, mit einer Öffnung 28 versehen, während die andere Kammer, also z.B. die in Fig. 3 rechts von der Trennwand 17 liegende Kammer 20 an der anderen entgegengesetzten Stirnseite 29 mit einer Öffnung 30 ausgebildet ist. Auch bei der anderen Hälfte 16 des Hohlspiegelkörpers ist die Kammer 21 an der einen Stirnseite und die Kammer 22 an der anderen Stirnseite des Hohlspiegelkörpers nach außen geöffnet. Dabei können die Öffnungen wie bei der in Fig. 3 gezeigten Hälfte des Hohlspiegelkörpers angebracht oder in hierzu entgegengesetzter Weise vorgesehen sein, d.h. die in Fig. 2 rechts der Kammertrennwand 18 liegende Kammer 22 ist an der vorderen, die links der Kammertrennwand liegende ktamnler 21 an der hinteren Stirnseite geöffnet. Die Wirkungsweise der transversalen, die Anregungsanordnung gemäß den Fig. 1, 2 und 3 durchsetzenden Gasströmung wird nun anhand der in den Figuren 2 und 3 durch Pfeile angedeuteten Strömungsverhältnisse beispielsweise bei der in Fig. 3 dargestellten Hälfte des Hohlspiegelkörpers näher erläutert. Das Kühlmedium wird durch die in der ersten Kammer 19 stirnseitiz anzebrachte GaseintrittsöIfnunz erste - -. erste-2ö, z.B. mit Hilre eines musters, in CL ie/ Kammer 19 gedruckt oder von der anderen Seite her angesaugt und gelangt von der Kammer 19 durch die Spalte 23, 24 in die zweite Kammer 20, wobei der Laserstab 12 quer zu seiner Längserstreckung umströmt und von den niedriger temperierten Gasmolekülen berührt wird. Das in die zweite Kammer 20 strömende Gas kann dann aus der an der entgegengesetzten Stirnseite 29 vorgesehenen Austrittsöffnung 30 entweichen. In der selben Weise wird auch die Verlustwärme'die in der anderen, die Anregungslichtquelle umfassenden Hälfte 16 des Hohlspiegelkörpers anfällt, wirksam mittels der die Anregungslampe umschließenden transversalen Strömung aus der Anregungsanordnung abgeführt.Because of this fundamental, also in the embodiment according to Fig. 1 realized structure can in an arrangement according to the invention a transverse flow technology can be used, whereby for deriving the in the Excitation arrangement resulting heat loss a gaseous cooling medium used will. In order to allow cooling medium to flow through the arrangement, is at each half of the concave mirror body has one chamber in which the laser rod 12 encompasses Concave mirror body half 15, e.g. the one in Fig. 3 to the left of the chamber partition 17 lying chamber 19, here on one end face of the concave mirror body, that is e.g. at the front end face 27 in Fig. 3, provided with an opening 28, while the other chamber, for example the one to the right of the partition 17 in FIG Chamber 20 is formed with an opening 30 on the other opposite end face 29 is. The chamber 21 is also on in the other half 16 of the concave mirror body one end face and the chamber 22 on the other end face of the concave mirror body open to the outside. The openings can be as shown in FIG Half of the concave mirror body attached or in the opposite way be provided, i.e. the chamber lying to the right of the chamber dividing wall 18 in FIG 22 is on the front ktamnler 21 on the left of the chamber partition rear face open. The mode of action of the transversal, the excitation arrangement 1, 2 and 3 penetrating gas flow is now based on the in the Figures 2 and 3 indicated by arrows flow conditions, for example the half of the concave mirror body shown in Fig. 3 explained in more detail. The cooling medium is generated by the gas inlet opening on the face of the first chamber 19 first - -. first-2ö, e.g. with help of a sample, printed in CL ie / chamber 19 or sucked in from the other side and passes from the chamber 19 through the Column 23, 24 in the second chamber 20, with the laser rod 12 transverse to its longitudinal extension flows around and is touched by the lower temperature gas molecules. That in the second chamber 20 flowing gas can then from the on the opposite end face 29 provided outlet opening 30 escape. In the same way will also the heat loss in the other half, which includes the excitation light source 16 of the concave mirror body occurs, effectively by means of the excitation lamp enclosing transverse flow dissipated from the excitation arrangement.

Eine Messung bei einer Ausführungsform eines optischen Senders oder Verstärkers (Laser) gemäß der Erfindung hat ergeben, daß die Übertemperatur im laserstab erheblich reduziert werden konnte.A measurement in one embodiment of an optical transmitter or Amplifier (laser) according to the invention has shown that the overtemperature in the laser rod could be reduced considerably.

Ein optischer Sender oder Verstärker gemäß der Erfindung läßt sich mit besonderem Vorteil bei Lasern in der Leistungsklasse um 1 W mittlerer Leistung anwenden.An optical transmitter or amplifier according to the invention can be with particular advantage for lasers in the power class around 1 W of average power use.

6 Patentansprüche 3 Figuren Leerseite6 claims 3 figures Blank page

Claims

claims 2.) Optical transmitter or amplifier (laser) with a concave mirror as a pump system, in which a rod-shaped stimulable Solid medium and a rod-shaped excitation light source are arranged and at which formed two sub-spaces by means of a partition wall arranged in a central axis both of which have a coolant flowing through them, which is not possible -z e i c h ne t that the partition (4) is arranged in that central axis, in which the stimulable medium (2) and the excitation light source (3) are located, that between the stimulable medium (2) and the partition (4) and between the The excitation light source (3) and the partition (4) each have a gap (7, 8 or 9, 10) is formed that each sub-space (5, 6) of the concave mirror (1) each with an opening is designed to the outside and that the cooling of the stimulable medium (2) and the excitation light source (3) by means of a through the opening of the one Xeilraumes (5) gaseous which can be supplied and removed via the opening of the other sub-space (6) Xühlmediums takes place.

2. Optical transmitter or amplifier according to claim 1, d a -d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the concave mirror (11) by means of one in the other Another partition (14t) arranged in the middle axis into two closed leil rooms (15, 16), namely in one the excitation light source (13) and in one the stimulable one Medium (12) comprehensive subspace, is divided and that by means of the first partition (17, 18) two chambers (19, 20 and 21, 22) are formed in each sub-space.

3. Optical transmitter or amplifier according to claim 1 or 2, d a d u r c h e k e n n n n z e i c h n e t that as a concave mirror (1,11) a cylindrical Body with an elliptical cross-section is provided and the stimulable medium (2, 12) in one focal line and the excitation light source (3, 13) in the other Focal line is arranged.

4. Optical transmitter or amplifier according to claim 3, d a -d u r c h e k e n n n n z e i c h n e t that the first partition (4, 17, 18) in the long Ellipse axis is arranged.

5. Optical transmitter or amplifier according to one of claims 2 to 4, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the opening 28) of a buzzer (19) of a subspace (15) on one end face (27) and the opening (30) of the second chamber (20) of a sub-space (15) on the opposite end face (29) of the pumping system.

6. Optical transmitter or amplifier according to one of claims 2 to 5. d a d u r c h R e k e n n n z e i c h n e t fl.i, 1 that the second partition (14) only for the / tas stimulable medium (12) required radiation is transparent.