DE2840077A1 - CF LOW 4 LASER - Google Patents

CF LOW 4 LASER

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DE2840077A1
DE2840077A1 DE19782840077 DE2840077A DE2840077A1 DE 2840077 A1 DE2840077 A1 DE 2840077A1 DE 19782840077 DE19782840077 DE 19782840077 DE 2840077 A DE2840077 A DE 2840077A DE 2840077 A1 DE2840077 A1 DE 2840077A1
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optical
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radiation
laser
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Melvin I Buchwald
Claude Randol Jones
John Martin Telle
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US Department of Energy
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Description

28A007728A0077

KARL H. WAGNER 8000 MÖNCHEN 22 KARL H. WAGNER 8000 MÖNCHEN 22

GEWORZMÜHLSRASSE 5 - f- - POSTFACH 246GEWORZMÜHLSRASSE 5 - f- - POST BOX 246

78-R-331778-R-3317

United States Department of Energy, Washington, D.C. 20545, V.St.A.United States Department of Energy, Washington, D.C. 20545, V.St.A.

CF.-LaserCF laser

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Infrarot-Laser und insbesondere auf optisch gepumpte Infrarot-Gaslaser.The invention relates generally to infrared lasers and, more particularly, to optically pumped infrared gas lasers.

Die Anwendungen der Laserfotochemie haben ein Bedürfnis nach einfachen und effizienten Lasern hervorgerufen, um kohärente Strahlung bei bestimmten Wellenlängen nahe 628 cm"1 zu erzeugen. Von den verschiedenen Verfahren und Vorrichtungen zur Erzeugung dieser speziellen Wellenlängen, einschließlich der stimulierten Raman-Streuung von ausgewählten Gasen und verschiedenen Arten von Festkörpervorrichtungen zur Erzeugung oder Verschiebung der Frequenz, wie beispielsweise Dioden-Lasern bzw. verschiedenen Germaniumsubstraten, sind die Gaslaser zur Erzeugung dieser speziellen Wellenlängen besonders vorteilhaft, weil sie einen einfachen Aufbau haben, effizient arbeiten und sowohl hinsichtlich der Leistung als auch der Wiederholfrequenζ oder Rate einstellbar sind. Derzeit sind jedoch die konventionellen Gaslaser, wie beispielsweise die CO2-Laser, nicht in der Lage, spezielle interessierende Frequenzen zu erzeugen. Obwohl der CO2-Laser zur Erzeugung von Strahlung nahe 16 Mikrometer durch verschiedeneThe applications of laser photochemistry have created a need for simple and efficient lasers to produce coherent radiation at certain wavelengths near 628 cm " 1. Of the various methods and apparatus for producing these particular wavelengths, including stimulated Raman scattering from selected gases and different types of solid-state devices for generating or shifting the frequency, such as diode lasers or various germanium substrates, the gas lasers for generating these special wavelengths are particularly advantageous because they have a simple structure, work efficiently and both in terms of power and repetition frequencies or rate can be set. at present, however, the conventional gas laser, such as CO 2 laser, not to generate specific frequencies of interest in the position. Although the CO 2 laser for generating radiation near 16 microns by vers different

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TELEFON: (089) 298527 TELEQRAMM: PATLAW MÖNCHEN TELEX: 5-22039 patw dTELEPHONE: (089) 298527 TELEQRAM: PATLAW MÖNCHEN TELEX: 5-22039 patw d

oben beschriebene Verfahren brauchbar ist, so sind doch diese Systeme außerordentlich, kompliziert und besitzen einen niedrigen Gesamtwirkungsgrad, was diese Losungsmöglichkeiten für Verwendungszwecke außerhalb des Labors nicht praktikabel macht»methods described above is useful, these systems are extraordinary, complicated and low in weight Overall efficiency, what these solution options for uses makes it impractical outside the laboratory »

Mit dem Entstehen der optisch gepumpten Laser wurde die hochentwickelte Technologie der CO2-Laser in einem optischen Pumpschema angewandt, um Übergänge in anderen Molekülargasen zu erzeugen, wobei die Inversion des optisch gepumpten Gases bei den gewünschten Wellenlängen nahe 16 Mikrometer bewirkt wird. Das Problem bei der Vorsehung eines solchen Systems besteht jedoch in der Auswahl eines Gases mit einem Absorptionsspektrum, welches in den Betriebsbereich eines linien-abstimmbaren CO2-Lasers fällt und welches entsprechend den Auswahlregeln zwischen zulässigen Quantenzuständen invertiert, um die gewünschten Wellenlängen zu erzeugen. Zusätzlich müssen Konversions- oder Umwandlungsgewinne zwischen Quantenniveaus notwendigerweise berücksichtigt werden, um einen optisch gepumpten Laser mit hinreichender Verstärkung zu erzeugen. Mit der Entdeckung der Absorptionscharakteristika des molekularen CF.-Gases zur Erzeugung des λ>9 +S4-»n>9 -Übergangs wurden zahlreiche neue WeI-With the emergence of optically pumped lasers, the sophisticated technology of CO 2 lasers was applied in an optical pumping scheme to create transitions in other molecular gases, causing the optically pumped gas to invert at the desired wavelengths close to 16 microns. The problem with providing such a system, however, is the selection of a gas with an absorption spectrum which falls within the operating range of a line-tunable CO 2 laser and which inverts between permissible quantum states according to the selection rules in order to generate the desired wavelengths. In addition, conversion or conversion gains between quantum levels must necessarily be taken into account in order to produce an optically pumped laser with sufficient gain. With the discovery of the absorption characteristics of the molecular CF. gas to generate the λ> 9 + S 4 - »n> 9 transition, numerous new ways

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lenlinien im Bereich von 612 cm bis 653 cm erzeugt; vgl. die US-Patentanmeldung von Curt Wittig mit dem Titel "CF4-Laser".line lines created in the range 612 cm to 653 cm; See Curt Wittig's US patent application entitled "CF 4 Laser".

Die Erzeugung spezieller Wellenlängen nahe 628 cm"1 wurde jedoch in der „oben erwähnten Anmeldung nicht in einer Vorrichtung erreicht, wo die optische Pumpquelle und das erzeugte Signal räumlich getrennt sind, um die Eingabe oder Injektion des optischen Pumpsignals in den optischen Hohlraum zu erleichtern. However, the generation of specific wavelengths near 628 cm " 1 was not achieved in the" above-mentioned application "in an apparatus where the optical pump source and the generated signal are spatially separated to facilitate the input or injection of the optical pump signal into the optical cavity.

Zusammenfassung der Erfindung. Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die Nachteile und Einschränkungen des Standes der Technik zu überwinden, und zwar durch Vorsehen eines isotopischen CF.-Lasers. Die Erfindung verwendet isotopisches CF.-Gas in optischen Pumpanordnungen, die räumlich das Pumpsignal von dem erzeugten Signal trennen, um kohärente Strahlung bei annähernd 628 cm zu erzeugen. Die räumliche Trennung wird er-Summary of the invention. The invention has set itself the goal of the disadvantages and limitations of the prior Technique by providing an isotopic CF. laser. The invention uses isotopic CF. gas in optical pumping arrangements that spatially separate the pumping signal from the generated signal to produce coherent radiation at approximately 628 cm to produce. The spatial separation is

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reicht unter Verwendung eines Brewester-Prismas bei einem Ausführungsbeispiel und einer reflektierenden Innenoberfläche eines optischen Pumphohlraums, die einen gegenüber der Achse versetzten Pumpstrahl innerhalb des optischen Hohlraums einschränkt, bei einem anderen Ausführungsbeispiel.is sufficient using a Brewester prism in one embodiment and an inner reflective surface of an optical pump cavity off-axis Pump beam confined within the optical cavity, in another embodiment.

Die Erfindung hat sich somit zum Ziel gesetzt, einen Isotopen-CF^-Laser zur Erzeugung von Strahlung bei annähernd 628 cm vorzusehen. Ferner bezweckt die Erfindung,verbesserte optische Pumphohlräume vorzusehen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist das Vorsehen eines optischen Hohlraums zum optischen Pumpen von isotopischem CF.-Molekulargas zur Erzeugung kohärenter StrahlungThe invention has thus set itself the goal of an isotope CF ^ laser to be provided for generating radiation at approximately 628 cm. Another object of the invention is to provide improved optical Provide pump cavities. Another object of the invention is to provide an optical cavity for optically pumping isotopic CF. molecular gas for generating coherent radiation

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bei annähernd 628 cm . Weiterhin bezweckt die Erfindung, einen isotopischen CF.-Laser vorzusehen, um eine kohärente Strahlung bei annähernd 628 cm zu erzeugen, wobei der Laser einfach im Aufbau und wirkungsvoll im Betrieb ist.-1
at approximately 628 cm. Another object of the invention is to provide an isotopic CF. laser to produce coherent radiation at approximately 628 cm, which laser is simple in construction and efficient in operation.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:Further advantages, objectives and details of the invention emerge from the claims and from the description of exemplary embodiments based on the drawing; in the drawing shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer optischen Pumpanordnung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung;1 shows a schematic representation of an optical pump arrangement the preferred embodiment of the invention;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer alternativen optischen Pumpanordnung;2 shows a schematic representation of an alternative optical pump arrangement;

Fig. 3 eine Abwandlung der optischen Pumpanordnung der Fig. 2;FIG. 3 shows a modification of the optical pump arrangement of FIG. 2;

Fig. 4 eine weitere optische Pumpanordnung, die einen optischen Pumphohlraum mit einer inneren reflektierenden Oberfläche verwendet;Fig. 4 shows another optical pumping arrangement having an optical pumping cavity with an inner reflective Surface used;

Fig. 5 ein schematisches Diagramm einer optischen Pumpanordnung mit einem vorbestimmten Weglaufpfad durch einen optischen Pumphohlraum;Figure 5 is a schematic diagram of an optical pumping arrangement having a predetermined escape path through an optical pump cavity;

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Fig. 6 eine schematische Darstellung eines optischen Pumphohlraums mit einem vorbestimmten Weglauf- und Rücklaufpfad durch den optischen Hohlraum.6 is a schematic representation of an optical pump cavity with a predetermined travel path and return path through the optical cavity.

Es sei nunmehr das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung bezeichnen die gleichen Bezugszeichen identische oder entsprechende Teile in den sämtlichen dargestellten Ansichten. Fig. 1 zeigt eine optische Pumpanordnung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die optische Anordnung gemäß Fig. 1 verwendet ein Brewester-Prisma 10 zur räumlichen Trennung des optischen Pumpstrahls 12 vom optischen Signalstrahl 14 mittels der Brechung. Die optische Anordnung erleichtert die Injektion oder Einführung des optischen Pumpstrahls 12ff erzeugt durch den optisch gepumpten Laser 16, in den optischen Pumphohlraum 18 und eliminiert ferner die Notwendigkeit von bislang in optischen Pumpanordnungen verwendeten KTiedrigleistungsschwellwert-dichroischen Spiegeln.The preferred embodiment of the invention will now be described in detail. In the drawings, the same reference characters indicate identical or corresponding parts throughout the illustrated views. Fig. 1 shows an optical pump arrangement according to the preferred embodiment of the invention. The optical arrangement according to FIG. 1 uses a Brewester prism 10 for the spatial separation of the optical pump beam 12 from the optical signal beam 14 by means of refraction. The optical arrangement facilitates the injection or introduction of the optical pump beam 12 ff generated by the optically pumped laser 16 into the optical pump cavity 18 and also eliminates the need for low power threshold dichroic mirrors heretofore used in optical pump arrangements.

Der optische Resonanzhohlraum für den Signalstrahl wird zwischen dem Reflektor 20 und dem Äusgangskoppelspiegel 22 gebildet. Die Brechung durch das Brewester-Prisma 10 erzeugt die Wellenlinienselektivität durch Veränderung entweder der Lage oder Kippung des Reflektors 20. Eine Auflösung von annähernd 10 Wellenlinien wurde durch geringe räumliche Variationen des Reflektors 20 erreicht. Die Brewster-Winkelfenster 24 und 26 erzeugen die Endabschlüsse für den optischen Pumphohlraum 18, in dem das isotopische CF.-Molekulargas gehalten ist. Der Ausdruck "isotopisch" in Zusammenhang mit dem CF,-Molekulargas bezieht sich auf von Kohlenstoff 12 verschiedene Isotope. Diese Isotope erzeugen eine geringe Variation bei den Frequenzen, die am Ausgang 28 erzeugt werden können, so daß eine kohärente Strahlung bei annähernd 628 cm erzeugt werden kann. Dies wird, wie in der oben genannten Anmeldung beschrieben, erreicht durch 0o + ο -Schwingungsquantenzustände des molekularen CF4~Gases,um eine Inversion zum W -Zustand zu bewirken. Die Selektivität der gewünschten Wellenlinien wird wiederum erreicht durch Abstimmung des Hohlraums durch räumliche Variationen desThe optical resonance cavity for the signal beam is formed between the reflector 20 and the output coupling mirror 22. The refraction by the Brewester prism 10 produces the waveguide selectivity by changing either the position or tilting of the reflector 20. A resolution of approximately 10 wavy lines was achieved by slight spatial variations of the reflector 20. Brewster angle windows 24 and 26 create the end closures for the optical pumping cavity 18 in which the isotopic CF. molecular gas is held. The term "isotopic" in connection with the CF 1 molecular gas refers to isotopes other than carbon 12. These isotopes produce little variation in the frequencies that can be produced at output 28 so that coherent radiation can be produced at approximately 628 cm. As described in the above-mentioned application, this is achieved by means of 0 o + ο oscillation quantum states of the molecular CF 4 gas in order to bring about an inversion to the W state. The selectivity of the desired wavy lines is in turn achieved by tuning the cavity through spatial variations of the

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Reflektors 20.Reflector 20.

Fig. 2 zeigt eine alternative optische Pumpanordnung, bei welcher ein Gitter 30 in Littrow-Anordnung Reflektor 20 der Fig. ersetzt. Die Littrow-Anordnung des Gitters 30 bewirkt, daß eine ausgewählte Wellenlänge zurück zum Brewster-Prisma 10 reflektiert wird, und zwar in den optischen Pumphohlraum 32. Wie man in Fig. 2 erkennt, wird ein Ende des optischen Pumphohlraums 32 durch einen Reflektor 34 gebildet, wodurch das Brewester-Winkelfenster 26, wie in Fig. 1 gezeigt, eliminiert wird. Das kohärente Ausgangssignal wird aus dem optischen Hohlraum gekoppelt durch ein Lecksignal 36, welches als Signalausgangsgröße rtullter Ordnung bezeichnet wird. Eine Abwandlung der in Fig. 2 gezeigten Pumpanordnung ist in Fig. 3 dargestellt, wo ein Koppelspiegel 38 verwendet wird, um das Ausgangssignal 40 (heraus) zu koppeln. Die Leckgröße vom Gitter wird bei dieser Anordnung nicht verwendet.FIG. 2 shows an alternative optical pump arrangement in which a grating 30 in a Littrow arrangement reflector 20 of FIG. replaced. The Littrow arrangement of the grating 30 causes a selected wavelength to be returned to the Brewster prism 10 is reflected into the optical pump cavity 32. As can be seen in Figure 2, one end of the optical pump cavity 32 formed by a reflector 34, whereby the Brewester angle window 26, as shown in FIG. 1, eliminated will. The coherent output is from the optical cavity coupled by a leakage signal 36, which is referred to as the rtullter order signal output variable. A variation the pump arrangement shown in Fig. 2 is shown in Fig. 3, where a coupling mirror 38 is used to generate the output signal 40 (out) to couple. The leak size from the grid is not used in this arrangement.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, welches einen Resonahzhohlraum verwendet, um die gewünschten Wellenlinien, wie in den Fig. 1-3 beschrieben, auszuwählen. Bei der Anordnung gemäß Fig. 4 wird ein achsenversetzter Pumpstrahl 42 über Fokussierlinse 44 in einen optischen Pumphohlraum 46 mit einer reflektierenden Innenoberfläche fokussiert. Der Zweck der reflektierenden Innenoberfläche besteht darin, den Pumpstrahl innerhalb des optischen Pumphohlraums 46 einzuschränken. Wiederum trennt die achsenversetzte Anwendung des Pumpstrahls 42 das erzeugte kohärente Signal vom Pumpenstrahl, so daß der Pumpenstrahl in seiner Leistung erhöht werden kann, ohne daß die den optischen Resonanzhohlraum bildenden Elemente, d.h. das in Littrow-Anordnung vorgesehene Beugungsgitter 48 und den Ausgangskoppelspiegel, geschädigt werden.Fig. 4 shows a further embodiment, which a Resonance cavity is used to select the desired wavy lines as described in Figures 1-3. In the arrangement According to FIG. 4, an off-axis pump beam 42 is transferred via focusing lens 44 into an optical pump cavity 46 focused on a reflective inner surface. The purpose of the reflective inner surface is to guide the pump beam within the optical pump cavity 46. Again, the off-axis application of the pump beam separates 42 the generated coherent signal from the pump jet, so that the pump jet can be increased in its power without the elements forming the optical resonance cavity, i.e. the diffraction grating 48 provided in the Littrow arrangement and the Output coupling mirror, are damaged.

Fig. 5 und 6 zeigen alternative Ausbildungen zur Erzeugung von mehrfachen optischen Pumpstrahlbahnen durch den optischen Pumphohlraum 58. Dies wird in der Ausbildung gemäß Fig. 5 durch die Verwendung von flachen Reflektoren 60 und 62 erreicht.FIGS. 5 and 6 show alternative designs for generating multiple optical pump beam paths through the optical Pump cavity 58. This is achieved in the embodiment according to FIG. 5 through the use of flat reflectors 60 and 62.

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Die flachen Reflektoren 60 und 62 sind derart um den optischen Pumphohlraum 68 herum unter vorbestimmten Winkeln zueinander und zu dem optischen Pumpstrahl 64, erzeugt durch den optischen Pumplaser 66, angeordnet, daß der Strahl 64 auf einem vorbestimmten Pfad durch den optischen Pumphohlraum 58 "wegläuft". Die Brewster-Winkelfenster 68 und 70 sind zur Minimierung des Effekts des Reflexionsgrades angeordnet. Bei der Anordnung der Fig. 5 folgt das erzeugte Ausgangssignal 72 dem Pumpenstrahlpfad 64. Anders als bei den optischen Resonanzhohlräumen der Fig. 1 bis 4, die die Erzeugung spezieller Wellenlängen nahe 628 cm vergrößern, verwendet die Anordnung gemäß Fig. 5 ein Absorptionsmedium, wie beispielsweise ein Molekulargas gemischt mit dem isotopischen CF., um die gewünschten Wellenlängen zu erzeugen.The flat reflectors 60 and 62 are thus around the optical pump cavity 68 at predetermined angles to one another and to the optical pump beam 64 generated by the optical pump laser 66, arranged that the beam 64 is on a predetermined Path through the optical pump cavity 58 "runs away". Brewster angle windows 68 and 70 are there to minimize the effect the reflectance arranged. When arranging the 5, the generated output signal 72 follows the pump beam path 64. Unlike the optical resonance cavities of Figs. 1 through 4, which allow the generation of specific wavelengths near 628 cm enlarge, the arrangement according to FIG. 5 uses an absorption medium, such as a molecular gas mixed with the isotopic CF. to produce the desired wavelengths.

Eine alternative Anordnung der Ausbildung gemäß Fig. 5 ist in Fig. 6 dargestellt, wo flache Reflektoren 60 und 62 unter vorbestimmten Winkeln angeordnet sind, welche den optischen Pumpstrahl 64 veranlassen, einen Pfad zwischen dem Reflektor 60 und 62 durch den optischen Pumphohlraum 58 weg-und zurückzuwandern. Wiederum folgt das Ausgangssignal 72 dem optischen Pumpfad 64 und ein Absorptionsmedium wird zur Erhöhung der ausgewählten Wellenlängen verwendet.An alternative arrangement of the embodiment according to FIG. 5 is shown in Fig. 6 is shown where flat reflectors 60 and 62 are positioned at predetermined angles which direct the optical pump beam 64 cause a path to travel back and forth between reflector 60 and 62 through optical pump cavity 58. Again, the output signal 72 follows the optical pump path 64 and an absorption medium is selected to increase the Wavelengths used.

Die Erfindung ist somit in der Lage, kohärente Strahlung bei annähernd 628 cm aus isotopischem CF4-Molekulargas zu erzeugen, und zwar unter Verwendung der optischen Pumpanordnung gemäß den Fig. 1-6. Die Verwendung isotopischen CF4 setzt den CF.-Molekularlaser in die Lage, kohärente Strahlung bei an-The invention is thus capable of generating coherent radiation at approximately 628 cm from isotopic CF 4 molecular gas using the optical pumping arrangement of Figures 1-6. The use of isotopic CF 4 enables the CF.-molecular laser to generate coherent radiation at other

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nähernd 628 cm zu erzeugen. Diese Wellenlängen werden bei den Ausbildungen gemäß den Fig. 1-4 vergrößert durch Abstimmung der optischen Resonanzhohlräume auf annähernd die gewünschte Wellenlinie und in den Fig. 5 und 6 durch Mischen eines absorbierenden Gases mit dem isotopischen CF.. Jede der Ausbildungen eliminiert die Verwendung von dichroischen Spiegeln für eine Niedrigleistungsschwelle und es wird stattdessen eine achsversetzte Pumpanordnung verwendet und optische Elemente für das Anlegen maximaler Pumpleistungen zur Erzeugung von Ausgangssignalen hoher Intensität.to produce approximately 628 cm. These wavelengths are increased in the designs according to FIGS. 1-4 by tuning the optical resonance cavities to approximately the desired wavy line and in Figs. 5 and 6 by mixing an absorbent Gases with the isotopic CF .. Each of the formations eliminates the use of dichroic mirrors for a Low power threshold and an off-axis pumping arrangement is used instead and optical elements for the Application of maximum pump power to generate output signals high intensity.

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Es sind offensichtlich zahlreiche Abwandlungen und Variationen der Erfindung ausgehend von der obigen Lehre möglich. Beispielsweise könnten in den Ausbildungen gemäß den Fig. 1-4 absorbierende Gase verwendet werden, um eine zusätzliche Abstimmung vorzusehen.Obviously there are numerous modifications and variations of the invention possible on the basis of the above teaching. For example, in the configurations according to FIGS. 1-4, absorbent Gases can be used to provide additional tuning.

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Claims (21)

PatentansprücheClaims Optisch gepumpter Laser, gekennzeichnet urch einen optischen Pumphohlraum, der isotopes CF.-Molekulargas enthält,Optically pumped laser, characterized by an optical pump cavity, the isotopic CF. molecular gas contains, optische Resonanzmittel ausgerichtet mit dem optischen Pumphohlraum zur Induzierung von Oszillationen der kohärenten Strahlung bei annähernd 628 cm aus dem isotopischen CF4-Molekurlargas, optical resonance means aligned with the optical pump cavity to induce oscillations of the coherent radiation at approximately 628 cm from the isotopic CF 4 molecular gas, und CO^-Lasermittel zum optischen Pumpen des ^2 + "l)4"*Anre9un9s" niveaus des erwähnten isotopischen CF.-Molekulargases bei Wellenlängen im Bereich zwischen ungefähr 9,2 Mikrometer und 9,6 Mikrometer zur Erzeugung der kohärenten Strahlung aus dem Übergang O3 +■ O and CO ^ laser means for optically pumping the ^ 2 + " 1) 4" * excitation 9 and 9 s "levels of said isotopic CF. coherent radiation from the transition O 3 + ■ O 2. Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Resonanzmittel folgendes aufweisen: Einen Totalreflektor angeordnet an einem Ende des optischen Pumphohlraums, einen optischen Kopplungsspiegel angeordnet am entgegengesetzten Ende des optischen Pumphohlraums, Prismamittel angeordnet zwischen dem Totalreflektor und dem erwähnten optischen Pumphohlraum zur räumlichen Trennung der kohärenten Strahlung und der durch die CO„-Lasermittel erzeugten Strahlung. 2. Laser according to claim 1, characterized in that the optical resonance means have the following: a total reflector arranged at one end of the optical pump cavity, an optical coupling mirror arranged at the opposite end of the optical pump cavity, prism means arranged between the total reflector and the aforementioned optical pump cavity for spatial Separation of the coherent radiation and the radiation generated by the CO 2 laser means. 3. Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Resonanzmittel folgendes aufweisen: Einen Totalreflektor angeordnet an einem Ende des optischen Pumphohlraums, ein Gitter in Littrow-Anordnung am entgegengesetzten Ende des optischen Pumphohlraums,3. Laser according to claim 1, characterized in that the optical resonance means comprise: a total reflector located at one end of the optical pump cavity, a grating in Littrow arrangement at the opposite end of the optical pump cavity, ein Prisma angeordnet zwischen dem Gitter und dem optischen Pumphohlraum derart, daß die erwähnte kohärente Strahlung bei annähernd 628 cm und die optische Pumpstrahlung erzeugt durch den C02~Laser räumlich getrennt sind, um die Eingabe der optischen Pumpstrahlung in den optischen Pumphohlraum zu erleichtern.a prism arranged between the grating and the optical pump cavity such that the mentioned coherent radiation at approximately 628 cm and the optical pump radiation generated by the CO 2 laser are spatially separated in order to facilitate the input of the optical pump radiation into the optical pump cavity. 909812/1051909812/1051 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED 4. Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Pumphohlraum eine reflektierende Innenoberfläche besitzt, um ein achsversetztes optisches Pumpsignal, erzeugt durch den CO2~Laser, einzugrenzen und daß die optischen Resonanzmittel einen Ausgangskoppelspiegel aufweisen, der an einem Ende des optischen Pumphohlraums angeordnet ist, und ferner ein Beugungsgitter in Littrowanordnung am entgegengesetzten Ende des optischen Pumphohlraums.4. Laser according to claim 1, characterized in that the optical pump cavity has a reflective inner surface in order to limit an off-axis optical pump signal generated by the CO 2 laser, and that the optical resonance means have an output coupling mirror which is at one end of the optical pump cavity and a diffraction grating in a Littrow arrangement at the opposite end of the optical pump cavity. 5. CF4~Laser, gekennzeichnet durch CC^Lasermittel zum Pumpen des ^2 + ^"Schwi11?1111?311^63^3 des isotopischen CF4-Molekulargases, optische Resonanzmittel zur Einleitung von Schwingungen (Oszillationen) mit kohärenter lung bei annähernd 628 cm aus dem in dem isotopischen CF.-Molekulargas5. CF 4 ~ laser, characterized by CC ^ laser means for pumping the ^ 2 + ^ "Schwi 11 ? 1111 ? 311 ^ 63 ^ 3 of the isotopic CF 4 molecular gas, optical resonance means for initiating vibrations (oscillations) with coherent development approximately 628 cm from that in the isotopic CF. molecular gas rsrs Strahlung bei annähernd 628 cm aus dem Übergang ^„ +Radiation at approximately 628 cm from the transition ^ "+ 6. CF^-Laser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Resonanzmittel folgendes aufweisen: Einen Totalreflektor, einen Ausgangskoppelspiegel, Prismamittel angeordnet zwischen dem Totalreflektor und dem Ausgangskoppelspiegel, um räumlich die kohärente Strahlung bei annähernd 628 cm von der Strahlung des COo-Lasers zum optischen Pumpen des ^2 + s).-Schwingungsniveaus zu trennen»6. CF ^ laser according to claim 5, characterized in that the optical resonance means have the following: a total reflector, an output coupling mirror, prism means arranged between the total reflector and the output coupling mirror to spatially the coherent radiation at approximately 628 cm from the radiation of the CO o Laser for optical pumping of the ^ 2 + s). -Separate vibration levels » 7. CF.-Laser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Resonanzmittel folgendes aufweisens Einen Totalreflektor, ein Gitter in Littrow«anordnung, ein Prisma angeordnet benachbart zu dem Gitter derart, daß die kohärente Strahlung bei annähernd 628 cm räumlich gesondert ist gegenüber der durch die CO~-Lasermittel erzeugtenStrahlung, um das optische Pumpen des isotopischen CF.-Molekulargases zu erleichtern.7. CF. laser according to claim 5, characterized in that the optical resonance means have the following: a total reflector, a grid in a Littrow arrangement, a prism arranged adjacent to the grating such that the coherent radiation is spatially separated at approximately 628 cm of the radiation generated by the CO ~ laser means to reduce the optical To facilitate pumping of the isotopic CF. molecular gas. 8. CF,-Laser nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen optischen Pumphohlraum mit einer reflektierenden Innenoberfläche und ausgerichtet zur Eingrenzung eines achsversetzten optischen Pumpsignals erzeugt durch die CO2-Lasermittel.8. CF, laser according to claim 5, characterized by an optical pump cavity with a reflective inner surface and aligned to contain an off-axis optical pump signal generated by the CO 2 laser means. 909812/1051909812/1051 9. CF.-Laser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Resonanzmittel einen Ausgangskoppelspxegel und ein Beugungsgitter in Littrow-Anordnung aufweisen.9. CF. laser according to claim 8, characterized in that the optical resonance means have an output coupling peak and a diffraction grating in a Littrow arrangement. 10. Optisch gepumpter Laser zur Erzeugung kohärenter Infrarotstrahlung, gekennzeichnet durch eine optische CO^-Pumpquel-Ie, einen optischen Pumphohlraum, der isotopes CF.-Molekulargas enthält, optische Resonanzmittel zur Vergrößerung der Oszillationen der kohärenten Strahlung bei annähernd 628 cm aus dem isotopischen CF--Molekülargas, ein innerhalb der optischen Resonanzmittel angeordnetes Prisma zur räumlichen Trennung der kohärenten Strahlung bei annähernd 628 cm und der optischen Pumpstrahlung erzeugt durch die CO2-optische Pumpquelle, wodurch die Eingabe der optischen Pumpstrahlung in den optischen Pumphohlraum erleichtert wird.10. Optically pumped laser for generating coherent infrared radiation, characterized by an optical CO ^ -Pumpquel-Ie, an optical pump cavity containing isotopic CF.-molecular gas, optical resonance means for increasing the oscillations of the coherent radiation at approximately 628 cm from the isotopic CF Molecular gas, a prism arranged within the optical resonance means for spatial separation of the coherent radiation at approximately 628 cm and the optical pump radiation generated by the CO 2 -optical pump source, whereby the input of the optical pump radiation into the optical pump cavity is facilitated. 11. Optisch gepumpter Laser nach Anspruch 1O, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Resonanzmittel folgendes aufweisen: Einen Totalreflektor angeordnet an einem Ende des optischen Pumphohlraums, einen Ausgangskoppelspiegel angeordnet am entgegengesetzten Ende des optischen Pumphohlraums, Prismenmittel angeordnet zwischen dem Totalreflektor und dem optischen Pumphohlraum zum räumlichen Trennen der kohärenten Strahlung und der Strahlung erzeugt durch die CO2-Läsermittel.11. Optically pumped laser according to claim 1O, characterized in that the optical resonance means have the following: a total reflector arranged at one end of the optical pump cavity, an output coupling mirror arranged at the opposite end of the optical pump cavity, prism means arranged between the total reflector and the optical pump cavity to the spatial Separating the coherent radiation and the radiation generated by the CO 2 laser means. 12. Optisch gepumpter Laser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Resonanzmittel folgendes aufweisen: Einen Totalreflektor angeordnet an einem Ende des optischen Pumphohlraums, ein Gitter in Littrow-Anordnung am entgegengesetzten Ende des optischen Pumphohlraums, ein Prismal angeordnet zwischen dem Gitter und dem optischen Pumphohlraum derart, daß die kohärente Strahlung bei annähernd12. Optically pumped laser according to claim 10, characterized in that that the optical resonance means comprise: A total reflector arranged at one end of the optical pump cavity, a Littrow array grating at the opposite end of the optical pump cavity Prismally arranged between the grating and the optical pump cavity such that the coherent radiation at approximately -1
628 cm und die optische Pumpstrahlung,erzeugt durch den CO^-Laser, räumlich getrennt sind, um die Eingabe der optischen Pumpstrahlung in den optischen Pumphohlraum zu erleichtern. -1
628 cm and the optical pump radiation, generated by the CO ^ laser, are spatially separated in order to facilitate the input of the optical pump radiation into the optical pump cavity. 909812/1051909812/1051 13. Optisch gepumpter Laser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Pumphohlraum eine reflektierende Innenoberfläche besitzt, um die optische Pumpstrahlung zu begrenzen, die in den optischen Pumphohlraum von einer achsversetzten Position aus gerichtet ist, und wobei die optischen Resonanzmittel einen Ausgangskoppelspiegel aufweisen, .angeordnet an einem Ende des optischen Pumphohlraums und mit einem Beugungsgitter in Littrow-Anordnung am entgegengesetzten Ende des optischen Pumphohlraums. 13. The optically pumped laser according to claim 10, characterized in that the optical pump cavity has a reflective inner surface, around the optical pump radiation to limit, which is directed into the optical pumping cavity of an off-axis position, and wherein the optical resonance means having an output coupling mirror, .arranged at one end of the optical pump cavity and with a diffraction grating in a Littrow arrangement at the opposite end of the optical pump cavity. 14. Verfahren zur Erzeugung kohärenter Infrarotstrahlung, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Erzeugung eines kohärenten optischen Pumpsignals aus stimulierter Emission durch einen CO^-Laser, Bestrahlung eines optischen Pumphohlraums, der isotopisches CF*-Molekulargas enthält, mit dem kohärenten optischen Pumpsignal, Ausbildung eines optischen Resonanzhohlraums zur Einleitung von Oszillation der kohärenten Strahlung bei annähernd 628 cm aus der ^2 + ^λ —* ^"Inversion des isotopischen CF^-Molekulargases.14. A method for generating coherent infrared radiation, characterized by the following steps: generating a coherent optical pump signal from stimulated emission by a CO ^ laser, irradiating an optical pump cavity containing isotopic CF * molecular gas with the coherent optical pump signal, forming an optical Resonance cavity to initiate oscillation of the coherent radiation at approximately 628 cm from the ^ 2 + ^ λ - * ^ "inversion of the isotopic CF ^ molecular gas. 15. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch den Schritt des Anlegens des erwähnten optischen Pumpsignals von einer achsversetzten Position aus»15. The method according to claim 15, characterized by the step of applying said optical pump signal from an off-axis position » 16. Optische Pumpanordnung für einen optisch gepumpten Laser, gekennzeichnet durch einen optischen Pumphohlraum, der ein optisches Pumpmittel enthält, einen Totalreflektor angeordnet an einem Ende des optischen Pumphohlraums, einen optischen Kupplungsspiegel angeordnet am entgegengesetzten Ende des optischen Pumphohlraums, Beugungsmittel angeordnet zwischen dem Reflektor und dem optischen Pumphohlraum zur räumlichen Trennung der durch den optisch gepumpten Laser erzeugten Strahlung und der durch die optische Pumpquelle erzeugten Strahlung.16. Optical pump arrangement for an optically pumped laser, characterized by an optical pump cavity, containing an optical pumping means, a total reflector located at one end of the optical pump cavity, an optical coupling mirror located at the opposite End of the optical pump cavity, diffraction means disposed between the reflector and the optical pump cavity for spatial separation of the radiation generated by the optically pumped laser and that generated by the optical Pump source generated radiation. 909812/1051909812/1051 17. Optische Pumpanordnung für einen optisch gepumpten Laser, gekennzeichnet durch einen optischen Pumphohlraum, der ein optisches Pumpmittel enthält, einen Reflektor angeordnet an einem Ende des optischen Pumphohlraums, ein Gitter in Littrowanordnung am entgegengesetzten Ende des optischen Pumphohlraums, Beugungsmittel angeordnet zwischen dem Gitter und dem optischen Pumphohlraum derart, daß die optische Pumpstrahlung und die kohärente Strahlung, erzeugt durch den optisch gepumpten Laser, räumlich getrennt sind, um die Eingabe der optischen Pumpstrahlung in den optischen Pumphohlraum zu erleichtern.17. Optical pump arrangement for an optically pumped laser, characterized by an optical pump cavity, containing optical pumping means, a reflector located at one end of the optical pumping cavity, a grating in Littrow configuration at the opposite end of the optical Pump cavity, diffraction means arranged between the Grating and the optical pump cavity in such a way that the optical pump radiation and the coherent radiation are generated by the optically pumped laser, are spatially separated in order to input the optical pump radiation into the optical To facilitate pumping cavity. 18. Pumpanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor einen Ausgangskoppelspiegel aufweist.18. Pump arrangement according to claim 7, characterized in that that the reflector has an output coupling mirror. 19. Optische Pumpanordnung für einen optisch gepumpten Laser, gekennzeichnet durch einen optischen Pumphohlraum mit einer reflektierenden Innenoberfläche zur Begrenzung des achsversetzten optischen Pumpsignals, einen Ausgangskoppelspiegel befestigt an einem Ende des optischen Pumphohlraums, ein Beugungsgatter in Littrow-Anordnung angeordnet am entgegengesetzten Ende des optischen Pumphohlraums.19. Optical pumping arrangement for an optically pumped Laser characterized by an optical pump cavity with a reflective inner surface to delimit the off-axis optical pump signal, an output coupling mirror attached to one end of the optical pump cavity, a diffraction gate arranged in a Littrow arrangement at the opposite End of the optical pump cavity. 20. Optische Pumpanordnung für einen optisch gepumpten CF.-Laser, gekennzeichnet durch einen optischen Pumphohlraum, der ein isotopes CF.-Molekulargas und ein Absorptionsmedium zur Vergrößerung der annähernd 628 cm -Strahlung enthält, einen ersten Reflektor angeordnet an einem Ende des optischen Pumphohlraums mit einem ersten vorbestimmten Winkel gegenüber einem achsversetzten optischen Pumpsignal, einen zweiten Reflektor angeordnet an einem entgegengesetzten Ende des optischen Pumphohlraums an einem zweiten vorbestimmten Winkel gegenüber dem ersten Reflektor, wodurch die ersten und zweiten vorbestimmten Winkel bewirken, daß das optische Pumpsignal über einen vorbestimmten Pfad durch den optischen Pumphohlraum wegläuft.20. Optical pump arrangement for an optically pumped CF. laser, characterized by an optical pump cavity, an isotopic CF. molecular gas and an absorption medium to magnify the approximately 628 cm radiation includes, a first reflector disposed at one end of the optical pump cavity having a first predetermined one Angle with respect to an off-axis optical pump signal, a second reflector arranged on an opposite one End of the optical pump cavity at a second predetermined angle with respect to the first reflector, whereby the first and second predetermined angle cause the optical pump signal to travel a predetermined path through the optical pump cavity runs away. 909812/1051909812/1051 21. Optische Pumpanordnung für einen optisch gepumpten CF--Laser, gekennzeichnet durch einen optischen Pumphohlrauin, der isotopes CF4-Molekulargas enthält und ein Absorptions-21. Optical pump arrangement for an optically pumped CF laser, characterized by an optical pump cavity which contains isotopic CF 4 molecular gas and an absorption -1-1 medium aufweist zur Vergrößerung der angenähert 628 cm Strahlung, einen ersten Reflektor angeordnet an einem Ende des optischen Pumphohlraums mit einem ersten vorbestimmten Winkel gegenüber einem achsversetzten optischen Pumpsignal, einen zweiten Reflektor angeordnet am entgegengesetzten Ende des optischen Pumphohlraums an einem zweiten vorbestimmten Winkel zum ersten Reflektor, wobei die ersten und zweiten vorbestimmten Winkel bewirken, daß das optische Pumpsignal auf einem vorbestimmten Pfad durch den optischen Pumphohlraum wegläuft und zurückläuft.medium has a first reflector arranged at one end to increase the approximately 628 cm radiation the optical pump cavity at a first predetermined angle with respect to an off-axis optical pump signal, a second reflector located at the opposite end of the optical pump cavity at a second predetermined one Angle to the first reflector, the first and second predetermined angles causing the optical pump signal escapes and returns in a predetermined path through the optical pump cavity. 909812/1051909812/1051
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