DE3317065A1 - Method and device for producing individual short laser pulses - Google Patents

Method and device for producing individual short laser pulses

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DE3317065A1 DE19833317065 DE3317065A DE3317065A1 DE 3317065 A1 DE3317065 A1 DE 3317065A1 DE 19833317065 DE19833317065 DE 19833317065 DE 3317065 A DE3317065 A DE 3317065A DE 3317065 A1 DE3317065 A1 DE 3317065A1
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Abstract

A method is described for producing individual short laser pulses, in which a laser medium which can be stimulated is excited by means of a pump pulse in order to produce a population inversion lying above a laser threshold value, and, after the emission of the short radiation pulse, the population inversion is held below the threshold value, which is characterised in that energy is initially extracted from the laser medium, which can be stimulated jointly by two resonators, by means of a first relaxation process at a predetermined threshold value with a relatively short time constant and a relatively low quality, and from the first resonator in the form of the desired individual short laser radiation pulse, and the inversion in the laser medium is subsequently held below the predetermined threshold value of the first resonance process, by means of a second relaxation process, of relatively long time constants and a relatively high quality in the second resonator which is coupled to the first. Furthermore, devices for carrying out this method are specified, which essentially contain two optical resonators of different length and different resonator life, whose optical axes both pass through one and the same active laser medium, which preferably consists of a dye solution.

Description

Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung einzelner Method and device for generating individual

kurzer Laserimpulse Es gibt bereits eine Reihe von Verfahren zur Erzeugung kurzer Laserimpulse, die zusätzlich zurn aktiven Medium und Resonator des Lasers weitere technische Vorrichtungen, wie z.B. Kerr-Zellen, Pockels-Zellen, Küvetten mit Farbstofflösungen, akusto-optische Deflektoren oder rotierende Prismen oder Spiegel erfordern und daher recht aufwendig sind. Bei anderen Verfahren, z.B. beim sogenannten synchronen Pumpen, zur Erzeugung ultrakurzer Impulse im Pikosekundenbereich ist zwar kein weiterer Aufwand im Laser zu betreiben, der die kurzen Pulse erzeugt, dafür aber ein erheblicher Aufwand in Pumplaser, der seinerseits bereits kurze Irnpulse, wenn auch nur von einigen hundert Pikosekunden Halbwert;-dauer, erzeugen muß. short laser pulses There are already a number of methods for Generation of short laser pulses in addition to the active medium and resonator of the laser other technical devices, such as Kerr cells, Pockels cells, Cuvettes with dye solutions, acousto-optical deflectors or rotating prisms or require mirrors and are therefore quite expensive. In other methods, e.g. in so-called synchronous pumping, to generate ultra-short pulses in the picosecond range there is no further effort to operate in the laser that generates the short pulses, but a considerable effort in pump laser, which in turn already has short impulses, even if only half-value of a few hundred picoseconds must generate.

Aus der Veröffentlichung von D. Roess: Giant Pulse Shortening by Resonator Transients; J. Appl. Phys. 37, 2004 - 2006 (1966) ist ein Verfahren zur Erzeugung kurzer Laserimpulse bekannt, bei der ein Laser durch einen anderen gepulsten Laser transient gepumpt wird und dabei Relaxationsschwingungen erzeugt, deren zeigt licher Verlauf aus dem zeitlichen Verlauf des Purnpimpulses, den optischen und geometrischen Daten des aktiven Mediums sowie den Resonatordaten mit Hilfe der sogenannten Ratengleichungen berechnet werden karin.From the publication by D. Roess: Giant Pulse Shortening by Resonator Transients; J. Appl. Phys. 37, 2004 - 2006 (1966) is a method of generation short laser pulses known in which a laser passes through another pulsed laser is pumped transiently and thereby generates relaxation oscillations, their shows Licher course from the temporal course of the pump pulse, the optical and geometric data of the active medium as well as the resonator data with the aid of the so-called rate equations are calculated karin.

Diese Gleichungen sind zwei yekoppelte nichtlineare Differentialgleichungen, von denen die erste die zeitliche Änderung der Invers ion des aktiven Mediums und die zweite die zeitliche Änderung der Photonendichte im Resonator (der die Ausgangsleistung proporti,onal ist) beschreibt.These equations are two coupled nonlinear differential equations, the first of which is the change with time of the inverse ion of the active medium and the second the change in the photon density in the resonator over time (which is the output power proporti, onal is) describes.

Eine typische Lösung dieser Gleichungen für ein willkürlich herausgegriffenes Beispiel und eine bestimmte Pumpimpulsamplitude ist in Fig. 1 dargestellt. Darin sind von oben nach unten zunächst der zeitliche Verlauf des Pumpimpulses ( Kurve A ) , darlll der Ve r'1 äu f' d(r Inversion im aktiven Medium (Kurve B) und schließlich die Photonendichte im Resonator (Kurve C) dargestellt.A typical solution of these equations for an arbitrarily selected one An example and a specific pump pulse amplitude is shown in FIG. In this are from top to bottom the timing of the pump pulse (curve A), darlll der Ve r'1 äu f 'd (r inversion in the active medium (curve B) and finally the photon density in the resonator (curve C) is shown.

Man sieht, daß (als Folge der strken Nichtlinerariteten des Vorganges) die Photonendichte die Form einer Reihe von getrennten Impulsen von abnehmender Amplitude annimmt. Erniedrigt man nun die Pumplichtamplitude, so erniedrigt sich auch die Amplitude der erzeugten Relaxationsimpulse, bis schließlich nur noch der erste übrigbleibt, während die nachfolgenden nicht mehr erscheinen, da die hierfür notwendige Schwellinversion i.m weiteren Verlauf des Pumpirnpulses nicht mehr erreicht wird.It can be seen that (as a result of the strong non-linearity of the process) The photon density takes the form of a series of separate pulses of decreasing Amplitude assumes. If you now decrease the pump light amplitude, it decreases also the amplitude of the generated relaxation impulses, until finally only the the first is left over, while the following no longer appear, as this is the case necessary swell inversion no longer achieved in the further course of the pump impulse will.

Um einen solchen einzelnen lrnpuls möglichst kurzer Halbwertsda'ie.r zu erhalten, 1 ist (!'i notwendig, ein Resonatorlebensdauer zu verwenden, die kurz gegenüber der Pumppulsdauer ist. Ferner darf keine zu hohe Pumppulsamplitude verwendet werden, da dann die Gefahr besteht, daß s i ch bereits ein zweiters Relaxations-Oszillationsimpuls ausbilden kann. Die optimale Wahl der' verschiedenen Parameter zur Erzielung eines möglichst kurzen Einzel impu ses bei vorgegebener umpulshalbwertsbreite ist. aus der Veröffentlichung vorl .I.Q.In order to achieve such a single pulse, the half-value is as short as possible to get 1 is (! 'i necessary to use a resonator life that is short opposite to is the pump pulse duration. Furthermore, the pump pulse amplitude must not be too high be used, since there is then the risk that a second relaxation oscillation pulse is already present can train. The optimal choice of the 'various parameters to achieve a as short a single pulse as possible with a given half-pulse width. the end of the publication .I.Q.

Yao: Optimum Operational Par ame -t e r s Of 'rhe Ultrashort Cavity Laser - Appl. Phys. Lett. 41, 136 - 138 (1982) bekannt. Man kann im allgemeinen mit diesem Verfahren Impulse erzielen, die gegenüber dem Pumppuls bis zu einem Faktor 10 verkürzt sind. Dabei muß besonders sorgfältig darauf geachtet werden, daß die Pumppulsamplitude nicht über den Schwellenwert für di(-' Erzeugung des zweiten Relaxationsimpulses ansteigt, siehe auch Chinlon Lin "Studies of Relaxation Oscil lations in Organic Dye Lasers, IEEE Journ. Quant.Yao: Optimum Operational Par ame-te r s Of 'rhe Ultrashort Cavity Laser Appl. Phys. Lett. 41, 136-138 (1982). One can in general With this method, pulses can be achieved that are up to a factor of one compared to the pump pulse 10 are shortened. Particular care must be taken to ensure that the Pump pulse amplitude does not exceed the threshold value for di (- 'Generation of the second relaxation pulse increases, see also Chinlon Lin "Studies of Relaxation Oscil lations in Organic Dye Lasers, IEEE Journ. Quant.

Electronics Vol. QE II, No. 8, August 1975, 602 - 609.Electronics Vol. QE II, No. Aug. 8, 1975, 602-609.

Ein anderes Verfahren, um einen Laserimpuis in seiner Dauer zu verkürzen, besteht darin, daß man durch däs aktive Medium dieses Lasers während des Impulses einen anderen Laserstrahl in dnderer Richtung hindurchsenflel,, dessen Intensität wesentlich stärker ist und der damit die Inversion des aktiven Mediums schnell abbaut, su daß die ursprüngliche Laseremission nicht mehr weiter aufrechterhalten werden kann und dieser ursprüngliche Laserimpuls abbri,cht. Die Erzeugung des zweiten, tlc ersten unterdrückenden Laserstrahl, kann auf verse-hiedene Weise erfolgen; z.B. dadurch, daß man einen zweiten Resonator aufbaut, der mit dem ersten Resonator ein gemeinsames aktives Medium hat. Wenn der zweite Resonator eine höhere Güte besitzt als der erste, so wird die Photonenzahl im zweiten Resonator im all gemeinen zu einem bestimmten Zeitpunkt über die irn ersten Resonator einwachsen und darnit in cier l.age sein, n, di Inversion im gemeinsamen aktiven Medium schnee I er abzubauen als der im ersten Resonator erzeugte Laserstrahl. Dieses sowie verschiedene andere Verfahren, mit denen Laserstrahlungsimpulse bis zu einer Halbwertsbreite von etwas unter 1 ns erzeugt wurden, sind in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben: A. Andreoni, P. Benetti, and C.A. Sacchi: Subnanosecond Pulses brom A Single-Cdvity Dye Laser - Appl. Phys. 7, 61 - 64 (1975); A. Eranian, P. Dezauzier, and 0. De Witte: 2-nsec Pulses From Double Cavity Dye Laser. - Opt. Commun. 7, 150 - 154 (1973); H. Inomata and A. I. Carswell: Simultaneous Tunable Two-Wavelength Ultraviolet Dye Laser. - Opt. Commun.Another method to reduce the duration of a laser pulse, consists in that one through the active medium of this laser during the pulse pass another laser beam in a different direction, its intensity is much stronger and thus quickly breaks down the inversion of the active medium, su that the original laser emission can no longer be sustained can and this original laser pulse aborts. The creation of the second, tlc first suppressive laser beam, can be done in various ways; e.g. by building a second resonator that connects to the first resonator has a common active medium. If the second resonator has a higher quality than the first so the number of photons in the second resonator is im generally grow in over the first resonator at a certain point in time and thus be in cier position, n, ie inversion in the common active medium snow I reduce it than the laser beam generated in the first resonator. This as well as various other methods with which laser radiation pulses up to a half-width of anything below 1 ns are described in the following publications: A. Andreoni, P. Benetti, and C.A. Sacchi: Subnanosecond Pulses brom A Single-Cdvity Dye Laser - Appl. Phys. 7: 61-64 (1975); A. Eranian, P. Dezauzier, and 0. De Witte: 2-nsec Pulses From Double Cavity Dye Laser. - Opt. Commun. 7: 150-154 (1973); H. Inomata and A. I. Carswell: Simultaneous Tunable Two-Wavelength Ultraviolet Dye Laser. - Opt. Commun.

22, 278 - 282 (1977); H. Lotem and R.T. Lynch, Jr.: Double-Wavelength Laser.22: 278-282 (1977); H. Lotem and R.T. Lynch, Jr .: Double-Wavelength Laser.

- Appl. Phys. Lett. 27, 344 - 346 (1975) beschrieben.- Appl. Phys. Lett. 27, 344-346 (1975).

Es ist Ziel der Erfindung, ein einfaches Verfahren anzugeben, mit dem Einzelimpulse erzeugt werden können, die unabhängig von der Länge des Pumppulses eine in weiten Grenzen frei wählbare Impulsdauer aufweisen.The aim of the invention is to provide a simple method with single pulses can be generated that are independent of the length of the pump pulse have a pulse duration that can be freely selected within wide limits.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren gelöst. Weiterbildungen dieses Verfahrens und vorteil haf' te sinrichtungen zu seiner Durchführung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved by the method characterized in claim 1 solved. Further developments of this method and advantageous devices are part of it Implementation are the subject of subclaims.

Bei der Erfindung werden also die beiden oben erwdhni,n alternativen Verfahren in nicht naheliegender Weise kombiniert, es findet nämlich die gleichzeitige Ausnutzung von Relaxationsimpulsen durch das Einschwingen eines kurzen optischen Resonators und das Unterdrücken aller weiteren Relaxationsimpulse nach dem ersten durch einen zweiten, gekoppelten Resonator statt. Durch diese Kombination lassen sich überraschenderweise einzelne, sehr kurze Laserstrahlungsimpulse erzeugen.In the invention, the two alternatives mentioned above are therefore used Procedures combined in a non-obvious way, namely, it takes place at the same time Exploitation of relaxation impulses through the settling of a short optical Resonator and the suppression of all further relaxation impulses after the first by a second, coupled resonator. Let through this combination Surprisingly, individual, very short laser radiation pulses are generated.

Das vorliegende Verfahren, bei welchem dem zwei Resonatoren gemeinsamen stimulierbaren Lasermedium mittels eines ersten Relaxationsvorganges vorgegebenen Schwellenwertes, relativ kurzer Zeitkonstante und relativ kleiner Güte Energie aus dem ersten Resonator in Form des gewünschten einzelnen kurzen Laserstrahlungsimpulses entnommen wird und anschließend die Inversion im Lasermedium durch einen zweiten Relaxationsvorgang relativ langer Zeitkonstante und relativ hoher Güte in zweiten, mit dem ersten gekoppelten Resonator unter dz,.. The present method, in which the two resonators common predefined stimulable laser medium by means of a first relaxation process Threshold value, relatively short time constant and relatively low quality energy the first resonator in the form of the desired single short laser radiation pulse is removed and then the inversion in the laser medium by a second Relaxation process with a relatively long time constant and a relatively high quality in the second, with the first coupled resonator under dz, ..

vorgegebenen Schwellenwert des ersten Resonators gehalten wird, und die vorliegenden Einrichtungen sind allgemein bei solchen Lasern anwendbar, die ihrerseits von gepulsten Lasern gepumpt werden. Das Verfahren zeichnet sich durch überraschende konzeptionelle Einfachheit aus und die Einrichtungen zur Realisation des Verfahrens erfordern einen besonders geringen technischen Aufwand.predetermined threshold value of the first resonator is maintained, and the present devices are generally applicable to those lasers which are in turn pumped by pulsed lasers. The procedure is characterized by surprising conceptual simplicity and the facilities for realization the process require a particularly low technical effort.

Iz folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.The following are exemplary embodiments of the invention with reference explained in more detail on the drawings.

Es zeigen: Fig. 1 ein Diagramm, auf das oben bereits Bezug genommen wurde; Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung; Fig. 3 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufes eines Stimulier- oder Pumpstrahlungsimpulses; Fig. 4 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufes eine Ausgangsstrahlungsimpulses eines Lasers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 5, 6 und 7 schematische Darstellungen von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung.1 shows a diagram to which reference has already been made above became; Fig. 2 is a schematic illustration to explain the Principle of the invention; Fig. 3 is a diagram of the time course of a stimulation or pump radiation pulse; 4 shows a diagram of the time course of an output radiation pulse of a laser according to an embodiment of the invention, and FIGS. 5, 6 and 7 are schematic Illustrations of preferred embodiments of the invention.

Das vorliegende Verfahren zur Erzeugung kurzer einzelner kohärenter Strahlungsimpulse ist so allgemeiner Natur, daß es prinzipiell für alle Laserarten einsetzbar ist, der Einfachheit halber soll jedoch zuerst ein ganz spezielles Beispiel für den sichtbaren Spektralbereich besprochen werden, das besonders einfach zu durchschauen und für die Anwendung von besonderer Bedeutung ist. Figur 2 zeigt schematisch eine Lasereinrichtung, die eine Farbstoffküvette mit quadratischem Querschnitt von 1 mm Kantenlänge enthält. diese Küvette ist auf zwei aneinanderstoßenden Flächen mit Verspiegelungen M1 und M2 versehen und auf einer dritten Fläche mit einer Antireflexbeschichtung AR. Parallel zur Spiegel Fläche M1 steht im Abstand von einigen Zentimetern ein Spiegel M3. Die drei Spiegel M1, M2, M3 sollen möglichst hohe Reflexionskoeffizienten im sichtbaren Spektralbereich aufweisen, also bei- spielsweise aus dicken Silberschichten oder noch besser wegen der höheren Belastbarkeit aus dielektrischen Vielfachschichten bestehen. Die Küvette wird in einer Richtung senkrecht zur Papierebene von einer al stimulierbares, aktives Lasermedium LM dienenden barbstofflösung durchf'lossen, z.B. von einer Rhod(rnirl-(.(ß-Lösung von passender Konzentrai on, beispielsweise 10 3 Mol/l. Diese Lösung wird durch die Strahlung eines Pumplasers P beispielsweise derart gepumpt, beispielsweise indem der Pumplaserstrahl PS so durch eine Zylinderlinse C Trennlinie fokussiert wird, die in der Papierebene liegt und etwa längs der Diagonalen verläuft, die von den Durchstoßpunkten der entfernten Kanten der Spiegel M1 und M2 durch die Papierebene aufgespannt wird. Als Pumplaser möge beispielsweise ein Xenon-Chlorid-Excimerlaser verwandt werden, dessen Ausgangsstrahlungsimpulse den im Oszillogramm der Fig. 3 wiedergegebenen Verlauf haben.The present method of producing short individual coherent Radiation impulses are of such a general nature that it is in principle applicable to all types of laser can be used, but for the sake of simplicity, a very special example will be given first for the visible spectral range, which is particularly easy to see through and is of particular importance for the application. Figure 2 shows schematically a Laser device producing a dye cuvette with a square cross-section of 1 mm edge length. this cuvette is on two abutting surfaces with Mirror coatings M1 and M2 provided and on a third surface with an anti-reflective coating AR. Surface M1 is parallel to the mirror at a distance of a few centimeters Mirror M3. The three mirrors M1, M2, M3 should have the highest possible reflection coefficients have in the visible spectral range, for example from thick silver layers or even better because of the higher load capacity made of dielectric multilayers exist. The cuvette is in a Direction perpendicular to the plane of the paper traversed by a dye solution serving as a stimulable, active laser medium LM, E.g. from a Rhod (rnirl - (. (ß-solution of a suitable concentration, for example 10 3 mol / l. This solution is by the radiation of a pump laser P, for example pumped in such a way, for example by the pump laser beam PS so through a cylindrical lens C dividing line is focused, which lies in the plane of the paper and roughly along the diagonal extending from the puncture points of the distal edges of mirrors M1 and M2 is spanned by the plane of the paper. As a pump laser, for example, a Xenon chloride excimer lasers are used whose output radiation pulses the have the course shown in the oscillogram of FIG.

Im folgenden soll nur eine qualitative Funktionsbetrachtung gegeben werden, die aber durch Aufstellen der entsprechenden Ratengleichungen und Lösen derselben mit Hilfe von Digitalrechnern quantitativ detailliert verifiziert wurde. Das aktive Lasermedium LM, in diesem Falle also die Rhodamin-6G-Lösung, ist von zwei gekreuzten Laserresonatoren umgeben. Der erste, lange Resonator wird von den Spiegelflächen M1 und M3 gebildet, während der zweite Resonator von dem Spiegel M2 und der gegenüberliegenden, nicht beschichteten Glas-Luft-Grenzfläche M4 der Küvette gebildet wird. Letztere hat im sichtbaren Spektralbereich einen Fresnelschen Reflexionskoeffizienten von ungefähr 0,04, wenn normales optisches Glas bzw. Quarzglas für die Küvettenwände benutzt wird.In the following only a qualitative consideration of the function is given but that can be done by setting up the corresponding rate equations and solving them the same was verified in quantitative detail with the help of digital computers. The active laser medium LM, in this case the rhodamine 6G solution, is from surrounded by two crossed laser resonators. The first, long resonator is used by the Mirror surfaces M1 and M3 formed, while the second resonator from the mirror M2 and the opposite, non-coated glass-air interface M4 of Cuvette is formed. The latter has a Fresnel's in the visible spectral range Reflection coefficient of approximately 0.04 if normal optical glass or quartz glass is used for the cuvette walls.

Wenn nun die Küvette mit einem intensiven, steil ansteigenden Pumpimpuls bestrahlt wird, so entsteht, entsprechende Pumppulsamplitude vorausgesetzt, schon im ansteigenden Teil des Pumpimpulses eine Laseroszil- lation im kurzen Resonator, der wegen der kurzen Resonatorlänge von nur wenig mehr als 1 mm sehr schnell in den stationären Zustand einschwingt und dadurch einen ersten, sehr kurzen Relaxationspuls ausbildet, der als aus der Küvette austretender Laserstrahl mit einer Photodiode P oder einem anderen geeigneten Meßinstrument zur Untersuchung des zeitlichen Impulsverlaufs, beispielsweise mit einer Streak-Kamera, nachgewiesen werden kann.If now the cuvette with an intense, steeply rising pump pulse is irradiated, provided that the pump pulse amplitude is appropriate, it already arises in the rising part of the pump pulse a laser oscilloscope lation in short resonator, because of the short resonator length of only a little more than 1 mm very quickly settles into the steady state and thereby a first, very short relaxation pulse that emerges as a laser beam from the cuvette with a photodiode P or other suitable measuring instrument for examination of the temporal pulse course, for example with a streak camera, detected can be.

Im langen Resonator dagegen wird die Laserschwelle erst sehr viel später erreicht, da hier eine Resonatorlänge von einigen Zentimetern benutzt wird, also einige Male dem Zehnfachen der Resonatorlänge des kurzen Resonators entsprechend. Erfindungsgemäß wird nun die Länye dieses zweiten Resonators so eingestellt, daß in diesem Resonator entstehende erste Relaxationsimpuls gerade dann auftritt, wenn der erste Relaxationsimpuls aus dem kurzen Resonator beendet ist und der zweite Relaxationsimpuls des kurzen Resonators noch nicht angeschwungen ist. Mit anderen worten gesagt, beginnt der Relaxationsimpuls im langen Resonator in der Zeitspanne zwischen dem Ende des ersten Relaxationsimpulses im kurzen Resonator und dem Zeitpunkt, an dem der nächste Relaxationsimpuls im kurzen Resonator beginnen würde, also in Fig. 1 in der Zeitspanne zwischen etwa 5 und 6 ns. Der erste Relaxationsimpuls des langen Resonators baut nun die Inversion des Mediums bis unter die dem Laserschwellenwert des kurzen Resonators entsprechende kritische Inversion ab. Sie wird auch danach nicht mehr wesentlich über diesen Wert ansteigen und damit immer wesentlich unter dem Schwellenwert des kurzen Resonators bleiben, der wegen der hohen Auskoppelverluste von 96 % durch die unbeschichtete Küvettenfläche einen sehr hohen Sctlwellerlwert hat im Gegensatz zu dem langen Resonator, der sehr geringe Verluste durch die maximal reflektierenclen Spiegel M1 und M2 aufweist. Es wird somit für die ganze restliche Dauer des Pumpimpulses zwar eine Laseroszil]at,ion im langen Resonator auftreten, jedoch keine irn kurzen Resonator, so daß das Ziel erreicht ist, bei beliebig langen Pumpimpulsen nur einen einzelnen kurzen Laserimpuls zu erzeugen, der aus der unverspiegelten Wand der Küvette austritt.In the long resonator, on the other hand, the laser threshold becomes very large reached later, since a resonator length of a few centimeters is used here, thus a few times corresponding to ten times the resonator length of the short resonator. According to the invention, the length of this second resonator is now set so that The first relaxation pulse arising in this resonator occurs precisely when the first relaxation pulse from the short resonator has ended and the second The relaxation pulse of the short resonator has not yet started. With others In other words, the relaxation pulse begins in the long resonator in the time span between the end of the first relaxation pulse in the short resonator and the point in time at which the next relaxation pulse would begin in the short resonator, i.e. in Fig. 1 in the period between about 5 and 6 ns. The first relaxation pulse of the long resonator now builds the inversion of the medium below the laser threshold the corresponding critical inversion of the short resonator. She will after that too no longer rise significantly above this value and thus always significantly below remain the threshold value of the short resonator because of the high output losses 96% due to the uncoated surface of the cuvette a very high Sctlwellerl value In contrast to the long resonator, which has very low losses through the maximum having reflecting mirrors M1 and M2. It will be for the rest of the time Duration of the pump pulse a laser oscillation in the long resonator occur, but not in a short resonator, so that the goal is achieved at Generate pump pulses of any length only a single short laser pulse, which emerges from the non-reflective wall of the cuvette.

In Fig. 4 ist im oberen Teil der auf diese Art und Weise erzeugte Impuls wiedergegeben, wie er rnit einer Streak-Kamera aufgenommen wurde. Die erzielte Impulshalbwertsbreite ist 120 ps. Im unteren Teil dageyen ist ein Relaxationsimpulszug aus dem kurzen Resonat.or wiedergegeben, wie er entsteht, wenn der Spiegel M3 entfernt oder zwischen die Küvette und den Spiegel M3 ein Stück Papier gestellt wird, um die Laseroszillation im langen Resonator zu unterdrücken. Man erkennt sehr klar die durch die Wirkung des langen Resonators erzeugte Unterdrückung des zweiten und aller folgenden Relaxationsimpulse im kurzen Resonator. Eine Untersuchung der Polarisation des Laserstrahls aus dem kurzen Resonator ergab, daß bei unpolarisierter Pumpstrahlung der erste Relaxationsimpuls völlig linear polarisiert war, wobei der elektrische Vektor parallel zur Papierebene lag, während die späteren Relaxationsimpulse nur teilweise polarisiert waren bzw. aus Überlagerung von zwei senkrecht zueinander polarisierten Impulsen bestanden, was die unregelmäßige Folge der späteren Relaxationsimpulse bei entferntem oder blockiertem Spiegel M3 erklärt. Diese Polarisation des ersten Impulses läßt sich aus der orthogonal zueinanderstehenden Lage der Übergangsmomente des emittierenden und absorbierenden Dipols im gewählten Farbstoffmolekül erklären. Bei anderen Farbstoffmolekülen, deren beide Dipole parallel zueinander sind, ergäbe sich eine senkrecht dazu liegende Polarisation des ersten Impulses. Die später auftretenden Relaxationsimpulse anderer Polarisation bei blockiertem Spiegel M3 lassen sich erklären durch die Rotation der angeregten Farbstoffmoleküle in der Lösung.In Fig. 4 is in the upper part of the generated in this way Impulse reproduced as recorded with a streak camera. The scored Pulse half width is 120 ps. In the lower part there is a relaxation pulse train reproduced from the short resonator as it arises when the mirror M3 is removed or a piece of paper is placed between the cuvette and the mirror M3 suppress the laser oscillation in the long resonator. You can see very clearly the suppression of the second and generated by the action of the long resonator all subsequent relaxation impulses in the short resonator. An investigation into polarization of the laser beam from the short resonator showed that with unpolarized pump radiation the first relaxation pulse was completely linearly polarized, the electrical Vector lay parallel to the plane of the paper, while the later relaxation impulses only were partially polarized or from the superposition of two perpendicular to each other polarized pulses passed, which is the irregular sequence of the later relaxation pulses explained with the mirror M3 removed or blocked. This polarization of the first Momentum can be derived from the orthogonal position of the transition moments explain the emitting and absorbing dipole in the chosen dye molecule. In the case of other dye molecules, the two dipoles of which are parallel to one another, would result a perpendicular polarization of the first impulse. The later occurring relaxation impulses of different polarization when the Mirrors M3 can be explained by the rotation of the excited dye molecules in the solution.

Eine genauere Analyse der Ratengleichungen zeigt, daß bei höherer Pumpimpulsamplitude, wie auch bereits schon in der unteren Hälfte von Fig. 4 angedeutet, zwischen dem ersten und zweiten Relaxationsimpuls die Laserleistung nicht mehr ganz auf Null heruntergeht. Trotzdem kann man bei entsprechender Längenjustierung des zweiten Resonators stets die weitere Emission aus dem kurzen Resonator völlig unterdrücken.A closer analysis of the rate equations shows that with higher Pump pulse amplitude, as already indicated in the lower half of FIG. 4, between the first and second relaxation pulse, the laser power is no longer quite goes down to zero. Nevertheless, if the length of the second resonator always completely suppress the further emission from the short resonator.

Um eine möglichst kurze Halbwertsbreite des im kurzen Resonator erzeugten Einzelimpulses zu erzielen, muß man die Resonatorlebensdauer des kurzen Resonators möglichst klein halten. Die Resonatorlebensdauer oder Zeitkonstante eines Resonators hängt vor allem von der Resonatorlänge, d.h. der Umlaufzeit der Laserstrahlung und außerdem vom Reflexionsvermögen der Resonatorspiegel ab, siehe z.B. OPTICS COMMUNICATIONS 23, Nr. 3, Dec. 1977, 440-442. Im vorliegenden Falle kann die Resonatorlebensdauer als die Zeitspanne definiert werden, in der die Photonendichte in einem passiven Resonator (d.h. also einem Resonator, in dem keine Photonen aktiv in einem Lasermedium erzeugt werden) auf 1/e abgesunken ist. Dieses Absinken hat seine Ursache in der Auskopplung der Laserstrahlung, z.B.To the shortest possible half width of the generated in the short resonator To achieve a single pulse, the resonator life of the short resonator has to be achieved keep it as small as possible. The resonator life or time constant of a resonator mainly depends on the resonator length, i.e. the cycle time of the laser radiation and also depends on the reflectivity of the resonator mirror, see e.g. OPTICS COMMUNICATIONS 23, No. 3, Dec. 1977, 440-442. In the present case, the resonator life can be defined as the period of time in which the photon density in a passive Resonator (i.e. a resonator in which no photons are active in a laser medium generated) has dropped to 1 / e. This decline is due to the Decoupling of the laser radiation, e.g.

durch einen teildurchlässigen Spiegel, und anderweitigen Verlusten, z.B. Beugungsverlusten, Reabsorption im aktiven Medium,. Absorption in den Reflektorschichten usw.. Man dies alles in einer effektiven Reflektivität R zusammenfassen und die Resonatorlebensdauer tc ist dann für den Fall, daß R nicht wesentlich von 1 verschieden ist (d.h. also für den Fall hoher Resonatorgüte) wie folgt definiert: tc = L/ßc(1-R))J, wobei L die optische Weglänge im Resonator (einfacher Weg), c die Lichtgeschwindigkeit und R die effektí.ve Reflektivität (im Falle hoher Reflexionsfaktoren R1, R2 der beiden Spiegel ist bedeuten.through a partially transparent mirror, and other losses, for example diffraction losses, reabsorption in the active medium. Absorption in the reflector layers, etc. All of this can be summarized in an effective reflectivity R and the resonator lifetime tc is then defined as follows for the case that R is not significantly different from 1 (ie for the case of high resonator quality): tc = L / ßc (1-R)) J, where L is the optical path length in the resonator (simple path), c the speed of light and R the effektí.ve reflectivity (in the case of high reflection factors R1, R2 of the two mirrors mean.

Eine möglichst kurze Resonatorlebensdauer des kurzen Resonators kann einmal dadurch erreicht werden, daß die optische Länye des Resonators klein-gehalten wird, im vorliegenden Fall nur wenige Millimeter (das ak.tive Medium hat 1 mm Länge, der optische Weg im kurzen Resonator ist daher hier 1 mm multipliziert mit dem Brechungsindex in der Lösung zuzüglich der optischen Weglänge in den beiden Küvettenwänden, die z.B. (IllS Glas oder Quarzglas bestehen) und daß man weiterhin die Güte des Resonators durch eine hohe Auskopplung gering hält. Ferner zeigt eine genaue Analyse der rechnerischen Lösung der Ratengleichungen, daß es besonders vorteilhaft ist, wenn man den Anteil der spontanen Emission, die in den Raumwinkel des Laserstrahls geht, möglichst niedrig hält, da dieser Anteil der spontanen Emission die Laseroszillation anfacht und ein zunächst langsames Anfachen der Laseroszillation dieselbe verzögert, bis die Pumpleistung sehr hoch geworden ist und dann ein Relaxationsimpuls mit steilerer Anstiegskante und entsprechend auch steilerer Abfallskante erzeugt werden kann, so daß insgesamt die Halbwertsbreite sehr kurz wird. Man kann dies erreichen, indem man die Querdimensionen des aktiven Mediums höchstens gleich seiner Längsdimension wählt, wie es hier geschehen ist, vorteilhafterwe-ise jedoch noch geringer. Man könnte beispielsweise auch statt der Reflexion an der unverspiegelten Fläche der Küvette einen externen Spiegel verwenden, der kleine Dimensionen hat und in einem gewissen Abstand von der Küvette parallel zu der dann zu entspiegelnden Küvettenwand aufgestellt wird. In diesem Fall kann man auch noch durch spektrale Selektion mittels Filter, Prisma oder Gitter den für die Anfachung der Laseroszillation in Frage kommenden Bruchteil der spontanen Emission noch weiter herunterdrücken, um den ersten Relaxationsimpuls noch weiter zu verkürzen. Stets ist für die minimal erreichbare Halbwertsbreite die Anstiegsgeschwindigkeit des Pumplichtimpulses wesentlich. Diese kann man z.B. dadurch erhöhen, daß man den Pumplichtimpuls aufsteilt, indem man ihn zunächst durch einen sättigbaren Absorber gehen läßt, der in bekannter Art und Weise die niedrige Anfangsintensität des Pumplichtimpulses weitgehend unterdrückt und nur die hohe Intensität der Pulsspitze praktisch ungeschwächt hindurchläßt.The shortest possible resonator life of the short resonator can once achieved by keeping the optical length of the resonator small in the present case only a few millimeters (the active medium is 1 mm long, the optical path in the short resonator is therefore 1 mm multiplied by the refractive index in the solution plus the optical path length in the two cuvette walls, the e.g. (IllS glass or quartz glass are made) and that the quality of the resonator can still be maintained keeps it low through a high level of coupling. It also shows a detailed analysis of the computational Solving the rate equations that it is particularly advantageous if one considers the proportion the spontaneous emission, which goes into the solid angle of the laser beam, as low as possible holds because this part of the spontaneous emission ignites and stops the laser oscillation initially slow fanning of the laser oscillation delayed the same until the pumping power has become very high and then a relaxation pulse with a steeper rising edge and accordingly steeper sloping edge can also be generated, so that overall the half width becomes very short. One can achieve this by looking at the transverse dimensions of the active medium is at most the same selects its longitudinal dimension, as has happened here, but advantageously even less. One could for example, instead of the reflection on the non-reflective surface of the cuvette use an external mirror that has small dimensions and to a certain extent The distance from the cuvette is set up parallel to the cuvette wall to be anti-reflective will. In this case one can also use spectral selection using filters, Prism or grating for the amplification of the laser oscillation in question Press the fraction of the spontaneous emission even further down to get the first relaxation pulse to shorten even further. Always is for the minimum achievable half width the rate of rise of the pump light pulse is significant. These can be e.g. increase by dividing the pump light pulse by first passing it through a saturable absorber can go, which in a known manner the low The initial intensity of the pump light pulse is largely suppressed and only the high one Lets the intensity of the pulse peak practically unattenuated.

Es dürfte dem Durchschnittsfachmann nun nicht schwerfallen, verschiedene andere Ausführungsformen solcher gekoppelter Resonatoren anzugeben, in denen- in der beschriebenen Art und Weise in einem kurzen Resonator ein erster Relaxationsimpuls erzeugt wird und in einem längeren Resonator höherer Güte dann zu einem späteren Zeitpunkt eine Laseroszillation einsetzt, die alle weiteren Relaxationsoszillationen in dem kurzen Resonator unterdrückt. Einige Beispiele sind in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellt.It should not be difficult for the average person skilled in the art to find various indicate other embodiments of such coupled resonators in which- in a first relaxation pulse in the manner described in a short resonator is generated and in a longer resonator of higher quality then to a later one When a laser oscillation begins, all other relaxation oscillations suppressed in the short resonator. Some examples are in Figs. 5, 6 and 7 shown.

Bei der Ausf'ührungsform gemäß Fig. 5 wird der erste Resonator, in dem der Laserschwellenwert zuerst er- reicht wird, durch zwei Wände W1 und W2 einer Küvette K gebildet, die als aktives Lasermedium beis.j>ielswe-i sE' eine geeignete Farbstofflösung enthält. J)ie eine Wänd W 1 ist mit einer die].ektrischen Vielfachschicht-Ver -spiegelung versehen, die so ausgebildet ist, daß sie für die Pumplaserstrahlung P¢i ein möglichst kleines Reflexionsvermögen hat, für die Wellenlänge der Laser strahlung LS jedoch ein möglichst hohes Reflexionsvermögen. Die andere Wand W2 hat für die Laserstrahlungswellenlänge ein relativ geringes Reflexionsvermögen von z.B. 10 %, und ein entsprechend hohes Transmissionsvermögen. Die Wand W2 kann so ausgebildet sein, daß sie die Pumpstrahlung möglichst weitgehend in die Küvette reflektiert. Die Verspiegelungen befinden sich vorzugsweise auf den Innenflächen der vorzugsweise aus Gas oder Quarz bestehenden Wänden der Küvette.In the embodiment according to FIG. 5, the first resonator, in which the laser threshold value is first is enough, through two walls W1 and W2 of a cuvette K are formed, which are used as the active laser medium beis.j> ielswe-i sE 'contains a suitable dye solution. J) he one wall W 1 is with a die] .electric Multi-layer mirroring provided, which is designed so that it is for the Pump laser radiation P [i] has the smallest possible reflectivity for the wavelength However, the laser radiation LS has the highest possible reflectivity. The other Wall W2 has a relatively low reflectivity for the laser radiation wavelength of e.g. 10%, and a correspondingly high transmittance. The wall W2 can be designed so that the pump radiation as largely as possible into the cuvette reflected. The reflections are preferably located on the inner surfaces the walls of the cuvette, which are preferably made of gas or quartz.

Der zweite, lange Resonator wird durch zwei Reflektoren M5, M6 begrenzt, die die Laserstrahlung möglichst gut reflektieren und so angeordnet sind, daß der Strahlungsgang zwischen ihnen durch die Wand W2 geht und an der Wand W1 reflektiert wird, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist.The second, long resonator is limited by two reflectors M5, M6, which reflect the laser radiation as well as possible and are arranged so that the The radiation path between them goes through the wall W2 and is reflected on the wall W1 as can be seen from FIG.

Die Pumpstrahlung wird durch die Wand W1 in die Küvette eingestrahlt, die Laserstrahlung tritt in der entgegengesetzten Richtung durch die Wand W2 aus.The pump radiation is radiated into the cuvette through the wall W1, the laser radiation emerges in the opposite direction through the wall W2.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist die Küvette ähnlich ausgebildet wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5. Der zweite, lange Resonator ist hier jedoch als Ringresonator ausgebildet, der beispielsweise vier Reflektoren M7 bis M10 möglichst hohen Reflexionsvermögens für die Laserstrahlung enthalten kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind Reflek to ren so angeordnet, daß der Strahlengang im Ringresonator axial durch die Küvette geht, also im wesentlichen parallel zu den beiden Wänden W1 und W2.In the embodiment according to FIG. 6, the cuvette is designed similarly as in the embodiment according to FIG. 5. The second, long resonator is here, however designed as a ring resonator, for example, four reflectors M7 to M10 if possible high reflectivity for the laser radiation may contain. In the illustrated embodiment, reflectors are arranged so that the beam path in the ring resonator goes axially through the cuvette, i.e. essentially parallel to the two walls W1 and W2.

Bei den Lasereinrichtungen gemäß Fig. 5 und 6 könnte die Pumpstrahlung auch durch eine der in diesen Figuren nicht dargestellten Wände der Küvette eingestrahlt werden, also durch eine, die parallel zur Zeichenebene verläuft. In diesem Falle ist dann das Reflexionsvermögen R der Wand W1 keinen Einschränkungen hinsichtlich der Pump-Laserwellenlänge unterworfen.In the case of the laser devices according to FIGS. 5 and 6, the pump radiation also irradiated through one of the walls of the cuvette, not shown in these figures be, i.e. by one that runs parallel to the plane of the drawing. In this case then the reflectivity R of the wall W1 is not subject to any restrictions subjected to the pump laser wavelength.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 wird der erste, kurze Resonator durch einen ersten Reflektor M11 und einem zweiten Reflektor M12 begrenzt, die senkrecht zu einer strichpunktiert gezeichneten ersten optischen Achse °1 und in einem vorgegebenen ersten optischen Abstand längs dieser Achse angeordnet sind. Der Reflektor M11 hat ein möglichst hohes Reflexionsvermögen für die Laserstrahlung, der zweite Reflektor M12 ist in üblicher Weise teilreflektierend ausgebildet, so daß die Laserstrahlung austreten kann.In the embodiment according to FIG. 7, the first, short resonator is bounded by a first reflector M11 and a second reflector M12, which are perpendicular to a first optical axis ° 1, shown in dash-dotted lines, and in a predetermined one first optical distance are arranged along this axis. The reflector M11 has the highest possible reflectivity for the laser radiation, the second reflector M12 is designed to be partially reflective in the usual way, so that the laser radiation can emerge.

Der zweite, lange Resonator wird durch zwei Reflektoren M13 und M14 begrenzt, die für die Laserstrahlung einen möglichst hohen eflexionsfator haben sollen. Die Reflektoren M13 und M14 sind senkrecht zu einer zweiten optischen Achse °2 und in einem vorgegebenen zweiten optischen Abstand, der wesentlich größer als der Abstand der Reflektoren M11 und M12 ist, angeordnet.The second, long resonator is made up of two reflectors M13 and M14 limited, which have the highest possible eflexionsfator for the laser radiation should. The reflectors M13 and M14 are perpendicular to a second optical axis ° 2 and at a predetermined second optical distance which is substantially greater than the distance between the reflectors M11 and M12 is arranged.

Die optischen Achsen O und °2 kreuzen sich, d.h. sie verlaufen als Ganzes im wesentlichen senkrecht zueinarlder und schneiden sich in einer Küvette K, die da aktive Lasermedium enthält. Die von der Strahlun(J durchsetzten Wände der Küvette sind vorzugsweise im Brewster-Winkel zumindest bezüglich des Strahlenganges 02 angeordnet.The optical axes O and ° 2 intersect, i.e. they get lost as a whole essentially perpendicular to one another and intersect in a cuvette K, which contains the active laser medium. The walls penetrated by the radiation (J of the cuvette are preferably at Brewster's angle, at least with respect to the beam path 02 arranged.

Diese Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, daß keine wellenlängenselektiven Spiegel benötigt werden, sie wird daher zumindest derzeit bevorzugt.This embodiment has the particular advantage that no wavelength-selective Mirrors are needed, so it is at least currently preferred.

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Claims (10)

Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung einzelner kurzer Laserimpulse Patentansprüche Verfahren zur Erzeugung einzelner kurzer Laserimpulse, bei welchem ein stimulierbares Lasermedium, zwei Resonatoren gemeinsamen ist, durch einen Pumpimpuis angeregt wird, um eine oberhalb eines Laser-Schwellenwertes liegende Besetzungsinversion zu erzeugen, und die Besetzungsinversion nach der Emission des kurzen Strahlungsimpulses unter dem Schwellenwert gehalten wird, dadurch gekennzeichnet 9 daß dem stimulierbaren Lasermedium zuerst mittels eines ersten Relaxationsvorganges vorgegebenen Schwellenwertes, relativ kurzer Zeitkonstante und relativ kleiner Güte Energie aus dem ersten Resonator in Form des gewünschten einzelnen kurzen Laserstrahlungsimpulses entnommen wird und an- schließend bevor sich der nächste kurze Relaxations-Strahlungsimpuls ausbiiden kann die Inversion im Lasermedium durch einen zweiten Relaxationsvorgang relativ langer Zeitkonstante und relativ hoher Güte im zweiten, mit dem ersten gekoppelten Resonator unter dem vorgegebenen Schwellenwert des ersten Resonators gehalten wird. Method and device for generating individual short laser pulses A method for generating individual short laser pulses, in which a stimulable laser medium, common to two resonators, by a pump pulse is excited to a population inversion lying above a laser threshold value to generate, and the population inversion after the emission of the short radiation pulse is kept below the threshold, characterized 9 that the stimulable Laser medium first predetermined threshold value by means of a first relaxation process, relatively short time constant and relatively low quality energy from the first resonator is taken in the form of the desired individual short laser radiation pulse and on- closing before the next short relaxation radiation pulse The inversion in the laser medium can develop through a second relaxation process relatively long time constant and relatively high quality in the second, coupled with the first Resonator is kept below the predetermined threshold of the first resonator. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit zwei optischen Resonatoren, die verschiedene optische Längen aufweisen, einem in beiden Resonatoren angeordneten, gemeinsamen stimulierbaren Lasermedium; und einer mit dem stimulierbaren Lasermedium gekoppelten Anreg- oder Pump-Strahlungsquelle und, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Resonatoren-(M1 , M3; M2, M4) und die Pumpsbrahlungsquelle (P) so bemessen sind, daß im längeren Resonator (M1, M3) der Laseremissions-Schwellenwert erreicht wird, nachdem im ersten Resonator (M2, M4) ein erster Laserstrahlungsimpuls aufgetreten sowie beendet ist und bevor der Schwellenwert für eine erneute Laseremission im ersten Resonator wieder erreicht wird.2. Device for performing the method according to claim 1 with two optical resonators having different optical lengths, one in both resonators arranged, common stimulable laser medium; and one with the stimulable laser medium coupled excitation or pump radiation source and, characterized in that the optical resonators (M1, M3; M2, M4) and the pump radiation source (P) are dimensioned so that in the longer resonator (M1, M3) the laser emission threshold is reached after in the first resonator (M2, M4) a first laser radiation pulse has occurred and has ended and before the Threshold value for a new laser emission reached again in the first resonator will. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Resonator durch zwei einander gegen-Uberliegende, parallele Wände einer das stimulierbare Medium (LM) enthaltenden Küvette gebildet ist, wobei die eine Wand einen hochref],ektierenden Spiegel (M2) aufweist, während die andere Wand (M4) teilreflektierend ausgehildet ist und daß der zweite Resonator durch eine zu den ersten beiden Wänden senkrechte, einen hochreflektierenden Spiegel (M1) aufweisende Wand der Küvette und einen weiteren hochreflektierenden Spiegel (M3) gebiLdet ist, der im. Abstand von der Küvette auf deren der dritten Wand entgegengesetzten Seite angeordnet ist.3. Device according to claim 2, characterized in that the first Resonator through two opposite, parallel walls one that can be stimulated Medium (LM) containing cuvette is formed, wherein the one wall is a highly reflective], ektierenden Has mirror (M2), while the other wall (M4) is designed to be partially reflective and that the second resonator is through a perpendicular to the first two walls, a highly reflective mirror (M1) having the wall of the cuvette and another highly reflective mirror (M3) is formed in the. Distance from the cuvette whose side is arranged opposite the third wall. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Wand der Küvette antireflektierend ausgebildet ist-.4. Device according to claim 3, characterized in that the fourth Wall of the cuvette is designed to be anti-reflective. 5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Resonator durch zwei parallele Wunde (W1, W2) einer Küvette gebildet ist, von denen die eine (Wl) einen hohen Reflexionsfaktor für die Laserwellenlänge und einen niedrigen Reflexionsfaktor fiSr die Pump-Strahlungswellenlänge hat und die zweite einen relativ niedrigen Reflexionsfaktor und einen relativ hohen Transmissionsfaktor für die Laserwellenlän9e aufweists, und daß der zweite Resonator durch zwei hochreflekti(+-rende Spiegel (M5, M6) begrenzt ist, die so angeordnet sind; daß der Strahlengang zwischen diesen Spiegeln durch die zweite Wand der Küvette geht und an dr' ersten Wand reflektiert wird (Fig. 5).5. Device according to claim 3, characterized in that the first Resonator is formed by two parallel wound (W1, W2) of a cuvette, one of which one (Wl) has a high reflection factor for the laser wavelength and a low one Reflection factor for the pump radiation wavelength and the second a relative one low reflection factor and a relatively high transmission factor for the laser wavelength and that the second resonator is provided by two highly reflective (+ - rende mirrors (M5, M6) so arranged; that the beam path between these The reflection goes through the second wall of the cuvette and is reflected on the first wall becomes (Fig. 5). 6. Einrichtung nach Anspruch X, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Resonator durch zwei parallele Wände (W1, W2) einer Küvette gebildet ist und daß der zweite Resonator mehrere hochreflektierende Spiegel (M7 bis M10) enthält, die einen Ringresonator bilden, dessen Strahlengang im zwischen den beiden erwähnten Küvettenwänden (W1, W2) durch die Küvette geht.6. Device according to claim X, characterized in that the first Resonator is formed by two parallel walls (W1, W2) of a cuvette and that the second resonator contains several highly reflective mirrors (M7 to M10) which form a ring resonator whose beam path is mentioned between the two Cuvette walls (W1, W2) goes through the cuvette. 7. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Resonator durch zwei Reflektoren (M11 , 12) begrenzt ist, die quer zu einer optischen Achse und in einem vorgegebenen ersten Abstand längs dieser angeordnet sind, wobei der erste Reflektor ein möglichst hohes Reflexionsvermögen für die Laserstrahlung hat, während der zweite Reflektor (M12) die Laserstrahlung teilweise reflektiert, überwiegend jedoch transmittiert; daß der zweite Resonator durch zwei Reflektoren (M13, M14) begrenzt ist, die senkrecht zu einer zweiten, die erste kreuzenden optischen Achse die erste kreuzt in einem vorgegebenen zweiten Abstand längs dieser Achse, der wesentlich größer als der erste Abstand ist, angeordnet sind; und daß das aktive Lasermedium im Kreuzungspunkt der beiden optischen Achsen angeordnet ist.7. Device according to claim 2, characterized in that the first Resonator is limited by two reflectors (M11, 12) which are transverse to an optical Axis and are arranged at a predetermined first distance along this, wherein the first reflector has the highest possible reflectivity for the laser radiation while the second reflector (M12) the laser radiation partially reflected, but mostly transmitted; that the second resonator by two Reflectors (M13, M14) are limited perpendicular to a second, the first crossing optical axis crosses the first at a predetermined second distance along this Axis, which is substantially greater than the first distance, are arranged; and that the active laser medium is arranged at the intersection of the two optical axes is. 8. Einrichtung nach 6, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Lasermedium in einer Küvette angeordnet ist, deren Wände zumindest mit der zweiten optischen Achse im Brewster-Winkel angeordnet sind.8. Device according to 6, characterized in that the active laser medium is arranged in a cuvette, the walls of which at least with the second optical Axis are arranged at Brewster's angle. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Resonator mindestens fünfmal länger ist als der andere.9. Device according to one of claims 2 to 8, characterized in that that one resonator is at least five times longer than the other. 10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Medium eine Farbstofflösung ist.10. Device according to one of claims 2 to 9, characterized in that that the active medium is a dye solution.
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