DE3603334A1

DE3603334A1 - Einmodenlaser

Info

Publication number: DE3603334A1
Application number: DE19863603334
Authority: DE
Inventors: Marko Dipl.-Ing. Tolmin Kažič; Stojan Dipl.-Ing. Kranj Trošt; Boris Laibach/Ljubljana Vedlin
Original assignee: ISKRA SOZD ELEKTRO INDUS
Current assignee: ISKRA SOZD ELEKTRO INDUS
Priority date: 1985-02-04
Filing date: 1986-02-04
Publication date: 1986-08-07
Also published as: YU15985A; YU45229B; US4672616A

Description

Einmodenlaser

Besch reibung:

Die Erfindung bezieht sich auf Laser und besonders Geräte zur Augenbehandlung.

Die Erfindung ist in die Klassen H 01 S 3/08 und A 61 F 9/00 der Internationalen Patentklassifikation einzureihen,

Gegenstand der Erfindung ist ein Einmodenlaser, in dem eine mit zwei getrennten Öffnungen ausgestattete Blende in dem optischen Resonator derart angeordnet ist, daß die öffnungen vor einer der Stirnflächen des Laserstabes liegen. Die Energie und die Divergenz des vom erfindungsgemäßen Laser ausgestrahlten EinmodenausgangsimpuIses sind mit denen des EinmodenausgangsimpuIses, der von einem einige Haie größeren Laser gemäß dem Stand der Technik ausgestrahlt wird, vergleichbar. Der gemäß der Erfindung vorgeschlagene Laser ist dynamisch stabil. Die Erfindung ist bei Lasern allgemein anwendbar.

Der erfindungsgemäße Einmodenlaser ist für die Anwendung z.B. in der Augenheilkunde, wo er in Verbindung mit einer Spaltlampe bei chirurgischen Eingriffen angewendet wird, oder irgendwo anders, wo ein gedrungener Laser mit den gestellten Anforderungen an die Eigenschaften der Laserimpulse verlangt wird, vorgesehen.

VV In der DE-OS 28 04 046 ist ein Laser mit gefaltetem optischem Resonator, dessen Resonatorspiegel an einem gemeinsamen Träger befestigt sind, beschrieben. Es wird damit versucht, die dynamische Stabilität des optischen Resona-

tors zu erhöhen. Der Nachteil dieses Lasers Liegt vor allem darin, daß die Lichtstrahlen den Laserstab nur in einem Zweig ihres Verlaufs innerhalb des optischen Resonators durchqueren, während ihr Verlauf im anderen Zweig des Resonators nicht zur Verstärkung der Strahlung beiträgt. Als ein weiterer Nachteil wird angesehen, daß ein optischer Keil zwecks Ausgleichens der Keilfehler, die den einzelnen von den Lichtstrahlen durchquerten optischen Elementen, insbesondere den beiden Resonatorspiegeln anhaften, gebraucht wird.

β Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Einmodenlaser zu schaffen, der möglichst gedrungen und preiswert und mit einem dynamisch stabilen optischen Resonator ausgestattet sein soll, wobei die Divergenz der von ihm ausgestrahlten Laserimpulse 2 mrad nicht übersteigt, die Laserimpulse aber doch eine Energie um 15 mJ und eine Impulsdauer um 10 nsek besitzen sollten.

Diese Aufgabe wird mit einem Einmodenlaser mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Ansprüchen 2 bis 4 hervor.

Die oben erläuterte Aufgabe ist also mit einem Einmodenlaser gelöst, dessen Blende im optischen Resonator mit zwei getrennten öffnungen, die im wesentlichen entlang des Laserstabes gesehen, von ihm bedeckt werden, ausgestattet ist, wobei die Oberfläche des Spiegelplättchens, die dem Resonator-Innenraum zugewandt ist, teilweise als ein hochreflektierender Resonatorspiegel und teilweise als ein halbdurchlässiger Resonatorspiegel ausgebildet ist, und die Blende so angeordnet ist, daß die durch

irgendweLche Öffnung der BLende in Richtung gegen den ResonatorspiegeL durchgehenden LichtstrahLen jedesmaL vöLLig nur einen der beiden ResonatorspiegeL treffen.

Die Erfindung ist im foLgenden an einem AusführungsbeispieL und anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 den Aufbau eines erfindungsgemäßen Einmoden-Lasers in schematiseher Darstellung;

Fig. 2 eine Ansicht entlang des Laserstabes auf den Laserstab und auf das Spiege Ip lättchen;

Fig. 3 eine Ansicht entLang des Laserstabes auf die Blende und auf den Laserstab;

Fig. 4 den Aufbau der Q-schaItenden Folie und des Umkehrprismas.

Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße EinmodenLaser ist mit einem gefalteten Resonator ausgestattet. Ein Lichtstrahl darin und ein Ausgangs laserimpuLs sind strichpunktiert dargestellt.

Der hochreflektierende ResonatorspiegeI 3A und der halbdurchlässige ResonatorspiegeI 3B sind Planspiegel. Sie sind an eine ebene Oberfläche des Spiegelplättchens 3 aus Glas derart aufgedampft^ daß sie voneinander durch einen unbeschichteten Streifen, der schmal im Vergleich zu den Querabmessungen des Laserstabes 1 ist, getrennt sind. Das Spiegelplättchen 3 ist mit seiner beschichteten FLäche dem Innenraum des optischen Resonators zugewandt. Die andere Oberfläche des SpiegeIpLättchens 3 ist mit einem Antireflexbelag 3C ausgestattet.

Gegenüber der verspiegelten Oberfläche des Spiegelplättchens 3 ist ein Umkehrprisma 4 angeordnet, das ein Pyramidenprisma oder ein Deckprisma sein kann.

Der Laserstab 1 eines runden oder eines rechteckigen Querschnitts ist angeordnet zwischen dem Soiegelplättchen 3 und dem Umkehrprisma 4 mit seiner Längsachse senkrecht zum Spiegelplättchen 3 und mit den dahinter liegenden Teilen von beiden Resonatorspiegeln 3A, 3B (Fig. 2). Es wird die Parallelität der bespiegelten Oberfläche des spiege Ip lättchens 3 gegenüber der anleigenden Stirnfläche des Laserstabes 1 gesichert, um Keilfehler auszuschalten. Im Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen- Lasers ist der Laserstab 1 ein Nd-YAG Stab, der jedoch nur eines der möglichen Lasermedien darstellt.

Die Blende 6 ist entweder zwischen dem Laserstab 1 und dem Umkehrprisma 4 oder zwischen dem Laserstab 1 und dem Spiegelplättchen 3 eingesetzt. Die Blende 6 ist mit zwei getrennten öffnungen 6A, 6B ausgestattet. Die kleinere der beiden öffnungen 6A, 6B ist rund. Die Blende 6 ist derart montiert, daß die die öffnung 6A oder die öffnung 6B inRichtung zu den Resonatorspiegeln 3A, 3B passierenden Lichtstrahlen jedesmal völlig nur den hochreflektierenden Resonatorspiegel 3A bzw. den halbdurchlässigen Resonatorspiegel 3B treffen. Die Lichtstrahlen, die den Rand der öffnungen 6A, 6B senkrecht zur bespiegelten Oberfläche des Spiegelplättchens 3 passieren, umranden zwei verstärkend wirkende Zonen im Laserstab 1. Die Anordnung der Blende 6 ist weiter dadurch bestimmt, daß sämtliche Lichtstrahlen, die die kleinere der beiden öffnungen passieren, unmittelbar danach oder nach der Reflexion vom Umkehrprisma 4 auch den Laserstab 1 passieren (Fig. 3). Das Umkehrprisma 4 ist gegenüber den öffnungen

6A, 6B derart angeordnet, daß alle Lichtstrahlen ungefähr von der Mitte der RefLexionsfLachen des Umkehrprismas 4 reflektiert werden, d.h., sie treffen die Prismaränder nicht.

Die Q-schaltende FoLie 5 ist neben dem Umkehrprisma 4 angeordnet. Vorzugsweise ist das Umkehrprisma an eine der FLächen der Q-schaLtenden FoLie 5, und an deren andere FLäche ist ein GLaspLättchen 8 geklebt (Fig. 4).

Das Blitzlicht der BLitζ Lichtlampe 2, die von der Speisequelle 9 gespeist wird, ist vom Reflektor 7 an den Laserstab 1 gerichtet.

Der Einmodenbetrieb des erfindungsgemäßen Lasers wird erreicht, indem die kleinere der Öffnungen 6A, 6B klein genug gemacht wird, damit die höheren Moden gelöscht werden. Ihr Durchmesser beträgt charakteristisch um 2 mm.

H Der Vorteil des erfindungsgemäßen Lasers gegenüber denen nach dem Stand der Technik liegt vor allem im starken Einmoden-LaserimpuLs. Die Verringerung der Energie des Laserimpulses wegen der Verkleinerung der kleineren Öffnung, um EinmodenimpuIse zu erzielen, wird dadurch nachgeholt, daß die Lichtstrahlen in beiden Zweigen des optischen Resonators den Laserstab 1 passieren. Einen weiteren Vorteil des erfindungsgemäßen Lasers stellt seine dynamische Stabilität dar, die durch den optischen Resonator gewährleistet wird, in dem die Lichtstrahlen in den beiden Resonatorzweigen durch denselben Laserstab 1 verlaufen, wodurch unerwünschte Effekte des Biegens des Laserstabes 1, z.B. bei dessen Einspannen oder bei Temperatur Schwankungen, vermindert werden.

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Claims

Ei nmoden Laser Patentansprüche:

1. Einmodenlaser, in dem ein Laserstab (1) in einem gefalteten optischen Resonator, der mit Resonatorspiegeln (3A, 3B), einem Umkehrprisma (4) und einer Q-schaItenden Folie (5) ausgestattet ist, angeordnet ist, und der zusätzlich eine BLitzLicht lampe (2), einen Reflektor (7) und eine Speisequelle (9) umfaßt, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Blende (6) mit zwei getrennten 'Öffnungen C6A, 6B) ausgestattet ist und neben einer der Stirnflächen des Laserstabes (1) derart angeordnet ist, daß die öffnungen (6A, 6B) vom Laserstab (1) bedeckt werden, wenn sie entlang diesem betrachtet werden,

daß an einem Spiegelplättchen (3) die dem Resonatorinnenraum zugewandte Oberfläche teiLweise als halbdurchlässiger ResonatorspiegeL (3B) ausgebildet ist,

und daß die Blende (6) derart angeordnet ist, daß die Lichtstrahlen, die irgendwelche ihrer öffnungen (6A, 6B) in Richtung gegen die Resonatorspiegel (3A, 3B) passieren, jedesmal völlig nur den hochreflektierenden ResonatorspiegeI (3A) bzw. nur den halbdurchlässigen Resonatorspiegel (3B) treffen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die eine Öffnung (6A) oder/und die andere öffnung (6B) rund ist.

3. Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die runde öffnung (6A oder/und 6B) so klein ist, daß die höheren Moden des optischen Resonators gelöscht sind.

A. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umkehrprisma (4) an eine der Flächen der Q-schaltenden Folie (5) und an deren andere Fläche ein Glasplättchen (8) geklebt ist.