DE3715600A1 - Laserdiodengepumpter festkoerperlaser mit miniaturisiertem schnellanschluss-laserkopf - Google Patents

Laserdiodengepumpter festkoerperlaser mit miniaturisiertem schnellanschluss-laserkopf

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Description

Die Erfindung betrifft allgemein Festkörperlaser wie Nd : YAG-Laser und spezieller eng gepackte Festkörperlaser.
In der US-Patentanmeldung S. N. 7 30 002 vom 01. Mai 1985 und der CIP-Anmeldung S. N. 8 11 546 vom 19. Dezember 1985 sind Festkörperlaser beschrieben, welche einen Laserstab aufweisen, der endseitig durch eine Laserdiode gepumpt wird. Das Pumpvolumen der Laserdiode ist an den Laserstab angepaßt, um den Pumpwirkungsgrad zu optimieren, und der Laserresonator ist so ausgebildet, daß innerhalb des Resonators eine Strahltaille bereitgestellt wird, an der ein Frequenzverdopplerkristall angeordnet werden kann. Die Laserdiode ist in derselben Anordnung eingebaut. Jeder Laser ist so ausgelegt, daß er eine bestimmte Ausgangs­ frequez erzeugt, welche von dem Material des Laserstabs und der Gegenwart oder der Abwesenheit eines Verdoppler­ kristalls abhängt. Für eine größtmögliche Anwendungsbreite und einfachsten Gebrauch ist es jedoch erwünscht, einen Laser mit der höchstmöglichen Packungsdichte und mit untereinander austauschbaren Komponenten zu erhalten, so daß mehrere unterschiedliche Ausgangscharakteristiken von demselben Lasersystem erhalten werden könnten. Da die Ausgangscharakteristiken im wesentlichen durch den Aufbau und die Komponenten des Laserresonators bestimmt werden, ist es erwünscht, einen kompakten Laserkopf zu erhalten, der als von dem Rest des Lasersystems getrennte Einheit aufgebaut ist und auf einfache Weise an den Rest des Systems angekoppelt und von diesem entkoppelt werden kann. Auf diese Weise können einfach Laserköpfe ausgetauscht werden, die unterschiedliche Ausgangscharakteristiken bereitstellen. Es ist darüber hinaus erwünscht, den Laser­ stab endseitig zu pumpen.
Aus der US-PS 43 87 279 vom 07. Juni 1983 (Swartz et. al.) und der US-PS 44 09 470 vom 11. Oktober 1983 (Shepard et. al.) ist ein Laserabtastkopf auf der Grundlage eines typischer­ weise kanonenförmigen Laserrohrs bekannt. Der Kopf kann ebenfalls stromlinienförmig oder kastenförmig sein. Der Kopf hat typischerweise ein Volumen von 820 bis 639 cm3 (50 bis 100 cubic inches) und wiegt 456 bis 912 Gramm (1 bis 2 pounds). Die geringeren Werte der angegebenen Bereiche lassen sich durch Verwendung einer Halbleiterdiode anstelle eines He-Ne Laserrohrs erzielen. Spannungsver­ sorgungen, Scanmotoren und -Spiegel sowie weitere Schalt­ kreiseinheiten sind sämtlich im Abtastkopf enthalten. Der Kopf ist an andere Komponenten wie Computer und Daten­ speicherschaltkreise über ein elektrisches Kabel ange­ kuppelt.
In der US-PS 43 83 318 vom 10. Mai 1983 (Barry et. al.) ist ein Laserpumpsystem beschrieben, in welchem optische Fasern in einer zusammengeführten Anordnung die Energie eines Feldes von LED's oder Diodenlasern auf Punkte entlang der Längserstreckung eines Laserstabs konzentrieren.
Die US-PS 40 35 742 vom 12. Juli 1977 (Schiffner) be­ schreibt eine Vorrichtung zum optischen Pumpen von Fest­ körperlasern mit einem Wellenleiter zwischen der Pumpquelle und dem Laserstab, der in einem Winkel zur Oberfläche des Stabs angeordnet ist, welcher von dem Brechungsindex des Wellenleiters festgelegt wird.
Aus der US-PS 39 82 201 vom 21. September 1976 (Rosen­ krantz et. al.) ist ein endseitig gepumpter Festkörperlaser bekannt, in welchem ein Feld von Diodenlasern in einer solchen Rate und mit einem solchen Schaltverhältnis gepulst wird, daß kontinuierlicher (cw-) Betrieb erreicht wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Festkörperlaser mit einem miniaturisierten Laserkopf bereitzustellen.
In vorteilhafter Weise wird gemäß der Erfindung ein kompakter Festkörperlaserkopf bereitgestellt, welcher auf einfache Weise mit einer Laserdiodenpumpquelle verbunden und von dieser wieder gelöst werden kann. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines kompakten Festkörperlaserkopfes, welcher longitudi­ nal endseitig gepumpt wird. Darüber hinaus wird gemäß der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise ein Festkörperlasersystem mit einfach austauschbaren Laser­ köpfen bereitgestellt.
Die Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch einen laserdiodengepumpten Festkörperlaser mit kompaktem Aufbau mit einem miniaturisierten Laserkopf, welcher über eine Faseroptik an eine Energieversorgung gekoppelt ist, welche eine Laserdiode umfaßt. Der Laserkopf enthält einen in einem Gehäuse mit optischen Komponenten zur Ausbildung eines Laserresonators und zur Bereitstellung einer Ausgangskupplung angebrachten Laserstab. Es wird eine Schnellanschlußkupplung für die Faseroptik an den Laserkopf bereitgestellt, und der Laserkopf enthält eine Abbildungslinse, um den Ausgang der Faseroptik in den Laserstab abzubilden, um in Längsrichtung endseitig den Laserstab zu pumpen. Die Faseroptik gestattet ein endseitiges Pumpen des Laserstabs durch die Laserdiode in einer getrennten Energieversorgung mit Hilfe einer Pumpanordnung, die eine Faserkupplungsabbildung verwendet. Das Gehäuse des Laserkopfs ist so klein wie möglich ausgebildet und sämtliche darin enthaltenen Komponenten sind miniaturisiert. Die Verwendung spezieller Montagevorrichtungen für die Kompo­ nenten, insbesondere von Kugel- und Röhrenhalterungen, gestattet die Verwendung sehr kleiner Komponenten und einen geringstmöglichen Raumaufwand. Die Komponenten sind so angeordnet, daß sie an das Pumpvolumen der Laserdioden­ pumpquelle angepaßt sind, welche über eine Faseroptik an den Laserkopf übertragen und in den Laserstab ins Laservolumen des Stabs abgebildet wird. Durch geeignete Lage und Geometrie der den Laserresonator ausbildenden optischen Elemente kann ein gewünschtes Strahlprofil in dem Resonator erzeugt werden, wodurch gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ein TEM00- Ausgangssignal bereitgestellt wird. Ein Frequenzverdoppler­ kristall kann ebenfalls in dem Laserkopf in dem optischen Resonator, vorzugsweise in einer Strahltaille, angeordnet werden, um ein frequenzverdoppeltes Ausgangssignal bereit­ zustellen. Gemäß der Erfindung sind unterschiedliche Schnellanschlußköpfe auf einfache Weise austauschbar und können mit einer einzigen Energiequelle betrieben werden, welche eine Laserdiodenpumpquelle aufweist. Jeder Kopf kann zur Erzeugung bestimmter Ausgangscharakteris­ tiken ausgelegt werden. Daher wird ein äußerst vielseitiges System bereitgestellt, bei welchem nur die Laserköpfe ausgetauscht werden. Die geringen Abmessungen des Laser­ kopfes und die Möglichkeit, den Laserkopf in einer Ent­ fernung von der Energiequelle zu betreiben, sind äußerst vorteilhaft für eine Vielzahl von Anwendungen. Darüber hinaus kann die Laserdiode, wenn nötig, ausgetauscht werden, ohne daß eine Justierung oder neue Anpassung der Komponenten des Laserkopfs erforderlich ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dar­ gestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen sich weitere Vorteile und Merkmale ergeben. Es zeigt
Fig. 1 eine Schnittansicht eines miniaturisierten Schnellan­ schluß-Laserkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht einer Kugel- und Röhrenhalterung, welche einen Verdopplerkristall in dem Laserkopf hält; und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Lasersystems mit einem über eine Faseroptik mit einer Energie­ quelle verbundenen Laserkopf.
In Fig. 1 ist ein kompakter Schnellanschluß-Laserkopf 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Laserkopf 10 weist ein hohles Gehäuse 12 auf, welches vorzugsweise im wesentlichen zylindrisch oder röhren­ förmig ausgebildet ist und typischerweise aus Edelstahl hergestellt ist. An einem Ende des Gehäuses 12 befindet sich eine Endkappe 14, typischerweise aus Plastik, bei­ spielsweise tefflongetränktem Delrin, und die Kappe ist aufgeschraubt auf das Gehäuse 12 oder sonstwie daran befestigt. Ein Spiegel 16 ist am Ende des Gehäuses 12 innerhalb der Endkappe 14 angebracht. Der Spiegel 16 weist vorzugsweise eine konkave innere Oberfläche und eine im wesentlichen ebene äußere Oberfläche auf. Der Spiegel 16 bildet einen Teil des optischen Laserresonators und ist das Ausgangskoppelglied für den Laserresonator. Der Spiegel 16 ist in einer Kugelhalterung 18 gehaltert, welche drehbar in der Endkappe 14 zwischen einer abge­ schrägten Kante 20 des Gehäuses 12 und einer abgeschrägten Kante 22 der Endkappe 14 angebracht ist. Die Kugelhalterung 18 weist ein Hohlrohr 24 auf, welches sich von der Kugel­ halterung 18 ins Innere des Gehäuses 12 erstreckt. Justier­ chrauben 26 erstrecken sich durch das Gehäuse 12 und berühren das Rohr 24, so daß die Winkellage der Kugel­ halterung 18 eingestellt werden kann; typischerweise sind drei oder vier Justierschrauben 26 beabstandet um den Außendurchmesser des Gehäuses vorgesehen.
In der Nähe des gegenüberliegenden Endes des Gehäuses 12 ist ein Festkörperlaserstab 28 angebracht, welcher in einem Träger oder einer Halterung 30 gehalten wird, welche in das Gehäuse 12 eingepaßt ist; der Stab 28 kann in seiner Lage mittels einer Justierschraube (nicht dar­ gestellt) gehalten werden, welche eine mechanische Spannung auf den Stab ausübt, um das Ausgangssignal zu polarisieren. Alternativ hierzu kann der Laserstab 28 in einer Kugelhal­ terung aufgenommen sein, falls dies erwünscht ist, um seine Winkellage einzustellen. Die Halterung 30 hält ebenfalls eine Kugellinse oder Fokussierkugel 32 im Abstand zum Laserstab 28; die Linse 32 kann durch einen Kleber in ihrer Lage gehalten werden. Die Kugellinse 32 ist gegen eine abgeschrägte Kante 34 im Endabschnitt 36 der Halterung 30 gehaltert; der Endabschnitt 36 ist weiter als der Abschnitt der Halterung 30, welcher den Laserstab 28 hält. Am Ende des Gehäuses 12 ist eine Endkappe 38 angeordnet und enthält den Endabschnitt 36 der Halterung 30. Die Endkappe 38 ist typischerweise aus tefflonimprägniertem Delrin hergestellt. Die Endkappe 38 weist ebenfalls eine Kupplungsvorrichtung 40 auf, welche eine Verbindung einer Faseroptik 42 zum Laserkopf 10 ermöglicht. Die Kupplungs­ vorrichtung 40 ist vorzugsweise ein standardisierter Faseroptikverbinder, entweder vom Bajonett- oder SMA (aufschraubbar) -Typ, beispielsweise Amphenol 905 und 906-Serienverbinder der Allied Corporation, oder irgendeine andere Kupplungsvorrichtung, welche für eine Ausrichtung der Faser und ein schnelles Anschließen und Trennen sorgt. Die Kupplungsvorrichtung 40 hält die Faseroptik 42, so daß deren Ende 44 sich nahe bei der Kugellinse 32 befindet. Der Laserstab 28, die Kugellinse 32 und das Ende der Faseroptik 42 sind so angeordnet, daß das Ausgangssignal der Faseroptik 42 auf den Laserstab 28 abgebildet wird, um ein wirksames longitudinales endseitiges Pumpen des Laserstabs 28 zu bewerkstelligen. Die Kupplungsvorrichtung 40 sorgt für eine richtige Justierung der Faser 42, die jedesmal nach Verbindung der Faser mit dem Laserkopf verläßlich ist.
Ein Frequenzverdopplerkristall 46 kann ebenfalls in dem Gehäuse 12 angebracht sein, um ein frequenzverdoppeltes Ausgangssignal bereitzustellen. Der Verdopplerkristall 46 ist in einer Kugelhalterung 48 montiert, welche sich gegen eine abgeschrägte Kante 50 am Inneren des Gehäuses 12 durch einen Kugelhaltering 52 abstützt, welcher mittels einer Feder 54 federbeaufschlagt ist, die durch einen Federhalter 56 gehalten wird, der im Gehäuse 12 ange­ bracht ist. Die Kugelhalterung 48 ist mit einem sich hiervon in Längsrichtung des Gehäuses 12 erstreckenden hohlen Rohr 58 versehen. Justierschrauben 60 erstrecken sich durch das Gehäuse 12 und berühren das Rohr 58, so daß die Winkellage der Kugelhalterung 48 eingestellt werden kann; typischerweise werden drei oder vier Justier­ schrauben 60 verwendet.
In Übereinstimmung mit den in den US-Patentanmeldungen S. N. 7 30 002 vom 01. Mai 1985 und CIP-Anmeldung S. N. 8 11 546 vom 19. Dezember 1985 beschriebenen Grundlagen, die durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen werden sollen, und der erfindungsgemäßen enggepackten Anordnung wird ein äußerst kurzer optischer Resonator bereitgestellt. Der optische Resonator wird bestimmt durch die Oberfläche 62 des Spiegels 16 und die Oberfläche 64 des Laserstabs 28. Die Oberfläche 64 läßt Pumpstrahlung durch, reflektiert jedoch das Laserausgangssignal des Laserstabs 28 und die frequenzverdoppelte Strahlung in solchen Fällen, in denen der Verdopplerkristall 46 verwendet wird. Durch geeignete Auswahl der Krümmung der optischen Oberflächen und der Entfernungen zwischen den optischen Oberflächen wird das Strahlprofil innerhalb des Resonators eingestellt. Insbesondere wird innerhalb des Resonators eine Strahltaille ausgebildet, welche die optimale Lage zur Anordnung des Verdopplerkristalls 46 bereitstellt. Durch Modenanpassung des Strahlprofils an die Resonator­ abmessungen kann ein Betrieb in einer einzelnen trans­ versalen Mode, beispielsweise TEM00 -Betrieb, erreicht werden.
Die optischen Elemente 16, 28 und 46 befinden sich im Gehäuse 12 in den für eine bestimmte Resonatorauslegung erforderlichen Lagen. Die Elemente sind entlang der Bohrung des Gehäuse 12 zentriert. Um eine Anfangsjustierung der optischen Elemente 16 und 46 bereitzustellen, werden die Kugelhalterungen 18 beziehungsweise 48 gedreht. Die Winkeleinstellung des Verdopplerkristalls 46 in der Kugel­ halterung 48 ist in Fig. 2 erläutert. Der Kristall 46 ist in einem Kanal durch eine Kugelhalterung 48 gehalten. Die Kugelhalterung 48 ist typischerweise aus teflongetränktem Aluminium hergestellt und ist drehbar zwischen einer abgeschrägten Kante 50 des Gehäuses 12 und einem Haltering 52 gehalten. Ein Rohr 58 springt von der Kugelhalterung 48 in die Bohrung des Gehäuses 12 vor. Mehrere Justier­ schrauben 60, typischerweise drei oder vier, erstrecken sich durch das Gehäuse 12 und berühren das Rohr 58. Durch Justierung der Justierschrauben 60 kann das Rohr 58 in unterschiedlichen Lagen ausgerichtet werden, wie dargestellt, wodurch die befestigte Kugelhalterung 48 gedreht und die Orientierung des Kristalls 46 geändert wird. Derartige Kugelhalterungen bieten einen sehr kompakten Aufbau und einfache Justierung; eine Kugelhalterung kann ebenfalls für den Laserstab verwendet werden.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht in der longitudinalen Pumpanordnung mittels Abbildung durch Faserkopplung. Eine Ansicht des gesamten Lasersystems 66 ist in Fig. 3 dargestellt, in welcher der Laserkopf 10 über eine Faseroptik 42 mit einer Energiequelle 68 verbunden ist. Die Energiequelle 68 enthält eine Laserdioden­ pumpquelle, die geeignet zum Pumpen des Festkörperlaser­ stabs im Laserkopf 10 ausgebildet ist. Die Pumpstrahlung wird von der Energiequelle 68 über eine Faseroptik 42 an den Laserkopf 10 übertragen. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, wird die über die Faseroptik 42 übertragene Pump­ strahlung mittels der Kugellinse 32 auf die Endfläche 64 des Laserstabs 28 abgebildet. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die von der Faser abgebildete Größe an die Modengröße in dem Laserstab angepaßt. Die Bildgröße von der Faser wird durch den Faserdurchmesser und die Divergenz des Lichts von der Faser bestimmt. Die Entfer­ nungen von der Kugellinse zur Faser und zum Laserstab bestimmen das Abbildungsverhältnis. Bevorzugt wird eine Kugellinse (Fokussierkugel) aufgrund ihrer einfachen Zentrierbarkeit im Gehäuse 12 und der Abwesenheit von Justierproblemen verwendet. Das Laservolumen in dem Stab ist durch die Resonatoranordnung festgelegt, also die Länge des Resonators und die Krümmung des Ausgangskoppel­ spiegels und der vorderen Oberfläche des Laserstabs. Daher kann für jede gewünschte Resonatoranordnung die Pumpstrahlung von der Faseroptik in das gewünschte Laservo­ lumen des Stabs zur Erzielung einer maximalen Wirksamkeit abgebildet werden. Die Verwendung einer Faseroptikkupplung gestattet einen sehr kompakten Aufbau des Laserkopfes, der nur die optischen Elemente enthält, während sämtliche elektronischen und sonstigen Elemente, einschließlich der Pumpquelle, in einer getrennten, stationären Energie­ quelle angeordnet werden können. Da die Faseroptik recht lang sein kann, bietet diese Anordnung des Systems eine große Vielseitigkeit bei der Verwendung des Lasers und gestattet eine äußerst gute Transportierbarkeit des Laser­ kopfes. Infolge der Schnellanschlußmöglichkeit können unterschiedliche Laserköpfe einfach ausgetauscht werden. Daher können mehrere unterschiedliche Laserköpfe, die unterschiedliche Ausgangssignaleigenschaften aufweisen, verwendet werden, wodurch einem Benutzer die wesentlichen Vorteile unterschiedlicher Systeme geboten werden, jedoch ohne die Kosten und die Redundanz insgesamt getrennter Systeme, da nur jeweils ein neuer Laserkopf für dieselbe Energiequelle erforderlich ist, um ein völlig neues System zu erhalten. Da der Laserkopf nur die optischen Komponenten enthält, wird die Verfügbarkeit unterschiedlicher Ausgangs­ signale relativ kostengünstig. Darüber hinaus sind Still­ standszeiten im Falle des Versagens eines Laserkopfs verringert, da auf einfache Weise ein Austauschkopf verwendet werden kann. Ein weiterer Vorteil der Verwendung einer Ankopplung mittels Abbildung der Faseroptik zum Pumpen des Stabs liegt darin, daß im Falle eines erforderlichen Austausches der Pumpquelle die Laserdioden einfach ausge­ tauscht und den Fasern angepaßt werden können, ohne daß der Laserkopf neu justiert werden müßte, da die Abbildung der Faser in den Stab hiervon nicht betroffen wird.
Als Beispiel für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist eine bevorzugte Anordnung eines Laserkopfs etwa 8,4 cm lang und weist einen Durchmesser von etwa 1,0 cm auf. Der Laserstab ist ein Nd : YAG-Kristall mit einer Länge von etwa 5 mm und einem Durchmesser von 3 mm. Der Durchmesser der Kugellinse beträgt 5 mm; zwischen dem Ende der Faser und der Kugellinse ist ein freier Raum von etwa 1,8 mm und zwischen der Linse und dem Ende des Laserstabs ein freier Raum von etwa 3 mm. Der Verdoppler­ kristall ist ein KTP-Kristall mit Maßen von etwa 5 mm × 3 mm × 3 mm; der Verdopplerkristall ist 2,2 cm von dem Laserstab und 3,1 cm von dem Ausgangskoppelspiegel entfernt. Zahlreiche unterschiedliche Faseroptiken können verwendet werden; je kleiner die Faser ist, desto höher ist die Lichtausbeute, jedoch steigt dann auch die Schwierigkeit bei der Justierung. Eine Faser mit 200 µm Durchmesser, beispielsweise NRC FC-PC, eine Faser mit 125 µm Durch­ messer, beispielsweise Corning 1504, und eine Faser mit 100 µm Durchmesser, beispielsweise NRC FC-MLD, die sämtlich von der Newport Research Corporation, Fountain Valley, California, USA, erhältlich sind, können verwendet werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Faser mit einem Durchmesser von 200 µm verwendet mit einer 1 : 1-Abbildung zur Erzeugung eines Modenvolumens von 200 µm Durchmesser in einem Nd : YAG Laserstab von 3 mm Durchmesser. Durch Modenanpassung beträgt die Modengröße dann 200 µm, und es wird reiner TEM00-Mode erreicht. Die Merkmale der Erfindung können zur Ausbildung sogar noch kleinerer Laserköpfe angewendet werden, bis herunter zu 4 cm Länge und 7 mm Durchmesser. Laserstäbe mit Längen von etwa 1 mm und Verdopplerkristalle mit Längen von etwa 2 mm können verwendet werden.
Änderungen und Modifikationen der voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können ohne Abkehr vom Umfang der Erfindung erfolgen, und der Umfang der Erfindung ist nur durch die der Gesamtheit der Anmeldeunterlagen ent­ nehmbaren Merkmale begrenzt.

Claims (20)

1. Kompakt aufgebauter Laserkopf, gekennzeichnet durch ein kompaktes hohles Gehäuse (12), einen miniaturisierten, in dem Gehäuse (12) angebrachten Laserstab (28), einen miniaturisierten, in dem Gehäuse (12) angebrachten Kopplungsspiegel (16), wobei der Laserstab (28) und der Ausgangskoppelspiegel (16) einen miniaturisierten Laserresonator ausbilden, eine in dem Gehäuse (12) angebrachte Schnellanschlußvorrichtung (40) zur Verbindung einer Faseroptik (42) mit dem Gehäuse (12), und einer in dem Gehäuse (12) angebrachten Abbildungsvorrichtung (32) zur Abbildung des Aus­ gangssignals der Faseroptik (12) in den Laserstab (28) zum longitudinalen endseitigen Pumpen des Laser­ stabs (28).
2. Laserkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Laserkopfs etwa 4 bis 8 cm in der Länge und 0,7 bis 1 cm im Durchmesser betragen.
3. Laserkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstab (28) ein Nd : YAG-Kristall ist.
4. Laserkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein in dem Gehäuse (12) in dem miniatu­ risiertem Laserresonator angebrachter miniaturisierter Frequenzverdopplerkristall (46) vorgesehen ist.
5. Laserkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der miniaturisierte Ausgangskoppelspiegel (16) in einer Kugelhalterung (18) gehalten ist, welche drehbar in dem Gehäuse (12) angebracht ist.
6. Laserkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelhalterung (18) ein vorspringendes Rohr (24) umfaßt, welches sich längs in dem Gehäuse (12) erstreckt, und weiterhin mit Justiervorrichtungen (26) zur Lageeinstellung versehen ist, welche in dem Gehäuse (12) angebracht sind und das vorspringende Rohr (24) zum Drehen der Kugelhalterung (18) berühren.
7. Laserkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der miniaturisierte Frequenzverdopplerkristall (46) in einer Kugelhalterung (48) angebracht ist, welche drehbar in dem Gehäuse (12) angeordnet ist.
8. Laserkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelhalterung (48) ein vorspringendes Rohr (58) umfaßt, welches sich längs in dem Gehäuse (12) erstreckt, und weiterhin Justiervorrichtungen (60) zur Lageeinstellung vorgesehen sind, welche in dem Gehäuse (12) angeordnet sind und das vorspringende Rohr (58) zum Drehen der Kugelhalterung (48) berühren.
9. Laserkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserresonator ein Strahlprofil mit einer Strahltaille erzeugt und der Frequenzverdoppler­ kristall (46) in der Strahltaille angeordnet ist.
10. Laserkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungsvorrichtung eine fokussierende Kugel (32) ist.
11. Laserkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserresonator an das lasende Volumen moden­ angepaßt ist, um im wesentlichen ein Ausgangssignal im TEM00-Mode zu erzeugen.
12. Laserkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnellanschlußvorrichtung eine faseroptische Verbindungseinrichtung vom Bajonett-Typ ist.
13. Laserkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnellanschlußvorrichtung eine aufschraubbare faseroptische Verbindungseinrichtung ist.
14. Festkörperlasersystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen kompakten Laserkopf (10), eine Laserenergie­ versorgung (68) mit einer Laserdioden-Pumpquelle, eine die Energiequelle (68) mit dem Laserkopf (10) verbindende optische Faser (42) zur Übertragung von Pumpstrahlung von der Pumpquelle zum Laserkopf (10).
15. Lasersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserkopf (10) einen Nd : YAG-Laserstab (28) aufweist.
16. Lasersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserkopf (10) weiterhin einen in dem minia­ turisierten Laserresonator angebrachten miniaturisieren Frequenzverdopplerkristall (46) aufweist.
17. Kompakter Laserkopf, gekennzeichnet durch ein kompaktes hohles Gehäuse (12), eine erste an einem Ende des Gehäuses (12) befestigte Endkappe (14), eine erste zwischen einer ersten abgeschrägten Kante (20) an der Innenseite des Gehäuses (12) und der ersten Endkappe (14) drehbar angebrachte erste Kugelhalterung (18), einen in der ersten Kugelhalterung (18) angebrachten miniaturisierten Ausgangskoppel­ spiegel (16), wobei die erste Kugelhalterung (18) mit einem Rohr (24) versehen ist, welches sich von ihr längs in das Gehäuse (12) hinein erstreckt, erste Justiervorrichtungen (26) zur Lageeinstellung, welche sich durch das Gehäuse (12) erstrecken und zum Drehen der ersten Kugelhalterung (18) in Kontakt mit dem Rohr (24) der ersten Kugelhalterung (18) stehen, eine in dem anderen Ende des Gehäuses (12) angebrachte Haltevorrichtung (30), einen in der Haltevorrichtung (30) angebrachten miniaturisierten Festkörper-Laserstab (28), wobei der Laserstab (28) und der Ausgangskoppelspiegel (16) einen miniaturi­ sierten Laserresonator ausbilden, eine in der Halte­ vorrichtung (30) im Abstand zum Laserstab (28) ange­ brachte Abbildungsvorrichtung (32), eine zweite, an dem Gehäuse (12) angebrachte Endkappe (30), welche die Haltevorrichtung (30) umgibt, und eine Schnellan­ schlußvorrichtung (40), welche sich von der zweiten Endkappe (38) zur Verbindung einer Faseroptik (42) mit dem Gehäuse (12) erstreckt, so daß die Abbildungs­ vorrichtung (32) das Ausgangssignal der Faseroptik (42) in den Laserstab (28) abbildet, um den Laserstab (28) longitudinal endseitig zu pumpen.
18. Laserkopf nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch weiterhin eine zweite drehbar gegen eine zweite abgeschrägte Kante (50) an der Innenseite des Gehäuses (12) angebrachte Kugelhalterung (48), einen in der zweiten Kugelhalterung (48) angebrachten miniaturisierten Frequenzverdopplerkristall (46), einen die zweite Kugelhalterung (48) berührenden Haltering (52), eine den Haltering (52) berührende Feder (54), eine fest in dem Gehäuse (12) angebrachte Federhalte­ vorrichtung (56) zum Zusammendrücken der Feder (54) gegen den Haltering (52), um die zweite Kugelhalterung (48) gegen die zweite abgeschrägte Kante (50) abzu­ stützen, wobei die zweite Kugelhalterung (48) mit einem sich längs von ihr in das Gehäuse (12) er­ streckenden Rohr (58) versehen ist und zweite Justier­ vorrichtungen (60) zur Lageeinstellung vorgesehen sind, die sich durch das Gehäuse (12) erstrecken und zur Drehung der zweiten Kugelhalterung (48) das Rohr (58) der zweiten Kugelhalterung (48) berühren.
19. Festkörper-Lasersystem nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch einen kompakten Laserkopf (10), eine Laser-Energie­ versorgung (68) mit einer Laserdioden-Pumpquelle, und eine die Energieversorgung (68) mit dem Laserkopf (10) verbindende Faseroptik (42) zur Übertragung von Pumpstrahlung von der Pumpquelle zum Laserkopf (10).
20. Festkörper-Lasersystem nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen kompakten Laserkopf (10), eine Laser-Energiever­ sorgung (68) mit einer Laserdioden-Pumpenquelle, und eine die Energiequelle (68) mit dem Laserkopf (10) verbindende Faseroptik (42) zur Übermittlung von Pumpstrahlung von der Pumpquelle zum Laserkopf (10).
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