DE3810306A1 - Laservorrichtung mit emission im infraroten bereich - Google Patents
Laservorrichtung mit emission im infraroten bereichInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Laservorrichtung gemäß
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Nach Stand der Technik sind unterschiedliche Laservorrich
tungen bekannt, welche die stimulierte Ramanstreuung zur
Frequenzkonversion von Laserlicht in einen langwelligeren
Spektralbereich verwenden. Häufig werden Ramanresonatoran
ordnungen eingesetzt, bei denen das ramanaktive Medium mit
Hilfe von Spiegelanordnungen eine optische Rückkopplung der
frequenzverschobenen Ramanemission erzeugt. Durch diese Maß
nahme wird der hohe Intensitätsbedarf des stimulierten
Streuprozesses in gewissen Grenzen abgesenkt; trotzdem benö
tigen diese Anordnungen Fokussierelemente zur Bündelung des
eingestrahlten Laserlichtes und eine hinreichend große An
zahldichte der Moleküle des Ramanmediums, so daß bei Verwen
dung eines gasförmigen Mediums höhere Drucke von einigen
10 bar zur Anwendung kommen, was einen entsprechenden tech
nischen Aufwand für die erforderlichen Druckzellen bedingt.
Die stimulierte Ramanstreuung in Gasen weist dabei den prin
zipiellen Vorteil auf, daß der konkurrierende Prozeß der
stimulierten Brillouinstreuung bei nicht zu hohen Drucken
und Anregung mit Riesenimpulsen den Ramanprozeß nicht ent
scheidend beeinträchtigt, was zu befriedigenden Werten für
die Energie- und Leistungskonversion des Ramanprozesses füh
ren kann. Neben dem technischen Aufwand für den Ramanreso
nator und die Druckzelle des Ramanmediums sind als weitere
wichtige Nachteile der hohe Intensitätsbedarf und die ver
hältnismäßig große Impulsdauer des Ramanprozesses in diesen
Vorrichtungen zu nennen. Wegen der Bauart-bedingten Lauf
zeiten in dem Ramanresonator einerseits und den Sättigungs
eigenschaften der stimulierten Ramanstreuung andererseits
läßt sich mit diesen Anordnungen bei hohen Leistungskonver
sionen von einigen 10% keine nennenswerte Impulsverkürzung
der Ramanemission im Vergleich zu den eingestrahlten Riesen
impulsen des Lasers erreichen. Weiterhin besteht für die
Auswahl einer erwünschten Frequenzverschiebung des Raman
prozesses nur wenig Entscheidungsspielraum, da nur eine ver
hältnismäßig geringe Zahl von Molekülen im Bereich der Zim
mertemperatur und Drucken von einigen 10 bar in der Gasphase
vorliegen.
Aus der Fachliteratur sind andererseits zahlreiche Beispiele
für die stimulierte Ramanstreuung an Flüssigkeiten bekannt.
Dabei wird im Regelfall auf die Verwendung eines gesonderten
Ramanresonators verzichtet und die Strahlung eines Riesenim
pulslasers in einfacher Weise in die Flüssigkeitsküvette
mit dem Ramanmedium fokussiert. Soweit die optische Rück
kopplung an den Küvettenfenstern für den Streuprozeß eine
untergeordnete Rolle spielt, liegt hier ein sogenannter Ge
nerator für stimulierte Ramanstreuung oder kurz Ramangenera
tor vor. Trotz ihres einfachen Aufbaus ist eine solche Ra
mananordnung bisher nicht technisch zum Einsatz gekommen,
wegen der schwachen Konversion von Laserstrahlung in den
gewünschten Wellenlängenbereich der Ramanemission. Ursäch
lich für diesen Sachverhalt ist die stimulierte Brillouin
streuung, welche unter stationären Bedingungen in bisher
bekannten Flüssigkeiten einen wesentlich höheren Verstär
kungsfaktor besitzt als die stimulierte Ramanstreuung. Die
stimulierte Brillouinstreuung behindert dabei durch nicht
lineare Reflexion das Eindringen der intensiven Laserstrah
lung in das Ramanmedium, so daß eine intensive Ramanemission
nicht zustandekommt. Bei den bekannten Ausführungsformen
läßt sich nur durch Anwendung extrem kurzer Laserimpulse
mit einer Dauer im Subnanosekunden- bis Pikosekundenbereich
die stimulierte Brillouinstreuung weitgehend unterdrücken,
die einen entsprechend größeren Zeitbedarf im Vergleich zur
stimulierten Ramanstreuung aufweist, und auf diese Weise
ein Ramangenerator mit guter Effizienz realisieren. Bei der
erfindungsgemäßen Ausführungsform sind derartige kurze La
serimpulse nicht erforderlich, wodurch eine entsprechend
aufwendige Ausgestaltung des Anregungslasers vermieden wird.
In der Fachliteratur werden weiterhin Ausführungsformen des
Ramangenerators mitbeschrieben, welche eine bevorzugte Emis
sion in Rückwärtsrichtungen besitzen. Hierzu werden beson
ders lange Küvettenanordnungen und ein näherungsweiser pa
ralleler Bündelverlauf im Ramanmedium eingesetzt; durch die
lange Verstärkungslänge bis zu 1 m des Ramanprozesses in
Rückwärtsrichtung wird eine intensive Ramanemission mit ho
her Leistungseffizienz bei gleichzeitiger Impulsverkürzung
erzeugt. Diese sehr langen Küvettenanordnungen sind für die
erfindungsgemäße Laservorrichtung nicht vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Hilfe eines
Ramangenerators eine Laservorrichtung mit hohem Wirkungsgrad
zu realisieren, wobei im Vergleich zu bekannten Ausführungs
formen ein einfacherer Aufbau mit einer geringeren Zahl von
optischen Bauelementen und kürzere Baulängen vorgesehen
sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Ein solches Gerät gewährleistet bei vergleichsweise geringem
technischen Aufwand einen hohen Wirkungsgrad und eine zuver
lässige Arbeitsweise. Hierzu wird der nichtlineare Prozeß
der optischen Selbstfokussierung eingesetzt, der als Stör
prozeß im Zusammenhang mit Untersuchungen der stimulierten
Streuprozesse bekannt ist. Erfindungsgemäß wird die optische
Selbstfokussierung bewußt im Ramangenerator eingesetzt, wo
bei die Anpassung der Eigenschaften dieses Prozesses an den
Intensitätsbedarf der stimulierten Ramanstreuung durch eine
geeignete Bündeleinengung mit Hilfe von Fokussierelementen
erfolgt. Da die optische Selbstfokussierung weiterhin von
dem Materialparameter der optischen Kerrkonstante abhängt,
ist in einem Unteranspruch der Erfindung vorgesehen, die
relative Größe der optischen Kerrkonstante für die Selbst
fokussierung einerseits und des Verstärkungsfaktors der
stimulierten Ramanstreuung andererseits durch Mischungen
von Flüssigkeiten anzupassen. Beispielsweise läßt sich durch
geringfügige Zusätze eine Flüssigkeit mit sehr hohem Wert
der optischen Kerrkonstante zu einer weiteren Flüssigkeit,
die einen hohen Verstärkungskoeffizienten der Ramanstreuung
aufweist, der Wert der Eingangsintensität einstellen, bei
dem im Ramanmedium die optische Selbstfokussierung auftritt.
In einem weiteren Unteranspruch wird eine erhebliche Impuls
verkürzung des Ramangenerators erreicht, wozu ein geeignetes
Einstellen des Prozesses der optischen Selbstfokussierung
mittels der Fokussierelemente oder auch der optischen Kerr
konstanten des Ramanmediums dient.
Der Prozeß der Selbstfokussierung führt dabei zu einer kurz
zeitigen Intensitätserhöhung im Medium, welche die stimu
lierte Ramanstreuung bei gleichzeitiger Impulsverkürzung
begünstigt; weiterhin vermag die stimulierte Brillouinstreu
ung wegen ihres erwähnten größeren Zeitbedarfs den raschen
nichtlinearen Intensitätsänderungen nicht zu folgen, was
eine hohe Leistungskonversion des Ramangenerators erlaubt.
Dabei findet Ramanemission sowohl in Vorwärts (=Einstrah
lungs-)richtung und in Rückwärtsrichtung statt. Letztere
kann durch eine geeignete Auskoppelvorrichtung verwendbar
gemacht werden.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die stimulierte
Brillouinstreuung herabgesetzt und nicht vollständig vermie
den. Es kann sich daher, beispielsweise bei sehr hohen Aus
gangsleistungen des Riesenimpulslasers oder bei Verwendung
einer Laserverstärkerstufe als günstig erweisen, die nicht
lineare Reflexion von Strahlung durch diesen Prozeß durch
einen an sich bekannten optischen Richtungsisolator zu un
terdrücken.
Die Ramanemission wird vorzugsweise in dem durch Selbstfo
kussierung scharf gebündelten Bündelbereich erzeugt und
weist zunächst eine entsprechende hohe Divergenz auf. Bei
spielsweise mit einer Linse oder einer aus mehreren Elemen
ten bestehenden optischen Kollimationsanordnung läßt sich
ein kollimiertes Bündel mit dem gewünschten Bündeldurchmes
ser und/oder Divergenz einstellen. In vielen Anwendungsbei
spielen wird eine minimale Divergenz erforderlich sein; die
optimale Positionierung der Bauelemente zur Kollimation wird
dabei in der Regel empirisch durch geeignetes Justieren er
folgen.
In zahlreichen Anwendungsbeispielen muß beispielsweise aus
Sicherheitsgründen die Laserstrahlung mit der Laserwellen
länge abgeschirmt und/oder von der Ramanemission abgetrennt
werden. Hierzu sind eine Vielzahl von Möglichkeiten für die
technische Ausgestaltung gegeben. Beispielsweise erlaubt
die unterschiedliche Wellenlänge von Laser- und Ramanstrah
lung in an sich bekannter Weise die Trennung mit geringen
Verlusten für die Ramanemission, beispielsweise mit opti
schen Filtern (Absorption der Laserkomponente), dichroiti
schen Spiegeln oder Interferenzfilter (seitliches Reflek
tieren der Laserkomponente). Die Trennung der spektralen
Komponenten kann auch polarisationsoptisch, beispielsweise
in einer Anordnung ähnlich einem Lyotfilter erfolgen.
Zur Reduktion des technischen Aufwandes und zwecks Gewicht
und Platzeinsparungen ist hierzu in einem Unteranspruch der
Erfindung vorgesehen, die Flüssigkeitsküvette und die opti
schen Bauelemente zum Fokussieren der Eingangsstrahlung so
wie zur Kollimation und spektralen Selektion der Ramanemis
sion in Vorwärts- und/oder Rückwärtsrichtung zu kompakten
Einheiten zusammenzufassen. Einige Ausführungsbeispiele sind
in den Figuren beispielhaft aufgeführt. Bevorzugte Ausführungs
formen benutzen zur Vermeidung von Strahlungsschäden eine
Ramanküvette von beispielsweise 10 cm Länge und eine Posi
tion der Fokalebene der anregenden Laserstrahlung im Abstand
von einigen Zentimetern von den Küvettenfenstern oder ver
wenden Bauelemente der Fokussier- und Kollimationsanordnung
direkt zum Abschluß des Flüssigkeitsvolumens. Vorzugsweise
seitliches Auskoppeln der nicht konvertierten Laserstrahlung
ermöglicht eine Verwendung für weitere Anwendungen, bei
spielsweise zur Detektion für die Erzeugung eines Trigger
signals und/oder zur Überwachung des Laserbetriebes durch
die Meßelektronik. Für Anordnungen mit kurzer Gesamtbaulänge
ist ein gefalteter Bündelverlauf denkbar (Ausführungsbei
spiel), wobei das Umlenken der Strahlung beispielsweise
durch dichroitische Spiegel gleichzeitig zur Trennung der
spektralen Komponenten verwendet werden kann.
Bei vielen Anwendungsbeispielen wird das Einstellen einer
bestimmten oder mehrerer Wellenlängen der Ramanemission er
wünscht sein. Wie die Unteransprüche 4 und 5 ausweisen, kann
dies in einfacher Form durch die Auswahl einer geeigneten
ramanaktiven Flüssigkeit geschehen; bei der Vielzahl von
bekannten Flüssigkeiten im Bereich der Zimmertemperatur mit
unterschiedlichen Raman-Frequenzverschiebungen lassen sich
spezielle Wellenlängenwerte der Ramanemission auch für un
terschiedliche Lasermaterialien und damit Wellenlänge des
Riesenimpulslasers einstellen, beispielswes für Nd:YAG,
Nd:YAP, Nd:YA103, Nd:Glas oder Alexandrit. Als Beispiel sei
der augensichere Spektralbereich genannt, in dem beispiels
weise die Laservorrichtung mit Nd:YAG als Lasermaterial und
Dimethylsulfoxid als Ramanflüssigkeit emittiert. Ein Wechsel
der Wellenlänge der Ramanemission ist dabei durch einfachen
Wechsel der Ramenküvette möglich. Hierzu können in Form von
Küvettenwechslern spezielle mechanische Vorrichtungen ein
gesetzt werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung dienen der Steigerung
der Ramanemission durch geeignete, grundsätzlich bekannte
Ausführungsformen des anregenden Riesenimpulslasers. Ver
schiedenste Laser dieser Gattung, sowohl mit aktiver wie
mit passiver Güteschaltung, sind als Pumplaser für den Ra
mangenerator geeignet. Eine hohe Ausgangsleistung der La
servorrichtung wird vorzugsweise durch eine möglichst kurze
Baulänge des Laserresonators des Riesenimpulslasers er
reicht, da bei kurzer Resonatorumlaufzeit der Laseremission
die im Lasermaterial gespeicherte Energie schneller abgeru
fen wird. Die erhöhte Leistung des Riesenimpulslasers läßt
sich durch geeignetes Einstellen der Fokussierung in eine
Leistungssteigerung des Ramangenerators umsetzen.
Eine Steigerung der Ausgangsleistung der Laservorrichtung
läßt sich auch durch einen höheren Auskopplungsgrad (ernied
rigten Reflexionsfaktor) des Auskoppelelementes des Riesen
impulslasers bewirken, wozu in an sich bekannter Weise die
Laserleistung vergrößert und ein erhöhter Pumpbedarf für
den Riesenimpulslaser in Kauf genommen wird. Ähnliches gilt
für eine Vergrößerung des Schalthubes des aktiven oder pas
siven Güteschalters. Weiterhin läßt sich die Laserleistung
durch Laserverstärker anheben. Die erhöhte Laserleistung
läßt sich wegen der Eigenschaften der optischen Selbstfokus
sierung durch Anpassung der erforderlichen Schwellwertlei
stung für diesen Prozeß mittels geeignetem Fokussieren, bei
spielsweise durch eine entsprechende Vergrößerung der effek
tiven Brennweite der Fokussierungselemente in eine entspre
chend höhere Spitzenleistung der Ramanemission umsetzen.
Untersuchungen haben gezeigt, daß die Effizienz des Raman
generators von der Modenstruktur der Laserimpulse des Rie
senimpulslasers abhängt. Optimale Ergebnisse werden für eine
Laseremission im Grundmodus (TEMoo) erzielt. Die transversa
le Modenstruktur des Riesenimpulslasers läßt sich durch Ein
engen des Laserbündels in an sich bekannter Weise mit einer
Modenblende oder durch eine entsprechende Apertur anderer
Bauelemente, beispielsweise durch den Durchmesser des Laser
mediums erzielen. Durch diese Maßnahme kann ein erhöhter
Anteil der gesamten Laserstrahlung zur Selbstfokussierung
und damit auch zur Ramanemission beitragen. Wegen der spek
tralen Eigenschaften der stimulierten Ramanstreuung erweist
sich häufig eine Einengung der Laserbandbreite als günstig,
wozu ein Resonanzreflektor oder andere, an sich bekannte
Maßnahmen zur longitudinalen Modenselektion eingesetzt wer
den. Eine planparallele Platte als Auskoppelspiegel zeichnet
sich darüber hinaus durch Einfachheit, geringe Kosten und
bei geeigneter Materialauswahl - beispielsweise Saphir- oder
Quarzglas - durch hohe Strahlungsbelastbarkeit aus.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Ein
ander entsprechende Bauelemente weisen dabei in den ein
zelnen Figuren dieselben Bezugszahlen auf. Es zeigen:
Fig. 1 das prinzipielle Blockschaltbild eines Ausfüh
rungsbeispiels der Laservorrichtung,
Fig. 2 eine erste Variante,
Fig. 3 eine zweite Variante,
Fig. 4 eine Variante mit einem gefalteten Bündelver
lauf und
Fig. 5 eine detaillierte Schemaskizze der Laservor
richtung gemäß Fig. 1.
Im Blockschaltbild der Fig. 1 sind die maßgeblichen Baugrup
pen eines Ausführungsbeispiels der Erfindung hintereinander
geschaltet: der Riesenimpulslaser 10, der als Pumplaser
dient, sendet Laserstrahlung 22 in den Ramangenerator 30,
die durch eine Fokussiervorrichtung 16, 17 an die Intensi
täts- und Konvergenzanforderungen der optischen Selbstfokus
sierung und stimulierten Ramanstreuung in der Ramanküvette
18 mit der raman- und selbstfokussieraktiven Flüssigkeit
angepaßt wird. Intensive, divergente Ramanemission findet
beispielsweise in Vorwärtsrichtung statt und wird mit der
Kollimationsvorrichtung 31 (19, 20) hinsichtlich Bündel
durchmesser und -Divergenz eingestellt; durch eine Trennvor
richtung 21 erfolgt die Separation von der restlichen Laser
strahlung 23, so daß ein Ramanimpuls 24 mit gut definierten
Eigenschaften von der Vorrichtung emittiert wird. Die Rei
henfolge der Kollimations- und Trennelemente ist dabei in
gewissen Grenzen wählbar, so daß in bevorzugten Ausführungs
formen die Bauelemente 16 bis 21 zu einer oder zwei mög
lichst kompakten Einheiten zusammengefaßt werden. Beispiels
weise lassen sich die beiden Funktionen durch ein abbilden
des Element 20 aus Filtermaterial kombinieren, welches die
Laserstrahlung absorbiert, aber die Ramanemission praktisch
ungeschwächt transmittiert. Weiterhin können die abbildenden
Elemente 17, 19 der Fokussier- bzw. Kollimationsvorrichtung
mit den optischen Fenstern der Ramanküvette 18 integriert
werden. Vorrichtungen, welche alternativ (Fig. 2) oder zu
sätzlich die Ramanrückwärtsemission der Ramanküvette 18 be
nutzen, benötigen ein Trennelement 21, welches die Laser
strahlung 22 mit nur geringen Verlusten transmittiert, die
wellenlängenverschobene Ramanemission aber fast vollständig
seitlich herausreflektiert. Hierzu kann beispielsweise ein
dichroitischer Spiegel eingesetzt werden. Die abgetrennte
Raman-Rückwärtsemission wird durch eine Kollimationsvorrich
tung 19′, 20′ in analoger Weise wie im Fall der Vorwärts
emission 24 behandelt. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4
weist zusätzlich Umlenkelemente 27 auf, wobei auch ein
Trennelement 21 zum Umlenken der Pumplaserstrahlung einge
setzt werden kann, wodurch eine Reduktion der Baulänge der
Laservorrichtung erreicht werden kann. Die Faltung des
Strahlenganges kann alternativ oder zusätzlich an anderen
Stellen vorgenommen werden. Zur Steigerung der Laserleistung
und damit letztlich auch der Ramanemission können eine oder
mehrere Laserverstärkerstufen 25, 26 in den Strahlengang
zwischen Laser 10 und Ramangenerator 30 eingebracht werden.
In Fig. 4 sind die Baugruppen der Fig. 1 beispielhaft mit
Einzelelementen dargestellt. Der Riesenimpulslaser 10 be
steht aus Resonatorspiegeln 11, 15, dem Laserstab 14 mit
einer Blitzlampenanordnung 13 zum optischen Pumpen sowie
dem aktiven oder passiven Güteschalter 12. Letzterer kann,
beispielsweise in Form eines rotierenden Prismas oder Spie
gels mit dem Endspiegel 11 zu einem Element vereinigt sein.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele benutzen einen leicht sphä
risch gekrümmten dielektrischen Endspiegel zur Herabsetzung
der Stabilitätsanforderungen an den Laserresonator und eine
planparallele Platte als Auskoppelspiegel 15, wegen ihrer
Eignung zur longitudinalen Modenselektion. Für die Fokussie
rung 16, 17 des Ramangenerators 30 bzw. für die Kollima
tionsanordnung werden häufig jeweils ein abbildendes Element
ausreichen. Die speziellen Fokussieranforderungen zur opti
malen Selbstfokussierung der Pumplaserstrahlung bzw. Anfor
derungen an die Strahlparameter der Ramanemission können,
u. a. in Verbindung mit den Anforderungen an die Baulänge
zu komplexeren Ausführungen 16, 17 bzw. 19, 20 führen. Die
Fenster der Ramanküvette sind im Strahlengang verkippt ange
ordnet, sofern sie nicht durch Integration mit Fokussier-
und Kollimierelementen ganz entfallen, um störende Rückre
flexionen zu vermeiden. Weiterhin empfiehlt es sich, Trans
missionsverluste durch geeignetes Vergüten der optischen
Oberflächen zu reduzieren.
Die Zusammenfassung von Bauelementen zu kompakten Baueinhei
ten ist in Fig. 5 aus Gründen der leichteren Verständlich
keit nicht zeichnerisch dargestellt.
Claims (11)
1. Laservorrichtung mit Emission im infraroten Spektralbe
reich mit einem Riesenimpulslaser, der aus Laserresonator,
optisch gepumptem Lasermedium und Güteschalter besteht, und
einem Ramangenerator, der ein ramanaktives Medium besitzt,
welches durch die mit Hilfe von Fokussierelementen gebündel
te Laserstrahlung des Riesenimpulslaser anregbar ist, da
durch gekennzeichnet, daß
- a. als ramanaktives Medium eine Flüssigkeit in einer kurzen Küvette (18) mit einer Länge von weniger als 30 cm vor handen ist,
- b. eine Einrichtung zur optischen Selbstfokussierung des eingestrahlten Laserbündels vorhanden und mittels einer entsprechend großen Materialkonstante des optischen Kerr effekts eine kurzzeitige Intensitätserhöhung im Ramanme dium einstellbar ist,
- c. eine Einrichtung zur frequenzverschobenen Ramanemission mit hoher Leistungskonversion von mehr als 10% vorhanden ist und
- d. eine optische Kollimationsanordnung (31) zur Einstellung von Bündeldurchmesser und -Divergenz vorhanden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Einrichtung zur Anpassung der Kerrkonstanten des Raman
mediums für optimale Ramankonversion und Verkürzung durch
Mischung verschiedener Flüssigkeiten vorhanden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß durch eine Einrichtung zur optischen Selbstfokussie
rung die Impulsdauer der erzeugten Ramanemission gegenüber
der Laserstrahlung um mindestens den Faktor 3 verkürzbar
ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Einstellung einer be
stimmten Emissionswellenlänge, beispielsweise im augensiche
ren Spektralbereich, durch Auswahl der ramanaktiven Flüssig
keit vorhanden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Flüssigkeitsküvette zur Erzielung unterschiedlicher Emis
sionswellenlängen austauschbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Flüssigkeits-Küvette(n) mit den Fokus
sierelementen und/oder mit einem oder mehreren Teilen der
Kollimationsanordnung (31) zu einer kompakten Einheit zusam
mengefaßt sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß geeignete Auskoppelelemente zur Verwendung
der Ramanemission in Rückwärtsrichtung anstelle von oder zu
sätzlich zur Ramanemission in Vorwärtsrichtung vorhanden
sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur Erzeugung von intensiver Ramanemission
ein kurzer Laserresonator mit einer optischen Weglänge zwi
schen den Spiegeln (11, 15) von weniger als 30 cm und/oder
ein Frontspiegel des Riesenimpulslaser mit hohem Auskoppel
grad vorhanden sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur Verbesserung der Ramanemission eine
die Frequenzbreite des Riesenimpulses einengende planparalle
le Platte als Auskoppelspiegel (15) vorhanden ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur Steigerung der Ausgangsleistung des
Ramangenerators eine Blende bzw. Bauteile des Riesenimpuls
lasers mit Blendenwirkung zur transversalen Modenselektion
zur Verbesserung des Bündelprofils des Riesenimpulslasers
vorhanden sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Steigerung der Ausgangsleistung des
Ramangenerators eine oder mehrere Laserverstärkerstufen in
dem Strahlengang zwischen Riesenimpulslaser und Ramangenera
tor angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883810306 DE3810306A1 (de) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | Laservorrichtung mit emission im infraroten bereich |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883810306 DE3810306A1 (de) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | Laservorrichtung mit emission im infraroten bereich |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3810306A1 true DE3810306A1 (de) | 1989-10-05 |
Family
ID=6350770
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883810306 Withdrawn DE3810306A1 (de) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | Laservorrichtung mit emission im infraroten bereich |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3810306A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4423308A1 (de) * | 1994-07-02 | 1996-01-04 | Zeiss Carl Fa | Intracavity-Raman-Laser |
DE10009381A1 (de) * | 2000-02-29 | 2001-09-20 | Schneider Laser Technologies | Anordnung zur Erzeugung roter, grüner und blauer Laserstrahlung |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3292102A (en) * | 1962-12-14 | 1966-12-13 | Francis T Byrne | Pulsed optical beam generator |
US3590266A (en) * | 1968-05-10 | 1971-06-29 | Bell Telephone Labor Inc | Raman oscillator employing rare isotope |
DE3114815C2 (de) * | 1981-04-11 | 1983-05-11 | Eltro GmbH, Gesellschaft für Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg | Laservorrichtung |
EP0042521B1 (de) * | 1980-06-23 | 1983-10-05 | Hughes Aircraft Company | Verfahren und Vorrichtung zum Verkürzen von Laser-Impulsen |
WO1986002784A1 (en) * | 1984-11-01 | 1986-05-09 | Hughes Aircraft Company | Single mirror integral raman laser |
-
1988
- 1988-03-24 DE DE19883810306 patent/DE3810306A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3292102A (en) * | 1962-12-14 | 1966-12-13 | Francis T Byrne | Pulsed optical beam generator |
US3590266A (en) * | 1968-05-10 | 1971-06-29 | Bell Telephone Labor Inc | Raman oscillator employing rare isotope |
EP0042521B1 (de) * | 1980-06-23 | 1983-10-05 | Hughes Aircraft Company | Verfahren und Vorrichtung zum Verkürzen von Laser-Impulsen |
DE3114815C2 (de) * | 1981-04-11 | 1983-05-11 | Eltro GmbH, Gesellschaft für Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg | Laservorrichtung |
WO1986002784A1 (en) * | 1984-11-01 | 1986-05-09 | Hughes Aircraft Company | Single mirror integral raman laser |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
BISCAR, J.P. u.a.: Cyclic Temperature Dependence of the Stimulated Raman Effect in Benreue. In: Physicol Review. Letters, Bd. 19, 1967, Nr. 16, S. 890-891 * |
SCHRÖTTER, H.W.: Ramanspektroskopie mit Lasern II. Teil: Nichtlineare Effekte, In: Die Naturwissenschaften, Bd. 54, 1967, H. 23, S. 607-612 * |
WANG, C.C.: Length Dependece of Stimulated Raman Effect in Benzene. In: journal of Applied Physics, Bd. 37, 1966, Nr. 4, S. 1943-1945 * |
WANG, V.V.: Length-Dependent Threshold for Stimulated Raman Effect and Self-Focusing of Laser Beams in Liquids. In: Physical Review Letters, Bd. 16, 1966, Nr. 9, S. 344-346 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4423308A1 (de) * | 1994-07-02 | 1996-01-04 | Zeiss Carl Fa | Intracavity-Raman-Laser |
US5566195A (en) * | 1994-07-02 | 1996-10-15 | Carl-Zeiss-Stiftung | Intracavity raman laser |
DE10009381A1 (de) * | 2000-02-29 | 2001-09-20 | Schneider Laser Technologies | Anordnung zur Erzeugung roter, grüner und blauer Laserstrahlung |
DE10009381B4 (de) * | 2000-02-29 | 2005-02-24 | Jenoptik Ldt Gmbh | Anordnung zur Erzeugung roter, grüner und blauer Laserstrahlung |
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8130 | Withdrawal |