DE4016579C2 - Laser mit Schwingspiegel zur Leistungsmodulation - Google Patents
Laser mit Schwingspiegel zur LeistungsmodulationInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Laser mit den Merkma
len des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Es ist allgemein bekannt, Laserstrahlungsleistung zu modu
lieren, indem mechanische Strahlablenker oder Zerhackerscheiben
verwendet werden. Diese sind jedoch zu langsam, so daß sie hohe
Modulationsfrequenzen nicht ermöglichen. Man kennt auch elek
tro-optische und akusto-optische Modulatoren, die jedoch den
hohen mittleren Strahlungsleistungen auf Dauer nicht standhal
ten. Es wäre zwar möglich, die kleinere Strahlungsleistung ei
nes Lasers zu modulieren und nachfolgend Laserverstärker einzu
setzen, jedoch ist der Aufbau aufwendiger und der Wirkungsgrad
ungünstiger als bei einem leistungsmodulierten Laser höherer
Leistung.
Es ist auch bekannt, einen der Resonatorendspiegel als
Schwingspiegel auszuführen, um durch periodische Änderung der
Resonatorlänge den axialen Mode des Resonators zu ändern, oder
um durch periodische Verkippung eines Resonatorendspiegels die
optischen Verluste zu ändern und damit die Ausgangsleistung des
Lasers zu modulieren. Bei vielen Hochleistungslasern, wie z. B.
bei Kohlendioxidlasern, sind die physikalischen und baulichen
Gegebenheiten jedoch nicht so, daß die Ausbildung eines der Re
sonatorendspiegel als Schwingspiegel mit ausreichender Modula
tionswirkung oder mit annehmbarem baulichem Aufwand durchzufüh
ren sind.
Aus MACINTOSH, I.W.: Repetitive Q-Switching of a Conti
uously Pumped Nd/YAG Laser Using a Fabry-Perot Interferometer,
In: Physics Letters, Vol. 28A, No.7, January 1969, S. 497-498 ist
ein Laser mit einem den Laserstrahl in den Resonator reflektie
renden, periodisch in den Richtungen der Resonatorachse schwin
genden Spiegel bekannt. Dieser Spiegel ist Bestandteil eines
der Leistungsmodulation dienenden Fabry-Perot-Interferometers,
welches als variables Auskoppelelement des Resonators wirkt.
Die Modulation der Laserleistung erfolgt durch eine Modulation
der Transmission des Fabry-Perot-Interferometers. Dessen
schwingender Spiegel wird von einem piezokeramischen Tubus ab
gestützt, der nur am Rand des Spiegels angreift. Infolgedessen
ist die Schwingfrequenz des Spiegels begrenzt, der wegen der
erforderlichen Auskopplung beispielsweise aus ZnSe besteht und
wegen seines endlichen Elastizitätsmoduls bei höheren Frequen
zen einen Membraneffekt aufweist, der die optischen Eigenschaf
ten infolge Spannungsdoppelbrechung erheblich verschlechtert.
Diese Anordnung ist daher nur für vergleichsweise geringe La
serleistungen in einem Bereich bis zu wenigen kHz geeignet.
Aus der DE 29 00 609 A1 ist ein piezoelektrisches Stell
glied zur Steuerung der Laserstrahl-Bahnlänge bekannt, welches
sich durch größere Einfachheit und höhere Steifheit eines Sta
pels piezoelektrischer Scheiben auszeichnet. Die Laser
strahl-Bahnlänge soll bei Temperaturwechseln konstant bleiben.
Diese Temperaturwechsel erfolgen nur sehr langsam, so daß das
Stellglied quasi statisch wirkt, keineswegs aber im Ultra
schallbereich.
Aus der US 4 267 478 ist ebenfalls ein piezoelektrisches
Stellglied zur Einstellung der Laserstrahl-Bahnlänge bekannt,
das in Abhängigkeit von Temperaturwechseln der Umgebung oder
der Eigenerwärmung die Bahnlänge steuert, ohne dabei im Ultra
schallbereich zu arbeiten.
Aus der US 3 546 620 ist ein Laser mit einem den Laser
strahl in den Resonator reflektierenden Spiegel bekannt, der
von einem als piezioelektrisches Element ausgebildeten Quarz
block bewegt wird. Dieses piezoelektrische Element wird mit ei
nem Spannungsimpuls angeregt, so daß der Spiegel aus einer Ru
heposition in eine Position bewegt wird, in der die Laseremis
sion unterdrückt wird. Danach kehrt der Spiegel in seine Ruhe
position zurück. Eine Ultraschallschwingung im Sinne einer Re
sonanzschwingung findet nicht statt.
Aus MARCUS, S., STEIN, D.T.: Piezoelectric Q-switching of
a CO₂ laser. In US-Z.: Rev. Sci. Instrum., Vol. 58, No. 1, 1987,
S. 128-130 ist ein Laser mit den eingangs genannten Merkmalen
bekannt. Aus einer in dieser Druckschrift genannten Fundstelle
geht hervor, daß der Ultraschallschwinger aus Minitranslatoren
in Stapelbauweise besteht. Deren Schwingungsfrequenz hängt von
der Schwingungsmasse ab, weswegen der Ultraschallschwinger so
leicht wie möglich ausgebildet wird, wenn hohe Schwingungsfre
quenzen erreicht werden sollen. Die Leistung des bekannten La
sers liegt im Wattbereich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Laser mit
den eingangs genannten Merkmalen so zu verbessern, daß seine
Strahlungsleistung im Bereich von einigen Kilowatt mit den ver
gleichsweisen hohen Modulationsfrequenzen des Ultraschallbe
reichs moduliert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichenteils
des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Ultraschallschwinger eingesetzt,
der im Bereich oberhalb von 20 kHz arbeitet und mit relativ
kleinen Spiegelauslenkungen schwingt. Die Schwingungen erfolgen
in den Richtungen der Resonatorachse, demgemäß also der Abstand
zwischen dem Schwingspiegel und dem ihm benachbarten teiltrans
missiven Resonatorendspiegel veränderlich ist. Dementsprechend
ändert sich die Resonatorlänge für den durch den Schwingspiegel
reflektierten Anteil der Laserstrahlung und es ergibt sich eine
daraus herrührende Modulation der Ausgangsleistung des Lasers.
Der Ultraschallschwinger ist insbesondere auch zur Nachrü
stung von bereits in Betrieb befindlichen Lasern geeignet.
Durch die zeitliche Modulation der Laserstrahlung bzw. ih
rer Leistung kann eine Verbesserung der Bearbeitung, z. B. des
Schneidens, des Schweißens, des Bohrens oder der Oberflächenbe
handlung erreicht werden, nämlich hinsichtlich der Bearbei
tungsqualität und der -parameter. Beispielsweise werden die
Schneidflächen glatter, oder es kann bei gleicher Rauhigkeit
mit höheren Schneidgeschwindigkeiten gearbeitet werden.
Der Laser ist so ausgebildet, daß der Ultraschallschwinger
im wesentlichen aus einem Schwingstab besteht, dessen Stabachse
mit der Resonatorachse fluchtet, und dessen eines Ende den
Schwingspiegel aufweist, der vertikal zur Stabachse angeordnet
ist. Die Ausbildung des Ultraschallschwingers als Schwingstab
ergibt eine Gestaltung, die dem längsgestreckten Aufbau des La
sers gemäß ist und sich daher einfach in dessen Aufbau inte
grieren bzw. an das Lasergehäuse anbauen läßt.
Für den Zusammenbau des Ultraschallschwingers mit dem La
ser bzw. mit dessen Gehäuse ist der Laser speziell so ausgebil
det, daß der Schwingstab aus zwei, zwischen sich einen Schwin
gungserreger aufweisenden Stabteilen besteht, die fest mitein
ander verbunden und beidseitig einer Haltescheibe angeordnet
sind, die einen radialen Lagerflansch hat. Der Aufbau des Ul
traschallschwingers ist symmetrisch und daher grundsätzlich für
hohe Schwingungsfrequenzen geeignet. Die Stabteile können den
jeweiligen baulichen und schwingungsmäßigen Erfordernissen ent
sprechend ausgestaltet werden. Der Schwingstab kann also als
Baukastensystem ausgebildet werden.
Der Laser ist so ausgebildet, daß die Haltescheibe des re
sonant anregbaren Ultraschallschwingers in der Nähe des Schwin
gungsknotens der niedrigsten Resonanzfrequenz des Schwingstabes
angeordnet ist. Durch resonante Anregung des Ultraschallschwin
gers werden größere Auslenkungen des Schwingspiegels erreicht.
Das gilt insbesondere für die niedrigste Resonanzfrequenz. Die
Anordnung der Haltescheibe in der Nähe des Schwingungsknotens
dieser niedrigsten Resonanzfrequenz bewirkt, daß nur geringe
Schwingungsamplituden des Schwingungsstabes auf die Halteschei
be übertragen werden, deren Befestigung am Lasergehäuse infol
gedessen entsprechend entlastet ist.
Der Laser bzw. sein Ultraschallschwinger wird so ausgebil
det, daß der laserseitige Stabteil ein massiver Metallblock
ist, dessen freie Stirnseite den Schwingspiegel bildet. Infol
gedessen ist der laserseitige Stabteil ein einziges massives
Bauteil, dessen freie Stirnseite beispielsweise poliert ist.
Als Metall wird z. B. Kupfer oder Aluminium verwendet. Die Aus
bildung des laserabgewandten Stabteils mit einem massiven Me
tallendstück dient dem symmetrischen Aufbau des Schwingstabs.
Der Laser kann so ausgebildet werden, daß die laserseitige
Stirnfläche des massiven Metallblocks mit einer dielektrischen
Beschichtung versehen ist. Die dielektrische Beschichtung wird
dann vorgesehen, wenn der Reflexionsgrad noch verbessert werden
soll.
Der Laser bzw. sein Ultraschallschwinger ist des weiteren
so aufgebaut, daß der laserabgewandte Stabteil an die Hal
tescheibe angrenzend elektrisch anregbare piezoelektrische
Scheibenringe als Schwingungserreger hat. Mit Hilfe der Schei
benringe kann der Schwingstab des Ultraschallschwingers ange
regt werden, mechanische Schwingungen in Richtung seiner Achse
auszuführen.
Die beiden Stabteile sind unter Einschluß der Haltescheibe
miteinander verschraubt, wobei durch die Verschraubung die für
die Schwingung erforderlichen Rückstellkräfte aufgebracht wer
den.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Lasers liegt vor, wenn
die Haltescheibe ein begrenzt kippverstellbarer Abschlußdeckel
eines etwa hohlzylindrischen, den laserseitigen Stabteil um
schließenden Anschlußgehäuses des Lasergehäuses ist. Vorteil
hafterweise ist dabei die Haltescheibe mit federbeaufschlagten
Justierschrauben über einen Abdichtungsring am Anschlußgehäuse
abgestützt. Der Abdichtungsring gestattet die für das Justieren
der Kippstellung der Haltescheibe erforderlichen Relativbewe
gungen.
Der Laser ist des weiteren so ausgebildet, daß das An
schlußgehäuse des Schwingspiegels aus einem am Lasergehäuse ab
gedichtet befestigten unverschieblichen Gehäuseteil und aus ei
nem daran abgedichtet längsverschieblichen, die Haltescheibe
tragenden Gehäuseteil besteht. Mit Hilfe des längsverschiebli
chen Gehäuseteils kann die Lage des Ultraschallschwingers rela
tiv zum Resonator eingestellt werden, wodurch die Rückwirkung
des Schwingspiegels auf den Resonator vorbestimmt wird. Diese
Einstellung des längsverschieblichen Gehäuseteils wird zweck
mäßigerweise dadurch erreicht, daß der unverschiebliche Gehäu
seteil des Spiegelanschlußgehäuses einen arretierbaren Drehring
mit Innengewinde hat, in das ein Außengewinde des verschiebli
chen Gehäuseteils eingreift.
Vorteilhaft ist es des weiteren, daß in dem zwischen dem
Schwingspiegel und einem feststehenden, teiltransmissiven Reso
natorendspiegel gelegenen Hohlraum des Spiegelanschlußgehäuses
ein laseraktives oder ein nicht laseraktives Medium vorhanden
ist. Wird ein laseraktives Medium verwendet, so bildet der
Schwingspiegel mit den Endspiegeln des Resonators einen zusätz
lichen Resonator variabler Länge mit dementsprechenden Modula
tionen der Laserausgangsleistung. Ist das im Hohlraum befindli
che Medium nicht laseraktiv, so kann es trotzdem mit der Laser
strahlung wechselwirken, indem es beispielsweise die Transmis
sion dieser Strahlung beeinflußt. Diese Beeinflussung ist von
der durch den Schwingspiegel bestimmten jeweiligen Länge des
Transmissionsweges abhängig, so daß sich dementsprechend die
Strahlungsleistung bzw. die Transmissionsverlustleistung än
dert, wodurch die Laserausgangsleistung demgemäß beeinflußt
wird. Das im Hohlraum befindliche Medium kann aber darüber hin
aus auch Schutzfunktionen haben, beispielsweise eine Oxidation
der Metalloberfläche des Schwingspiegels verhindern.
Wenn die Haltescheibe einen ringförmigen Kühlkanal auf
weist, kann die in der Haltescheibe und im Schwingstab anfal
lende Wärme abgeführt werden, beispielsweise die vom Schwing
spiegel bzw. vom gesamten Stab absorbierte Strahlungsleistung
oder Wärme bzw. die von den piezoelektrischen Scheibenringen
erzeugte Verlustwärme.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung darge
stellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der wesentlichen Bau
teile eines Lasers mit einem periodisch schwingenden
Spiegel,
Fig. 2 den Schnitt AB der Fig. 3,
Fig. 3 eine vereinfachte Ansicht in Richtung A der Fig. 2,
und
Fig. 4a bis 4c die Abhängigkeit von Laserleistungen und
Spiegelauslenkungen von der Zeit.
In Fig. 1 ist ein aus den beiden Endspiegeln S1, S2 gebilde
ter stabiler Resonator 11 dargestellt. Die Verwendung eines La
sers mit instabilem Resonator ist jedoch ebenso möglich. Die
Spiegel S1, S2 sind teiltransmissiv. Durch den Spiegel S1 wird
der mit Hilfe des Lasermediums 13 erzeugte Laserstrahl 10 in
der Richtung des Pfeils 10′ ausgekoppelt. Des weiteren ist ein
reflektierender Spiegel S3 vorhanden, und zwar in veränderli
chem Abstand vom Endspiegel S2. Letzterer ist ebenfalls teil
transmissiv, so daß Laserstrahlung aus dem Resonator 11 auf den
Spiegel S3 fällt und von diesem reflektiert wird. Der Spiegel
S3 ist also an den Resonator 11 gekoppelt und kann auf die im
Resonator 11 erzeugte Laserstrahlung optisch einwirken.
Die Einwirkung des Spiegels S3 erfolgt unter Verstellung
in Richtung der Resonatorachse 15. Diese Verstellung erfolgt
periodisch hin- und hergehend, so daß Längenänderungen Δz(t) in
z-Richtung auftreten. Der Spiegel S3 ist also ein Schwingspie
gel, dessen optische Einflußnahme auf die Laserstrahlung perio
disch ist, so daß die vom Laser abgegebene Laserstrahlung 10
zeitlich moduliert ist, also einen periodischen Verlauf PL(t)
hat.
Die optische Kopplung des Schwingspiegels S3 an den Reso
nator 11 hängt von mehreren Einflußgrößen ab, welche sich auf
die Modenanpassung der Strahlung des Resonators 11 und die
Rückstrahlung des Schwingspiegels S3 auswirken. Einige dieser
Einflußfaktoren sind in Fig. 1 angegeben und können allgemein
mit Krümmungsradius ϕi und Reflexionsgrad Ri bezeichnet werden.
Betrachtet man in Fig. 1 nur den aus den Spiegeln S1, S2 ge
bildeten Resonator, so wird dieser im Erregungsfall eine Aus
gangsleistung PL(t) haben, die durch Fig. 4a veranschaulicht
wird. Die Laserausgangsleistung PL bleibt während der Zeit t
konstant. Wird der Spiegel S3 in die Betrachtung mit einbezo
gen, so ist ein Resonatorsystem der Spiegel S1 bis S3 vorhan
den, indem S3 bewegt wird. Die diesbezügliche Spiegelauslenkung
von S3 ist in Fig. 4b dargestellt, und zwar idealisiert als si
nusförmige Schwingung um die Ausgangslage z₀. Aus der Bewegung
des Spiegels S3 resultiert eine Modifizierung der
Laserausgangsleistung PL(t) für das System S1 bis S3 gemäß
Fig. 4c. Es ist ersichtlich, daß die Modulation der Strahlungs
leistung PL(t) mit der doppelten Schwingungsfrequenz des Spie
gels S3 erfolgt, weil die Relativbewegung S3 zu S2 entscheidend
ist.
In Fig. 2 ist der Laser mit dem den Spiegel S2 aufweisenden
Ende seines Lasergehäuses 12 dargestellt, das mit einem Kühlka
nal 36 versehen ist, welcher über einen Kühlmittelanschluß 37
mit Kühlmitteln versorgt wird, um die im Lasergehäuse 12 anfal
lende Prozeßwärme des Resonators 11 abführen zu können. Der
Spiegel S2 liegt an einer Schulter 38 des Lasergehäuses 12 an
und ist von einem Druckring 39 über einen elastischen Dich
tungsring 40 druckbeaufschlagt. Der Druckring 39 wird seiner
seits von einem Anpreßring 41 beaufschlagt, der abgedichtet am
Druckring 39 anliegt und in eine mit Innengewinde versehene
Ausnehmung 42 des Endes des Lasergehäuses 12 eingeschraubt ist.
An dem vorbeschriebenen Ende des Lasergehäuses 12 besitzt
dieses ein Anschlußgehäuse 25, das im wesentlichen aus einem am
Lasergehäuse 12 unverschiebbar befestigten Gehäuseteil 29 und
einem daran längsverschiebbaren Gehäuseteil 30 besteht. Das
Gehäuseteil 29 greift mit einem Rohrstutzen 43 in den Anpreß
ring 41 ein. Zwischen dem Anpreßring 41 und dem Rohrstutzen 43
wirkt ein Dichtungsring 44. Der Gehäuseteil 29 ist mit einem
Befestigungsflansch 45 von Befestigungsschrauben 46 am Laserge
häuse 12 fest verschraubt. Er trägt außerdem einen vom Laserge
häuse 12 abgewandten Drehring 31, der mit einem Ringbund 31′
in einer Umfangsnut des Befestigungsflansches 45 eingreift, die
ringinnenseitig von einem Abdeckring 47 im Sinne einer Festle
gung des Drehrings 31 abgedeckt und mit nicht dargestellten Be
festigungsschrauben am Befestigungsflansch 47 verschraubt ist.
Der Drehring 31 hat ein Innengewinde 32, welches in ein Außen
gewinde 33 des zweiten Gehäuseteils 30 eingreift. Ein Drehknopf
31′ dient der Arretierung des Drehrings 31.
Der zweite verschiebbare Gehäuseteil 30 ist axial ge
führt, und zwar mit Hilfe von Führungsstiften 48, die im Befe
stigungsflansch 45 des ersten Gehäuseteils 29 befestigt sind.
Diese Stifte sind von Druckfedern 49 umschlossen, die auf den
Gehäuseteil 30 drücken, so daß dieser spielfrei erhalten ist.
Der Gehäuseteil 30 gleitet axial auf einem Axialstutzen 51 des
Gehäuseteils 29 unter Einschluß eines Abdichtungsrings 50. Der
von dem Gehäuseteil 29 und dem Gehäuseteil 30 gebildete Hohl
raum 34 des im wesentlichen zylindrischen Anschlußgehäuses 25
wird von einer als Abschlußdeckel ausgebildeten Haltescheibe 21
verschlossen. Die Haltescheibe 21 liegt über einen Abdichtungs
ring 28 am Gehäuseteil 30 an und wird von Justierschrauben 27
beaufschlagt, die in einen das Außengewinde 33 aufweisenden Ge
windeflansch 52 des Gehäuseteils 30 eingreifen. Die Halteschei
be 21 ist sowohl über den Abdichtungsring 28 schwingungsdämp
fend am Gehäuseteil 30 abgestützt, wie auch über Dämpfungsringe
53, über die sich der Schraubenkopf der Justierschrauben 27 an
der Haltescheibe 21 abstützt. Die Justierschrauben 27 sind von
Druckfedern 54 umgeben, um den Abdichtungsring 28 zu entlasten
und damit die Haltescheibe 21 schwingungsmäßig vom Gehäuseteil
30 zu entkoppeln.
Die Haltescheibe 21 trägt den Ultraschallschwinger 14, der
im wesentlichen aus einem Schwingstab 16 besteht. Der Schwing
stab 16 ist mit seiner Stabachse 17 fluchtend mit der Resona
torachse 15 angeordnet.
Der Schwingstab 16 hat zwei Stabteile 19, 20, die beidsei
tig der Haltescheibe 21 angeordnet sind. Der laserseitige Stab
teil 19 greift in den Hohlraum 34 ein und ist ein massiver Me
tallblock, dessen freie Stirnseite den Schwingspiegel S3 bil
det. Der Metallblock besteht beispielsweise aus Kupfer oder
Aluminium. Der laserabgewandte Stabteil 20 hat zwei piezoelek
trische Scheibenringe 24, die als Schwingungserreger 18 des
Stabs 16 dienen. Sie werden elektrisch angeregt, beispielsweise
durch eine Mittenelektrode 55, die mit zwei nicht dargestell
ten, an den Außenseiten der Scheibenringe 24 angeordneten Elek
troden zusammenwirkt, welche beispielsweise an die Haltescheibe
21 angeschlossen sind, die ihrerseits ein von der Mittenelek
trode 55 abweichendes Potential hat. Die Scheibenringe 24 lie
gen zwischen der Haltescheibe 21 und einem Metallendstück 26,
das ebenfalls massiv ist und aus demselben Werkstoff besteht,
wie der Stabteil 19. Die Teile 19, 21, 20 und 26 werden von einem
alle Teile in entsprechenden Bohrungen durchsetzenden und in
den Stabteil 19 eingeschraubten Gewindebolzen 56 zusammengehal
ten und von einer Spannmutter 57 verspannt. Die Ausbildung des
Schwingstabs 16 ist also derart, daß sich die Haltescheibe 21
etwa in der Stabmitte befindet, also etwa dort, wo sich bei der
niedrigsten Resonanzfrequenz des resonant angeregten Schwing
stabs 16 der Schwingungsknoten befindet, so daß nur in geringem
Maße Schwingungsenergie auf das Anschlußgehäuse 25 bzw. das La
sergehäuse 12 übertragen wird. Infolgedessen steht die Schwin
gungsenergie weitgehend für den Schwingstab 16 zur Verfügung.
Dessen Länge bestimmt die Resonanzfrequenz. Je kürzer die Stab
länge ist, desto höher kann die Resonanzfrequenz sein. Es erge
ben sich Auslenkungen Δz(t) des Spiegels S3 in z-Richtung. Die
dabei im Schwingstab 16 bzw. in der Haltescheibe 21 anfallende
Verlustenergie wird mit Hilfe eines ring förmigen Kühlkanals 35
abgeführt. Fig. 3 zeigt Anschlußrohre 58 für den Kühlkanal 35.
Fig. 3 zeigt außerdem eine Anschlußleitung 59, mit der Gas
in den Hohlraum 34 geleitet werden kann. Wenn das Gas sauer
stofffrei ist, wird eine Oxidation der Spiegeloberfläche des
Spiegels S3 vermieden. Wird ein mit der Laserstrahlung wechsel
wirkendes Gas verwendet, beispielsweise Kohlendioxid oder
Schwefelhexafluorid, so kann dadurch die optische Rückwirkung
zusätzlich beeinflußt werden, und damit die Modulation der Lei
stung des emittierten Laserstrahls 10. Dabei ist die Einsatz
möglichkeit der Vorrichtung nur durch die Belastbarkeit der
Spiegeloptiken begrenzt, insbesondere der Spiegel S1, S2.
Claims (10)
1. Laser mit einem den Laserstrahl (10) in den Resonator (11)
reflektierenden, periodisch in den Richtungen der Resona
torachse (15) schwingenden Spiegel (S3), der Bestandteil
eines Schwingstabes (16) eines am Lasergehäuse (12) mit
einer radialen Haltescheibe (21) justierbar angebrachten
Ultraschallschwingers (14) ist, dadurch gekennzeichnet,
- - daß der Schwingstab (16) aus zwei, zwischen sich einen Schwingungserreger (18) aufweisenden Stabteilen (19, 20) besteht, die unter Einschluß der radialen Haltescheibe (21) fest miteinander verbunden sind,
- - daß der Schwingspiegel (S3) aus der laserseitigen Stirn fläche eines massiven Metallblocks des laserseitigen Stab teils (19) besteht,
- - daß der laserabgewandte Stabteil (20) ein massives Me tallendstück (26) hat und
- - daß der Schwingstab (16) bei Frequenzen oberhalb von 20 kHz resonant anregbar ist, wobei die Haltescheibe (21) in der Nähe des Schwingungsknotens der niedrigsten Reso nanzfrequenz (16) angeordnet ist.
2. Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die la
serseitige Stirnfläche des massiven Metallblocks mit ei
ner dielektrischen Beschichtung versehen ist.
3. Laser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der laserabgewandte Stabteil (20) an die Haltescheibe (21)
angrenzend elektrisch anregbare piezoelektrische Scheiben
ringe (24) als Schwingungserreger (18) hat.
4. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Stabteile (19, 20) unter Einschluß
der Haltescheibe (21) miteinander verschraubt sind.
5. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Haltescheibe (21) ein begrenzt kippver
stellbarer Abschlußdeckel eines etwa hohlzylindrischen,
den laserseitigen Stabteil umschließenden Anschlußgehäuses
(25) des Lasergehäuses (12) ist.
6. Laser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Haltescheibe (21) mit federbeaufschlagten Justierschrauben
(27) über einen Abdichtungsring (28) am Anschlußgehäuse
(25) abgestützt ist.
7. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Anschlußgehäuse (25) des Schwingspiegels
(S3) aus einem am Lasergehäuse (12) abgedichtet befestig
ten unverschiebbaren Gehäuseteil (29) und aus einem daran
abgedichtet längsverschiebbaren, die Haltescheibe (21)
tragenden Gehäuseteil (30) besteht.
8. Laser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der un
verschiebbare Gehäuseteil (29) des Spiegelanschlußgehäu
ses (25) einen arretierbaren Drehring (31) mit Innenge
winde (32) hat, in das ein Außengewinde (33) des ver
schiebbaren Gehäuseteils (30) eingreift.
9. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß in dem zwischen dem Schwingspiegel (S3) und
einem feststehenden, teiltransmissiven Resonatorendspiegel
(S2) gelegenen Hohlraum (34) des Spiegelanschlußgehäuses
(25) ein laseraktives oder ein nicht laseraktives Medium
vorhanden ist.
10. Laser-nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Haltescheibe (21) einen ringförmigen
Kühlkanal (35) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904016579 DE4016579C2 (de) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | Laser mit Schwingspiegel zur Leistungsmodulation |
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DE19904016579 DE4016579C2 (de) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | Laser mit Schwingspiegel zur Leistungsmodulation |
Publications (2)
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---|---|
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DE4016579C2 true DE4016579C2 (de) | 1994-12-15 |
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---|---|---|---|
DE19904016579 Expired - Fee Related DE4016579C2 (de) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | Laser mit Schwingspiegel zur Leistungsmodulation |
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DE (1) | DE4016579C2 (de) |
Cited By (1)
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1990
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