DE4041133C1

DE4041133C1 - Solid state laser using polygonal crystal - providing optimum coupling of high power diodes to optical pump

Info

Publication number: DE4041133C1
Application number: DE19904041133
Authority: DE
Inventors: Axel Dipl.-Ing. 8920 Schongau De Mehnert; Peter Dr. 8012 Riemerling De Peuser; Nikolaus Dipl.-Phys. 8000 Muenchen De Schmitt
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1990-12-21
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1992-05-07
Anticipated expiration: 2010-12-22

Abstract

The solid-state laser uses a laser crystal in the form of a crystal disc (10) with a polygonal outer contour, exhibiting at least two planar total internal reflection surfaces (C1...Cn). The pumped light source comprises a broad strip laser diode array or single-array laser diodes. The crystal disc (10) has a cylindrical bore (K) of given radius perpendicular to its side faces, with sector surfaces (b1, b2) provided by removing a sector of the resonator mode (R). The total internal reflection surfaces alternate with mantle surfaces (d1...dn) parallel to the resonator mode (R). ADVANTAGE - Improved efficiency and laser beam quality.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Festkörperlaser gemäß dem Gattungsbe griff des Anspruchs 1.The invention relates to a solid-state laser according to the genus handle of claim 1.

Ein solcher Festkörperlaser ist aus der DE-Zeitschrift "Laser und Opto elektronik", 20, (3), 1988, Seiten 39-45, bekannt. Aus den Druckschrif ten DE-OS 15 14 470, DE-AS 12 69 745 und US 32 22 615 sind Festkörperlaser mit internem polygonalem aktiven Bereich bekannt, die jedoch keine äußere polygonale Begrenzung des aktiven Materials aufweisen.Such a solid-state laser is from the DE magazine "Laser and Opto elektronik ", 20, (3), 1988, pages 39-45. From the printed matter DE-OS 15 14 470, DE-AS 12 69 745 and US 32 22 615 are solid-state lasers with an internal polygonal active area, but not an outer one have polygonal boundary of the active material.

Festkörperlaser sind insbesondere für die Materialbearbeitung in zahlrei chen Ausführungsformen wie Nd:YAG-Laser oder Nd-Glas-Laser bekannt. Nachteilig bei solchen Festkörperlasern nach dem Stand der Technik sind ihre geringe Leistung (ca. 1 kW), der geringe Wirkungsgrad von 1,5% bis 2,5%, ferner die gegenüber CO₂-Laser schlechtere Modenstabilität und daraus resultierende geringere Strahlqualität bzw. Fokussierbarkeit bei hohen Ausgangsleistungen. Insbesondere ändert sich das Modenverhalten eines Festkörperlasers bei einer Variation der Ausgangsleistung.Solid state lasers are known in particular for material processing in numerous embodiments such as Nd: YAG lasers or Nd glass lasers. Disadvantages of such solid state lasers according to the prior art are their low power (approx. 1 kW), the low efficiency of 1.5% to 2.5%, furthermore the mode stability, which is poorer than that of CO ₂ lasers, and the resulting lower beam quality or Focusability with high output powers. In particular, the mode behavior of a solid-state laser changes when the output power is varied.

In Festkörperlasern werden bisher üblicherweise zylindrische Laserstäbe - sogenannte "rods" - eingesetzt. In einem runden Stabquerschnitt bildet sich aber bei der Energiezufuhr der optischen Anregung ein radialer Temperatur gradient, der zu einer radialen Variation des Brechungsindex führt und so zur Ausbildung einer "thermischen Linse". Die Folge ist eine Verschlechte rung der Strahlqualität (Divergenz). Die Brennweite der thermischen Linse ist variabel und abhängig von der Pumpleistung. Die Folgen für einen Laser mit üblicher Resonatorgeometrie, in dessen Resonator eine Linse mit variabler Brennweite eingeführt wird, reichen von Modensprüngen bis zum völligen Erlöschen.Solid laser lasers have traditionally been cylindrical laser rods - so-called "rods" - used. Forms in a round cross-section but when energizing the optical excitation a radial temperature gradient, which leads to a radial variation of the refractive index and so to form a "thermal lens". The result is a deterioration beam quality (divergence). The focal length of the thermal lens is variable and depends on the pump power. The consequences for a laser with usual resonator geometry, in the resonator of which a lens variable focal length is introduced, ranging from fashion leaps to complete extinction.

Zur Lösung der Problematik sieht der Stand der Technik verschiedene Maßnahmen vor. Zunächst führen monochromatische Pumplichtquellen wie beispielsweise Halbleiter-Laserdioden, deren Wellenlänge auf die Absorp tionslinien der laseraktiven Festkörper abgestimmt sind, zu einer wesent lich verminderten thermischen Belastung. Weiterhin wird beispielsweise in der FR-PS 13 56 934, in der US 35 30 397 oder im Soviet Journal of Quantum Electronics 1,4 Jan.-Febr. 1972, Seiten 369 ff (E.I.Kamenskii) vorgeschla gen, die Kristall-Geometrie zu verändern, wobei von einem zylindrischen Stab abweichende Formen offenbart sind.The state of the art sees various solutions to the problem Measures before. First, monochromatic pump light sources like for example semiconductor laser diodes, the wavelength of which is absorbed tion lines of the laser-active solids are coordinated to an essential diminished thermal load. Furthermore, for example, in FR-PS 13 56 934, in US 35 30 397 or in the Soviet Journal of Quantum Electronics 1.4 Jan.-Feb. 1972, pages 369 ff (E.I. Kamenskii) proposed gene to change the crystal geometry, being from a cylindrical Rod deviating forms are disclosed.

In der US 36 33 126 ist ein quaderförmiger Laserkristall offenbart, dessen Stirnflächen unter einem Brewster-Winkel angeschliffen sind. Die Resona tormode beschreibt innerhalb des Kristalls einen Zigzagweg, wobei an den Auftreffpunkten zum dünneren Medium Totalreflexion stattfindet. In einem solchen Kristall entsteht kein radialer Temperaturgradient, sondern es entstehen Isothermenebenen, die eine günstige Wärmeabfuhr aus dem Kristall ermöglichen. Dadurch erhöht sich die maximal erreichbare Laser-Ausgangs leistung.In US 36 33 126 a cuboid laser crystal is disclosed, the End faces are ground at a Brewster angle. The Resona tormode describes a Zigzag path within the crystal, with the Impact points to the thinner medium total reflection takes place. In one Such a crystal does not create a radial temperature gradient, but it isothermal planes are created, which facilitate heat dissipation from the crystal enable. This increases the maximum achievable laser output power.

In der vorgenannten Druckschrift von Kamenskii ist eine Ausführungsform offenbart, bei der der Strahl in polygonförmigen Festkörpern mehrfach reflektiert, so daß man im laseraktiven Medium einen verlängerten Strahl weg erhält. Dieser wird dadurch weiter vergrößert, daß mehrere solche polygonförmigen Scheiben aufeinander gesetzt werden und der Strahl nach einander diese Scheiben durchläuft. Theoretisch wären dadurch hohe Aus gangsleistungen zu erwarten. Bei optischen Inhomogenitäten - beispiels weise verursacht durch Brechungsindexvariation, bedingt durch thermische Gradienten sowie Streuzentren infolge Gitterfehlern-bedeutet jedoch ein längerer Strahlweg eine entsprechend stärkere Verschlechterung der Strahl qualität, ebenso kann das laseraktive Medium die eigene Laserwellenlänge absorbieren. Eine Kernlochbohrung dient hier der Einbringung einer Anre gungs-Blitzlichtlampe.In the aforementioned Kamenskii publication there is one embodiment discloses, in which the beam in polygonal solids multiple reflected, so that you have an extended beam in the laser-active medium gets away. This is further increased by the fact that several such polygonal slices are placed on top of each other and the beam after each other goes through these disks. Theoretically, this would result in high losses expected power output. With optical inhomogeneities - for example wise caused by refractive index variation caused by thermal Gradients as well as scattering centers due to lattice defects - means however longer beam path a correspondingly greater deterioration of the beam quality, the laser-active medium can also use its own laser wavelength absorb. A core hole is used to insert an anchor flash lamp.

Der Wirkungsgrad eines optisch angeregten Festkörperlasers ist neben der Quanteneffizienz in erster Linie bestimmt durch den spektralen Überlapp von Emissions- und Absorptionsspektrum von Pumpquelle und Laserkristall sowie dem räumlichen Überlapp von Resonatormode und angeregtem Volumen. The efficiency of an optically excited solid-state laser is next to that Quantum efficiency is primarily determined by the spectral overlap of the emission and absorption spectrum of the pump source and laser crystal as well as the spatial overlap of resonator mode and excited volume.

Diese räumliche Überlagerung ist für halbleitergepumpte Systeme bisher nur in longitudinalen Pumpanordnungen effizient gelungen. Derartig angeregte Festkörperlaser sind jedoch in ihrer Ausgangsleistung nicht skalierbar.This spatial overlay has so far only been used for semiconductor-pumped systems succeeded efficiently in longitudinal pump arrangements. So excited However, solid-state lasers are not scalable in their output power.

Zur Erzielung höherer Ausgangsleistungen muß das Pumplicht transversal in die Resonatormode eingestrahlt werden, was mit Breitstreifen-Laserdioden möglich ist, die z.Zt. mit maximal 10 W cw-Leistung erhältlich sind. Hierzu ist es jedoch notwendig, die Resonatorachse möglichst nah an die Kristallober fläche heranzuführen und gleichzeitig das Pumplicht der Breitstreifen-La serdioden an diesen Stellen einzukoppeln.In order to achieve higher output powers, the pump light must be transversely in the resonator mode is irradiated, which is possible with broad-strip laser diodes, the currently are available with a maximum of 10 W cw power. This is it however, the resonator axis must be as close as possible to the crystal top area and at the same time the pump light of the broad strip la Couple serdiodes at these points.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf den Stand der Technik aufbauend, dessen Nachteile zu beseitigen und einen Festkörperla ser zu konzipieren, der eine optimierte Strahlqualität aufweist, im Wirkungsgrad wesentlich verbessert ist und sich durch eine sehr hohe Ausgangsleistung auszeichnet.The present invention has for its object to the state of the Building technology to eliminate its disadvantages and a solid state to conceive that has an optimized beam quality, in Efficiency is significantly improved and is very high Excellent output power.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgezeigten Maßnahmen gelöst. In den Unteransprüchen sind Ausgestaltungen und Weiterbildungen aufgezeigt und in der nachfolgenden Beschreibung sind Ausführungsbeispiele erläutert und in den Figuren der Zeichnung skizziert. Es zeigen:This object is achieved by the measures indicated in claim 1. Refinements and developments are shown in the subclaims and exemplary embodiments are explained in the following description and sketched in the figures of the drawing. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Kristallgeometrie, Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of a crystal geometry,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Kristallgeometrie gemäß Fig. 1 mit Ankopplung eines Breitstreifen-Diodenarrays an die äußere Kristallfläche, FIG. 2 shows a perspective illustration of the crystal geometry according to FIG. 1 with coupling of a wide-strip diode array to the outer crystal surface, FIG.

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Kristallgeometrie gemäß Fig. 1 mit Ankopplung von Single-Array-Laserdioden an den Punkten der Totalreflexion auf den Kristallflächen (c₁-c_n), Fig. 3 is a perspective view of the crystal geometry of FIG. 1 with coupling of single laser diode array at the points of total reflection on the crystal faces (c ₁ -c _n),

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Kristallgeometrie gemäß Fig. 1 und Anordnung eines 45°-Prismas an der Sektorausschnittsfläche, Fig. 4 is a perspective view of the crystal geometry according to Fig. 1 and arrangement of a 45 ° prism in the sector cutout surface,

Fig. 5 eine perspektivische Seitenansicht in Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kristallgeometrie. Fig. 5 is a side perspective exploded view of another embodiment of a crystal geometry.

In der Fig. 1 ist die Kristallgeometrie eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Der einer zylindrischen Scheibe entsprechende Kristall 10 weist eine polygonförmige Außenkontur auf, bei der ein Sektor S aus der Scheibe ausgeschnitten ist. Die Resonatormode R wird nun senkrecht zu den entstandenen Schnittflächen b₁ und b₂ ein- bzw. ausgekoppelt, wobei die Einkoppelstelle so gewählt ist, daß beim Durchlaufen des Mediums an der Grenzfläche bzw. Mantelfläche des Kristalls 10 Totalreflexion der Mode auftritt. So wird die Mode innerhalb des Mediums geführt und tritt nach mehreren Totalreflexionen an der zweiten Schnittfläche aus. Die Auftreff stellen auf den Mantelflächen c₁, c₂...c_n sind zur Vermeidung einer Strahlaufweitung tangential zum Radius r geschliffen. Zwischen diesen Mantelflächen c₁-c_n ist der Kristall ebenfalls mit plangeschliffenen Außenflächen versehen, wobei diese Flächen d₁, d₂...d_n parallel zur Resonatormode R verlaufen. Weiterhin ist der Kristall mit einer sogenann ten Kernlochbohrung K versehen, so daß der Kristall, grob gesehen, einen unterbrochenen Ring darstellt, dessen Innenfläche einen Zylinder bildet und dessen Außenfläche ein Vieleck.The crystal geometry of an exemplary embodiment is illustrated in FIG. 1. The crystal 10 corresponding to a cylindrical disk has a polygonal outer contour in which a sector S is cut out of the disk. The resonator mode R is now coupled in or out perpendicular to the resulting cut surfaces b ₁ and b ₂ , the coupling point being selected such that total reflection of the mode occurs at the interface or lateral surface of the crystal 10 when the medium passes through. In this way, the fashion is carried within the medium and emerges from the second cut surface after several total reflections. The impact points on the lateral surfaces c ₁ , c ₂ ... c _n are ground tangentially to the radius r to avoid beam expansion. Between these lateral surfaces c ₁ -c _n , the crystal is also provided with surface-ground outer surfaces, these surfaces d ₁ , d ₂ ... d _n running parallel to the resonator mode R. Furthermore, the crystal is provided with a so-called core hole K, so that the crystal, roughly speaking, represents an interrupted ring, the inner surface of which forms a cylinder and the outer surface of which is a polygon.

Wie bereits vorstehend erwähnt, ist für eine gute Strahlqualität die Ausbildung eines eindimensionalen Temperaturfeldes im Laserkristall notwendig. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform ist zum Kühlen die innere ring- bzw. zylinderförmige Mantelfläche vorgesehen. Durch gleich mäßige Kühlung entsteht nun das gewünschte eindimensionale Temperaturfeld. Anders als beim Stand der Technik, wo an den Punkten der internen Totalre flexion kein Kühlmittel an- bzw. zubringbar ist, steht in dem hier be schriebenen Ausführungsbeispiel die gesamte Kristall-Innenfläche zur Verfügung. Der Strahl durchläuft in bekannter Weise nach jeder Totalre flexion in umgekehrter Weise das Temperaturfeld, nur daß auch hier nun der Temperatureffekt ausgeglichen ist. Darüberhinaus können auch die Kristall flächen senkrecht zur Achse der Bohrung als Kühlflächen verwendet werden, unter Aufgabe des beschriebenen positiven Effekts auf die Strahlqualität. As already mentioned above, that is for a good beam quality Formation of a one-dimensional temperature field in the laser crystal necessary. In the embodiment described here for cooling inner ring or cylindrical surface provided. By soon moderate cooling creates the desired one-dimensional temperature field. Different from the state of the art, where at the points of the internal totalre flexion no coolant can be attached or added is stated in the here wrote embodiment the entire inner crystal surface Available. The beam passes through in a known manner after each total inversely flexion the temperature field, only that here also the Temperature effect is balanced. In addition, the crystal surfaces perpendicular to the axis of the bore are used as cooling surfaces, giving up the described positive effect on the beam quality.

Da bei den meisten Laserkristallen, die nach dem "Czochralski-Verfahren" gezogen werden, wie z. B. Nd:YAG und Nd:GGG, der Kern- und der Mantelbe reich als Lasermaterial nicht verwendet werden, also das beste Laserma terial sich in dem dazwischenliegenden Bereich befindet, ist die hier vorgeschlagene Geometrie besonders geeignet, Laser-Rohkristalle optimal zu nutzen.As with most laser crystals, which are based on the "Czochralski method" be pulled, such as B. Nd: YAG and Nd: GGG, the Kernbe and Mantelbe richly not used as laser material, so the best laser material material is in the area in between, this is here proposed geometry particularly suitable to optimally raw laser crystals use.

Zum Aufbau des Festkörperlasers unter Verwendung des vorbeschriebenen Kristalls wird als Pumplichtquelle aus Gründen der thermischen Belastung und des Wirkungsgrades der Einsatz von Halbleiter-Laserdioden vorgeschla gen, wobei die bereits erwähnten Breitstreifen-Diodenarrays L1 - wie in Fig. 2 dargestellt - an den geschliffenen Kristallflächen d₁-d_n angekoppelt, also an den Flächen, die parallel zur Resonatormode R ver laufen.To build the solid-state laser using the crystal described above, the use of semiconductor laser diodes is proposed as the pumping light source for reasons of thermal stress and efficiency, the wide-strip diode arrays L 1 already mentioned - as shown in FIG. 2 - on the ground crystal surfaces d ₁ -d _n coupled, i.e. on the surfaces that run parallel to the resonator mode R ver.

In Fig. 3 ist veranschaulicht, wo das Pumplicht von Single-Array-Laserdio den L2 eingekoppelt wird, nämlich an den Punkten p₁, p₂...p_n der Totelreflexion auf den Flächen c₁-c_n. FIG. 3 illustrates where the pump light from single-array laser diodes L 2 is coupled in, namely at points p ₁ , p ₂ ... P _{n of} the Totel reflection on the areas c ₁ -c _n .

Dieses Grundkonzept eines Laser-Kristalls 10 kann nun verschiedene Varia tionen erfahren. In Fig. 4 ist eine davon skizziert. Hier wird ein 45°-Prisma beispielsweise an der Lichtausgangsfläche b₂ des Kristalls 10 zur Totalreflexion der Resonatormode R angebracht. Die Mode R durchläuft dadurch den Kristall 10 zweimal und zwar auf voneinander separierten Wegen. Dadurch ist die Möglichkeit geschaffen, weitere Pumpdioden am Kristall 10 anzuordnen.This basic concept of a laser crystal 10 can now experience various variations. One of these is outlined in FIG. 4. Here, a 45 ° prism is attached, for example, to the light exit surface b _{2 of} the crystal 10 for total reflection of the resonator mode R. As a result, the mode R runs through the crystal 10 twice, namely on separate paths. This creates the possibility of arranging further pump diodes on the crystal 10 .

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 veranschaulicht ein Ausführungsbei spiel eines Laser-Kristalls 100, der die Leistung des Festkörperlasers durch zusätzliches Ankoppeln von Pumpdioden vergrößert. Der hier gezeigte Kristall 100 setzt sich aus drei Kristallelementen E1, E2 und E3 zusammen. Das Kristallelement E1, das in der Grundgeometrie den vorbeschriebenen und in den Fig. 1 bis 3 veranschaulichten Ausführungsformen entspricht, weist lediglich eine Lichteintrittfläche b₁ auf, die aus der Senkrechten um einen bestimmten Winkel α₁ geneigt ist, dessen Maß sich nach bestimmten Kriterien, wie beispielsweise Brechungsindizes, Resonatorkon zeption, Diodenanordnung etc. ergibt. Ein hier eingekoppelter Lichtstrahl wird nach mindestens einer internen Reflexion aus einer Grundfläche g des Kristallelementes ausgekoppelt und in das Kristallelement E2 eingekoppelt, wobei die Grundflächen von E1 und E2 eng aneinandergefügt sind. Dieses Kristallelement E2 unterscheidet sich von E1 nur dadurch, daß es keinen Sektorausschnitt S aufweist, also einen geschlossenen Zylinder-Mantelkör per bildet, wobei jedoch die Außen- und Innengeometrie identisch mit E1 ist, also ebenfalls die geschliffenen Flächen c₁-c_n und d₁-d_n sowie die kreisrunde Innenfläche e aufweist.The embodiment of FIG. 5 illustrates a Ausführungsbei play a laser crystal 100, which increases the performance of the solid-state laser by coupling additional pumping diodes. The crystal 100 shown here is composed of three crystal elements E 1 , E 2 and E 3 . The crystal element E 1 , which corresponds in its basic geometry to the embodiments described above and illustrated in FIGS. 1 to 3, has only one light entry surface b ₁ , which is inclined from the vertical by a certain angle α ₁ , the dimension of which varies according to certain criteria , such as refractive indices, resonator conception, diode arrangement etc. A light beam coupled in here is coupled out of a base surface g of the crystal element after at least one internal reflection and is coupled into the crystal element E 2 , the base surfaces of E 1 and E 2 being closely joined together. This crystal element E 2 differs from E 1 only in that it has no sector section S, that is, forms a closed cylinder jacket body, but the outer and inner geometry is identical to E 1 , that is also the ground surfaces c ₁ -c _n and d ₁ -d _n and the circular inner surface e.

Der von E1 kommende Lichtstrahl durchläuft in einer gewissen Schrauben linie diesen Festkörper-Kristallstab, der hier als Kristallelement E2 bezeichnet ist, und wird nun an dessen anderem Ende in das hier eng angefügte Kristallelement E3 eingekoppelt. Dieses Kristallelement E3 entspricht in seiner Grundgeometrie dem Kristallelement E1 und damit auch den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 bis 3, weist jedoch eine ihrerseits gegen die Senkrechte um einen bestimmten Winkel α₂ gekippte Lichtaus trittsfläche b₂ auf. Durch diese Konzeption wird eine nochmalige Leistungssteigerung erzielt.The light beam coming from E 1 passes through this solid-state crystal rod in a certain screw line, which is referred to here as crystal element E 2 , and is now coupled at its other end into the crystal element E 3, which is closely attached here. This crystal element E 3 corresponds in its basic geometry to the crystal element E 1 and thus also to the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 3, but has a light exit surface b _{2 which} in turn is tilted by a certain angle α ₂ against the vertical. This concept achieves a further increase in performance.

Claims

1.Solid-state laser with a laser crystal, which is designed as a polygon-shaped crystal disk in its outer contour, with at least two flat, totally reflecting surfaces for beam guidance within the crystal and semiconductor laser diodes as pump light sources in the form of broad-strip diode arrays or single-array laser diodes, thereby characterized in that the crystal disc ( 10 ) is provided with a cut-out sec tor (S) and a cylindrical core hole (K) arranged perpendicular to the surface of the disc with a certain radius and the sector cut surfaces (b ₁ , b ₂ ) for insertion or Uncoupling the resonator mode (R) serve, the coupling point is selected so that total reflection of the mode (R) occurs between two of these surfaces when passing through the medium on the flat lateral surfaces (c ₁ -c _n ) of the crystal ( 10 ) (c ₁ -c _n ) lateral surfaces (d ₁ -d _n ) are arranged which run parallel to the resonator mode (R), so that the surfaces (c ₁ - c _n and d ₁ -d _n ) on the outer contour can be used alternately for reflecting an incident light beam and for coupling in pump light (L 1 , L 2 ).

2. Solid-state laser according to claim 1, characterized in that the lateral surfaces (c ₁ -c _n ) are ground flat tangentially to the polygonal Kri disk describing the radius.

3. Solid-state laser according to claim 1 or 2, characterized in that the surfaces intended for reflection of a light beam are coated tet and act as a mirror, or total reflection on these surfaces takes place.

4. Solid-state laser according to claims 1 to 3, characterized in that the inner lateral surface for cooling the laser crystal disc ( 10 ) is used.

5. Solid-state laser according to claims 1 to 4, characterized in that at least the light exit surface (b ₂ ) is provided with an anti-reflection layer (AR).

6. Solid-state laser according to claims 1 to 4, characterized in that the light exit surface (b ₂ ) is provided with a resonator mirror applied as a coating.

7. Solid-state laser according to claims 1 to 6, characterized in that the light exit surface (b ₂ ) is provided with an optical prism.

8. Solid-state laser according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the polygonal solid-state laser crystal ( 100 ) is composed of three or more crystal elements (E 1 , E 2 , E 3 ) arranged one above the other, the crystal element (E 1 ) has a light entry surface (b ₁ ), which is inclined from the vertical by a certain angle α ₁ and, after at least one internal reflection, a coupled light beam is coupled out of its base surface (g) and into a crystal element (E 2 ) adjacent to this base surface is coupled, which has the same floor plan as the crystal element (E 1 ), but is not seen with any sector section (S), and connects to the crystal element (E 3 ) into which the coupled light beam is irradiated, the crystal element (E 3 ) has the same floor plan as the crystal element (E 1 ) with the sector cutout (S), only here is the light exit surface he (b ₂ ) tilted by a certain angle α ₂ against the vertical.