DE4233094A1 - Laseroszillatorvorrichtung mit spiegelwinkeleinstellung - Google Patents
Laseroszillatorvorrichtung mit spiegelwinkeleinstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Laseroszillatorvorrichtung, und inbesondere eine
Laseroszillatorvorrichtung, die zur Stabilisierung der
Zielrichtung eines Laserstrahls ausgelegt ist.
Die Fig. 21 und 22 sind Perspektivansichten, welche
beispielhaft die Anordnung einer Laseroszillatorvorrichtung
nach dem Stand der Technik darstellen, die in der japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 2 54 684 aus dem Jahre 1985
beschrieben ist. In Fig. 22 bezeichnet die Bezugsziffer 10
eine Umhüllung zum Einschließen eines Lasergasmediums, 4 ein
Paar Entladungselektroden, 8 einen Wärmetauscher, 6 ein
Gebläse, 26, 28 und 30 Totalreflektoren, 32 einen
Teilreflektor, 12a eine erste Laserstrahlreflektoreinheit,
welche den Teilreflektor 32 und den Totalreflektor 28
umfaßt, 12b eine zweite Laserstrahlreflektoreinheit, welche
die Totalreflektoren 26 und 30 umfaßt, und 2 einen
Laserstrahl. Fig. 23 zeigt einen Querschnitt der ersten
Laserstrahlreflektoreinheit 12a, wobei die Bezugsziffern 14
und 15 Blendenöffnungen bezeichnen, die unmittelbar vor dem
Teilreflektor 32 bzw. dem Totalreflektor 28 angeordnet sind,
36 eine optische Basis zum Haltern der ersten
Laserstrahlreflektoreinheit 12a, 44 eine Verbindungsstange
zur Verbindung der optischen Basis 36 und einer optischen
Basis für die zweite Laserstrahlreflektoreinheit 12b, 54
einen Federbalg, auf welchem die Umhüllung 10 und die
optische Basis 36 angebracht sind, um Vakuum und
Luftdichtigkeit aufrechtzuerhalten, 38 eine optische Platte,
die auf der optischen Basis 36 angebracht ist, und 40 und 42
Einstellplatten, die bei dem Totalreflektor 38 und dem
Teilreflektor 32 angebracht sind, um den Winkel des
Totalreflektors 28 bzw. des Teilreflektors 32 einzustellen.
Die Fig. 24 und 25 erläutern die optische Platte 38 und eine
Winkeleinstellvorrichtung der Einstellplatte 40, die auf der
optischen Platte 38 angebracht ist. Fig. 24 ist eine
Seitenansicht, und Fig. 25 ist eine Schnittansicht entlang
der Ebene 25-25 von Fig. 24. In den Fig. 25 und 25
bezeichnet die Bezugsziffer 46 Einstellschrauben zum
Einstellen des Winkels der Einstellplatte 40, 47 einen mit
Gewinde versehenen Abschnitt, an welchem die
Einstellschraube 46 in die optische Platte 38 eingeschraubt
ist, 48 einen O-Ring zur Vakuumabdichtung und gleichzeitigen
Halterung der Einstellschraube 46 drehbar gegen die optische
Platte 38, 49 ein Aufnahmeteil, welches auf der
Einstellplatte 40 vorgesehen ist, so daß es mit dem Ende der
Einstellschraube 46 in Berührung tritt, 55 eine Feder, die
so angeordnet ist, daß sie die Einstellplatte 40 zur
optischen Platte 38 hinzieht, 50 eine Stütze, die auf der
Einstellplatte 40 vorgesehen ist, 56 ein Kühlmittel, welches
in der Einstellplatte 40 fließt, 58 Rohre, in welchen das
Kühlmittel 56 fließt, 51a und 51b Löcher, die in der
optischen Platte 38 ausgebildet sind, um einen Fluß des
Kühlmittels 56 zuzulassen, und 52 Verbinder zum Verbinden
der Rohre 58, der optischen Platte 38 und der Einstellplatte
40.
Nunmehr wird der Betriebsablauf der
Laseroszillatorvorrichtung mit dem voranstehend
beschriebenen Aufbau geschildert.
Fig. 26 ist eine schematische, vertikale Schnittansicht in
der Längsrichtung der Oszillatorvorrichtung einschließlich
der Resonatorlichtwege der in Fig. 22 gezeigten
Laseroszillatorvorrichtung. Wie aus den Fig. 26 und 22
hervorgeht, sind wie voranstehend beschrieben in der
Umhüllung 10 das Paar Entladungselektroden 4 zur Erzeugung
einer Entladung und zur Anregung des Lasergasmediums
vorgesehen, das Gebläse 6 zum Zirkulieren des
Lasergasmediums, und der Wärmetauscher 8 zum Kühlen des
Lasergasmediums, und das Lasergasmedium gelangt zwischen das
Paar der Entladungselektroden 4 und wird so angeregt, daß es
zu einer Laserschwingung bereit ist. Dann tritt das
Lasergasmedium in den Wärmetauscher 8 ein, wird dadurch
gekühlt, gelangt durch das Gebläse 6, und zirkuliert in der
Richtung eines Pfeils A. Mittlerweile verlaufen drei
Resonatorlichtwege durch einen Anregungsbereich 18, in
welcher das Lasergasmedium durch die Entladung angeregt
wird, und zwar in einem Z-förmigen Muster. Die drei Teile
werden durch Resonatorspiegel gebildet, welche die
Totalreflektoren 26, 28 und 30 und den Teilreflektor 32
umfassen, die in der Längsrichtung der Umhüllung 10
angeordnet sind.
Der von dem Totalreflektor 26 reflektierte Laserstrahl 2
durchquert eine erste optische Achse 20 und erreicht den
Totalreflektor 28. Da der Totalreflektor 28 um einen Winkel
R in Bezug auf die erste optische Achse 20 nach unten
geneigt ist, durchquert der Laserstrahl 2 eine zweite
optische Achse 22, die in einem Winkel von 2R in Bezug auf
die erste optische Achse 20 nach unten geneigt ist, und
erreicht den Totalreflektor 30. Da der Totalreflektor 30 mit
einer Neigung nach oben in einem Winkel von R in Bezug auf
die erste optische Achse 20 angeordnet ist, durchquert der
Laserstrahl 2 eine dritte optische Achse 24, parallel zur
ersten optischen Achse 20, und erreicht den Teilreflektor
32. Ein Teil des den Teilreflektor 32 erreichenden
Laserstrahls 2 wird intakt an die Außenseite abgegeben, und
der Rest des Laserstrahl kehrt zum Totalreflektor 25 auf dem
entgegengesetzten Weg, wie voranstehend beschrieben, zurück.
Durch Wiederholung dieses Vorgangs wird der Laserstrahl 2
verstärkt, während er wiederholt durch den Anregungsbereich
18 gelangt, und wird von dem Teilreflektor 32 auf einem
geordneten Energiepegel nach außen abgegeben.
Die Winkeleinstellvorrichtung des Totalreflektors 28 wird
nunmehr unter Bezug auf die Fig. 24 und 25 beschrieben. Der
Winkel des Totalreflektors 28, der auf der Einstellplatte 40
angebracht ist, wird durch die Einstellung des Winkels der
Einstellplatte 40 eingestellt. Da die Einstellplatte 40
durch die Feder 55 in Richtung zur optischen Platte 38
gezogen wird, und durch die Halterung 50 und zwei
Einstellschrauben 46 zurückgedrückt wird, wird der Winkel
der Einstellplatte 40 durch die Beziehung zwischen der Länge
der Halterung 50 und der Vorsprunglänge der
Einstellschrauben 46 gegenüber der optischen Platte 38
festgelegt. Durch Drehen der Einstellschrauben 46 wird
nämlich deren Vorsprunglänge gegenüber der optischen Platte
38 geändert, und hierdurch kann der Winkel der
Einstellplatte 40 nach oben und unten und/oder von einer
Seite zur anderen eingestellt werden.
Beim Empfang des Laserstrahls 2 absorbiert der
Totalreflektor 28, der für den Laserstrahl 2 einen
bestimmten Absorptionsfaktor aufweist, einen Teil des
Laserstrahls 2 und erzeugt Wärme. Der Totalreflektor 28 wird
indirekt durch das Kühlmittel 56 gekühlt, welches die
Einstellplatte 40 kühlt. Das Kühlmittel 56 gelangt von außen
in das Rohr 58, durchquert das Loch 51a in der optischen
Platte 38, durchquert dann ein Loch, welches in der
Einstellplatte 40 ausgebildet ist, tritt wiederum in das
Loch 51b in der optischen Platte 38 ein, und tritt
schließlich aus.
Bezüglich der Temperatur wird angemerkt, daß zwar die
optische Platte 38, die in direkter Berührung mit dem
Kühlmittel 56 steht, von der Kühlmitteltemperatur abhängt,
daß jedoch die optische Basis 36 von der Umgebungstemperatur
abhängt. Tritt daher ein Unterschied zwischen der
Kühlmitteltemperatur und der Umgebungstemperatur auf, so
wird auch zwischen der optischen Platte 38 und der optischen
Basis 36 eine Temperaturdifferenz hervorgerufen. Da der
lineare Ausdehnungskoeffizient der optischen Platte 38 und
der optischen Basis 36 unterschiedlich ist, wird zwischen
diesen Teilen eine thermische Belastung hervorgerufen. Im
allgemeinen ist die optische Basis 36 sehr robust aufgebaut,
um die meisten Bauteile der ersten oder zweiten
Laserstrahlreflektoreinrichtung 12a oder 12b zu haltern.
Daher führt die thermische Belastung, die zwischen der
optischen Platte 38 und der optischen Basis 36 hervorgerufen
wird, zu einer Verspannung der optischen Platte 38.
Tritt, wie voranstehend beschrieben, eine Verspannung in der
optischen Platte 38 auf, so ändern sich die Winkel der
Einstellplatten 40 und 42, und dies führt dazu, daß sich die
Winkel des Totalreflektors 28 und des Teilreflektors 32
ändern, wodurch die optischen Achsen des Laserstrahls in dem
Resonator dejustiert werden, und dies verschlechtert die
Zielstabilität (Lagegenauigkeit) des Laserstrahls.
Nunmehr werden die zweite optische Achse 22 in Fig. 26 und
die Totalreflektoren 28 und 30, die an beiden Enden der
zweiten optischen Achse 22 angeordnet sind, beschrieben. Da
der Totalreflektor 28, wie voranstehend beschrieben, um den
Winkel R in Bezug auf die erste optische Achse 20 nach
unten geneigt ist, erreicht der Laserstrahl 2 den
Totalreflektor 30 über die zweite optische Achse 22, die in
Bezug auf die erste optische Achse 20 um den Winkel 2R nach
unten geneigt ist. Da der Totalreflektor 30 um den Winkel R
in Bezug auf die erste optische Achse 20 nach oben geneigt
ist, durchquert der Laserstrahl 2 die dritte optische Achse
24 parallel zur ersten optischen Achse 20. Mit anderen
Worten ist die zweite optische Achse 22 um den Winkel 2R in
Bezug auf die erste und dritte optische Achse 20 bzw. 24
geneigt, und die reflektierenden Oberflächen der
Totalreflektoren 28 und 30, die an beiden Enden der zweiten
optischen Achse 22 angeordnet sind, verlaufen parallel
zueinander, und sind um den Winkel R gegenüber der ersten
bzw. dritten optischen Achse 20 bzw. 24 verkippt.
Bei einer derartigen Anordnung treten, wie in Fig. 27
gezeigt ist, Abschnitte 34 und 35 in den Öffnungen der
Blendenöffnungen 14 und 15 auf, an welchen die
reflektierenden Oberflächen der Totalreflektoren 28 und 30
einander gegenüberliegen. Dies führt zu einer
Wahrscheinlichkeit, daß eine parasitäre Oszillation 36
zwischen den Abschnitten 34 und 35 erzeugt wird, an welchen
die Totalreflektoren 28 und 30 einander gegenüberliegen, und
zwar zusätzlich zur normalen Laseroszillation. Wenn diese
parasitäre Oszillation stattfindet, so ergibt sich ein
Fehler der Strahlmode des Laserstrahls 2, der von der
Laseroszillatorvorrichtung ausgesandt wird, oder es
verschlechtert sich die Stabilität der Strahlmode.
Die Größe der Strahlmodensteuerung wird durch ein Verhältnis
Φ/ω festgelegt (nachstehend als der
"Strahlmodensteuerfaktor" bezeichnet); hierbei ist ω der
1/e2-Radius in einer Einzelmode, die durch die
Resonatorspiegelkrümmung und die Resonatorlänge festgelegt
ist (die Lichtweglänge vom Totalreflektor 26 zum
Teilreflektor 32), wobei e die Basis des natürlichen
Logarithmus bezeichnet, und Φ ist ein
Blendenöffnungsdurchmesser. Bei der Einzelmode wird oft eine
Blendenöffnung mit einem Strahlmodensteuerfaktor Φ/ω von
annähernd 3,1 bis 3,4 als ein Steuerwert für die
Blendenöffnung festgelegt. Wenn der Strahlmodensteuerfaktor
Φ/ω kleiner wird, wird daher der Steuergrad der Strahlmode
größer.
Bei der konventionellen Laseroszillatorvorrichtung ist der
Strahlmodensteuerfaktor Φ/ω einer der vier
Blendenöffnungen 14 bis 17, gezeigt in Fig. 18, kleiner
gewählt als der der anderen drei Blendenöffnungen, um das
Auftreten der parasitären Oszillation 36 zu verhindern. Dies
erfolgt aus dem Grunde, daß die Einstellung der
Resonatorspiegel schwierig wird, wenn die Mode an mehreren
Orten gesteuert wird. Beispielsweise werden die
Blendenöffnungen 14, 16 und 17 auf den
Strahlmodensteuerfaktor Φ/ω von 3,6 eingestellt, und nur
die Blendenöffnung 15 wird auf den Strahlmodensteuerfaktor
Φ/ω von 3,2 eingestellt, zur Verwendung als Blendenöffnung
zum Steuern der Einzelmode.
Bei dieser konventionellen Anordnung ist die Einstellung der
Resonatorspiegel verhältnismäßig einfach, da die Strahlmode
an einem einzigen Ort gesteuert wird. Da allerdings der Weg
des Laserstrahls 2 auch an einem Ort gesteuert wird,
variiert der optische Weg 24 des Laserstrahls 2 innerhalb
eines Bereichs, in welchem die Blendenöffnungssteuerung
locker ist, und dies führt dazu, daß es nicht möglich ist,
die Zielstabilität des Laserstrahls 2 aufrechtzuerhalten.
Die, wie voranstehend erläutert, aufgebaute, konventionelle
Laseroszillatorvorrichtung weist keine stabilisierte
Laserstrahlzielrichtung auf.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
die beim Stand der Technik bestehenden Schwierigkeiten
dadurch zu überwinden, daß eine Laseroszillatorvorrichtung
zur Verfügung gestellt wird, welche eine hervorragende
Zielstabilität des Laserstrahls aufweist.
Wie hier beschrieben, stellt die Erfindung eine
Laseroszillatorvorrichtung zur Verfügung, welche eine
hervorragende Zielstabilität eines Laserstrahl aufweist, da
eine optische Platte gegenüber dem Kühlmittel wärmeisoliert
ist.
Die vorliegende Erfindung stellt eine
Laseroszillatorvorrichtung zur Verfügung, welche eine
Strahlmode stabilisiert und eine bessere Zielstabilität
eines ausgesandten Laserstrahl aufweist. Zwei Lichtwege, die
im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, in dem
Z-förmigen Umkehrmuster der Resonatorlichtwege, sind so
ausgelegt, daß sie miteinander verdreht sind, so daß die
effektiven Oberflächen zweier Totalreflektoren, die an
beiden Enden eines verkippten Lichtweges in den sich
Z-förmig drehenden Lichtwegen liegen, nicht einander
gegenüberliegen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine
Laseroszillatorvorrichtung zur Verfügung, welche eine
herausragende Stabilität bezüglich des Zielens eines
Laserstrahls aufweist. Die Strahlmodensteuerfaktoren zweier
Blendenöffnungen, die jeweils unmittelbar vor zwei
Totalreflektoren angeordnet sind, die sich an beiden Enden
eines verkippten Lichtweges in dem Z-förmigen Umkehrmuster
der Resonatorlichtwege befinden, sind kleiner gewählt als
die der anderen Blendenöffnungen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen sich weitere Vorteile und Merkmale ergeben. Es
zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht zur Erläuterung der
Winkeleinstellvorrichtung einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Ebene 2-2 von
Fig. 1;
Fig. 3 die Kühlmittelkanäle, welche eine optische
Platte einer Laseroszillatorvorrichtung gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung durchqueren;
Fig. 4 eine Darstellung des Kühlmittelkanals, welcher
eine optische Platte einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung durchquert;
Fig. 5 eine Darstellung des Kühlmittelkanals, welcher
eine optische Platte einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung durchquert;
Fig. 6 eine Darstellung des Kühlmittelkanals, welcher
eine optische Platte einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung durchquert;
Fig. 7 eine schematische Ansicht mit einer Darstellung
der Resonatorlichtwege einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 8 eine Bodenansicht von Fig. 7;
Fig. 9 einen zweiten Lichtweg der Resonatorlichtwege
und Resonatorspiegel und Blendenöffnungen, die
an beiden Enden des zweiten Lichtweges einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung liegen;
Fig. 10 eine schematische Ansicht mit einer Darstellung
der Resonatorlichtwege einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 11 eine Bodenansicht von Fig. 10;
Fig. 12 eine schematische Ansicht mit einer Darstellung
der Resonatorlichtwege einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 13 eine Bodenansicht von Fig. 12;
Fig. 14 eine schematische Ansicht mit einer Darstellung
der Resonatorlichtwege einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 15 eine Bodenansicht von Fig. 14;
Fig. 16 die Resonatoranordnung einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 17 eine Bodenansicht von Fig. 16;
Fig. 18 eine Erläuterung, wie sich die optischen
Oszillatorachsen des Resonators bei der
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ändern;
Fig. 19 eine Erläuterung, wie sich die optischen
Oszillatorachsen des Resonators bei der
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ändern;
Fig. 20 eine Erläuterung, wie sich die optischen
Oszillatorachsen des Resonators bei der
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ändern;
Fig. 21 eine vertikale, schematische Schnittansicht in
einer Längsrichtung einer Oszillatorvorrichtung
einschließlich der Resonatorlichtwege einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung und des Stands der Technik;
Fig. 22 eine Perspektivansicht mit einer Darstellung der
Anordnung der Laseroszillatorvorrichtung gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung und gemäß dem Stand der
Technik;
Fig. 23 eine Schnittansicht einer
Laserstrahlreflektoreinrichtung der
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung und gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 24 eine schematische Ansicht mit einer Darstellung
der Winkeleinstellvorrichtung der
Laseroszillatorvorrichtung nach dem Stand der
Technik;
Fig. 25 eine Schnittansicht entlang der Ebene 25-25 von
Fig. 24;
Fig. 26 eine vertikale, schematische Schnittansicht in
der Längsrichtung der Oszillatorvorrichtung
einschließlich der Resonatorlichtwege der
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung und gemäß dem Stand der Technik; und
Fig. 27 einen zweiten Lichtweg unter Resonatorlichtwegen
und Resonatorspiegeln und Blendenöffnungen, die
sich an beiden Enden des zweiten Lichtweges
befinden, bei der Laseroszillatorvorrichtung des
Stands der Technik.
Nunmehr wird unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die Perspektivansicht mit einer Darstellung der
Laseroszillatorvorrichtung in Fig. 22, die Schnittansicht
der Laserstrahlreflektoreinrichtung in Fig. 23, und die
schematische, vertikale Schnittansicht in der Längsrichtung
der Oszillatorvorrichtung einschließlich der
Resonatorlichtwege der Laseroszillatorvorrichtung von Fig.
26 sind identisch mit den entsprechenden Darstellungen der
konventionellen Vorrichtung und werden hier nicht weiter
beschrieben.
Fig. 1 und 2 sind schematische Ansichten mit einer
Darstellung einer Winkeleinstellvorrichtung einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 ist eine
Seitenansicht, und Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang
der Ebene 2-2 von Fig. 1. Diese erste Ausführungsform
unterscheidet sich darin von der in den Fig. 24 und 25
dargestellten, konventionellen Laseroszillatorvorrichtung,
daß die Löcher 51a und 51b, durch welche das Kühlmittel 56
gelangt, in zweiten Teilen 60a und 60b vorgesehen sind, und
daß die zweiten Teile 60a und 60b auf der optischen Platte
38 über O-Ringe 62 angebracht sind.
Bei der ersten Ausführungsform tritt das in den zweiten
Teilen 60a, 60b fließende Kühlmittel 56 in thermische
Berührung mit den zweiten Teilen 60a, 60b. Da jedoch die
zweiten Teile 60a, 60b mit Hilfe der O-Ringe 62 so
angebracht sind, daß sie nicht in direkter Berührung mit der
optischen Platte 38 stehen, ist die optische Platte 38
thermisch gegenüber den zweiten Teilen 60a, 60b isoliert,
und demzufolge gegenüber dem Kühlmittel wärmeisoliert. Daher
hängt die Temperatur der optischen Platte 38 von der
Umgebungstemperatur ab. Wenn daher eine Differenz zwischen
der Kühlmitteltemperatur und der Umgebungstemperatur
auftritt, so tritt keine Temperaturdifferenz zwischen der
optischen Platte 38 und der optischen Basis 36 auf, und in
der optischen Platte 38 tritt keine Verwindung infolge
thermischer Spannungen zwischen der optischen Platte 38 und
der optischen Basis 36 auf, wodurch die Winkel der
Einstellplatten 40, 42 stabiliert werden. Daher weist die
Zielrichtung des abgezogenen Laserstrahls eine hervorragende
Stabilität auf.
Nunmehr wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung unter Bezug auf Fig. 3 beschrieben, welche eine
schematische Darstellung eines Kanals für das Kühlmittel 56
ist, das die optische Platte 38 einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
durchquert. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist das zweite Teil
60a an der optischen Platte 38 befestigt, und das Loch 51a,
in welchem das Kühlmittel 56 fließt, ist in dem zweiten Teil
60a vorgesehen. Die Bezugsziffer 62 bezeichnet einen O-Ring
zur Aufrechterhaltung des Vakuums, und das zweite Teil 60a
besteht aus einem Isoliermaterial wie beispielsweise Teflon
(PTFE). Das Isolierteil dient sowohl als elektrisch
isolierendes Material als auch als schlechter Wärmeleiter,
und die Temperatur des Kühlmittels 56, welches in dem
zweiten Teil 60a fließt, beeinflußt kaum die Temperatur des
Außenumfangs des zweiten Teils 60a.
Bei der zweiten Ausführungsform ist die optische Platte 38
gegenüber dem Kühlmittel 56 wärmeisoliert. Daher hängt die
Temperatur der optischen Platte 38 nur von der
Umgebungstemperatur ab, und wenn eine Differenz zwischen der
Kühlmitteltemperatur und der Umgebungstemperatur auftritt,
gibt es keine Temperaturdifferenz zwischen der optischen
Platte 38 und der optischen Basis 36, und es treten keine
Verwindungen infolge thermischer Belastungen zwischen der
optischen Platte 38 und der optischen Basis 36 in der
optischen Platte 38 auf, wodurch die Winkel der
Einstellplatten 40, 42 stabilisiert werden. Daher ist die
Zielrichtung des abgezogenen Laserstrahls in ihrer
Stabilität verbessert.
Nunmehr wird unter Bezug auf Fig. 4 eine dritte
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben,
wobei Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Kanals des
Kühlmittels 56 ist, welches die optische Platte 38 einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform
durchquert. Das Kühlmittel 56 fließt in dem zweiten Teil
60a, und ein drittes Teil 64a ist zwischen dem zweiten Teil
60a und der optischen Platte 38 eingeführt. Die Bezugsziffer
62 bezeichnet einen O-Ring zur Aufrechterhaltung des
Vakuums. Das dritte Teil 64a besteht aus einem
Isoliermaterial wie beispielsweise Teflon, und das zweite
Teil 60a besteht aus Metall, um die Gewindestärke der
Verbindungen 52 für die Rohre 58 sicherzustellen. Bei dieser
Anordnung können die Verbindungen 52 aus einem Metall
bestehen, welches eine hohe Festigkeit und Verläßlichkeit
aufweist. Zwar beeinflußt die Temperatur des Kühlmittels 56,
welches in dem zweiten Teil 60a fließt, die Temperatur des
Außenumfangs des zweiten Teils 60a, jedoch beeinflußt die
Temperatur des Außenumfangs des zweiten Teils 60a kaum die
Temperatur des Außenumfangs des dritten Teils 64a, welches
ein schlechter Wärmeleiter ist. Bei der dritten
Ausführungsform ist die optische Platte 38 gegenüber dem
Kühlmittel 56 thermisch isoliert, wodurch die Winkel der
Einstellplatten 40, 42 stabilisiert waren. Daher ist die
Stabilität der Zielrichtung des abgezogenen Laserstrahls
verbessert.
Nunmehr wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung unter Bezug auf Fig. 5 beschrieben, welche eine
schematische Darstellung eines Kanals des Kühlmittels 56
ist, das die optische Platte 38 einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform
durchquert. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist das Loch 51a, in
welchem das Kühlmittel 56 fließt, in dem zweiten Teil 60a
vorgesehen, und das zweite Teil 60a ist an der optischen
Platte 38 über eine Schraube 66 und eine Beilagscheibe 65
befestigt, die aus einem wärmeisolierenden Material besteht.
Ein Abstandsstück 63 aus einem Isoliermaterial ist zwischen
die optische Platte 38 und das zweite Teil 60a eingefügt.
Die Bezugsziffer 62 bezeichnet einen O-Ring zur
Aufrechterhaltung des Vakuums, und das zweite Teil 60a
besteht aus einem Material, wie beispielweise Metall,
welches eine hohe Festigkeit und Verläßlichkeit aufweist.
Bei der vierten Ausführungsform fließt das Kühlmittel 56 in
den zweiten Teilen 60a, 60b und steht thermisch in Berührung
mit den zweiten Teilen 60a, 60b. Allerdings sind die
Außenumfänge der zweiten Teile 60a, 60b so angeordnet, daß
sie infolge der O-Ringe 62 nicht in direkter Berührung mit
der optischen Platte 38 stehen, und die Abschnitte, an denen
die zweiten Teile 60a, 60b an der optischen Platte 38
befestigt sind, sind so gebaut, daß infolge der aus
Isoliermaterial bestehenden Abstandsstücke 63 keine direkte
Berührung mit der optischen Platte 38 erfolgt. Zwar wird
über die Schrauben 66, die zur Installierung an der
optischen Platte 38 vorgesehen sind, Wärme von der optischen
Platte 38 übertragen, jedoch ist eine Wärmeisolierung
zwischen der optischen Platte 38 und den zweiten Teilen 60a,
60b durch die Beilagsscheiben 65 zur Verfügung gestellt, die
aus wärmeisolierendem Material bestehen. Daher ist die
optische Platte 38 gegenüber den zweiten Teilen 60a, 60b
wärmeisoliert, und demzufolge gegenüber dem Kühlmittel 56
wärmeisoliert.
Es wird darauf hingewiesen, daß bei der vierten
Ausführungsform ohne die Beilagsscheiben 65 dann eine
identische Wirkung erzielt wird, wenn die Schrauben 66 aus
Isoliermaterial bestehen.
Nunmehr wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung unter Bezug auf Fig. 6 beschrieben, welche eine
schematische Darstellung eines Kanals des Kühlmittels 56
ist, welches die optische Platte 38 einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform
durchquert. Das Kühlmittel 56 durchquert die optische Platte
38 durch das Rohr 58. Das Rohr 58 ist im Abschnitt B über
ein viertes Bauteil 68 befestigt, welches aus einem
wärmeisolierenden Material in Form eines Verbinders besteht,
und welches eingeschraubt und an der optischen Platte 38
befestigt wurde, und so gehalten wird, daß es nicht mit der
optischen Platte 38 in Berührung steht. Ein
Teflonrohrverbinder wäre ein Beispiel für das vierte Bauteil
68. Ein Körper 70 des vierten Bauteils 68 ist mit einem
Gewinde versehen und in der optischen Platte 38 befestigt,
und das Rohr 58 kann durch Anziehen einer Mutter 71
befestigt werden.
Bei der vierten Ausführungsform wird an das Rohr 58 Wärme
übertragen, wenn sich die Temperatur des Kühlmittels 56
ändert. Da jedoch das Rohr 58 nicht in Berührung mit der
optischen Platte 38 steht, wird von dem Abschnitt B zur
optischen Platte 38 über das vierte Bauteil 68, welches aus
dem verbinderförmigen Isoliermaterial besteht, Wärme
übertragen. Da das vierte Bauteil 68 aus dem
Wärmeisoliermaterial besteht, ist die optische Platte 38
gegenüber dem Kühlmittel 56 wärmeisoliert. Daher befindet
sich die optische Platte 38 auf Umgebungstemperatur, und
wenn eine Differenz zwischen der Kühlmitteltemperatur und
der Umgebungstemperatur auftritt, so ergibt sich keine
Temperaturdifferenz zwischen der optischen Platte 38 und der
optischen Basis 36, und es tritt in der optischen Platte 38
keine Verwindung infolge thermischer Spannungen zwischen der
optischen Platte 38 und der optischen Basis 36 auf, wodurch
die Winkel der Einstellplatten 40, 42 ungeändert bleiben.
Daher verbessert sich die Zielstabilität des abgezogenen
Laserstrahls.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen eine sechste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsform verhindert
parasitäre Schwingungen und stellt eine
Laseroszillatorvorrichtung zur Verfügung, die so ausgelegt
ist, daß sie die Strahlmode eines Laserstrahls stabilisiert
und eine verbesserte Zielstabilität des Laserstrahls zur
Verfügung stellt.
Fig. 7 und 8 sind schematische Darstellungen der
Resonatorlichtwege einer Laseroszillatorvorrichtung gemäß
der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht von vorne, und Fig. 8 ist
deren Ansicht von unten. Die Laseroszillatorvorrichtung
gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich
darin von der konventionellen Anordnung, daß die
Blendenöffnung 15 nicht in der Ebene der Fig. 7 vorliegt,
sondern geringfügig vor dieser Ebene liegt. Der Offset des
Strahlortes um einen Winkel ϕ, welcher es erforderlich
macht, daß der Spiegel 38 gegenüber der Normalen um
denselben Winkel ϕ verschoben ist, und der Spiegel 30 und
ϕ/2 verschoben ist, ist in Fig. 8 dargestellt. Dies führt
dazu, daß die erste optische Achse 20 und die dritte
optische Achse 24 im wesentlichen parallel zueinander
verlaufen, jedoch miteinander verdreht sind, wie aus den
Fig. 7 und 8 hervorgeht. Abschnitte, an denen die
reflektierenden Oberflächen der Totalreflektoren 28 und 30
einander gegenüberliegen, existieren nicht in den Öffnungen
der Blendenöffnungen 15, 16, wie in Fig. 9 gezeigt, wodurch
die Möglichkeit ausgeschaltet wird, daß eine parasitäre
Oszillation auftritt. Wie in der Figur dargestellt ist,
repräsentieren die unterbrochenen Linien zwischen 14 und 15
die Projektion von Spiegel 30, wogegen die unterbrochene
Linie zwischen den Blendenöffnungen 16 und 17 die Projektion
von Spiegel 28 repräsentiert. Die Abwesenheit irgendeiner
Überlappung der Projektion in die Blendenöffnungen hinein
stellt eine Laseroszillatorvorrichtung zur Verfügung, welche
eine hervorragende Zielstabilität eines Laserstrahls
sicherstellt.
Es sind zahlreiche weitere Anordnungen möglich, welche es
zulassen, daß die reflektierenden Oberflächen der
Totalreflektoren 28 und 30 einander gegenüberliegen, wobei
die Öffnungen der Blendenöffnungen 15, 16 verschoben sind,
wodurch die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer
parasitären Oszillation ausgeschaltet wird.
Beispielsweise sind die Fig. 10 und 11 schematische
Ansichten mit einer Darstellung der Resonatorlichtwege einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer siebten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 10 ist eine
Schnittansicht, gesehen von vorne, und Fig. 11 eine
Bodenansicht. Die Laseroszillatorvorrichtung gemäß dieser
Ausführungsform unterscheidet sich von dem konventionellen
Aufbau in der Hinsicht, daß die Blendenöffnungen 15 und 16
nicht in der Ebene der Fig. 10 liegen, sondern die
Blendenöffnung 15 vor dieser Ebene liegt, und die
Blendenöffnung 16 hinter dieser Ebene. Fig. 10 zeigt den
Unterschied gegenüber Fig. 8 als einen Offset des Spiegels
28 um nur ϕ/2, was dazu führt, daß der Strahl 20 einen
Winkel ϕ gegenüber den Strahlen 22 und 24 aufweist. Daher
verlaufen die erste optische Achse 20 und die dritte
optische Achse 24 im wesentlichen parallel, jedoch verdreht,
und es existieren, wie in Fig. 9 gezeigt ist, keine
Abschnitte, in welchen die reflektierenden Oberflächen der
Totalreflektoren 28 und 30 einander in den Öffnungen der
Blendenöffnungen 15, 16 gegenüberliegen, wodurch die
Möglichkeit ausgeschaltet ist, daß parasitäre Oszillationen
auftreten können. Hier durch wird eine
Laseroszillatorvorrichtung zur Verfügung gestellt, welche
eine hervorragende Zielstabilität des erzeugten Laserstrahls
aufweist.
Die Fig. 12 und 13 sind schematische Ansichten mit einer
Darstellung der Resonatorlichtwege einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer achten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 12 ist eine
Schnittansicht, gesehen von vorne, und Fig. 13 ist deren
Bodenansicht. Die Laseroszillatorvorrichtung gemäß der
vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von
der Vorrichtung nach dem Stand der Technik, daß die
Blendenöffnungen 14 und 15 nicht in der Ebene der Fig. 12
liegen, sondern die Blendenöffnung 15 vor dieser Ebene
liegt, und die Blendenöffnung 14 hinter dieser Ebene. Daher
verlaufen die erste optische Achse 20 und die dritte
optische Achse 24 im wesentlichen parallel, jedoch verdreht,
und es existieren keine Abschnitte, in welchen die
reflektierenden Oberflächen der Totalreflektoren 28 und 30
einander in den Öffnungen der Blendenöffnungen 15, 16
gegenüberliegen, wie in Fig. 9 gezeigt ist, wodurch die
Möglichkeit ausgeschaltet wird, daß eine parasitäre
Oszillation erzeugt wird. Dies stellt eine
Laseroszillatorvorrichtung zur Verfügung, welche eine
verbesserte Zielstabilität des Laserstrahls aufweist.
Fig. 14 und 15 sind schematische Ansichten mit einer
Darstellung der Resonatorlichtwege einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer neunten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 14 ist eine
Schnittansicht, von vorne gesehen, und Fig. 15 stellt eine
Bodenansicht dar. Die Laseroszillatorvorrichtung gemäß der
vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich darin von
der Vorrichtung nach dem Stand der Technik, daß die
Blendenöffnungen 14, 15, 16 und 17 nicht in der Ebene der
Fig. 14 liegen, sondern die Blendenöffnungen 15 und 17 vor
dieser Ebene liegen, und die Blendenöffnungen 14 und 16
hinter dieser Ebene. Wie aus Fig. 15 hervorgeht, weisen die
Reflektoren 28 und 30 einen Winkel ϕ auf, und die Strahlen
20 und 24 bilden jedenfalls einen Winkel 2ϕ mit dem Strahl
22. Daher verlaufen die erste optische Achse 20 und die
dritte optische Achse 24 im wesentlichen parallel, jedoch
verdreht, und es existieren keine Abschnitte, in welchen die
reflektierenden Oberflächen der Totalreflektoren 28 und 30
einander gegenüberliegen, in den Öffnungen der
Blendenöffnungen 15, 16, wie in Fig. 9 gezeigt ist, wodurch
die Möglichkeit ausgeschaltet wird, daß eine parasitäre
Oszillation hervorgerufen wird. Hierdurch wird eine
Laseroszillatorvorrichtung zur Verfügung gestellt, die eine
verbesserte Zielstabilität des Laserstrahls aufweist.
Nunmehr wird die Resonatoranordnung einer
Laseroszillatorvorrichtung gemäß einer zehnten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf
Fig. 16 und 17 beschrieben. Fig. 16 ist eine Schnittansicht,
gesehen von vorn, und Fig. 17 stellt deren Bodenansicht dar.
Bei der Laseroszillatorvorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform werden die Strahlmodensteuerfaktoren Φ/ω
der beiden Blendenöffnungen 15, 16, die jeweils unmittelbar
vor den beiden Totalreflektoren 28, 30 liegen, die an beiden
Enden des gekippten Lichtweges 22 unter den Z-förmigen
Umkehrlichtwegen in den vier Blendenöffnungen angeordnet
sind, kleiner gewählt als die Strahlmodensteuerfaktoren
Φ/ω der beiden anderen Blendenöffnungen. Beispielweise
sind die Strahlmodensteuerfaktoren Φ/ω der
Blendenöffnungen 14, 17 auf 3,6 eingestellt, und der
Strahlmodensteuerfaktor der Blendenöffnung 15 ist auf 3,2
eingestellt, zur Verwendung als Blendenöffnung zum Steuern
einer Einzelmode, und der der Blendenöffnung 16 ist auf 3,3
eingestellt. Diese Blendenöffnungen 15, 16 legen die
Position des gekippten Lichtweges fest. Bei einer derartigen
Anordnung, an welcher zwei Orte streng durch die
Blendenöffnungen 15, 16 kontrolliert werden, ist die
optische Achse 24 des Laserstrahls 2 fixiert, wodurch die
Stabilität des Zielens des Laserstrahl 2 aufrechterhalten
wird. Die wird nachstehend mit weiteren Einzelheiten
erläutert.
Die Fig. 18 bis 20 erläutern, wie sich die optischen
Oszillatorachsen des Resonators ändern. Bei den jeweiligen
Darstellungen sind die Z-förmig verlaufenden
Resonatorlichtwege schematisch auf einer geraden Linie
dargestellt. Die Punkte 33 und 27 stellen das
Krümmungszentrum des Teilreflektors 32 bzw. des
Totalreflektors 26 dar, und die optische Achse des
Laserstrahls 2 zum Zeitpunkt der Laseroszillation ist an
eine gerade Linie angepaßt, welche die Krümmungszentren 33
und 27 des Teilreflektors 32 und des Totalreflektors 26
verbindet. Fig. 18 zeigt einen Anfangszustand, und Fig. 19
erläutert einen Zustand, in welchem sich der Winkel
beispielsweise des Teilreflektors 32 verschoben hat. Da sich
der Winkel des Teilreflektors 32 verschoben hat, ändert sich
das Krümmungszentrum 33 des Teilreflektors 32, wie in Fig.
19 gezeigt. In diesem Fall ist die Bewegung der optischen
Achse des Laserstrahls 2 auf den Blendenöffnungen 15 und 16
kleiner als die auf der Blendenöffnung 17. Nunmehr wird
unter Bezug auf Fig. 20 ein Zustand beschrieben, in welchem
sich der Winkel des Totalreflektors 26 verschoben hat. Da
sich der Winkel des Totalreflektors 26 verschoben hat,
ändert sich das Krümmungszentrum 27 des Totalreflektors 26
so, wie dies in Fig. 20 gezeigt ist. In diesem Fall ist die
Bewegung der optischen Achse des Laserstrahls 2 auf den
Blendenöffnungen 15 und 16 kleiner als die auf der
Blendenöffnung 14. Hieraus wird deutlich, daß die
Blendenöffnungen 15, 16 toleranter bezüglich der
Winkelverschiebung der Resonatorspiegel sind als die
Blendenöffnungen 17 und 14. Durch Anordnung von
Blendenöffnungen mit kleineren Strahlmodensteuerfaktoren
Φ/ω in den Positionen der Blendenöffnungen 15 und 16 kann
die Zielausrichtung des Laserstrahls 2 stabilisiert werden,
und zwar praktisch ohne Schwierigkeiten bezüglich der
Justierung der Resonatorspiegel.
Die Resonatorlichtwege sind nicht auf die Z-Anordnung
beschränkt, die bei dieser Ausführungsform beschrieben
wurde, und können ein Z-förmiges Umkehrmuster umfassen.
Beispielsweise erzeugen Resonatorlichtwege, die zusätzliche
Totalreflektoren 26 und 34 aufweisen, wie in Fig. 21
gezeigt, ebenfalls eine identische Wirkung.
Claims (14)
1. Laseroszillatorvorrichtung zur Ausgabe eines
stabilisierten Laserstrahls durch Anregung eines
Lasermediums und Ausbreitung des Laserstrahls entlang
festgelegter Strahlwege, gekennzeichnet
durch:
erste, mehrere Resonatorspiegel, welche einen Resonator bilden;
zweite, mehrere Einstellteile zur Einstellung der Winkel der Resonatorspiegel und zur Festlegung der Strahlwege;
eine an den Einstellteilen angebrachte optische Platte;
zumindest einen Kühlmittelkanal zum Durchleiten eines Kühlmittels; und
eine Einrichtung zur Wärmeisolierung der optischen Platte gegenüber dem Kühlmittel.
erste, mehrere Resonatorspiegel, welche einen Resonator bilden;
zweite, mehrere Einstellteile zur Einstellung der Winkel der Resonatorspiegel und zur Festlegung der Strahlwege;
eine an den Einstellteilen angebrachte optische Platte;
zumindest einen Kühlmittelkanal zum Durchleiten eines Kühlmittels; und
eine Einrichtung zur Wärmeisolierung der optischen Platte gegenüber dem Kühlmittel.
2. Laseroszillatorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur
Wärmeisolierung ein Wärmeisolierteil aufweist, welches
zwischen zumindest einen Kühlmittelkanal und der optischen
Platte vorgesehen ist.
3. Laseroszillatorvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wärmeisolierteile
Löcher aufweisen, welche die Kühlkanäle umfassen, und daß
die Teile in der optischen Platte so angebracht sind, daß
eine direkte Wärmeberührung mit der Platte vermieden wird.
4. Laseroszillatorvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Teile in der
optischen Platte mit einem Isoliermaterial dazwischen
angebracht sind.
5. Laseroszillatorvorrichtung zur Ausgabe eines
stabilisierten Laserstrahls durch Anregung eines
Lasermediums und Ausbreitung des Laserstrahls entlang
festgelegter Strahlwege innerhalb eines Resonators,
gekennzeichnet durch:
erste, mehrere Resonatorspiegel, welche einen Teilreflektor und Totalreflektoren umfassen, zur Festlegung der Strahlwege, wobei zumindest ein erster und zweiter Reflektor an gegenüberliegenden Seiten des Resonators angeordnet sind, und so angeordnet sind, daß die Resonatorstrahlwege ein Z-förmiges Umkehrmuster aufweisen; und
wobei zwei im wesentlichen parallele Lichtwege in dem Z-förmigen Umkehrmuster der Resonatorstrahlwege miteinander verschlungen sind.
erste, mehrere Resonatorspiegel, welche einen Teilreflektor und Totalreflektoren umfassen, zur Festlegung der Strahlwege, wobei zumindest ein erster und zweiter Reflektor an gegenüberliegenden Seiten des Resonators angeordnet sind, und so angeordnet sind, daß die Resonatorstrahlwege ein Z-förmiges Umkehrmuster aufweisen; und
wobei zwei im wesentlichen parallele Lichtwege in dem Z-förmigen Umkehrmuster der Resonatorstrahlwege miteinander verschlungen sind.
6. Laseroszillatorvorrichtung zur Ausgabe eines Laserstrahls
durch Anregung eines Lasermediums nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß weiterhin zweite,
mehrere Blendenöffnungen vorgesehen sind, wobei zumindest
eine erste und zweite dieser Blendenöffnungen nahe an dem
einen entsprechenden Reflektor unter dem ersten und zweiten
Reflektor angeordnet sind, und zwischen den ersten und
zweiten Reflektoren entlang einem der Strahlwege.
7. Laseroszillatorvorrichtung zur Ausgabe eines Laserstrahls
durch Anregung eines Lasermediums nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten
Reflektoren einander gegenüberliegend angeordnet sind, und
daß eine Projektion des ersten Reflektors in Richtung auf
den zweiten Reflektor im wesentlichen dagegen abgeblockt
ist, daß sie durch die entsprechende zweite Blendenöffnung
des zweiten Reflektors gelangt.
8. Laseroszillatorvorrichtung zur Ausgabe eines Laserstrahls
durch Anregung eines Lasermediums nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die parallen Strahlen in
einer Ebene angeordnet sind, welche die ersten und zweiten
Reflektoren umfaßt, und daß zumindest eine unter den ersten
und zweiten Blendenöffnungen in einer Position orthogonal zu
dieser Ebene angeordnet ist.
9. Laseroszillatorvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten
Blendenöffnungen in einer Position orthogonal zu der Ebene
angeordnet sind.
10. Laseroszillatorvorrichtung zur Ausgabe eines
Laserstrahls durch Anregung eines Lasermediums innerhalb
eines Resonators, gekennzeichnet durch:
mehrere Resonatorspiegel, die zumindest einen Teilreflektor und erste und zweite Totalreflektoren umfassen, um Resonatorlichtwege festzulegen, und die so angeordnet sind, daß die Resonatorlichtwege Z-förmiges Umkehrmuster aufweisen, wobei die ersten und zweiten Reflektoren einander gegenüberliegend entlang dem Muster angeordnet sind;
mehrere Blendenöffnungen, die zumindest eine erste und zweite Blendenöffnung umfassen, und optisch in Bezug auf den zugehörigen Reflektor der Reflektoren angeordnet sind, zur Auswahl einer Strahlmode; und
wobei die Strahlmodensteuerfaktoren der ersten und zweiten Blendenöffnungen, die entlang dem Z-förmigen Umkehrmuster und unmittelbar vor den ersten und zweiten Totalreflektoren angeordnet sind, die an beiden Enden eines gekippten Lichtweges in dem Z-förmigen Umkehrmuster liegen, kleiner sind als die Strahlmodensteuerfaktoren anderer der mehreren Blendenöffnungen.
mehrere Resonatorspiegel, die zumindest einen Teilreflektor und erste und zweite Totalreflektoren umfassen, um Resonatorlichtwege festzulegen, und die so angeordnet sind, daß die Resonatorlichtwege Z-förmiges Umkehrmuster aufweisen, wobei die ersten und zweiten Reflektoren einander gegenüberliegend entlang dem Muster angeordnet sind;
mehrere Blendenöffnungen, die zumindest eine erste und zweite Blendenöffnung umfassen, und optisch in Bezug auf den zugehörigen Reflektor der Reflektoren angeordnet sind, zur Auswahl einer Strahlmode; und
wobei die Strahlmodensteuerfaktoren der ersten und zweiten Blendenöffnungen, die entlang dem Z-förmigen Umkehrmuster und unmittelbar vor den ersten und zweiten Totalreflektoren angeordnet sind, die an beiden Enden eines gekippten Lichtweges in dem Z-förmigen Umkehrmuster liegen, kleiner sind als die Strahlmodensteuerfaktoren anderer der mehreren Blendenöffnungen.
11. Laseroszillatorvorrichtung zur Ausgabe eines
Laserstrahls durch Anregung eines Lasermediums nach Anspruch
10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Strahlmodensteuerfaktor durch Φ/ω repräsentiert wird,
wobei Φ ein Blendenöffnungsdurchmesser ist und ω der
1/e2-Radius, in einer Einzelmode, welche durch die
Resonatorspiegelkrümmung und die Resonatorlänge
(Lichtweglänge von dem Totalreflektor (26) zu dem
Teilreflektor (22)) festgelegt ist, wobei e die Basis der
natürlichen Logarithmen angibt.
12. Laseroszillatorvorrichtung zur Ausgabe eines
Laserstrahls durch Anregung eines Lasermediums nach Anspruch
10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Blendenöffnungsgrößen so gewählt sind, daß im wesentlichen
parasitäre Oszillationen verhindert werden.
13. Laseroszillatorvorrichtung zur Ausgabe eines
Laserstrahls durch Anregung eines Lasermediums nach Anspruch
10, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest der Teilreflektor und der erste und zweite
Reflektor einen Krümmungsradius aufweisen, und daß die
Winkel zumindest eines der Reflektoren in Bezug auf eine
gemeinsame Bezugsgröße unterschiedlich von den Winkeln der
anderen Reflektoren ist, um so das optische Krümmungszentrum
für diesen zumindest einen Reflektor zu verschieben.
14. Laseroszillatorvorrichtung zur Ausgabe eines
Laserstrahls durch Anregung eines Lasermediums nach Anspruch
13, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest der Teilreflektor und einer der Totalreflektoren
in unterschiedlichen Winkeln angeordnet sind, und daß die
Bewegung des Strahls auf den zugehörigen Blendenöffnungen
der Totalreflektoren kleiner ist als auf anderen der
mehreren Blendenöffnungen.
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