DE60121511T2 - Optischer Verstärker mit stabförmigen, von der Endseite gepumpten Verstärkungsmedium - Google Patents
Optischer Verstärker mit stabförmigen, von der Endseite gepumpten Verstärkungsmedium Download PDFInfo
- Publication number
- DE60121511T2 DE60121511T2 DE60121511T DE60121511T DE60121511T2 DE 60121511 T2 DE60121511 T2 DE 60121511T2 DE 60121511 T DE60121511 T DE 60121511T DE 60121511 T DE60121511 T DE 60121511T DE 60121511 T2 DE60121511 T2 DE 60121511T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- plate
- optical amplifier
- light
- pump
- pumped
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
- H01S3/0606—Crystal lasers or glass lasers with polygonal cross-section, e.g. slab, prism
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
- H01S3/09415—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode the pumping beam being parallel to the lasing mode of the pumped medium, e.g. end-pumping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
- H01S3/2383—Parallel arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/042—Arrangements for thermal management for solid state lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
- H01S3/0612—Non-homogeneous structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/0602—Crystal lasers or glass lasers
- H01S3/0615—Shape of end-face
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/0619—Coatings, e.g. AR, HR, passivation layer
- H01S3/0621—Coatings on the end-faces, e.g. input/output surfaces of the laser light
- H01S3/0623—Antireflective [AR]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/0619—Coatings, e.g. AR, HR, passivation layer
- H01S3/0625—Coatings on surfaces other than the end-faces
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08095—Zig-zag travelling beam through the active medium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094049—Guiding of the pump light
- H01S3/094053—Fibre coupled pump, e.g. delivering pump light using a fibre or a fibre bundle
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094049—Guiding of the pump light
- H01S3/094057—Guiding of the pump light by tapered duct or homogenized light pipe, e.g. for concentrating pump light
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/09408—Pump redundancy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
- H01S3/1123—Q-switching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
- H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/163—Solid materials characterised by a crystal matrix
- H01S3/164—Solid materials characterised by a crystal matrix garnet
- H01S3/1643—YAG
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
- H01S3/2308—Amplifier arrangements, e.g. MOPA
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
- Hintergrund der Erfindung
- 1. Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Verstärker zur Verwendung z. B. in einem Hochleistungs-Festkörperlaser und insbesondere einen optischen Verstärker, der eine längliche Platte aus einem Festkörper-Lasermaterial, z. B. einem mit Seltenerde dotierten Yttrium-Aluminium-Granat-(YAG-)Kristall, und eine Mehrzahl Diodenfelder zum Anregen des Festkörper-Lasermaterials zu einem metastabilen Zustand mit relativ hoher Energie enthält, bei dem das Pumplicht koaxial mit dem verstärkten Licht orientiert ist, was in relativ langen Absorptionslängen und somit höheren Gesamtwirkungsgraden resultiert und die Konfiguration besonders für optische Verstärker geeignet macht, die Festkörper-Lasermaterialien mit einer relativ niedrigen Abstraktionslänge wie z. B. Yb und Tm verwenden.
- 2. Beschreibung des Stands der Technik
- Optische Verstärker sind bekannt, die eine längliche im Allgemeinen rechteckige oder quadratische Platte eines Lasermaterials wie z. B. einen mit Seltenerde dotierten Yttrium-Aluminium-Granat-(YAG-)Kristall enthalten. Die Platten sind mit einer im Allgemeinen rechteckigen oder quadratischen Querschnittsfläche gebildet, die ein Paar gegenüberliegende Stirnflächen und vier seitliche Flächen definieren. Das Material für die Platte ist so gewählt, dass es einen relativ hohen Brechungsindex hat. Die Platte wird mit einem Kühlmedium gekühlt, das einen relativ niedrigen Brechungsindex hat. Diese Änderung des Brechungsindex an der Grenzfläche zwischen Platte und Kühlmittel führt dazu, dass auf eine Stirnfläche der Platte gerichtete einfallende Lichtstrahlen innen durch die Platte hindurch zickzackartig vollständig reflektiert werden. Die optischen Verstärker mit einer solchen Konfiguration sind deshalb als Zickzack-Verstärker bekannt geworden. Beispiele für Festkörperlaser, die solche Zickzack-Verstärker verwenden, sind in den U.S.-Patenten Nr. 4,730,324; 4,852,109 und 5,305,345 offenbart.
- Das Dokument
EP 0 973 236 A2 offenbart eine längliche Platte aus einem Festkörper-Lasermaterial mit einem festgelegten Querschnitt, der gegenüberliegende Stirnflächen und eine Mehrzahl dazwischen befindlicher seitlicher Flächen definiert, einer im Allgemeinen parallel zu den seitlichen Flächen verlaufenden Längsachse, die zwischen den gegenüberliegenden Stirnflächen definiert ist, und Mitteln, die es ermöglichen, dass gepumptes Licht entlang einer Achse gerichtet ist, die im Allgemeinen parallel zur Längsachse und einem oder mehreren Quellen von Pumpstrahlen verläuft. Die Pumpquellen sind auf seitliche Flächen der Platte gerichtet, die Fußabdrücke oder Fenster enthalten können, die vorzugsweise aus Antireflexbeschichtungen mit der Pumpwellenlänge gebildet sind. - Das Dokument WO 90/16101 offenbart ein Doppelplatten-Lasersystem, das mittels eines Faserbündels mit einer entfernten positionierten optischen Leistungsversorgung gekoppelt ist. Das System besteht aus zwei Platten, die parallel zueinander positioniert und so voneinander getrennt sind, dass sich ein Laserstrahl in einem Zickzack-Weg zwischen den Platten ausbreitet.
- Um das Festkörper-Lasermaterial auf einen metastabilen Zustand mit einer relativ hohen Energie zu erregen, werden verschiedene Pumpquellen wie zum Beispiel Diodenfelder verwendet, die zum Beispiel in den U.S.-Patenten Nr. 4,852,109; 4,949,346; 4,984,246; 5,271,031; 5,305,345; 5,317,585 und 5,351,251 offenbart sind. In vielen bekannten optischen Verstärkern sind die Pumpquellen so konfiguriert, dass die Pumpquellen entlang einer seitlichen Fläche der Platte in einer allgemein senkrecht zur Längsachse der Platte verlaufenden Richtung gerichtet sind. Beispiele für optische Verstärker mit einer solchen Konfiguration sind in den U.S.-Patenten Nr. 4,127,827; 4,852,109; 5,271,031; 5,305,345; 5,646,773 und 5,651,021 offenbart. Das gemeinsam gehaltene U.S.-Patent Nummer 5,900,967 offenbart eine Konfiguration, bei der eine Mehrzahl Diodenfelder entlang den seitlichen Flächen der Platte gerichtet ist. Das in der Anmeldung '434 offenbarte System verwendet Diodenfelder, die im Allgemeinen orthogonal zu einer Längsachse der Platte gerichtet sind, sowie Diodenfelder, die in einem Winkel relativ zu den seitlichen Flächen gerichtet sind, um eine im Allgemeinen einheitliche Energieverteilung in der Platte bereitzustellen. Solche als seitengepumpte Konfigurationen bekannte Konfigurationen schränken jedoch die Absorptionslänge des Pumplichts auf nur einige Millimeter ein. Werden solche seitengepumpte Konfigurationen mit optischen Verstärkern verwendet, die ein Festkörper-Lasermaterial mit einem relativ niedrigen Absorptionskoeffizienten wie z. B mit Yb und TM dotierte Materialien verwenden, ergibt sich ein relativ niedriger Absorptionswirkungsgrad und somit ein niedrigerer Gesamtwirkungsgrad. Folglich besteht ein Bedarf an optischen Verstärkern, die verhältnismäßig längere Absorptionslängen haben können, was in relativ höheren Gesamtwirkungsgraden resultiert.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Kurz gesagt betrifft die vorliegende Erfindung nach Anspruch 1 einen optischen Verstärker, der eine längliche Platte aus Festkörper-Lasermaterial wie z. B. eine mit Seltenerde dotierte Yttrium-Aluminium-Granat-(YAG-)Platte enthält. Um eine relativ vergrößerte Absorptionslänge und somit einen höheren Gesamtwirkungsgrad bereitzustellen, enthält der optische Verstärker gemäß der vorliegenden Erfindung Endpumpen, bei dem das gepumpte Licht mit verstärkten Licht orientiert ist, was in relativ längeren Absorptionslängen und höheren Gesamtwirkungsgraden resultiert. Die gleich orientierten Pumpquellen sind auf seitliche Flächen der Platte gerichtet, die aus Antireflexbeschichtungen mit der Pumpwellenlänge gebildete Fußabdrücke oder Fenster enthalten können. Um eine innere Reflexion des Pumpstrahls entlang der Laserachse zu bewirken, sind die Stirnflächen in einem Winkel von ca. 45° relativ zur Längsachse gebildet, was bewirkt, dass das gepumpte Licht in der Platte entlang der Längsachse reflektiert wird. Um die Absorption des gepumpten Lichts auf den Mittelabschnitt der Platte zu beschränken, kann die Platte aus einem Verbundmaterial gebildet sein, wobei die gegenüberliegenden Endabschnitte der Platte aus einem undotierten Wirtsmaterial gebildet sind, wogegen der Mittelabschnitt der Platte entlang der Längsachse aus einem dotierten Wirtsmaterial gebildet ist. Eine solche Kon figuration sorgt für eine relativ niedrige restliche thermische Linsenwirkung bei praktisch keiner Doppelbrechung. Bei einer Ausführungsform wird das Pumplicht von den Diodenfeldern mittels Linsen oder Linsenkanälen mit der Platte gekoppelt. Bei einer alternativen Ausführungsform wird Pumplicht mittels Lichtleitfasern mit der Platte gekoppelt. Bei einer noch anderen Ausführungsform werden das Pumplicht und Laserstrahlen untereinander ausgetauscht, wobei sie eine verlustarme Gerade durch die Platte mit einer endgepumpten Architektur bilden.
- Beschreibung der Zeichnungen
- Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung erschließen sich anhand der folgenden Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen; es zeigen:
-
1 eine Draufsicht eines optischen Verstärkers. -
2 eine grafische Darstellung einer Anamorphotlinsen-Baugruppe und eines Diodenfelds. -
3 eine schematische Darstellung eines endgepumpten optischen Verstärkers. -
4 eine Darstellung ähnlich3 , wobei der optische Verstärker als eine Master-Oszillator-Leistungsverstärker-Konfiguration (MOPA; master oscillator power amplifier) verwendet wird. -
5 eine Draufsicht einer endgepumpten Architektur mit fasergekoppeltem Pumplicht. -
6 eine Teildraufsicht der in5 dargestellten Ausführungsform, die die Geometrie der Winkelakzeptanzkriterien für die fasergekoppelte endgepumpte Architektur darstellt. -
7 einen Aufriss, der eine Mehrzahl gestapelter fasergepumpter Verstärker wie in5 dargestellt zeigt. -
8 eine Draufsicht einer Ausführungsform, die eine verlustarme Gerade durch die Platte mit einer endgepumpten Architektur darstellt. - Detaillierte Beschreibung
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Verstärker, der im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen
20 gekennzeichnet ist. Der optische Verstärker20 arbeitet mit Endpumpen. Bei einer solchen Konfiguration ist das gepumpte Licht mit dem verstärkten Licht entlang einer Längsachse der Platte orientiert, was zu einer relativ langen Absorptionslänge führt und folglich für relativ höhere Gesamtwirkungsgrade sorgt. Sie ist besonders geeignet für optische Verstärker, die ein Festkörper-Lasermaterial mit relativ niedrigen Absorptionskoeffizienten wie die Materialien, die Yb und Tm als Dotierstoffe verwenden, nutzen. Wie unten detaillierter erläutert wird, kann die Absorption des gepumpten Lichts auf eine zentrale Zone der Platte beschränkt werden, um Erhitzung an den gegenüberliegenden Enden der Platte zu verringern, die bekanntermaßen anfällig für Verzug sind. - Die
1 bis4 zeigen wie in der gemeinsam genutzten, gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung Serien-Nr. 09/111,080, eingereicht am 7. Juli 1898, dargelegt ein erstes Beispiel für eine Architektur eines endgepumpten optischen Zickzack-Verstärkers, bei der das Pumpen durch Diodenfelder erfolgt, die durch Linsen oder Linsenkanäle mit der Platte gekoppelt sind. Die5 bis7 zeigen einen alternativen Verstärker, bei dem das Pumpen der Platte durch Licht von einem Diodenfeld erfolgt, das mittels Lichtleitfasern gekoppelt ist, was Stapeln der Platten ermöglicht.8 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Pumpe und Laserstrahlen bezüglich1 untereinander ausgetauscht werden, wobei sie eine verlustarme Gerade durch den optischen Verstärker bilden. - Wie aus
1 ersichtlich ist, enthält der optische Verstärker20 eine längliche Platte22 und ein Paar gepumpter Strahlquellen24 und26 . Die längliche Platte22 ist mit einem im Allgemeinen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt ausgebildet, der ein Paar gegenüberliegende Stirnflächen28 und30 und vier seitliche Flächen32 definiert. Wie hierin verwendet, ist eine Längs- oder Laserachse34 als eine Achse definiert, die im Allgemeinen parallel zu den seitlichen Flächen32 zwischen den ge genüberliegenden Stirnflächen28 und30 verläuft, definiert. Eine Hauptachse ist definiert als eine waagerechte Achse in der Richtung des Zickzack-Musters, wogegen eine Nebenachse als eine senkrechte Achse definiert ist, die im Allgemeinen senkrecht zur Hauptachse verläuft. Die Haupt- und Nebenachse verlaufen senkrecht zur Längsachse. - Die Platte
22 kann aus einem Festkörper-Lasermaterial mit einem relativ hohen Brechungsindex gebildet sein, um eine innere Reflexion des Eingangsstrahls in einem allgemeinen Zickzack-Muster zu bewirken wie in1 dargestellt, wobei sie einen so genannten Zickzack-Verstärker bildet. Solche Zickzack-Verstärker ermöglichen bekannterweise die Skalierung der Helligkeit, indem sie dem Eingangsstrahl die effektive Mittelung von Wärmegradienten in der Platte ermöglichen, wobei sie ein homogenes Verstärkungsmedium bereitstellen. Um die Erhitzung der Enden der Platte22 zu verringern, kann die Platte22 als ein diffusionsgebundenes Verbundmaterial gebildet sein. Insbesondere können entlang der Längsachse34 der Platte22 die gegenüberliegenden Endabschnitte35 und36 der Platte22 aus undotierten Wirtsmaterialien wie z. B. Yttrium-Aluminium-Granat (YAG) gebildet sein. Diese Endabschnitte35 und36 können mit einem Mittelabschnitt38 der Platte22 , der aus einem dotierten Wirtsmaterial wie z. B. mit Yb dotiertem YAG (Yb:YAG) gebildet ist, diffusionsgebunden sein, wobei sie zwei diffusionsgebundene Grenzflächen40 und42 bilden. Solche Diffusionsbindungstechniken sind im Stand der Technik bekannt, wie z. B. im U.S.-Patent Nr. 5,441,803 beschrieben. Eine solche Konfiguration beschränkt die Absorptionslänge auf den Mittelabschnitt38 der Platte22 . Durch Beschränkung der Absorptionslänge auf den Mittelabschnitt38 der Platte22 befindet sich durch das optische Pumpen erzeugte Wärme im Mittelabschnitt38 und entfernt von den für Verzug anfälligen Endabschnitten und35 und36 . Wie oben erwähnt wird das gepumpte Licht durch die Platte22 reflektiert. Deshalb können die Pumpstrahlen24 und26 in gegenüberliegende seitliche Flächen32 der Platte22 an gegenüberliegenden Endabschnitten35 bzw.36 eintreten wie in1 gezeigt. Um den Eintritt des Lichts in die Platte22 zu ermöglichen, können ein oder mehrere Fußabdrücke oder Fenster41 und43 an gegenüberliegenden Endabschnitten35 und36 gebildet sein. Die Fenster41 und43 können mittels einer Beschichtung wie z. B. einer für die Wellenlänge der Pumpstrahlen24 und26 gewählten Antireflexbeschichtung gebildet sein. Wie in1 dargestellt ist, ist die Antireflexbeschichtung an der seitlichen Fläche32 sowie den gegenüberliegenden Stirnflächen28 und30 vorgesehen und verringert dadurch Verluste des Eingangsstrahls und Pumpstrahls. Die Pumpstrahlen24 und26 sind auf gegenüberliegende seitliche Flächen32 an gegenüberliegenden Endabschnitten35 und36 der Platte32 gerichtet. Wie in1 gezeigt werden die Pumpstrahlen24 und26 von den gegenüberliegenden Stirnflächen28 und30 innen vollständig reflektiert, so dass die Pumpstrahlen wie die Längsachse34 orientiert verlaufen. Durch Verwendung der Verbundplatte22 wie oben beschrieben ist die Absorptionslänge der Platte22 auf den Mittelabschnitt28 beschränkt. - Ein Eingangslichtstrahl
44 wird auf eine Stirnfläche28 in einem relativ kleinen Winkel, z. B. weniger als 30° relativ zur Lotrechten der Stirnfläche, gerichtet. Durch Begrenzen des Einfallswinkels des Eingangslichtstrahls44 und Wählen eines Materials mit einem relativ hohen Brechungsindex wird der Eingangslichtstrahl44 entlang der Platte22 in einem allgemeinen Zickzack-Muster vollständig reflektiert wie gezeigt und als ein verstärkter Strahl46 von der gegenüberliegenden Stirnfläche30 ausgekoppelt. Das Zickzack-Muster über die Temperaturgradienten der Platte resultiert in Verbindung mit dem einheitlichen Pumpen durch das geleitete Diodenlicht und die isolierte Plattenkante in einer relativ niedrigen thermischen Linsenwirkung bei praktisch keiner Doppelbrechung. - Im Stand der Technik ist bekannt, dass Pumpen der Platte
22 in dem Bereich, in dem das Pumplicht absorbiert wird, in einer erhöhten Temperatur resultiert. Wie oben erwähnt, werden Pumpstrahlen z. B. von Diodenfeldern durch die Fenster oder Fußabdrücke41 und43 im Allgemeinen senkrecht auf die Stirnflächen32 gerichtet und von den gegenüberliegenden Stirnflächen28 und30 reflektiert, um zu veranlassen, dass der Pumpstrahl direkt entlang der Längsachse34 gerichtet wird. Zur Kühlung der Platte22 können verschiedene Kühlverfahren verwendet werden. Systeme zur Kühlung durch Leitung und Konvention sind geeignet. Ein Beispiel für ein System zur Kühlung durch Leitung besteht darin, die Platte22 an einem Prallkühler mit hoher Intensität wie er z. B. von Thermo-Electron in San Diego, Kalifornien, oder SDL, Inc. in San Jose, Kalifornien, hergestellt wird, anzubringen. - Zur Minimierung des Wärmewiderstands zwischen der Platte
22 und den Kühlern kann eine dünne Schicht eines Wärme leitenden Materials wie z. B. eines weichen Metalls wie z. B. Indium oder Gold, wie in den3 und4 allgemein dargestellt, verwendet werden. Während des Zusammenbauens kann die Baugruppe aus Kühler/Indium/Platte bei erhöhten Temperaturen, ca. 150°C, unter Druck gehalten werden, um das Indium fließen zu lassen und Berührungswiderstand zu beseitigen. Für Direkt- oder Konvektionskühlung kann die Platte22 in den toten Zonen mit einer dünnen Schicht eines über die Plattenflächen fließenden turbulenten Kühlmittels versiegelt werden, um Wärme abzuführen wie im U.S.-Patent Nr. 5,646,773 detailliert erläutert wird. Ein beispielhaftes Konventionskühlsystem ist z. B. in dem gemeinsam gehaltenen U.S.-Patent Nr. 5,646,773 offenbart. - Im Falle von Konduktionskühlung sind die seitlichen Flächen
32 der Platte22 mit einem dielektrischen Material beschichtet, das als eine Beschichtung48 für abklingende Wellen dient, um die innere Totalreflexion (ITR) zu erhalten. Wie in1 gezeigt kann sich die Beschichtung48 für abklingende Wellen von einer Stirnfläche28 ,30 zu einer Zone geringfügig über die Diffusionsbindungs-Grenzfläche42 neben der gegenüberliegender Stirnfläche hinaus erstrecken. Die Beschichtung48 für abklingende Wellen ermöglicht, dass die Platte22 direkt am Prallkühler anhaftend angebracht werden kann. Eine dicke Schicht (2 bis 4 μm) aus MgF2 oder SiO2 kann als die Beschichtung48 für abklingende Wellen verwendet werden. - Zur Erzeugung der Pumpstrahlen
24 und26 können z. B. Hochleistungs-Diodenfelder56 mit einem Diodenfeldkühler57 verwendet werden. Ein effizientes Pumpen der Platte22 kann durch Verwendung einer geeigneten Anamorphotlinsen-Baugruppe50 , wie sie in2 allgemein dargestellt ist, erreicht werden. Die Anamorphotlinsen-Baugruppe enthält ein Paar Linsen52 und54 , die zwischen einem Diodenfeld56 und den Fenstern41 und43 der Platte22 angeordnet sind. Die Diodenfelder56 können eine Mehrzahl gestapelter Diodenstäben58 mit einzelnen Mikrolinsen60 enthalten. Die Mikrolinsen60 verringern die Divergenz der schnellen Achse der Stäbe58 auf circa 1°, wogegen die langsame Achse eine Vollwinkel-Divergenz in der Größenordnung von 7° aufweisen kann. Durch Verwenden der Anamorphotlinsen-Baugruppe50 kann der Ausgang des Diodenfelds56 auf den Eingangsbereich auf den Fenstern41 und43 der Platte22 so abgebildet werden, dass ein 2 × 1 cm großes Diodenfeld auf einen Bereich von nur 2 × 2 mm abgebildet werden kann. - Alternativ kann ein Linsenkanal an Stelle der Anamorphotlinsen-Baugruppe
50 verwendet werden. Ein beispielhafter Linsenkanal ist im U.S.-Patent Nr. 5,307,430 offenbart. - Der optische Verstärker
20 kann verwendet werden, um einen Master-Oszillator-Leistungsverstärker (MOPA) zu bilden. Bei dieser wie in3 dargestellten Ausführungsform ist ein Master-Oszillator (Steueroszillator)72 auf eine Eingangsstirnfläche28 der Platte22 gerichtet. Der Master-Oszillator kann z. B. so ausgeführt sein, wie unten bezüglich4 erläutert und dargestellt ist. Wie oben erläutert, muss der Eingangsstrahl zur Stirnfläche in einem Winkel verlaufen, der geeignet ist, eine innere Totalreflexion von den seitlichen Flächen der Platte zu bewirken. - Wie in
4 dargestellt kann der optische Verstärker20 verwendet werden, um einen Master-Oszillator74 zu bilden. Bei dieser Ausführungsform schwingt der Strahl zwischen dem Totalreflektor76 und dem Auskoppler84 , der teildurchlässig ist, um den Ausgangsstrahl bereitzustellen. Im Resonator kann ein Q-Switch enthalten sein. - Ein Beispiel ist in
5 dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen100 gekennzeichnet. Dieses Beispiel ist im Wesentlichen das gleiche wie das in1 dargestellte Beispiel mit der Ausnahme, dass das Pumplicht durch eine oder mehrere Lichtleitfasern104 , die ein Faserbündel106 bilden, mit der Platte102 gekoppelt ist. Der Vereinfachung halber ist nur ein Abschnitt der Platte102 dargestellt. Ähnlich wie bei der in1 dargestellten Ausführungsform kann die Platte102 aus einem Festkörper-Lasermaterial mit einem relativ hohen Brechungsindex gebildet sein, um eine innere Reflexion des Eingangsstrahls in einem allgemeinen Zickzack-Muster zu verursachen wie in1 dargestellt. Um eine Erhitzung der Enden der Platte102 zu verringern, können beide Endabschnitte der Platte102 aus einem undotierten Wirtsmaterial wie z. B. Yttrium-Aluminium-Granat (YAG) gebildet und mit dem Mittelabschnitt der Platte102 , der aus einem dotierten Wirtsmaterial wie z. B. mit Yd dotiertem YAG (Yd:YAG) gebildet ist, diffusionsgebunden sein und Diffusionsbindungs-Grenzflächen bilden, wie oben erläutert worden ist. - Ähnlich wie bei dem in
1 dargestellten Beispiel können Fenster an gegenüberliegenden Endabschnitten gebildet sein, um das Licht in die Platte zu lassen. Der Vereinfachung halber ist nur ein einziger Abschnitt dargestellt. Wie oben erläutert, können die Fenster mittels einer Beschichtung wie z. B. einer für die Wellenlänge der Pumpstrahlen gewählten Antireflexbeschichtung gebildet sein. Das Pumplicht vom Faserbündel106 (5 ) ist auf ein Fenster in einem Endabschnitt108 gerichtet. Wie in5 gezeigt, wird das Pumplicht von einer Stirnfläche110 vollständig reflektiert, so dass das Pumplicht koaxial zu einer Längsachse der Platte102 verläuft. Wie in6 gezeigt, beträgt der Mindestwinkel für eine innere Totalreflexion in der Platte102 für eine YAG-Luft-Grenzfläche bei einem Material wie z. B. Nd:YAG oder Yb:YAG (Brechungskoeffizient 1,82) ±30°. Dieser Mindestwinkel α basiert auf einem inneren Totalreflexionswinkel von einer 45°-Stirnfläche110 wie in6 allgemein gezeigt. Dies lässt sich in eine maximale numerische Faserapertur (NA) von 0,5 übersetzen, was eine relativ große NA für typische Fasern darstellt, die verwendet werden, um Licht von hoher Leistung von Dioden zu liefern. - Das Pumplicht kann durch Diodenfelder erzeugt werden, wie oben erläutert worden ist. Das Diodenlicht kann mit geeigneten Optiken wie z. B. Systemen, die bei Coherent Inc., Spectra Physics Inc., und SDL Inc. erhältlich sind, mit den Fasern gekoppelt werden.
- Ein wichtiger Aspekt der in
5 dargestellten Architektur besteht darin, dass sie ermöglicht, mehrere Platten zu stapeln wie in7 dargestellt. Insbesondere ermöglicht die in5 dargestellte Konfiguration, dass die Diodenfelder für das Pumplicht relativ zu den Platten entfernt positioniert werden. Deshalb können mehrere Platten gestapelt werden wie in7 dargestellt, um ein Hochleistungs-Verstärkerfeld zu bilden. Die Fasern ermöglichen Zugang zu den Plattenpumpfenstern, die normalerweise nicht mittels Linsen oder Linsenkanälen zugänglich sind, wenn die Platten wie gezeigt gestapelt sind. - Insbesondere kann eine Mehrzahl Platten
112 ,114 ,116 ,118 und120 gestapelt werden. Die Platten112 ,114 ,116 ,118 und120 können sandwichartig zwischen Kühlern122 ,124 ,126 ,128 und130 angeordnet sein. Die Kühler sind ausgeführt wie oben erörtert. Wie gezeigt sind die Platten112 ,114 ,116 ,118 und120 so dimensioniert, dass sie geringfügig länger sind als die Kühler122 ,124 ,126 ,128 ,130 und132 , so dass sich die gegenüberliegenden Endabschnitte jeder der Platten122 ,124 ,126 ,128 ,130 und132 davon nach außen erstrecken. Eine solche Konfiguration ermöglicht es, das Pumplicht mittels einer Mehrzahl Lichtleitfasern134 bis152 auf die Fenster in den Platten zu richten, wie in7 allgemein gezeigt ist. - Wie oben erläutert, bildet die in
7 dargestellte Konfiguration ein Hochleistungs-Verstärkerfeld. Die Eingangslaserstrahlen sind durch die Pfeile154 ,156 ,158 ,160 und162 dargestellt. Die Ausgangslaserstrahlen sind durch die Pfeile164 ,166 ,168 ,170 und172 dargestellt. - Eine Ausführungsform ist in
8 dargestellt und mit dem Bezugszeichen174 gekennzeichnet. Der Verstärker174 enthält eine Platte176 und ist im Wesentlichen der gleiche wie der in1 dargestellte Verstärker20 mit der Ausnahme, dass die Pump- und Laserstrahlen gegeneinander ausgetauscht sind. Insbesondere enthält die Platte176 gegenüberliegende Stirnflächen178 und180 und Fenster182 und184 . Bei dieser Ausführungsform wird das Pumplicht auf die gegenüberliegenden Stirnflächen178 und180 gerichtet und in der Platte176 in einem Zickzack-Muster vollstän dig reflektiert wie dargestellt, was ein relativ homogenes Pumpen der Platte176 gewährleistet. Bei dieser Ausführungsform wird der Laserstrahl in eines der Fenster182 ,184 gerichtet und geradlinig durch die Platte176 reflektiert und aus einem gegenüberliegenden Fenster182 ,184 reflektiert wie in8 im Wesentlichen gezeigt ist. Die in8 dargestellte Konfiguration ist bei Anwendungen geeignet, bei denen der erforderliche Leistungsbedarf nicht hoch ist, sondern ein niedriger Verlust erforderlich ist. Das Pumplicht kann durch Linsen, Linsenkanäle oder Faserbündel mit der Platte176 gekoppelt werden, wie oben erörtert. - Angesichts der obigen Lehren sind natürlich viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Es versteht sich deshalb, dass die Erfindung innerhalb des Gültigkeitsbereichs der beigefügten Ansprüche auf andere Weise als oben speziell beschrieben verwirklicht werden kann.
Claims (3)
- Optischer Verstärker (
174 ) zum Empfangen einer Eingangslichtquelle und zum Übertragen des verstärkten Lichtes, aufweisend: eine längliche Platte (176 ) aus einem Festkörper-Lasermaterial mit gegenüberliegenden Stirnflächen (178 ,180 ) und einer Mehrzahl seitlicher Flächen, wobei die seitlichen Flächen im Allgemeinen parallel zur Längsachse der Platte (176 ) liegen und die Stirnflächen (178 ,180 ) unter einem Winkel bezogen auf eine senkrechte Achse zur Längsachse angeschnitten sind, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Verstärker (174 ) ferner aufweist: eine auf die seitlichen Flächen aufgebrachte Beschichtung, die Fenster (182 ,184 ) zum Empfangen einer Eingangslichtquelle und zum Übertragen des verstärkten Lichtes definiert, und eine Pumplichtquelle, die so konfiguriert ist, dass sie Pumplicht mit den Stirnflächen (178 ,180 ) koppelt. - Optischer Verstärker (
174 ) nach Anspruch 1, bei dem die Beschichtung eine Antireflexbeschichtung ist. - Optischer Verstärker (
174 ) nach Anspruch 2, bei dem die Antireflexbeschichtung für die Wellenlänge des Eingangslichtes gewählt wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/580,726 US6268956B1 (en) | 1998-07-07 | 2000-05-30 | End pumped zig-zag slab laser gain medium |
US580726 | 2000-05-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE60121511D1 DE60121511D1 (de) | 2006-08-31 |
DE60121511T2 true DE60121511T2 (de) | 2006-11-30 |
Family
ID=24322279
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE60134682T Expired - Fee Related DE60134682D1 (de) | 2000-05-30 | 2001-05-16 | Optischer Verstärker mit stabförmigen, von der Endseite gepumpten Verstärkungsmedium |
DE60121511T Expired - Lifetime DE60121511T2 (de) | 2000-05-30 | 2001-05-16 | Optischer Verstärker mit stabförmigen, von der Endseite gepumpten Verstärkungsmedium |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE60134682T Expired - Fee Related DE60134682D1 (de) | 2000-05-30 | 2001-05-16 | Optischer Verstärker mit stabförmigen, von der Endseite gepumpten Verstärkungsmedium |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6268956B1 (de) |
EP (2) | EP1646117B1 (de) |
JP (1) | JP3803262B2 (de) |
DE (2) | DE60134682D1 (de) |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6873639B2 (en) * | 1993-05-28 | 2005-03-29 | Tong Zhang | Multipass geometry and constructions for diode-pumped solid-state lasers and fiber lasers, and for optical amplifier and detector |
US6813285B2 (en) * | 1999-06-21 | 2004-11-02 | Litton Systems, Inc. | Q-switched microlaser |
AU2002316195A1 (en) * | 2001-06-06 | 2003-01-08 | Bae Systems Information Electronic Systems Integration Inc. | Optical composite ion/host crystal gain elements |
JP2003198018A (ja) | 2001-12-28 | 2003-07-11 | Communication Research Laboratory | 光励起型固体レーザ発振器 |
US6658036B1 (en) * | 2002-06-27 | 2003-12-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Lasers and amplifiers based on hybrid slab active mirrors |
US20070121689A1 (en) * | 2003-09-22 | 2007-05-31 | Snake Creek Lasers Llc | Methods for Producing Diode-Pumped Micro Lasers |
US20070166852A1 (en) * | 2003-09-22 | 2007-07-19 | Snake Creek Lasers Llc | Diode-pumped microlasers including resonator microchips and methods for producing the same |
US7123634B2 (en) * | 2004-05-07 | 2006-10-17 | Northrop Grumman Corporation | Zig-zag laser amplifier with polarization controlled reflectors |
US20060083276A1 (en) * | 2004-09-28 | 2006-04-20 | Snake Creek Lasers, Llc. | Cryogenically cooled solid state lasers |
US7280571B2 (en) * | 2004-11-23 | 2007-10-09 | Northrop Grumman Corporation | Scalable zig-zag laser amplifier |
US7590160B2 (en) * | 2004-11-26 | 2009-09-15 | Manni Jeffrey G | High-gain diode-pumped laser amplifier |
US20060227822A1 (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Northrop Grumman Corporation | Laser trim pump |
FR2885266B1 (fr) * | 2005-04-28 | 2009-10-30 | Cie Ind Des Lasers Cilas Sa | Element actif pour source laser comportant un tel element actif |
FR2885267A1 (fr) * | 2005-04-28 | 2006-11-03 | Cie Ind Des Lasers Cilas Sa | Element actif pour source laser et source laser comportant un tel element actif. |
US7391558B2 (en) * | 2005-10-19 | 2008-06-24 | Raytheon Company | Laser amplifier power extraction enhancement system and method |
JP2007112951A (ja) * | 2005-10-24 | 2007-05-10 | Fujifilm Corp | 無機化合物及びこれを含む組成物と成形体、発光装置、固体レーザ装置 |
JP5177969B2 (ja) * | 2006-07-12 | 2013-04-10 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光増幅装置 |
JP5330801B2 (ja) | 2008-11-04 | 2013-10-30 | 三菱重工業株式会社 | レーザ利得媒質、レーザ発振器及びレーザ増幅器 |
DE102010043058A1 (de) * | 2010-10-28 | 2012-05-03 | Robert Bosch Gmbh | Laserzündkerze und Betriebsverfahren hierfür |
GB2486655A (en) * | 2010-12-21 | 2012-06-27 | Elbit Systems Electro Optics Elop Ltd | Lengthening the path of a pump beam in a monolithic solid state laser apparatus |
CN102487174A (zh) * | 2010-12-27 | 2012-06-06 | 北京国科世纪激光技术有限公司 | 复合激光晶体及装设有复合激光晶体的激光器 |
US9246299B2 (en) | 2011-08-04 | 2016-01-26 | Martin A. Stuart | Slab laser and amplifier |
JP5933317B2 (ja) * | 2012-04-06 | 2016-06-08 | 三菱電機株式会社 | 平面導波路型レーザ装置 |
JP2013254861A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Mitsubishi Electric Corp | 平面導波路型光増幅器 |
WO2015096114A1 (zh) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 中国科学院光电研究院 | 基于多维激光二极管堆栈侧面泵浦的大口径激光放大器 |
JP6261471B2 (ja) * | 2014-07-31 | 2018-01-17 | 株式会社キーエンス | レーザ加工装置 |
JP6343229B2 (ja) * | 2014-11-18 | 2018-06-13 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ増幅装置、レーザ装置及びレーザ核融合炉 |
US10297968B2 (en) | 2015-11-25 | 2019-05-21 | Raytheon Company | High-gain single planar waveguide (PWG) amplifier laser system |
US11114813B2 (en) * | 2015-11-25 | 2021-09-07 | Raytheon Company | Integrated pumplight homogenizer and signal injector for high-power laser system |
US9601904B1 (en) | 2015-12-07 | 2017-03-21 | Raytheon Company | Laser diode driver with variable input voltage and variable diode string voltage |
WO2018037538A1 (ja) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | 株式会社メガオプト | レーザー増幅媒体、レーザー発振器およびレーザー増幅器 |
US9742145B1 (en) | 2016-12-01 | 2017-08-22 | National Tsing Hua University | Off-axis zigzag parametric oscillator |
CN112436370B (zh) * | 2021-01-27 | 2021-04-20 | 四川光天下激光科技有限公司 | 一种端泵板条激光放大器 |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3679999A (en) | 1970-06-12 | 1972-07-25 | Gen Electric | Laser cooling method and apparatus |
US3679996A (en) | 1970-08-03 | 1972-07-25 | Gen Electric | Face-pumped laser device with laterally positioned pumping means |
US4127827A (en) | 1977-04-07 | 1978-11-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Optimized mode-locked, frequency doubled laser |
US4191931A (en) | 1978-02-06 | 1980-03-04 | Sanders Associates, Inc. | Cooled laser q-switch |
US5271031A (en) | 1985-05-01 | 1993-12-14 | Spectra Physics Laser Diode Systems | High efficiency mode-matched solid-state laser with transverse pumping and cascaded amplifier stages |
US4831333A (en) * | 1986-09-11 | 1989-05-16 | Ltv Aerospace & Defense Co. | Laser beam steering apparatus |
US4730324A (en) | 1986-10-02 | 1988-03-08 | General Electric Company | Method and apparatus for compensating for wave front distortion in a slab laser |
US4890289A (en) * | 1987-12-04 | 1989-12-26 | Board Of Trustees Of Leland Stanford, Jr. University | Fiber coupled diode pumped moving solid state laser |
US5441803A (en) | 1988-08-30 | 1995-08-15 | Onyx Optics | Composites made from single crystal substances |
US4852109A (en) | 1988-12-02 | 1989-07-25 | General Electric Company | Temperature control of a solid state face pumped laser slab by an active siderail |
FR2641421A1 (fr) | 1989-01-03 | 1990-07-06 | Comp Generale Electricite | Laser a plaque avec pompage optique par source a plage d'emission etroite |
WO1990016101A1 (en) * | 1989-06-14 | 1990-12-27 | Australian Electro Optics Pty Ltd | Double slab, diode pumped fibre bundle coupled solid state laser |
US4949346A (en) | 1989-08-14 | 1990-08-14 | Allied-Signal Inc. | Conductively cooled, diode-pumped solid-state slab laser |
WO1991006994A1 (en) * | 1989-10-25 | 1991-05-16 | Australian Electro Optics Pty. Ltd. | Phase-locked, fibre bundle excited, stacked slabs, laser system |
US5008890A (en) | 1990-05-01 | 1991-04-16 | Hughes Aircraft Company | Red, green, blue upconversion laser pumped by single wavelength infrared laser source |
US5119382A (en) | 1990-12-24 | 1992-06-02 | Mcdonnell Douglas Corporation | Tetravalent chromium doped passive Q-switch |
US5235605A (en) | 1991-02-01 | 1993-08-10 | Schwartz Electro-Optics, Inc. | Solid state laser |
FR2677185B1 (fr) * | 1991-05-30 | 1993-09-24 | Electricite De France | Emetteur laser notamment pour la generation d'ondes ultrasonores et son application a un dispositif de controle non destructif sans contact. |
US5200972A (en) | 1991-06-17 | 1993-04-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | ND laser with co-doped ion(s) pumped by visible laser diodes |
US5317585A (en) | 1992-08-17 | 1994-05-31 | Hughes Aircraft Company | Laser reflecting cavity with ASE suppression and heat removal |
US5305345A (en) | 1992-09-25 | 1994-04-19 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Zigzag laser with reduced optical distortion |
US5307430A (en) | 1992-11-30 | 1994-04-26 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Lensing duct |
US5351251A (en) | 1993-03-30 | 1994-09-27 | Carl Zeiss, Inc. | Laser apparatus |
US5651021A (en) | 1993-04-21 | 1997-07-22 | The Commonwealth Of Australia | Diode pumped slab laser |
US5408480A (en) | 1993-07-15 | 1995-04-18 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Laser with optically driven Q-switch |
US5555254A (en) | 1993-11-05 | 1996-09-10 | Trw Inc. | High brightness solid-state laser with zig-zag amplifier |
US5394420A (en) | 1994-01-27 | 1995-02-28 | Trw Inc. | Multiform crystal and apparatus for fabrication |
US5717517A (en) | 1995-01-13 | 1998-02-10 | The Research Foundation Of City College Of New York | Method for amplifying laser signals and an amplifier for use in said method |
US5608742A (en) | 1995-08-18 | 1997-03-04 | Spectra Physics Lasers, Inc. | Diode pumped, fiber coupled laser with depolarized pump beam |
US5717516A (en) * | 1996-03-01 | 1998-02-10 | Hughes Electronics | Hybrid laser power combining and beam cleanup system using nonlinear and adaptive optical wavefront compensation |
US6052218A (en) * | 1998-02-12 | 2000-04-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | High brightness optical parametric amplifier array |
US6094297A (en) * | 1998-07-07 | 2000-07-25 | Trw Inc. | End pumped zig-zag slab laser gain medium |
-
2000
- 2000-05-30 US US09/580,726 patent/US6268956B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-04-19 JP JP2001120778A patent/JP3803262B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-16 DE DE60134682T patent/DE60134682D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-05-16 EP EP05027744A patent/EP1646117B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-16 EP EP01111282A patent/EP1160940B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-16 DE DE60121511T patent/DE60121511T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1160940A1 (de) | 2001-12-05 |
DE60134682D1 (de) | 2008-08-14 |
US6268956B1 (en) | 2001-07-31 |
EP1646117A2 (de) | 2006-04-12 |
JP3803262B2 (ja) | 2006-08-02 |
EP1646117B1 (de) | 2008-07-02 |
JP2002009375A (ja) | 2002-01-11 |
DE60121511D1 (de) | 2006-08-31 |
EP1646117A3 (de) | 2006-04-26 |
EP1160940B1 (de) | 2006-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60121511T2 (de) | Optischer Verstärker mit stabförmigen, von der Endseite gepumpten Verstärkungsmedium | |
DE69919946T2 (de) | Endgepumpter Laser mit Zick-Zack-Anordnung um Verstärkungsmedium | |
DE60302451T2 (de) | Pumpverfahren für laserresonator und lasersystem | |
DE60218211T2 (de) | Laser mit einem verteilten verstärkungsmedium | |
DE60220768T2 (de) | Mehrstrahlig prallgekühlter pumpenkopf für bandleiterlaser | |
DE68915421T2 (de) | Optisch gepumpter Stablaser mit schmaler Pumpquellen-Emissionsfläche. | |
DE69414524T2 (de) | Festkörperlaser hoher Helligkeit mit Zickzack-Verstärker | |
DE2018034A1 (de) | Flächengepumpter Laser mit vielfacher Innenreflexion | |
DE102017125099B4 (de) | Laserkomponente und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE69509638T2 (de) | System zur minimisierung der durch thermisch induzierte doppelbrechung bedingten depolarisation eines laserstrahls | |
DE69804202T2 (de) | Laservorrichtung mit integralem Pumplicht-Konzentrator | |
DE69808057T2 (de) | Laserpumpkavitätvorrichtung mit monolithischem lichtkonzentrator | |
DE69804084T2 (de) | Thermisch verbesserter pumphohlraum mit integriertem konzetrator für bandleiterlaser | |
DE4200204A1 (de) | Selbstverdoppelnder mikrolaser | |
DE2015507A1 (de) | Laseranordnung mit segmentartig unterteiltem Laserstab | |
DE69617938T2 (de) | Diodengepumpter laser mit kristallen mit starker thermaler fokussierung | |
DE102006039074A1 (de) | Optische Anordnung zum Pumpen von Festkörperlasern | |
DE202020101494U1 (de) | Passiv gütegeschalteter Festkörperlaser | |
DE60316929T2 (de) | Festkörperlaservorrichtung mit radialem valenzdotierungsprofil | |
DE10204246B4 (de) | Festkörper-Laserverstärkersystem | |
DE19515635C2 (de) | Laserdiodengepumpter Hochleistungsfestkörperlaser | |
DE60212377T2 (de) | System und verfahren zum pumpen eines plattenlasers | |
EP0879494B1 (de) | Optisch gepumpter verstärker, insbesondere ein festkorper-verstärker | |
DE4208147A1 (de) | Endgepumpter hochleistungsfestkoerperlaser | |
DE602004001127T2 (de) | Seite gepumpte faserlaser |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R082 | Change of representative |
Ref document number: 1160940 Country of ref document: EP Representative=s name: WUESTHOFF & WUESTHOFF PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Ref document number: 1160940 Country of ref document: EP Owner name: NORTHROP GRUMMAN SYSTEMS CORPORATION, US Free format text: FORMER OWNER: NORTHROP GRUMMAN CORP., LOS ANGELES, US Effective date: 20120814 |
|
R082 | Change of representative |
Ref document number: 1160940 Country of ref document: EP Representative=s name: WUESTHOFF & WUESTHOFF PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE Effective date: 20120814 |