EP0951746A2 - Diodengepumpter festkörperlaser mit austauschbarem pumpmodul - Google Patents

Diodengepumpter festkörperlaser mit austauschbarem pumpmodul

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EP0951746A2
EP0951746A2 EP98965655A EP98965655A EP0951746A2 EP 0951746 A2 EP0951746 A2 EP 0951746A2 EP 98965655 A EP98965655 A EP 98965655A EP 98965655 A EP98965655 A EP 98965655A EP 0951746 A2 EP0951746 A2 EP 0951746A2
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EP
European Patent Office
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pump
housing
dfkl
pump module
diode
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98965655A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günter HOLLEMANN
Karin Pachomis
Uwe Kutschki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jenoptik AG
Original Assignee
Jenoptik Jena GmbH
Jenoptik AG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
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    • 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
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/025—Constructional details of solid state lasers, e.g. housings or mountings
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    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
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    • H01S3/061—Crystal lasers or glass lasers with elliptical or circular cross-section and elongated shape, e.g. rod
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    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings

Definitions

  • the invention relates to a diode-pumped solid-state laser (DFKL) according to the preamble of claim 1.
  • DFKL diode-pumped solid-state laser
  • Such a DFKL is known from the publication "Compact 170 W continuous-wave diode-pumped Nd: YAG rod laser with a cusp-shaped reflector” by T. Brand (Optic Letters Vol. 20, p. 1776, 01.09.1995).
  • DFKL are increasingly replacing lamp-pumped lasers in many areas of application.
  • the technological possibility of arranging a large number of laser diodes in a row (diode row) or a plurality of such diode rows one above the other as a stack (diode stack) makes it possible to form pump light sources of very different pump powers.
  • DFKL have a higher electrical-optical effectiveness, a longer service life, a better beam quality due to the lower heat input into the active element, and such systems can be designed more compactly due to the low heat dissipation.
  • the most significant disadvantage arises from the different divergence of the diode radiation in the direction of the fast axis (perpendicular to the pn junction) and in the direction of the slow axis (parallel to the pn junction) of the laser diodes.
  • the radiation of the emitting surface of a diode stack with a length equal to the diode row length and a width equal to the stack height is accordingly directed radiation with a divergence angle of approx. 15 ° across the width (slow axis) and approx. 50 ° along the length (fast Axis) of the emitting surface (pump radiation).
  • Transversal pumping of the active element without coupling optics is possible due to the strong divergence of the pump radiation in the direction of the fast axis only with individual diode rows which are arranged radially distributed close to the active element.
  • the number of diode rows can be increased if, for example, a cylindrical lens is arranged in front of them as coupling optics in the row direction.
  • the pump light source is accordingly a sum of many separately arranged individual diode rows, each row of diodes having to be adjusted for its coupling optics.
  • Constructive solutions in which the user can carry out an exchange themselves are not possible.
  • the center of the emitting surface of the diode stack should be arranged opposite the center of the laser rod and at such a distance from the pump cavity that it is illuminated to the maximum extent without having a beam-limiting effect on the pump radiation.
  • optical principle of coupling in the pump light radiation via a reflective pump cavity does not place as high demands on the accuracy of the adjustment of the pump light source as is required in the known couplings by means of transmitting coupling optics.
  • such an arrangement is particularly advantageous because, in principle, no changes need to be made to the structural dimensioning of the pump cavity, which can be diffuse or specularly reflecting and in different geometries, depending on the desired pumping capacity, which can be varied over the stack height .
  • This exchange should be possible both in the event of wear and tear due to the exchange with a same pumping light source and, if required, for a different pumping power by exchanging with a different pumping light source.
  • this object is achieved for a DFKL with a pump light source having a diode stack, a laser rod and a pump cavity, the center of the emitting surface of the diode stack having a defined spatial position with respect to the laser rod or pump cavity, in that the pump light source is defined in a separate housing Position is accommodated and thus forms an interchangeable pump module, which is inserted into the device housing of the DFKL and arranges the center of the emitting surface of the diode stack in the defined spatial position.
  • Fig. 4 the embodiment shown in Fig.3 with pump module
  • the heart of the pump module shown in FIG. 1 is a pump light source 1, consisting of a diode stack 2, with an emitting surface 3 and a cooling system 4.
  • the pump light source 1 is commercially available in this form. Depending on the different pump power, individual versions of this pump light source 1 differ in the height of the diode stack 2, which is determined by the number of diode rows arranged one above the other. Depending on the different diode stack heights, the different pump modules in the pump power have a different length I.
  • the width b of the pump light source 1 is essentially determined by the length of the diode rows and generally does not differ for the pump light sources 1 from a manufacturer.
  • the center of the emitting surface 3 after insertion of the pump module in the DFKL arrangement is in the required position relative to the laser rod 7 or the pump cavity 8, this must be within the pump module in a defined position to the interface with the DFKL arrangement, which is will be described later.
  • Due to the different lengths of the pump light sources 1, which are alternatively inserted into the pump module the possibility of displacement in one spatial direction is required, which in the specific exemplary embodiment is provided via the adjusting screws 11, while fixed stops are present for the other spatial directions.
  • the pump module can also be designed in such a way that such a possibility of displacement also in two or even three spatial directions is possible if, alternatively, pump light sources 1 from other manufacturers with others
  • the housing of the pump module fulfills several functions.
  • Cover 12.2 is a connector for the electrical connection of the pump module.
  • the outer shape of the pump module and its dimensions are chosen so that the
  • Cover 12.2 and rear wall 12.3 after being inserted as intended into the device housing 5 of the DFKL represent a uniformly closed structure therewith (FIG. 4).
  • the pump module is in this by means of the two screws 6
  • a relay 13 is advantageously housed within the housing, which short-circuits the pump light source 1 outside the operating time in order to avoid electrostatic discharge.
  • the emitting surface 3 is brought into the desired relative position to the laser rod 7 or to the pump cavity 8.
  • the interface between the DFKL arrangement and the pump module is defined via existing mechanical surfaces in the three directions of the coordinate system.
  • An existing slide guide on the bottom surface of the device housing, consisting of two guide rails 9, embodies the interface on the part of DFKL arrangement in the x and y directions, while the edge of this floor surface serves as a stop in the area between the guide rails 9 and embodies the interface in the z direction.
  • the interface is made up of sliding surfaces on the opposite side walls 12.5 of the housing, the spacing of which corresponds to that of the guide rails 9, and sliding surfaces on the adjacent regions of the base 12.1 in the x and y directions, and a stop 10 on the rear wall 12.3 formed in the z direction.
  • the insertion of the pump module via a slide guide up to the stop 10 is a particularly simple constructive solution for arranging the pump module in a defined, fixed spatial position in the device housing 5 and thus to the laser rod 7 or the pump cavity 8.
  • This mechanical interface can also be designed differently with specialist knowledge.
  • the pump module can e.g. B. can also be pushed into a defined end position without a guide, which is defined by three appropriately arranged fixed stops, or the pump module engages in the desired end position in a so-called "snap-in" connection.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen diodengepumpten Festkörperlaser (DFKL) mit einer einen Diodenstapel (2) aufweisenden Pumplichtquelle (1), einem Laserstab (7) und einer Pumpkavität (8), wobei die Pumplichtquelle, in einem separaten Gehäuse untergebracht, als Pumpmodul mit einfachen Handgriffen austauschbar ist. Die Pumplichtquelle ist dadurch vor elektrostatischer Entladung der Dioden, mechanischer Belastung und vor Verschmutzung geschützt. Durch die Möglichkeit, alternativ Pumplichtquellen unterschiedlicher Pumpleistung in das Pumpmodul unterzubringen, kann dieses sowohl zum Zwecke des Austausches bei Verschleiß, als auch bei einem anderen Leistungsbedarf durch den Nutzer ausgetauscht werden.

Description

Diodengepumpter Festkörperlaser mit austauschbarem Pumpmodul
Die Erfindung betrifft einen diodengepumpten Festkörperlaser (DFKL) gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 . Ein derartiger DFKL ist aus der Veröffentlichung „Compact 170 W continuous-wave diode-pumped Nd:YAG rod laser with a cusp- shaped reflector" von T. Brand (Optic Letters Vol. 20, S. 1776, 01 .09.1995) bekannt.
DFKL lösen aufgrund ihrer bedeutenden Vorteile auf vielen Anwendungsgebieten in zunehmendem Maße die lampengepumpten Laser ab. Durch die technologische Möglichkeit, eine Vielzahl von Laserdioden in einer Reihe (Diodenzeile) bzw. mehrere solcher Diodenzeilen übereinander als Stapel (Diodenstapel) anzuordnen, können Pumplichtquellen unterschiedlichster Pumpleistung gebildet werden. Darüber hinaus haben DFKL eine höhere elektrisch-optische Effektivität, eine längere Lebensdauer, eine bessere Strahlqualität aufgrund des geringeren Wärmeeintrags in das aktive Element, und derartige Systeme können aufgrund der geringen Wärmeabfuhr kompakter konstruiert werden.
Demgegenüber stehen einige Nachteile.
Der bedeutendste Nachteil ergibt sich aus der unterschiedlichen Divergenz der Diodenstrahlung in Richtung der schnellen Achse (senkrecht zum pn-Übergang) und in Richtung der langsamen Achse (parallel zum pn-Übergang) der Laserdioden. Die Strahlung der emittierende Fläche eines Diodenstapels mit einer Länge gleich der Diodenzeilenlänge und einer Breite gleich der Stapelhöhe, ist entsprechend eine gerichtete Strahlung mit einem Divergenzwinkel von ca. 15° über die Breite (langsame Achse) und ca.50° über die Länge (schnelle Achse) der emittierenden Fläche (Pumpstrahlung). Um einen hohen Einkoppelwirkungsgrad der Pumpstrahlung zu erreichen, muß diese in ihrer Richtung und Lage zu dem zu pumpenden aktiven Element, bzw. gegebenenfalls zu einer Einkoppeloptik, die auch eine Pumpkavitat sein kann, justiert werden. D.h. praktisch, daß die Pumplichtquelle in einer bestimmten Relativlage zum aktiven Element bzw. zur Koppeloptik angeordnet werden muß. Dieses Erfordernis ist die Hauptursache dafür, daß die Pumplichtquelle bei einem DFKL nicht, wie es bei den lampengepumpten Festkörperlasern üblich ist und als besonderer Vorteil geschätzt wird, auf einfache Weise austauschbar ist. Nachteilig ist ebenfalls die elektrostatische Empfindlichkeit der Dioden, welche durch eine elektrostatische Entladung sofort irreparabel zerstört werden. Darüber hinaus bestehen hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Temperatur des Kühlwassers und die Sauberkeit der Umgebung. Eine Kondensation von Wasser an der Diode führt ebenso zu deren schnelleren Degradation.
Die genannten grundsätzlichen Erfordernisse, insbesondere die Notwendigkeit der Einjustierung der definierten Relativlage, machen bei den meisten bekannten DFKL- Anordnungen ein einfaches Austauschen der Pumplichtquelle unmöglich.
Ein transversales Pumpen des aktiven Elementes ohne Koppeloptik ist aufgrund der starken Divergenz der Pumpstrahlung in Richtung der schnellen Achse nur mit einzelnen Diodenzeilen möglich, die nah um das aktive Element radial verteilt angeordnet werden. Die Zahl der Diodenzeilen kann erhöht werden, wenn ihnen beispielsweise in Zeilenrichtung jeweils eine Zylinderlinse als Koppeloptik vorgeordnet wird.
Die Pumplichtquelle ist entsprechend bei derartigen Lösungen eine Summe aus vielen separat angeordneten einzelnen Diodenzeilen, wobei jede Diodenzeile für sich zu ihrer Koppeloptik justiert werden muß. Konstruktive Lösungen, bei welchen der Nutzer selbst einen Austausch vornehmen kann, sind nicht möglich.
Zum longitudinalen und transversalen Pumpen ist bekannt, die Strahlung einzelner oder auch mehrerer Diodenzeilen mittels z.T. recht komplizierter Koppeloptik so zusammenzuführen und zu formen, daß sie in eine Lichtleitfaser eingekoppelt werden kann. DFKL-Anordnungen mit fasergekoppelten Diodenzeilen sind z.B. aus US 5,127,068, US 5,436,990 und US 5,446,749 bekannt. Diese Systeme sind geeignet, konstruktiv so gestaltet zu werden, daß die Diodenzeile mit der Koppeloptik und der Lichtleitfaser in einem kompakten Pumpmodul angeordnet wird, welches im Bedarfsfall komplett ausgetauscht werden kann. Da im wesentlichen nur die Einkopplung der Strahlung einzelner oder nur weniger Diodenzeilen in eine Lichtleitfaser möglich ist, ist die Möglichkeit einer Skalierung der Pumpleistung sehr begrenzt. Darüber hinaus werden derartige Pumpmodule, da sie die komplette Koppeloptik mit enthalten, recht teuer.
In dem Artikel „Compact 170 W continuous-wave diode-pumped Nd:YAG rod laser with a cusp-shaped reflector" von T. Brand (Optic Letters Vol. 20, S. 1776, 01 .09.1995) wird ein transversal gepumpter DFKL beschrieben, bei welchem die Pumpstrahlung im wesentlichen über eine Pumpkavitat in einen Laserstab reflektiert wird. Mittels dieser Pumpkavitat ist es möglich, wie in dem Artikel beispielhaft beschrieben, die Pumpstrahlung eines Diodenstapels mit einer Ausdehnung von 1 cm (Diodenzeilenlänge) x 4,5 cm (Stapelhöhe) in einen Laserstab von 4 mm Durchmesser einzukoppeln. Diese extreme Stapelhöhe erlaubt eine bisher nicht bekannte Skalierung der Pumpleistung durch eine einzige Pumplichtquelle. Um den Laserstab effektiv zu pumpen, sollte die Mitte der emittierenden Fläche des Diodenstapels der Mitte des Laserstabes gegenüber und in einer solchen Entfernung zur Pumpkavitat angeordnet sein, daß diese maximal ausgeleuchtet wird, ohne für die Pumpstrahlung bündelbegrenzend zu wirken.
Das optische Prinzip der Einkopplung der Pumplichtstrahlung über eine reflektierende Pumpkavitat stellt an die Genauigkeit der Justierung der Pumplichtquelle nicht so extrem hohe Anforderungen, wie sie bei den bekannten Einkopplungen mittels transmittierenden Einkoppeloptiken gestellt werden. Darüber hinaus ist eine derartige Anordnung besonders deshalb vorteilhaft, weil an der konstruktiven Dimensionierung der Pumpkavitat, die diffus oder spekular reflektierend und in unterschiedlichen Geometrien ausgeführt sein kann, grundsätzlich keine Veränderungen vorgenommen werden müssen in Abhängigkeit der gewünschten Pumpleistung, die über die Stapelhöhe variiert werden kann.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, für einen transversal gepumpten DFKL eine Anordnung zu finden, die es erlaubt, die Pumplichtquelle mit einfachen Handgriffen und vor elektrostatischer Entladung der Dioden, mechanischer Belastung und Verschmutzung geschützt auszutauschen. Dieser Austausch soll sowohl bei Verschleiß durch den Austausch mit einer gleichen Pumplichtquelle möglich sein, als auch bei Bedarf nach einer anderen Pumpleistung durch den Austausch mit einer anderen Pumplichtquelle.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe für einen DFKL mit einer einen Diodenstapel aufweisenden Pumplichtquelle, einem Laserstab und einer Pumpkavitat, wobei der Mittelpunkt der emittierenden Fläche des Diodenstapels eine definierte Raumlage zum Laserstab bzw. zur Pumpkavitat aufweist dadurch gelöst, daß die Pumplichtquelle in einem separaten Gehäuse in definierter Lage untergebracht ist und so ein austauschbares Pumpmodul bildet, welches in das Gerätegehäuse des DFKL eingeschoben, den Mittelpunkt der emittierende Fläche des Diodenstapels in die genannte definierte Raumlage anordnet. Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, werden. Dazu zeigen:
Fig. 1 : ein zur Ausführung gemäß Fig. 3 passendes Pumpmodul in einer dem Laserstab zugewandten Ansicht
Fig. 2: das in Fig. 1 dargestellte Pumpmodul in einer dem Laserstab abgewandten Ansicht
Fig.3: eine Ausführung eines erfindungsgemäßen DFKL beschränkt auf die
Darstellung der zur Beschreibung wesentlichen Mittel ohne Pumpmodul
Fig. 4: die in Fig.3 dargestellte Ausführung mit Pumpmodul
Das Kernstück des in Fig. 1 dargestellten Pumpmoduls bildet eine Pumplichtquelle 1 , bestehend aus einem Diodenstapel 2, mit einer emittierenden Fläche 3 und einem Kühlsystem 4.
Die Pumplichtquelle 1 ist in dieser Form handelsüblich erhältlich. Je nach unterschiedlicher Pumpleistung unterscheiden sich einzelne Ausführungen dieser Pumplichtquelle 1 in der Höhe des Diodenstapels 2, welche durch die Anzahl der übereinander angeordneten Diodenzeilen bestimmt wird. In Abhängigkeit von der unterschiedlichen Diodenstapelhöhe weisen die in der Pumpleistung unterschiedlichen Pumpmodule eine unterschiedliche Länge I auf. Die Breite b der Pumplichtquelle 1 wird im wesentlichen durch die Diodenzeilenlänge bestimmt und unterscheidet sich für die Pumplichtquellen 1 eines Herstellers in der Regel nicht. Damit sich der Mittelpunkt der emittierenden Fläche 3 nach Einschub des Pumpmoduls in die DFKL-Anordnung in der erforderlichen Relativlage zum Laserstab 7 bzw. der Pumpkavitat 8 befindet, muß dieser innerhalb des Pumpmoduls in definierter Lage zu der Schnittstelle mit der DFKL-Anordnung, welche an späterer Stelle beschrieben wird, angeordnet werden. Aufgrund der unterschiedlichen Länge der Pumplichtquellen 1 , welche alternativ in das Pumpmodul eingefügt werden, bedarf es der Verschiebemöglichkeit in eine Raumrichtung, welche im konkreten Ausführungsbeispiel über die Justierschrauben 1 1 eingeräumt ist, während für die anderen Raumrichtungen Festanschläge vorhanden sind. Das Pumpmodul kann konstruktiv auch so ausgelegt werden, daß eine solche Verschiebemöglichkeit auch in zwei oder sogar drei Raumrichtungen möglich ist, falls alternativ auch Pumplichtquellen 1 anderer Hersteller mit anderen
Außenmaßen verwendbar sein sollen.
Das Gehäuse des Pumpmoduls erfüllt mehrere Funktionen.
Es bietet allen im Inneren angeordneten Baugruppen, insbesondere der Pumplichtquelle leinen allseitigen mechanischen Schutz und schützt diese ebenfalls vor Verschmutzung und Feuchtigkeit. Im Bereich der eingefügten Pumplichtquelle 1 weist es in der Vorderwand 12.4 ein Fenster auf, welches mindestens so groß ist wie die emittierende Fläche 3 der leistungsstärksten einsetzbaren Pumplichtquelle 1.
Des weiteren befindet sich in dem Deckel 12.2 dieses Gehäuses eine Öffnung, durch welche der Wasserzu- und der Wasserablaufstutzen ragen. Ebenfalls auf dem
Deckel 12.2 ist ein Steckverbinder für den elektrischen Anschluß des Pumpmoduls vorhanden.
Die äußere Form des Pumpmoduls und dessen Maße sind so gewählt, daß der
Deckel 12.2 und die Rückwand 12.3 nach bestimmungsgemäßem Einschub in das Gerätegehäuse 5 des DFKL mit diesem ein einheitlich geschlossenes Gebilde darstellen (Fig. 4). Mittels der beiden Schrauben 6 wird das Pumpmodul in dieser
Lage fixiert. Der Steckverbinder sowie der Wasserzu- und der Wasserablauf sind bequem zugänglich.
Innerhalb des Gehäuses ist vorteilhafterweise ein Relais 13 untergebracht, welches die Pumplichtquelle 1 außerhalb der Betriebszeit kurzschließt, um eine elektrostatische Entladung zu vermeiden.
Mit dem Einschub des Pumpmoduls in das Gerätegehäuse 5 wird die emittierende Fläche 3 in die gewünschte Relativlage zum Laserstab 7 bzw. zur Pumpkavitat 8 gebracht.
Voraussetzung dafür ist, daß, wie bereits beschrieben, der Mittelpunkt der emittierenden Fläche 3 während der Montage des Pumpmoduls zu den die Schnittstelle zur DFKL-Anordnung bildenden Flächen justiert wird. Zur Erläuterung dieser Schnittstelle wurde ein kartesisches Koordinatensysten mit den Achsen x,y und z eingeführt (Fig. 3). Der Koordinatenursprung ist in den Schwerpunkt des sich im Gerätegehäuse 5 des DFKL befindenden Laserstabes 7 gelegt, zu dem eine Pumpkavitat 8 definiert angeordnet ist.
Die Schnittstelle zwischen der DFKL-Anordnung und dem Pumpmodul ist über vorhandene mechanische Flächen in den drei Richtungen des Koordinatensystems definiert.
Eine auf der Bodenfläche des Gerätegehäuses vorhandene Schlittenführung, bestehend aus zwei Führungsschienen 9, verkörpert die Schnittstelle seitens der DFKL-Anordnung in x- und y-Richtung, während die Kante dieser Bodenfläche im Bereich zwischen den Führungsschienen 9 als Anschlag dient und die Schnittstelle in z-Richtung verkörpert.
Seitens des Pumpmoduls wird die Schnittstelle durch Gleitflächen an den sich gegenüberliegenden Seitenwänden 12.5 des Gehäuses, deren Abstand mit dem der Führungsschienen 9 übereinstimmt, und Gleitflächen an den angrenzenden Bereichen des Bodens 12.1 in x- und y-Richtung sowie einen Anschlag 10 an der Rückwand 12.3 in z-Richtung gebildet. Die Einfügung des Pumpmoduls über eine Schlittenführung bis zum Anschlag 10 ist eine besonders einfache konstruktive Lösung, um das Pumpmodul in definierter fester Raumlage im Gerätegehäuse 5 und damit zum Laserstab 7 bzw. der Pumpkavitat 8 anzuordnen. Diese mechanische Schnittstelle ist mit fachmännischem Wissen auch anders gestaltbar. Das Pumpmodul kann z. B. auch ohne eine Führung in eine definierte Endlage geschoben werden, die durch drei entsprechend angeordnete Festanschläge definiert ist, oder das Pumpmodul rastet in der gewünschten Endlage in eine sogenannte „snap-in"-Verbindung ein.
verwendete Bezugszeichen
1 Pumplichtquelle
2 Diodenstapel
3 emittierende Fläche
4 Kühlsystem
5 Gerätegehäuse des DFKL
6 Schraube
7 Laserstab
8 Pumpkavitat
9 Führungsschiene
10 Anschlag
1 1 Justierschraube
12.1 Boden
12.2 Deckel
12.3 Rückwand
12.4 Vorderwand
12.5 Seitenwand
13 Relais

Claims

Patentansprüche
1 . Diodengepumpter Festkörperlaser (DFKL) mit einer, einen Diodenstapel (2) aufweisenden Pumplichtquelle (1 ), einem Laserstab (7) und einer Pumpkavitat (8), wobei der Mittelpunkt der emittierenden Fläche (3) des Diodenstapels (2) eine definierte Raumlage zum Laserstab (7) bzw. zur Pumpkavitat (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumplichtquelle (1 ), welche alternativ unterschiedliche Außenmaße aufweisen kann, in einem separaten Gehäuse untergebracht ist und so ein austauschbares Pumpmodul bildet, daß im Gerätegehäuse (5) des DFKL eine Öffnung vorhanden ist, in welche das Pumpmodul eingeschoben werden kann und die mit Einschub des Pumpmoduls geschlossen wird, daß im Gerätegehäuse (5) des DFKL und am Gehäuse des Pumpmoduls mechanische Mittel vorhanden sind, welche eine mechanische Schnittstelle für die Relativlage des Pumpmoduls zum Gerätegehäuse (5) des DFKL bilden, daß der Laserstab (7) bzw. die Pumpkavitat (8) zu diesen im Gerätegehäuse (5) befindenden mechanischen Mitteln eine einmalig einjustierte Relativlage aufweisen und daß der Mittelpunkt der emittierende Fläche (3) zu diesen am Gerätegehäuse (5) befindenden mechanischen Mitteln in eine definierte Relativlage justiert ist.
2. DFKL nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Mittel im Gerätegehäuse (5) eine aus zwei Führungsschienen (9) bestehende Schlittenführung und eine dazu senkrecht verlaufende Gehäusekante sind und die mechanischen Mittel am Gehäuse des Pumpmoduls drei zueinander senkrecht verlaufende Flächen am Gehäuse selbst sind.
3. DFKL nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß zwei Seiten des Gehäuses des Pumpmoduls dem Gerätegehäuse (5) so angepaßt sind, daß sie nach Einschub des Pumpmoduls in das Gerätegehäuse (5) von außen frei zugänglich sind und daß das Pumpmodul an diesen freien Seiten alle für die Betreibung der Pumplichtquelle (1) er orderlichen Medienanschlüsse, wie Wasserzu- und ablauf und Stromanschluß aufweist. DFKL nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse des Pumpmoduls ein Relais (13) vorhanden ist, über welches die Pumplichtquelle (1 ) außerhalb der Betriebszeit kurzgeschlossen werden kann, um eine elektrostatische Entladung zu verhindern.
EP98965655A 1997-11-07 1998-11-04 Diodengepumpter festkörperlaser mit austauschbarem pumpmodul Withdrawn EP0951746A2 (de)

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EP (1) EP0951746A2 (de)
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