ES2283765T3 - Modulo de amplificacion de laser. - Google Patents
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Abstract
Tarjeta SIM para el funcionamiento con un terminal de una red de comunicación móvil, caracterizada porque está realizada de tal forma que con el terminal sólo puedan establecerse enlaces a direcciones destino y/o fuente definidas, estando depositadas las relaciones destino/fuente admisibles en relación con la tarjeta SIM en forma de direcciones destino y fuente en una memoria de la tarjeta SIM o en una base de datos de la red de comunicación móvil.
Description
Módulo de amplificación de láser.
El módulo de amplificación de láser puede tener
aplicación, por ejemplo, en los ámbitos de la tecnología de
marcación y de rotulación, en la técnica de aplicación médica, y
también en otros ámbitos.
Desde hace unos años es conocido que los láser
de sólidos bombeados por diodo han ido desplazando a los sistemas
bombeados por lámpara de destellos en el ámbito de las potencias
más bajas. Dentro de los láser bombeados por diodo, los láser
bombeados longitudinalmente siguen teniendo la ventaja de un
rendimiento considerablemente superior comparados con sistemas
bombeados transversalmente, al tiempo que ofrecen una mejor calidad
de radiación. Un inconveniente del bombeo longitudinal es, sin
embargo, que la potencia de salida está limitada, en la actualidad,
a 10 hasta 15 vatios. Existen diferentes propuestas para desplazar
este límite a potencias más elevadas. Una propuesta a tal efecto,
es, por ejemplo, el denominado "tightly folded resonator" (EP
0 401 054 A2). En esta construcción el haz de láser es
estrechísimo, de manera que está adaptado a la radiación
fuertemente astigmática de un diodo de láser. Pero este tipo de
resonador es muy sensible a los ajustes y no dio buenos resultados
en la práctica. Otra propuesta son, por ejemplo, los sistemas de
láser multitrayectoria ("multipath") (WO 96/17418). Mediante
los mismos es posible, con una sencilla construcción mecánica,
utilizar múltiples zonas bombeadas, térmicamente separadas, en un
cristal de láser más grande. Un inconveniente de esta disposición
es que la longitud del resonador y el radio de curvatura del espejo
de salida son interdependientes. Con estos sistemas de láser es
posible sólo de forma limitada producir buenas calidades de
radiación y obtener simultáneamente altas potencias de salida. Por
la patente DE 42 29 498 A se da a conocer un sólido laseractivo con
múltiples zonas emisoras, bombeadas longitudinalmente y separadas
entre sí en el espacio, en las que se produce un acoplamiento de
fase mutuo de todos los emisores a través de un espejo parcialmente
reflectante.
La presente invención hace posible, con una
sencilla construcción mecánica, el bombeo simultáneo de múltiples
puntos dentro de los medios activos, eludiendo las limitaciones
existentes en sistemas multitrayectoria. La mejora se consigue
porque con un elemento de manipulación de haz con propiedades de
divisor de haz se unen múltiples trayectorias de rayos entre sí, en
las que se produce una amplificación de la radiación del láser
mediante un bombeo longitudinal dirigido, consiguiéndose la
propiedad de divisor de haz -en función del tipo de construcción-
por un espejo parcialmente reflectante o selectivo en longitud de
onda, por un polarizador, un elemento difractivo u otros. En este
caso se generan generalmente sistemas de resonadores acoplados.
Pero en casos especiales, también se puede pasar sucesivamente por
cada una de las amplificaciones en el medio activo. En comparación
con el concepto del resonador multitrayectoria, la presente
invención presenta la ventaja de la libre elección del resonador y
del mejor rendimiento de bombeo debido a que el haz de bombeo y el
haz de láser se extienden, generalmente, de forma coaxial.
La diferencia física esencial de la construcción
descrita en esta memoria es la utilización de trayectorias de
rayos unidas. Los sistemas conocidos hasta el momento se basaban
todos en reflexiones múltiples, en los que los puntos de reflexión
son bombeados en el medio activo. En estos sistemas conocidos los
haces láser y los haces de bombeo no son coaxiales, lo que provoca
un mal rendimiento.
La presente invención se define en la
reivindicación 1.
Las formas de realización preferentes resultan
de las reivindicaciones dependientes.
A continuación se explicará la invención con más
detalle por medio de un ejemplo de realización. En el dibujo, que
se acompaña, se muestra:
en la figura 1, una representación esquemática
de un módulo de amplificación de láser;
en la figura 2, una realización alternativa,
según la figura 1, con una barra de diodo láser;
en la figura 3, el módulo de amplificación de
láser, según la figura 1, integrado en un resonador de láser;
en la figura 4, el módulo de amplificación de
láser, según la figura 2, integrado en un resonador lineal;
en la figura 5, el módulo de amplificación de
láser, según la figura 1, dotado de un polarizador de capa
delgada;
en la figura 6, una disposición modificada,
según la figura 5, con dos placas de retardo.
En la figura 1 se muestra una realización, que
es bombeada mediante dos barras de diodo láser. Lo que también es
importante, en este caso, es que la luz de la barra de diodo láser
es dividida en múltiples - en este ejemplo
en tres - haces de bombeo (14) (véase también la patente DE 197 18 933.4). Se están bombeando dos medios activos (1) y (2). El elemento de manipulación de haz (3) posee en un lado un revestimiento parcialmente reflectante (en este ejemplo al 50%) y en el otro lado dos zonas separadas con un revestimiento altamente reflectante (HR) y un revestimiento antirreflectante (AR). La distancia de los haces, que ha de corresponder a la distancia de las zonas bombeadas, está dado por el grosor y el índice de refracción del material utilizado. Por consiguiente, el elemento de acoplamiento ha de ser adaptado al dispositivo óptico de formación de haz para la luz de bombeo.
en tres - haces de bombeo (14) (véase también la patente DE 197 18 933.4). Se están bombeando dos medios activos (1) y (2). El elemento de manipulación de haz (3) posee en un lado un revestimiento parcialmente reflectante (en este ejemplo al 50%) y en el otro lado dos zonas separadas con un revestimiento altamente reflectante (HR) y un revestimiento antirreflectante (AR). La distancia de los haces, que ha de corresponder a la distancia de las zonas bombeadas, está dado por el grosor y el índice de refracción del material utilizado. Por consiguiente, el elemento de acoplamiento ha de ser adaptado al dispositivo óptico de formación de haz para la luz de bombeo.
En la figura 2 se muestra una realización que es
bombeada con una barra de diodo láser. También en este caso, el
sistema está diseñado para tres haces de bombeo (14). Sólo se
utiliza un medio activo (4) (por ejemplo, Nd:YAG). El elemento de
acoplamiento (5) está realizado en forma de un prisma con la punta
aplanada. En esta realización, el espejo parcialmente transparente
está dispuesto dentro del elemento de acoplamiento (5). Hay dos
superficies con un revestimiento AR. En este caso, se puede
prescindir de un revestimiento HR, dado que dentro del prisma se
produce una reflexión total. Si el elemento de manipulación de haz
está fabricado de material laseractivo, por ejemplo, Nd:YAG o
Nd:YVO_{4}, se podrá reducir otra vez de forma clara la
complejidad de la construcción.
En la figura 3 se muestra el módulo de
amplificación de láser de la figura 1, dentro de un resonador de
láser. En este caso, el resonador está constituido como resonador
anular con un diodo óptico (9), dos espejos de desvío (7), un
espejo de salida (8) y una unidad de duplicación de frecuencia
(10).
En la figura 4 se muestra el módulo de
amplificación de láser de la figura 2 dentro de un resonador
lineal. Al lado del elemento de acoplamiento (5) y el medio activo
(4) se encuentra un conmutador de Q (11) -por ejemplo, un modulador
acústico-óptico- en el resonador. Este tipo de láser puede
utilizarse, por ejemplo, en sistemas de rotulación con láser o en
sistemas de frecuencia duplicada externamente. En este caso,
seguramente no será necesaria la utilización de un espejo de salida
(12) con una reflectividad R_{out}, dado que la reflectividad
efectiva del elemento de manipulación de haz es suficientemente
alta.
En la figura 5 se muestra el módulo de
amplificación de láser de la figura 1 con un polarizador de capa
delgada en lugar de un espejo parcialmente reflectante. Esta
disposición conduce a que sólo la polarización no reflejada por el
polarizador queda amplificada. La polarización restante es
reflejada dentro del elemento de manipulación de haz (3) y no es
amplificada. Las trayectorias de rayo, en las que tiene lugar una
amplificación, están acopladas igual que en la variante con el
elemento de manipulación de haz parcialmente con espejos.
En la figura 6 se encuentran, adicionalmente,
dos placas de retardo \lambda/4 (13) dispuestas delante de los
medios activos (1) y (2). Estas conducen, en combinación con el
polarizador de capa delgada, a que la polarización que el
polarizador de capa delgada haya dejado pasar, recorre
alternativamente las tres áreas de amplificación en ambos medios
activos.
En principio, a partir de los elementos de
manipulación de haz (3) se pueden realizar los tipos de resonador
más diversos con los medios activos (1), (2). Otra característica
importante de la construcción, en la que las diferentes
trayectorias de rayos están acopladas, es la existencia simultánea
de múltiples longitudes de resonador. Debido a ello, dentro del
resonador total existen limitaciones más grandes para la condición
de resonancia. El número de modos longitudinales quedará, por lo
tanto, muy reducido si se eligen adecuadamente las longitudes. Para
láser de frecuencia duplicada dentro del resonador esto significa
una estabilidad considerablemente mejorada de la potencia de
salida.
Claims (18)
1. Módulo de amplificación de láser que
comprende, como mínimo, un medio activo (1, 2), que es bombeado
longitudinalmente en múltiples puntos al mismo tiempo, de manera
que se forman varias trayectorias de rayos en el medio activo (1,
2), extendiéndose las trayectorias de rayos de forma coaxial con
respecto a los haces de bombeo respectivos, caracterizado
porque el módulo de amplificación de láser comprende, como mínimo,
un elemento de manipulación de haz (3), que actúa como divisor de
haz y mediante el que las trayectorias de rayos se unen de tal
manera entre sí que los puntos bombeados quedan acoplados entre sí
en el medio activo del láser.
2. Módulo de amplificación de láser, según la
reivindicación 1, caracterizado porque todos los grupos o
grupos individuales de trayectorias de rayos, en las que se produce
una amplificación, se extienden en paralelo.
3. Módulo de amplificación de láser, según una
de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque como
mínimo una de las superficies límite de, como mínimo, un elemento
de manipulación de haz, posee propiedades parcialmente
reflectantes.
4. Módulo de amplificación de láser, según una
de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque como
mínimo una de las superficies límite depende de tal manera de las
longitudes de onda que en el medio de amplificación de láser se
pueden amplificar longitudes de onda diferentes.
5. Módulo de amplificación de láser, según una
de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque como
mínimo una de las superficies límite de, como mínimo, uno de los
elementos de manipulación de haz posee propiedades
polarizantes.
6. Módulo de amplificación de láser, según la
reivindicación 5, caracterizado porque, adicionalmente, como
mínimo, otro elemento que influye en la polarización está dispuesto
en, como mínimo, una de las trayectorias de rayos, en las que se
produce una amplificación.
7. Módulo de amplificación de láser, según la
reivindicación 6, caracterizado porque como mínimo uno de los
elementos que se encuentran adicionalmente en las trayectorias de
rayos, en las que se produce una amplificación, es una placa de
retardo.
8. Módulo de amplificación de láser, según una
de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque como
mínimo un elemento de manipulación de haz con propiedades de
divisor de haz está unido con, como mínimo, un medio activo de
forma monolítica.
9. Módulo de amplificación de láser, según una
de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el
elemento de manipulación de haz con propiedades de divisor de haz
sirve simultáneamente como medio activo.
10. Resonador de láser, caracterizado
porque en el resonador de láser está dispuesto, como mínimo, un
módulo de amplificación de láser, según una de las reivindicaciones
1 a 9.
11. Resonador de láser, según la reivindicación
10, caracterizado porque las distintas longitudes de
resonador conducen en los brazos amplificadores a un funcionamiento
de modo longitudinal único.
12. Resonador de láser, según la reivindicación
10, caracterizado porque se produce una multiplicación de
frecuencia en el interior del resonador.
13. Resonador de láser, según la reivindicación
10, caracterizado porque el resonador presenta conmutación
pasiva de Q.
14. Resonador de láser, según la reivindicación
10, caracterizado porque el resonador presenta conmutación
activa de Q.
15. Resonador de láser, según una de las
reivindicaciones 13 a 14, caracterizado porque el elemento de
manipulación de haz (3) también se encarga de la función del
conmutador de Q.
16. Resonador de láser, según la reivindicación
10, caracterizado porque el láser puede ser accionado
simultáneamente en múltiples longitudes de onda.
17. Resonador de láser, según la reivindicación
10, caracterizado porque en el interior del resonador se
multiplica la frecuencia de una o de varias de las longitudes de
onda producidas simultáneamente.
18. Resonador de láser, según la reivindicación
10, caracterizado porque los diferentes tramos en el
resonador están adaptados de tal manera que el láser puede ser
accionado con acoplamiento de modos activo o pasivo para producir
impulsos ultracortos.
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