JPH11505370A - パルス化されたレーザビームを発生するレーザ装置において優先的に使用する光学部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 パルス化されたレーザビーム、とくにマイクロないしフェムト秒範囲におけるモード連結されたビームを発生するためにレーザ共振器内において優先的に使用する光学部品は、飽和可能に吸収を行なう少なくとも１つの層を有する飽和可能な吸収体として作用する多層に位相連結された、“エタロンのない”コーティングアンサンブルを有する。この時、コーティングアンサンブルの層系列は、入射する共振器ビームに対して追加的に群速度の負の分散（負の群遅延分散；負の群速度分散）が生じるように、構成することができる。この時、とりわけ飽和可能な吸収体として作用しかつ利用可能な本発明による光学部品において、すでに以前から周知のように、もはや分離した個々の個別的な光学要素は、最小化してサンドイッチ状に組み立てられるのではなく、コーティングアンサンブルが提供され、ここにおいてそれぞれ個々の層は、アンサンブルの残りとともに入射するビームのための位相に関する総合特性に貢献する。この構成形式及びそれにより得られる計算形式によってのみ、飽和可能に吸収する特性を有する１つ又は複数の層を、最適な、ここでは飽和可能に吸収する作用が達成できるように、もちろん位相に関する関係を考慮してこのアンサンブル内に配置することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 パルス化されたレーザビームを発生するレーザ装置において優先的に使用する 光学部品 本発明は、パルス化されたレーザビーム、とくにマイクロないしフェムト秒範 囲におけるパルス化されたビームを発生するレーザ装置において優先的に使用し かつ請求の範囲第１０及び１１項に記載のパルス化されたレーザの光学構成に使 用する光学部品に関する。 マイクロないしフェムト秒範囲における短いパルスは、レーザ共振器内におい てモード連結、Ｑ回路又はモード連結されたＱ回路によって発生することができ 、このことは、レーザ共振器内に挿入された飽和可能な吸収体によって行なうこ とができる。飽和可能な吸収体として、色素又は半導体が利用され、これら色素 又は半導体の吸収能力は、入射強度の増大とともに低下する。このようにして例 えばＨ．ウエーバー／Ｇ．ヘルツィガー、レーザーグルントラーゲン・ウント・ アンベンドゥング、フィジーク・フェルラグ・ＧｍｂＨ、バインハイム／ベルグ シュトラーセ、１９７２、第１４４以後に、明らかな様式及び方法で記載された ように、共振器内において振動する短いパルスのために異なった共振器モードの 連結が行なわれる。 この時、飽和可能な吸収体は、Ｕ．ケラー、“レボルチオン・イン・デア・エ ルツォイグング・ウルトラクルツァー・パルス”ＴＲトランスファー、第２３巻 、１９９４、第２２−２４頁に記載されたように、例えばいわゆる“反共振ファ ブリーペロー可飽和吸収体”として構成することができる。これら公知の飽和可 能な吸収体において半導体吸収体が利用され、この半導体吸収体は、サンドイッ チ構造によってほぼ４００μｍの厚さのファブリーペロー干渉計内に統合されて いた。このサンドイッチ構造は、ファブリーペロー（エタロン）と同様に２つの ミラー要素を有する。両方のミラー要素の間の中間空間は、飽和可能に吸収する 半導体材料によって満たされていた。この時、両方のミラー要素の間隔は、ファ ブリーペローの内部のビーム強度が、入射する強度よりもずっと小さいように選 定された。すなわちファブリーペローは、反共振で動作する。このサンドイッチ 構造は、とりわけヨーロッパ特許出願公開第０６０９０１５号明細書（米国特許 第５３４５４５４号明細書）及びヨーロッパ特許出願公開第０５４１３０４号明 細書（米国特許第５２３７５７７号明細書）に記載されている。 飽和可能な吸収体の別のサンドイッチ状の構造は、Ｌ．Ｒ．ブロベリー他、“ セルフ−スターティング・ソリトン・モードロックド・Ｔｉ−サファイヤ・レー ザ・ユージング・ア・シン・サチュラブル・アブソーバ”、エレクトロニクス・ レターズ、第３１巻、第４号、１９９５、第２８７−２８８頁により公知である 。ここに記載された“サンドイッチ−吸収体”（第２８７頁、右欄、上から第２ 段落参照）において、両方のファブリーペローミラーのうち一方だけが、反射防 止コーティングに、すなわち反射防止補償部に置き換えられ、ここでは飽和可能 に吸収する材料は、サンドイッチの両方のカバー要素の間にある。 この時、とりわけ飽和可能な吸収体として作用しかつ利用可能な本発明による 光学部品において、すでに以前から周知のように、もはや分離した個々の個別的 な光学要素は、最小化してサンドイッチ状に組み立てられるのではなく、“エタ ロンのない”コーティングアンサンブルが提供され、ここにおいてそれぞれ個々 の層は、アンサンブルの残りとともに入射するビームのための位相に関する総合 特性に貢献する。エタロンのないコーティングアンサンブルとは、局所的に判定 可能なエタロンを持たないコーティングのことである。この構成形式及びそれに より得られる計算形式によってのみ、飽和可能に吸収する特性を有する１つ又は 複数の層を、最適な、ここでは飽和可能に吸収する作用が達成できるように、も ちろん位相に関する関係を考慮してこのアンサンブル内に配置することが可能で ある。 本発明において、その総合特性がもはや個々の部分層の特性の加算としてのみ 生じるのではないコーティングが使用される。まずコーティングアンサンブル全 体が構成される。このコーティングアンサンブルの存在の後に初めて、アンサン ブルの特性を（フィルタ計算と同様に計算により）決めることができる。 本発明は、多数の層からなるコーティングアンサンブルを利用し、その際、こ こではすでに１つの層の除去又は変更だけのために、総合層特性が変化すること がある。前記のサンドイッチ構造とは相違して、ここでは例えばＭ．ボーン及び Ｅ．ボルフ、プリンシプルズ・オブ・オプティクス、パーガモン・プレス、１９ ７５、第５５−７０頁における理論的な説明から明らかなように、層全体相互の マトリクス状の連結が行なわれる。層の物理的データの変更（アンサンブルにお ける場所、屈折率、光学的な層厚さ）は、層全体の特性に影響を及ぼす。 この時、周知のサンドイッチ状の構造に対して、本発明においてコーティング アンサンブルの適当な決定によって、光学部品に、この時にちょうど最適な共振 器のために必要なような特性を与えることができる。光学的な層の厚さ及び／又 は層材料及びアンサンブルにおける場所の選択によって、その特性が達成され、 所望のように、したがって最適に調節可能である。光学的な特性が考慮できるだ けでなく；とりわけ層の抵抗、周波数に関する正確な反射特性における要求、及 びとくに後に説明するように吸収材料の最適な場所、したがってその最適な効果 も選択することができる。 コーティングアンサンブルの構成の際に、周知のサンドイッチ構造に対してわ ずかな数の層が生じるので、このコーティングは、価格的に望ましいばかりでな く、使用すべき光学的層厚さ及びその屈折率において一層大きな公差を利用して 製造することができる。層構成及びその材料における多数の組合わせ可能性を可 能にする優れた“設計の自由度”は、とくに有利とわかった。 次に本発明による光学部品の例及びその有利な使用を、図面により詳細に説明 する。本発明のその他の利点は、次の説明文から明らかである。ここでは： 図１は、例えば飽和可能な吸収体として作用するコーティングアンサンブルの 、面に対して垂直な方向における断面を示し、 図２は、その全反射に対する計算過程を示すために任意のコーティングアンサ ンブルの特性インピーダンスの概略的な表示を示し、 図３は、自由空間において０．６ないし１．０μｍの波長を有するビームに対 する垂直ビーム入射の際の図１に示したコーティングアンサンブルの反射特性を 示し、その際、吸収を行なう層は、同じ全アンサンブル厚さの際に、表面の近く において２０ｎｍかつ通常位置に対して一度２０ｎｍさらにここから離れており 、 図４は、８１０ｎｍ、８２０ｎｍ、８３０ｎｍ及び８５０ｎｍ（自由空間）の 波長に対するコーティングアンサンブル［個々の誘電体層の位置は、図１により 記入されている］内の正規化された強度特性を示し、その際、実線の曲線は、図 ５に示された装置におけるモード連結されたレーザの８３０ｎｍの平均周波数の 波長を示しており、 図５は、パルス化されたレーザの光学的構成の図を示し、 図６は、飽和可能な吸収体の他に負の群速度分散を達成することができる図１ に示されたコーティングアンサンブルに対する変形を示し、 図７は、共振器ミラーとして図６に示された部品を有するモード連結されたレ ーザの光学的構成の図を示し、 図８ａないし８ｅは、種々の構成のコーティングアンサンブルを示し、その際 、それぞれ図部分αは、全アンサンブルの厚さ（μｍにおけるｚ）に関する任意 のユニットにおける強度特性（Ｉ）を示し、図部分βは、コーティングアンサン ブルの一部に関する強度特性を示し、かつ図部分Γは、ミクロン［μｍ］におけ る横軸上に示された波長に関するコーティングアンサンブルの反射を示し、 図９は、図１と同様であるが金属層を有するコーティングアンサンブルを示し 、 図１０は、ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料及びふっ化物を含む層を示し、このことは 、ここでは１．４μｍの中心波長におけるミラーを表わし、 図１１は、活性媒体及び共振器端部ミラーが１つの構成部分を形成するレーザ 共振器の変形を示し、 図１２は、共振器内における活性媒体が転向ミラーとして構成されたレーザ共 振器の別の変形を示し、かつ 図１３は、小型化したレーザ共振器を有する別の変形を示す。 図１は、反射器及び同時に飽和可能な吸収体として作用するコーティングアン サンブル１の層構成を断面で示している。飽和可能に吸収する材料として、ここ では例えば半導体、すなわちガリウムひ素が利用されるので、コーティング過程 の間の支障ない成長（ほぼ４００℃における低温ＭＢＥ成長）を維持するために 、残りの層のためにも、構造構成においてガリウムひ素と同類の半導体材料が利 用されている。 通常ＧａＡｓ及びＡｌＧａＡｓ層を含む構造を、ほぼ６００℃の通常のＭＢＥ 温度で成長させる。しかし飽和可能な吸収体を含む層は、それより低い温度で、 すなわち２００℃と６００℃の間の温度で成長させると有利である。すなわちこ れによりレーザパルスによって発生される電荷キャリヤの再結合時間に影響を及 ぼすことができ、かつこの時これら再結合時間は、調節可能に数１００ｆｓと数 ナノ秒との間にある。この再結合時間は、例えばＬ．Ｒ．ブロベリ他、“デザイ ン・アンド・オペレーション・オブ・アンチレゾナント・ファブリー−ペロー・ サチュラブル・セミコンダクタ・アブソーバーズ・フォー・モード−ロックド・ ソリッド−ステート・レーザ”、ジャーナル・オブ・ジ・オプティカル・ソサイ エティー・オブ・アメリカ・Ｂ、第１２巻、１９９５、第３１１−３２２頁に説 明されているように、レーザの必要な特性に合わされる。すなわちここに例とし て説明されたコーティングアンサンブル １及び４２において、後に述べる層６及び３９だけが、４００℃の温度で成長さ せられている。 コーティング表面（空気３に対する境界層）から出発して、コーティングアン サンブル１は、５ｎｍの厚さのガリウムひ素層−カバー層４（ＧａＡｓ）、それ から４０ｎｍの厚さのアルミニウムひ素層５（ＡｌＡｓ）、飽和可能に吸収作用 する材料として２０ｎｍの厚さのガリウムひ素層６（ＧａＡｓ）、７０ｎｍの厚 さのアルミニウムひ素層７、１０ｎｍの厚さのガリウムひ素層９、及びそれから なるべくアルミニウムドーピングした５９．４ｎｍの厚さのガリウムひ素層１１ （Ａｌ１５％Ｇａ８５％Ａｓ）と６９．２ｎｍの厚さのアルミニウムひ素層１３ とからなる２５の二重層を有する。全コーティングアンサンブル１は、ガリウム ひ素基板１５上に取付けられている。 コーティングアンサンブル１の反射の計算は、ヘルマン．Ａ．ハウス、ウエイ ブズ・アンド・フィールズ・イン・オプトエレクトロニクスズ、１９８４、プレ ンティス−ホール・インク．エングルウッド・クリフズ、ニュー・ジャージー・ ０７６３２、ＩＳＢＮ ０−１３−９４６０５３−５、第３１−４６頁にしたが って、図２に使用された記号を使用して、電気特性インピーダンスへの整合の理 論と同様に行なわれる。 層Ｚｘの特性インピーダンスは、屈折率（１の相対磁気透磁率における相対誘 電率の平方根、このことは、ここでは通常与えられている。）により割られた真 空の特性インピーダンスＺｏ（空気のものに近い）である。真空の特性インピー ダンスＺｏは、ほぼ３７６．７Ωである。 電気的波動理論によれば、この時、特性インピーダンスの変換のために次の式 が明らかである： Ｚ’＝Ｚｍ［Ｚｓ／Ｚｍ＋ｊｔａｎ（２πｄｍ／ｗｍ）］／［１＋ｊ（Ｚｓ ／Ｚｍ）・ｔａｎ（２πｄｍ／ｗｍ）］ “ｊ”は、複素書式における虚数部を示し、 Ｚｓは、基板の特性インピーダンスであり、ここではガリウムひ素の ものであり、 Ｚ’は、特性インピーダンスＺｍ及び幅ｄｍを有する中間片により基板の特性 インピーダンスＺｓから切離された波がこれを“見るようになる”ような変換さ れた特性インピーダンスであり； ｗｍは、特性インピーダンスＺｍを有する、すなわち当該の屈折率ｎｍ・ｗｍ ＝ｗｏ／ｎｍを有する層の材料における考慮されるビーム周波数の波長であり、 その際、ｗｏは、自由空間におけるビームの波長である。 厚さｄｍ−１を有する別のインピーダンス波片Ｚｍ−１が前に接続された場合 、この時に波がこれを“見るようになる”ような特性インピーダンスＺ’’に対 して、この時、意味的に次の式が成り立つ： Ｚ’’＝Ｚｍ−１［Ｚ’／Ｚｍ−１＋ｊｔａｎ（２πｄｍ−１／ｗｍ−１） ］／ ［１＋ｊ（Ｚ’／Ｚｍ１）・ｔａｎ（２πｄｍ−１／ｗｍ−１）］ 全コーティングアンサンブル１の反射Ｒは、この時次のように与えられ： Ｒ＝［（１−Ｚｍ−ｘ／Ｚ＊ｘ’）／（１＋Ｚｍ−ｘ／Ｚ＊ｘ’）］＊２ その際、Ｚ＊ｘ’は、層表面に対して変換された特性インピーダンスであり、 かつＺｍ−ｘは、一番上の層に境を接する媒体の、したがってここでは空気の特 性インピーダンスである。前記のコーティングアンサンブル１の反射特性は、図 ３に示されている。この時、理念は、コーティングアンサンブル１の構造に基づ く波長依存性を、所定の波長範囲に対して吸収を行なう材料によって与えられる 吸収によって補償することにある。このことは、吸収層６の適正な場所の選択に よって達成することができる。この考えをはっきりさせるために、吸収層６の位 置におけるアンサンブル１の反射率は、図１に示した位置に対して一方において ２０ｎｍだけ外方へ、（粗い破線）、かつ一方において２０ｎｍだけ内方 へ（細かい破線）ずらして示されている。実線は、モード連結されたレーザのも のによる８３０ｎｍの中心周波数の波長である。 コーティングにおける面の垂線に対して平行な強度特性は、前記の反射率と同 様に電界強度から計算され、その際、ここでもそれぞれの内側境界面における部 分波の反射の位相関係は、例えばヘルマン．Ａ．ハウスによる前記の刊行物に説 明されたように、位相に関して重畳しなければならない。 ８３０ｎｍ、８４０ｎｍ及び８５０ｎｍの自由空間における種々の波長に対す る図１に示されたコーティングアンサンブル１内の強度の経過は、図４に示され ている。波長表示は、常に自由空間におけるものに関する。 とくにサブピコ秒範囲における短いモード連結されたパルスの発生は、光学部 品の図５ａに示された装置によって可能である。装置は、ヒートシンク１７上に 配置されかつ飽和可能な吸収体を有するレーザ共振器ミラーとして作用するコー ティングアンサンブル１９を有し、このコーティングアンサンブルは、前記のコ ーティングアンサンブル１にしたがって８４０ｎｍのところに最大反射を有し、 かつ１−２％の飽和可能な吸収体を有するほぼ１００％ミラーとして作用する。 出力結合ミラーとして作用する別の共振器ミラー２０は、９８％の反射を有し、 かつ専門家のコーティングを有し、このコーティングについては、ここではそれ 以上立入らない。活性媒体として、５ｍｍの厚さ及び３％のクロム含有量を有す るＣｒ：ＬｉＳＡＦ−結晶２３［クロムドーピングされたリチウム−ストロンチ ウムアルミニウムふっ化物−結晶］が使われる。活性媒体は、両側からアプライ ド・オプトロニクス社のタイプＡＯＣ−６７０−４００のそれぞれ１つのレーザ ダイオード２１ａ及び２１ｂによって、４００ｍＷの出力を有する６７０ｎｍの 波長において光学的にポンピングされる。ポンピングビーム経路は、実線の共振 器ビーム経路１８と区別するために、図５ａに破線で示されている。ダイオード ２１ａ及び２ １ｂのビームは、結像システム２２ａ又は２２ｂによって活性媒体２３内に入射 される。共振器内におけるビーム経路は、それぞれ１つの凹面反射面を有する３ つのミラー２４ａ、２４ｂ及び２４ｃ（表面曲率半径は、図５ａにおける“上側 の”両方の反射面において１０ｃｍ、かつ下側のものにおいて２０ｃｍである） によって形成され、かつ転向される。５９ｃｍの間隔を置いて互いに離された両 方のプリズム２５ａ及び２５ｂは、レーザ共振器において群速度の負の分散を形 成するために使われる。群速度のこの負の分散は、前記の短いパルスを発生する ために必要である。 図１に示されたコーティングアンサンブルに対する変形は、図６に示されてい る。二重層系列３３及び３４、及び基板３５の材料も、図１におけるものと同一 である。この時、層３３上に１０ｎｍの厚さのＧａＡｓ層３８があり、これにア ルミニウムひ素（ＡｌＡｓ）からなる１３０ｎｍの厚さの中間層３７が続き、そ れからアルミニウムドーピングした飽和可能に吸収するガリウムひ素層３９が続 く。層３９は、なるべくＡ１６％Ｇａ９４％Ａｓからなり、かつとくにほぼ４０ ０℃におけるいわゆる“低温ＭＢＥ方法”によって製造される。カバー層４１と して、５５ｎｍの厚さのアルミニウム−ガリウムひ素層Ａｌ６５％Ｇａ３５％Ａ ｓが使われる。このアンサンブル４２の反射は、８４０ｎｍの波長において不飽 和でほぼ９８％にある。 ドーピングの選択により、ガリウムひ素層は、ここに当たるビーム波長に依存 して、飽和可能に吸収を行なう層から吸収を行なわないものへ調節することがで きる。このようにしてガリウム割合をアルミニウムのものに置き換えかつひ素割 合を一定にした０ないし６％のアルミニウムのドーピングの際、吸収限界は、８ ７０ｎｍから８３０ｎｍにシフトする。１５％のアルミニウム含有量の場合、吸 収限界は、すでに８００ｎｍにある。この時、層構成は、レーザ共振器において ビーム波の群速度の負の分散が生じるように選定された。さらに当該の層の良好 な成長、 及び大きなビーム強度における大きな抗性を得ることに注意する。 Ｒ．スツィペクス他、“チープド・マルチレイヤー・コーティング・フォー・ ブロードバンド・ディスパージョン・コントロール・イン・フェムトセカンド・ レーザ”、オプティック・レターズ、第１９巻、第３号、１９９４、第２０１− ２０３頁に記載されたように、例えばＳｉＯ２及びＴｉＯ２の別の材料組成も選 択することができることは明らかである。しかしＲ．スツィペクス他によって記 載されたコーティングアンサンブルは、群速度の負の分散だけしか発生しない。 とくにここにおける図１に示されたように、この層構成は、この時、なお第１に 発明に値する知識に基づいて、飽和可能に吸収する層があらかじめ決められた位 置においてコーティングアンサンブルに統合されるように、変更しなければなら ない。本発明による知識によれば、当該の層は目的として統合することができる ので、位相速度の負の分散が達成できるだけでなく、追加的に飽和可能な吸収の 特性を最適に統合することができる。そのため個々の層は、位相関係を変更する ことなく、層構成に関する強度の図４に示された経過と同様に、飽和可能な吸収 を有するものに置き換えるだけでよい。 Ｒ．スツィペクス他の刊行物に記載されたコーティング構成に対する変形は、 Ｃ．フォンテイン他、“ジェネラライゼイション・オブ・ブラッグ・レフレクタ ・ジオメトリー：アプリケーションズ・トゥー・（Ｇａ、Ａｌ）Ａｓ−（Ｃａ、 Ｓｒ）Ｆ２・レフレクターズ”、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．６８、（１０）、１ ９９０、第５３６６−５３６８頁に説明されている。この時、本発明によれば、 ここに説明された層系列に、前記の説明と同様に、飽和可能に吸収する１つ又は 複数の層を統合することができる。このような構成によれば、１０ｆｓ以下のパ ルス幅が達成できる。 図７は、モードロックされたレーザの共振器装置を示しており、その際、一方 のレーザ共振器ミラー４３は、８４０ｎｍにおける最大反射の ために前記のコーティングアンサンブル４２によってコーティングされており、 かつほぼ１００％−ミラーとして構成されている。出力結合ミラーとして作用す る他方の共振器ミラー４５は、９９％の反射を有し、かつ専門家のコーティング を有し、このコーティングについてここではこれ以上立入らない。活性媒体とし て、２ｍｍの厚さを有するＣｒ：ＬｉＳＡＦ−結晶４７［クロムドーピングした リチウム−ストロンチウムアルミニウムふっ化物−結晶ＬｉＳｒＡｌＦ６］が使 われるので、ブルースター角における光経路は、結晶内かつ３％のクロム含有量 において２ｍｍである。活性媒体は、アプライド・オプトロニクス社のタイプＡ ＯＣ−６７０−４００のレーザダイオード４９により、４００ｍＷの出力を有す る６７０ｎｍの波長で光学的にポンピングされる。ポンピングビーム経路は、図 ７において実線の共振器ビーム経路４８から区別するために破線で示されている 。ダイオード４９のビームは、結像システム５１によって活性媒体４７に入射す る。実際のポンピング過程のために、４００ｍＷのうちこの時なおほぼ３００ｍ Ｗが利用される。共振器内におけるビーム経過は、それぞれ１つの凹面反射面を 有する２つのミラー５０ａ及び５０ｂ（表面曲率半径は１０ｃｍである）によっ て形成され、かつ転向される。共振器ミラー４３の間隔は、“転向ミラー５０ａ ”から２７ｃｍであり、かつ転向ミラー５０ｂからの出力結合ミラー４５の間隔 は、７０ｃｍである。 ３００ｍＷのポンピング出力の際、１６０ｆｓのレーザパルスにおいて２５ｍ Ｗの平均レーザ出力が達成された。ここにおいて選ばれたレーザ共振器装置にお いて、一方において丈夫な構成、及びいわゆる“カーレンズモデルロッキング” を使用した際の調節と比較して微妙でない調節が目立っている。この装置におい て、きわめて困難に調節すべきプリズム対２５ａ及び２５ｂも省略することがで きる。 共振器ミラーとして作用するコーティングアンサンブル１９又は４３の代わり に、ミラー２０、４５、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、５０ａ及び ５０ｂの１つ又は複数の表面は、同様であるがこの時に反射しないアンサンブル コーティングを有することもできる。 前記のコーティングアンサンブルを反射器として構成する代わりに、これらコ ーティングアンサンブルは、反射防止器として構成することもでき、かつこの時 、直接例えば活性媒体の一方又は両方の側面に、又はプリズム２５ａ及び／又は ２５ｂの１つ又は複数の面に、及びレーザ共振器内のそのビーム経路内における ここには図示しないその他の光学部品に取付けてもよい。 コーティングアンサンブル１又は４２における１つだけの飽和可能に吸収する 層６又は３９の代わりに、複数のこれら層が存在してもよいことは明らかである 。これら層は、アンサンブル内のビーム強度に関して類似の位置（図４参照）に あるだけでよい。 前記のガリウム、ひ素及びアルミニウムを含む半導体材料の他に、例えばイン ジウム、りん、ふっ化物（ＣａＦ２、ＢａＦ２、・・・）をベースにしたものの ようなその他の半導体材料を使用してもよいことは明らかである。 図８ａないし８ｅは、図１及び６のものに対する変形として、種々のコーティ ングアンサンブルの例を示している。個々の層の幅は、それぞれの部分図α及び βにおける“方形曲線”から明らかである。それぞれの層を区別するために、そ の屈折率ｎが指定されている。ｎ ３．５の屈折率を有するＧａＡｓからなる層 ５３とｎ ２．９５の屈折率を有するＡｌＡｓからなる層５５とが、交互に存在 する。図８ａないし８ｅのコーティングアンサンブルは、一番上の３つの層にお いて互いに相違している。“上”とは、露出したコーティング端部−空気への移 行部−を表わす。一番下の部分図Γは、それぞれ入射するビームのミクロン（μ ｍ）における波長λに関する当該のコーティングアンサンブル全体の反射Ｒの経 過を示している。 図８ａにおいて一番上の層５６は、１．０６４μｍ（自由空間波長） に関する半波長の光学的層厚さを有するＧａＡｓ層であり、この層は、ｎ ３． ６の屈折率を有するＩｎＧａＡｓからなる吸収部分層５７を含んでいる。自由空 間波長とは、自由空間（真空）における波長である。しかし当該の層において存 在する屈折率にしたがって、波長の値は相応して変化する。吸収部分層５７の位 置は、この層が共振器波の強度経過の最大値のとことにあるように選定されてい る。この位置、及びコーティングアンサンブルにおけるレーザ共振器波の正規化 された強度経過５９ａ全体は、図８ａの部分図αによって示されている。上側コ ーティング部分層に対してコーティング厚さ寸法に関して拡大された表示は、図 ８ａの部分図βによって示されている。ここでは部分図αと同様に強度経過は、 ５９ｂによって示されている。 図８ａと同様なコーティングアンサンブルは、図８ｂによって示されているが 、その際、ここでは一番上の層６０は、１．０６４μｍに関して１／４波長の光 学的層厚さを有するＧａＡｓ層である。吸収を行なう層６１は、ここでは同様に この層６０内にあるが、すでに下降する強度６２ａ又は６２ｂの場所にある。 これとは別のコーティング変形は、図８ｃに示されている。ここでは吸収を行 なう層６３は、同様に一番上の層６４内に埋め込まれている。前記のコーティン グアンサンブルとは相違して、ここでは一番上の層６４は、ＡｌＡｓからなる小 さな屈折率、すなわちｎ ２．９５を有する層である。光学的層厚さは、１．０ ６４μｍに関する半波長に相当する。吸収を行なう層６３は、ほぼ強度最大値の １つ、ここでは絶対的な強度最大値６５のところに配置されている。 コーティングアンサンブルの別の変形は、図８ｄ及び８ｅに示されている。前 記のものと相違して、この時、吸収を行なう層６８又は７０は、もはや一番上の 層ではなく、それより深いところにある、ここでは例えば上から３番目の層６７ 又は６９内に埋め込まれている。図８ｄにおいて吸収を行なう層６８は、ほぼ相 対的な強度最大値の場所にある。これ に反して図８ｅにおいて、吸収を行なう層７０は、相対的な強度最大値の後の降 下する部分にある。 図８ａないし８ｅは、コーティングアンサンブル内における飽和可能な吸収体 の最適な位置をどのようにして見付けることができるかの方法を示している。吸 収体の位置を注意深く選択した際、所望の波長範囲に関する所望の広帯域性が達 成できる。図示した例において、５０ｎｍの範囲が達成されている。さらにコー ティングアンサンブルにおける実効的な、すなわち“外部から見た”飽和強度は 、例えば図８ｄが示すように、例えば吸収体を一層深く理め込んだとき、高める ことができる。 図９は、図示しないレーザ共振器内において１０−ｆｓ−範囲［ｆｓ フェム ト秒（１ｆｓ＝１０＊−１５秒）］におけるパルス幅を有するパルス化されたレ ーザビームを発生するために、前記の構成と同様に飽和可能な吸収体を有する広 帯域コーティングアンサンブルを示している。活性レーザ材料として、２ｍｍの 厚さを有する（図示しない）Ｔｉ：サファイヤーレーザ−結晶が利用される。共 振器ミラーは、１０ｃｍの相互間隔に配置されており、それにより後に説明する 吸収を行なう層におけるレーザビーム直径は、３６μｍである。（図示しない） 出力結合ミラー（両方の共振器ミラーのうちの一方）は、レーザ共振器から３％ のレーザ強度を出力結合する。前記の図示しないレーザ共振器に使用する図９ｂ 及び９ｃに示されたコーティングアンサンブルは、図１、４及び図８ａないし８ ｅのコーティングアンサンブルとは相違して、金属層、ここでは銀層を有する。 しかし例えば金層のようなその他の金属層が存在してもよい。 通常のコーティング方法とは相違して、ここでは基本的にすでに周知のものと は異なった新しい製造方法が使用されている。すなわちこの方法において、後に 説明するように、一番下にあるべき金属層が最後のものとして製造される。すな わち層の取付けは、反転された順序で行なわれる。 図９ｂに示されたコーティングアンサンブルの製造のため、図９ａに暗示的に 示されたように、まずＧａＡｓ基板７１上に、ｘ＝０．６５を有する３００ｎｍ の厚さのＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ層７２が取付けられる。それからこの層７２上に ４０ｎｍの厚さのＧａＡｓ層７３が取付けられる。この時、ｘ＝０．６５を有す るＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ層７２からなる２０ｎｍの厚さの別の層７４が続く。こ の層７４上に、低温法（４００°Ｃ）において１５ｎｍの厚さのＧａＡｓ吸収層 ７５が取付けられ、それから７０ｎｍの厚さのＡｌＡｓ層７６、及び３ｎｍの厚 さのＧａＡｓ層７７が続き、このＧａＡｓ層は、後で層７６の酸化を防ぐように する。それから層７７上に５μｍの厚さの銀層７８が来る。 このコーティング方法の後に、コーティングされた基板７１は、ほぼ５ｍｍ× ５ｍｍの大きさの片に分割される。それからこれら片は、十分な熱放出を維持す るために、２成分エポキシド接着剤７９によってシリコン基板８０上に接着され る。片は、次の処理ステップにおいて８０℃で８時間にわたって、５００ｇの表 面重量において負荷をかけて熱処理される。次にＧａＡｓ基板７１は、１００μ ｍにラッピングされ、かつ過酸化水素中に［ＮＨ４ＯＨ：Ｈ２Ｏ２（１：２５） ］溶解されたアンモニアによって毎分ほぼ６μｍの室温におけるエッチング速度 で層７２までエッチングされる。続いて層７２は、ふっ化水素酸により層７３ま で取り除かれる。層７３は、層７１と同様に、過酸化水素中に［ＮＨ４ＯＨ：Ｈ ２Ｏ２（１：２００）］溶解された一層低い濃度のアンモニアによってエッチン グ除去される。良好な均一なエッチングのために、５ｍｍ×５ｍｍの大きさの片 は動かさなければならない。角及び銀の層を保護するために、エッチング過程の 間に、ワックス塗装が利用される。ワックス保護層は、後にトリクロエチレンに よって取り除くことができる。エッチングによって、コーティングアンサンブル の製造のために必要な層であるが、光学的に利用できない層は、取り除かれるよ うになる。この時、一番上の層は、層７４である。 図９ｃに示されたコーティングアンサンブルは、図９ｂにおけるものと同様に 製造されている。層８３、８４、８５及び８６は、図９ｂのコーティングアンサ ンブルの層７８、７７、７６及び７５に相当する。しかし図９ｂのものとは相違 して、ここには８２ｎｍの厚さのＡｌＧａＡｓ層８７が存在し、この層上に、保 護層９０を有する反射防止コーティング８９がある。図９ｂ及び９ｃにおいて、 それぞれ強度の局所的な経過は、参照符号９１ａ又は９１ｂによって記入されて いる。 図９ｂに示されたコーティングアンサンブルは、（図示しない）レーザ共振器 に内において、小さなＱにより反共振で動作する。それにより波長に依存した拡 大された反射変化及び拡大された群速度の分散によって引起こされるきわめて短 いパルス幅制限（きわめて短い−パルス−幅制限）が回避される［例えばＬ．Ｒ ．ブローベリ、ｕ．ケラー、Ｔ．Ｈ．チウ、Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．Ｂ１２ 、３１１（１９９５）参照］。コーティングアンサンブルの反射は、８００ｎｍ において９４％より大きい。反射特性は、７００ｎｍと１２００ｎｍとの間の範 囲においてわずかな波長依存性を示すだけである。 反共振で動作する代わりに、図９ｃに示されたコーティングアンサンブルによ って共振でも動作することができる。 ＩＩＩ−Ｖ族半導体及びふっ化物層を有するコーティングアンサンブルに対す る例は、１．４μｍのレーザ波長について図１０に示されている。ここではＢａ Ｆ２からなるそれぞれ２２０ｎｍ厚さの３つの層９４ａないし９４ｃは、前後に （サンドイッチ状に）それぞれ１０ｎｍの厚さのＣａＦ２層９３ａないし９３ｃ を備えている。これら“サンドイッチ”の間に、それぞれ１つのＧａＡｓ１／４ 波層９７ａないし９７ｃ（１００ｎｍの層厚さ）が配置されている。ＧａＡｓ基 板９６上に、コーティングプロセスにおいてＧａＡｓからなる層９５が取付けら れている。層９５は、後続の層のための良好な保持及び成長を可能にするためだ けに使われる。 ＣａＦ２とＢａＦ２との間の屈折率の相違はわずかであるが、ＢａＦ２は、大 きな弾性係数を有し、このことは、冷却過程の間のコーティング内における割れ 目の形成を大幅に減少する。このコーティングアンサンブル上又はその中にも、 飽和可能な吸収体を有する層を統合することができる。一層短い波長に対して、 なるべくＧａＡｓの代わりに、ＡｌＧａＡｓが使用され；ＧａＡｓは、９００ｎ ｍより下において吸収を示す。 ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ又はＡｌＧａＡｓ／ＡｌＡｓからなる層を有する前記のコ ーティングアンサンブルは、Ｔｉ−サファイヤーレーザに対してＣａＦ２及びＢ ａＦ２を有するものとは相違して、その帯域幅を完全に利用できるようにするた め、いくらか小さすぎる帯域幅を有する。それにしたがって広帯域Ｔｉ−サファ イヤーレーザに対して、ＣａＦ２及びＢａＦ２を有するコーティングアンサンブ ルに頼る。金属層を有する前記のコーティングアンサンブルに対して、ここでは 利点は、層のエピタキシャル相互成長にある。 半導体材料として、例えばＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ，ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎ Ｐ，ＧａＩｎＡｓＰ等が、かつふっ化物として、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２ 、・・・が利用できる。 図５及び７に示された共振器構造の他に、なお別のものも利用できる。図１１ に示された共振器は、レーザ結晶９９を有し、このレーザ結晶のレーザ波長に対 して反射性の一方の端部１００を通してポンピングされる。レーザ結晶９９によ って発生された共振器波１０１は、転向ミラー１０２、１０３及び１０４を介し て転向される。レーザ結晶９９は、ポンピング光ビーム９８によって光学的にポ ンピングされる。前記のコーティングアンサンブルの１つを有する飽和可能な吸 収体は、共振器端部ミラー１０５として配置されている。レーザビームは、転向 ミラー１０３において出力結合される。 図１２によるレーザ共振器は、同様に前記のコーティングアンサンブ ルの１つにおける飽和可能な吸収体を有する。コーティングアンサンブル１０７ は、共振器端部ミラー内に統合されている。さらに共振器は、端部ミラー１１２ 、及び４つの転向ミラー１０８ないし１１１を有し、その際、要素１１０は、同 時に活性媒体（レーザ結晶）、及びその中にあるミラーである。レーザエネルギ ーは、端部ミラー１１２を介して一部出力結合される。レーザ結晶１１０の光学 的なポンピングは、ポンピング光ビーム１１４を介して行なわれる。 すでに前に述べた共振器と同様の短いパルスを発生する小型化されたレーザ共 振器は、図１３に示されている。取付け板片１１３上に、前記の構成による飽和 可能な吸収体を有するコーティングアンサンブル１１５は、共振器端部ミラーと して取付けられている。直接このコーティングアンサンブル１１５上に、レーザ 結晶１１７が載せられている。（しかし結晶は、１１６で示された位置にコーテ ィングアンサンブルを備えていてもよい。）レーザ結晶１１７のほぼ２００μｍ の厚さプラスコーティングアンサンブル内へのビームの“侵入深さ”は、共振器 の長さを決めている。直接アンサンブル１１５に対向するレーザ結晶１１７の側 に、出力結合すべきレーザビーム１２１のため及びポンピング光ビーム１２２の 入力結合のために相応するコーティングを有する出力結合ミラー１１９が配置さ れている。レーザビーム１２１及びポンピング光ビーム１２２は、相応してコー ティングされたビームスプリッタ１２３を通して互いに分離される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年７月４日 【補正内容】 請求の範囲 １、まず部品の表面に取付けるべきコーティングアンサンブル（１；４２；５ ３，５５，５６，５７；５３，５５，６０，６１；５３，５５，６３，６４；５ ３，５５，６７，６８；５３，５５，６０，７０；１１５）の構成が決められ、 このコーティングアンサンブル内において、第１及び第２の層（１１，１３；３ ３，３４；５３，５５；７３，７４）、及びレーザビームに対して飽和可能に吸 収を行なう材料を含む少なくとも１つの第３の層（６，３９，５７，６１，６３ ，６８，７０，７５）からなるこのコーティングアンサンブルがまとめられ、表 面にあるアンサンブル（１；４２；５３，５５，５６，５７；５３，５５，６０ ，６１；５３，５５，６３，６４；５３，５５，６７，６８；５３，５５，６０ ，７０；１１５）による所定の反射率、及びそれぞれ第３の層において入射すべ きレーザビームに対する所定の正規化されたビーム強度値が得られるように、第 １及び第２の、及び飽和可能に吸収を行なう材料を含む１つ又は複数の第３の層 の層厚さ及び場所が、計算により決められ、その際、それぞれのビーム強度値が 、レーザ共振器（２０，２３，２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ；４３，４５． ４７，５０ａ，５０ｂ；１００，９９，１０２，１０３，１０４，１０５；１０ ７，１０８，１０９，１１０，１１１，１１２；１１５，１１７，１１９）内に 短いパルスを発生する飽和可能に吸収する所望の作用を引起こすように選定され ており、かつこの計算にしたがって部品の表面上に、所定の構成に相当するコー ティングアンサンブル（１；４２；５３，５５，５６，５７；５３，５５，６０ ，６１；５３，５５，６３，６４；５３，５５，６７，６８；５３，５５，６０ ，７０；１１５）が取付けられる、なるべくレーザ共振器内において短いレーザ パルスを発生するために使用可能な、レーザビームに対して所定の反射率を有す る光学部品を製造する方法。 ２、コーティングアンサンブルが、部品をレーザビームに対する光学 的補償として反射防止にし又はなるべく全反射にするように、コーティングアン サンブル（１；４２；５３，５５，５６，５７；５３，５５，６０，６１；５３ ，５５，６３，６４；５３，５５，６７，６８；５３，５５，６０，７０；１１ ５）の反斜率があらかじめ与えられ、それによりこの時、部品が、例えば共振器 ミラーとして使用できることを特徴とする、請求項１記載の方法。 ３、少なくとも１つの第３の層（６，３９；５７；６１；６３；６８；７０） が、コーティングアンサンブルにおける１つ又は複数の場所に配置されており、 この又はこれらの場所に、共振器ビームの少なくとも１つの周波数部分範囲にお いて大きな吸収変化を得るために、計算により大きなビーム強度勾配が生じるこ とを特徴とする、請求項１又は２記載の方法。 ４、コーティングアンサンブル（１；４２；５３，５５，５６，５７；５３， ５５，６０，６１；５３，５５，６３，６４；５３，５５，６７，６８；５３， ５５，６０，７０；１１５）の層のための材料として、半導体材料が選択され、 これら半導体材料が、なるべくひ素、とくに金属又は特定の構成において少なく とも１つのふっ化物を、主要化合物パートナとして含み、かつそれぞれ第３の層 のための材料として、なるべく同様に半導体材料が設けられ、とくにガリウムひ 素、ガリウムアルミニウムひ素又はガリウムインジウムひ素が設けられることを 特徴とする、請求項１ないし３の１つに記載の方法。 ５、入射するレーザビームに対して群速度の負の分散（負の群遅延分散；負の 群速度分散）が生じるように、コーティングアンサンブルの層系列が設けられる ことを特徴とする、請求項１ないし４の１つに記載の方法。 ６、コーティングアンサンブル（１；４２；５３，５５，５６，５７；５３， ５５，６０，６１；５３，５５，６３，６４；５３，５５，６７，６８；５３， ５５，６０，７０；１１５）の層の少なくとも一部に 、材料としてパーセント割合のアルミニウムを含む半導体材料が設けられ、その 際、飽和可能な吸収のために設けられた１つ又は複数の層内に、モードロックさ れた極端に短いパルスを発生するために必要な負の群速度分散とともに飽和可能 な吸収が発生できるように、共振器ビームの予期すべき中心周波数に相応してア ルミニウム割合が設けられることを特徴とする、請求項５記載の方法。 ７、所定の波長のパルス化されたレーザビーム、とくにマイクロないしフェム ト秒範囲におけるパルス化されたビームを発生するためにレーザ共振器（２０， ２３，２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ；４３，４５，４７，５０ａ，５０ｂ； １００，９９，１０２，１０３，１０４，１０５；１０７，１０８，１０９，１ １０，１１１，１１２；１１５，１１７，１１９）内において優先的に使用する 、請求項１ないし６の１つに記載の方法にしたがって製造される光学部品におい て、 第１及び第２の光学的な層及び少なくとも１つの第３の層を有する部品の表面 に取付けられた光学的コーティングアンサンブル（１；４２；５３，５５，５６ ，５７；５３，５５，６０，６１；５３，５５，６３，６４；５３，５５，６７ ，６８；５３，５５，６０，７０；１１５）が設けられており、その際、隣接す る第１及び第２の層（１１，１３；３３，３４；５３，５５；７３，７４）が、 異なった光学的屈折率を有し、かつそれぞれの第３の層（６，３９，５７，６１ ，６３，６８，７０，７５）が、このレーザビームに対して飽和可能に吸収を行 なう材料を有し、かつその表面に取付けられかつ１つ又は複数の第３の層（６， ３９，５７，６１，６３，６８，７０，７５）を含むコーティングアンサンブル （１；４２；５３，５５，５６，５７；５３，５５，６０，６１；５３，５５， ６３，６４；５３，５５，６７，６８；５３，５５，６０，７０；１１５）を有 する部品が、所定の反斜率を有し、かつレーザビームのために飽和可能な吸収体 として使用可能であり、その際、１つ又は複数の第３の層（６，３９，５７，６ １，６３，６８，７０，７ ５）が、アンサンブルにおいて入射すべきレーザビームの所定の正規化された強 度を有する１つ又は複数の場所に配置されていることを特徴とする、請求項１な いし６の１つに記載の方法にしたがって製造される光学部品。 ８、所定の波長を有するレーザビームが反射できないように、又はなるべくこ のレーザビームが完全に反射できるように、コーティングアンサンブル（１；４ ２；５３，５５，５６，５７；５３，５５，６０，６１；５３，５５，６３，６ ４；５３，５５，６７，６８；５３，５５，６０，７０；１１５）が構成されて おり、それにより部品が、共振器ミラーとして利用できることを特徴とする、請 求項７記載の光学部品。 ９、少なくとも１つの第３の層が、コーティングアンサンブル内の１つ又は複 数の場所に配置されており、この又はこれら場所において、レーザ共振器におけ るこのレーザビームの少なくとも１つの周波数部分範囲において大きな吸収変化 を得るために、所定の波長を有する入射可能なレーザビームの大きなビーム強度 勾配が生じることを特徴とする、請求項７又は８記載の光学部品。 １０、コーティングアンサンブル（１；４２；５３，５５，５６，５７；５３ ，５５，６０，６１；５３，５５，６３，６４；５３，５５，６７，６８；５３ ，５５，６０，７０；１１５）の層が、大体において半導体材料からなり、この 半導体材料がなるべくひ素、とくに金属又は特別の構成において少なくとも１つ のふっ化物を主要化合物パートナとして含み、かつそれぞれの第３の層が、なる べく同様に半導体材料であり、とくにガリウムひ素、ガリウムアルミニウムひ素 又はガリウムインジウムひ素であることを特徴とする、請求項７ないし９の１つ に記載の光学部品。 １１、コーティングアンサンブル（１；４２；５３，５５，５６，５７；５３ ，５５，６０，６１；５３，５５，６３，６４；５３，５５，６７，６８；５３ ，５５，６０，７０；１１５）の層の少なくとも一部 に、材料としてパーセント割合のアルミニウムを含む半導体材料を有し、その際 、１つ又は複数の第３の層内において、極端に短いモードロックされたパルスを 発生できるようにするために、所定のレーザビームに対して必要な負の群速度分 散とともに飽和可能な吸収が生じるように、共振器ビームの予期すべき中心周波 数に相応してアルミニウム割合があらかじめ与えられることを特徴とする、請求 項７ないし９の１つに記載の光学部品。 １２、レーザ共振器（２０，２３，２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ；４３， ４５，４７，５０ａ，５０ｂ；１００，９９，１０２，１０３，１０４，１０５ ；１０７，１０８，１０９，１１０，１１１，１１２；１１５，１１７，１１９ ）内における少なくとも１つの光学部品が、請求項７ないし１１の１つにしたが って構成されていることを特徴とする、短いパルスを発生するレーザ。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 こでは飽和可能に吸収する作用が達成できるように、も ちろん位相に関する関係を考慮してこのアンサンブル内 に配置することが可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パルス化されたレーザビーム、とくにマイクロないしフェムト秒範囲にお けるパルス化されたビームを発生するレーザ共振器（２０，２３，２４ａ，２４ ｂ，２５ａ，２５ｂ；４３，４５，４７，５０ａ，５０ｂ；１００，９９，１０ ２，１０３，１０４，１０５；１０７，１０８，１０９，１１０，１１１，１１ ２；１１５，１１７，１１９）内において優先的に使用する光学部品において、 飽和可能に吸収を行なう少なくとも１つの層（６，３９）を有する飽和可能な吸 収体として作用する多層に位相連結されたコーティングアンサンブル（１；４２ ；５３，５５，５６，５７；５３，５５，６０，６１；５３，５５，６３，６４ ；５３，５５，６７，６８；５３，５５，６０，７０；１１５）が設けられてい ることを特徴とする、パルス化されたレーザビーム、とくにマイクロないしフェ ムト秒範囲におけるパルス化されたビームを発生するレーザ共振器内において優 先的に使用する光学部品。 ２、コーティングアンサンブル（１；４２；５３，５５，５６，５７；５３， ５５，６０，６１；５３，５５，６３，６４；５３，５５，６７，６８；５３， ５５，６０，７０；１１５）が、補償コーティングとして共振器ビーム経路内に ある少なくとも１つの部品上に構成されていることを特徴とする、請求項１記載 の光学部品。 ３、コーティングアンサンブル（１；４２；５３，５５，５６，５７；５３， ５５，６０，６１；５３，５５，６３，６４；５３，５５，６７，６８；５３， ５５，６０，７０；１１５）が、少なくとも１つの共振器ミラー（１９，２０； ４３，４５；１０５，１０７；１１５）のコーティングであることを特徴とする 、請求項１又は２記載の光学部品。 ４、大体において１つの吸収を行なう材料 を含む少なくとも１つの層（６，３９；５７；６１；６３；６８；７０）が、層 系列の１つ又は複数の場所に配置されており、この又はこれらの場所において、 共振器ビームの少なくとも１つの周波数部分範囲における大きなビーム強度変化 及び大きな吸収変化が生じることを特徴とする、請求項１ないし３の１つに記載 の光学部品。 ５、コーティングアンサンブル（１；４２；５３，５５，５６，５７；５３， ５５，６０，６１；５３，５５，６３，６４；５３，５５，６７，６８；５３， ５５，６０，７０；１１５）が、共振器波の周波数にわたって所定の反射又は透 過特性を有するように、層系列、層系列の材料及び層系列の光学的な層厚さが選 定されていることを特徴とする、請求項４記載の光学部品。 ６、飽和可能な吸収のための層材料（６，３９；５７；６１；６３；６８；７ ０）が、半導体材料、とくに大体においてガリウムひ素、ガリウムアルミニウム ひ素又はガリウムインジウムひ素であることを特徴とする、請求項１ないし５の １つに記載の光学部品。 ７、コーティングアンサンブル（１；４２；５３，５５，５６，５７；５３， ５５，６０，６１；５３，５５，６３，６４；５３，５５，６７，６８；５３， ５５，６０，７０；１１５）の材料が、大体において異なった半導体材料からな り、かつなるべくひ素、とくに金属又は特別の構成において少なくとも１つのふ っ化物を主要化合物パートナとして含んでいることを特徴とする、請求項１ない し６の１つに記載の光学部品。 ８、入射する共振器ビームに対して群速度の負の分散（負の群遅延分散；負の 群速度分散）が生じるように、コーティングアンサンブルの層系列が構成されて いることを特徴とする、請求項１ないし７の１つに記載の光学部品。 ９、コーティングアンサンブル（１；４２；５３，５５，５６，５７；５３， ５５，６０，６１；５３，５５，６３，６４；５３，５５，６７，６８；５３， ５５，６０，７０；１１５）の層の少なくとも一部に、所定のパーセント割合の アルミニウムが添加されており、その際、飽和可能な吸収のために設けられた層 内において、極端に短いモードロッ クされたパルスを発生するために必要な負の群速度分散とともに飽和可能な吸収 が生じるように、共振器ビームの中心周波数に相応してアルミニウム割合が設定 されることを特徴とする、請求項７及び８記載の光学部品。 １０、レーザ共振器（２０，２３，２４ａ，２４ｂ，２５ａ．２５ｂ；４３， ４５，４７，５０ａ．５０ｂ；１００，９９，１０２，１０３，１０４，１０５ ；１０７，１０８，１０９，１１０，１１１，１１２；１１５，１１７，１１９ ）内における少なくとも１つの光学部品が、請求項１にしたがって構成されてい ることを特徴とする、短いパルスを発生するレーザ。 １１、レーザ共振器（２０，２３，２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ；４３， ４５，４７，５０ａ，５０ｂ；１００，９９，１０２，１０３，１０４，１０５ ；１０７，１０８，１０９，１１０，１１１，１１２；１１５，１１７，１１９ ）内における少なくとも１つの光学部品が、請求項８にしたがって構成されてい ることを特徴とする、短いパルスを発生するレーザ。