WO2004025790A2 - Method for producing and operating a solid polymer laser medium and arrangement for the implementation thereof in a light amplification structure - Google Patents

Method for producing and operating a solid polymer laser medium and arrangement for the implementation thereof in a light amplification structure Download PDF

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Definitions

  • the invention describes a method for producing and operating a solid-polymer laser medium and an arrangement for its implementation in a structure for light amplification, in particular by means of a high-performance dye laser with a high repetition rate according to the preambles of claims 1, 4 and 7.
  • the pump beam For pump sources with high repetition rates, such as copper vapor lasers, the pump beam must therefore be focused on a surface with a relatively small diameter in order to achieve an adequate conversion efficiency. This leads to - a recognizable photodegradation of the laser dye, even after a single laser pulse, and in some cases even damage to the polymer matrix.
  • the operating time of the gain medium can be increased by periodically changing the position at which the excitation takes place, either by moving and / or rotating the gain medium with respect to the pump beam.
  • the reinforcement medium was made into a thin strip (US Pat. No. 5,136,596) or into a disk (A.Costella et al: "High repitition rate solid State dye laser pumped by a copper vapor laser", Appl. Physics Letter, v .79, N.4, p. 52-454).
  • the longest operating time was 30 minutes.
  • Another procedure for increasing the operating time (stability) of the dye-doped polymer reinforcing medium can be based on the “threshold-like” dependency of the photodegradation rate of the dye as a function of the pump power density.
  • LK Denisov er al. Service life of dye-impregnated polymer active elements at various energy densities and pump powers ", Quantum Electronics 1997, Vol. 27 (2) p.115-117).
  • the photodegradation rate decreases significantly when the pump power density falls below a certain value.
  • this value is too low to achieve adequate output efficiency in the longitudinal pump configuration, but is high enough for effective lasing in the transverse pump configuration.
  • the main disadvantage of the transverse pump configuration is the poor quality of the output beam and consequently leads to large optical losses within the resonator.
  • the quality of the output beam can be significantly improved by using a reinforcing medium consisting of a "sandwich" structure with a dye-doped layer and a transparent layer of comparable polymer material, both layers having to have approximately the same refractive index (RU 21 05 401) ,
  • Such a reinforcement medium was realized by polymerizing the transparent layer, followed by polymerizing on the dye-doped layer. However, it is difficult to implement this method if the layers are not flat.
  • the object of the invention is to provide a method for producing and operating a solid polymer laser medium and an arrangement for implementing it in a structure for light amplification from a suitable solid polymer for use in a tunable dye laser pumped by an external pulse laser is to be described, wherein the medium which absorbs the dye is intended to ensure both a high conversion efficiency and the stability of the laser power with a simultaneously good quality of the laser beam, and an improved long-term stability of the solid-state polymer provided with a dye compared to the known prior art -Laser medium can be reached.
  • the process for the production is characterized in that a dye-doped polymer and a transparent polymer with the same or almost the same refractive index are combined to form a disk-shaped reinforcing medium in such a way that the transparent polymer forms an outer ring and the dye-doped polymer forms an inner surface.
  • a dye-doped polymer and a transparent polymer with the same or almost the same refractive index are combined to form a disk-shaped reinforcing medium in such a way that the transparent polymer forms an outer ring and the dye-doped polymer forms an inner surface.
  • the arrangement for implementation in a structure for light amplification is characterized in that an amplification medium is coupled to a drive, preferably a motor, and can be acted upon or acted upon by the pump laser and an optical system with focused radiation, which is directed onto its rotating end face. wherein a device is connected to the focused radiation which periodically interrupts the radiation in a defined cycle.
  • the light intensifying medium according to the invention allows the medium to be pumped transversely, which is associated with high conversion efficiency and at the same time good quality of the laser beam. As a result, it can be pumped with a significantly lower excitation power than previously, so that a clear improvement in the photodegradation of the dye used is achieved.
  • All conventional laser dyes and plastics such as PMMA can be used as a medium.
  • the amplification medium can be pumped with high-power lasers with high repetition rates (e.g. copper vapor lasers).
  • the gain medium is capable of producing laser radiation with a high conversion efficiency and with an adequate quality of the output beam.
  • the proposed gain medium has the longest operating time (stability) that is known to date when it is used in the operating mode proposed here.
  • Fig. 6 the schematic representation of a light chopper (chopper) in plan view to realize a defined waiting time
  • Fig. 7 the graphical representation of the
  • the proposed solid polymer laser medium 1 as shown in FIGS. 1, 2 is disc-shaped with a thickness 1. It consists of a dye-doped polymer 2 and a transparent polymer 3. Both polymers 2, 3 have an identical or almost identical refractive index.
  • the upper and lower surfaces a, b are polished with optical quality.
  • the area c requires a lower quality level when polishing.
  • the thickness k (FIG. 2) of the transparent polymer 3 must be sufficiently large to avoid the generation of interfering effects (parasitic modes) which are caused by reflections from the surface c.
  • the thickness k is, for example, 2 mm.
  • the reinforcing medium 1 has a slightly conical shape, determined by the angle ⁇ , in order to prevent the generation of interference effects by the reflection from the surfaces a, b. In the case of a medium 1 designed as an example, this angle was 5 °.
  • the smallest diameter of the dye-doped material of the reinforcing medium 1 is denoted by d.
  • the reinforcement medium 1 has a hole 11 in the middle. This hole 11 is required for fastening the reinforcing medium 1 to a drive 10, which is preferably formed by a motor.
  • the correct shape of the two polymer layers 2, 3, the dye-doped layer 2 and the transparent layer 3 is achieved by conventional mechanical or thermomechanical treatments or directly by polymerization in accordance with the corresponding requirements.
  • Polishing is not part of this treatment.
  • the dye-doped polymer 2 is cooled (for example in liquid nitrogen 14) and then immediately introduced into the transparent polymer 3.
  • the size of the two polymers 2, 3 is chosen such that only a partial introduction is possible if both parts have the same temperature, and a complete introduction is only possible after the polymer 2 has cooled.
  • the mechanically connected polymer parts 2, 3 are introduced into a special mold 13 and heated up to a certain temperature.
  • This temperature must be high enough to bring about a slightly flexible state of the polymers 2, 3, but low enough to prevent chemical transformation of the polymers 2, 3 and also of the dye.
  • This temperature is, for example, approximately 130-150 ° C. for copolymer MMA + 10% MMA + 10% MAH 1 , impregnated with rhodamine B or rhodamine 6G dyes.
  • the shape 13 is adapted to the size of the parts 2, 3 in order to prevent deformation during the heat treatment.
  • the inner dimensions of the form 13 correspond to the outer dimensions of the assembled polymer parts 2, 3 in the cooled state of the dye-doped polymer 2. This treatment results in high quality optical contact between the dye-doped polymer 2 and the transparent polymer 3 ,
  • the final mechanical treatment for example machining by means of a lathe and polishing of the surfaces a, b and c, leads to the reinforcement medium 1 according to FIGS. 1, 2.
  • the outer ring 3 made of the transparent polymer were not present in a transverse pump mode, the main laser activity that occurs on the surface of the dye-doped polymer 2 would lead to a greatly reduced conversion frequency due to scattering on the free surface.
  • the surface of the dye-doped polymer 2 would have to have a very high optical quality. In order to be able to achieve such an optical quality, a very complex polishing process would be necessary, which would be associated with a considerable cost disadvantage.
  • a further disadvantage would be the occurrence of parasitic modes due to strong reflections on the surface.
  • the need for a very high optical quality of the dye-doped polymer 2 is avoided by the outer ring of a transparent polymer 3.
  • a prerequisite for this, however, is an optical contact of high quality between the polymers 2 and 3, which can be achieved with the method according to the invention.
  • the proposed gain medium 1 is designed for operation in a dye laser.
  • the gain medium 1 is brought into rotary motion by a rotary drive 10.
  • An optical system 12 focuses the radiation from a pulsed pump laser 4 via a lens 15 at a repetition rate v onto the amplification medium 1, an excitation region 5 being formed (FIG. 5).
  • This area 5 has a length which corresponds to the thickness 1 of the reinforcing medium 1 according to FIGS. 1, 2.
  • the width w of the excited area 5 determines the average pump power density. For this reason, the width w should be small enough to achieve adequate conversion efficiency and large enough to minimize the rate of photodegradation of the dye.
  • the frequency of rotation f of the gain medium 1 must be selected so that each new • light pulse of the pump laser 4 illuminates a former non-excited region. The equation applies:
  • a rear mirror 6 and an output mirror 7 form a resonator of the dye laser together with a prism 8, which is required for the selection of the wavelength.
  • the quality factor of the resonator should be optimized with a view to minimizing the photo degradation rate but at the same time with the highest possible conversion efficiency. If the quality factor is too high, the conversion efficiency is reduced.
  • the operating time of the amplification medium 1 can be increased further if periodic pauses in the illumination of the amplification medium 1 are taken with an illumination cycle of approximately 1 time unit of darkness at one point to 6 time units of the illumination. This allows the dye to recover from possible degradation during breaks.
  • the best mode of operation is 1 minute pumping with Laser 4 (lighting), followed by a 10 second pause.
  • Such an operating mode can be implemented by a light chopper 9 with an operating area 15 according to FIG. 6, synchronized with the rotary drive 10, in order to have a specific duration of the lighting and a specific cycle of pauses for each individual point of the lighting of the amplification medium 1 by the Ensure pump laser 4.
  • the desired dark time t pause can be set via the rotation frequency f ch of the light chopper 9 in FIG. 6 using the following equation (1 ⁇ arc length of the Choppers on the radius R chl , R Ch - the smallest radius in the operating range of the chopper):
  • a light chopper 9 is provided according to the invention in order to further increase the operating time of the gain medium 1 by inserting periodic pauses in the illumination of the gain medium 1.
  • the periodicity of the pauses does not relate to the periodicity of the pump laser 4. It has been shown that the degradation of the gain medium 1 can be prevented to a particularly advantageous extent by the fact that after a certain period of time a certain point of the gain medium 1 is periodically stressed there is a pause. This pause, which in turn should also occur periodically, is realized, for example, by the light chopper 9, which in turn prevents the periodic action of the radiation from the pump laser 4 on the gain medium 1 at intervals.
  • the amplification medium 1 tested as an example was made from a copolymer MMA + 10% MAA + 10% M ⁇ H, impregnated with Rhodamine B.
  • the concentration of Rhodamine B was 8-10 "4 mol / 1.
  • the medium 1 tested had the shape shown in FIGS. 1, 2.
  • the thickness 1 of the medium 1 was 20 mm; the diameter d was 94 mm.
  • the thickness k of the transparent layer 3 was 2 mm.
  • the cone angle was 5 °.
  • the surfaces a, b of the medium 1 were polished with optical quality, the surface c being polished only to such an extent that this surface became transparent to the pump radiation.
  • the medium 1 was tested according to the configuration in FIGS. 4, 5.
  • the reflection of the output mirror 7 was 60%.
  • the width w of the excited area 5 was 0.8 mm.
  • the radiation from the dye laser with the tested and introduced amplification medium 1 was tunable in the range 605-635 nm with a spectral bandwidth of 2.5 nm.
  • the output beam diameter was 1.2 mm and the beam divergence was 6 mrad.
  • the time dependencies of the output power are shown in FIG. 7 for the continuous operating mode and for the periodic operating mode (1 minute operation + 10 seconds pause per illuminated point of the medium 1).
  • the dye laser was tuned to an output wavelength of 630 nm.
  • the operating time of the gain medium 1 tested was approximately 2 hours, the operating time being defined as the time when the output power of the dye laser decreases to 70% of its original value.
  • the gain medium In the periodic operating mode (with light chopper), the gain medium remained stable (within an accuracy of 5%) during the 4-hour operating time. At this point, it should be noted that the duration of the breaks has been deducted from the total operating time.
  • 1, 2 consists of two plane-parallel planes (surfaces a, b) of a circular disk of thickness 1.
  • An embodiment of the reinforcing medium 1 is also possible, in which the circular disk is formed from two planes (surfaces a, b) arranged at a defined angle to one another.
  • the angle at which the laser light of the laser 4 emerges (Brewster angle) is to be determined.

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Abstract

The invention relates to a method for producing and operating a solid polymer laser medium and an arrangement for the implementation thereof in a light amplification structure, especially by means of a high-power dye laser with a high rate of repetition. The aim of the invention is to provide a method for producing and operating a solid polymer laser medium and an arrangement for the implementation thereof in a light amplification structure which can be used in an adjustable dye laser which is pumped by an external pulse laser, whereby the medium receiving the dye is designed to guarantee high transitional efficiency and stability in terms of the laser output while at the same time ensuring a good quality laser jet, and improved long-term stability in comparison with prior art can be obtained for the solid polymer laser medium provided with dye. To achieve this, a polymer (2) doped with dye and a transparent polymer (3) having an identical or almost identical refraction index are combined to form a discoid reinforcing medium (1) such that the transparent polymer (3) forms an outer ring and the dye-doped polymer (3) is introduced into the transparent polymer (3) in a cooled state and both bonded polymers (2,3) are placed in a special mould (13) where they are thermally treated such that optimum optical contact is established between the two polymers (2, 3) and such that, subsequently, the polymers (2, 3) which are combined to form a body are mechanically treated and polished.

Description

Verfahren zur Herstellung und zum Betreiben eines Feststoff- Polymer-Lasermediums und Anordnung zu dessen Implementierung in einem Aufbau zur LichtverStärkung Process for producing and operating a solid polymer laser medium and arrangement for implementing it in a structure for light amplification
Beschreibungdescription
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung und zum Betreiben eines Feststoff-Polymer-Lasermediums und eine Anordnung zu dessen Implementierung in einem Aufbau zur Lichtverstärkung, insbesondere mittels eines Hochleistungs- Farbstofflasers mit hoher Wiederholungsrate gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 4 und 7.The invention describes a method for producing and operating a solid-polymer laser medium and an arrangement for its implementation in a structure for light amplification, in particular by means of a high-performance dye laser with a high repetition rate according to the preambles of claims 1, 4 and 7.
Das Prinzip des Dotierens einer Polymermatrize mit Farbstoffmolekülen wurde Ende der siebziger Jahre entwickelt.The principle of doping a polymer matrix with dye molecules was developed in the late 1970s.
Seitdem wurden mehrere Beispiele von Festkörper-Polymer- Farbstofflasern entwickelt, wobei in den meisten Fällen eine Ausführung verwendet wurde, die in einer longitudigonalen Pump-Konfiguration arbeitet (US 5,136,596).Since then, several examples of solid-state polymer dye lasers have been developed, in most cases using an embodiment that operates in a longitudinal pump configuration (US 5,136,596).
Diese Konfiguration ermöglicht die Herbeiführung eines Ausgangslaserstrahls von sehr guter Qualität, da sich die die Qualität bestimmenden Oberflächen sehr gut polieren lassen. Aus diesem Grunde sind Beugungsverluste (Diffraktionsverluste) innerhalb eines Laserresonators sehr gering. Für den Fall, dass mit einer hohen Pulsleistung bei gleichzeitig niedriger Pulswiederholrate (Repititionsrate) gearbeitet . wird (z.B.: mit Hilfe eines Nd:YAG-Lasers im Niedrigfrequenz Q-Schaltmodus (Q-switch) ) kann ein Umwandlungs-Wirkungsgrad von 50-70% mit einer angemessenen Lebensdauer des Verstärkungsmediums erreicht werden. Andererseits ist die Laserschwelle relativ hoch - etwa 100-200 kW/cm2 für handelsübliche Kunststoffe, die mit Farbstoffen imprägniert sind. Für Pumpquellen mit hohen Repetitionsraten, wie z.B. Kupfer- Dampflaser, muss man aus diesem Grunde den Pumpstrahl auf eine Fläche mit einem relativ kleinen Durchmesser fokussieren, um einen angemessenen Umwandlungs-Wirkungsgrad zu erzielen. Dies führt zu - einer erkennbaren Fotodegradation des Laserfarbstoffes, und zwar schon nach einem einzelnen Laserpuls, und in einigen Fällen sogar zu einer Beschädigung der Polymermatrize.This configuration enables an output laser beam of very good quality to be produced, since the surfaces which determine the quality can be polished very well. For this reason, diffraction losses (diffraction losses) within a laser resonator are very low. In the event that you work with a high pulse power with a low pulse repetition rate (repetition rate). (eg: with the help of an Nd: YAG laser in the low-frequency Q-switch mode (Q-switch)), a conversion efficiency of 50-70% can be achieved with a reasonable service life of the gain medium. On the other hand, the laser threshold is relatively high - around 100-200 kW / cm 2 for commercially available plastics that are impregnated with dyes. For pump sources with high repetition rates, such as copper vapor lasers, the pump beam must therefore be focused on a surface with a relatively small diameter in order to achieve an adequate conversion efficiency. This leads to - a recognizable photodegradation of the laser dye, even after a single laser pulse, and in some cases even damage to the polymer matrix.
Die Betriebszeit des Verstärkungsmediums kann durch eine periodische Änderung der Position, an der die Anregung stattfindet, erhöht werden, indem das Verstärkungsmedium mit Bezug auf den Pumpstrahl entweder bewegt und/oder gedreht wird. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde das Verstärkungsmedium zu einem dünnen Streifen (US 5,136,596) oder zu einer Scheibe ( A.Costella et al : "High repitition rate solid State dye laser pumped by a copper vapour laser", Appl.physics Letter, v.79,N.4,p. 52-454) geformt.The operating time of the gain medium can be increased by periodically changing the position at which the excitation takes place, either by moving and / or rotating the gain medium with respect to the pump beam. In order to achieve this goal, the reinforcement medium was made into a thin strip (US Pat. No. 5,136,596) or into a disk (A.Costella et al: "High repitition rate solid State dye laser pumped by a copper vapor laser", Appl. Physics Letter, v .79, N.4, p. 52-454).
Die längste Betriebszeit betrug 30 Minuten.The longest operating time was 30 minutes.
Eine andere Vorgehensweise zur Steigerung der Betriebszeit (Stabilität) des farbstoffdotierten Polymer-Verstärkungs- mediums kann auf der „schwellen-ähnlichen" Abhängigkeit der Fotodegradationsrate des Farbstoffes als Funktion der Pumpleistungsdichte basiert sein. (L.K. Denisov er al . „Service life of dye-impregnated polymer active elements at various energy densities and pump powers", Quantum Electronics 1997, Vol. 27 (2) p.115-117).Another procedure for increasing the operating time (stability) of the dye-doped polymer reinforcing medium can be based on the “threshold-like” dependency of the photodegradation rate of the dye as a function of the pump power density. (LK Denisov er al. “Service life of dye-impregnated polymer active elements at various energy densities and pump powers ", Quantum Electronics 1997, Vol. 27 (2) p.115-117).
Die Fotodegradationsrate nimmt deutlich ab, wenn die Pumpleistungsdichte einen bestimmten Wert unterschreitet . Dieser Wert ist jedoch zu niedrig, um einen angemessenen Ausgangs-Wirkungsgrad in der longitudinalen Pump-Konfiguration zu erzielen, ist aber hoch genug für wirksames Lasern in der transversalen Pump-Konfiguration. Der wesentliche Nachteil der transversalen Pump-Konfiguration liegt in der mangelhaften Qualität des Ausgangsstrahls und führt infolgedessen zu großen optischen Verlusten innerhalb des Resonators .The photodegradation rate decreases significantly when the pump power density falls below a certain value. However, this value is too low to achieve adequate output efficiency in the longitudinal pump configuration, but is high enough for effective lasing in the transverse pump configuration. The main disadvantage of the transverse pump configuration is the poor quality of the output beam and consequently leads to large optical losses within the resonator.
Die Qualität des Ausgangsstrahls kann wesentlich verbessert werden, indem ein Verstärkungsmedium eingesetzt wird, bestehend aus einer „Sandwich"-Struktur mit einer farbstoffdotierten Schicht und einer transparenten Schicht aus vergleichbarem Polymermaterial, wobei beide Schichten in etwa denselben Brechungsindex aufweisen müssen (RU 21 05 401) .The quality of the output beam can be significantly improved by using a reinforcing medium consisting of a "sandwich" structure with a dye-doped layer and a transparent layer of comparable polymer material, both layers having to have approximately the same refractive index (RU 21 05 401) ,
Ein derartiges Verstärkungsmedium wurde durch Polymerisierung der transparenten Schicht verwirklicht, gefolgt durch eine Aufpolymerisierung der farbstoff-dotierten Schicht. Es ist jedoch schwierig, dieses Verfahren zu realisieren, wenn die Schichten nicht eben sind.Such a reinforcement medium was realized by polymerizing the transparent layer, followed by polymerizing on the dye-doped layer. However, it is difficult to implement this method if the layers are not flat.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung und zum Betreiben eines Feststoff-Polymer-Lasermediums und eine Anordnung zu dessen Implementierung in einem Aufbau zur LichtVerstärkung aus einem geeigneten Festkorperpolymer für die Anwendung in einem durchstimmbaren Farbstofflaser, der von einem externen Puls-Laser gepumpt wird, zu beschreiben, wobei das Medium, welches den Farbstoff aufnimmt, sowohl eine hohe Umwandlungseffizienz als auch die Stabilität der Laserleistung bei gleichzeitig guter Qualität des Laserstrahls gewährleisten soll, und wobei eine gegenüber dem bekannten Stand der Technik verbesserte Langzeitstabilitat des mit einem Farbstoff versehenen Festkörperpolymer-Lasermediums zu erreichen ist.The object of the invention is to provide a method for producing and operating a solid polymer laser medium and an arrangement for implementing it in a structure for light amplification from a suitable solid polymer for use in a tunable dye laser pumped by an external pulse laser is to be described, wherein the medium which absorbs the dye is intended to ensure both a high conversion efficiency and the stability of the laser power with a simultaneously good quality of the laser beam, and an improved long-term stability of the solid-state polymer provided with a dye compared to the known prior art -Laser medium can be reached.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und 4 und mit der Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst . Das Verfahren zur Herstellung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein farbstoff-dotiertes Polymer und ein transparentes Polymer mit einem gleichen oder nahezu gleichen Brechungsindex zu einem scheibenförmigen Verstärkungsmedium derart zusammengefügt werden, dass das transparente Polymer einen- Außenring und das farbstoff-dotierte Polymer eine Innenfläche bildet, indem das farbstoff-dotierte Polymer abgekühlt in das transparente Polymer eingefügt und beide miteinander verbundene Polymere in eine spezielle Form gebracht und dort so wärmebehandelt werden, dass zwischen beiden Polymeren ein optimaler optischer Kontakt hergestellt wird, und dass anschließend die zu einem Körper zusammengefügten Polymere in bekannter Art und Weise, beispielsweise durch Drehen mechanisch bearbeitet und/oder poliert werden.This object is achieved according to the invention by the method having the features of claims 1 and 4 and by the arrangement having the features of claim 7. The process for the production is characterized in that a dye-doped polymer and a transparent polymer with the same or almost the same refractive index are combined to form a disk-shaped reinforcing medium in such a way that the transparent polymer forms an outer ring and the dye-doped polymer forms an inner surface. by cooling the dye-doped polymer into the transparent polymer and bringing both interconnected polymers into a special shape and heat-treating them in such a way that an optimal optical contact is established between the two polymers, and then the polymers assembled into a body in a known manner Way, for example mechanically processed and / or polished by turning.
Das Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Verstärkungsmediums ist dadurch gekennzeichnet, dass auf das sich mit einer definierten Frequenz f drehende Verstärkungsmedium eine fokussierte Strahlung eines Pumplasers mit einer Repititions- rate v geführt wird, wodurch auf dem Verstärkungsmedium ein Anregungsbereich einer Länge, die der Dicke 1 des Verstärkungsmediums entspricht, und einer definierten Breite w, welche die durchschnittliche Pumpleistungsdichte bestimmt, erzeugt wird, wobei die Frequenz der Rotation des Verstärkungs- mediums nach der Gleichung f = v w/πd gewählt wird, in der d den Durchmesser der Eingangs-The method for operating an amplification medium according to the invention is characterized in that focused radiation from a pump laser with a repetition rate v is guided onto the amplification medium rotating at a defined frequency f, as a result of which an excitation area of a length on the gain medium that corresponds to the thickness 1 of the Gain medium corresponds, and a defined width w, which determines the average pump power density, is generated, the frequency of the rotation of the gain medium being selected according to the equation f = vw / πd, in which d is the diameter of the input
Oberfläche des Verstärkungsmediums darstellt .Represents surface of the gain medium.
Die Anordnung zur Implementierung in einem Aufbau zur Lichtverstärkung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstärkungsmedium mit einem Antrieb, vorzugsweise einem Motor gekoppelt ist und über den Pumplaser und ein optisches System mit einer fokussierten Strahlung beaufschlagbar oder beaufschlagt ist, die auf seine rotierende Stirnseite gerichtet ist, wobei mit der fokussierten Strahlung eine Vorrichtung verbunden ist, die in einem definierten Zyklus periodisch die Strahlung unterbricht . Das Lichtverstärkermedium nach der Erfindung erlaubt ein transversales Pumpen des Mediums, was mit einer hohen Umwandlungseffizienz bei gleichzeitig guter Qualität des Laserstrahls verbunden ist. Es kann dadurch mit einer wesentlich niedrigeren Anregungsleistung als bisher gepumpt werden, so dass eine deutlichere Verbesserung der Photodegradation des eingesetzten Farbstoffes erzielt wird.The arrangement for implementation in a structure for light amplification is characterized in that an amplification medium is coupled to a drive, preferably a motor, and can be acted upon or acted upon by the pump laser and an optical system with focused radiation, which is directed onto its rotating end face. wherein a device is connected to the focused radiation which periodically interrupts the radiation in a defined cycle. The light intensifying medium according to the invention allows the medium to be pumped transversely, which is associated with high conversion efficiency and at the same time good quality of the laser beam. As a result, it can be pumped with a significantly lower excitation power than previously, so that a clear improvement in the photodegradation of the dye used is achieved.
Durch die erfindungsgemäße Wahl des Operationsmodus wird eine signifikant höhere Langzeitstabilitat des eingesetzten Farbstoffes erreicht.By choosing the operating mode according to the invention, a significantly higher long-term stability of the dye used is achieved.
Als Medium können alle herkömmlichen Laserfarbstoffe und Kunststoffe wie PMMA eingesetzt werden.All conventional laser dyes and plastics such as PMMA can be used as a medium.
Gegenüber bekannten Verfahren kann mit wesentlich höheren Repetitionsraten als mit auf dem Markt erhältlichen Pumplasern gearbeitet werden.Compared to known methods, it is possible to work with significantly higher repetition rates than with pump lasers available on the market.
Das Verstärkungsmedium kann mit Hochleistungslasern mit hohen Repetitionsraten gepumpt werden (z.B. Kupfer-Dampflaser) . Das Verstärkungsmedium ist in der Lage, Laserstrahlung mit einem hohen Umwandlungs-Wirkungsgrad und mit angemessener Qualität des Ausgangsstrahls herzustellen.The amplification medium can be pumped with high-power lasers with high repetition rates (e.g. copper vapor lasers). The gain medium is capable of producing laser radiation with a high conversion efficiency and with an adequate quality of the output beam.
Das vorgeschlagene Verstärkungsmedium weist die längste Betriebszeit (Stabilität) auf, die bislang bekannt ist, wenn dieses in dem hier vorgeschlagenen Betriebsmodus eingesetzt wird.The proposed gain medium has the longest operating time (stability) that is known to date when it is used in the operating mode proposed here.
Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind in Unteransprüchen beschrieben.Advantageous embodiments of the invention are described in the subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel zur Herstellung eines Lichtverstärker-Mediums näher erläutert . In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 : die schematische Darstellung eines Mediums nach der Erfindung in der Draufsicht,The invention is explained in more detail below in an exemplary embodiment for producing a light amplifier medium. In the accompanying drawing: 1: the schematic representation of a medium according to the invention in plan view,
Fig. 2 : die schematische Darstellung eines Mediums nach der Erfindung in der Seitenansicht,2: the schematic representation of a medium according to the invention in side view,
Fig. 3 : die schematische Darstellung der wesentlichen Herstellungsschritte für das Medium nach den Fig . 1,2,3: the schematic representation of the essential manufacturing steps for the medium according to the Fig. 1.2
Fig. 4 : die schematische Darstellung der Gerätekonfiguration zur Lichtverstärkung mittels des Mediums nach den Fig. 1 und 2 in Draufsicht,4: the schematic representation of the device configuration for light amplification by means of the medium according to FIGS. 1 and 2 in plan view,
Fig. 5 : die schematische Darstellung eines Teils der Gerätekonfiguration zur Licht- Verstärkung mittels des Mediums nach den Fig. 1 und 2 in Schnittdarstellung,5: the schematic representation of a part of the device configuration for light amplification by means of the medium according to FIGS. 1 and 2 in a sectional view,
Fig. 6 : die schematische Darstellung eines Lichtzerhackers (Choppers) in Draufsicht zur Realisierung einer definierten Wartezeit undFig. 6: the schematic representation of a light chopper (chopper) in plan view to realize a defined waiting time and
Fig. 7 : die grafische Darstellung derFig. 7: the graphical representation of the
Abhängigkeit der Ausgangsleistung des Farbstofflasers von der Betriebszeit.Dependence of the output power of the dye laser on the operating time.
Es wird eine neue Art eines Feststoff-Polymer-Lasermediums für Farbstofflaser mit einer transversalen Pump-Konfiguration und dessen Herstellung beschrieben. Das vorgeschlagene Feststoff-Polymer-Lasermedium 1 entsprechend der Darstellung in den Fig. 1, 2 ist scheibenförmig mit einer Dicke 1 ausgebildet . Es besteht aus einem farbstoff-dotierten Polymer 2 und einem transparenten Polymer 3. Beide Polymere 2, 3 haben einen identischen oder nahezu identischen Brechungsindex. Die oberen und unteren Flächen a, b sind mit optischer Qualität poliert. Die Fläche c benötigt eine niedrigere Qualitätsstufe beim Polieren.A new type of solid polymer laser medium for dye lasers with a transverse pump configuration and its manufacture is described. The proposed solid polymer laser medium 1 as shown in FIGS. 1, 2 is disc-shaped with a thickness 1. It consists of a dye-doped polymer 2 and a transparent polymer 3. Both polymers 2, 3 have an identical or almost identical refractive index. The upper and lower surfaces a, b are polished with optical quality. The area c requires a lower quality level when polishing.
Die Dicke k (Fig. 2) des transparenten Polymers 3 muss ausreichend groß sein, um die Erzeugung von Störeffekten (parasitäre Moden) zu vermeiden, die durch Reflektionen von der Oberfläche c verursacht werden. Die Dicke k ist beispielsweise mit 2 mm ausgeführt.The thickness k (FIG. 2) of the transparent polymer 3 must be sufficiently large to avoid the generation of interfering effects (parasitic modes) which are caused by reflections from the surface c. The thickness k is, for example, 2 mm.
Das Verstärkungsmedium 1 hat eine durch den Winkel α bestimmte leicht konische Form, um die Erzeugung von Stδreffekten durch die Reflexion von den Oberflächen a, b zu verhindern. Bei einem beispielhaft ausgeführten Medium 1 betrug dieser Winkel 5°. Der kleinste Durchmesser des farbstoffsdotierten Materials des Verstärkungsmediums 1 ist mit d bezeichnet.The reinforcing medium 1 has a slightly conical shape, determined by the angle α, in order to prevent the generation of interference effects by the reflection from the surfaces a, b. In the case of a medium 1 designed as an example, this angle was 5 °. The smallest diameter of the dye-doped material of the reinforcing medium 1 is denoted by d.
Das Verstärkungsmedium 1 weist in der Mitte ein Loch 11 auf. Dieses Loch 11 ist für die Befestigung des Verstärkungsmediums 1 an einen Antrieb 10, welcher vorzugsweise durch einen Motor ausgebildet ist, erforderlich.The reinforcement medium 1 has a hole 11 in the middle. This hole 11 is required for fastening the reinforcing medium 1 to a drive 10, which is preferably formed by a motor.
Die Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die wichtigsten Phasen der Herstellung des vorgeschlagenen Feststoff-Polymer- Lasermediums 1.3 shows a schematic representation of the most important phases in the production of the proposed solid-polymer laser medium 1.
Zuerst wird die korrekte Form beider Polymer-Schichten 2, 3, der farbstoff-dotierten Schicht 2 sowie der transparenten Schicht 3, durch herkömmliche mechanische bzw. thermo- mechanische Behandlungen oder direkt durch Polymerisierung gemäß den entsprechenden Anforderungen realisiert.First, the correct shape of the two polymer layers 2, 3, the dye-doped layer 2 and the transparent layer 3 is achieved by conventional mechanical or thermomechanical treatments or directly by polymerization in accordance with the corresponding requirements.
Das Polieren ist nicht Bestandteil dieser Behandlung. Das farbstoff-dotierte Polymer 2 wird abgekühlt (zum Beispiel in flüssigem Stickstoff 14) und dann sofort in das transparente Polymer 3 eingeführt . Die Größe der beiden Polymere 2, 3 wird so gewählt, dass nur eine teilweise Einführung möglich ist, wenn beide Teile dieselbe Temperatur aufweisen, und eine vollständige Einführung nur dann möglich ist, nachdem eine Abkühlung des Polymers 2 stattgefunden hat.Polishing is not part of this treatment. The dye-doped polymer 2 is cooled (for example in liquid nitrogen 14) and then immediately introduced into the transparent polymer 3. The size of the two polymers 2, 3 is chosen such that only a partial introduction is possible if both parts have the same temperature, and a complete introduction is only possible after the polymer 2 has cooled.
Nach Herstellung eines thermischen Gleichgewichts werden die mechanisch verbundenen Polymer-Teile 2, 3 in eine spezielle Form 13 eingeführt und bis zu einer bestimmten Temperatur aufgewärmt. Diese Temperatur muss hoch genug sein, um einen leicht flexibeln Zustand der Polymere 2,3 herbeizuführen, jedoch niedrig genug, um eine chemische Transformation der Polymere 2,3 und auch des Farbstoffs zu verhindern. Diese Temperatur beträgt zum Beispiel ca. 130-150°C für Copolymer MMA+10%MMA+10%MAH1, imprägniert mit Rhodamin B- oder Rhodamin 6G-Farbstoffen.After establishing a thermal equilibrium, the mechanically connected polymer parts 2, 3 are introduced into a special mold 13 and heated up to a certain temperature. This temperature must be high enough to bring about a slightly flexible state of the polymers 2, 3, but low enough to prevent chemical transformation of the polymers 2, 3 and also of the dye. This temperature is, for example, approximately 130-150 ° C. for copolymer MMA + 10% MMA + 10% MAH 1 , impregnated with rhodamine B or rhodamine 6G dyes.
Die Form 13 wird der Größe der Teile 2, 3 angepasst, um eine Verformung während der Wärmebehandlung zu verhindern. Dabei korrespondieren die Innenabmessungen der Form 13 mit den Außenabmessungen der zusammengefügten Polymer-Teile 2,3 im abgekühlten Zustand des farbstoff-dotierten Polymers 2. Aufgrund dieser Behandlung entsteht ein optischer Kontakt von hoher Qualität zwischen dem farbstoff-dotierten Polymer 2 und dem transparenten Polymer 3.The shape 13 is adapted to the size of the parts 2, 3 in order to prevent deformation during the heat treatment. The inner dimensions of the form 13 correspond to the outer dimensions of the assembled polymer parts 2, 3 in the cooled state of the dye-doped polymer 2. This treatment results in high quality optical contact between the dye-doped polymer 2 and the transparent polymer 3 ,
Die abschließende mechanische Behandlung, beispielsweise eine Bearbeitung mittels einer Drehmaschine sowie ein Polierens der Oberflächen a, b und c .führt zu dem Verstärkungsmedium 1 gemäß Fig. 1, 2. Würde der Außenring 3 aus dem transparenten Polymer bei einem transversalen Pumpmodus nicht vorhanden sein, würde die Haupt- laser-Aktivität, die an der Oberfläche des farbstoff-dotierten Polymers 2 auftritt, durch Streuung an der freien Oberfläche zu einer stark reduzierten Umwandlungsfrequenz führen. Um jedoch einen Laserbetrieb mit hoher Umwandlungsfrequenz gewährleisten zu können, müsste die Oberfläche des farbstoff-dotierten Polymers 2 eine sehr hohe optische Güte aufweisen. Um eine solche optische Güte realisieren zu können, wäre ein sehr aufwendiges Polierverfahren notwendig, welches mit einem erheblichen Kostennachteil einher ginge. Weiterhin nachteilig wäre das Auftreten von parasitären Moden aufgrund starker Reflexionen an der Oberfläche. Erfindungsgemäß wird die Notwendigkeit einer sehr hohen optischen Güte des farbstoff-dotierten Polymers 2 durch den Außenring eines transparenten Polymers 3 vermieden. Voraussetzung hierfür ist jedoch ein optischer Kontakt hoher Güte zwischen den Polymeren 2 und 3 , welcher mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Patentanspruch 1 erzielt werden kann.The final mechanical treatment, for example machining by means of a lathe and polishing of the surfaces a, b and c, leads to the reinforcement medium 1 according to FIGS. 1, 2. If the outer ring 3 made of the transparent polymer were not present in a transverse pump mode, the main laser activity that occurs on the surface of the dye-doped polymer 2 would lead to a greatly reduced conversion frequency due to scattering on the free surface. However, in order to be able to guarantee laser operation with a high conversion frequency, the surface of the dye-doped polymer 2 would have to have a very high optical quality. In order to be able to achieve such an optical quality, a very complex polishing process would be necessary, which would be associated with a considerable cost disadvantage. A further disadvantage would be the occurrence of parasitic modes due to strong reflections on the surface. According to the invention, the need for a very high optical quality of the dye-doped polymer 2 is avoided by the outer ring of a transparent polymer 3. A prerequisite for this, however, is an optical contact of high quality between the polymers 2 and 3, which can be achieved with the method according to the invention.
Das vorgeschlagene Verstärkungsmedium 1 ist für den Betrieb in einem Farbstofflaser ausgelegt.The proposed gain medium 1 is designed for operation in a dye laser.
Die Fig. 4, 5 zeigen diesen Betrieb in schematischer Darstellung.4, 5 show this operation in a schematic representation.
Das Verstärkungsmedium 1 wird durch einen rotatorischen Antrieb 10 in Drehbewegung gebracht. Ein optisches System 12 fokussiert die Strahlung eines gepulsten Pumplasers 4 über eine Linse 15 mit einer Repetitionsrate v auf das Verstärkungsmedium 1, wobei ein Anregungsbereich 5 entsteht (Fig. 5) . Dieser Bereich 5 hat eine Länge, die der Dicke 1 des Verstärkungsmediums 1 gemäß Fig. 1, 2 entspricht.The gain medium 1 is brought into rotary motion by a rotary drive 10. An optical system 12 focuses the radiation from a pulsed pump laser 4 via a lens 15 at a repetition rate v onto the amplification medium 1, an excitation region 5 being formed (FIG. 5). This area 5 has a length which corresponds to the thickness 1 of the reinforcing medium 1 according to FIGS. 1, 2.
Die Breite w des angeregten Bereiches 5 bestimmt die durchschnittliche Pumpleistungsdichte. Aus diesem Grunde sollte die Breite w klein genug sein, um einen angemessenen Umwandlungs-Wirkungsgrad zu erzielen und groß genug sein, um die Rate der Photodegradation des Farbstoffes auf ein Minimum zu reduzieren. Die Frequenz der Rotation f des Verstärkungsmediums 1 muss so gewählt werden, dass jeder neue Lichtpuls des Pumplasers 4 einen früheren nicht angeregten Bereich beleuchtet . Es gilt die Gleichung:The width w of the excited area 5 determines the average pump power density. For this reason, the width w should be small enough to achieve adequate conversion efficiency and large enough to minimize the rate of photodegradation of the dye. The frequency of rotation f of the gain medium 1 must be selected so that each new light pulse of the pump laser 4 illuminates a former non-excited region. The equation applies:
V w π dV w π d
Ein hinterer Spiegel 6 und ein Ausgangsspiegel 7 bilden einen Resonator des Farbstofflasers zusammen mit einem Prisma 8, welches für die Auswahl der Wellenlänge benötigt wird. Der Qualitätsfaktor des Resonators sollte im Hinblick auf die Minimierung der Fotodegradationsrate optimiert werden aber bei gleichzeitig höchstmöglichen Umwandlungs-Wirkungsgrad. Ist der Qualitätsfaktor zu hoch, wird der Umwandlungs-Wirkungsgrad reduziert.A rear mirror 6 and an output mirror 7 form a resonator of the dye laser together with a prism 8, which is required for the selection of the wavelength. The quality factor of the resonator should be optimized with a view to minimizing the photo degradation rate but at the same time with the highest possible conversion efficiency. If the quality factor is too high, the conversion efficiency is reduced.
Es wurde gefunden, dass die Betriebszeit des Verstärkungsmediums 1 weiter erhöht werden kann, wenn periodische Pausen der Beleuchtung des Verstärkungsmediums 1 eingelegt werden mit einem Beleuchtungszyklus von etwa 1 Zeiteinheit Dunkelheit an einem Punkt zu 6 Zeiteinheiten der Beleuchtung. Dadurch kann sich der Farbstoff in den Pausen von einer möglichen Degradation erholen. Für den Farbstoff Rhodamine B ist der beste Betriebsmodus 1 Minute Pumpen mit dem Laser 4 (Beleuchtung) , gefolgt von einer 10-Sekunden-Pause.It has been found that the operating time of the amplification medium 1 can be increased further if periodic pauses in the illumination of the amplification medium 1 are taken with an illumination cycle of approximately 1 time unit of darkness at one point to 6 time units of the illumination. This allows the dye to recover from possible degradation during breaks. For Rhodamine B dye, the best mode of operation is 1 minute pumping with Laser 4 (lighting), followed by a 10 second pause.
Ein derartiger Betriebsmodus kann durch einen Lichtzerhacker 9 mit einem Betriebsbereich 15 entsprechend Fig. 6, synchronisiert mit dem rotatorischen Antrieb 10, realisiert werden, um eine bestimmte Dauer der Beleuchtung und einen bestimmten Zyklus der Pausen für jeden einzelnen Punkt der Beleuchtung des Verstärkungsmediums 1 durch den Pumplaser 4 sicherzustellen.Such an operating mode can be implemented by a light chopper 9 with an operating area 15 according to FIG. 6, synchronized with the rotary drive 10, in order to have a specific duration of the lighting and a specific cycle of pauses for each individual point of the lighting of the amplification medium 1 by the Ensure pump laser 4.
Die gewünschte Dunkelzeit tpause kann über die Rotationsfrequenz fch des Lichtzerhackers 9 in der Fig. 6 über die folgende Gleichung eingestellt werden (1^-Bogenlänge des Choppers auf dem Radius Rchl , RCh - der kleinste Radius im Betriebsbereich des Choppers) :The desired dark time t pause can be set via the rotation frequency f ch of the light chopper 9 in FIG. 6 using the following equation (1 ^ arc length of the Choppers on the radius R chl , R Ch - the smallest radius in the operating range of the chopper):
ch pause f eh f 2 π R chch pause f eh f 2 π R ch
Der Einsatz eines Lichtzerhackers 9 ist erfindungsgemäß vorgesehen, um die Betriebszeit des Verstärkungsmediums 1 weiter zu erhöhen, indem periodische Pausen der Beleuchtung des Verstärkungsmediums 1 eingelegt werden. Dabei bezieht sich die Periodizität der Pausen nicht auf die Periodizität des Pumplasers 4. Denn es hat sich gezeigt, dass sich die Degradation des Verstärkungsmediums 1 in besonders vorteilhaftem Maße dadurch verhindern läßt, dass nach einer gewissen Zeit einer periodischen Beanspruchung eines bestimmten Punktes des Verstärkungsmediums 1 eine Pause eintritt. Diese Pause, welche wiederum ebenfalls periodisch eintreten soll, wird beispielsweise durch den Lichtzerhacker 9 realisiert, welcher das periodische Einwirken der Strahlung des Pumplasers 4 auf das Verstärkungsmedium 1 wiederum intervallweise unterbindet .The use of a light chopper 9 is provided according to the invention in order to further increase the operating time of the gain medium 1 by inserting periodic pauses in the illumination of the gain medium 1. The periodicity of the pauses does not relate to the periodicity of the pump laser 4. It has been shown that the degradation of the gain medium 1 can be prevented to a particularly advantageous extent by the fact that after a certain period of time a certain point of the gain medium 1 is periodically stressed there is a pause. This pause, which in turn should also occur periodically, is realized, for example, by the light chopper 9, which in turn prevents the periodic action of the radiation from the pump laser 4 on the gain medium 1 at intervals.
Das beispielhaft getestete Verstarkungsmedium 1 wurde aus einem Copolymer MMA+10%MAA+10%MΑH, imprägniert mit Rhodamine B, angefertigt. Die Konzentration des Rhodamine B betrug 8-10"4 mol/1. Für das transparente Polymer 3 wurde handelsübliche PMMA verwendet .The amplification medium 1 tested as an example was made from a copolymer MMA + 10% MAA + 10% MΑH, impregnated with Rhodamine B. The concentration of Rhodamine B was 8-10 "4 mol / 1. For the transparent polymer 3, commercially available PMMA was used.
Das getestete Medium 1 hatte die gemäß den Fig. 1, 2 dargestellte Form.The medium 1 tested had the shape shown in FIGS. 1, 2.
Die Dicke 1 des Mediums 1 betrug 20 mm; der Durchmesser d, betrug 94 mm. Die Dicke k der transparenten Schicht 3 betrug 2 mm. Der Konuswinkel betrug 5° . Die Oberflächen a, b des Mediums 1 wurden mit optischer Qualität poliert, wobei die Oberfläche c nur so weit poliert wurde, dass diese Oberfläche für die Pumpstrahlung transparent wurde . Das Medium 1 wurde gemäß der Konfiguration in den Fig. 4, 5 getestet. Als Pumpquelle 4 diente ein Kupfer-Dampflaser (Repetitionsrate v = 16 kHz, Laserpulslänge 20 ns, durchschnittliche Ausgangsleistung 10 W, Wellenlängen 510,6 nm- und 578,2 nm) . Die Reflektion des Ausgangsspiegeis 7 betrug 60%. Die Breite w des angeregten Bereiches 5 betrug 0,8 mm.The thickness 1 of the medium 1 was 20 mm; the diameter d was 94 mm. The thickness k of the transparent layer 3 was 2 mm. The cone angle was 5 °. The surfaces a, b of the medium 1 were polished with optical quality, the surface c being polished only to such an extent that this surface became transparent to the pump radiation. The medium 1 was tested according to the configuration in FIGS. 4, 5. A copper vapor laser (repetition rate v = 16 kHz, laser pulse length 20 ns, average output power 10 W, wavelengths 510.6 nm and 578.2 nm) served as pump source 4. The reflection of the output mirror 7 was 60%. The width w of the excited area 5 was 0.8 mm.
Die Strahlung des Farbstofflasers mit dem getesteten und eingeführten Verstärkungsmedium 1 war abstimmbar im Bereich 605-635 nm mit einer spektralen Bandbreite von 2,5 nm. Der Ausgangsstrahldurchmesser betrug 1,2 mm und die Strahl- divergenz betrug 6 mrad. Die zeitlichen Abhängigkeiten der Ausgangsleistung sind in der Fig. 7 für den Dauerbetriebsmodus sowie für den periodischen Betriebsmodus dargestellt (1 Minute Betrieb + 10 Sekunden Pause pro beleuchtete Stelle des Mediums 1) . Für den Messvorgang wurde der Farbstofflaser auf 630 nm Ausgangswellenlänge abgestimmt. Im Dauerbetriebsmodus (ohne Lichtzerhacker) betrug die Betriebszeit des getesteten Verstärkungsmediums 1 etwa 2 Stunden, wobei die Betriebszeit als die Zeit definiert wird, an der die Ausgangsleistung des Farbstofflasers auf 70% seines ursprünglichen Werts abnimmt. In dem periodischen Betriebsmodus (mit Lichtzerhacker) verhielt sich das Verstärkungsmedium stabil (innerhalb einer Genauigkeit von 5%) während der 4-stündigen Betriebszeit. An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die Dauer der Pausen von der Gesamt-betriebszeit abgezogen wurden.The radiation from the dye laser with the tested and introduced amplification medium 1 was tunable in the range 605-635 nm with a spectral bandwidth of 2.5 nm. The output beam diameter was 1.2 mm and the beam divergence was 6 mrad. The time dependencies of the output power are shown in FIG. 7 for the continuous operating mode and for the periodic operating mode (1 minute operation + 10 seconds pause per illuminated point of the medium 1). For the measurement process, the dye laser was tuned to an output wavelength of 630 nm. In continuous mode (without light chopper), the operating time of the gain medium 1 tested was approximately 2 hours, the operating time being defined as the time when the output power of the dye laser decreases to 70% of its original value. In the periodic operating mode (with light chopper), the gain medium remained stable (within an accuracy of 5%) during the 4-hour operating time. At this point, it should be noted that the duration of the breaks has been deducted from the total operating time.
Es wird auch hier darauf hingewiesen, dass die zeitliche Abhängigkeit der Ausgangsleistung in dem periodischen Betriebsmodus (Fig. 7) bei demselben Medium drei Tage nach der Messung im Dauerbetriebsmodus gemessen wurde . Demnach war die gemessene Ausgangsleistung in dem periodischen Betriebsmodus bereits etwas degradiert, obwohl eine kleine teilweise Erholung stattgefunden hat .It is also pointed out here that the time dependence of the output power in the periodic operating mode (FIG. 7) was measured for the same medium three days after the measurement in the continuous operating mode. Accordingly, the measured output power was already somewhat degraded in the periodic operating mode, although a small partial recovery has taken place.
Mit der Extrapolation der zeitlichen Abhängigkeit der Ausgangsleistung in dem periodischen Betriebsmodus, ergibt sich eine Betriebszeit von 12 - 14 Stunden. Das Verstärkungsmedium 1 nach den Fig. 1, 2 besteht aus zwei planparallelen Ebenen (Oberflächen a, b) einer kreisförmigen Scheibe der Dicke 1.With the extrapolation of the time dependence of the output power in the periodic operating mode, the operating time is 12-14 hours. 1, 2 consists of two plane-parallel planes (surfaces a, b) of a circular disk of thickness 1.
Es ist auch eine Ausführungsform des Verstärkungsmedium 1 möglich, bei der die kreisförmige Scheibe aus zwei unter einem definierten Winkel zueinander angeordneten Ebenen (Oberflächen a, b) gebildet wird. In dieser Ausführungsform ist der Winkel, unter dem das Laserlicht des Lasers 4 austritt (Brewsterwinkel) , zu bestimmen. An embodiment of the reinforcing medium 1 is also possible, in which the circular disk is formed from two planes (surfaces a, b) arranged at a defined angle to one another. In this embodiment, the angle at which the laser light of the laser 4 emerges (Brewster angle) is to be determined.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Verstärkungsmedium1 gain medium
2 Farbstoff-dotiertes Polymer2 dye-doped polymer
3 Transparentes Polymer3 Transparent polymer
4 Pumplaser4 pump lasers
5 Anregungsbereich5 Suggestion area
6 Spiegel6 mirrors
7 Spiegel7 mirrors
8 Prisma8 prism
9 Zerhacker (Shopper)9 chopper (shopper)
10 Motor10 engine
11 Loch11 holes
12 Optisches System12 Optical system
13 Form13 form
14 Kühlflüssigkeit14 coolant
15 Betriebsbereich15 operating area
a Fläche b Fläche c Fläche d kleinster Durchmesser des farbstoffdotiertena area b area c area d smallest diameter of the dye-doped
Materials des Verstärkungsmediums f RotationMaterial of the reinforcement medium for rotation
1 Dicke des farbstoffdotierten1 thickness of the dye-doped
Materials k Dicke des nicht dotierten MaterialsMaterial k Thickness of the undoped material
Rch der kleinste Radius desR ch the smallest radius of the
Betriebsbereichs des Choppers lcll Bogenlänge des Choppers auf dem Radius RCh v Repititionsrate w BreiteOperating range of the chopper l cll arc length of the chopper on the radius R Ch v repetition rate w width
α Winkel α angle

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung eines Feststoff-Polymer- Lasermediums für einen Hochleistungs-Festkörper- Farbstofflaser mit hoher Wiederholungsrate, bei welchem ein farbstoff-dotierter Polymer (2) und ein transparenter Polymer (3) mit einem gleichen Brechungsindex oder nahezu gleichen Brechungsindex zu einem scheibenförmigen Verstärkungsmedium (1) derart zusammengefügt werden, dass der transparente Polymer (3) einen Außenring und der farbstoff-dotierte Polymer (2) eine Innenfläche bildet, indem das farbsto f-dotierte Polymer (2) abgekühlt in das transparente Polymer (3) eingefügt und beide miteinander verbundenen Polymere (2, 3) in eine spezielle Form (13) gebracht und dort so wärmebehandelt werden, dass zwischen beiden Polymeren (2, 3) ein optimaler optischer Kontakt hergestellt wird, und dass anschließend die zu einem Körper zusammengefügten Polymere (2, 3) mechanisch bearbeitet und/oder poliert werden.1. A method for producing a solid polymer laser medium for a high-performance solid-state dye laser with a high repetition rate, in which a dye-doped polymer (2) and a transparent polymer (3) with the same refractive index or almost the same refractive index to a disk-shaped Reinforcing medium (1) are put together in such a way that the transparent polymer (3) forms an outer ring and the dye-doped polymer (2) forms an inner surface by cooling the dye-doped polymer (2) and inserting it into the transparent polymer (3) the two polymers (2, 3) connected to one another are brought into a special shape (13) and heat-treated there in such a way that an optimal optical contact is established between the two polymers (2, 3), and then the polymers (2 , 3) machined and / or polished.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsmedium (1) leicht konusförmig, bestimmt durch den Konuswinkel, α, ausgebildet wird, um die Erzeugung von Störeffekten durch die Reflektion an Oberflächen (a, b) zu vermeiden.2. The method according to claim 1, characterized in that the reinforcing medium (1) is slightly conical, determined by the cone angle, α, in order to avoid the generation of interference effects by the reflection on surfaces (a, b).
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des transparenten Polymers (3) so groß gewählt wird, dass Störeffekte durch Reflexionen an einer Oberfläche (c) vermieden werden.3. The method according to claim 1, characterized in that the thickness of the transparent polymer (3) is chosen so large that interference effects due to reflections on a surface (c) are avoided.
4. Verfahren zum Betreiben eines nach mindestens einem der Patentansprüche 1 bis 3 hergestellten Verstärkungsmediums in transversalem Pumpmodus, dadurch gekennzeichnet, dass auf das sich mit einer definierten Frequenz f drehende Verstärkungsmedium (1) eine fokussierte Strahlung eines Pumplasers (4) mit einer Repititionsrate v geführt wird, wodurch auf dem Verstärkungsmedium (1) ein Anregungsbereich (5) einer Länge, die der Dicke 1 des Verstärkungsmediums (1) entspricht, und einer definierten Breite w, welche die durchschnittliche Pumpleistungsdichte bestimmt, erzeugt wird, wobei die Frequenz f der Rotation des Verstärkungsmediums (1) nach der Gleichung f = v w/πd gewählt wird, in der d den Durchmesser der Eingangs- Oberfläche des Verstärkungsmediums (1) darstellt.4. A method for operating a gain medium produced according to at least one of claims 1 to 3 in a transversal pump mode, characterized in that focused radiation from a pump laser (4) with a repetition rate v results on the gain medium (1) rotating at a defined frequency f becomes, whereby an excitation area (5) of a length corresponding to the thickness 1 of the gain medium (1) and a defined width w, which determines the average pump power density, is generated on the gain medium (1), the frequency f of the rotation of the gain medium ( 1) is chosen according to the equation f = vw / πd, in which d represents the diameter of the input surface of the reinforcing medium (1).
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtung des Verstärkungsmediums (1) mit der Strahlung des Pumplasers (4) mit der Repititionsrate v zusätzlich periodisch in einem definierten Verhältnis unterdrückt wird, wobei das Verhältnis zwischen Beleuchtung des Verstärkungsmediums (1) und Beleuchtungspausen in Abhängigkeit von dem im Verstärkungsmedium (1) enthaltenen Farbstoff gewählt wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the illumination of the gain medium (1) with the radiation from the pump laser (4) with the repetition rate v is additionally periodically suppressed in a defined ratio, the ratio between the illumination of the gain medium (1) and Illumination pauses are selected depending on the dye contained in the amplification medium (1).
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zyklus und die Dauer der Beleuchtungspausen durch eine Vorrichtung wie ein Zerhacker (9) realisiert wird, deren Arbeitsmodus mit einem Antrieb (10) synchronisiert wird, mit dem die Drehbewegung des Verstärkungsmediums (1) realisiert wird.6. The method according to claim 5, characterized in that the cycle and the duration of the lighting breaks is realized by a device such as a chopper (9), the working mode of which is synchronized with a drive (10) with which the rotary movement of the gain medium (1) is realized.
7. Anordnung zur Implementierung eines nach mindestens einem der Patentansprüche 1 bis 3 hergestellten Feststoff- Polymer-Verstärkungsmediums (1) in einem Aufbau zur Lichtverstärkung mit einem Pumplaser (4) , einem optischen System (12) , einem Resonator aus Spiegeln (6, 7) und einem Prisma (8) , dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsmedium (1) mit einem Antrieb (10) gekoppelt ist und über den Pumplaser (4) und das optische System (12) mit einer fokussierten Strahlung verbunden ist, die auf seine rotierende Stirnseite gerichtet ist, wobei mit der fokussierten Strahlung eine Vorrichtung (9) verbunden ist, die in einem definierten Zyklus periodisch die Strahlung unterbricht .7. Arrangement for implementing a solid polymer reinforcing medium (1) produced according to at least one of claims 1 to 3 in a structure for light amplification with a pump laser (4), an optical system (12), a resonator made of mirrors (6, 7 ) and a prism (8), characterized in that the amplification medium (1) is coupled to a drive (10) and is connected via the pump laser (4) and the optical system (12) to a focused radiation which is rotating on it Is directed, with the focused radiation is connected to a device (9) which interrupts the radiation periodically in a defined cycle.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsmedium (1) aus einer kreisrunden Scheibe aus planparallelen Ebenen (a, b) gebildet ist.8. Arrangement according to claim 7, characterized in that the reinforcing medium (1) is formed from a circular disc from plane-parallel planes (a, b).
9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsmedium (1) aus einer kreisrunden Scheibe aus unter einem definierten Winkel zueinander angeordneten Ebenen (a, b) gebildet ist.9. Arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that the reinforcing medium (1) is formed from a circular disc from planes (a, b) arranged at a defined angle to one another.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel, unter dem das Laserlicht des Pumplasers (4) austritt (Brewsterwinkel) , in Abhängigkeit von der Geometrie des Verstärkungsmedium (1) gewählt ist.10. Arrangement according to one of claims 7 to 9, characterized in that the angle at which the laser light from the pump laser (4) emerges (Brewster angle) is selected as a function of the geometry of the gain medium (1).
11. Feststoff-Polymer-Lasermedium (1) für einen Hochleistungs- Festkörper-Farbstofflaser mit hoher Wiederholungsrate, herstellbar durch:11. Solid-polymer laser medium (1) for a high-performance solid-state dye laser with a high repetition rate, producible by:
Zusammengefügen eines farbstoff-dotierten Polymers (2) und ein transparenten Polymers (3) mit einem nahezu gleichen Brechungsindex zu einem scheibenförmigen VerstärkungsmediumJoining a dye-doped polymer (2) and a transparent polymer (3) with an almost identical refractive index to form a disk-shaped reinforcing medium
(1) derart, dass der transparente Polymer (3) einen Außenring und der farbstoff-dotierte Polymer (2) eine Innenfläche bildet, indem das farbstoff-dotierte Polymer(1) such that the transparent polymer (3) forms an outer ring and the dye-doped polymer (2) forms an inner surface by the dye-doped polymer
(2) abgekühlt in das transparente Polymer (3) eingefügt und beide miteinander verbundene Polymere (2, 3) in eine spezielle Form (13) gebracht und dort so wärmebehandelt werden, dass zwischen beiden Polymeren (2, 3) ein optimaler optischer Kontakt hergestellt wird, und dass anschließend die zu einem Körper zusammengefügten Polymere (2, 3) mechanisch bearbeitet und poliert werden. (2) cooled and inserted into the transparent polymer (3) and the two polymers (2, 3) joined together are brought into a special shape (13) and heat-treated there in such a way that optimal optical contact is established between the two polymers (2, 3) and that the polymers (2, 3) assembled into a body are then mechanically processed and polished.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2909806A1 (en) * 2006-12-12 2008-06-13 Saint Louis Inst Doped laser crystal for e.g. high energy laser source, has main surfaces, outer peripheral surface and radial slot, where surfaces are covered with reflective coating, and circular section bore passing via axis of disk

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004038307B4 (en) * 2004-08-04 2006-08-03 Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh Solid polymer laser medium production method, involves heating and deforming structure so that structure is combined along corresponding side surfaces to form cylindrical body, and structure is bonded to body along sides

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2179489A (en) * 1985-08-23 1987-03-04 English Electric Valve Co Ltd Laser apparatus
WO2000070719A1 (en) * 1999-05-13 2000-11-23 Keio University Plastic optical fiber and plastic optical fiber laser device, and method for manufacture thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0242779A (en) * 1988-08-02 1990-02-13 Fujitsu Ltd Plastic dye laser
US5846638A (en) * 1988-08-30 1998-12-08 Onyx Optics, Inc. Composite optical and electro-optical devices
US5136596A (en) * 1989-09-26 1992-08-04 Excel Technology, Inc. Broadly tunable, high repetition rate solid state and dye lasers and uses thereof
JPH0661589A (en) * 1992-08-10 1994-03-04 Tdk Corp Polymer fine corpuscle laser
RU2105401C1 (en) * 1996-06-07 1998-02-20 Акционерное общество открытого типа "НИИ Зенит" Solid-body laser with paint
US6141367A (en) * 1998-03-20 2000-10-31 Reveo, Inc. Solid state dye laser
US6542524B2 (en) * 2000-03-03 2003-04-01 Charles Miyake Multiwavelength laser for illumination of photo-dynamic therapy drugs
US6625193B2 (en) * 2001-01-22 2003-09-23 The Boeing Company Side-pumped active mirror solid-state laser for high-average power

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2179489A (en) * 1985-08-23 1987-03-04 English Electric Valve Co Ltd Laser apparatus
WO2000070719A1 (en) * 1999-05-13 2000-11-23 Keio University Plastic optical fiber and plastic optical fiber laser device, and method for manufacture thereof

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KOPYLOVA T N ; SUKHANOV V B ; MAYER G V ; REZNICHENKO A V ; DOLOTOV M S ; SHAPOSHNIKOV A A: "Solid-state active media of tunable organic-compound lasers pumped with a laser. II. A copper vapor laser" APPLIED PHYSICS B, Bd. 74, April 2002 (2002-04), Seiten 545-547, XP002292232 GERMANY *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 200 (E-0920), 24. April 1990 (1990-04-24) -& JP 02 042779 A (FUJITSU LTD), 13. Februar 1990 (1990-02-13) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 299 (E-1558), 8. Juni 1994 (1994-06-08) -& JP 06 061589 A (TDK CORP), 4. März 1994 (1994-03-04) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2909806A1 (en) * 2006-12-12 2008-06-13 Saint Louis Inst Doped laser crystal for e.g. high energy laser source, has main surfaces, outer peripheral surface and radial slot, where surfaces are covered with reflective coating, and circular section bore passing via axis of disk

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