"Q-Switch",該電光調(diào)制 器在激光共振器中產(chǎn)生可變相位延遲。典型地,偏振器用于從激光共振器耦合輸出激光脈 沖,并且設(shè)置例如構(gòu)造為延遲片(相位片)的延遲單元用于在激光共振器中產(chǎn)生固定相位 延遲,該延遲單元產(chǎn)生在那兒存在的激光輻射的場強(qiáng)向量的兩個(gè)相互垂直的分量之間的恒 定的光程差(Gangunterschied)或恒定的相位差。顯然,作為延遲單元也可以在激光共振 器中設(shè)置移相鏡,也就是說設(shè)有移相涂層的鏡。
[0038]用于產(chǎn)生短的激光脈沖(直至毫微微秒范圍)的另一種可能性是所謂的模式耦 合。在模式耦合的情況下,使在激光器中存在的縱向模式同步,也就是說產(chǎn)生模式相互間恒 定的相位關(guān)系,從而這些模式相長干涉。在模式耦合的情況下相比于品質(zhì)因數(shù)電路能夠?qū)?現(xiàn)更短的脈沖。有源光學(xué)元件例如聲光或電光調(diào)制器或無源光學(xué)元件(可飽和的吸收器) 或者克爾透鏡效應(yīng)(Kerr-Linseneffekt)的利用也可以用于模式耦合。
[0039] 對于激光脈沖通過品質(zhì)因數(shù)電路、尤其通過"腔倒空"或者模式耦合的產(chǎn)生,在板 狀固體的周面上設(shè)置傾斜區(qū)段已經(jīng)證實(shí)為特別有利的,因?yàn)樵趦A斜區(qū)段中多次反射的情況 下使橫向引導(dǎo)模式的入射角分別減小傾斜角并且因此通??梢詫⑺幸龑?dǎo)的部分轉(zhuǎn)換成 輻射模式。通??梢允∪ド⑸鋮^(qū)域的設(shè)置。
【附圖說明】
[0040] 本發(fā)明另外的優(yōu)點(diǎn)由說明書和附圖得出。同樣,上述的和還將進(jìn)一步列出的特征 可以單獨(dú)地或多個(gè)任意組合地使用。所示出的和所描述的實(shí)施方式不應(yīng)該理解為窮舉,而 是具有對于本發(fā)明的描述的示例性的特征。其中:
[0041]圖1 :安裝在熱沉上的板狀固體的示意圖,其中,發(fā)生經(jīng)放大的自發(fā)發(fā)射;
[0042] 圖2:固體激光裝置的示意圖,該固體激光裝置具有用于將泵浦輻射聚焦到板狀 固體上的拋物面鏡;
[0043] 圖3:圖2的拋物面鏡的反射面的示意圖,該反射面具有八個(gè)規(guī)則地繞中軸線設(shè)置 的反射區(qū)域;
[0044]圖4:圖2的板狀固體的示意圖,該板狀固體具有用于耦合輸出自發(fā)發(fā)射的散射 面;
[0045] 圖5:用于產(chǎn)生腔倒空的固體激光裝置的示意圖;
[0046] 圖6:根據(jù)圖5的固體激光裝置的耦合輸出等級(jí)的示意圖;
[0047] 圖7:根據(jù)圖5的固體激光裝置的板狀固體的示意圖,在所述固體上構(gòu)造有棱角;
[0048] 圖8a、b:根據(jù)圖7的板狀固體的俯視圖和橫截面,在所述固體上設(shè)置間隙形的凹 槽;
[0049] 圖8c :具有間隙形凹槽的板狀固體的一部分,所述凹槽在構(gòu)造在固體的上側(cè)上的 棱邊上通到圓形構(gòu)造的端區(qū)段中。
[0050] 在以下附圖描述中,對于相同或功能相同的構(gòu)件使用相同的參考標(biāo)記。
【具體實(shí)施方式】
[0051]圖1示出了板狀固體1 (以下也稱為激光盤)作為激光激活介質(zhì),該激光激活介質(zhì) 為了進(jìn)行冷卻通過粘合劑層2與熱沉3連接。固體1具有上側(cè)4和下側(cè)5以及在上側(cè)4的 外棱邊和下側(cè)5的外棱邊6、7之間形成的環(huán)繞的周面8。固體1由具有主晶的激光激活介 質(zhì)組成,該激光激活介質(zhì)以激活物質(zhì)摻雜,其例如由Yb: YAG、Nd: YAG或Nd: YV04組成。
[0052] 通過粘合劑層2 (也就是通過熱耦合和機(jī)械耦合)可以導(dǎo)出在固體1中產(chǎn)生的或 引入到固體1中的熱能。粘合劑層2可以例如以在文獻(xiàn)EP 1 178579 A2中描述的方式構(gòu) 造。固體1也可以通過其他不同于借助粘合劑層2的方式與熱沉3熱耦合以及機(jī)械耦合, 例如通過鍵合或焊接。
[0053] 在激光盤1運(yùn)行期間,借助于在圖1中未示出的泵浦光裝置將泵浦輻射9入射到 固體1的泵浦區(qū)域10 (泵浦地點(diǎn))上,以便給該泵浦區(qū)域提供為了產(chǎn)生激光輻射(通過粒 子數(shù)反轉(zhuǎn))而在激光激活介質(zhì)中需要的泵浦功率。在此例如可以在泵浦區(qū)域10中發(fā)生自 發(fā)發(fā)射(自發(fā)發(fā)射的或光子的相似的起始點(diǎn)11a),該自發(fā)發(fā)射通過在固體1的上側(cè)4、下側(cè) 5以及周面8上的多次全反射從典型地在中間在固體1的體積中設(shè)置的泵浦區(qū)域10朝固體 1的邊緣傳播并且在此放大(經(jīng)放大的自發(fā)發(fā)射)。經(jīng)放大的自發(fā)發(fā)射(光子)可以在固 體1的周面8上(如根據(jù)圖1中的自發(fā)發(fā)射11a的光路lib可看出)反射回,從而該自發(fā) 發(fā)射隨后又射到泵浦地點(diǎn)10的區(qū)域中。在那兒可以通過泵浦光9和/或通過與另外的橫 向傳播的光子的相互作用導(dǎo)致自發(fā)發(fā)射(ASE)的進(jìn)一步放大。如果泵浦區(qū)域10由自發(fā)發(fā) 射多次通過,則可以構(gòu)成在固體1內(nèi)橫向走向的激光模式,該激光模式作為寄生的橫向輻 射必要時(shí)大幅地減小垂直于上側(cè)和下側(cè)4、5走向的激光模式的放大。
[0054] 在圖2中示出了固體激光裝置12,其具有激光盤1和熱沉3,該固體激光裝置基本 上如在圖1中那樣構(gòu)造,但在該固體激光裝置上為了耦合輸出自發(fā)發(fā)射而構(gòu)造(粗糙的) 散射面形式的散射區(qū)域,該散射面隨后根據(jù)圖4詳細(xì)地示出。在固體1的朝向熱沉3的側(cè) 上(也就是在下側(cè)5上)施加反射涂層13,該反射涂層形成反射鏡,該反射鏡連同可半穿透 的耦合輸出鏡14形成用于通過固體1或激光激活介質(zhì)的激勵(lì)產(chǎn)生的激光輻射15的激光共 振器40。激光輻射15通過可半穿透的耦合輸出鏡14離開激光共振器40,如在圖2中通過 箭頭標(biāo)明的那樣。
[0055] 為了激勵(lì)激光盤1或激光激活介質(zhì),固體激光裝置12具有泵浦光裝置16,其具有 泵浦光源17,該泵浦光源產(chǎn)生首先發(fā)散的泵浦光束9,該泵浦光束在圖2中為了簡化起見 而以單個(gè)透鏡18的形式示出的準(zhǔn)直光學(xué)器件上準(zhǔn)直。經(jīng)準(zhǔn)直的泵浦光束9射到反射面19 上,該反射面在凹鏡20上形成。反射面19相對于凹鏡20的中軸線21旋轉(zhuǎn)對稱并且呈拋 物面狀地彎曲,也就是說,凹鏡20形成一個(gè)拋物面鏡。經(jīng)準(zhǔn)直的泵浦光束9平行于凹鏡20 的中軸線21。此外,凹鏡20還具有在中心的開口 22,用于在激光激活介質(zhì)中產(chǎn)生的激光輻 射15的通過。
[0056] 經(jīng)準(zhǔn)直的泵浦光束9在拋物面狀的反射面19上反射并且聚焦到設(shè)置在凹鏡 20(具有焦距f)的焦點(diǎn)或焦平面中的激光激活介質(zhì)(也就是固體1)上。在此,泵浦光源 17的光射出面以一成像尺寸成像在焦平面中的激光激活介質(zhì)上,該圖像尺寸通過拋物面鏡 20的焦距f以及準(zhǔn)直透鏡18的(未示出的)焦距限定。顯然,經(jīng)準(zhǔn)直的泵浦光束9的產(chǎn)生 也可以通過其他方式實(shí)現(xiàn)。
[0057] 泵浦光束9隨后在固體1的背側(cè)上的反射涂層13上反射,發(fā)散地射到反射面19 上并且在其上再次反射。經(jīng)反射的泵浦光束9基于反射面19的拋物面狀幾何結(jié)構(gòu)準(zhǔn)直并 且隨后射到以在一個(gè)平面中垂直于中軸線21設(shè)置的平面鏡形式的偏轉(zhuǎn)裝置23上并且在該 平面鏡上反射回自身中。
[0058]在以上結(jié)合圖2描述的泵浦方案中還沒有描述:泵浦光束9在第一次射到反射面 19上以及在最后射到反射面19上之后多次地在形成在反射面19上在繞中軸線21的不同 角度范圍中設(shè)置的反射區(qū)域之間偏轉(zhuǎn)。這些反射區(qū)域B1至B8可以如在圖3中所示那樣以 相同間隔繞中軸線21設(shè)置。借助于透鏡18準(zhǔn)直的泵浦光束9在第一反射區(qū)域B1上射到 反射面19上,首先在激光激活介質(zhì)(固體1或反射鏡13)上反射并且隨后射到第二反射區(qū) 域B2上,如在圖3中通過虛線箭頭標(biāo)明。泵浦光束9借助于例如(雙)棱鏡形式的未示出 的偏轉(zhuǎn)裝置從第二反射區(qū)域B2偏轉(zhuǎn)到第三反射區(qū)域B3,該偏轉(zhuǎn)裝置是同樣未示出的偏轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu)的一部分。泵浦光束9由那兒通過激光盤1反射到第四反射區(qū)域B4上并且由那兒通 過另一未示出的偏轉(zhuǎn)裝置偏轉(zhuǎn)到第五反射區(qū)域B5,等等,直至泵浦光束9到達(dá)第八反射區(qū) 域B8,泵浦光束在第八反射區(qū)域上借助于在圖2中示出的平面鏡23反射回自身。顯然,具 有更大或更小數(shù)量反射的反射序列也是可能的。
[0059] 根據(jù)圖2描述的固體激光裝置12原則上以相對高的激光功率運(yùn)行,更確切地說, 以CW模式。通過連續(xù)的泵浦并且尤其通過根據(jù)在圖3中所述的泵浦方案激光激活固體1 的多次通過,這樣的固體激光裝置12或者通過在那兒描述的方式泵浦的固體1尤其由不利 的在圖1中所述的經(jīng)放大的自發(fā)發(fā)射的序列涉及,如果該固體激光裝置在暫態(tài)方式下運(yùn)行 (例如在接通過程中)。已經(jīng)表明,在圖2中示出的固體激光裝置12中將散射面用于耦合 輸出自發(fā)發(fā)射是特別有利的。
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