DE102010043833A1 - Method for operating a laser device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Lasereinrichtung (26), die einen laseraktiven Festkörper (44) mit einer, vorzugsweise passiven, Güteschaltung (46) aufweist, wobei die Lasereinrichtung (26) mit einem optischen Prüfimpuls (70) beaufschlagt wird, um in der Lasereinrichtung (26) spontan emittierte Strahlung (80) zu erzeugen, wobei die in der Lasereinrichtung (26) erzeugte spontan emittierte Strahlung (80) ausgewertet wird, um Informationen über einen Betriebszustand der Lasereinrichtung (26) zu erhalten. Erfindungsgemäß wird ein Spektralanteil (80b) der spontan emittierten Strahlung (80) ausgewertet, der von einer Hauptemissionswellenlänge (80a) des laseraktiven Festkörpers (44) verschieden ist.The invention relates to a method for operating a laser device (26) which has a laser-active solid body (44) with a, preferably passive, Q-switch (46), the laser device (26) being subjected to an optical test pulse (70) in order to the laser device (26) to generate spontaneously emitted radiation (80), the spontaneously emitted radiation (80) generated in the laser device (26) being evaluated in order to obtain information about an operating state of the laser device (26). According to the invention, a spectral component (80b) of the spontaneously emitted radiation (80) is evaluated which is different from a main emission wavelength (80a) of the laser-active solid body (44).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Lasereinrichtung, die einen laseraktiven Festkörper mit einer, vorzugsweise passiven, Güteschaltung aufweist, wobei die Lasereinrichtung mit einem optischen Prüfimpuls beaufschlagt wird, um in der Lasereinrichtung spontan emittierte Strahlung zu erzeugen, wobei die in der Lasereinrichtung erzeugte spontan emittierte Strahlung ausgewertet wird, um Informationen über einen Betriebszustand der Lasereinrichtung zu erhalten.The invention relates to a method for operating a laser device, which has a laser-active solid with a preferably passive Q-switching, wherein the laser device is subjected to an optical test pulse to generate spontaneously emitted radiation in the laser device, wherein the generated in the laser device spontaneously emitted radiation is evaluated to obtain information about an operating state of the laser device.

Die Erfindung betrifft ferner eine Lasereinrichtung des vorstehend genannten Typs.The invention further relates to a laser device of the aforementioned type.

Ein derartiges Betriebsverfahren für eine Lasereinrichtung ist bereits aus der WO 2009/037016 A1 bekannt. Das bekannte Betriebsverfahren erfordert aufwändige konstruktive Maßnahmen zur Auskopplung und Weiterleitung von in der Lasereinrichtung erzeugter spontan emittierter Strahlung an eine extern zu der Lasereinrichtung vorgesehene Auswerteeinheit.Such an operating method for a laser device is already known from WO 2009/037016 A1 known. The known operating method requires complex design measures for decoupling and forwarding of spontaneously emitted radiation generated in the laser device to an evaluation unit provided externally to the laser device.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine Lasereinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine einfache und effiziente Auskopplung von zu untersuchender spontan emittierter Strahlung aus der Lasereinrichtung möglich ist.Accordingly, it is an object of the present invention to improve a method of the type mentioned and a laser device of the type mentioned in that a simple and efficient decoupling of spontaneous radiation to be examined from the laser device is possible.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Spektralanteil der spontan emittierten Strahlung ausgewertet wird, der von einer Hauptemissionswellenlänge des laseraktiven Festkörpers verschieden ist.This object is achieved in the method of the type mentioned in the present invention that a spectral component of the spontaneously emitted radiation is evaluated, which is different from a main emission wavelength of the laser-active solid.

Da eine effektive Laserverstärkung der Lasereinrichtung für die Hauptemissionswellenlänge des laseraktiven Festkörpers am größten ist, insbesondere größer als für weitere mögliche Emissionswellenlängen des laseraktiven Festkörpers, wird die Strahlung der Hauptemissionswellenlänge üblicherweise für den primären Betriebszweck der Lasereinrichtung, beispielsweise die Erzeugung von hochenergetischen Laserimpulsen, verwendet. Um einen effizienten Laserbetrieb der Lasereinrichtung zu ermöglichen und eine die Lasereinrichtung mit Pumplicht versorgende Pumplichtquelle vor der Hauptemissionswellenlänge des laseraktiven Festkörpers zu schützen, ist ein Einkoppelspiegel zur Einkopplung von Pumplicht in die Lasereinrichtung daher hochreflektierend ausgebildet für die Hauptemissionswellenlänge. Dies bedingt den Nachteil, dass auch spontan emittierte Strahlung der Hauptemissionswellenlänge nicht von der Lasereinrichtung durch den Einkoppelspiegel zu einer externen Auswerteinrichtung übertragbar ist. Daher sehen bekannte Verfahren aufwändige konstruktive Maßnahmen zur lateralen Auskopplung von spontan emittierter Strahlung aus der Lasereinrichtung zu einer Auswerteeinheit vor.Since an effective laser gain of the laser device for the main emission wavelength of the laser active solid, in particular greater than for other possible emission wavelengths of the laser active solid, the radiation of the main emission wavelength is usually used for the primary operating purpose of the laser device, for example the generation of high energy laser pulses. In order to enable efficient laser operation of the laser device and to protect a pumping light source supplying the laser device with pump light from the main emission wavelength of the laser-active solid, a coupling-in mirror for coupling pumping light into the laser device is therefore highly reflective for the main emission wavelength. This entails the disadvantage that spontaneously emitted radiation of the main emission wavelength can not be transmitted by the laser device through the coupling-in mirror to an external evaluation device. Therefore, known methods provide elaborate design measures for the lateral decoupling of spontaneously emitted radiation from the laser device to an evaluation unit.

Durch die erfindungsgemäße Betrachtung desjenigen Spektralanteils der spontan emittierten Strahlung, der von der Hauptemissionswellenlänge des laseraktiven Festkörpers verschieden ist, entfällt vorteilhaft das Problem der konstruktiv aufwändigen lateralen Auskopplung von zu untersuchender spontan emittierter Strahlung aus der Lasereinrichtung. Vielmehr kann – bei geeigneter Auslegung der Transmissionscharakteristik eines Einkoppelspiegels der Lasereinrichtung – der auszuwertende Spektralanteil der spontan emittierten Strahlung direkt aus der Lasereinrichtung durch den Einkoppelspiegel hindurch an die externe Auswerteeinheit übertragen werden, ohne dass gleichzeitig Strahlungsenergie der Hauptemissionswellenlänge aus dem Laserresonator austreten kann.The inventive consideration of that spectral component of the spontaneously emitted radiation, which is different from the main emission wavelength of the laser-active solid, advantageously eliminates the problem of structurally complex lateral decoupling of spontaneously emitted radiation to be examined from the laser device. Rather, with a suitable design of the transmission characteristic of a coupling mirror of the laser device, the spectral component of the spontaneously emitted radiation can be transmitted directly from the laser device through the coupling mirror to the external evaluation unit without simultaneously emitting radiant energy of the main emission wavelength from the laser resonator.

Durch die gezielte Auswertung des von der Hauptemissionswellenlänge verschiedenen Spektralanteils entfällt somit der von herkömmlichen Verfahren bekannte konstruktive Aufwand, die zu untersuchende Strahlung lateral aus der Lasereinrichtung auszukoppeln.The targeted evaluation of the spectral component which differs from the main emission wavelength thus eliminates the design complexity known from conventional methods of coupling the radiation to be examined laterally out of the laser device.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass, insbesondere ausschließlich, ein Spektralanteil der spontan emittierten Strahlung ausgewertet wird, der mit einer sekundären Emissionswellenlänge des laseraktiven Festkörpers korrespondiert.In an advantageous embodiment it is provided that, in particular exclusively, a spectral component of the spontaneously emitted radiation is evaluated, which corresponds to a secondary emission wavelength of the laser-active solid.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der optische Prüfimpuls durch einen Einkoppelspiegel hindurch in die Lasereinrichtung, insbesondere den laseraktiven Festkörper, eingestrahlt wird, wobei der auszuwertende Spektralanteil der spontan emittierten Strahlung aus dem laseraktiven Festkörper durch den Einkoppelspiegel hindurch an eine externe Auswerteeinheit abgestrahlt wird.In a further advantageous embodiment, it is provided that the optical test pulse is radiated through a coupling mirror into the laser device, in particular the laser-active solid, wherein the spectral portion of the spontaneously emitted radiation to be evaluated is radiated from the laser-active solid through the coupling mirror to an external evaluation unit ,

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Prüfimpuls durch eine Pumplichtquelle erzeugt wird, die Pumplicht zum optischen Pumpen der Lasereinrichtung bereitstellt. Dadurch kann die Pumplichtquelle vorteilhaft in doppelter Weise genutzt werden.In a further advantageous embodiment, it is provided that the test pulse is generated by a pump light source, which provides pump light for optically pumping the laser device. As a result, the pump light source can advantageously be used in two ways.

Bei einer weiteren vorteilhaften Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass als Pumplicht für das optische Pumpen der Lasereinrichtung und für den Prüfimpuls elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 808 Nanometer verwendet wird, wobei der auszuwertende Spektralanteil der spontan emittierten Strahlung eine Wellenlänge von etwa 946 Nanometer aufweist. Diese Ausführungsform der Erfindung ist in besonderer Weise geeignet zur Verwendung mit laseraktiven Festkörpern, welche Neodym(Nd)-dotiertes YAG(Yttrium-Aluminium-Granat)-Material aufweisen. Das Nd:YAG-Lasermaterial ist nämlich ein vier-Niveau-Lasermaterial, dessen Hauptemissionswellenlänge bei etwa 1064 Nanometer liegt. Ein Nd:YAG-Laser kann auch bei 946 Nanometer als sogenanntes quasi-drei-Niveau-Systembetrieben werden, woraus die sekundäre Emissionswellenlänge von etwa 946 Nanometer resultiert. Durch Verwendung anderer Wirtsmaterialien als Yttrium-Aluminium-Granat können die betreffenden Wellenlängen im Vergleich zu Yttrium-Aluminium-Granat leicht verschoben sein.In a further advantageous variant of the method is provided that as a pump light for the optical pumping of the laser device and for the Test pulse is used electromagnetic radiation having a wavelength of about 808 nanometers, wherein the evaluated spectral component of the spontaneously emitted radiation has a wavelength of about 946 nanometers. This embodiment of the invention is particularly suitable for use with laser active solids having neodymium (Nd) -doped YAG (yttrium aluminum garnet) material. Namely, the Nd: YAG laser material is a four-level laser material whose main emission wavelength is about 1064 nanometers. An Nd: YAG laser can also operate at 946 nanometers as a so-called quasi-three level system, resulting in the secondary emission wavelength of about 946 nanometers. By using host materials other than yttrium aluminum garnet, the wavelengths in question may be slightly shifted compared to yttrium aluminum garnet.

Andere geeignete Wirtmaterialien sind beispielsweise YLF (Yttrium-Lithium-Fluorid), Glas und dergleichen.Other suitable host materials include YLF (yttrium lithium fluoride), glass, and the like.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Einkoppelspiegel hochtransmittierend ausgebildet ist für die Wellenlänge des Prüfimpulses und/oder des Pumplichts und für die Wellenlänge des auszuwertenden Spektralanteils, und dass der Einkoppelspiegel hochreflektierend ausgebildet ist für die Hauptemissionswellenlänge des laseraktiven Festkörpers. Als Einkoppelspiegel kann z. B. ein dichroitischer Spiegel mit geeigneter Transmissionscharakteristik verwendet werden. Der Einkoppelspiegel kann insbesondere auch als dielektrische Spiegelschicht auf einer Stirnfläche der Lasereinrichtung beziehungsweise des laseraktiven Festkörpers ausgebildet sein.In a further advantageous embodiment, it is provided that the coupling-in mirror is designed to be highly transmissive for the wavelength of the test pulse and / or the pump light and for the wavelength of the spectral component to be evaluated, and that the coupling-in mirror is highly reflective for the main emission wavelength of the laser-active solid. As Einkoppelspiegel can z. B. a dichroic mirror with a suitable transmission characteristic can be used. The coupling-in mirror can in particular also be designed as a dielectric mirror layer on an end face of the laser device or of the laser-active solid.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Lasereinrichtung mit Pumplicht beaufschlagt wird, um einen Laserimpuls zu erzeugen, wobei der Laserimpuls dazu verwendet wird, ein Luft-/Kraftstoffgemisch einer Brennkraftmaschine zu entzünden. Das erfindungsgemäße Prinzip der Auswertung kann vorteilhaft auch während eines Normalbetriebs der Lasereinrichtung, d. h. während der Erzeugung von Laserimpulsen, erfolgen, wobei die spontan emittierte Strahlung aufgrund der Pumpstrahlung auftritt, und nicht aufgrund eines gesonderten Prüfimpulses.In a further advantageous embodiment, it is provided that pumping light is applied to the laser device in order to generate a laser pulse, wherein the laser pulse is used to ignite an air / fuel mixture of an internal combustion engine. The inventive principle of the evaluation can advantageously also during a normal operation of the laser device, d. H. during the generation of laser pulses, wherein the spontaneously emitted radiation occurs due to the pump radiation, and not due to a separate test pulse.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass charakteristische Eigenschaften des Prüfimpulses, insbesondere dessen Impulsdauer und/oder Amplitude und/oder Impulsenergie, so gewählt werden, dass sie vorgebbare Grenzwerte nicht überschreiten, wobei die Grenzwerte vorzugsweise so gewählt sind, dass von dem Prüfimpuls keine Gefährdung für dem Prüfimpuls ausgesetzte Bedienpersonen ausgeht.In a further advantageous embodiment, it is provided that characteristic properties of the test pulse, in particular its pulse duration and / or amplitude and / or pulse energy, are selected such that they do not exceed predefinable limit values, wherein the limit values are preferably selected such that no one of the test pulses Danger to operators exposed to the test pulse.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der auszuwertende Spektralanteil der spontan emittierten Strahlung aus dem laseraktiven Festkörper über eine Lichtleitereinrichtung an eine Auswerteeinheit weitergeleitet wird, wobei die Lichtleitereinrichtung auch zur Übertragung des Prüfimpulses und/oder von Pumplicht von einer Pumplichtquelle an die Lasereinrichtung verwendet wird. Dadurch wird die Lichtleitereinrichtung in vorteilhafter Weise doppelt genutzt, und es entsteht kein zusätzlicher konstruktiver Aufwand, um die in der Lasereinrichtung erzeugte, zu untersuchende spontan emittierte Strahlung an eine Auswerteeinrichtung, wie beispielsweise einen Photodetektor beziehungsweise eine Photodiode, weiterzuleiten.In a further advantageous embodiment, it is provided that the spectral component of the spontaneously emitted radiation from the laser-active solid is forwarded via an optical waveguide device to an evaluation unit, wherein the optical waveguide device is also used to transmit the test pulse and / or pump light from a pumping light source to the laser device , As a result, the optical fiber device is advantageously used twice, and there is no additional design effort to forward the generated spontaneously emitted radiation to be examined in the laser device to an evaluation device, such as a photodetector or a photodiode.

Aufgrund der Verwendung eines Spektralanteils der spontan emittierten Strahlung für die erfindungsgemäßen Auswert- bzw. Diagnosezwecke, der von einer Hauptemissionswellenlänge des laseraktiven Festkörpers verschieden ist und daher – ebenso wie das Pumplicht – durch den Einkoppelspiegel transmittiert werden kann, können neben der Lichtleitereinrichtung selbst gleichzeitig vorteilhaft auch Ein-/Auskoppelmechanismen zur Führung des zu untersuchenden Spektralanteils verwendet werden, wie sie an der Schnittstelle zwischen der Lichtleitereinrichtung und dem laseraktiven Festkörper der Lasereinrichtung bereits für das Pumplicht vorgesehen sind, beispielsweise ein index-matching-Medium, ein optischer Querschnittswandler und dergleichen.Due to the use of a spectral component of the spontaneously emitted radiation for the evaluation or diagnostic purposes of the invention, which is different from a main emission wavelength of the laser-active solid and therefore - as well as the pump light - can be transmitted through the coupling mirror, in addition to the light guide itself can also simultaneously advantageous Input / output mechanisms for guiding the spectral component to be examined are used, as they are already provided for the pump light at the interface between the light guide device and the laser-active solid of the laser device, for example, an index-matching medium, an optical cross-section converter and the like.

Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Lasereinrichtung gemäß Patentanspruch 10 angegeben. Die Lasereinrichtung weist einen eine, vorzugsweise passive, Güteschaltung aufweisenden laseraktiven Festkörper auf sowie Mittel zur Erzeugung eines optischen Prüfimpulses, mit dem die Lasereinrichtung beaufschlagbar ist, um in der Lasereinrichtung spontan emittierte Strahlung zu erzeugen, wobei eine externe Auswerteeinheit vorgesehen ist, um die in der Lasereinrichtung erzeugte spontan emittierte Strahlung auszuwerten, um Informationen über einen Betriebszustand der Lasereinrichtung zu erhalten.As a further solution of the object of the present invention, a laser device according to claim 10 is given. The laser device has a, preferably passive, Q-switched laser-active solid and means for generating an optical test pulse, with which the laser device can be acted upon to generate spontaneously emitted radiation in the laser device, wherein an external evaluation unit is provided to those in the Laser device generated spontaneously emitted radiation to evaluate to obtain information about an operating state of the laser device.

Erfindungsgemäß ist die Auswerteeinheit dazu ausgebildet, einen Spektralanteil der spontan emittierten Strahlung auszuwerten, der von einer Hauptemissionswellenlänge des laseraktiven Festkörpers verschieden ist.According to the invention, the evaluation unit is designed to evaluate a spectral component of the spontaneously emitted radiation which is different from a main emission wavelength of the laser-active solid.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung beziehungsweise Darstellung in der Beschreibung beziehungsweise in der Zeichnung.Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures of the drawing. All described or illustrated features, alone or in any combination form the subject matter of the invention, regardless of their summary in the claims or their dependency and regardless of their formulation or representation in the description or in the drawing.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einer Zündeinrichtung, die eine Lasereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform aufweist, 1 a schematic representation of an internal combustion engine with an ignition device having a laser device according to a first embodiment,

2 eine schematische Darstellung der Lasereinrichtung aus 1, 2 a schematic representation of the laser device 1 .

3A–3C einen zeitlichen Verlauf verschiedener Betriebsgrößen der erfindungsgemäßen Lasereinrichtung, 3A - 3C a temporal course of different operating variables of the laser device according to the invention,

4 schematisch verschiedene Energieniveaus eines laseraktiven Festkörpers der Lasereinrichtung gemäß 2, 4 schematically different energy levels of a laser-active solid of the laser device according to 2 .

5 eine spektrale Transmissionscharakteristik eines Einkoppelspiegels der Lasereinrichtung gemäß 2, 5 a spectral transmission characteristic of a coupling mirror of the laser device according to 2 .

6 einen zeitlichen Verlauf der Amplitude eines erfindungsgemäßen Prüfimpulses in Bezug auf einen Pumplichtimpuls, und 6 a time profile of the amplitude of a test pulse according to the invention with respect to a pump light pulse, and

7 ein vereinfachtes Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens. 7 a simplified flowchart of an embodiment of the operating method according to the invention.

Eine Brennkraftmaschine trägt in 1 insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie dient zum Antrieb eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Die Brennkraftmaschine 10 umfasst mehrere Zylinder, von denen in 1 nur einer mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet ist. Ein Brennraum 14 des Zylinders 12 wird von einem Kolben 16 begrenzt. Kraftstoffgelangt in den Brennraum 14 direkt durch einen Injektor 18, der an einen auch als Rail bezeichneten Kraftstoff-Druckspeicher 20 angeschlossen ist. Die Brennkraftmaschine kann auch als Saugmotor betrieben werden. Der Kraftstoff wird dabei in das Saugrohr eingespritzt oder eingeblasen und in den Zylinder gesaugt. Nach Verdichtung wird das Gemisch zum Zündzeitpunkt am Zündpunkt durch die Zündeinrichtung 27 gezündet.An internal combustion engine carries in 1 Overall, the reference number 10 , It serves to drive a motor vehicle, not shown. The internal combustion engine 10 includes several cylinders, one of which is in 1 only one with the reference numeral 12 is designated. A combustion chamber 14 of the cylinder 12 is from a piston 16 limited. Fuel gets into the combustion chamber 14 directly through an injector 18 , the to a designated as rail fuel pressure accumulator 20 connected. The internal combustion engine can also be operated as a naturally aspirated engine. The fuel is injected or blown into the intake manifold and sucked into the cylinder. After compression, the mixture at the ignition timing at the ignition point by the ignition device 27 ignited.

In den Brennraum 14 eingespritzter Kraftstoff 22 wird mittels eines Laserstrahls 24 entzündet, der vorzugsweise in Form eines Laserimpulses von einer eine Lasereinrichtung 26 umfassenden Zündeinrichtung 27 in den Brennraum 14 abgestrahlt wird. Hierzu wird die Lasereinrichtung 26 über eine Lichtleitereinrichtung 28 mit Pumplicht gespeist, welches von einer Pumplichtquelle 30 bereitgestellt wird. Die Pumplichtquelle 30 wird von einem Steuergerät 32 gesteuert, das auch den Injektor 18 ansteuert.In the combustion chamber 14 injected fuel 22 is by means of a laser beam 24 ignited, preferably in the form of a laser pulse from a laser device 26 comprehensive ignition device 27 in the combustion chamber 14 is emitted. For this purpose, the laser device 26 via a light guide device 28 powered by pumping light from a pumping light source 30 provided. The pump light source 30 is from a control unit 32 controlled, that too the injector 18 controls.

Eine Detaildarstellung der Lasereinrichtung 26 ist in 2 angegeben. Die Lasereinrichtung 26 weist einen laseraktiven Festkörper 44 sowie eine passive Güteschaltung 46 auf, die zusammen mit einem Einkoppelspiegel 42 und einem Auskoppelspiegel 48 einen Laser-Oszillator bilden. Ausgangsseitig, d. h. in 2 rechts des Auskoppelspiegels 48, kann eine vorliegend nicht abgebildete Fokussieroptik vorgesehen sein, die zur Fokussierung eines von der Lasereinrichtung 26 erzeugten Laserstrahls 24 beziehungsweise Laserimpulses auf einen in 1 schematisch dargestellten Zündpunkt ZP dient, der in dem Brennraum 14 der Brennkraftmaschine 10 angeordnet ist.A detailed representation of the laser device 26 is in 2 specified. The laser device 26 has a laser-active solid 44 and a passive Q-switching 46 on that together with a coupling mirror 42 and a Auskoppelspiegel 48 form a laser oscillator. On the output side, ie in 2 right of the Auskoppelspiegel 48 , a focusing optics (not shown here) can be provided which are used to focus one of the laser device 26 generated laser beam 24 or laser pulse on a in 1 is shown schematically ignition point ZP, in the combustion chamber 14 the internal combustion engine 10 is arranged.

Die grundsätzliche Funktionsweise der Lasereinrichtung 26 ist folgende:
Pumplicht 60, das der Lasereinrichtung 26 über die Lichtleitereinrichtung 28 zugeführt wird, tritt durch den für eine Wellenlänge des Pumplichts 60 durchsichtigen Einkoppelspiegel 42 in den laseraktiven Festkörper 44 ein. Dort wird das Pumplicht 60 absorbiert, was zu einer Besetzungsinversion führt. Die anfangs hohen Transmissionsverluste der passiven Güteschaltung 46 verhindern zunächst eine Laser-Oszillation in der Lasereinrichtung 26. Mit steigender Pumpdauer steigt jedoch auch die Strahlungsdichte in dem Inneren des durch den laseraktiven Festkörper 44 und die passive Güteschaltung 46 sowie die Spiegel 42, 48 gebildeten Resonators 62. Ab einer gewissen Strahlungsdichte bleicht die passive Güteschaltung 46 beziehungsweise ein sättigbarer Absorber der passiven Güteschaltung 46 aus, so dass eine Laser-Oszillation in dem Resonator 62 zustande kommt.The basic mode of operation of the laser device 26 is the following:
pump light 60 , that of the laser device 26 over the light guide device 28 is supplied, passes through the for a wavelength of the pump light 60 transparent coupling mirror 42 in the laser-active solid 44 one. There is the pump light 60 absorbed, resulting in a population inversion. The initially high transmission losses of the passive Q-switch 46 initially prevent laser oscillation in the laser device 26 , As the pumping time increases, however, the radiation density in the interior of the laser-active solid increases as well 44 and passive Q-switching 46 as well as the mirrors 42 . 48 formed resonator 62 , From a certain radiation density bleaches the passive Q-switching 46 or a saturable absorber of the passive Q-switching 46 out, allowing a laser oscillation in the resonator 62 comes about.

Durch diesen an sich bekannten Mechanismus wird ein Laserstrahl 24 in Form eines Riesenimpulses erzeugt, der durch den Auskoppelspiegel 48 hindurchtritt und durch eine ggf. vorhandene Fokussieroptik auf den in dem Brennraum 14 befindlichen Zündpunkt ZP fokussiert wird.By this mechanism known per se, a laser beam 24 generated in the form of a giant impulse, by the Auskoppelspiegel 48 passes through and, if necessary, by focusing optics on the in the combustion chamber 14 focal point ZP is focused.

Erfindungsgemäß wird die Lasereinrichtung 26 mit einem optischen Prüfimpuls 70 beaufschlagt, um in der Lasereinrichtung 26 spontan emittierte Strahlung 80 zu erzeugen. Die in der Lasereinrichtung 26 infolge der Einstrahlung des Prüfimpulses 70 erzeugte spontan emittierte Strahlung 80 wird ausgewertet, um Informationen über einen Betriebszustand der Lasereinrichtung 26 zu erhalten. Auf diese Weise kann neben einer Funktion der Lasereinrichtung 26 an sich, wie später näher beschrieben wird, u. a. auch die Integrität der optischen Verbindung zwischen der Lasereinrichtung 26 und der Pumplichtquelle 30 (1) überprüft werden. Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lasereinrichtung 26 ist die optische Verbindung im Wesentlichen durch die Lichtleitereinrichtung 28 gebildet.According to the invention, the laser device 26 with an optical test pulse 70 acted upon in the laser device 26 spontaneously emitted radiation 80 to create. The in the laser device 26 due to the irradiation of the test pulse 70 generated spontaneously emitted radiation 80 is evaluated to provide information about an operating state of the laser device 26 to obtain. On This way, in addition to a function of the laser device 26 itself, as will be described in more detail below, inter alia, the integrity of the optical connection between the laser device 26 and the pump light source 30 ( 1 ). In the embodiment of the laser device according to the invention described above 26 the optical connection is essentially through the optical fiber device 28 educated.

Weiter erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Spektralanteil 80b der spontan emittierten Strahlung 80 ausgewertet wird, der von einer Hauptemissionswellenlänge 8a des laseraktiven Festkörpers 44 verschieden ist.Further according to the invention it is provided that a spectral component 80b the spontaneously emitted radiation 80 which is evaluated by a main emission wavelength 8a of the laser-active solid 44 is different.

2 zeigt hierzu schematisch spontan emittierte Strahlung 80, wie sie in dem laseraktiven Festkörper 44 in an sich bekannter Weise unter Beaufschlagung mit dem Prüfimpuls 70, der eine Form der optischen Anregung des Lasermaterials des laseraktiven Festkörpers 44 darstellt, entsteht. Da es sich bei dem laseraktiven Festkörper 44 bevorzugt um ein Mehr-Niveau-Lasermaterial handelt, können sich infolge der optischen Anregung durch den Prüfimpuls 70 in dem laseraktiven Festkörper 44 spontan emittierte Strahlungskomponenten unterschiedlicher Wellenlänge ergeben. Bei der Ausbildung des laseraktiven Festkörpers 44 als Nd:YAG-Lasersystem kann beispielsweise eine Hauptemissionswellenlänge von 1064 Nanometer emittiert werden, die aufgrund der großen Effizienz bei dem Laserbetrieb insbesondere zur Bildung des Riesenimpulses 24 verwendet wird. Ferner kann unter anderem eine sekundäre Emissionswellenlänge von etwa 946 Nanometer auftreten. In 2 ist derjenige Anteil der spontan emittierten Strahlung 80, der der Hauptemissionswellenlänge entspricht und für die Bildung des Laserimpulses 24 verwendet wird, mit dem Bezugszeichen 80a bezeichnet. Die Hauptemissionswellenlänge 80a wird an dem für sie hochreflektierend ausgelegten Einkoppelspiegel 42 reflektiert, um zu verhindern, dass Laserstrahlung der Hauptemissionswellenlänge 80a mit hoher Intensität aus der Lasereinrichtung 26 in Richtung der Pumplichtquelle 30 austritt und diese beschädigt. Ferner muss der Einkoppelspiegel 42 für die Hauptemissionswellenlänge 80a auch deshalb hochreflektierend ausgelegt sein, damit ein effizienter Laserbetrieb bei der Hauptemissionswellenlänge gegeben ist. 2 shows schematically spontaneously emitted radiation 80 as in the laser-active solid 44 in a conventional manner under the action of the test pulse 70 , which is a form of optical excitation of the laser material of the laser-active solid 44 represents, arises. Since it is the laser-active solid 44 preferably a multi-level lasing material may be due to the optical excitation by the test pulse 70 in the laser-active solid 44 spontaneously emitted radiation components of different wavelengths. In the formation of the laser-active solid 44 As the Nd: YAG laser system, for example, a main emission wavelength of 1064 nanometers can be emitted, which due to the high efficiency in the laser operation, in particular for the formation of the giant pulse 24 is used. Furthermore, among other things, a secondary emission wavelength of about 946 nanometers may occur. In 2 is the fraction of spontaneously emitted radiation 80 , which corresponds to the main emission wavelength and for the formation of the laser pulse 24 is used with the reference numeral 80a designated. The main emission wavelength 80a is at the highly reflective designed Einkoppelspiegel 42 reflected, to prevent laser radiation of the main emission wavelength 80a with high intensity from the laser device 26 in the direction of the pump light source 30 exit and this damaged. Furthermore, the coupling mirror must 42 for the main emission wavelength 80a also be designed highly reflective, so that an efficient laser operation is given at the main emission wavelength.

Aus diesem Grund kann die Hauptemissionswellenlänge 80a nicht aus der Lasereinrichtung 26 durch den Einkoppelspiegel 42 hindurch in 2 nach links austreten.For this reason, the main emission wavelength 80a not from the laser device 26 through the coupling mirror 42 through in 2 exit to the left.

Die sekundäre Emissionswellenlänge (946 Nanometer) des verwendeten Festkörperlasermaterials 44 jedoch unterscheidet sich deutlich von der Hauptemissionswellenlänge (1064 Nanometer), so dass – bei geeigneter Transmissionscharakteristik des Einkoppelspiegels 42 – ein nahezu verlustfreies Hindurchtreten der sekundären Emissionswellenlänge 80b aus der Lasereinrichtung 26 durch den Einkoppelspiegel 42 in 2 nach links möglich ist. Der mit der sekundären Emissionswellenlänge korrespondierende Spektralanteil 80b der in der Lasereinrichtung 26 erzeugten spontan emittierten Strahlung 80 wird erfindungsgemäß vorteilhaft dazu ausgenutzt, um Informationen über einen Betriebszustand der Lasereinrichtung 26 und gegebenenfalls auch der Lichtleitereinrichtung 28 (1) zu erhalten.The secondary emission wavelength (946 nanometers) of the solid-state laser material used 44 However, it differs significantly from the main emission wavelength (1064 nanometers), so that - with a suitable transmission characteristic of the coupling mirror 42 A nearly lossless passage of the secondary emission wavelength 80b from the laser device 26 through the coupling mirror 42 in 2 to the left is possible. The spectral component corresponding to the secondary emission wavelength 80b in the laser device 26 generated spontaneously emitted radiation 80 According to the invention, this is advantageously utilized to obtain information about an operating state of the laser device 26 and optionally also the optical fiber device 28 ( 1 ) to obtain.

Das erfindungsgemäße Prinzip ermöglicht somit vorteilhaft eine longitudinale Auskopplung von zu untersuchender Strahlung 80b, so dass kein konstruktiver Aufwand für eine laterale Auskopplung, wie sie der Stand der Technik vorsieht, erforderlich ist. Die Strahlung 80b kann vielmehr z. B. direkt aus dem laseraktiven Festkörper 44 durch den Einkoppelspiegel 42 und über die Lichtleitereinrichtung 28 an die Auswerteeinheit 31, die einen Fotodetektor usw. aufweisen kann, geleitet werden. Die Auswerteeinheit 31 kann z. B. im Bereich eines optischen Querschnittswandlers (nicht gezeigt) an einem Ausgang der Pumplichtquelle 30 angeordnet sein, so dass Streustrahlung aus dem Querschnittswandler auf den Fotodetektor fallen kann.The principle according to the invention thus advantageously enables a longitudinal coupling out of the radiation to be examined 80b , so that no design effort for a lateral coupling, as provided for in the prior art, is required. The radiation 80b can rather z. B. directly from the laser-active solid 44 through the coupling mirror 42 and over the optical fiber device 28 to the evaluation unit 31 , which may include a photodetector, etc., are routed. The evaluation unit 31 can z. B. in the region of an optical cross-section converter (not shown) at an output of the pumping light source 30 may be arranged so that stray radiation from the cross-sectional transducer can fall on the photodetector.

Besonders vorteilhaft kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Prüfimpuls, der in 2 durch den Blockpfeil 70 symbolisiert ist, auch erzeugt wird von der das Pumplicht 60 liefernden Pumplichtquelle 30, wodurch sich eine besonders klein bauende und kostengünstige Konfiguration der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung 27 ergibt.Particularly advantageous according to the invention can be provided that the test pulse, the in 2 through the block arrow 70 is symbolized, is also generated by the pumping light 60 supplying pump light source 30 , resulting in a particularly small-sized and cost-effective configuration of the ignition device according to the invention 27 results.

3a zeigt beispielhaft einen zeitlichen Verlauf der Amplitude einer Intensität des optischen Prüfimpulses 70, der von der Pumplichtquelle 30 zwischen den Zeitpunkten t0, t1 (3c) ausgegeben und analog zu dem Pumplicht 60 über die Lichtleitereinrichtung 28 der Lasereinrichtung 26 zugeführt wird. 3a shows an example of a time course of the amplitude of an intensity of the optical test pulse 70 from the pump light source 30 between the times t0, t1 ( 3c ) and analogous to the pump light 60 over the light guide device 28 the laser device 26 is supplied.

3b zeigt den sich hierbei ergebenden zeitlichen Verlauf der Intensität von spontan emittierter Strahlung 80, wie sie in der Lasereinrichtung 26 unter Beaufschlagung mit dem Prüfimpuls 70 entsteht. 3b shows the resulting temporal course of the intensity of spontaneously emitted radiation 80 as used in the laser device 26 under the influence of the test pulse 70 arises.

Erfindungsgemäß wird diese spontan emittierte Strahlung 80 bzw. ihr zeitlicher Verlauf ausgewertet, um Rückschlüsse auf einen Betriebszustand der Zündeinrichtung 27 zu erhalten. Insbesondere wird, wie bereits beschrieben, ein Spektralanteil 80b der spontan emittierten Strahlung 80 ausgewertet, der von der Hauptemissionswellenlänge 80a des laseraktiven Festkörpers 44 verschieden ist. Beispielsweise kann der erfindungemäßen Lasereinrichtung 26 hierzu eine geeignete Auswerteinrichtung 31 (1) zugeordnet sein, die insbesondere über einen Fotodetektor wie beispielsweise eine Fotodiode verfügt, der die spontan emittierte Strahlung zugeleitet wird, und die diese in ein entsprechendes elektrisches Signal umwandelt, das beispielsweise durch die Steuereinrichtung 32 (1) auswertbar ist.According to the invention, this spontaneously emitted radiation 80 or evaluated their time course to draw conclusions about an operating condition of the ignition device 27 to obtain. In particular, as already described, a spectral component 80b the spontaneously emitted radiation 80 evaluated from the main emission wavelength 80a of the laser-active solid 44 is different. For example, the erfindungemäßen laser device 26 For this purpose, a suitable evaluation device 31 ( 1 ), which in particular has a photodetector, such as a photodiode, to which the spontaneously emitted radiation is fed, and which converts it into a corresponding electrical signal, for example by the control device 32 ( 1 ) is evaluable.

Das durch die Fotodiode erhaltene elektrische Signal ist beispielhaft in 3c abgebildet.The electrical signal obtained by the photodiode is exemplified in FIG 3c displayed.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Beaufschlagung der Lasereinrichtung 26 mit dem Prüfimpuls 70 vorteilhaft periodisch, insbesondere vor jeder Erzeugung eines regulären Laserimpulses 24, wodurch sich eine besonders hohe Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Lasereinrichtung 26 ergibt.According to one embodiment, the loading of the laser device takes place 26 with the test pulse 70 advantageously periodically, in particular before each generation of a regular laser pulse 24 , resulting in a particularly high reliability of the laser device according to the invention 26 results.

4 zeigt schematisch verschiedene Energieniveaus des Materials des laseraktiven Festkörpers 44 der Lasereinrichtung 26 gemäß 2. Da das vorliegend beispielhaft beschriebene Nd:YAG-Lasermaterial ein Vier-Niveau-Lasermaterial ist, weist das Termschema gemäß 4 entsprechend vier Niveaus N0, N1, N2, N3 auf. Die Hauptemission von dem Niveau N2 zu dem Niveau N1 entspricht einer erzeugten Wellenlänge von 1064 Nanometer. Diese Hauptemissionswellenlänge wird wie bereits mehrfach beschrieben, für die Erzeugung des Laserimpulses 24 genutzt. 4 schematically shows different energy levels of the material of the laser-active solid 44 the laser device 26 according to 2 , Since the Nd: YAG laser material described here by way of example is a four-level laser material, the term scheme according to FIG 4 corresponding to four levels N0, N1, N2, N3. The main emission from level N2 to level N1 corresponds to a generated wavelength of 1064 nanometers. This main emission wavelength is, as already described several times, for the generation of the laser pulse 24 used.

Da das Nd:YAG-Lasersystem des laseraktiven Festkörpers 44 auch als Quasi-Drei-Niveau-System arbeitet, sind auch Niveauübergänge von dem Niveau N2 zu dem Niveau N0 möglich, was mit der Abstrahlung der geringeren Wellenlänge von etwa 946 Nanometer korrespondiert, welche vorliegend die sekundäre Emissionswellenlänge des laseraktiven Festkörpers 44 darstellt. 4 zeigt darüberhinaus auch einen Übergang von dem Grundniveau N0 zu dem Niveau N3, der z. B. durch die optische Anregung durch den Prüfimpuls 70 beziehungsweise auch die Beaufschlagung mit Pumplicht 60 in dem laseraktiven Festkörper 44 bewirkt wird. Eine geeignete Wellenlänge für den Prüfimpuls 70 beziehungsweise das Pumplicht 60 ist insbesondere 808 Nanometer.As the Nd: YAG laser system of the laser-active solid 44 Also, as a quasi-three level system, level transitions from level N2 to level N0 are also possible, which corresponds to the lower wavelength emission of about 946 nanometers, which in this case is the secondary emission wavelength of the laser active solid 44 represents. 4 also shows a transition from the base level N0 to the level N3, the z. B. by the optical excitation by the test pulse 70 or also the application of pump light 60 in the laser-active solid 44 is effected. A suitable wavelength for the test pulse 70 or the pump light 60 is in particular 808 nanometers.

5 zeigt eine spektrale Transmissionscharakteristik des Einkoppelspiegels 42 aus 2 gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform. Der Einkoppelspiegel 42 kann beispielsweise als sogenannte „HR1064/HT808”-Beschichtung auf der in 2 linken Stirnseite (der Einkoppelseite) der Lasereinrichtung 26 beziehungsweise des laseraktiven Festkörpers 44 ausgeführt sein. Dies bedeutet, dass der Einkoppelspiegel 42 hochreflektierend ist für die Hauptemissionswellenlänge 80a (vorliegend 1064 Nanometer), und dass der Einkoppelspiegel 42 hochtransmittierend ist für die Wellenlänge des Pumplichts 60 (808 Nanometer). 5 shows a spectral transmission characteristic of the coupling mirror 42 out 2 according to a particularly preferred embodiment. The coupling mirror 42 For example, as a so-called "HR1064 / HT808" coating on the in 2 left end face (the coupling side) of the laser device 26 or the laser-active solid 44 be executed. This means that the coupling mirror 42 highly reflective is for the main emission wavelength 80a (in the present case 1064 nanometers), and that the Einkoppelspiegel 42 is highly transmissive to the wavelength of the pump light 60 (808 nanometers).

Aus der Transmissionscharakteristik gemäß 5, bei der die Transmission T des Einkoppelspiegels 42 in Prozent aufgetragen ist über der Wellenlänge λ in Nanometer, ist ersichtlich, dass der Einkoppelspiegel 42 in einem Wellenlängenbereich zwischen etwa 940 Nanometer bis etwa 950 Nanometer immer noch eine Transmission von etwa 90% aufweist, so dass die sekundäre Emissionswellenlänge 80b (2), die in diesem Spektralbereich liegt, nahezu ungedämpft aus der Lasereinrichtung 26 durch den Einkoppelspiegel 42 hindurch austreten kann. Die sekundäre Emissionswellenlänge 80b wird beispielsweise vorteilhaft direkt durch die Lichtleitereinrichtung 28 zu der Auswerteeinheit 31 übertragen, wo sie, wie bereits beschrieben, ausgewertet wird.From the transmission characteristic according to 5 in which the transmission T of the coupling mirror 42 Plotted in percent over the wavelength λ in nanometers, it can be seen that the coupling mirror 42 in a wavelength range between about 940 nanometers to about 950 nanometers still has a transmission of about 90%, so that the secondary emission wavelength 80b ( 2 ), which lies in this spectral range, almost undamped from the laser device 26 through the coupling mirror 42 can escape through. The secondary emission wavelength 80b For example, is advantageous directly through the optical fiber device 28 to the evaluation unit 31 where it is evaluated, as already described.

Die erfindungsgemäße Abstimmung der Transmissionscharakteristik des Einkoppelspiegels 42 u. a. auf eine von der Hauptemissionswellenlänge verschiedene Sekundärwellenlänge des Materials 44 ermöglicht vorteilhaft eine Auskopplung der Sekundärwellenlänge durch den Einkoppelspiegel 42, während gleichzeitig die Hauptemissionswellenlänge am Austreten durch den Einkoppelspiegel 42 gehindert wird. Natürlich ist der Einkoppelspiegel 42 ferner so auszulegen, dass er seinen weiteren Zweck, das Einkoppeln von Pumplicht 60 in den laseraktiven Festkörper 44, ebenfalls erfüllen kann.The tuning of the transmission characteristic of the coupling mirror according to the invention 42 to a different from the main emission wavelength secondary wavelength of the material 44 advantageously allows a decoupling of the secondary wavelength by the coupling mirror 42 , while at the same time the main emission wavelength at the exit through the coupling-in mirror 42 is prevented. Of course, the Einkoppelspiegel 42 Furthermore, it should be interpreted that it has its further purpose, the coupling of pump light 60 in the laser-active solid 44 , can also meet.

6 zeigt beispielhaft den zeitlichen Verlauf einer Amplitude A70 des erfindungsgemäßen Prüfimpulses 70 in Bezug auf einen nachfolgenden Pumplichtimpuls 61, der bei einer Ausführungsform der Erfindung dazu verwendet wird, einen Laserimpuls 24 zu erzeugen. 6 shows by way of example the time course of an amplitude A70 of the test pulse according to the invention 70 with respect to a subsequent pump light pulse 61 which is used in one embodiment of the invention, a laser pulse 24 to create.

Wie aus 6 ersichtlich ist, erstreckt sich der erfindungsgemäße Prüfimpuls 70 zwischen den Zeitpunkten t0 und t1, wodurch die Impulsbreite Ti = t1 – t0 definiert ist. Die erfindungsgemäße Erfassung der Intensität der in Reaktion auf die Beaufschlagung mit dem Prüfimpuls 70 entstandenen spontan emittierten Strahlung 80b ist vorteilhaft derart mit der Erzeugung des Prüfimpulses 70 synchronisiert, dass sich ein entsprechender Messzeitraum Tmess direkt anschließt an die Erzeugung des Prüfimpulses 70. Das heißt, der vorliegend betrachtete Messzeitraum Tmess erstreckt sich von dem Zeitpunkt 11 bis hin zu einem nicht näher in 6 bezeichneten Zeitpunkt t2, vergleiche auch 3c. Optional kann die Fotodiode mit einer zeitlich veränderbaren Lastimpedanz beschaltet werden, so dass einerseits bei Zeitpunkten < t1 die Lastimpedanz relativ klein ist, um eine Sättigung der Fotodiode zu vermeiden, welche insbesondere auftreten kann, wenn der Prüfpuls 70 und die zu untersuchende Spontanemission über dieselbe Lichtleitereinrichtung 28 übertragen werden, und andererseits bei Zeitpunkten ≥ t1 also während des Messzeitraumes relativ groß ist, um einen ausreichend großen und somit gut auswertbaren Spannungsabfall am Lastwiderstand zu gewährleisten.How out 6 it can be seen, the test pulse according to the invention extends 70 between times t0 and t1, whereby the pulse width Ti = t1 - t0 is defined. The inventive detection of the intensity of the in response to the application of the test pulse 70 resulting spontaneously emitted radiation 80b is advantageous so with the generation of the test pulse 70 synchronizes that a corresponding measuring period Tmess directly connects to the generation of the test pulse 70 , That is, the presently considered measurement period Tmess extends from the time point 11 to a not closer in 6 designated time t2, compare also 3c , Optionally, the photodiode can be connected with a temporally variable load impedance, so that on the one hand at times <t1, the load impedance is relatively small in order to avoid saturation of the photodiode, which can occur in particular when the test pulse 70 and the spontaneous emission to be examined via the same optical waveguide device 28 be transferred, and On the other hand, at times ≥ t1, ie during the measuring period, it is relatively large in order to ensure a sufficiently large and therefore easily evaluable voltage drop across the load resistor.

Der Zeitpunkt t2 kann unter Kenntnis des verwendeten laseraktiven Materials 44 der Lasereinrichtung 26 und einer entsprechenden Zeitkonstante für die Spontanemission 80b festgelegt werden. Untersuchungen der Anmelderin zufolge beträgt die Relaxationszeit einer Fluoreszenz bei der Sekundärwellenlänge 80b (946 nm) etwa 220 μs und ist somit vergleichbar zu einer entsprechenden Relaxationszeit für die Hauptemissionswellenlänge (1064 nm). Nach dem Ende 11 des Prüfimpulses 70 kann also in einem ausreichend großen Zeitfenster Tmess eine Detektion und Auswertung der Strahlung 80b erfolgen.The time t2 may be under knowledge of the laser active material used 44 the laser device 26 and a corresponding time constant for the spontaneous emission 80b be determined. Investigations by the Applicant According to the relaxation time of a fluorescence at the secondary wavelength 80b (946 nm) about 220 μs and is thus comparable to a corresponding relaxation time for the main emission wavelength (1064 nm). After the end 11 the test pulse 70 Thus, Tmess can detect and evaluate the radiation in a sufficiently large time window 80b respectively.

Erst zu einem späteren Zeitpunkt t3 erfolgt erfindungsgemäß gegebenenfalls die Erzeugung des Pumplichtimpulses 61 bis zu dem Zeitpunkt t4, der wie bereits beschrieben zum Aufbau einer Besetzungsinversion in der Lasereinrichtung 26 und damit zur Erzeugung des Laserimpulses 24 vorgesehen ist.Only at a later time t3 according to the invention, if appropriate, the generation of the pumping light pulse 61 until time t4, as already described, for establishing a population inversion in the laser device 26 and thus for generating the laser pulse 24 is provided.

Aus dem zeitlichen Verlauf der Impulse 70, 61 gemäß 6 ist ferner ersichtlich, dass die Amplitude A70 der Intensität des Prüfimpulses 70 weitaus geringer ist als die Amplitude A61 des Pumplichtimpulses 61. Dies ist erfindungsgemäß vorteilhaft vorgesehen, um eine Schädigung von Personen wie beispielsweise Servicetechnikern, die mit einer Wartung der Lasereinrichtung 26 befasst sind, oder von Komponenten der Lasereinrichtung 26 bzw. der Pumplichtquelle 30 selbst zu vermeiden, wenn aufgrund einer Beschädigung die Integrität einer den Prüfimpuls 70 führenden optischen Verbindung 28 der Lasereinrichtung 26 nicht mehr gegeben sein sollte.From the time course of the impulses 70 . 61 according to 6 It can also be seen that the amplitude A70 of the intensity of the test pulse 70 is much smaller than the amplitude A61 of the pump light pulse 61 , This is advantageously provided according to the invention in order to prevent injury to persons, such as service technicians, who are having to maintain the laser device 26 or components of the laser device 26 or the pump light source 30 even to avoid, if due to damage the integrity of the test pulse 70 leading optical connection 28 the laser device 26 should no longer be given.

Insbesondere können die Impulsdauer Ti und/oder die Amplitude A70 und/oder die Impulsenergie des Prüfimpulses 70 so gewählt werden, dass vorgebbare Grenzwerte nicht überschritten werden. Diese Grenzwerte können vorteilhaft an bestehenden institutionell festgelegten Grenzwerten oder dergleichen orientiert werden.In particular, the pulse duration Ti and / or the amplitude A70 and / or the pulse energy of the test pulse 70 be chosen so that definable limits are not exceeded. These limits can be advantageously oriented to existing institutionally established limits or the like.

7 zeigt ein vereinfachtes Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens. In einem ersten Schritt 100 wird die Lasereinrichtung 26 mit dem erfindungsgemäßen Prüfimpuls 70 beaufschlagt, der wie vorstehend bereits beschrieben vorteilhaft ebenfalls durch die Pumplichtquelle 30 (1) generiert wird. 7 shows a simplified flow diagram of an embodiment of the operating method according to the invention. In a first step 100 becomes the laser device 26 with the test pulse according to the invention 70 acted upon, as described above, advantageously also by the pumping light source 30 ( 1 ) is generated.

In einem nachfolgenden Schritt 110 wird erfindungsgemäß die in Reaktion auf die Beaufschlagung mit dem Prüfimpuls 70 spontan emittierte Strahlung der Lasereinrichtung 26, genauer der Spektralanteil 80b der sekundären Emissionswellenlänge (vorliegend 946 nm), analysiert und hieraus auf die Integrität der optischen Verbindung 28 zwischen der Lasereinrichtung 26 und der Pumplichtquelle 30 geschlossen. Ein entsprechendes Auswertungsergebnis wird in dem nachfolgenden Schritt 120 auf Übereinstimmung mit vorgebbaren Sollwerten überprüft. Sofern die Überprüfung 120 auf einen ordnungsgemäßen Betrieb der Lasereinrichtung 26 schließen lässt, wird anschließend in Schritt 130 der reguläre Laserimpuls 24 erzeugt, indem die Lasereinrichtung 26 für eine vorgebbare Zeit mit dem Pumplichtimpuls 61 (4) beaufschlagt wird.In a subsequent step 110 According to the invention, in response to the application of the test pulse 70 spontaneously emitted radiation of the laser device 26 , more precisely the spectral component 80b the secondary emission wavelength (in the present case 946 nm), and analyzed for the integrity of the optical connection 28 between the laser device 26 and the pump light source 30 closed. A corresponding evaluation result is in the subsequent step 120 checked for compliance with predefinable setpoints. Unless the review 120 for proper operation of the laser device 26 concludes, is subsequently in step 130 the regular laser pulse 24 generated by the laser device 26 for a predetermined time with the pump light pulse 61 ( 4 ) is applied.

Sofern jedoch die erfindungsgemäße Überprüfung, vergleiche Schritt 120, ergeben hat, dass die Integrität der optischen Verbindung 28 zwischen der Pumplichtquelle 30 (1) und der Lasereinrichtung 26 nicht bzw. nicht mehr gegeben ist, wird erfindungsgemäß keine Beaufschlagung der Lasereinrichtung 26 mit Pumplicht 60 durchgeführt, um die Bestrahlung möglicherweise defekter Komponenten der Lasereinrichtung 26 mit dem hochenergetischen Pumplichtimpuls 61 zu vermeiden. Vielmehr kann ein Eintrag in einen Fehlerspeicher z. B. des Steuergeräts 32 geschrieben werden.However, if the review invention, see step 120 , has revealed that the integrity of the optical connection 28 between the pumping light source 30 ( 1 ) and the laser device 26 is not or no longer exists, according to the invention does not apply to the laser device 26 with pump light 60 performed to irradiate potentially defective components of the laser device 26 with the high energy pump light pulse 61 to avoid. Rather, an entry in an error memory z. B. the controller 32 to be written.

Die erfindungsgemäße Betrachtung eines Spektralanteils 80b der infolge des Prüfimpulses 70 erzeugten spontan emittierten Strahlung 80 ermöglicht vorteilhaft einen effizienten Laserbetrieb der Lasereinrichtung 26 bei der Hauptemissionswellenlänge zur Erzeugung der Laserimpulse 24, während gleichzeitig vorteilhaft eine wenig aufwändige direkte Auskopplung der zu untersuchenden Spektralanteile 80b (vorliegend korrespondierend mit der sekundären Emissionswellenlänge des laseraktiven Festkörpermaterials 44) gegeben ist.The inventive consideration of a spectral component 80b the result of the test pulse 70 generated spontaneously emitted radiation 80 advantageously allows efficient laser operation of the laser device 26 at the main emission wavelength for generating the laser pulses 24 , while at the same time advantageous a little expensive direct decoupling of the spectral components to be examined 80b (in this case corresponding to the secondary emission wavelength of the laser-active solid-state material 44 ) given is.

In Abhängigkeit der optischen Konfiguration der erfindungsgemäßen Lasereinrichtung 26, insbesondere der Dämpfung verschiedener zur Realisierung der optischen Verbindung 28 zwischen der Pumplichtquelle 30 und der Lasereinrichtung 26 verwendeter Komponenten, können erfindungsgemäß vorteilhaft Amplitudenmessfenster für die Intensität der auszuwertenden spontan emittierten Strahlung 80 vorgegeben werden. Je nach Übereinstimmung einer tatsächlich auftretenden und beispielsweise durch einen Fotodetektor ermittelten Intensität der spontan emittierten Strahlung 80 mit einem der vorgegebenen Amplitudenmessfenster kann vorteilhaft auf einen speziellen Fehlertyp oder generell Betriebszustand der optischen Verbindung 28 zwischen der Pumplichtquelle 30 und der Lasereinrichtung 26 geschlossen werden.Depending on the optical configuration of the laser device according to the invention 26 , In particular, the attenuation of various for the realization of the optical connection 28 between the pumping light source 30 and the laser device 26 used components, according to the invention advantageously amplitude measuring windows for the intensity of the spontaneously emitted radiation to be evaluated 80 be specified. Depending on the agreement of an actually occurring intensity, which is determined, for example, by a photodetector, of the spontaneously emitted radiation 80 with one of the predetermined amplitude measurement window can be advantageous to a specific error type or general operating state of the optical connection 28 between the pumping light source 30 and the laser device 26 getting closed.

Sofern die Auswerteinheit beispielsweise an dem Ort der Pumplichtquelle 30 angeordnet ist, kann durch die erfindungsgemäße Auswertung der spontan emittierten Strahlung 80 beispielsweise darauf geschlossen werden, dass eine Steckverbindung zwischen der Lichtleitereinrichtung 28 und der Lasereinrichtung 26 defekt ist, und/oder dass gar keine Lichtleitereinrichtung 28 bzw. überhaupt keine optische Verbindung zwischen der Pumplichtquelle 30 und der Lasereinrichtung 26 besteht, und/oder dass ein Bruch einer Lichtleitfaser der optischen Verbindung vorliegt, und/oder dass eine Steckverbindung zwischen einer Lichtleitereinrichtung 28 der optischen Verbindung und der Pumplichtquelle 30 defekt ist, und/oder dass die Einleitung vom Pumplicht 60 bzw. des Prüfimpulses 70 in die Lasereinrichtung fehlerhaft ist.If the evaluation unit, for example, at the location of the pump light source 30 can be arranged by the inventive evaluation of the spontaneously emitted radiation 80 for example be concluded that a plug connection between the light guide device 28 and the laser device 26 is defective, and / or that no light guide device 28 or no optical connection between the pumping light source at all 30 and the laser device 26 consists, and / or that there is a fraction of an optical fiber of the optical connection, and / or that a plug connection between a light guide device 28 the optical connection and the pump light source 30 is defective, and / or that the introduction of the pump light 60 or the test pulse 70 is faulty in the laser device.

Derartige Fehler können beispielsweise daraus abgeleitet werden, dass eine aktuell erfasste Intensität der spontan emittierten Strahlung 80 gegenüber einem z. B. bei einem ordnungsgemäß funktionierenden Neusystem ermittelten Referenzwert abgesunken ist.Such errors can be derived, for example, from the fact that a currently detected intensity of the spontaneously emitted radiation 80 towards a z. B. has fallen in a properly functioning new system determined reference value.

Das erfindungsgemäße Prinzip kann generell auch auf Lasereinrichtungen angewandt werden, die in Zündeinrichtungen für Stationärmotoren eingesetzt werden, oder auch auf andere Lasereinrichtungen, bei denen die erfindungsgemäße Funktionsprüfung mittels des Prüfimpulses vor der Beaufschlagung mit Pumplichtimpulsen durchführbar ist.The inventive principle can generally also be applied to laser devices which are used in ignition devices for stationary engines, or to other laser devices in which the functional test according to the invention by means of the test pulse before the application of pump light pulses can be performed.

Das erfindungsgemäße Prinzip ist ferner nicht auf das vorstehend beispielhaft beschriebene Nd:YAG Lasersystem begrenzt. Es kann vielmehr mit allen Lasersystemen eingesetzt werden, bei denen mindestens eine Sekundäremission einen hinreichend großen spektralen Abstand von der Hauptemissionswellenlänge aufweist, um durch einen Filter, insbesondere den Einkoppelspiegel 42, von der Hauptemissionswellenlänge für die Auswertung separiert zu werden.Furthermore, the principle according to the invention is not limited to the Nd: YAG laser system described above by way of example. Rather, it can be used with all laser systems in which at least one secondary emission has a sufficiently large spectral distance from the main emission wavelength to pass through a filter, in particular the coupling-in mirror 42 to be separated from the main emission wavelength for the evaluation.

Ein weiterer Vorteil der Betrachtung der Sekundäremission des Nd:YAG Systems für die erfindungsgemäße Auswertung bzw. Diagnose besteht darin, dass kostengünstige Silizium-basierte Fotodetektoren bei 946 nm (Wellenlänge der Sekundäremission) eine größere Empfindlichkeit aufweisen als bei der Wellenlänge der Hauptemission (1064 nm).A further advantage of the consideration of the secondary emission of the Nd: YAG system for the evaluation or diagnosis according to the invention is that inexpensive silicon-based photodetectors have a greater sensitivity at 946 nm (secondary emission wavelength) than at the main emission wavelength (1064 nm). ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2009/037016 A1 [0003] WO 2009/037016 A1 [0003]

Claims (15)

Verfahren zum Betreiben einer Lasereinrichtung (26), die einen laseraktiven Festkörper (44) mit einer, vorzugsweise passiven, Güteschaltung (46) aufweist, wobei die Lasereinrichtung (26) mit einem optischen Prüfimpuls (70) beaufschlagt wird, um in der Lasereinrichtung (26) spontan emittierte Strahlung (80) zu erzeugen, wobei die in der Lasereinrichtung (26) erzeugte spontan emittierte Strahlung (80) ausgewertet wird, um Informationen über einen Betriebszustand der Lasereinrichtung (26) zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spektralanteil (80b) der spontan emittierten Strahlung (80) ausgewertet wird, der von einer Hauptemissionswellenlänge (80a) des laseraktiven Festkörpers (44) verschieden ist.Method for operating a laser device ( 26 ) containing a laser-active solid ( 44 ) with a, preferably passive, Q-switched circuit ( 46 ), wherein the laser device ( 26 ) with an optical test pulse ( 70 ) is applied to in the laser device ( 26 ) spontaneously emitted radiation ( 80 ), wherein in the laser device ( 26 ) generated spontaneously emitted radiation ( 80 ) is evaluated in order to obtain information about an operating state of the laser device ( 26 ), characterized in that a spectral component ( 80b ) of spontaneously emitted radiation ( 80 ) derived from a main emission wavelength ( 80a ) of the laser-active solid ( 44 ) is different. Verfahren nach Anspruch 1, wobei, insbesondere ausschließlich, ein Spektralanteil (80b) der spontan emittierten Strahlung (80) ausgewertet wird, der mit einer sekundären Emissionswellenlänge des laseraktiven Festkörpers (44) korrespondiert.Method according to claim 1, wherein, in particular exclusively, a spectral component ( 80b ) of spontaneously emitted radiation ( 80 ), which has a secondary emission wavelength of the laser-active solid ( 44 ) corresponds. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der optische Prüfimpuls (70) durch einen Einkoppelspiegel (42) hindurch in die Lasereinrichtung (26), insbesondere den laseraktiven Festkörper (44), eingestrahlt wird, und wobei der auszuwertende Spektralanteil (80b) der spontan emittierten Strahlung (80) aus dem laseraktiven Festkörper (44) durch den Einkoppelspiegel (42) hindurch an eine externe Auswerteeinheit (31) abgestrahlt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the optical test pulse ( 70 ) by a coupling mirror ( 42 ) through the laser device ( 26 ), in particular the laser-active solid ( 44 ), and wherein the spectral component to be evaluated ( 80b ) of spontaneously emitted radiation ( 80 ) from the laser-active solid ( 44 ) through the coupling mirror ( 42 ) through to an external evaluation unit ( 31 ) is radiated. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Prüfimpuls (70) durch eine Pumplichtquelle (30) erzeugt wird, die Pumplicht (60) zum optischen Pumpen der Lasereinrichtung (26) bereitstellt.Method according to one of the preceding claims, wherein the test pulse ( 70 ) by a pump light source ( 30 ), the pump light ( 60 ) for optically pumping the laser device ( 26 ). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei als Pumplicht (60) für das optische Pumpen der Lasereinrichtung (26) und für den Prüfimpuls (70) elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 808 Nanometer verwendet wird, und wobei der auszuwertende Spektralanteil (80b) der spontan emittierten Strahlung (80) eine Wellenlänge von etwa 946 Nanometer aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein as pumping light ( 60 ) for the optical pumping of the laser device ( 26 ) and for the test pulse ( 70 ) electromagnetic radiation having a wavelength of about 808 nanometers is used, and wherein the spectral component to be evaluated ( 80b ) of spontaneously emitted radiation ( 80 ) has a wavelength of about 946 nanometers. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Einkoppelspiegel (42) hochtransmittierend ausgebildet ist für die Wellenlänge des Prüfimpulses (70) und/oder des Pumplichts (60) und für die Wellenlänge des auszuwertenden Spektralanteils (80b), und wobei der Einkoppelspiegel (42) hochreflektierend ausgebildet ist für die Hauptemissionswellenlänge des laseraktiven Festkörpers (44).Method according to one of claims 3 to 5, wherein the coupling-in mirror ( 42 ) is designed to be highly transmissive for the wavelength of the test pulse ( 70 ) and / or the pump light ( 60 ) and for the wavelength of the spectral component to be evaluated ( 80b ), and wherein the coupling mirror ( 42 ) is designed to be highly reflective for the main emission wavelength of the laser-active solid ( 44 ). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Lasereinrichtung (26) mit Pumplicht (60) beaufschlagt wird, um einen Laserimpuls (24) zu erzeugen, wobei der Laserimpuls (24) dazu verwendet wird, ein Luft-/Kraftstoffgemisch (22) einer Brennkraftmaschine (10) zu entzünden.Method according to one of the preceding claims, wherein the laser device ( 26 ) with pump light ( 60 ) is applied to a laser pulse ( 24 ), the laser pulse ( 24 ) is used to prepare an air / fuel mixture ( 22 ) an internal combustion engine ( 10 ) to ignite. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei charakteristische Eigenschaften des Prüfimpulses (70), insbesondere dessen Impulsdauer (Ti) und/oder Amplitude (A70) und/oder Impulsenergie, so gewählt werden, dass sie vorgebbare Grenzwerte nicht überschreiten, wobei die Grenzwerte vorzugsweise so gewählt sind, dass von dem Prüfimpuls (70) keine Gefährdung für dem Prüfimpuls (70) ausgesetzte Bedienpersonen ausgeht.Method according to one of the preceding claims, wherein characteristic properties of the test pulse ( 70 ), in particular its pulse duration (Ti) and / or amplitude (A70) and / or pulse energy, are chosen such that they do not exceed predefinable limit values, wherein the limit values are preferably chosen such that the test pulse ( 70 ) no danger to the test pulse ( 70 ) exposed operators. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der auszuwertende Spektralanteil (80b) der spontan emittierten Strahlung (80) aus dem laseraktiven Festkörper (44) über eine Lichtleitereinrichtung (28) an eine Auswerteeinheit (31) weitergeleitet wird, wobei die Lichtleitereinrichtung (28) auch zur Übertragung des Prüfimpulses (70) und/oder von Pumplicht (60) von einer Pumplichtquelle (30) an die Lasereinrichtung (26) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the spectral component to be evaluated ( 80b ) of spontaneously emitted radiation ( 80 ) from the laser-active solid ( 44 ) via a light guide device ( 28 ) to an evaluation unit ( 31 ), wherein the optical fiber device ( 28 ) also for the transmission of the test pulse ( 70 ) and / or pump light ( 60 ) from a pump light source ( 30 ) to the laser device ( 26 ) is used. Lasereinrichtung (26) mit einem eine, vorzugsweise passive, Güteschaltung (46) aufweisenden laseraktiven Festkörper (44), und mit Mitteln zur Erzeugung eines optischen Prüfimpulses (70), mit dem die Lasereinrichtung (26) beaufschlagbar ist, um in der Lasereinrichtung (26) spontan emittierte Strahlung (80) zu erzeugen, wobei eine externe Auswerteeinheit (31) vorgesehen ist, um die in der Lasereinrichtung (26) erzeugte spontan emittierte Strahlung (80) auszuwerten, um Informationen über einen Betriebszustand der Lasereinrichtung (26) zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (31) dazu ausgebildet ist, einen Spektralanteil (80b) der spontan emittierten Strahlung (80) auszuwerten, der von einer Hauptemissionswellenlänge des laseraktiven Festkörpers (44) verschieden ist.Laser device ( 26 ) with a one, preferably passive, Q-switching ( 46 ) having laser-active solid ( 44 ), and means for generating an optical test pulse ( 70 ), with which the laser device ( 26 ) is acted upon in the laser device ( 26 ) spontaneously emitted radiation ( 80 ), wherein an external evaluation unit ( 31 ) is provided to the in the laser device ( 26 ) generated spontaneously emitted radiation ( 80 ) in order to obtain information about an operating state of the laser device ( 26 ), characterized in that the evaluation unit ( 31 ) is adapted to a spectral component ( 80b ) of spontaneously emitted radiation ( 80 ), which is dependent on a main emission wavelength of the laser-active solid ( 44 ) is different. Lasereinrichtung (26) nach Anspruch 10, wobei die Auswerteeinheit (31) dazu ausgebildet ist, insbesondere ausschließlich, einen Spektralanteil (80b) der spontan emittierten Strahlung (80) auszuwerten, der mit einer sekundären Emissionswellenlänge des laseraktiven Festkörpers (44) korrespondiert.Laser device ( 26 ) according to claim 10, wherein the evaluation unit ( 31 ) is designed, in particular exclusively, a spectral component ( 80b ) of spontaneously emitted radiation ( 80 ) with a secondary emission wavelength of the laser-active solid ( 44 ) corresponds. Lasereinrichtung (26) nach einem der Ansprüche 10 bis 11, wobei der optische Prüfimpuls (70) durch einen Einkoppelspiegel (42) hindurch in die Lasereinrichtung (26), insbesondere den laseraktiven Festkörper (44), einstrahlbar ist, und wobei der auszuwertende Spektralanteil (80b) der spontan emittierten Strahlung (80) aus dem laseraktiven Festkörper (44) durch den Einkoppelspiegel (42) hindurch an die Auswerteeinheit (31) abstrahlbar ist.Laser device ( 26 ) according to one of claims 10 to 11, wherein the optical test pulse ( 70 ) by a coupling mirror ( 42 ) through the laser device ( 26 ), in particular the laser-active solid ( 44 ), einstrahlbar ist, and wherein the spectral component to be evaluated ( 80b ) of spontaneously emitted radiation ( 80 ) from the laser-active solid ( 44 ) through the coupling mirror ( 42 ) through to the evaluation unit ( 31 ) is radiatable. Lasereinrichtung (26) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei eine Pumplichtquelle (30) zur Erzeugung des Prüfimpulses (70) vorgesehen ist, die auch Pumplicht (60) zum optischen Pumpen der Lasereinrichtung (26) bereitstellt.Laser device ( 26 ) according to one of claims 10 to 12, wherein a pump light source ( 30 ) to Generation of the test pulse ( 70 ), which also pump light ( 60 ) for optically pumping the laser device ( 26 ). Lasereinrichtung (26) nach Anspruch 13, wobei die Pumplichtquelle (30) dazu ausgebildet ist, als Pumplicht (60) für das optische Pumpen der Lasereinrichtung (26) und als Prüfimpulse (70) elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 808 Nanometer bereitzustellen, und wobei die Auswerteeinheit (31) dazu ausgebildet ist, einen Spektralanteil (80b) der spontan emittierten Strahlung (80) auszuwerten, der eine Wellenlänge von etwa 946 Nanometer aufweist.Laser device ( 26 ) according to claim 13, wherein the pump light source ( 30 ) is designed as a pump light ( 60 ) for the optical pumping of the laser device ( 26 ) and as test pulses ( 70 ) provide electromagnetic radiation having a wavelength of about 808 nanometers, and wherein the evaluation unit ( 31 ) is adapted to a spectral component ( 80b ) of spontaneously emitted radiation ( 80 ) having a wavelength of about 946 nanometers. Lasereinrichtung (26) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Einkoppelspiegel (42) hochtransmittierend ausgebildet ist für die Wellenlänge des Prüfimpulses (70) und/oder des Pumplichts (60) und für die Wellenlänge des auszuwertenden Spektralanteils (80b), und wobei der Einkoppelspiegel (42) hochreflektierend ausgebildet ist für die Hauptemissionswellenlänge des laseraktiven Festkörpers (44).Laser device ( 26 ) according to one of claims 12 to 14, wherein the coupling-in mirror ( 42 ) is designed to be highly transmissive for the wavelength of the test pulse ( 70 ) and / or the pump light ( 60 ) and for the wavelength of the spectral component to be evaluated ( 80b ), and wherein the coupling mirror ( 42 ) is designed to be highly reflective for the main emission wavelength of the laser-active solid ( 44 ).
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