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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Bandleiterlaser mit einem instabilen
Resonator.
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Die
Eigenschaften eines aus dem Resonator eines Lasers austretenden
Laserstrahls, beispielsweise seine Ausbreitungsrichtung (Strahllage)
und seine Strahlform (Intensitätsverteilung
in einer Ebene quer zur Ausbreitungsrichtung) werden wesentlich von
den Eigenschaften der den Resonator bildenden optischen Komponenten,
dazu zählen
insbesondere die Resonatorspiegel, und den Eigenschaften des innerhalb
des Resonators befindlichen aktiven Mediums beeinflusst. Sind beispielsweise
die Resonatorspiegel nicht korrekt auf eine gemeinsame optische Achse
ausgerichtet, d. h. gegeneinander verkippt, so hat dies unmittelbaren
Einfluss auf die Eigenschaften des austretenden Laserstrahls, der
sich dann mit veränderter
Strahlform schiefwinklig zur Systemachse ausbreiten kann.
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Besonders
empfindlich gegen eine Verkippung der Resonatorspiegel sind instabile
Resonatoren des positiven Zweigs, deren Eigenschaften beispielsweise
von W. F. Krupke und W. R. Sooy im Journal of Quantum Electronics,
Vol. QE-5, No. 12, December 1969, S. 575–586, näher erläutert sind. Um bei einem solchen
Resonator eine Verschlechterung der Strahleigenschaften durch eine
fehlerhafte Ausrichtung der Resonatorspiegel zu verhindern, ist es
beispielsweise aus der
JP
55-141772 A bekannt, im außerhalb des Resonators befindlichen
Strahlengang des Laserstrahls voneinander beabstandet und symmetrisch
zur Systemach se zwei Umlenkspiegel anzuordnen, die jeweils einen
Randbereich des Laserstrahls zu einem Photodetektor umlenken. Mit
Hilfe dieser Photodetektoren wird erfasst, ob die Leistungsverteilung
des Laserstrahls symmetrisch zur Systemachse ist. Ein von Null verschiedenes
Differenzsignal ist dann ein Indiz für eine Veränderung der Strahllage und
dient als Steuersignal für
Steuerung der Winkellage der Resonatorspiegel. Diese werden dann
solange verkippt, bis das Differenzsignal verschwindet.
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Aus
der
JP 2000-208850
A ist es bekannt, ein Steuersignal für die Steuerung der Winkellage
eines Resonatorspiegels durch einen im Strahlengang des Laserstrahls
angeordneten teildurchlässigen Spiegel
zu erzeugen. Dieser koppelt einen Teil des Laserstrahls aus und
lenkt ihn auf eine fluoreszierende Platte um. Das dort vom ausgekoppelten
Laserstrahl erzeugte Bild wird mit einer CCD-Kamera aufgenommen
und zur Steuerung der Winkellage eines der Resonatorspiegel ausgewertet.
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Alternativ
zu einer Beeinflussung resonatorinterner optischer Komponenten wird
in der
DE 199 42 905
A1 vorgeschlagen, verstellbare resonatorexterne Umlenkspiegel
zu verwenden, um mit diesen den Laserstrahl automatisch auf die
Systemachse einzustellen. Auch hier wird mit Hilfe einer Detektoreinheit
die Raum- und Winkellage des Laserstrahls erfasst und nach entsprechender
Auswertung zur Steuerung der Umlenkspiegel verwendet. Mit einer solchen
Steuerung kann zwar die Strahllage konstant gehalten werden. Ein
mit einer Dejustage des Resonators zwangsläufig einhergehende Änderung
der Strahlform kann jedoch nicht kompensiert werden. Darüber hinaus
ist die Verwendung zusätzlicher
steuerbarer Umlenkspiegel erforderlich, die hochwertige optische
Eigenschaften aufweisen müssen,
beispielsweise in bestimmten Anwendungsfällen sogenannte zero-phase-shift- Spiegel sein müssen. Dies führt zu einer
unerwünschten
Kostensteigerung.
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Eine
solche ungewollte Veränderung
der optischen Eigenschaften des Resonators tritt nun insbesondere
bei Hochleistungslasern auf, bei denen sowohl die optischen Komponenten
innerhalb des Resonators als auch das aktive Medium selbst aufgrund
der hohen Leistungsdichte thermisch hoch belastet sind.
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Eine
solche durch Dejustagen verursachte Veränderung der Strahleigenschaften
ist außerdem insbesondere
bei Lasern problematisch, die einen Ausgangsstrahl mit extrem hoher
Strahlqualität
erzeugen, wie dies bei Bandleiterlasern der Fall ist. Neben einer
Dejustage der Winkellage kann es auch zu einer Verformung der Resonatorspiegel
selbst kommen, die dabei durch eine ungleichmäßige thermische Belastung und
dadurch bewirkte innere mechanische Spannungen verursacht ist. Dies
führt zu
einer Änderung
der optischen Eigenschaften des Resonators, die abhängig von
der eingebrachten Anregungsleistung ist. Dies wird bei der in der
DE 44 28 194 C2 vorgeschlagenen
Kompensation der bei hoher Laserleistung auftretenden Verformung
der Resonatorspiegel ausgenutzt. Hierzu wird wenigstens einer der Resonatorspiegel
auf seiner Rückseite
mit einer steuerbaren Wärmequelle
versehen, und der Wärmeeintrag
in den Resonatorspiegel in Abhängigkeit von
der den Elektroden zugeführten
Hochfrequenzleistung gesteuert.
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Um
am Prozessort konstante Strahleigenschaften zu gewährleisten,
ist bei dem aus der
DE 197
34 641 A1 bekannten CO
2-Bandleiterlaser ein
resonatorexternes optisches Abbildungssystem mit einem entlang der
optischen Achse verschiebbaren optischen Abbildungselement bekannt,
mit dem die Strahlabmessungen auf einen Sollwert eingestellt werden
können.
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Insbesondere
bei ebenen diffusionsgekühlten
Bandleiter-CO
2-Lasern (Slablasern), die mit einer getaktet über die
großflächigen Elektrodenplatten
in das laseraktive Medium eingespeisten Hochfrequenzleistung betrieben
werden, hat sich nun gezeigt, dass die aus der
DE 197 34 641 A1 bekannte Steuerung
der Strahlabmessungen oder die aus der
DE 44 28 194 C2 bekannte
leistungsabhängige
Steuerung des Wärmeeintrags
insbesondere im Hochleis tungsbereich nicht mehr ausreichen, um die
Eigenschaften des aus dem Resonator austretenden Laserstrahls konstant
zu halten. Vielmehr hat sich gezeigt, dass bei großflächigen Entladungsgeometrien, wie
sie bei Hochleistungslasern im kW-Bereich erforderlich sind, unabhängig von
der in den Resonator zwischen die Elektroden eingekoppelten Hochfrequenzleistung
zu Einbrüchen
der am Einsatz- oder Prozessort verfügbaren Laserleistung kommt.
Diese Leistungseinbrüche
hängen
von der Schaltfrequenz f der getaktet über die großflächigen Elektrodenplatten in
das laseraktive Medium eingespeisten Hochfrequenzleistung ab.
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Dies
ist in der graphischen Darstellung gemäß 6 zu erkennen,
in der die am Prozessort verfügbare
Ausgangslaserleistung P gegen die Schaltfrequenz f bei durch entsprechende
Tastverhältnisse
konstant eingestellter mittlerer elektrischer Anregungsleistung
aufgetragen ist (Kurve a). Der Figur ist zu entnehmen, dass es bei
bestimmten Schaltfrequenzen f, im dargestellten Beispiel bei einem
2,5 kW-Modul mit einer Elektrodenfläche von 1 × 0,2 m2, zu „resonanzähnlichen" Leistungseinbrüchen insbesondere
im Bereich zwischen 500 Hz < f < 600 Hz kommt.
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Laser mit einem
instabilen Resonator anzugeben, dessen am Prozessort verfügbarer Laserstrahl
im gesamten Betriebsbereich wenigstens annähernd gleiche Eigenschaften
aufweist.
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Die
genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung
gelöst
mit einem Bandleiterlaser mit den Merkmalen des Patentanspruches
1. Ein solcher Bandleiterlaser enthält zumindest einen im Strahlengang
des aus dem Resonator austretenden Laserstrahls angeordneten Lichtempfänger zum
Messen einer Abweichung der Ausbrei tungsrichtung des Laserstrahls von
einer Sollrichtung, und eine Steuereinrichtung zum Verstellen der
Lage des Fokus zumindest eines der Resonatorspiegel entlang seiner
optischen Achse in Abhängigkeit
des von dem zumindest einen Lichtempfänger empfangenen Messsignals.
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Die
Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass die eingangs anhand
von 6 erläuterten Leistungseinbrüche ihre
Ursache im wesentlichen darin finden, dass bedingt durch die Schaltfrequenz
f der an den Elektroden getaktet angelegten Hochfrequenzspannung
resonanzartige räumliche
Entladungsstrukturen auftreten, die zu einer strukturierten und
von der Schaltfrequenz f abhängigen
Modulation der Dichte des sich im Entladungsraum befindlichen Lasergases
führen
können.
Diese Dichteänderungen bewirken
eine Änderung
des Brechungsindex des Lasergases, so dass sich die Abbildungseigenschaften
innerhalb des Resonators ändern
und insbesondere bei einem konfokalen instabilen Resonator die Konfokalitätsbedingung
nicht mehr erfüllt
ist, obwohl beide Resonatorspiegel noch korrekt auf einer gemeinsamen
Achse ausgerichtet sind. Dies hat zur Folge, dass der aus dem Resonator
austretende Laserstrahl nicht mehr parallel sondern unter einem Winkel
zur von den Resonatorspiegeln gebildeten optischen Achse aus dem
Resonator austritt. Der Laserstrahl breitet sich somit nicht mehr
in Sollrichtung auf einer Systemachse des dem Resonator optisch nachgeschalteten
Strahlführungs-
und Strahlformungssystems aus, das unter anderem auch Raumfilter
oder Blenden aufweist. Durch die Abweichung von der Sollrichtung
wird somit ein Teil des um seine Mittenachse eine symmetrische,
annähernd
eine gaußförmige Intensitätsverteilung
aufweisenden Laserstrahls ausgeblendet bzw. ausgefiltert und steht somit
am Prozessort nicht mehr als Nutzleistung zur Verfügung. Mit
anderen Worten: Der unmittelbar aus dem Resonator austretende Laserstrahl
ist zwar in sei ner Leistung im wesentlichen unverändert, steht aber
durch die schiefwinklige Ausbreitung zur System- oder Sollrichtung
nicht mehr vollständig
zur Verfügung.
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Da
gemäß der Erfindung
im Strahlengang des Laserstrahls ein verstellbarer Resonatorspiegel vorgesehen
ist, dessen Fokus entlang der Resonatorachse verschoben werden kann
um auf diese Weise die Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls zu steuern,
ist es möglich,
den Laserstrahl auch bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen wenigstens
annähernd
kollinear zur Systemachse, d. h. zur Sollrichtung auszurichten.
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Grundsätzlich wäre es auch
möglich,
resonatorexterne, verstellbare optische Elemente vorzusehen, wie
sie beispielsweise in der eingangs zitierten
DE 199 42 905 A1 offenbart
sind. Diese hat aber den Nachteil, dass zusätzliche resonatorexterne Spiegel
erforderlich sind und die Abweichung von der Systemachse und somit
der Verstellweg durch die schiefwinklige Ausbreitung umso größer ist,
je größer der
Abstand zum Austrittsfenster des Resonators ist. Durch die erfindungsgemäße Maßnahmen
wird bereits der aus dem Resonator austretende Laserstrahl korrekt
auf die Systemachse ausgerichtet werden und zusätzliche externe Komponenten
sind nicht erforderlich.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Krümmung des
zumindest einen verstellbaren Resonatorspiegels steuerbar, wobei
insbesondere zur Steuerung der Krümmung des Resonatorspiegels
eine an ihm angeordnete steuerbare Wärmequelle vorgesehen ist. Dadurch
kann eine bereits gemäß der eingangs
zitierten
DE 44 28
194 C2 vorhandene Einrichtung benutzt werden, so dass der
zusätzliche
fertigungstechnische Aufwand auf die Bereitstellung des Lichtempfängers und
der ergänzenden
elektronischen Steuerung beschränkt
ist.
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Alternativ
hierzu kann auch vorgesehen sein, mit Hilfe des zumindest einen
verstellbaren Resonatorspiegels den Abstand zwischen den Resonatorspiegeln,
insbesondere mit einem piezoelektrischen Aktor, zu steuern.
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Vorzugsweise
sind zum Messen einer Abweichung des Laserstrahls von der Sollrichtung
zumindest zwei Lichtempfänger
vorgesehen, die symmetrisch zur Systemachse angeordnet sind. Dadurch kann
eine Abweichung des Laserstrahls von der Sollrichtung in zwei Richtungen
erfasst werden. Außerdem
kann eine Abweichung von der Sollrichtung leistungsunabhängig durch
einfache Differenzbildung der von den Lichtempfängern abgegebenen Messsignale
festgestellt werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der
oder die Lichtempfänger
in Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls hinter einem teildurchlässigen Umlenkspiegel
angeordnet, wobei insbesondere als Lichtempfänger eine Lateraleffekt-Photodiode
vorgesehen ist. Dadurch ist der Aufbau bei hoher Messempfindlichkeit
(Ortsauflösung) vereinfacht.
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In
einer alternativen Ausführungsform
ist bzw. sind der oder die Lichtempfänger im Strahlengang eines
von einem Raumfilter aus dem Laserstrahl ausgekoppelten Teilstrahls
angeordnet.
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Als
instabiler Resonator ist insbesondere ein konfokaler Resonator des
positiven oder negativen Zweigs vorgesehen. Dadurch ist eine besonders hohe
Strahlqualität
gewährleistet.
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Zur
weiteren Erläuterung
der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele
der Zeichnung verwiesen. Es zeigen:
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1, 2 und 3 jeweils
eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Bandleiterlasers
jeweils in einer schematischen Prinzipdarstellung,
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4 eine
graphische Darstellung, in der das Intensitätsprofil des Laserstrahls quer
zu seiner Ausbreitungsrichtung für
zwei unterschiedliche Betriebsbedingungen des Bandleiterlasers schematisch veranschaulicht
ist,
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5 eine
weitere alternative Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Lasers,
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6 eine
graphische Darstellung, in der die am Prozessort verfügbare Ausgangsleistung
des Bandleiterlasers gegen die Frequenz für einen erfindungsgemäßen Bandleiterlaser
und für
einen Laser nach dem Stand der Technik dargestellt ist.
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Gemäß 1 umfasst
ein Bandleiterlaser einen instabilen Resonator 2, im dargestellten
Ausführungsbeispiel
ein konfokaler instabiler Resonator des negativen Zweigs, zwischen
dessen konkaven Resonatorspiegeln 4a und 4b ein
Lasergas LG, im Ausführungsbeispiel
ein CO2 oder CO als laseraktives Medium
enthaltendes Gasgemisch, befindet. Die Anregung des Lasergases erfolgt
durch eine elektrische Hochfrequenzentladung zwischen zwei voneinander nur
im Millimeterbereich beabstandeten Elektrodenplatten 6,
von denen in der Draufsicht der Figur nur die Flachseite einer Elektrodenplatte 6 zu
sehen ist. Diese Elektrodenplatten 6 legen einen flachen
quaderförmigen
Entladungsraum fest, an dessen Stirnseiten die Resonatorspiegel 4a,
b angeordnet sind.
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Ein
solcher Bandleiterlaser ist beispielsweise in der
US 4,719,639 A näher erläutert.
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Aus
dem Resonator 2 tritt bei korrekter Justage der Resonatorspiegel 4a,
b, d. h. wenn die optischen Achsen Ra, Rb der Resonatorspiegel 4a,
b auf der Resonatorachse R liegen (R = Ra = Rb) und ihre Foki Fa,
Fb zusammenfallen (Fa = Fb), ein Laserstrahl LS aus, der sich entlang
einer optischen Systemachse A ausbreitet, die parallel zur Resonatorachse
R ist. Dem Resonator 2 sind noch eine Reihe von optischen
Komponenten zur Strahlführung,
beispielsweise Umlenkspiegel, und Strahlformung, beispielsweise
Raumfilter und Linsen, nachgeordnet, die aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Figur
nicht dargestellt sind und zur Führung
des Laserstrahls LS zum Prozessort dienen.
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Die
Einkopplung der Hochfrequenzspannung HF erfolgt getaktet mit einer
Schaltfrequenz f um eine einfache Steuerung der mittleren Ausgangsleistung
des Lasers zu ermöglichen.
Bedingt durch die großflächige Entladungsgeometrie,
die für
einen Laser mit einer Leistung von 2,5 kW etwa 1 × 0,2 m2 beträgt,
entstehen innerhalb des von den Elektrodenplatten 6 gebildeten
Entladungsraumes von den Schaltfrequenz f abhängige Temperatur- und Dichteinhomogenitäten, die
die Ausbreitung der sich innerhalb des Entladungsraumes zwischen
den Resonatorspiegeln 4a, b fortpflanzenden Laserstrahlen beeinflussen.
Die damit einhergehende Modulation des Brechungsindex des Lasergases
führt nun
dazu, dass die Konfokalität
Fa = Fb der beiden Resonatorspiegel 4a, b verloren geht,
so dass aus dem Resonator 2 ein dejustierter Laserstrahl
LS' austritt, dessen
Mittenachse gegenüber
der Mittenachse des Laserstrahls LS (= Systemachse A) um einen Winkel α geneigt
ist.
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Symmetrisch
um die Mittenachse des Laserstrahls LS, die mit der optischen Systemachse
A (Sollrichtung) des Lasers zusammenfällt, sind in einer parallel
zu den Flachseiten der Elekt rodenplatten 6 angeordneten
Ebene zwei Lichtempfänger 8a,
b angeordnet, die die Intensität
eines Randbereichs der annähernd
eine in der Figur eingezeichnete gaußförmige Intensitätsverteilung
aufweisenden Laserstrahlen LS, LS' messen. Die Lichtempfänger 8a, b
erzeugen jeweils ein elektrisches Messsignal Sa, Sb, das einem Differenzverstärker 10 zugeführt wird, der
die Differenz aus diesen beiden Messsignalen Sa, Sb bildet und diese
als Eingangssignal E an eine Steuereinrichtung 12 weiterleitet.
Die Steuereinrichtung 12 generiert ein Steuersignal S für ein Stellglied 14,
das ein im Strahlengang des Laserstrahls LS, LS' befindliches verstellbares optisches
Element, im Beispiel einer der beiden Resonatorspiegel 4a,
b, steuert und die Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls LS' beeinflusst. Als
Stellglied 14 ist im Ausführungsbeispiel ein Piezoaktor
verwendet, der solange eine axiale Verschiebung ΔL des Resonatorspiegels 4b entlang
seiner optischen Achse Rb bewirkt, bis das Eingangssignal D zu Null
wird, so dass sich im Falle einer Abweichung des Laserstrahls LS' von der Sollrichtung
(Systemachse) A dieser wieder symmetrisch zu den beiden Lichtempfängern 8a,
b ausbreitet. Dabei bewirkt die durch die Messsignale Sa, Sb gesteuerte
Verschiebung zumindest eines der Resonatorspiegel 4a, b
eine Veränderung
ihres Abstandes derart, dass die Konfokalitätsbeziehung Fa = Fb wiederhergestellt
wird.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 2 wird die
Konfokalitätsbedingung
Fa = Fb durch eine Änderung
der Krümmung
zumindest eines der Resonatorspiegel 4a, b wieder hergestellt.
Hierzu ist dieser auf seiner Rückseite
mit einer Wärmequelle 16 versehen,
deren von der Steuereinrichtung 12 gesteuerter einseitiger
Wärmeeintrag
in den Resonatorspiegel 4b innere Spannungen erzeugt, die
eine Veränderung
der Krümmung
der Reflexionsfläche 40 des
Resonatorspiegels 4b bewirkt. Dies ist in der 11 für sphärische Resonatorspiegel
vereinfacht anhand von Krümmungsradien
r, r' veranschaulicht.
Eine solche symmetrisch zur optischen Achse Rb vorgenommene Formänderung
bewirkt ein Verschieben des Krümmungsmittelpunktes
Mb, Mb' und damit
des Fokus Fb, Fb' entlang
der durch die Formänderung praktisch
unveränderten
optischen Achse Rb des Resonatorspiegels 4b.
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In
der Praxis handelt es sich bei den Resonatorspiegeln
4a,
b jedoch nicht um sphärische
Spiegel sondern um Parabolspiegel, um Abbildungsfehler durch sphärische Aberration
zu vermeiden. Die Wärmequelle
16 kann
dabei entsprechend den aus der
DE 44 28 194 C2 bekannten Ausführungsformen
gestaltet werden.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 3 trifft der
aus dem Resonator 2 austretende Laserstrahl LS auf einen
Umlenkspiegel 18, der den Laserstrahl LS zu einem halbdurchlässigen Umlenkspiegel 20 umlenkt.
Auf der Rückseite
des halbdurchlässigen
Umlenkspiegels 20 sind die beiden Lichtempfänger 8a,
b symmetrisch zueinander und beabstandet vom Sollauftreffpunkt angeordnet.
Anstelle räumlich
getrennter Lichtempfänger
können
auch Lichtempfänger
verwendet werden, die räumlich
zusammenhängen,
beispielsweise lineare Photodiodenarrays oder Lateraleffekt-Photodioden,
die eine höhere
Ortsauflösung ermöglichen.
In diesem Ausführungsbeispiel
ist als Resonator 2 ein aus einem konkaven und einem konvexen
Resonatorspiegel 40a bzw. 40b gebildeter konfokaler
instabiler Resonator des negativen Zweigs dargestellt. Auch in dieser
Ausführungsform kann
durch Verstellen der Krümmung
eines der Resonatorspiegel 40a, b oder des Abstand zwischen diesen
durch Verschieben eines oder beider Resonatorspiegel, die Konfokalitätsbedingung
wiederhergestellt und somit die Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls
LS auf die Systemachse eingestellt werden.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 4 sind die
Lichtempfänger 8a,
b in einem Raumfilter 22 angeordnet, das eine schlitzförmige Blende 24 zur Strahlbegrenzung
sowie einen wassergekühlten
Absorber 28 zum Absorbieren des an schrägen Stirnflächen 26 der Blende 24 reflektierten
Anteils des Laserstrahls LS, LS' enthält. Die
beiden Lichtempfänger 8a,
b befinden sich einander diametral gegenüber an der zylindrischen Innenoberfläche des
Absorbers 28 und sind im Strahlengang eines an den schrägen Stirnflächen 26 ausgekoppelten
(reflektierten) Teilstrahls angeordnet. Der Figur ist nun zu entnehmen, dass
ein sich nicht mit seiner Mittenachse auf der mit der Mittenachse
des Laserstrahls LS zusammenfallenden optischen Systemachse A ausbreitender
Laserstrahls LS' zur
Folge hat, dass der an den schrägen
Stirnflächen 26 ausgekoppelte
(reflektierte) Teilstrahl eine bezüglich der Sollrichtung A unsymmetrische
Intensitätsverteilung
aufweist, so dass einer der Lichtempfänger – im Beispiel der Lichtempfänger – 8a eine
höhere
Lichtmenge empfängt
als der andere Lichtempfänger 8b.
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Dies
ist in 5 veranschaulicht. In dieser Figur ist die Intensität I des
Laserstrahls gegen den Abstand x von der optischen Systemachse x
= 0 aufgetragen. Die Lichtempfänger
befinden sich im Abstand D symmetrisch von der Systemachse entfernt und
empfangen bei sich auf der Systemachse ausbreitenden Laserstrahl,
dessen Intensitätsprofil
durch Kurve c wiedergegeben ist, dieselbe mittlere Intensität I1 = I2, wobei das
von den Lichtempfängern
erzeugte Messsignal proportional zu der in der Figur schraffierten
Fläche
ist. Verschiebt sich nun der Laserstrahl aus der optischen Systemachse
x = 0 am Ort der Lichtempfänger
um eine Wegstrecke Δ,
so empfängt
der Lichtempfänger 8a eine
deutlich größere mittlere
Intensität
I1' als
der Lichtempfänger 8b,
auf den nur noch die mittlere Intensität I2' auftrifft. Die Differenz
der diesen mittleren Intensitäten
I1',
I2' jeweils proportionalen
Messsignale der beiden Lichtempfänger 8a,
b wird nun als Steuersignal für
die mechanische Verstellung des innerhalb oder außerhalb
des Resonators 2 im Strahlengang des Laserstrahls LS angeordneten
verstellbaren optischen Elements herangezogen, bis beide Lichtempfänger 8a,
b dieselbe Lichtmenge empfangen und somit dasselbe Messsignal erzeugen.
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6 veranschaulicht
nun die Auswirkung der erfindungsgemäßen Maßnahme auf die am Prozessort
verfügbare
Ausgangsleistung P des Laserstrahls. In dieser Figur ist anhand
der Kurve b zu erkennen, dass mit der erfindungsgemäßen Anordnung
die Abhängigkeit
der Ausgangsleistung P von der Schaltfrequenz f weitgehend eliminiert
ist.