DE1282209C2 - Nach dem prinzip der stimulierten emission arbeitender optischer sender zur erzeugung von ausgansimpulsen hoher spitzenleistung - Google Patents
Nach dem prinzip der stimulierten emission arbeitender optischer sender zur erzeugung von ausgansimpulsen hoher spitzenleistungInfo
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Description
In einem bevoizugten Ausführungsbeispiel der Er-
findung wird die stimulierte Strahlung durch einen
festen Stab aus kristallinem Material, etwa Rubin,
oder durch ein Gas erzeugt. Das innerhalb des opti-
50 sehen Resonators angeordnete Medium veränderbarer
Absorption absorbiert die Strahlungsenergie, die an-
Die Erfindung bezieht sich auf einen nach dem fangs infolge der Anregung des stimuliei baren Me-Prinzip
der stimulierten Emission arbeitenden opti- diums durch die Anregungsenergiequelle von dem
sehen Sender zur Erzeugung von Ausgangsimpulsen stimulierbaren Medium erzeugt wird. Infolge dieser
hoher Spitzenleistung mittels reversibler Beeinflus- 55 absorbierenden Wirkung kann die Schwingung in dem
sung der Güte des optischen Resonators (Q-Schal- stimulierbaren Medium nicht bei dem normalen
tung), der außer dem stimulierbaren Medium ein Schwellenwert einsetzen, da die Verluste in dem opti-Medium
veränderbarer Absorption (absorbierendes sehen Resonator erhöht wurden. Da der Schwellen-Medium)
enthüll, das nach Aufnahme einer genügen- wert des Einsetzens der Schwingung in dem stimuden
Energiemenge aus der stimulierten Lichtstrahlung 60 lierbaren Medium erhöht ist, setzt das absorbierende
transparent wird und damit für die stimulierte Licht- Medium seine Strahlungsabsorbierende Wirkung fort,
strahlung den Weg innerhalb des optischen Resona- bis es genügend stimulierte Strahlung aufgenommen
tors freigibt. hat, um gesättigt zu werden, also praktisch keine
Ein nach dem Prinzip der stimulierten Emission weitere Absoiption stattfindet. Nun ist das absorbiearbeitender
optischer Sender zur Erzeugung von Aus- 65 rende Medium für die stimulierte Strahlung wirkungsgangsimpulsen
hoher Spitzenleistung mittels rever- voll durchlässig, so daß die Schwingung in dem stisibler
Beeinflussung der Güte des optischen Resona- mulierbaren Medium auftreten kann. Auf Grund der
tors ist beispielsweise aus »Scientific American«, Verzögeruns des Einsetzens der Schwingung in dem
3 4
stimulierbar«! Medium, wie sie durch das absorbie- kleineren Bündel fokussiert, während eine divergierende
Medium erzielt wird, ergibt sich — zufolge der rende bikonkave Linse 24 das Ausgangsbündel der
dadurch bedingten Erhöhung des Schwellenwertes Linse 23 kollimiert. Es ist selbstverständlich, daß
der Schwingung — ein Anwachsen der Dichte der in das Linsensystem 22 ganz oder teilweise durch äquidem
stimulierbaren Medium gespeicherten Energie 5 valente Reflektor- oder andere optische Mittel ersetzt
turn Zeitpunkt des Durchlässigwerdens des absorbie- werden kann, wie sie dem Fachmann bekannt sind,
renden Mediums. Dadurch wird die Spitzenleistung Das kollimierte enge Bündel an der rechten Seite
des Ausgangsimpulses der stimulierten Strahlung der bikonkaven Zerstreuungslinse 24 ist auf ein aberhöht, sorbierendes Medium 25 gerichtet, das durch einen
% Die erfindungsgemäß angewandte »optische La- io Stab von der Länge L, und einer Querschnittsfläche
winentechnik« ist praktisch auf stimulierbare Medien A.2 gebildet wird. Bei dem beschriebenen Ausfühaller
Arten, nämlich feste, flüssige oder gasförmige, ningsbeispiel ist das absorbierende Medium 25 wie
anwendbar. Sie ist deshalb besonders vorteilhaft, da das stimulierbare Medium 10 ebenfalls ein Rubinsie
die Erzeugung von Ausgangsimpulsen hoher kristall. In diesem Falle hat das durch den Stab 10
Spitzenleistung durch Anwendung einer optischen 15 erzeugte Licht genau die Frequenz, die in dem absor-Vtfrschlußwirkung
gestattet, die selbst keine Leistung bierenden Medium 25 zur Stimulierung eines Elekvon
außen benötigt. Das absorbierende Medium be- tronenübergangs von einem Zustand der Atome zum
steht aus einem solchen Stoff, daß es wieder verwend- andern benötigt wird. Dies erfolgt in der gleichen
bar ist, es also unter normalen Arbeitsbedingungen Weise wie der Elektronenübergang in dem stimulierbei
der Erzeugung eines Ausgangsimpulses nicht ze:- 20 baren Medium 10.
stört wird. Das absobierende Medium kann ein festes, Der absorbierende Stab 25 ist anderweitig nicht
flüssiges oder gasförmiges Material sein. angeregt, und seine beiden Enden sind durchlässig
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen für das stimulierte Lichtbündel des Stabes 10. Ein
beschrieben. Es zeigt Spiegel 27 ist in der Nähe des rechten Endes des ab-
F i g. 1 einen erfindungsgemäßen optischen Sender, as sorbierenden Mediums 25 zur Vervollständigung des
bei dem das absorbierende Medium aus dem gleichen Resonators angebracht. Das Lichtbündel aus dem
festen Material besteht wie das stimulierbare Medium, stimulierten Stab 10 wird also durch das Linsensystem
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen optischen Bender, 22 verkleinert und durch das Absorbermedium 25
bei dem ein gasförmiges stimulierbares Medium und geleitet, um durch den Spiegel 27 rtflektiert zu wer-
ein davon verschiedenes gasförmiges absorbierendes 30 den. Das reflektierte Licht läuft durch das absorbie-
Medium verwendet werden, und rende Medium 25 und das Linsensystem 22 zurück in
F i g. 3 ein System für die Auswahl einer gewünsch- den Stab 10 durch dessen durchlässiges Ende 20. Dieten
Eigenschwingung. ses Licht wird zum Teil wiederum reflektiert durch
Die F i g. 1 veranschaulicht ein Gerät, das die opti- den teildurchlässigen Spiegel 18.
sehe Lawineniechnik zur Erzeugung von kurzzeitigen 35 Die Arbeitsweise des Gerätes nach Fig. 1 ist
Ausgangsimpulsen hoher Spitzenleistung durch folgende: Wenn die Anregungslampe 15 eingeschaltet
»Strahlungsverschlußwirkung« verwendet. Das Gerät wird, wächst die Anregung in dem stimulierten Kribesitzt
ein stimulierbares Medium 10, welches in die- stall 10, bis der Schwellenwert für eine Schwingung
sem Beispiel ein Stab aus Rubinkristall ist. Der Stab erreicht ist. Diese Schwellenwertbedingung wird be-10,
der die Länge L1 und die Querschnittsfläche A x 40 stimmt sowohl durch den Verlust an den Spiegeln 18
besitzt, ist von einer üblichen Anregungslampe 15 und 27 als auch durch den Verlust infolge der Abumgeben,
die von einer geeigneten (nicht gezeigten) sorption der Strahlung in dem anderweitig nicht anäußeren
Stromquelle versorgt wird. Die Lampe 15 geregten Kristall 25. Wenn die Schwellenwertbedinkann
von beliebigem geeignetem Typ sein und dient gung erfüllt ist, beginnt die stimulierte Strahlung, und
wie üblich zur Umkehrung der Besetzungsverteilung 45 der Anregungsenergievorrat im Kristall 10 wird ver-(Inversion)
in dem stimulierbaren Medium. Wird braucht. Gleichzeitig wird auch der Absorptionsver-Rubin
als stimulierbares Medium verwendet, so kann lust in dem Kristallstab 25 reduziert, und zwar infolge
eine Krypton- oder Xenonlampe verwendet werden. der Entfernung der Atome aus dem absorbierenden
Falls erwünscht, kann die Anregungslampe 15 inner- Grundzustand (infolge der Absoiption der Strahlung
halb eines geeigneten Gefäßes 16 eingeschlossen sein, 50 vom Stab 10). Wenn der Anregungsenergievorrat im
dessen Innenflächen ganz oder teilweise reflektierend Kristall 10 und der Verlust im Kristall 25 in demausgestaltet
sind, um das Anregungslicht auf den Stab selben Maß verringert werden, dann würde das opti-10
zu reflektieren. sehe Feld lediglich von seinem Wet bei der Schwel-
Ein Ende des Rubinstabes 10 ist mit einem teil- lenwertschwingung abklingen Wenn andererseits der
weise strahlungsdurchlässigen und teilweise reflektie- 55 Verlust im Kristall 25 schneller abklingt als der An-
renden Material beschichtet und bildet einen teil- regungsenergievorrat, dann baut sich das optische
durchlässigen Spiegel 18. Die in dem Stab 10 erzeugte Feld in dem Kristall 10 von einem Anfangswert zu
stimulierte Strahlung wird von dem Spiegel 18 teil- einem Spitzenwert auf und fällt dann rasch ab, wenn
weise reflektiert; der Ausgangsimpuls wird an diesem sowohl der Anregungsenergievorrat als auch der
Ende entnommen. Das andere Ende 20 des Stabes 10 60 Absorptionsverlust absinken.
ist für die stimulierte Strahlung durchlässig. Diese Die letztere Bedingung herrscht tatsächlich vor, da
Zwischenfläche und andere können unter dem Brew- der Querschnitt des vom Kristall 10 ausgehenden
ster-Winkel angeordnet sein, um die Reflexionsver- Lichtbündels durch das Linsensystem 22 verkleinert
luste möglichst klein zu halten. wird, um einen Strahl größerer Lichtintensität in dem
Das durch das Ende 20 des Stabes 10 austretende 65 absorbierenden Medium 25 zu erzeugen als in dem
stimulierte Lichtbündel gelangt durch ein Linsen- stimulierten Kristall 10. Da das plötzliche Absenken
system 22, wo sein Querschnitt verkleinert wird, der Energie infolge des Vorhandenseins des absorbie-H
h.. es wird von einer bikonvexen Linse 23 zu e:nem renden Kristalls 25 bei einem höheren Schwellenwert
erfolgt als normal, besitzt der Ausgangsimpuls eine verwendeten Gases innerhalb gewisser Grenzen durch
sehr hohe Spitzenleistung. Die Dauer des Ausgangs- Erhöhen des Druckes des Gases verbreitert werden,
impulses ist verhältnismäßig kurz, da das absorbie- Die Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführende
Medium 25 äußerst schnell vom absorbieren- rungsbeispiel mit einem gasförmigen stimulierbaren
den in den durchlässigen Zustand schaltet. Wie im 5 Medium. Eine vakuumdicht verschmolzene Röhre 50
Falle des Kerrzellenverschlusses können hinter dem enthält eine Menge eines geeigneten gasförmigen stiersten
»Riesen«-Impuls nachfolgende Ausgangsim- mulierbaren Mediums 52, das zur Erzeugung stimupulse
unterdrückt werden. lierter Strahlung brauchbar ist. Die Anlegungsenergie
In einem praktischen Fall wurde ein Rubinstab 10 wird von einer geeigneten radiofrequenten Energiemit
einem Durchmesser von 1 cm und mit einer 90°- io quelle 54 zwei Elektroden 55 zugeführt, die kapazitiv
Orientierung in einem geeigneten Resonatorgefäß sti- mit der Röhre 50 gekoppelt sind. Das rückwärtige
muhert. Die hintere Stirnfläche 18 des Stabes war Ende der Röhre besitzt einen teildurchlässigen SpielOO°/oig
versilbert, und die Vorderfläche 20 war zur gel 57, während das vordere Ende eine durchlässige
Reflexionsminderung mit MgF2 beschichtet. Der an- Fläche 59 aufweist, die unter dem Brewster-Winkel
dere Spiegel 27 des Fabry-Perot-Resonators war un- 15 angeordnet ist. Das gasförmige stimulierbare Medium
gefahr 40 cm von der Fläche 20 des Rubins entfernt 52 arbeitet in üblicher Weise, wobei die Elektronen
und bestand aus einem dielektrischen Spiegel mit des Gases durch die radiofrequente Energie angeregt
lO°/oiger Durchlaßfähigkeit. Zwischen dem äußeren werden, um einen Ausgangsimpuls zu erzeugen, der
Fabry-Perot-Spiegel 27 und der mit dem Antirefle- normalerweise in Abwesenheit eines absorbierenden
xionsmittel beschichteten Fläche 20 des Rubinstabes 20 Mediums 25 stetig durch den Spiegel 57 gesendet
10 war ein Keplersches Teleskop vorgesehen, das der würde.
Linsenanordnung 22 gemäß Fig. 1 entsprach. Ein Das absorbierende Medium 25 ist in einer vakuumabsorbierendes
Medium 25 aus einem mit 0,04 °/o dichten Röhre 60 mit zwei durchlässigen Flächen 61
Chrom dotierten Rubinstab mit 1 cm2 Querschnitts- und 62 nahe der transparenten Fläche 59 angeordnet,
fläche und 57° Orientierung war in der Nähe des as Diese Flächen sind ebenfalls unter dem Brewster-Brennpunktes
des Teleskops angeordnet. Der absor- Winkel angeordnet. Die Röhre 60 enthält eine gewisse
bierende Rubin 25 wurde gedreht, so daß er mit dem Menge des Gases, das als Absorbermittel in ähnlicher
durch den 90°-orientierten stimulierten Rubinstab 10 Weise wirkt, wie es schon bei dem absorbierenden
erzeugten stimulierten Licht maximal gekoppelt war. Medium gemäß F i g. 1 beschrieben wurde. Ein re-Bei
einer Zufuhr von 750 Joule Anregungsenergie 30 flektierender Spiegel 27 ist nahe der Fläche 62 angetrat
eine Schwingung in einer einzigen scharfen Spitze ordnet, um den optischen Resonator zu vervollstännach
ungefähr 590 μ5βΰ auf; ohne den absorbieren- Jigen.
den Rubin wäre die Schwingung ungefähr nach Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 ist
400 nsec aufgetreten. Somit wurde der Schwellenwert zwischen dem stimulierbaren Medium 52 und dem
der Schwingung durch die Verwendung des absorbie- 35 absorbierenden Medium 25 kein optisches System
renden Mediums erhöht. zum Konvergieren des Strahlenbündels angeordnet.
Obwohl das Ausführungsbeispiel für ein stimulier- Ein derartiges optisches System kann natürlich, falls
bares Medium und ein absorbierendes Medium aus erforderlich, vorgesehen sein. Wenn das absorbierende
Rubin beschrieben wurde, ist offensichtlich, daß die Medium von demselben Stoff ist wie das stimulierbare
Prinzipien der Erfindung nicht darauf beschränkt 40 Medium, dann benötigt es eine höhere Lichtenergiesind.
Beispielsweise kann ein beliebiges geeignetes dichte als das stimulierbare Medium, damit seine
stimulierbares Medium in fester, flüssiger oder gas- Sättigung genügend schnell erreicht wird. Sind das
förmiger Form verwendet werden. Viele derartige stimulierbare Medium und das absorbierende Medium
Stoffe sind bereits dafür bekannt, daß sie zur Erzeu- vom selben Stoff, ist daher ein optisches System für
gung stimulierter Strahlung bei Zuführung der ge- 45 eine notwendige Verkleinerung des Querschnitts des
eigneten Art von Anregungsenergie verwendbar sind. stimulierten Lichtbündels erforderlich. Sind das sti-Entsprechend
kann das absorbierende Medium 25 mulierbare Medium und das absorbierende Medium
fest, flüssig oder gasförmig sein. Das absorbierende nicht gleich, so kann eine Verkleinerung unnötig sein,
Medium wird so gewählt, daß es für viele Ausgangs- da ein gas- oder dampfförmiges absorbierendes Meimpulse
verwendet werden kann; insbesondere muß 50 dium verwendet werden kann, das sich hinreichend
es genügend widerstandsfähig gegen thermale Schock- schnell sättigt. In diesem Fall wird kein optisches
Wirkungen sein, um den hohen Spitzenleistungsaus- System für eine Verkleinerung benötigt,
gangsimpulsen des optischen Senders widerstehen zu Wie oben schon ausgeführt wurde, können für das
gangsimpulsen des optischen Senders widerstehen zu Wie oben schon ausgeführt wurde, können für das
können. stimulierbare Medium und das absorbierende Me-
Obwohl es einfach und bequem ist, für das stinni- 55 dium gleiche oder verschiedene Gase Verwendung
lierbare Medium und das absorbierende Medium finden. Im allgemeinen genügen wenige Millimetei
dasselbe Material zu verwenden, kann doch ein für die Dicke des absorbierenden Gases bei odei
arideres Absorbermedium, das gas- oder dampfförmig über dem atmosphärischen Druck, um eine ent
ist, in gewissen Fällen von Vorteil sein. So kann ein sprechende Absorption für die Verschlußwirkung
festes, flüssiges oder gasförmiges stimulierbares Me- 60 wie sie im Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieber
dium mit einem unterschiedlichen gasförmigen absor- wurde, zu erzeugen. Es wird darauf hingewiesen
bierenden Medium Verwendung finden. Bekanntlich daß die F i g. 2 nicht so maßstabsgerecht gezeichne
weisen bestimmte Gase, insbesondere molekulare ist, als daß die relativ kleine erforderliche Dick<
Gase, zahlreiche Absorptionslinien mit relativ großer des absorbierenden Gases angezeigt würde. Wii
Bandbreite auf, und es besteht somit eine große 65 schon zuvor hervorgehoben wurde, kann die Band
Wahrscheinlichkeit, daß sie für ein gegebenes stimu- breite der Absorptions- oder Spektrallinien des gas
lierbares Medium brauchbar sind. Auch kann das förmigen absorbierenden Mediums durch Erhöhei
Absonrtionsband eines als absorbierendes Medium des Gasdruckes verbreitert werden. Auch kann di
Dicke des absorbierenden Gases verändert werden, wenden, die in den Lichtweg des Resonators eingeum
den Schwingungsschwellenwert des optischen fügt sind und nur den Durchlauf von Licht mit der
Senders zu steuern. gewünschten Eigenschwingung gestatten.
Werden für stimulierbares Medium und absor- Fig. 3 zeigt ein System für die Auswahl einer
bierendes Medium verschiedene Gase verwendet, so 5 Eigenschwingung mittels der optischen Lawinenist
ein molekulares Gas für das absorbierende Mc- technik. Nahe der rückwärtigen Fläche eines festen,
dium vorzuziehen. Bei molekularen Gasen kann man flüssigen oder gasförmigen stimulierbaren Mediums
sehr leicht eine Koinzidenz zwischen dem Absorp- 70 ist ein teildurchlässiger Spiegel 71 angeordnet. Die
tionsband des absorbierenden Gases und der Frequenz Anregungsenergiequelle und die anderen Zubehörder
Lichtstrahlung des stimulierenden Mediums er- io teile sind üblicher Bauart und wurden der Klarheit
reichen. Jod und Brom sind besonders als absor- wegen weggelassen. Ebenso wurden die Brewsterbierende
Gase geeignet. Molekulare Gase als ab- Winkelgrenzflächen weggelassen, die, falls erwünscht,
sorbierendes Medium, die dissoziieren und hierdurch Verwendung finden können. Die Vorderfläche des
die Wirkung des absorbierenden Mediums fördern, stimulierbaren Mediums ist durchlässig, und das stisind
von Vorteil. Natürlich können auch andere 15 mulierte Licht erscheint an der einen Fläche einer
geeignete molekulare Gase, ob dissoziierbar oder bikonvexen Linse 73, deren Brennpunkt innerhalb
nicht, verwendet werden. Auch ein atomares Gas, der Grenzen des absorbierenden Mediums 25 angedas
verschieden von dem stimulierbaren Medium ist. ordnet ist. Eine weitere bikonvexe Linse 74 ist zwikann
Verwendung finden, wenn eine geeignete zu- sehen dem absorbierenden Medium 25 und dem
fällige Koinzidenz der Spektrallinien auftritt. 20 Spiegel 27 angeordnet. Andere geeignete optische Sy-
Die Arbeitsweise des optischen Senders nach F i g. 2 sterne könnnen wahlweise zur Verkleinerung des
entspricht der des optischen Senders gemäß Fig. 1. Querschnitts des stimulierten Lichtbündels verwendet
Ein Anregen des gasförmigen stimulierbaren Mediums werden.
52 erzeugt stimuliertes Licht, das durch die durch- Die optischen Linsen 73 und 74 sind physikalisch
lässige Fläche 59 in das absorbierende Medium 25 25 so angeordnet, daß sie mit den Reflektoren 27 und 71
tritt. Das absorbierende Gas 25 wird durch das sti- zusammen den optischen Resonator bilden,
mulierte Licht, das durch den Spiegel 27 in die Röhre Der optische Resonator kann leicht so bemessen
50 zurückieflektiert wird, weiter angeregt. Bei einem werden, daß eine bestimmte transversale Eigenvorbestimmten
Schwellenwert wird das absorbierende schwingung vorherrscht; dies ist gewöhnlich immer
Gas »durchbrennen« und praktisch durchlässig wer- 30 der Fall. Wie sich aus den optischen Grundprinzipien
den. Dies ermöglicht, in dem stimulierbaren Medium ergibt, besteht nur ein Brennpunkt im Absorber für
über einen höheren Schwellenwert zu einem größeren jede transversale Eigenschwingung. Der Doppelkegel,
gespeicherten Energievorrat zu gelangen, als das der das von einer bestimmten Eigenschwingung
normalerweise, d. h. ohne das absorbierende Medium, durchflossene Volumen des absorbierenden Mediums
erreichbar ist, und so entsteht ein Ausgangsimpuls am 35 darstellt, kann genügend klein gemacht werden, so
Ende 57 mit einer verhältnismäßig hohen Spitzen- daß nur eine geringe oder kleine Überlappung zwileistung.
sehen benachbarten transversalen Eigcnschwinguncen
Es zeigt sich somit, daß die erfindungsgemäß ange- besteht. Somit empfängt ein bestimmter doppeikeeelwandte
optische Lawinentechnik verschiedene Vor- artiger Teil des Volumens des absorbierenden Meteile
besitzt. Vor allem ist die Lichtverschlußwirkung 4° diums 25 Lichtenergiedichte fast ausschließlich von
passiv, und es wird keine zusätzliche Leistung für einer bestimmten vorherrschenden Eigenschwingung
den Betrieb des absorbierenden Mediums benötigt. und kaum von allen anderen Eigenschwingungen.
Außerdem wird das absorbierende Medium nicht Infolge seiner höheren Energiedichte wird das Licht
jedesmal bei der Erzeugung eines Ausgangsimpulses einer gewünschten Eigenschwingung das absorbiezerstört.
Die Impulswirkung kann kontrolliert wer- 45 rende Medium in diesem kleinen doppelkegelartieen
den, so daß einzelne Ausgangsimpulse hoher Spitzen- Volumteil »durchbrennen« (durchlässig machen), beleistung
erzielbar sind. vor die Lichtenergie der anderen Eigenschwingungen
Die im vorangehenden beschriebene optische Lawi- die mit demselben Ergebnis für die ihnen entsprenentechnik
kann auch für die Auswahl einer beson- chenden Volumteile erTeichen kann. Dies bedeutet,
deren Eigenschwingung der stimulierten Strahlung 50 daß die in dem stimulierbaren Medium gespeicherte
aus mehreren erzeugten transversalen Eigenschwin- Energie für eine gewünschte Eigenschwingung vergungen
Anwendung finden. Bekanntlich ist die Schwin- braucht und damit den anderen Eigenschwingunger
gung eines stimulierten Mediums manchmal dadurch entzogen wird.
gekennzeichnet, daß sie in mehr als einer Eigen- Somit ermöglicht die optische Lawinentechnik aud
schwingung auftritt. Wird der Ausgangsimpuls des 55 die Auswahl einer Eigenschwingung derart, daß di<
stimulierten Lichts auf einem Schirm abgebildet, so gespeicherte Anregungsenergie nur für die vorherr
erscheinen die Eigenschwingungen transversaler Art sehende Eigenschwingung verbraucht wird. Es is
als getrennte Lichtmuster mit Abstand von der opti- verständlich, daß die Spitzenausgangsleistung der aus
sehen Achse des Resonators. Zur Auswahl der Eigen- gewählten Eigenschwingung durch Anheben de
schwingungen werden bereits verschiedene Techniken 60 Schwingungsschwellenwertes infolge Verwendun;
benutzt; eine einfache Möglichkeit besteht darin, eines absorbierenden Mediums in der vorher be
eine Linse und einen Nadellochkollimator zu ver- schriebenen Weise erhöht wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
- Bd 209, Nr. 1, Juli 1963, S. 34 bis 45, bekannt;PatentansDriiche- zur Auslösung eines Riesenijinpulses wird danach einratentansprucne. optischer Verschluß geöffnet. Beim optischen SenderL Nach dem Prinzip der stimulierten Emission nach der FR-PS 13 06 777 wird als optischer Verarbeitender optischer Sender zur Erzeugung von 5 Schluß eine elektrisch gesteuerte Kerrzelle verwendet Ausgangsimpulsen hoher Spitzenleistung mittels (»aktiver Gutescnaiter«;.reversibler Beeinflussung der Güte des optischen In »Physikalische Berichte«, Bd. 43, Nr 1, JanuarResonators (Q-SchaltunJ), der außer dem stimu- 1964, S. 95, sind nach dem Prinzip der stimulierten lierbaren Medium ein Medium veränderbarer Ab- Emission arbeitende optische Sender zur Erzeugung sorption (absorbierendes Medium) enthält, das io von Ausgangsinipulsen hoher Spitzenleistung refenach Aufnahme einer genügenden Energiemenge inert, bei denen die Gute des optischen Resonators aus der stimulierten Lichtstrahlung transparent irreversibel beeinflußt wird. Als Guteschalter werden wird und damit für die stimulierte Lichtstrahlung dabei ein dünner F.Im aus einer absorbierenden orden Weg innerhalb des optischen Resonators frei- iganischen Substanz bzw eine dünne aluminierte Piagibt, dadurch gekennzeichnet-, daß das 15 stikfolie verwendet die beim Einsetzen der Oszillaausschließlich der stimulierten Lichtstrahlung aus- tion verdampft werden (»passiver Guteschalter«),
gesetzte absorbierende Medium (25) entweder aus Gegenstand des DT-Patents 12 02 900 ist ein opti-dem gleichen Material besteht wie das stimulier- scher Sender der eingangs angesprochenen Art. Das bare Medium (10) oder aus einem anderen Mate- absorbierende Medium (pnotochromes Glas) dieses rial, das gas- oder dampfförmig ist und dessen io optischen Senders benötigt zur Reduzierung seiner Transparenz sich während der Impulspausen je- Transparenz Licht eines zur stimulierten Lichtstrahweils von selbst reduziert, und daß zumindest im lung kürzerwelligen steuernden Strahles,
erstgenannten Fall zwischen dem stimulierbaren Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einenMedium (10) und dem absorbierenden Medium nach dem Prinzip der stimulierten Emission arbeitende) ein optisches System (22) vorgesehen ist, das as den optischen Sender zur Erzeugung von Ausgangseine ausgeprägte Verkleinerung des Querschnitts iimpuben hoher Spitzenleistung zu schaffen, der sich der stimulierten Lichtstrahlung vor deren Eintritt durch eine reversible Beeinflussung der Güte des in das absorbierende Medium (25) bewirkt. optischen Resonators mittels eines passiven Güte- - 2. Optischer Sender nach Anspruch 1, dadurch schalters auszeichnet, einfach aufgebaut ist und in gekennzeichnet, daß das optische System (22) sol- 3° einfacher Weise betrieben werden kann.eher Art ist, daß es im wesentlichen nur eine Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurchgewünschte Eigenschwingung der stimulierten gelöst, daß bei einem optischen Sender der in Rede Lichtstrahlung auf das absorbierende Medium stehenden Art das ausschließlich der stimulierten (25) fokussiert. Lichtstrahlung ausgesetzte absorbierende Medium
- 3. Optischer Sender nach Anspruch 1 oder 2, 35 entweder aus dem gleichen Material besteht wie das dadurch gekennzeichnet, daß das absorbierende stimulierbare Medium oder aus einem anderen Ma-Medium ein atomares Gas ist. terial, das gas- oder dampfförmig ist und dessen
- 4. Optischer Sender nach Anspruch 1 oder 2, Transparenz sich während der Impulspausen jeweils dadurch gekennzeichnet, daß das absorbierende von sel'ost reduziert, und daß zumindest im erst-Medium ein molekulares Gas ist. 40 genannten Fall zwischen dem stimulierbaren Medium
- 5. Optischer Sender nach Anspruch 4, dadurch und dem absorbierenden Medium ein optisches Sygekennzeichnet, daß das molekulare Gas dampf- stern vorgesehen ist, das eine ausgeprägte Verkleineförmiges Jod oder Brom ist. rung des Querschnitts der stimulierten Lichtstrahlungvor deren Eintritt in das absorbierende Medium be-45 wirkt.
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1965
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Also Published As
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