DE3603334A1 - Einmodenlaser - Google Patents
EinmodenlaserInfo
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
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- H01S3/0804—Transverse or lateral modes
- H01S3/0805—Transverse or lateral modes by apertures, e.g. pin-holes or knife-edges
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- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
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Description
Besch reibung:
Die Erfindung bezieht sich auf Laser und besonders Geräte zur Augenbehandlung.
Die Erfindung ist in die Klassen H 01 S 3/08 und A 61 F 9/00 der Internationalen Patentklassifikation einzureihen,
Gegenstand der Erfindung ist ein Einmodenlaser, in dem
eine mit zwei getrennten Öffnungen ausgestattete Blende
in dem optischen Resonator derart angeordnet ist, daß die öffnungen vor einer der Stirnflächen des Laserstabes
liegen. Die Energie und die Divergenz des vom erfindungsgemäßen Laser ausgestrahlten EinmodenausgangsimpuIses
sind mit denen des EinmodenausgangsimpuIses, der von
einem einige Haie größeren Laser gemäß dem Stand der Technik ausgestrahlt wird, vergleichbar. Der gemäß der Erfindung
vorgeschlagene Laser ist dynamisch stabil. Die Erfindung
ist bei Lasern allgemein anwendbar.
Der erfindungsgemäße Einmodenlaser ist für die Anwendung
z.B. in der Augenheilkunde, wo er in Verbindung mit einer
Spaltlampe bei chirurgischen Eingriffen angewendet wird,
oder irgendwo anders, wo ein gedrungener Laser mit den gestellten Anforderungen an die Eigenschaften der Laserimpulse
verlangt wird, vorgesehen.
VV In der DE-OS 28 04 046 ist ein Laser mit gefaltetem optischem
Resonator, dessen Resonatorspiegel an einem gemeinsamen
Träger befestigt sind, beschrieben. Es wird damit versucht, die dynamische Stabilität des optischen Resona-
tors zu erhöhen. Der Nachteil dieses Lasers Liegt vor
allem darin, daß die Lichtstrahlen den Laserstab nur in
einem Zweig ihres Verlaufs innerhalb des optischen Resonators
durchqueren, während ihr Verlauf im anderen Zweig
des Resonators nicht zur Verstärkung der Strahlung beiträgt.
Als ein weiterer Nachteil wird angesehen, daß ein
optischer Keil zwecks Ausgleichens der Keilfehler, die
den einzelnen von den Lichtstrahlen durchquerten optischen
Elementen, insbesondere den beiden Resonatorspiegeln anhaften, gebraucht wird.
β Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Einmodenlaser
zu schaffen, der möglichst gedrungen und preiswert und mit einem dynamisch stabilen optischen Resonator ausgestattet
sein soll, wobei die Divergenz der von ihm ausgestrahlten
Laserimpulse 2 mrad nicht übersteigt, die
Laserimpulse aber doch eine Energie um 15 mJ und eine
Impulsdauer um 10 nsek besitzen sollten.
Diese Aufgabe wird mit einem Einmodenlaser mit den im
Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Ansprüchen
2 bis 4 hervor.
Die oben erläuterte Aufgabe ist also mit einem Einmodenlaser
gelöst, dessen Blende im optischen Resonator mit
zwei getrennten öffnungen, die im wesentlichen entlang
des Laserstabes gesehen, von ihm bedeckt werden, ausgestattet ist, wobei die Oberfläche des Spiegelplättchens,
die dem Resonator-Innenraum zugewandt ist, teilweise als
ein hochreflektierender Resonatorspiegel und teilweise
als ein halbdurchlässiger Resonatorspiegel ausgebildet
ist, und die Blende so angeordnet ist, daß die durch
irgendweLche Öffnung der BLende in Richtung gegen den
ResonatorspiegeL durchgehenden LichtstrahLen jedesmaL
vöLLig nur einen der beiden ResonatorspiegeL treffen.
Die Erfindung ist im foLgenden an einem AusführungsbeispieL
und anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 den Aufbau eines erfindungsgemäßen Einmoden-Lasers
in schematiseher Darstellung;
Fig. 2 eine Ansicht entlang des Laserstabes auf den Laserstab und auf das Spiege Ip lättchen;
Fig. 3 eine Ansicht entLang des Laserstabes auf die Blende und auf den Laserstab;
Fig. 4 den Aufbau der Q-schaItenden Folie und des
Umkehrprismas.
Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße EinmodenLaser
ist mit einem gefalteten Resonator ausgestattet. Ein Lichtstrahl darin und ein Ausgangs laserimpuLs sind strichpunktiert
dargestellt.
Der hochreflektierende ResonatorspiegeI 3A und der halbdurchlässige
ResonatorspiegeI 3B sind Planspiegel. Sie
sind an eine ebene Oberfläche des Spiegelplättchens 3 aus Glas derart aufgedampft^ daß sie voneinander durch
einen unbeschichteten Streifen, der schmal im Vergleich
zu den Querabmessungen des Laserstabes 1 ist, getrennt
sind. Das Spiegelplättchen 3 ist mit seiner beschichteten FLäche dem Innenraum des optischen Resonators zugewandt.
Die andere Oberfläche des SpiegeIpLättchens 3 ist mit
einem Antireflexbelag 3C ausgestattet.
Gegenüber der verspiegelten Oberfläche des Spiegelplättchens
3 ist ein Umkehrprisma 4 angeordnet, das ein Pyramidenprisma
oder ein Deckprisma sein kann.
Der Laserstab 1 eines runden oder eines rechteckigen
Querschnitts ist angeordnet zwischen dem Soiegelplättchen
3 und dem Umkehrprisma 4 mit seiner Längsachse senkrecht
zum Spiegelplättchen 3 und mit den dahinter liegenden Teilen von beiden Resonatorspiegeln 3A, 3B (Fig. 2). Es
wird die Parallelität der bespiegelten Oberfläche des
spiege Ip lättchens 3 gegenüber der anleigenden Stirnfläche
des Laserstabes 1 gesichert, um Keilfehler auszuschalten.
Im Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen- Lasers ist
der Laserstab 1 ein Nd-YAG Stab, der jedoch nur eines der
möglichen Lasermedien darstellt.
Die Blende 6 ist entweder zwischen dem Laserstab 1 und dem Umkehrprisma 4 oder zwischen dem Laserstab 1 und dem
Spiegelplättchen 3 eingesetzt. Die Blende 6 ist mit zwei
getrennten öffnungen 6A, 6B ausgestattet. Die kleinere
der beiden öffnungen 6A, 6B ist rund. Die Blende 6 ist
derart montiert, daß die die öffnung 6A oder die öffnung
6B inRichtung zu den Resonatorspiegeln 3A, 3B passierenden
Lichtstrahlen jedesmal völlig nur den hochreflektierenden
Resonatorspiegel 3A bzw. den halbdurchlässigen
Resonatorspiegel 3B treffen. Die Lichtstrahlen, die den
Rand der öffnungen 6A, 6B senkrecht zur bespiegelten
Oberfläche des Spiegelplättchens 3 passieren, umranden
zwei verstärkend wirkende Zonen im Laserstab 1. Die Anordnung
der Blende 6 ist weiter dadurch bestimmt, daß sämtliche Lichtstrahlen, die die kleinere der beiden öffnungen
passieren, unmittelbar danach oder nach der Reflexion
vom Umkehrprisma 4 auch den Laserstab 1 passieren
(Fig. 3). Das Umkehrprisma 4 ist gegenüber den öffnungen
6A, 6B derart angeordnet, daß alle Lichtstrahlen ungefähr
von der Mitte der RefLexionsfLachen des Umkehrprismas 4
reflektiert werden, d.h., sie treffen die Prismaränder nicht.
Die Q-schaltende FoLie 5 ist neben dem Umkehrprisma 4
angeordnet. Vorzugsweise ist das Umkehrprisma an eine der FLächen der Q-schaLtenden FoLie 5, und an deren andere
FLäche ist ein GLaspLättchen 8 geklebt (Fig. 4).
Das Blitzlicht der BLitζ Lichtlampe 2, die von der Speisequelle
9 gespeist wird, ist vom Reflektor 7 an den Laserstab 1 gerichtet.
Der Einmodenbetrieb des erfindungsgemäßen Lasers wird
erreicht, indem die kleinere der Öffnungen 6A, 6B klein genug gemacht wird, damit die höheren Moden gelöscht werden.
Ihr Durchmesser beträgt charakteristisch um 2 mm.
H Der Vorteil des erfindungsgemäßen Lasers gegenüber denen
nach dem Stand der Technik liegt vor allem im starken Einmoden-LaserimpuLs. Die Verringerung der Energie des
Laserimpulses wegen der Verkleinerung der kleineren Öffnung,
um EinmodenimpuIse zu erzielen, wird dadurch nachgeholt,
daß die Lichtstrahlen in beiden Zweigen des optischen
Resonators den Laserstab 1 passieren. Einen weiteren Vorteil des erfindungsgemäßen Lasers stellt seine dynamische
Stabilität dar, die durch den optischen Resonator gewährleistet wird, in dem die Lichtstrahlen in den beiden
Resonatorzweigen durch denselben Laserstab 1 verlaufen,
wodurch unerwünschte Effekte des Biegens des Laserstabes 1, z.B. bei dessen Einspannen oder bei Temperatur Schwankungen,
vermindert werden.
- Leerseite -
Claims (3)
1. Einmodenlaser, in dem ein Laserstab (1) in einem gefalteten optischen Resonator, der mit Resonatorspiegeln
(3A, 3B), einem Umkehrprisma (4) und einer Q-schaItenden Folie (5) ausgestattet ist, angeordnet
ist, und der zusätzlich eine BLitzLicht lampe (2),
einen Reflektor (7) und eine Speisequelle (9) umfaßt, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Blende (6) mit zwei getrennten 'Öffnungen C6A, 6B) ausgestattet ist und neben einer der Stirnflächen
des Laserstabes (1) derart angeordnet ist, daß die öffnungen (6A, 6B) vom Laserstab (1) bedeckt
werden, wenn sie entlang diesem betrachtet werden,
daß an einem Spiegelplättchen (3) die dem Resonatorinnenraum
zugewandte Oberfläche teiLweise als halbdurchlässiger
ResonatorspiegeL (3B) ausgebildet ist,
und daß die Blende (6) derart angeordnet ist, daß die Lichtstrahlen, die irgendwelche ihrer öffnungen (6A,
6B) in Richtung gegen die Resonatorspiegel (3A, 3B) passieren, jedesmal völlig nur den hochreflektierenden
ResonatorspiegeI (3A) bzw. nur den halbdurchlässigen
Resonatorspiegel (3B) treffen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die eine
Öffnung (6A) oder/und die andere öffnung (6B) rund ist.
3. Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die runde öffnung (6A oder/und 6B) so klein ist, daß die höheren
Moden des optischen Resonators gelöscht sind.
A. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Umkehrprisma (4) an eine der Flächen der Q-schaltenden
Folie (5) und an deren andere Fläche ein Glasplättchen
(8) geklebt ist.
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