DE1162480B

DE1162480B - Optischer Festkoerper-Verstaerker fuer stetigen Betrieb

Info

Publication number: DE1162480B
Application number: DEW33528A
Authority: DE
Inventors: Gary Delane Boyd; Leo Francis Johnson
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1961-12-22
Filing date: 1962-12-14
Publication date: 1964-02-06
Also published as: NL286501A; US3210687A; NL139634B; GB1019907A; BE626411A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 05 b

Deutsche Kl.: 2If-90

Nummer: 1162480

Aktenzeichen: W 33528 VIII c / 21 f

Anmeldetag: 14. Dezember 1962

Auslegetag: 6. Februar 1964

Die Erfindung betrifft einen optischen Verstärker und im einzelnen optische Festkörper-Verstärker für stetigen Betrieb.

In letzter Zeit hat sich die Aufmerksamkeit in beträchtlichem Maße auf selektiv fluoreszente Festkörper gerichtet, die kohärente elektromagnetische Wellenenergie im Frequenzbereich des Lichtes erzeugen oder verstärken können. Geräte dieser Art, die beispielsweise in der USA.-Patentschrift 2 929 922 von Schawlow und Townes beschrieben sind, können im Spektralbereich vom tiefsten Infrarot bis zum Ultraviolett arbeiten, was einer Bandbreite von etwa 10¹⁵Hz entspricht. Durch eine solche Bandbreite kann eine große Zahl von neuen Nachrichtenübertragungskanälen bereitgestellt werden, so daß die Zahl der verfügbaren Kanäle, die bisher durch die Eigenschaften der vorwiegend benutzten tieferfrequenten Anteile des Spektrums begrenzt werden, vievielfacht werden kann.

Ein solcher optischer Verstärker benutzt ein selektiv fluoreszentes Material, das durch eine Vielzahl von bestimmten Energiestufen gekennzeichnet ist, wobei der Abstand dieser Stufen Frequenzen innerhalb der gewünschten Arbeitsbereiche entspricht. Im einzelnen entspricht der Abstand zwischen zwei Energiestufen E₁ und E.₂ einem Quant mit einer Frequenz v_V2, die durch die Bohrsche Gleichung

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gegeben ist, worin h die Plancksche Konstante bedeutet.

Bei der selektiven Fluoreszenz wird Wellenenergie in einem geeigneten Frequenzbereich an paramagnetischen Ionen aufgespeichert, wobei Elektronen von einer tieferen Energiestufe in eine metastabile höhere Energiestufe angehoben werden. Die angeregten Elektronen verbleiben im oberen Energiezustand für eine kurze Zeit und fallen dann zurück oder entspannen sich in den niedrigeren Energiezustand. Dieser Übergang nach unten ist im allgemeinen von einer Abstrahlung von Wellenenergie mit einer Frequenz begleitet, die dem Abstand zwischen den betrachteten Energiestufen entspricht. Beim Betrieb des optischen Verstärkers wird eine ausreichend hohe Anregungsenergie dem selektiv fluoreszenten Medium zugeführt, um wenigstens kurzzeitig eine sich nicht im thermodynamischen Gleichgewicht befindende Besetzungsverteilung zwischen den mindestens zwei Energiestufen zu erzeugen. Genauer gesagt, wird die Besetzung der oberen Energiestufe auf Kosten der Besetzung der unteren Stufe über den Gleichgewichts-

Optischer Festkörper-Verstärker für stetigen
Betrieb

Anmelder:

Western Electric Company Incorporated,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,

Wiesbaden, Hohenlohestr. 21

Als Erfinder benannt:
Gary Delane Boyd, Murray Hill, N. J.,
Leo Francis Johnson, North Plainfield, N. J.
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 22. Dezember 1961

(Nr. 161 569)

zustand hinaus erhöht. Wenn die Besetzung der oberen Stufe die der unteren Stufe übersteigt, sagt man, daß eine invertierte Besetzung oder daß eine »negative« Temperatur erreicht worden ist, wobei zu beachten ist, daß bereits eine gleichmäßige Besetzung aller Energiestufen einer unendlichen Temperatur entsprechen würde. Die Arbeitsweise des optischen Verstärkers ist nun so, daß ein schwaches Signal in der Resonanzfrequenz das Zurückfallen der übermäßig angeregten Elektronen aus dem metastabilen Zustand nach unten auslöst und daß die auf diese Weise stimulierte oder induzierte selektive Fluoreszenz kohärent und in Phase mit dem Signal ist. Da die Anregungsenergie im allgemeinen nicht in geeigneter Weise in einer Menge zugeführt werden kann, die zur Aufrechterhaltung der Überbesetzung des metastabilen Zustandes ausreicht, scheinen optische Verstärker dieser Art auf einen intermittierenden oder pulsierenden Betrieb beschränkt zu sein. Für eine Anwendung bei Nachrichtenübertragungen ist es jedoch im höchsten Grad wünschenswert, daß die kohärente Ausgangsenergie des optischen Ver-

5u stärkers aus einer kontinuierlichen Welle besteht.

Die aussichtsreicheren Formen eines optischen Verstärkers für kontinuierlichen Wellenbetrieb ver-

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wenden ein selektiv fluoreszentes Medium, das durch körper-Verstärkern wurde jedoch bis jetzt noch nicht ein Dreistufensystem der Energiezustände der Elek- erreicht, obwohl die Fachwelt dieses Ziel seit langem tronen ausgezeichnet ist. Bei Materialien für optische verfolgt hat. Es wurde gefunden, daß die kohärente Verstärker ist der oberste Energiezustand verhältnis- Ausgangsenergie von Festkörperanordnungen auch mäßig breit, so daß er in einigen Fällen am besten 5 unter Bedingungen, die oben als optimal erläutert als Band beschrieben wird. Einige Materialien zeich- wurden, intermittierend ist. Im besten Falle wurde nen sich durch eine Vielzahl von verhältnismäßig ein kohärenter Betrieb für Zeitabschnitte erreicht, die scharfen Absorptionslinien im Absorptionsband aus. nur Bruchteile einer Sekunde betragen. Eine solche Ein stetiger Betrieb bei solchen Anordnungen mit Ausgangsenergie wird für Nachrichtenübertragungsdrei Energiezuständen kann beispielsweise dadurch io zwecke als nachteilig angesehen, erreicht werden, daß Elektronen durch Anregung von Es ist Ziel der Erfindung, stetig kohärente elektroder ersten auf die dritte Energiestufe angehoben magnetische Wellenenergie im optischen Teil des werden, aus der sie durch nichtstrahlende Übergänge Spektrums zu erzeugen.

spontan in die zweite Stufe zurückfallen und dadurch Es ist außerdem Ziel der vorliegenden Erfindung,

die gewünschte invertierte Besetzung zwischen der 15 einen optischen Festkörper-Verstärker für stetigen zweiten und der ersten Energiestufe hervorrufen. Wellenbetrieb zu schaffen.

Vorteilhafterweise ist bei optischen Verstärkern dieser Diese und weitere Ziele der Erfindung sind bei

Art die Verweilzeit in der dritten Energiestufe kürzer einem Ausführungsbeispiel verwirklicht, das aus als die in der zweiten, so daß die Besetzung der einem optischen Verstärker mit einem selektiv fluozweiten Stufe während des Betriebes stetig aufrecht- 20 reszenten Medium besteht, das im wesentlichen paraerhalten werden kann. Da außerdem die Größe der magnetische Ionen in einem Grundkristall enthält. Überbesetzung der höheren Energiestufe von der In einem optischen Festkörper-Verstärker für

relativen Besetzung der ersten und zweiten Energie- stetigen Betrieb, der von Spiegelflächen zur Bildung stufe abhängt, weist das Energiestufensystem bevor- eines Resonators für stehende Wellen begrenzt ist zugter Materialien außerdem einen Mechanismus auf, 25 und dessen innerhalb des Resonators angeordnetes durch den die Besetzung des Endzustandes des selektiv fluoreszentes Medium aus einem mit paraoptischen Übergangs kontinuierlich herabgesetzt wird. magnetischen Ionen aktivierten kristallinen Grund-Beispielsweise ist die Aufmerksamkeit in letzter Zeit gitter besteht, das seine Anregungsenergie aus einer in größerem Maße auf feste Stoffe gerichtet, bei benachbarten Lichtquelle enthält, wird nach der denen der Endzustand E₁ des selektiven Fluoreszenz- 30 Erfindung der stetige Betrieb dadurch ermöglicht, Übergangs etwas oberhalb des Grundzustandes liegt daß die dem Medium zugeführte Anregungsenergie und daher unter Gleichgewichtsbedingungen eine ausschließlich auf Wellenlängen beschränkt ist, die vernachlässigbare Besetzung aufweist. Während des länger sind als die des ultravioletten Lichtes. Es Betriebes des optischen Verstärkers entspannen sich wurde gefunden, daß ein stetiger Wellenbetrieb von Elektronen, die den Endzustand erreichen, kontinu- 35 optischen Festkörper-Verstärkern hauptsächlich durch ierlich und spontan in den Grundzustand. Auf diese das Vorhandensein ultravioletter Strahlung in der Weise wird die Besetzungsumkehr auf einem ver- durch die Anregungslichtquelle gelieferten Energie hältnismäßig hohen Wert gehalten, und das Arbeiten verhindert wird.

mit dem optischen Verstärker vereinfacht. Ein besseres Verständnis dieser und weiterer Ziele

Kürzlich entdeckte Materialien für optische Ver- 40 und Merkmale der Erfindung ergibt sich aus der ins stärker mit dem oben beschriebenen Energiestufen- einzelne gehenden Beschreibung in Verbindung mit system umfassen einen Kalzium-Wolframat-Grund- der Zeichnung.

kristall, in dem ein Teil der Kalziumionen durch Die Zeichnung zeigt eine teilweise weggeschnittene

dreiwertige paramagnetische Ionen, wie beispielsweise perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Neodym-, Thulium-, Praseodym- oder Holmiumionen, 45 Ausführungsbeispiels.

ersetzt worden sind. Andere Grundkristalle, in denen Es ist ein optischer Festkörper-Verstärker gemäß

dreiwertiges Neodym verwendet worden ist, sind der Erfindung dargestellt, der aus einem kristallinen Strontium-Molybdat und Kalziumfluorid. Mit diesen stabförmigen selektiv fluoreszenten Medium 1 mit Materialien wurde ein Betrieb des optischen Verstär- konfokalen sphärischen Endflächen besteht. Das kers bei Schwellwerten der Anregungsenergie erreicht, 50 Dreienergiestuf ensystem des Kristalls 1 ist vorzugsdie wesentlich niedriger liegen als die für beispiels- weise durch jeweils immer höher liegende Energieweise bei Rubin erforderlichen Werte. Dennoch sind zustände der Elektronen ausgezeichnet. Wie angeoptische Festkörper-Verstärker bis jetzt auf einen geben, kann der dritte Energiezustand in Wirklichkeit pulsierenden oder intermittierenden Betrieb be- aus einem breiten Band oder sogar einer Vielzahl schränkt gewesen. Ein stetiger Wellenbetrieb wurde 55 von verhältnismäßig dicht benachbarten Energienur in optischen Verstärkern mit einem selektiv zuständen bestehen. Es ist wünschenswert, daß die fluoreszenten Medium aus einer Mischung von erste Energiestufe etwas oberhalb des Grundzustandes Helium und Neon erzielt. liegt und außerdem eine vernachlässigbare Besetzung

Die Ausgangsenergie optischer Verstärker mit bei der Betriebstemperatur des Gerätes hat. Dann gasförmigen Medien ist auf Grund der kleinen Dichte 60 können Elektronen vom Grundzustand in die dritte der Atome, die zur Erzeugung des erforderlichen Energiestufe angehoben werden, aus der sie auf die »negativen« Zustandes angeregt werden können, ver- metastabile zweite Stufe zurückfallen. Auf diese hältnismäßig beschränkt. Es scheint erforderlich zu Weise wird eine Besetzungsumkehr zwischen dem sein, daß stetig arbeitende optische Verstärker hoher ersten und zweiten Energiezustand erzeugt. Die Leistung bei angemessener physikalischer Größe ein 65 Enden des Kristalls 1 sind vorteilhafterweise mit selektiv fluoreszentes Medium hoher Dichte verwen- reflektierenden Beschichtungen versehen, die einen den, wie beispielsweise die oben angegebenen festen optischen Resonator begrenzen. Wenigstens eine Stoffe. Ein stetiger Wellenbetrieb bei optischen Fest- Spiegelfläche ist teilweise durchlässig, um den Aus-

eingefangen, so daß sie Farbzentren bilden. Unvollkommenheiten, die Elektronen einfangen können, können in Form von Zwischenionen oder Leerstellen im Kristallgitter vorliegen. Weitere Möglichkeiten sind Nester von Zwischenionen oder Leerstellen oder beiden. Außerdem können Elektronen durch chemische Verunreinigungen im Kristall und möglicherweise durch Versetzungen der Kristallstruktur eingeschlossen werden. Der Abzug von Elektronen aus den oberen Energiezuständen des selektiv ftuoreszenten Mediums verringert die Größe der Besetzungsinversion beträchtlich, die für den Betrieb des optischen Verstärkers wesentlich ist, und erhöht auf diese Weise den Schwellwert, bei dem eine selektive Fluoreszenz erzeugt wird. Da Anregungslichtquellen, die mit ausreichender Intensität im Absorptionsband emittieren, ohne gleichzeitig auch im Ultravioletten zu strahlen, nicht zur Verfügung stehen, ist es erforderlich, Filter zu verwenden, um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Ein geeignetes Filter, das in hohem Maße Strahlung mit Wellenlängen kleiner als etwa 4000 A absorbiert, während es Strahlung größerer Wellenlängen frei hindurchläßt, ist eine konzentrierte wäßrige Lösung von Natriumnitrat (NaNO₃). Durch eine Bestrahlung des selektiv fluoreszenten Kristalls mit Anregungslicht, das im wesentlichen frei von ultravioletter Energie ist, wird das Intermittieren des kohärenten Ausgangsstrahls beseitigt. Ein stetiger Betrieb eines optischen Festkörper-Verstärkers, wie der in der Figur gezeigte, wurde mit einem selektiv fluoreszenten Medium erreicht, das aus einem Kalzium-Wolframat-Kristall bestand, in dem ein Teil der Kalziumionen durch dreiwertige Neodymionen ersetzt war. Der Kristall kann auf tief en Temperaturen gehalten werden, indem durch flüssigen Stickstoff vorgekühlter flüssiger Sauerstoff in den Dewar-Kolben 5 durch dessen Öffnung 6 am Boden eingeführt, nach oben um den Kristall 1 geleitet und durch die Öffnung 7 am oberen Ende des Kolbens ausgeleitet wird. Durch die Vorkühlung des flüssigen Sauerstoffs wird die Bildung von Blasen am Kristall eingeschränkt und ein größerer Teil des Anregungslichtes erreicht das selektiv fluoreszente Medium. Gleichzeitig wird eine Lösung von Natriumnitrat durch den Filtermantel geschickt, der durch das Glied 9 und die Außenwand 3 des Dewar-Kolbens gebildet wird. Wenn ein Betrieb bei normalen Temperaturen erwünscht ist, kann Wasser oder sogar Luft an Stelle des vorgekühlten flüssigen Sauerstoffs treten.

Claims

Patentansprüche:

1. Optischer Festkörper-Verstärker für stetigen Betrieb, der von Spiegelflächen zur Bildung eines Resonators für stehende Wellen begrenzt ist und dessen innerhalb des Resonators angeordnetes selektiv fluoreszentes Medium aus einem mit paramagnetischen Ionen aktivierten kristallinen Grundgitter besteht, das seine Anregungsenergie aus einer benachbarten Lichtquelle erhält, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Medium zugeführte Anregungsenergie ausschließlich auf Wellenlängen beschränkt ist, die langer sind als die des ultravioletten Lichtes.

2. Optischer Festkörper-Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Energiestufensystem des Mediums ein Absorptionsband für die Anregungsenergie in einem vorbestimmten optischen Frequenzbereich; einen metastabilen Energiezustand zwischen der oberen Anregungsstufe und dem Gruadzusta^a ^a.-einen Endzustand zwischen dem metastabilen Energiezustand und dem Grundzustand enthält und daß der metastabile Energiezustand und der Endzustand eine Energiedifferenz bilden, die einer Frequenz im optischen Bereich entspricht.

3. Optischer Festkörper-Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsband im sichtbaren Teil des optischen Spektrums liegt.

4. Optischer Festkörper-Verstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anregungsenergie im wesentlichen auf Wellenlängen langer als 4000 Ä beschränkt ist.

5. Optischer Festkörper-Verstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Anregungslichtquelle eine Gasentladungslampe zur Erzeugung der notwendigen Besetzungsinversion verwendet wird und daß die Anordnung optische Filter enthält, die zwischen der Anregungslichtquelle und dem selektiv fluoreszenten Medium angeordnet sind, um die auf das Medium auffallende ultraviolette Energie zu begrenzen.

6. Optischer Festkörper-Verstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Filter aus einer wäßrigen Lösung von Natriumnitrat NaNO₃ besteht.

7. Optischer Festkörper-Verstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das selektiv fluoreszente Medium aus einem mit dreiwertigen Neodymionen aktivierten Kalzium-Wolframat-Grundkristall besteht.

8. Optischer Festkörper-Verstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das selektiv fluoreszente Medium aus einem mit dreiwertigen Holmiumionen aktivierten Kalzium-Wolframat-Grundkristall oder mit dreiwertigen Thuliumionen aktivierten Kalzium-Wolframat-Grundkristall besteht.

9. Optischer Festkörper-Verstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das selektiv fluoreszente Medium aus einem mit dreiwertigen Neodymionen aktivierten Strontium-Molybdat-Grundkristall besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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tritt des kohärenten Strahles 10 der selektiven Fluo- der Anregungslichtquellen hat die Erzielung einer reszenz zu ermöglichen. Der Kristall 1 ist in einem selektiven Fluoreszenz in vielen Stoffen erschwert. Halter 4 befestigt, der im Inneren eines länglichen Weiterhin wurde gefunden, daß frühere selektiv

Dewar-Kolbens 5 mit einer innenwand 2 und einer fluoreszente Festkörpermedien auch dann, wenn sie Außenwand 3 angeordnet ist. Der Halter 4 kann eine 5 durch einen verhältnismäßig niedrigen Schwellwert Vielzahl von Flügeln oder Vorsprüngen aufweisen, gekennzeichnet sind, nur impulsförmig oder interdie die Innenwand des Kolbens 5 berühren, ohne die mittierend betrieben werden können. Das rührte zum Bewegung eines Kühlmittels zum Kristall 1 zu be- Teil von einer Aufheizung des Kristalls durch eine hindern. Der Dewar-Kolben wird vorteilhafterweise Störstrahlung der Anregungsquelle her. Eine Erwärin vertikaler Lage gehalten, um den Durchfluß des io mung bewirkt eine Verbreiterung der Emissionslinie Kühlmittels zu erleichtern. Er besitzt am unteren des optischen Verstärkers und trägt zu einer ErEnde eine Öffnung 6 und am oberen Ende eine Öff- höhung des Schwellwertes bei, bei dem die selektive nung7, so daß eine Kühlflüssigkeit in ihm kreisen Fluoreszenz eingeleitet wird. Eine Erhöhung des kann. Ein Ende des Dewar-Kolbens 5 ist mit einem Schwellwertes ergibt sich durch eine erhöhte BeFenster 8 versehen, durch das der kohärente Licht- 15 Setzung des End-Energiezustandes des optischen strahl austreten kann. Die dem Kristall 1 benach- Übergangs, wenn die Temperatur zunimmt. Daher barten Wände 2 und 3 des Dewar-Kolbens 5 sind für sind frühere Versuche zur Erzielung eines stetigen Licht der Anregungsfrequenz durchlässig. Die Außen- Betriebs auf Maßnahmen zur Ableitung der Wärme wand 3 des Dewar-Kolbens 5 wird durch ein licht- vom Kristall, beispielsweise durch Eintauchen in ein durchlässiges Glied 9 umschlossen, das einen Mantel 20 Kühlmittel, gerichtet gewesen. Außerdem kann eine für ein geeignetes flüssiges Filter bildet, dessen Zweck bedeutende Herabsetzung des Schwellwertes durch im folgenden beschrieben werden soll. Die Öffnungen eine geometrische Gestalt des Kristalls erreicht wer-11 und 12 an entgegengesetzten Seiten des Filter- den, die den thermischen Kontakt zwischen dem mantels ermöglichen eine Zirkulation der Flüssigkeit. selektiv fluoreszenten Medium und dem Kühlmittel Der eingeschlossene Kristall 1 wird von einem ellip- 25 verbessert. Solche Maßnahmen haben den Schwelltischen Reflektor 13 umgeben, der durch zwei ge- wert für Materialien herabgesetzt, die bei Raumtrennte Brennpunkte 14 und 15 gekennzeichnet ist. temperatur betrieben werden können, und haben Der Kristall wird in dem einen Brennpunkt 15 der außerdem den Betrieb von Materialien bei tiefen Ellipse und die Gasentladungslampe 16 im anderen Temperaturen ermöglicht, bei denen auf Grund ihrer Brennpunkt 14 angeordnet. Auf diese Weise wird der 30 normalerweise hohen Schwellwerte eine selektive größere Teil des von der Lampe 16 emittierten Fluoreszenz bei Raumtemperatur nicht zu erreichen Lichtes auf den Stab 1 fokussiert. ist.

Die Lampe 16 stellt eine Anregungsenergiequelle Es wurde gefunden, daß während des intermittie-

zur Schaffung der erforderlichen Besetzungsumkehr renden Betriebs eines optischen Festkörper-Verstärzwischen den Energiezuständen des Kristalls 1 dar. 35 kers unter Verwendung einer Anregungsquelle, die Es ist allgemein bekannt, daß die Ausgangsenergie eine bedeutende ultraviolette Strahlung erzeugt, der der Lampe 16 im Anregungsbereich ausreichend Schwellwert, bei der die selektive Fluoreszenz einhoch sein muß, um eine große Zahl von Elektronen setzt, mit zunehmender Zahl aufeinanderfolgender in den oberen Energiezustand des Mediums 1 anzu- Impulse höher wird.

heben. Im einzelnen muß die Größe der Anregung 40 Darüber hinaus nimmt der Schwellwert auch dann ausreichen, um die entgegenwirkende Erscheinung nicht wieder ab, wenn man das Festkörpermedium der Entspannung und spontanen Emission zu über- zum thermischen Gleichgewicht bei sehr niedrigen winden, die die Besetzungsverteilung in den Gleich- Temperaturen zurückkehren läßt. Der Schwellwert gewichtszustand zurückkehren lassen will. Die Lampe kann jedoch auf seinen ursprünglichen Wert herab-16, die beispielsweise eine Quecksilberdampf- oder 45 gesetzt werden, indem man den Kristall anläßt, d. h. Xenon-Hochdruckentladungslampe sein kann, wird zunächst erwärmt und dann auf die Betriebstempevorteilhafterweise von einem Wassermantel 17 zur ratur abkühlt. Die vorliegende Erfindung beruht auf Kühlung umgeben. Zusätzlich zur Kühlung der der Entdeckung, daß der stetige Betrieb optischer Lampe absorbiert der Wassermantel einen wesent- Festkörper-Verstärker hauptsächlich durch das Vorlichen Teil der emittierten infraroten Strahlung und 50 handensein ultravioletter Strahlung im Anregungssetzt auf diese Weise die im Kristall 1 erzeugte Wärme licht verhindert wird.

herab. Nach der Erfindung wird ein Filter vorgesehen, das

Die W^rahl der Anregungsquelle erfolgt im allge- die durch die Breitband-Anregungslichtquelle erzeugte meinen auf der Grundlage der Leistung, die in dem ultraviolette Strahlung absorbiert und nur Strahlung dem Absorptionsband des selektiv fluoreszenten 55 größerer Wellenlängen das selektiv fluoreszente Mediums entsprechenden Frequenzbereich verfügbar Medium erreichen läßt. Im Endergebnis wird ein ist. In vielen bekannten optischen Festkörpermedien stetiger Betrieb ermöglicht, indem eine Anregungswird die selektive Fluoreszenz bei sehr hohen Schwell- quelle geschaffen wird, die eine intensive Strahlung werten der Anregungsenergie eingeleitet. Da gegen- bei Wellenlängen emittiert, die größer sind als die wärtig keine Anregungslichtquellen verfügbar sind, 60 des ultravioletten Lichts. Es wird angenommen, daß die mit gutem Wirkungsgrad in einem beschränkten ultraviolette Strahlung den stetigen Betrieb dadurch Teil des Spektrums emittieren, ist es üblicherweise unmöglich macht, daß sie von Elektronen absorbiert erforderlich, Quellen zu verwenden, die in einem wird, die bereits durch die Lichtwellenenergie der breiten Spektralbereich emittieren, aber eine aus- Anregungsstrahlung in die oberen Energiezustände reichende Intensität im Absorptionsband besitzen. 65 gehoben worden sind. Diese doppelt angeregten Elek-Quecksilberdampf- und Xenonlampen sind im großen tronen werden anscheinend in das Leitfähigkeitsband Umfang zum Anregen optischer Verstärker benutzt des selektiv fluoreszenten Mediums angehoben und worden. Der verhältnismäßig kleine Wirkungsgrad nachfolgend durch Unvollkommenheiten des Kristalls