DE1194978B

DE1194978B - Optischer Sender oder Verstaerker mit stimulierter Emission

Info

Publication number: DE1194978B
Application number: DEW32511A
Authority: DE
Inventors: Willard Sterling Boyle; Donald Frederick Nelson
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1961-08-29
Filing date: 1962-06-29
Publication date: 1965-06-16
Also published as: NL279034A; US3354404A; GB1012835A; BE621169A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. σ.:

HOIs

Deutsche KL: 2If-90

Nummer: 1194 978

Aktenzeichen: W 32511 VIII c/21f

Anmeldetag: 29. Juni 1962

Auslegetag: 16. Juni 1965

Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen Sender oder Verstärker mit stimulierter Emission, der als Quelle für kohärente elektromagnetische Strahlung im Frequenzbereich des Lichtes dient. Diese stimulierte kohärente Strahlung wird ausgelöst, sobald das selektiv fluoreszente Medium des optischen Senders oder Verstärkers so stark angeregt ist, daß eine invertierte Besetzungsverteilung in den Energiestufen des selektiv fluoreszenten Mediums vorliegt.

Es sind zwei Arten optischer Sender und Verstärker der in Rede stehenden Art bekannt, nämlich ein optischer Sender oder Verstärker mit einem Festkörper als das selektiv fluoreszente Medium und ein solcher mit einem gasförmigen selektiv fluoreszenten Medium.

Der Festkörperverstärker oder -sender besteht im wesentlichen aus einem Kristallstab, z. B. Rubin, der zur Bildung eines optischen Resonators an beiden Enden versilbert ist, und aus einer Anregungsenergiequelle zur Bestrahlung des Stabes und Erzeugung der invertierten Besetzungsverteilung in demselben.

Bei optischen Festkörperverstärkern treten verschiedene Schwierigkeiten auf. So ist die benötigte Anregungsenergie so groß, daß ein stetiger Betrieb bisher nicht zu erreichen war. Stetiger Betrieb ist bisher nur bei optischen Verstärkern mit einem gasförmigen, selektiv fluoreszenten Medium erzielt worden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Anregungswirkungsgrad eines optischen Festkörperverstärkers zu verbessern, damit ein stetiger Betrieb ermöglicht wird.

Eine weitere Schwierigkeit ist die lange Anregungszeit, d. h. das Zeitintervall vom Beginn der Anregung bis zum Einsetzen der selektiv fluoreszenten Schwingungen. Dies ist besonders störend, wenn ein impulsweise erfolgendes Tasten der Anregungsenergie für eine Impulsmodulation der selektiv fluoreszenten Schwingungen gewünscht wird.

Demgemäß soll auch Vorsorge getroffen werden können, daß die Länge dieses Zeitintervalls herabgesetzt und dadurch eine Impulsmodulation der selektiv fluoreszenten Schwingungen erleichtert wird.

Die Modulation der Ausgangsenergie des optischen Verstärkers bringt noch weitere Schwierigkeiten mit sich, die gleichfalls beseitigt werden sollen.

Zur Lösung der vorstehend angegebenen Aufgabe wird ausgegangen von einem optischen Sender oder Verstärker mit einem stangenförmigen, selektiv fluoreszenten Festkörpermedium, das durch Lichtstrahlen einer Energiequelle, die auf mindestens eine Optischer Sender oder Verstärker mit
stimulierter Emission

Anmelder:

Western Electric Company Incorporated,
ίο New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,
Wiesbaden, Hohenlohestr. 21

Als Erfinder benannt:

Willard Sterling Boyle, Berkeley Heights, N. J.;
Donald Frederick Nelson, Summit, N. J.
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. August 1961 (134 776)

seiner Oberflächen auftreffen, in einen Zustand invertierter Besetzungsverteilung angeregt wird, und einem Paar auf gegenüberliegenden Enden des selektiv fluoreszenten Mediums angeordneter Reflektoren zur Bildung eines optischen Resonators. Gemäß der Erfindung besteht die Lösung darin, daß die Anregung zu einer stetig erfolgenden stimulierten Emission in Richtung der optischen Achsen durch ein optisches Sammelsystem zum Richten des Lichtes der Anregungslichtquelle auf eine Stirnfläche des selektiv fluoreszenten Mediums erfolgt.

Dadurch, daß nicht wie bisher bei einem optischen Festkörperverstärker die Anregungsenergie über die Seitenflächen des stangenförmigen Festkörpermediums, sondern über die Stirnseite desselben eingeführt wird, erhält man eine wesentlich längere Laufstrecke des Anregungslichtes innerhalb des Festkörpermediums und damit eine so große Erhöhung des Anregungswirkungsgrades, daß ein stetiger Betrieb des optischen Festkörperverstärkers ermöglicht wird.

Bei einem optischen Verstärker mit einem gasförmigen, selektiv fluoreszenten Medium ist es be-

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kannt, das Anregungslicht in Richtung der optischen nung beschrieben, deren einzige Figur die erfindungs-Achse in das Medium einzuführen. Bei dieser be- gemäße Grundanordnung schematisch wiedergibt,
kannten Anordnung wird aber das vom Inversions- Bei dem dargestellten optischen Verstärker dient grad der Besetzungsverteilung abhängige Ab- ein zylindrischer Stab 11 als selektiv fluoreszentes Sorptionsvermögen des .gasförmigen Mediums gegen- 5 Medium. Stumpf an ein Ende des Stabes anstoßend über dem Anregungslieht lediglich dazu verwendet, ist ein optischer Sammelkörper12, der die Form eines mit Hilfe einer Signalfrequenz eine gesteuerte Inten- Kegelstumpfes besitzt, angeordnet. Die kleinere sitätsmodulation der durchtretenden Anregungs- Grundfläche desselben ist dem Stabende zugekehrt strahlung zu erhalten. Es ist daher die Anregungs- und besitzt die gleiche Querschnittsfläche wie dieses; strahlung, die moduliert wird und anschließend in io die größere Grundfläche des Kegelstumpfes ist dem einem lichtelektrischen Wandler in elektrische Signale Anregungslieht ausgesetzt. Die Abmessungen des zur Weiterverwendung umgewandelt wird. Bei der Kegels sind unter Berücksichtigung des festen Einbekannten Anordnung wird die stimuliertemittierte f allswinkels des Anregungslichtes und des Brechungs-Strahlung im Gegensatz zur erfindungsgemäßen An- indexes des Kegelmaterials so gewählt, daß im Ordnung überhaupt nicht ausgenutzt. 15 wesentlichen das gesamte Anregungslieht, das in die

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann größere Grundfläche des Kegels eintritt, durch die vorgesehen sein, daß das optische System einen das kleinere Grundfläche des Kegels unter Ausnutzung Licht in das Festkörpermedium leitenden Kegel- von Totalreflexionen an der Mantelfläche des Kegels stumpf aufweist, dessen kleinere Grundfläche in sich hindurchgeht. Das freie gegenüberliegende Ende des deckender Berührung mit der einen Stirnfläche des 20 Stabes ist zur Bildung einer reflektierenden Fläche 13 Festkörpermediums steht und dessen Brechungs- versilbert, die eine der Begrenzungsflächen eines index im wesentlichen mit dem des Festkörper- optischen Resonators für das stimuliert emittierte mediums übereinstimmt, und daß das Licht der An- Licht darstellt. Die gegenüberliegende Begrenzungsregungslichtquelle auf die äußere und größere Grund- fläche wird durch einen Spiegel 14 geschaffen, der fläche des Kegelstumpfes ausgerichtet ist. Hierdurch 25 so angeordnet ist, daß er mit der reflektierenden kann der Ausnutzungsgrad der zur Verfügung stehen- Fläche 13 den gewünschten optischen Resonator für den Anregungsenergie erheblich gesteigert werden, das stimuliert emittierte Licht bildet. Der Spiegel 14 da der Kegelstumpf im wesentlichen eine sich ver- ist im Abstand von der größeren Grundfläche des jungende, an den Wänden total reflektierende Licht- optischen Sammelkörpers 12 angeordnet, so daß ein leitung darstellt und es erheblich einfacher ist, das 30 durch den Block 15 schematisch dargestellter Modu-Anregungslicht auf eine größere Fläche, nämlich die lator zwischengeschaltet werden kann. Eine Angrößere Grundfläche des Kegelstumpfes, als auf den regungslichtquelle S ist hinter dem versilberten Ende vergleichsweise kleinen Querschnitt des stangen- 13 des Stabes 11 angeordnet. Zwei an beiden Enden förmigen, selektiv fluoreszenten Festkörpermediums der Anordnung gelegene Reflektoren 16 und 17 sind zu konzentrieren. 35 zusammen mit einem zwischen dem versilberten

Ferner kann gemäß der Erfindung vorgesehen sein, Ende 13 des Stabes 11 und der Lichtquelle S andaß die Anregungseinrichtung eine zweite Lichtquelle geordneten Reflektor 18 so ausgebildet, daß sie das aufweist, die zum Modulieren der stimulierten von der Lichtquelle S ausgesandte Licht auf die frei Emissionsstrahlung des selektiv fluoreszenten Fest- stehende größere Grundfläche des Sammelkörpers 12 körpers vorgesehen und in einer Stellung angeordnet 40 konzentrieren. Die Reflektoren 13,16,17 und 18 ist, in der sie die Mantelfläche des Festkörper- bilden, unterstützt durch die inneren Reflexionsmediums durchstrahlt. Durch diese Maßnahme kann eigenschaften des Stabes 11 und des Sammelkörpers die obenerwähnte lange Anregungszeit auf einfachste 12, einen optischen Resonator für das Anregungs-Weise dadurch verkleinert werden, daß eine der An- licht. Die Verluste dieses Anregungsresonators sollten regungslichtquellen, zweckmäßig die über die Stirn- 45 klein sein im Vergleich zur Absorption des Anfläche des selektiv fluoreszenten Mediums ein- regungslichtes im selektiv fluoreszenten Stab,
strahlende, so ausgelegt wird, daß das selektiv fluores- Zusätzlich schließt eine Hilfsanregungslichtquelle zente Medium bis kurz unterhalb des Einsetzpunktes 19 den Stab 11 in Form einer Wendel ein. Normalerder selektiv fluoreszenten Schwingungen angeregt weise umgibt ein zylindrischer Reflektor (nicht darwird, und daß die zweite Lichtquelle dazu verwendet 50 gestellt) die Quelle 19, um deren Licht besser auswird, die selektiv fluoreszenten Schwingungen auf zunutzen.

Wunsch auszulösen. Mit Hilfe eines derartigen Ver- Der Stab 11 kann aus Rubin oder einem anderen

fahrens läßt sich eine wesentliche Herabsetzung der selektiv fluoreszenten Material bestehen. Vorzugs-

Anregungszeit und damit ein praktisch verzögerungs- weise ist die zylindrische Fläche des Stabes glatt,

freier getriggerter Impulsbetrieb erreichen. 55 damit das von der Quelle S eingeführte Anregungs-

Weiter kann gemäß der Erfindung vorgesehen sein, licht durch innere Totalreflexion eingeschlossen wird,

daß die eine, den optischen Resonator begrenzende so daß es in Längsrichtung läuft; und die Endflächen

Spiegelfläche an der Stirnfläche des Festkörper- des Stabes sind planparallel, um die Funktion des

mediums, die andere Spiegelfläche im Abstand von durch die Spiegelflächen 13 und 14 gebildeten op-

der gegenüberliegenden Stirnfläche, zweckmäßig auch 60 tischen Resonators für die stimuliert emittierte Strah-

im Abstand von der breiten Grundfläche des Kegel- lung zu erleichtern. Der Wirkungsgrad kann durch

stumpfes, und eine Modulationsvorrichtung zwischen eine Kühlung des Stabes vergrößert werden.

der Spiegelfläche und dem Kegelstumpf in der op- Der Kegelstumpf 12 dient zum Sammeln des auf

tischen Achse angeordnet ist. Hierdurch wird er- seine Oberfläche auffallenden Anregungslichtes und

reicht, daß Mehrfachreflexionen leichter und genauer 65 konzentriert dieses für einen Längsdurchgang durch

steuerbar durch die Modulationsvorrichtung sind, als den Stab 11. Vorteilhafterweise sollte das Material

es bisher der Fall war. des Kegelstumpfes 12 den gleichen Brechungsindex

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeich- wie der Stab 11 haben, der seinerseits vorteilhafter-

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weise einen hohen Brechungsindex besitzt, aber vor- bildet sein, bei der die Absorption des stimuliert

zugsweise weder das durch ihn laufende stimuliert emittierten Lichtes in Abhängigkeit von der Modu-

emittierte Licht noch das Anregungslicht in größerem lationsinformation verändert werden kann, wodurch

Ausmaße absorbieren sollte. Zur Verwendung zu- Amplitudenmodulation erzeugt wird; oder er kann

sammen mit einem Rubinstab besitzt Saphir oder ein 5 alternativ durch eine Vorrichtung gebildet sein, deren

Glas mit entsprechendem Brechungsindex die ge- optische Länge in Abhängigkeit von der Modulations-

wünschten Eigenschaften für den Sammelkörper 12. information geändert wird, wodurch eine Frequenz-

Das Verhältnis der beiden Grundflächen des Kegel- modulation erzeugt wird.

stumpfes 12 sollte zwischen 6 und 9 liegen, damit Als ein Beispiel für eine amplitudenmodulierende

eine beträchtliche Sammelwirkung erhalten wird. io Vorrichtung sei die Kerr-Zelle genannt.

Größere Verhältnisse sind ebenfalls anwendbar. Im Ein Christiansen-Filter mit wenigstens einem Glied,

dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Spiegel- dessen Brechungsindex durch ein Feld steuerbar ist,

flächen 13 und 14 planparallel, obwohl auch andere kann ebenfalls verwendet werden. Ein solches Filter

bekannte Formen verwendbar sind. In diesem Zu- besitzt ein schmales Durchlaßband, das zur Er-

sammenhang ist ein optischer Resonator besonders 15 zeugung einer Amplitudenmodulation verändert wer-

wirkungsvoll, der durch zwei sphärische Flächen be- den kann.

grenzt wird, deren Abstand ihrem gemeinsamen Ein Kristall aus Yttrium-Eisen-Granat oder einem Krümmungsradius entspricht (sogenannter konfokaler ähnlichen Material, dessen Brechungsindex eine Resonator). Wenn nur ein Spiegel sphärisch ist und Funktion eines angelegten Magnetfeldes ist, ist ein der andere eben, sollte der Krümmungsradius des 20 Beispiel für einen frequenzmodulierenden Modulator, sphärischen Spiegels gleich dem doppelten Abstand Alternativ kann der Modulator auch ein Plasma sein, zwischen den Spiegeln sein. Die Spiegelfläche 13 soll entweder in einem Festkörper, wie beispielsweise vorzugsweise wenigstens 99% des auffallenden stimu- einem Halbleiter, oder in einem Gas, dessen liert emittierten Lichtes reflektieren, während der Brechungsindex von der Dichte der ionisierten Par-Spiegel 14 so ausgebildet ist, daß er wenigstens einige 25 tikeln abhängig ist, oder auch ein Material, beispiels-Prozent für die Ausnutzung durchläßt und den Rest weise Kaliummonophosphat, dessen Brechungsindex reflektiert. Ein Spiegel 20 ist unter 45° gegenüber der eine Funktion des angelegten elektrischen Feldes ist. Stabachse angeordnet und dient zum Auskoppeln Eine Modulation kann außerdem durch eine Steuedes durch den Spiegel 14 durchgelassenen Teils des rung entweder der Ausrichtung oder der Lage des stimuliert emittierten Lichtes für die Weiterverwen- 30 Spiegels 14 erreicht werden. Beispielsweise kann die dung. Alternativ kann auch eine kleine Öffnung im Modulationsinformation als elektrisches Feld an ein Reflektor 16 vorgesehen sein, durch die das stimuliert mechanisch mit dem Spiegel gekoppeltes piezoelekemittierte Licht ausgekoppelt wird. Vorteilhafter- irisches Element angelegt werden. Anstatt die Ausweise sollte die Spiegelschicht 13 das Anregungslicht richtung des Spiegels 14 zu verändern, kann der Winebenfalls reflektieren, damit der Anregungswirkungs- 35 kd> unter dem die Lichtstrahlen auf seine Oberfläche grad noch weiter verbessert wird. · auffallen, geändert werden, beispielsweise mit HiKe

Die Spiegel 16 und 17 sind vorteilhafterweise eines Prismas aus einem Material mit einem durch

Paraboloid-Reflektoren. Der Reflektor 17 sammelt ein Feld steuerbaren Brechungsindex,

das von der Quelle S ausgehende Anregungslicht und Weiterhin kann der Spiegel 14 mit einem Film aus

wirft es auf den Reflektor 16, der es seinerseits über 40 einem ferrimagnetischen Material, beispielsweise

die größere freie Endfläche des Sammelkörpers 12 in Yttrium-Eisen-Granat, beschichtet werden, das einen

den Stab 11 einleitet. Der Reflektor 18 ist ein sphä- hohen Grad der Farady-Rotation zeigt, wobei die

rischer Spiegel, dessen Krümmungsmittelpunkt sich Modulationsinformation zur Steuerung eines den

im Mittelpunkt der Lampe S befindet. Film durchsetzenden Magnetfeldes benutzt wird. Die

Die Lichtquelle S ist so gewählt, daß sie Licht mit 45 Einfügung eines Polarisators in den Strahlengang

für die Erzeugung einer invertierten Besetzungs- würde dann zu einer Modulation des stimuliert

verteilung im Kristall 11 geeigneten Wellenlängen er- emittierten Lichtes führen.

zeugt. Für den Fall, daß nur die Lichtquelle S benutzt Eine Impulsmodulation des stimuliert emittierten wird, sollte ihre Intensität ausreichen, um die Vor- Lichtes kann auch durch Anwendung anderer Forbedingungen für die Erzeugung von Schwingungen 50 men einer getriggerten Erregung als die dargestellte, zu schaffen. Alternativ sollte, wenn die Lampe 19 mit Hilfe der Lichtimpulse der Lichtquelle 19 erfolzusätzlich verwendet wird, die Intensität der Quelle gende erreicht werden. Hierzu alternative Verfahren kleiner sein, als zu Erzeugung von Schwingungen sind die Bestrahlung mit Röntgenstrahlen oder mit erforderlich, aber die Intensitäten der beiden Quellen energiereichen Partikeln, beispielsweise mit Eleksollten so groß sein, daß sie zusammen Schwingungen 55 tronen.

erzeugen können. Bei Verwendung von Rubin können Es sind zahlreiche Abänderungen für die Anregung die Lichtquellen Hochdruck-Quecksilberdampf-Ent- möglich. Jede der beiden Lichtquellen S oder 19 kann ladungslampen sein. Auf diese Weise kann unter Ver- eine zusammengesetzte sein und aus einer Primärwendung einer impulsförmigen Modulationsinfor- lichtquelle mit breitem Spektrum bestehen, die eine mation zur Steuerung der Lampe 19 eine Impuls- 60 Zwischenquelle bestrahlt, welche in einem für die modulation des stimuliert emittierten Lichtes erreicht Anregung geeigneten schmalen Band fluoresziert, werden. Wenn die Lichtquelle 19 zur Modulation Alternativ kann die Lichtquelle 19 ein gerades Rohr benutzt wird, wird der Modulator 15 überflüssig. In sein, das im einen Brennpunkt eines elliptischen Rediesem Falle kann der Spiegel 14 aus einer Beschich- flektors angeordnet ist, wobei sich der Stab 11 tung auf einem begrenzten Teil des freien Endes des 65 dann im anderen Brennpunkt dieses Reflektors be-Kegelstumpf es 12 bestehen. findet.

Der Modulator 15 kann die verschiedensten For- Außerdem können auch komplizierte optische An-

men besitzen. Er kann durch eine Vorrichtung ge- Ordnungen verwendet werden, um die Fokussierung

der Lichtquelle 5 auf das freie Ende des Kegelstumpfes zu verbessern. Eine bevorzugte Anordnung sieht zwei sphärische Spiegel vor, die aus der Achse verschoben sind, so daß alle Fehler vom ersten Spiegel durch die Fehler des zweiten Spiegels kompensiert werden. Auch können eine oder mehrere Linsen vorgesehen werden, um die Quelle auf den Kegelstumpf zu fokussieren.

Der Abstand des Reflektors 14 vom freien Ende des Kegelstumpfes 12 kann mit dem Ziel eingestellt werden, die Zahl der im Kristall angeregten Eigenschwingungen herabzusetzen. Beispielsweise kann der Abstand des Spiegels und seine Größe so gewählt werden, daß nur für die Schwingung einer einzigen Welle der Spiegel einen genügend hohen Gütefaktor β liefert, der für das Aufrechterhalten dieser Schwingung ausreicht.

Wenn erforderlich, kann eine Herabsetzung der Zahl der angeregten Eigenschwingungen auch durch Zwischenschaltung von Scheiben oder Ringen erreicht werden, die die unerwünschten Eigenschwingungen im Raum zwischen dem Spiegel 14 und dem Kegelstumpf unterdrücken.

Eine weitere mögliche Abänderung liegt in der Anordnung einer halbdurchlässigen Beschichtung auf dem freien Ende des Kegelstumpf es 12, die so ausgebildet ist, daß sie einen größeren Bruchteil des stimuliert emittierten Lichtes, im allgemeinen 20 bis 30^e/o, reflektiert; hierdurch können die Anforderungen an den Spiegel 14 herabgesetzt werden.

Zwischen den Reflektoren 16 und 17 können Filter so angeordnet werden, daß sie gegebenenfalls Energie in unerwünschten Bereichen des von der Anregungsquelle bereitgestellten Frequenzspektrums absorbieren. Diese Filterung verhindert eine sonst erfolgende zusätzliche Aufheizung des Stabes und verringert den spontanen Ausgleich der gewünschten Inversion der Besetzungsverteilung im Kristallstab 11 durch Störeffekte.

Wenn gewünscht, kann außerdem die reflektierende Spiegelschicht 13 vom Ende des Kristallstabes abgesetzt werden. In diesem Fall kann das Modulationselement in den so gebildeten Zwischenraum statt in den Zwischenraum zwischen Spiegel 14 und freiem Ende des Kegelsrumpfes 12 eingesetzt werden.

Um eine Anregungswirkung mit einer größeren räumlichen Homogenität über die gesamte Länge des Kristallstabes zu erzielen, kann das Anregungslicht über beide Stabendflächen eingeführt werden. In diesem Falle sollte jedes Ende einen S'ammelkörper 12 erhalten, und der optische Resonator für das stimuliert emittierte Licht sollte beide Sammelkörper einschließen.

Der hohe Wirkungsgrad bei dem beschriebenen Einführen der Anregungsenergie vom Ende her macht auch ein Anregen mit Sonnenlicht möglich. In diesem Fall wird ein Paraboloidspiegel mit dem Ziel verwendet, auf der größeren Grundfläche des Kegelstumpfes eine Abbildung der Sonne zu erzeugen, die vorteilhafterweise gleich oder größer als diese Grundfläche ist.

Es soll betont werden, daß die beschriebene Ausführung nur ein Beispiel für die allgemeinen Grundlagen der Erfindung darstellt und daß weitere Abänderungen möglich sind.

Beispielsweise kann durch kleine Veränderungen das Nutzlicht des optischen Verstärkers an beiden Enden des Resonators abgenommen werden, oder der Modulator kann auch außerhalb des Resonators im Strahlengang des ausgekoppelten stimuliert emittierten Lichtes angeordnet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Optischer Sender oder Verstärker mit einem stangenförmigen, selektiv fluoreszenten Festkörpermedium, das durch Lichtstrahlen einer Energiequelle, die auf mindestens eine seiner Oberflächen auftreffen, in einen Zustand invertierter Besetzungsverteilung angeregt wird, und einem Paar auf gegenüberliegenden Enden des selektiv fluoreszenten Mediums angeordneter Reflektoren zur Bildung eines optischen Resonators, dadurch gekennzeichnet, daß die Anregung zu einer stetig erfolgenden stimulierten Emission in Richtung der optischen Achsen durch ein optisches Sammelsystem (12,16,17,18) zum Richten des Lichtes der Anregungslichtquelle (S) auf eine Stirnfläche des selektiv fluoreszenten Mediums (11) erfolgt.

2. Optischer Sender oder Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System einen das Licht in das Festkörpermedium leitenden Kegelstumpf (12) aufweist, dessen kleinere Grundfläche in sich deckender Berührung mit der einen Stirnfläche des Festkörpermediums steht und dessen Brechungsindex im wesentlichen mit dem des Festkörpermediums übereinstimmt, und daß das Licht der Anregungslichtquelle auf die äußere und größere Grundfläche des Kegelstumpfes ausgerichtet ist.

3. Optischer Sender oder Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Sammelsystem einen ersten, zweiten und dritten Reflektor (18,17 bzw. 16) aufweist, die Anregungslichtquelle (5) zwischen dem ersten und zweiten Reflektor (18 und 17) angeordnet ist sowie Anregungslichtquelle (5) und Reflektoren mit Bezug auf den Kegelstumpf (12) in einer Stellung angeordnet sind, in der durch Mehrfachreflexion im wesentlichen das gesamte aus der Anregungslichtquelle austretende Licht auf die äußere und größere Grundfläche des Kegelstumpfes (12) gerichtet ist.

4. Optischer Sender oder Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anregungseinrichtung eine zweite Lichtquelle (19) aufweist, die zum Modulieren der stimulierten Emissionsstrahlung des selektiv fluoreszenten Festkörpers (11) vorgesehen und in einer Stellung angeordnet ist, in der sie die Mantelfläche des Festkörpermediums durchstrahlt.

5. Optischer Sender oder Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine, den optischen Resonator (13,14) begrenzende Spiegelfläche (13) an der Stirnfläche des Festkörpermediums, die andere Spiegelfläche (14) im Abstand von der gegenüberliegenden Stirnfläche, zweckmäßig auch im Abstand von der breiten Grundfläche des Kegelstumpfes (12), und eine Modulationsvorrichtung (15) zwischen der Spiegelfläche (14) und dem Kegelstumpf (12) in der optischen Achse angeordnet sind.