DE1489670A1

DE1489670A1 - Laseranordnung mit stabfoermigen Resonatoren

Info

Publication number: DE1489670A1
Application number: DE19651489670
Authority: DE
Inventors: Koester Charles John; Elias Snitzer
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: Warner Lambert Co LLC
Priority date: 1964-12-16
Filing date: 1965-12-14
Publication date: 1969-10-23
Also published as: US3484714A; GB1088920A; DE1489670B2; FR1460236A

Description

Patentanwalt

MUNCHEN-SOLLN

Franz-HaJe-Stxaße 21

Telefon 796213

AO 1727 Miinohen, den 13· Dezember 1965

Dr. H. /m

American Optioal Company Southbridge,Massachusetts United States of Amerioa

!faseranordnung alt stabförmigen Beaonatoren

Priorität1 U.S.A.;16. Dezember 1964 U.S.Ser.Vo. 418

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung mit festen atabfürmigen Beeonatoren und bezweckt die Vermeidung des störenden Sinfluseee τοη thermischen Gradienten und Spannung bedingten Doppelbrechungen.

unter optischen laeerrorrlohtungen rersteht man Idohtrerstärker und Mohtsender und insbesondere derartige Anordnungen, welohe kohärentes, monoohromatisohes Lieht

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B«r«iadi· VanbMbuk München «20003

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hoher Intensität liefern. In einer Laeeranordnung wird dieses Licht durch Photonenemiasion der aktiven Atome eines Körpers ausgesendet, der aus sogenanntem Lasermaterial besteht. Diese Atome, die sioh in einem Zustand positiver Temperatur befinden, absorbieren Lichtquanten einer Blitzlampe, wobei dieses Licht eine Frequenz besitzt, die proportional den Energieunterschied von zwei Energienteaus der Atome ist. Die Atome werden auf einen Zustand höherer Energie gepu pt und es ergibt sich dabei ein sog. negativer Temperaturzustand im Hinblick auf die Besetzung des Hiveaus, derart, daiä die Atome schnell auf ein stabileres ZwischenNiveau Übergehen, das noch oberhalb des Ausgang aniveaus liegt. Die Atome fallen dann langsamer von dieses Zwischenniveau auf das ursprüngliche Niveau zurück unter Auseendung von Licht. Diese Saission duroh eigenes Zurückfallen auf das Auegangsniveau bildet eine Fluoressensstrahlung, welche die Bückkehr weiterer Atoae des Zwischenniveaus auf das Ausgangsniveau auslöst und dadurch wird der gewünsohte Laservorgang erzielt. Das Laserausgangssignal ist kohärent, da es phasenaääig durch die anregende Fluoressenzstrahlung bedingt ist, die bei der selbständigen Emission vor sich geht und die erzeugte Liehtstrahlung liegt innerhalb eines schmalen Kegels, der duroh die Ausbildung der Laservorrichtung bedingt ist» die Laseranordnung hat die Fora eines Stabes, dessen eines Ende total refejlk-

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tierend ist und dessen anderes Ende schwach durchlässig im. Das einzige Licht, welches stark verstärkt ist, ist dasjenige, welches eich in derselben Richtung wie das fluoreszenzlicht, nämlich senkrecht zu den Enden des Stabes bewegt und daher liegt die gesamte Ausgangsenergie der Strahlung praktisch innerhalb eines schmalen Kegels.

Eine übliche Form einer LäseranOrdnung besteht aus einem stabfö'rmigen Krper aus einem geeigneten festen Laser-Muttermaterial, welches eine bestimmte Menge eines Aktivaturmateriales enthält, wobei dieser Körper koaxial von einer vendelförmigen Grasentladungslampe umschlossen ist, die -bichtimpulse aussendet, dessen Licht auch die Wellenlänge de« Absorptionsbandes des Laserkörpers umfaiit. Wenn die Blitzlampe erregt wird, so treten Liohtimpulse in den Laserkörper ein und das Licht wird in dem Lasermaterial absorbiert und dadurch findet ein optischer Fumpvorgang in dem Körper mit der Energie statt, die der absorbierenden Wellenlänge entspricht. Dieser Pumpvorgang erregt aktive Atome des Laeerkorpers, so daß sie von einem niedrigen Anfangeniveau in einer Reihe J^wiechen-Niveauübergängen, unter denen ein erster Energie absorbierender übergang sich befindet, auf einen kurzlebigen hohen Energiezustand übergehen und unmittelbar darauf ohne Strahlung von selbst unter Abgabe von Warne von diesen unstabilen Zustand auf einen mehr stabilen Energiezustand übergehen, der als Zwischenzustand gezeichnet wurde und dessen Energie zwischen

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dea anfänglichen Ausgangsenergieniveau und den nichtstabilen ÜTeaua liegtι τοη dieses Zwiaohennlveau erfolgt dann der mit Lichtenission Terbundene Übergang. Die Puapiapulse bilden den Erregungssohrltt bei der Laseranordnung, durch den eine sehr hohe Beeeteung der Atoae in des oberen Energieniveeu des Laserkörper· bewirkt wird. Sie Besetsung dieses grofien oberen Energlenlveaus wird als eine Inversion der Energie Eitstände des Körpers bezeichnet.

Zur Ersielung eines induzierten ait Liehteaission verbundenen Überganges τοη dieses Hiveau zwecks Vervollständigung des atoaaren Zyklus des Laserrorganges befindet sioh der Laserkörper koaxial innerhalb eines Resonanzhohlrauaes, der zwischen den reflektierenden Hohlrauaendea gebildet ist. Unmittelbar naoh Inversion der Energiesastände des Körpers beginnen einige Atoae des vorgenannten höheren Energiezustandes einen alt Eaission verbundenen Übergang durchzuführen, wobei sie von selbst auf ein niedriges Energieniveau oder ein Bnergienlveau oder das Ctrundniveau übergehen, was alt einer Lichteaieeion verbunden ist. Es hängt von der latur des Laseraateriales ab ob dieser Übergang das Auegangsniveau ist, d. h. der ürundzustand niedrigster Energie oder nicht. Ba das höher· Saergieniveau la de· LaserMterial verhältniaaaflig stabil let würde «la« spomtame Ealaelea 4Mw stärker bee·«·«·

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Energieniveau verhältnismäßig langsam entleeren. Sin Teil des Lichte», welches von den selbständig imitierenden Atomen ausgeht, durchläuft den Resonanzhohlraum bis zu dessen Enden und wird zwischen den Enden des Hohlraumes hin und her reflektiert, wobei es in wiederholten Reflexionen nach zwei Riehtungen hin und zurück verläuft. Dieses nach zwei Richtungen reflektierte Lieht veranlaßt Aüone des höheren Energieniveaus einen Übergang alt Lichtemission zu dea Orundniveau auszufuhren, wobei weiteres Licht erzeugt wird» welches das naoh den beiden Richtungen reflektierte Lioht in des Hohlraum verstärkt und noch weitere EaissionsYorgänge von dea besetzten oberen Niveau verbunden alt Liehteaission auslöst. Auf diese Weise entwickelt eich sehr schnell ein Iapuls von naoh beiden Richtungen reflektierten Lichtes in dea Hohlraum und niaat einen verhältnismäßig großen Wert an, wenn der alt Emission verbundene übergang von Atoaen von dea oberen besetzten Miveau stärker wird. Dementsprechend wird Lieht hoher Intensität in einem oder aehreren Liohtiapulsen erzeugt, wenn Pumplicht vorhanden ist und diese Wirkung dauert an, bis das Energieniveau entleert ist und durch die Übergänge der Laserkörper in seinen normalen Energiezustand wieder surüftkgekehrt ist. Va ein· Baissioa eines Teiles dieses starken nach zwei Biehtungen reflektierten Liohtiapulses bzw. dieser Impuls« aas dem Laserhohlraum zu ermöglichen ist da« eine Sad« des Hohlraumes nur teilweise durchlässig

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ausgebildet. Der Teil des nach zwei Richtungen reflektierten Lichtes bildet den Auagangaimpula des Lasers.

Es ist zu beachten, daß der Übergang mit angeregter Lichtemission von dem Zwischen«iveau zu den unteren Niveau in einen Laserverstärker sich ergibt, ohne daii ein Resonanzhohlraun alt reflektierenden Hohlräumenden Anwendung findet, nänlich wenn zu diesen Zweck eine andere Laeeranordnung verwendet wird, wobei diese zweite Laseranordnung die Lichtquelle für das au verstärkende Licht liefert.

Es hat sioh gezeigt, daii die Intensität des ausnutzbaren Anteiles des üaserausgangsinpulses vergrößert werden kann, wenn man die nach zwei Richtungen erfolgende Reflexion des Lichtes in den Laeersohwingungshohlraun begrenzt und das zu verstärkende Lieht eines LaserversträrkerStabes beschränkt auf das Lieht, das in bestirnten Sohwingungsfornen der Wellenfortpflanzung abgestrahlt wird. Die Atone eines Laserkörpers senden Licht in einer Mehrzahl Sehwingungsfornen aus, wobei diese Sohwingungsfornen auch die Schwingungsforn der ebenen Wellen unfaöt, die parallel zur Längsaehee de· Körpers abgestrahlt werden und die in nachstehenden als axiale,ebene Wellensohwingungsfora bezeichnet wird} es sind auch Wellensohvingungsfomen zu beachten« die unter einen Winkel zur Achse verlaufen und in nachfolgenden als nleht axiale Schwingungsfomen bezeichnet werden. Wenn das

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Licht, welches in zwei Richtungen in den Stab reflektiert wird und in zwei Richtungen in denselben sich fortpflanzt der ebenen axialen Schwingungeforn angehören würde, ao daß die Enissionsßtxnulation vorwies 3nd durch eine ausgewählte ebene Schwingungeforo bedingt wäre, so ließe sich ein hoher Wirkungsgrad für die Lichteniesion erzielen. Das LaserauBgangslichtsignal von ebener Wellenfront, d. h. ron der Wellenform,die den ausnutzbaren Anteil des Ausgangsinpulses darstellt, würde ausgesprochen größer sein ;-le wenn die nach zwei Seiten geriohtete Reflexion des Lichtes in nicht axialen Sohwingungsfomen sich in dem Hohlraun ergeben würde. Es würde dann der Divergenzwinkel des Auegangseignales yerringert werden und denenteprechend die Ausgangeintensität, d. h. die pro Einheit des räumlichen Winkele abgegebene Leistung, in jeder beliebigen Entfernung wesentlich yergrößert werden, und zwar ungekehrt des Zeretreuungswinkels dee Strahles. Dieselben Betrachtungen hinsichtlich der SchwingungsfornauBwahl ergeben sich bei Laserrerstärkern und bei Lasersenden.

Die Blitzröhre, die für das optische Pumpen, d. h. die anfängliche EnergieinTersion erforderlich ist, kann eine wendelfömige Röhre sein, die koaxial in Abstand den Laserstab ungibt, wobei derartige Wendeln in gleichmäßigen Abstand entlang der Länge dee Läserstabes verteilt sein können, un die WärMenlesion entlang dee Stab·· tu Tertellea.

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Ea ist indessen festzustellen, daß die War raevert eilung in radialer Hiohtung ungleichmäßig ist und daii die erregende Blitzröhre höhere Temperaturen an der Peripherie des Stabes und niedrigere Temperaturen in der Achse desselben bewirkt. Die thermische Spannungsrerteilung in dem Stab ist daher ungleichmäßig und es ergeben si cn Änderungen im Brechungekoeffizienten während des optischen Pumpvorgangee und dementsprechend eine Reduktion in der Definiertheit des Strahles, die sich letzten Endes in einer Verringerung der Ausgangsleistung dee Lasers äußert. Dieselben Temperaturschwankungen ergeben sich auch mit anderen Blitzröhren, die beispielsweise zylindrische Form haben, wobe-i der Zylinder parallel und la Abstand von dem Laeer-Btab geführt ist.

Bei ungleichmäßiger Temperaturverteilung ergeben sich in folge von Spannungen Doppelbrechungen, so daß das tangeniial polarisierte Licht einem anderen Brechungsindex begegnet als das radial polarisierte Licht, und ..war an allen Stellen mit Ausnahme der Achse. Das Ergebnis solcher Unterschiede im Brechungskoeffizienten liegt in Unterschieden der optisohen Weglänge in Abhängigkeit des Abstandes von der Achse und in Polarisationserscheinungen und dementsprechend in eier Terringerung der Definiertheit des optisden Strahles.

Zur Zeit werden in der Lasertechnik Kompensationen für BAD ORIGINAL

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dieee Erscheinungen nicht getroffen. £ine Linsenkoapensation ist praktisch nicht durchführbar, inabesondere wenn es sieh ua duroh Spannungen bedingte Doppelbrechung handelt, da eine feste Linse sinnlos wird, wenn βa sich ua ständig ändernde Unterschiede la Brechungsindex handelt} eine Mehrzahl ersetzbarer Linsen bildet ebenfalls keine befriedigende Lösung.

Dementsprechend bezweckt in ester Linie die Erfindung den Einflufl der thermischen Gradienten und der daait Tsrbundenen Doppabreehungeerscheinungcn, bedingt duroh die BrwuiiuQg durch die Blitslaape, bei einen Laserstab au reraeiden.

Insbesondere besweokt die Erfindung axiale Schwingungsfornen der fortpflansung ^u ersielen und den radialen und den tangentialen Tektor des sioh fortpflanzenden Lichtes aufeinander absuetlaacn, so daä die nachteiligen Einflüsse der themisehen Gradienten und der duroh Spannungen bedingten Doppelbrechungen Terringert werden.

Sine Ausführungsfom der Erfindung sieht die Anwendung eines ua 90° den PolarisationsTektor drehenden Torrichtung Tor, zu des Zwecke die Weglänge des tangential polarisierten Lichtes und des radial polarisierten Lichtes bei einer graden Anzahl Laserstäbe auszugleichen, wobei die Hälfte

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der Stäbe an der einen Seite der RotationsYorrichtung und die andere Hälfte der Stäbe an der anderen Seite angeordnet ist.

Weitere Einzelheiten und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben eioh aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusannenhang Bit den Figuren. Yon den Figuren seigern

Figur 1 eine Darstellung eines typischen Laserstabes; Figur 1A eine Schnittdareteilung des Druckes und der

Spannungen in eine« bestlasten Teil der Querschnitt aebene des Laaerstabes geaäß Figur 1, wobei der Schnitt senkrecht zur Achse diu Laaerstabes gelegt ist;

Figur 2 eine Da» te llung der SpannungsTertci lungen für die tangentiale und radiale Polarisationsrichtung;

Figur 3 eine Darstellung des Laserstabes geaäü Figur 1, bei der die Wellenfronten gezeigt sind und auch die Änderungen des Brechungskoeffizienten in Folge der Temperatur und die tangentialen Spannungen und die Mittleren Änderungen des Breohungakoeffisienten für tangentiale und radiale Spannungen bei einer Anordnung genau der Erfindung dargestellt sind ι

Figur 3A eine Darstellung der Drehung; der Polarisationsvektoren durch den in Figur 3 rorgesehenen Polarisationsrotor;

Figur 4 eine seheaatisehe Darstellung eher erfindungagemäßen Laserschwingungserzeugeranordnung;

Figur 5 eine sohenatische Darstellung einer erfindungsgeaäßen Laeerrcrstärkeranordnuiig;

Figur 6 einen erfindungegesaßen Mehrfach-Laserrer-

stärker.

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In figur 1 ist in der Seitenansicht ein zylindrischer Läserstab 12 dargestellt. Figur 1A seigt in einem Querschnitt den Druck und die Spannung eines Teilchen dea Stabes in einer Ebene, die senkrecht zu der Achse 14 des Laserstabes verlauft. Die Fortpflanzungsrichtung des Lichtes liegt in der Achse 14 des Laserstabeü, wobei die Spannungen durch Temperaturunterschiede in dein Stab verursacht sind» welche wiederum auf ungleiche iiiige Verteilung der von der Blitzrühre erzeugten Wflrme zurückgehen. Sie radialen Spannungen 16 und 18 cind Zugspannungen, wobei es unbeachtlich ist, ob es oioh um eine Stelle in der Höhe der Achse oder in der Nähe des Hanteis handelt. Dies ist in Figur 2 erläutert. Die tangentialen Spannungen 20 und 22 sind in der Nähe des Umfanges des Laserstabes Druckspannungen und in der Sähe der Achse des Stabes Zugspannungen, wie in Figur 2 dargestellt ist. £e ist bekannt, daü ein unter Zugspannung versetztes Medium einen geringeren Brechungeindex hat ale ein unter Druckspannung versetztes Ifediua, so daß der Brechungsinder η ungefähr den in Figur 2 dargestellten Spannungen entspricht.

In Ficur 3 sind die Änderungader Wellenfronten, die auf Änderungen im Brechungskoeffizienten η zurückgehen dargestellt, für das das Ende des Laserstabes 26 verlassende Licht. Eine eintretende ebene Welle 24 und ein optisch vollkommener Laaeretab 26 und ein den Zwecken des Abgleiches dienender Stab 38 sind angenommen, so daß bei tangential

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polarieiertea Lieht und die Portpflanzungsriohtung 30 die Kurve 28 die Änderung der Wellenfront infolge von Spannungen angibt. Oa der Breohungskoeffizient geringer let und dementsprechend die Phasengeschwindigkeit in der Aohse dee Stabes größer ist als am Umfang, so sind die Wellenfronten gleicher Phase 28 für die tangentiale Polarisation konvex und wölben sioh in der fortpflanzungerichtung des Strahles in der Kühe der Achse des Stabes hervor. Andererseits ist die Änderung der Wellenfront infolge der Spannungen für das radial pAariaierte Licht weniger in der Aohse des Stabes ausgeprägt, obwohl für einer derartige Polarisation der Brechungskoeffizient in der Mitte des Stabes geringer ist als an Uafang des Stabes* Der Unterschied der Wölbungen der Kurven 28 uns 32 ist in figur 2 erklärt, wo der Breohungskoeffisiant η fUr die radiale Polarisation nach innen eu größer wird, während fUr die twagentlalc Polarisation in Richtung auf die Achse die Zunahse ungefähr drei aal so groß ist wie für die radiale Polarisation. Wenn daher der Breehungskoeffieient in Eichtung auf den Hantel des Stabes ua den Betrag ζ zuninet, nieat ftir tangentiale Polarisation der Brechungekoeffizient ua den Be-

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trag 3s su.

figur 4 erklärt ebenfalls die Änderung 34 der Welleafront la Abhängigkeit der Temperatur. Sa die Temperatur dee Lasers tabes an seinen fltefang a« größten 1st, well dort dl*

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Blitzröhre am näoheten iet, muß angenommen werden, daß dar hoher· Brechungsindex in dar Mäh· dar Achse das Stabes liegt, da die Erwärmung einen verringernden Einfluß auf den Breohungskoeffisienten hat, weil die Moleküle weiter auseinanderrücken, wenn die Temperatur erhöht wird. Hinsiohtlioh dieser feststellung iat »u beaohten, daß der Breohungskoeffizient auoh Bit der Temperatur zunimmt, wenn es sioh ua eine besondere Olaszusammensetzung handelt, es kann indessen die Olaszuaammenaetzung so gewählt werden, daß der Breehuagakoeffizient umgekehrt zur Temperatur sieh ändert. Die Wölbung der Wellenfront 34 infolge der Änderung des Breehungskoeffisienten ist daher entgegengesetat den Änderungen 28 und 32, die dureh Spannungen bedingt sind, vorausgesetzt, da0 die fortpflansungariehtung des Lichtes de» Pfeil 30 entspricht.

Bei den Spannungsrerteilungen und Änderungen dea Breohungakoeffisienten geeäfl figur 2 und figur 3 bezweckt die Erfindung eine ebene polarisierte Ausgangewelle des Laserstabee ■it gleichmäßiger Inteneität (ebener Wallenfront) an der Austrittsöffnung. Wann das Lieht das Medium durahaetst, in welohe« Variationen daa Breohungskoeffisienten im Sinne einer SrBeugung von Wallenfronten gemäß den Kurven 28, 32 und 34 vorliegen,eo wird daa Lioht dureh einen Rotator 36 sur Drehung der Polarieationsvektoren um 90 «rad geleitet und durohsetst dann almam zweiten Laeerstab 3ö, wo aa den-

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selben Änderungen unterliegt, die beim !Durchsetzen des Stabes 26 vorlagen.

Bas tangential polarisierte Lieht, das bei» Durone«tsen dee Stabes 26 radial polarisiert war unterliegt nunnehr den Änderungen 28' bein Durohlaufen des Stabes 38. Bas radial polarisierte Lieht, das bei«Durchlaufen Ate Stabes 26 tangential polarisiert war unterliegt Änderungen 32* des Brechungskoeffizienten bei« Durchlaufen des Stabes 38 und die Änderungen 34* infolge der Änderung des Breehungskoeffizienten sind dieselben wie bei de« Stab 26 bei dea Durchlaufen des Stabes 36. Die austretenden Wellenfronten, die charakteristisch für die Änderungen des Brechungskoefflatenten sind» ergeben sieh dureh die Kurven 31 und 34 a* Auetritteende des Stabes 38. Die Änderung 31 ergibt sich aus den Änderungen 28* und 32* dureh die Drehung der PolarisatlonsTektoren üb 90 Ctrad. Dieser Ausgleich ergibt sieh dadurch, daö das Laserlieht in beiden Laserstäben einer dureh Spannungen bedingten Doppelbrechung unterworfen ist. Dme Lieht erfährt sunäehat eine erste Änderung für seine radial polarisierten Tektoren und eine aweite Änderung für die tangential polarisierten Tektoren bei« Dureheetxen dee ersten Stabes und eine erste Änderung für die tangential polarisierten Tektoren und eine »weite Änderung für die radial polarisierten Tektoren bei» Darohsetxen des swelsm Stabes. Me Mittleren Änderungen 31 infeige der Droekefseningeu ul der Zugspannungen und

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die Änderungen 34 Infolge theraisoher Spannungen sind gleich und entgegengesetzt und dementsprechend ergibt eioh eine flache Wellenfront 33 t ^w»^e für die Austrittewelle wünsohenawert ist.

Ergibt es sich« dafi eine ulaszusasosensetzung es nicht gestattet* dafl die Änderung des Brechungskoeffizienten 34 infolge thermischer Spannungen gleioh urd entgegengesetzt der Fläche gleicher Phase 31 ist oder hat ein solches Glas nicht die gewünschte Lasereigenschaften, so kann eine Linse geeigneter Wölbung verwendet werden tu in Wege der Korrektur die Flüche gleicher Phase 34 gleich und uagekehrt zu der Wellenfront 31 gemacht wird. Wenn beispielsweise es erforderlich ist« die Wellenfront 34 etwas flacher zu gestalten, so kann eine negative Linse verwendet werden, üb die austretende Strahlung zum Mantel des Stabes hin zu verzögern. Sie fokussieren*· Wirkung der Fläche 34 wird daduroh etwas kompensiert, so das sie gleioh und entgegengesetzt der Fläche 31 1st.

In Figur 3A ist die Drehung des Tektors 40 durch den Rotator 36 für das Licht der Fortpflansungsrlohtung 30 dargestellt. Der austretende Vektor 42 ist uv 90 Grad gedreht.

Der Botater 36 kann eine sogenannter passiver Botator sein, d. h. eine Quarsplatte die senkredt zur optischen Achse

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geechnltten 1st oder eine Flüssigkeitszelle enthaltend eine Zuckerlösung oder Terpentin. Verwendet ean Quarz so let die Platte ungefähr 4#2 mn dick, wenn ea sich un Laeerlicht von 1,06 /a (Neodym) handelt oder 5,92 mn dick, wenn es eichum Leserlicht von 6,94 /U (Bubin) handelt. Die Drehvorrichtung kann auch aus zwei Halbwellenplatten (eine halbe Wellenlänge der Wellen, die die Läservorrichtung ausnützt) bestehen, wobei ein Winkel von 45 Grad zwischen ihren Achsen höherer Lichtgeschwindigkeit besteht, in welohen fall Quarz, der parallel zur optischen Achse geschnitten ist oder Oliamer oder Kalkspat verwendet werden kann. Ea kann sich auch um einen Faraday Rotator handeln, wenn die Kosten und der Aufwand eines leicht veränderbaren Magnetsystenes nicht entgegensteht.

Bine Laseranordnung gemäß Figur 4 besteht aus zwei aufeinander angepaßten Laserstäben 26 und 38, wobei die Drehvorrichtung 36 zwischen beiden angeordnet ist und Reflektoren 44 und 46 an den Enden der Stäbe vorgesehen eind, um einen Hohlraumresonator su bilden. Eine geaeinsane Blitzröhre oder angepaßte Blitzröhren 48 und 50 sind vorgesehen, um den optischen Puapeflfekt der Laserstäbe 38 und 26 eu bewirken.

Bei der in Figur 5 dargestellten Laseranordnung handelt es sieh ÜB ein doppeltes Syβtee gemäß Figur 4, jedoch ohne Eeflektoren 44 und 46; bei der Anordnung geaäu Figur 6

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handelt es sieh ua eine Erweiterung der in figur 5 dargestellten Anordnung unter Anwendung von mehr ala einem Laseratabpaar. Sa werden die Laaerstabe 37 und 41 entweder durch eine gemeinsame BIit«röhre gepumpt oder gemaü der Zeiohnung duroh angepaßte Blitzröhren 54, 56, wobei zwisohen den Laserstüben eines Paares der Rotator 36 vorgesehen iot. Sie eine Mehrzahl Stufen umfassende Veretärkeranordnung besteht aus den aufeinander abgestimmten Laseratü-ben 49 und 43, die entweder durch eine gemeinsame Blitzröhre oder gemaii Figur 5 duroh zwei aufeinander abgestimmte Blitzröhren 58 und 52 gepumpt werden.

Bei den vorstehenden Auafilhrungaformen der Erfindung wurde angenommen, daß dme Laserlieht im wesentlichen in einer axialen Richtung sich fortpflanzt, damit der Wirkungegrad des auetretenden Lichtes erhöht wird. Derartige axiale fortpflanzungaformen des Liehtee können in eine· Weise erreicht werden, die der deutschen Anmeldung A 45 569 (BBP 1 187 733) entsprechen.

Patenten epriiche

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Claims

Patentanspriiohe

1. Laseranordnung sur Kompensation des Einflusses von Temperaturgradient«« and durch Spannungen bedingter Doppelbrechung in eines Läserstab, unter Anwendung eines optischen Reeonanshohlraumeä, der aus alndestens zwei Laeerstäben gebildet wird in denen aktiyes Laseraaterial eingelagert ist und sieh das Licht in einer Mehrzahl Porten bewegen kann« daduroh gekennzeich net« d a ü swlsohen den Laserstäben (26,28) eine Vorrichtung (36) sur Drehung der Polarisationsebene (Rotator) Yorgesehen ist« au den Zweck einen Abgleich der radialen Vektoren und tangential« Vektoren der beiden fortpflanzungsorgan &u Bewirken.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn seichnett daß Mittel (CO) vorgesehen sind, welche nicht axial· Woxmern unterdrücken.

3. Anordnung naek Aswprueh 1 eier 2, dadurch gekennseiehaet, d a ü der Hotator eine parallel sur optJUMriMM AeJMe gesehnlttene Quarxplatte iat.

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4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daii der Rotator aua zwei Halbwellenplatten besteht, deren Achsen hoher Geschwindigkeit einen Winkel von 45 Grad bilden.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbwellenplatten Quarzplatten sind, die parallel eur optischen Achse geschnitten sind.

6. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daii der Rotator ein Faraday Rotator ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, d a Ü am Austrittsende des Laserveratärkere zwecks Korrektur des Einflusses thermischer Spannungen eine Linse vorgesehen ist.

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