DE19822065C1 - All solid-state diode-pumped laser system for producing red laser radiation especially for laser display technology - Google Patents
All solid-state diode-pumped laser system for producing red laser radiation especially for laser display technologyInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine diodengepumpte Laseranordnung für die Erzeugung roter Laserstrahlung im Wellenlängenbereich um 630 nm.The invention relates to a diode-pumped laser arrangement for the Generation of red laser radiation in the wavelength range around 630 nm.
Rote Laserstrahlung im Wellenlängenbereich um 630 nm bei kontinuierlichen Leistungen von mehr als 1 W ist für die Laser-Display-Technologie von essenti eller Bedeutung. Abgesehen von Gas-Ionenlaser-angeregten Dye-Lasern mit in härenten Nachteilen bezüglich der Lebensdauer, der Komplexität, des Gesamt wirkungsgrades und der Größe konnte bisher noch kein Lasersystem die Anfor derungen an eine geeignete kontinuierliche Strahlquelle in diesem Wellenlän genbereich erfüllen.Red laser radiation in the wavelength range around 630 nm with continuous Outputs of more than 1 W are for essenti's laser display technology eller meaning. Apart from gas-ion laser-excited dye lasers with in inherent disadvantages in terms of lifespan, complexity, overall efficiency and size, no laser system has yet been able to meet the requirements changes to a suitable continuous beam source in this wavelength meet the range.
Zwar befinden sich seit mehreren Jahren InGaA1P-Diodenlaser in Entwicklung, mit denen prinzipiell Laserstrahlung im roten Wellenlängenbereich erzeugt wer den kann, jedoch sind hierbei weder eine gute Strahlqualität bei hoher kontinu ierlicher Ausgangsleistung im Watt-Bereich noch hinreichende Lebensdauer werte erzielt worden, wie aus P. Peuser, N.P. Schmitt: Diodengepumpte Festkör perlaser, Springer-Verlag, Berlin, 1995 bekannt. Besondere Probleme treten bei Diodenlasern im Berich von 63 nm bis 650 nm auf, wie in M. Pessa et al.: High- Power Diode Lasers Grown by Solid-Source MBE; SPIE Conference, San Jose, 1998, "In-Plane Semiconductor Lasers: from Ultraviolet to Mid-Infrared II", SPIE Band Nr. 3284, S. 11-19 offenbart.InGaA1P diode lasers have been in development for several years, with which in principle laser radiation in the red wavelength range is generated that can, but here are neither a good beam quality with high continuity sufficient output power in the watt range is still sufficient values have been achieved, as from P. Peuser, N.P. Schmitt: diode-pumped solids perlaser, Springer-Verlag, Berlin, 1995 known. There are special problems Diode lasers in the range from 63 nm to 650 nm, as in M. Pessa et al .: High- Power Diode Lasers Grown by Solid-Source MBE; SPIE Conference, San Jose, 1998, "In-Plane Semiconductor Lasers: from Ultraviolet to Mid-Infrared II", SPIE volume No. 3284, pp. 11-19.
Als eine weitere Alternative für die Erzeugung roter Laserstrahlung kann ein diodengepumpter Faserlaser bzw. Faserverstärker angesehen werden, womit Ausgangsleistungen von mehr als einem Watt schon erreicht worden sind, wie aus T. Sandrock, H. Scheife, E. Heumann, G. Huber: High-power continuous-wave upconversion fiber laser at room temperature; Opt. Lett. 22 (1997) 808-810 bekannt. Allerdings konnte dies nur durch optisches Pumpen mit zwei Ti. Saphir-Lasern realisiert werden, die von Ar- Ionenlasern angeregt wurden. Gegenwärtig wird versucht, dieses aufwendige Pumpsystem durch Diodenlaser zu ersetzen. Jedoch stellt hierbei die effiziente Einkopplung der Pumpstrahlung eines Diodenlasers ein bisher noch nicht gelöstes Problem dar.As a further alternative for the generation of red laser radiation, a diode-pumped fiber laser or fiber amplifier are viewed, with what Output powers of more than one watt have already been reached, like from T. Sandrock, H. Scheife, E. Heumann, G. Huber: High-power continuous-wave upconversion fiber laser at room temperature; Opt. Lett. 22 (1997) 808-810. However this can only be achieved by optical pumping with two Ti. sapphire lasers, Ion lasers were excited. This complex pumping system is currently being tried to be replaced by diode lasers. However, the efficient coupling of the Pump radiation from a diode laser is a problem that has not yet been solved.
In der Druckschrift EP 0 358 401 A1 ist ein Lasersystem gezeigt, bei dem ein erster Faserlaser mit Strahlung einer ersten und einer zweiten Wellenlänge gepumpt wird. Ein zweiter Faserlaser, der dem ersten Faserlaser vorgeschaltet ist, erzeugt die Pumpstrahlung der zweiten Wellenlänge. Der zweite Faserlaser wird durch Strahlung der ersten Wellenlänge gepumpt. Der Laser erzeugt eine Ausgangsstrahlung mit einer Wellenlänge um 1540 nm.Document EP 0 358 401 A1 shows a laser system in which a first Fiber laser is pumped with radiation of a first and a second wavelength. A second fiber laser, which is connected upstream of the first fiber laser, generates the Pump radiation of the second wavelength. The second fiber laser is emitted by radiation pumped first wavelength. The laser generates an output radiation with a Wavelength around 1540 nm.
Die US-Patentschrift Nr. 5 237 578 offenbart einen Festkörperlaser zur Erzeugung von Strahlung im nahen Infrarotbereich. Er umfaßt einen Halbleiterlaser zur Erzeugung einer Anregungsstrahlung und zwei hintereinander geschaltete Laserkristalle, die angeregt werden, wobei der erste Laserkristall einen Laserstrahl mit einer ersten Wellenlänge erzeugt, die kürzer ist als die spezifische Wellenlänge des Festkörperlasers. Der zweite Laserkristall erzeugt einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die der spezifischen Wellenlänge entspricht. Damit kann Laserstrahlung mit einer Wellenlänge um 0,85 µm erzeugt werden.U.S. Patent No. 5,237,578 discloses a solid state laser for generating Radiation in the near infrared range. It comprises a semiconductor laser for generating a Excitation radiation and two serially connected laser crystals that are excited , wherein the first laser crystal is a laser beam with a first wavelength generated that is shorter than the specific wavelength of the solid-state laser. The second Laser crystal creates a laser beam with a wavelength that is specific Corresponds to wavelength. This enables laser radiation with a wavelength of around 0.85 µm be generated.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Laseranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Strahlquelle für den roten Wellenlängenbereich um 630 nm ist, die durch ihr "all-solid-state"-Konzept eine lange Lebensdauer, hohe Betriebssicherheit sowie einen großen Gesamtwirkungsgrad aufweist und dabei im Aufbau kompakt und robust ausführbar ist.The present invention is therefore based on the object of a laser arrangement to create a beam source for the red The wavelength range around 630 nm is long due to its "all-solid-state" concept Service life, high operational reliability and a high overall efficiency and is compact and robust in construction.
Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen gemäß dem Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben. This object is achieved by the measures according to claim 1. In the Advantageous refinements and developments are specified in the subclaims.
In der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.In the description below in conjunction with the drawing, preferred ones Embodiments of the invention explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lasers zur Erzeugung roter Strahlung in schematischer Darstellung und Fig. 1 shows an embodiment of a laser according to the invention for generating red radiation in a schematic representation and
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer besonders kompakten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lasers zur Erzeugung roter Strahlung. Fig. 2 shows an embodiment of a particularly compact embodiment of a laser according to the invention for generating red radiation.
Das in der Fig. 1 skizzierte Prinzip eines diodengepumpten Lasers zur Erzeu gung roter Strahlung (im Wellenlängenbereich um 630 nm) basiert auf einem Cr4+ dotierten Laserkristall 2, wie beispielsweise Cr : YAG oder Cr : Ca2GeO4, der eine Laserstrahlung in einem Wellenlängenbereich bei etwa 1.5 µm erzeugt. Dieser Kristall 2 befindet sich zusammen mit einem Nd- oder Yb-dotierten La serkristall 1 innerhalb einer gemeinsamen Resonatoranordnung. Wenn nun die Nd- oder die Yb-Laserstrahlung mit einer Wellenlänge von etwa 1 µm von ei nem anderen Laser, vorzugsweise einem Diodenlaser 4, beispielsweise beim Nd- Laser bei 800 nm (Pumpwellenlänge λP) oder beim Yb-Laser bei 940 nm (Pumpwellenlänge λP) optisch angeregt wird, so wird mit der Laserstrahlung des Nd- oder Yb-Lasers der Cr4+-Laser optisch gepumpt. Hierbei wird ein Teil der Nd- oder Yb- Laserstrahlung in dem Cr4+Laserkristall absorbiert. Der verblei bende Teil dieser 1 µm-Strahlung ist dann kollinear mit der 1.5 µm-Strahlung in nerhalb der Resonatoranordnung.The principle outlined in FIG. 1 of a diode-pumped laser for generating red radiation (in the wavelength range around 630 nm) is based on a Cr 4+ -doped laser crystal 2 , such as Cr: YAG or Cr: Ca 2 GeO 4 , which emits a laser radiation generated a wavelength range at about 1.5 microns. This crystal 2 is located together with an Nd- or Yb-doped laser crystal 1 within a common resonator arrangement. If the Nd or Yb laser radiation with a wavelength of about 1 µm from another laser, preferably a diode laser 4 , for example with the Nd laser at 800 nm (pump wavelength λ P ) or with the Yb laser at 940 nm ( Pump wavelength λ P ) is optically excited, the Cr 4+ laser is optically pumped with the laser radiation of the Nd or Yb laser. Part of the Nd or Yb laser radiation is absorbed in the Cr 4+ laser crystal. The remaining part of this 1 µm radiation is then collinear with the 1.5 µm radiation within the resonator arrangement.
Auf diese einfache Weise können nun die beiden vorhandenen Strahlungen di
rekt mittels eines in derselben Resonatoranordnung angeordneten optisch nicht
linearen Kristalls 3 - beispielsweise BBO(β-BaB2O4), LBO(LiB3O5), KTP
(KTiOPO4) oder KNB(KNbO3) oder auch einem quasi-angepaßten nichtlinearen
Material, beispielsweise periodisch gepoltem LiNbO3 - durch Summenfre
quenzmischung gemäß der z. B. aus Y. R. Shen: The Principles of Nonlinear Op
tics; Wiley & Sons, New York, 1984, bekannten Formel
P(ω3) ∝ z2 . P(ω1) . P(ω2)/A
In this simple way, the two existing radiations can now be di rectly by means of an optically non-linear crystal 3 arranged in the same resonator arrangement - for example BBO (β-BaB 2 O 4 ), LBO (LiB 3 O 5 ), KTP (KTiOPO 4 ) or KNB (KNbO 3 ) or a quasi-adapted nonlinear material, for example periodically poled LiNbO 3 - by Summenfre frequency mixing according to the z. B. from YR Shen: The Principles of Nonlinear Optics; Wiley & Sons, New York, 1984, known formula
P (ω 3 ) ∝ z 2 . P (ω 1 ). P (ω 2 ) / A
mit ω3: Summenfrequenz, ω1: Frequenz des Nd- oder Yb-Lasers, ω2: Frequenz des Cr-Lasers, z: Länge der Wechselwirkungszone, A: Querschnitt des Berei ches der Wechselwirkung der resonatorinternen Laserstrahlungen in rote Strah lung konvertiert werden. Hinter dem optisch nichtlinearen Kristall 3 ist in Emis sionsrichtung des sich ergebenden Laserstrahls außerdem ein Resonatorspiegel 5 angeordnet.with ω 3 : sum frequency, ω 1 : frequency of the Nd or Yb laser, ω 2 : frequency of the Cr laser, z: length of the interaction zone, A: cross section of the area of interaction of the resonator-internal laser radiation can be converted into red radiation . Behind the optically nonlinear crystal 3 , a resonator mirror 5 is also arranged in the emission direction of the resulting laser beam.
Wie das in Fig. 1 veranschaulichte Ausführungsbeispiel zeigt, setzt sich diese Anordnung aus drei Kristallen zusammen, nämlich aus dem Laserkristall 1 für den Wellenlängenbereich um 1 µm - beispielsweise Nd:YAlO3 mit λe1 = 1,079 µm- sowie dem Laserkristall 2 für den Wellenlängenbereich um 1,5 µm - beispielsweise Cr4+:YAG mit λe2 von etwa 1,5 µm - und einem optisch nichtlinea ren Kristall 3 für die Summenfrequenzmischung l/λ1 + 1/λ2 = 1/λ3 (λ3 = durch Summenfrequenzbildung erzeugte rote Wellenlänge). Aufgrund der großen Fluoreszenzbandbreite des Cr4+:YAG läßt sich bei Bedarf auch rote Laserstrah lung mit einer großen spektralen Breite erzeugen. Dies kann z. B. für die Unter drückung sogenannten Speckles (Speckles erzeugen Bildrauschen) bei der Bil derzeugung mit Laserstrahlen vorteilhaft sein.As the embodiment illustrated in FIG. 1 shows, this arrangement is composed of three crystals, namely the laser crystal 1 for the wavelength range around 1 μm - for example Nd: YAlO 3 with λ e1 = 1.079 μm - and the laser crystal 2 for the wavelength range around 1.5 µm - for example Cr 4+ : YAG with λ e2 of about 1.5 µm - and an optically nonlinear crystal 3 for the sum frequency mixture l / λ 1 + 1 / λ 2 = 1 / λ 3 (λ 3 = red wavelength generated by summation frequency formation). Due to the large fluorescence bandwidth of the Cr 4+ : YAG, red laser radiation with a large spectral width can also be generated if required. This can e.g. B. for the suppression of so-called speckles (speckles generate image noise) in the Bil generation with laser beams can be advantageous.
Der Laserkristall 1 wird von einem Diodenlaser 4 mit einer Strahlung von bei spielsweise 800 µm gepumpt. Die Laserkristalle 1 und 2 sind mit Spiegelschich ten a bis c ausgestattet. Der Laserkristall 1 ist an seiner Strahleingangsfläche mit einer Spiegelbeschichtung a) mit antireflektierend für ≈ 800 nm und hochreflekti rend für ≈ 1000 nm und ≈ 1500 nm versehen, an der Ausgangsseite mit einer Spiegelbeschichtung b) mit AR ≈ 1000 µm und ≈ 1500 µm. Der Laserkristall 2 weist an seinen beiden Flächen (Strahleingang und -ausgang) eine Spiegelbe schichtung wie die Spiegelbeschichtung b) auf, und der optisch nichtlineare Kri stall 3 trägt eingangsseitig auch eine Spiegelbeschichtung wie die Spiegelbe schichtung b) und ausgangsseitig zum Resonatorspiegel hin eine Spiegelbe schichtung c) AR ≈ 1000 nm und ≈1500 nm und AR ≈ 630 µm. Der Resonator spiegel 5 ist mit einer Spiegelbeschichtung d) versehen, die der Spiegelbe schichtung a) entspricht, zusätzlich mit AR ≈ 630 µm.The laser crystal 1 is pumped by a diode laser 4 with a radiation of, for example, 800 μm. The laser crystals 1 and 2 are equipped with mirror layers a to c. The laser crystal 1 is provided on its beam entrance surface with a mirror coating a) with antireflective for ≈ 800 nm and highly reflective for ≈ 1000 nm and ≈ 1500 nm, on the output side with a mirror coating b) with AR ≈ 1000 µm and ≈ 1500 µm. The laser crystal 2 has on both surfaces (beam entrance and exit) a mirror coating like the mirror coating b), and the optically non-linear crystal 3 also has a mirror coating on the input side like the mirror coating b) and a mirror coating on the output side towards the resonator mirror c) AR ≈ 1000 nm and ≈1500 nm and AR ≈ 630 µm. The resonator mirror 5 is provided with a mirror coating d), which corresponds to the Spiegelbe coating a), additionally with AR ≈ 630 µm.
Das Ausführungsbeispiel, das in Fig. 2 skizziert ist, veranschaulicht eine beson ders kompakte Lösung. Als Spiegelbeschichtungen werden dieselben Spiegelbe schichtungen wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 verwendet. In dem Aus führungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind die Laserkristalle 1 und 2 und der optisch nichtlineare Kristall 3 voneinander jeweils nur durch Spiegelbeschichtungen b) getrennt - sie sind nicht voneinander beabstandet - und an der Strahleingangs seite des Laserkristalls 1 ist eine Spiegelbeschichtung a) ausgebildet, während die Strahlausgangsseite des optisch nichtlinearen Kristalls 3 mit einer Spiegelbe schichtung d) versehen ist. Die Laserkomponenten können auch optisch kontak tiert sein, wodurch sich eine besonders stabile Konfiguration ergibt.The embodiment, which is outlined in Fig. 2, illustrates a particularly compact solution. The same Spiegelbe coatings are used as mirror coatings as in the embodiment of FIG. 1. . In the off according to operation example 2, the laser crystal 1 and 2 and the non-linear optical crystal 3 are each b only by mirror coatings) isolated - they are not spaced from one another - and at the beam input side of the laser crystal 1, a mirror coating a) is formed, while the beam output side of the optically non-linear crystal 3 is provided with a Spiegelbe coating d). The laser components can also be optically contacted, which results in a particularly stable configuration.
Es ist verständlich, daß anstelle der in den Fig. 1 und 2 gezeigten linearen An ordnung der Laserkristalle im Resonator ebenso eine V-Resonatoranordnung oder eine Z-Resonatoranordnung verwendet werden können, ohne auf die erfin dungsgemäßen Vorteile zu verzichten.It is understandable that instead of the linear arrangement shown in FIGS . 1 and 2 to the laser crystals in the resonator, a V-resonator arrangement or a Z-resonator arrangement can also be used without sacrificing the advantages according to the invention.
Darüber hinaus kann auch anstelle der Spiegelbeschichtung a) auf der Strahlein gangsseite des Laserkristalls 1 ein externes Resonatorelement mit einer Spiegel beschichtung a) auf seiner dem Diodenlaser 4 abgewandeten Seite verwendet werden, während auf der Lichteingangsseite des Laserkristalls 1 eine Spiegelbe schichtung b) entsprechend der auf seiner Lichtausgangsseite angeordneten Spiegelbeschichtung b) ausgebildet ist.In addition, instead of the mirror coating a) on the beam input side of the laser crystal 1, an external resonator element with a mirror coating a) can be used on its side facing away from the diode laser 4 , while on the light input side of the laser crystal 1 a mirror coating b) corresponding to that its light output side arranged mirror coating b) is formed.
Wie sich aus der vorstehenden Diskussion bevorzugter Ausführungsbeispiele der
Erfindung ergibt, liegen die wesentlichen Vorteile der Erfindung liegen
As can be seen from the above discussion of preferred exemplary embodiments of the invention, the essential advantages of the invention lie
- a) darin, daß nur ein einziger Diodenpumplaser erforderlich ist,a) the fact that only a single diode pump laser is required,
- b) in der hohen Strahlungsausbeute des stärksten Laserübergangs des Nd- Ions oder Yb-Ions, die multiplikativ in die Strahlungsausbeute für die rote Strahlung eingehtb) in the high radiation yield of the strongest laser transition of the Nd Ions or Yb-Ions, which are multiplicative in the radiation yield for the red one Radiation comes in
- c) im resonatorinternen Pumpen des Cr-dotierten Materials, wodurch auch mit einem kurzen Kristall eine effiziente Pumpstrahlungsabsorption erreicht werden kann,c) in the resonator pumping the Cr-doped material, which also efficient pump radiation absorption achieved with a short crystal can be,
- d) in der inhärenten Kollinearität der zu mischenden Strahlen,d) in the inherent collinearity of the rays to be mixed,
- e) in der Bereitstellung großer Intensitäten infolge der gleichzeitigen reso natorinternen Summenfrequenzmischung,e) in the provision of large intensities due to the simultaneous reso sum internal frequency mixing,
- f) in dem optimalen Wellenlängenbereich der erzeugten roten Laserstrah lung bei 630 nm,f) in the optimal wavelength range of the generated red laser beam lung at 630 nm,
- g) in dem einfachen, robusten, miniaturisierbaren Aufbau und g) in the simple, robust, miniaturizable structure and
- h) der Möglichkeit, aufgrund des breiten Fluoreszenzspektrums des Cr4+- dotierten Kristalls breitbandige rote Laserstrahlung zu erzeugen.h) the possibility of generating broadband red laser radiation on the basis of the wide fluorescence spectrum of the Cr 4+ -doped crystal.
Claims (16)
einem ersten Laserkristall (1) zur Erzeugung von Laserstrahlung im Wellenlängenbereich um 1 µm,
mindestens einem Pumpdiodenlaser (4) zum Pumpen des ersten Laserkristalls (1),
einem zweiten Laserkristall (2) zur Erzeugung von Laserstrahlung im Wellenlängenbereich um 1,5 µm und
einem optisch nichtlinearen Kristall (3) zur Summenfrequenzmischung der von den beiden Laserkristallen (1, 2) emittierten Laserstrahlung und zur Emission von sich daraus ergebender Laserstrahlung im Wellenlängenbereich um 630 nm, wobei die vom ersten Laserkristall (1) erzeugte Laserstrahlung im Wellenlängenbereich um 1 µm zum optischen Pumpen des zweiten Laserkristalls (2) dient und wobei der erste Laserkristall (1) mit Nd3+- oder Yb3+-dotiert ist und der zweite Laserkristall (2) mit Cr4+-dotiert ist.1. Diode-pumped laser arrangement for the generation of red laser radiation in the wavelength range around 630 nm, with:
a first laser crystal ( 1 ) for generating laser radiation in the wavelength range around 1 µm,
at least one pump diode laser ( 4 ) for pumping the first laser crystal ( 1 ),
a second laser crystal ( 2 ) for generating laser radiation in the wavelength range around 1.5 µm and
an optically nonlinear crystal ( 3 ) for the sum frequency mixing of the laser radiation emitted by the two laser crystals ( 1 , 2 ) and for the emission of the resulting laser radiation in the wavelength range around 630 nm, the laser radiation generated by the first laser crystal ( 1 ) in the wavelength range around 1 µm is used for optical pumping of the second laser crystal ( 2 ) and the first laser crystal ( 1 ) is doped with Nd 3+ or Yb 3+ and the second laser crystal ( 2 ) is doped with Cr 4+ .
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ID=7868031
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1998122065 Expired - Fee Related DE19822065C1 (en) | 1998-05-16 | 1998-05-16 | All solid-state diode-pumped laser system for producing red laser radiation especially for laser display technology |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19822065C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101366152B (en) * | 2006-01-04 | 2010-09-22 | 奥克休斯股份有限公司 | Laser device with reduced threshold |
| DE102012209625B3 (en) * | 2012-06-08 | 2013-08-22 | Lasos Lasertechnik Gmbh | Laser array for laser scanning microscope for treatment of maculate generation during photodynamic therapy of eye conditions, has mirror designed in reflective manner for wavelength range around fundamental wave length with high threshold |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0358401A1 (en) * | 1988-09-09 | 1990-03-14 | BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company | Laser systems |
| US5237578A (en) * | 1990-11-05 | 1993-08-17 | Hoya Corporation | Solid-state laser device capable of producing an outgoing laser beam having a narrower spectral band width |
| DE4326612A1 (en) * | 1993-08-07 | 1995-02-09 | Aesculap Ag | Laser-radiation source for medical purposes |
-
1998
- 1998-05-16 DE DE1998122065 patent/DE19822065C1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0358401A1 (en) * | 1988-09-09 | 1990-03-14 | BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company | Laser systems |
| US5237578A (en) * | 1990-11-05 | 1993-08-17 | Hoya Corporation | Solid-state laser device capable of producing an outgoing laser beam having a narrower spectral band width |
| DE4326612A1 (en) * | 1993-08-07 | 1995-02-09 | Aesculap Ag | Laser-radiation source for medical purposes |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Optics Letters, Vol. 22, No. 11, 1997, S. 808-810 * |
| PEUSER, P., SCHMITT, N.P.: Diodengepumpte Fest- körperlaser, Springer-Verlag, Berlin 1995 -ISBN 3-540-58560-5 * |
| SHEN, Y.R.: The Principles of Nonlinear Optics, Wiley & Sons, New York 1984 - ISBN 0-471-88998-9 * |
| SPIE Proceedings, Vol. 3284, 1998, S. 11-19 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101366152B (en) * | 2006-01-04 | 2010-09-22 | 奥克休斯股份有限公司 | Laser device with reduced threshold |
| DE102012209625B3 (en) * | 2012-06-08 | 2013-08-22 | Lasos Lasertechnik Gmbh | Laser array for laser scanning microscope for treatment of maculate generation during photodynamic therapy of eye conditions, has mirror designed in reflective manner for wavelength range around fundamental wave length with high threshold |
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