DE19860895A1

DE19860895A1 - Modensprungfreie durchstimmbare und spektral reine Laserlichtquelle

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Publication number: DE19860895A1
Application number: DE1998160895
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Thorlabs GmbH
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2000-06-29
Anticipated expiration: 2018-12-29
Also published as: DE19860895B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für eine modensprungfrei durchstimmbare und spektral reine Laserlichtquelle, die sich durch hohe optische Stabilität sowie besondere Unterdrückung der breitbandigen spontanen Strahlung (ASE-Amplified Spontaneous Emission) und der Nebenmoden bei einfachem Aufbau auszeichnet. DOLLAR A Dies wird durch einen justierstabilen Aufbau unter Nutzung des Katzenaugen-Prinzips für Retroreflektoren des Lasers mit externem Resonator, sowie durch eine Abstimmeinrichtung auf der Basis einer Gelenkkette erreicht, die weitgehend den zwangsläufigen Gleichlauf zwischen eingestellter Laserwellenlänge und Resonatorlänge gewährleistet. Die den Gleichlauf bestimmende Gelenkkette kann in zwei Ausführungsformen hergestellt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für eine modensprungfreie durchstimmbare und spek tral reine Laserlichtquelle entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die sich durch hohe optische Stabilität sowie besondere Unterdrückung der breitbandigen spontanen Strahlung (ASE-Amplified Spontaneous Emission) und der Nebenmoden bei einfachem Aufbau auszeichnet. Anwendungsgebiet für eine derartige Lichtquelle ist u. a. die Nachrichtenübertragung.

Durchstimmbare Laserlichtquellen, insbesondere Halbleiterlaser, mit externem Resonator müssen zur stabilen Erzeugung der Strahlung zwei Bedingungen erfüllt finden:

- Durch ein frequenzselektives Element muß die gewünschte Wellenlänge bestimmt werden.
- Die optische Weglänge im Resonator muß ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge sein.

Durchstimmbare Laserlichtquellen sind in vielen Varianten bekannt. Als Beispiel ist in Fig. 1 eine Halbleiterlaseranordnung nach LITTROW gezeigt. Entsprechend abgewandelt wird dieser Aufbau auch für Farbstofflaser verwendet. Er besteht im wesentlichen aus der Laser diode (1), einem Kollimator (2), einem Beugungsgitter (3) zur Dispersion der Laserstrahlung und einem in Dispersionsrichtung des Gitters drehbaren ebenen Spiegel (4). Die nach dem Kollimator (2) im wesentlichen ein paralleles Bündel bildende Laserstrahlung wird am Gitter (3) gebeugt und gelangt auf den drehbaren Spiegel (4). Nur die Laserwellenlängen, die derart gebeugt worden sind, daß sie den Spiegel (4) weitestgehend senkrecht treffen, laufen hinrei chend genau wieder auf demselben Weg zurück und werden auf die aktive Laserfacette abgebildet, wodurch eine optische Rückkopplung entsteht.

Damit läßt sich allein durch Drehen des Spiegels (3) der rückgekoppelte Wellenlängenbereich und damit die Hauptemissionswellenlänge der Anordnung wählen.

Die nutzbare Laserstrahlung wird dagegen über die nullte Beugungsordnung des Gitters ausgekoppelt, wozu beispielsweise eine Optik (5) die Strahlung in einen Lichtwellenleiter fokussiert. Unabhängig von der Wellenlängeneinstellung erscheint die nutzbare Strahlung immer am selben Ort.

Nachteil derartiger Anordnungen, die in dieser oder ähnlicher Art weit verbreitet sind, ist zum einen die hohe Empfindlichkeit gegen schon geringfügige Dejustierungen. Da z. B. die optisch wirksame Facette eines Halbleiterlasers sehr klein ist, ist eine besondere Stabilität des Aufbaus hinsichtlich Verkippungen des Strahlenganges senkrecht zur Dispersionsrichtung nötig. Das betrifft die Lagerung des drehbaren Spiegels, die Stabilität der Gitterhaltung, des Lasers sowie des Kollimators. Bei derartigen Aufbauten sind drei Freiheitsgrade zu kontrollieren, wovon nur einer zwingend notwendig ist, nämlich die Drehung des Spiegels zur Wellenlängendurchstimmung. Die Verschiebung des Lasers senkrecht zur Dispersionsrichtung des dispergierenden Elementes sowie die zur Fokussierung notwendige Verschiebung des Laserchips entlang der optischen Achse sind in optimaler Stellung zu halten, ohne daß sie die Verstellung irgendeines Ausgangsparameters gestatten. Erschwerend ist dabei, daß diese beiden unabhängig verstellbaren Koordinaten nicht voneinander unabhängig optimierbar sind, sondern es naturgemäß innerhalb dieser zweidimensionalen Justiermöglichkeit nur eine optimale Stellung gibt. Oft wird für diese Aufgabe eine gesonderte Regelung benutzt.

Ein weiterer Nachteil derartiger Anordnungen besteht darin, daß nicht spektral gereinigte Strahlung, sondern ein Anteil des gesamten Strahlungsgemisches, das sich im Resonator befindet, einschließlich der spontanen Emission und mehr oder wenige starken Nebenmoden, als nutzbare Strahlung aus dem Resonator geführt wird. Da die Auskopplung der Strahlung zudem über einen anderen Zweig als die Rückkopplung erfolgt, können ohne zusätzliche Mittel kaum vermeidbare Reflexionen von der externen Anordnung in der die Laserstrahlung verwendet wird, die Strahlung im Resonator stark beeinflussen, wobei eine solche Rückkopplung üblicherweise nicht wellenlängenselektiv erfolgt. Dies gilt naturgemäß besonders bei Vorhandensein einer optischen Abbildung der Laserfacette auf eine zumindest teilreflektierende, nicht notwendig spiegelnde Fläche (z. B. Lichtwellenleiter und Empfängerflächen), da derartige Aufbauten ebenfalls als unerwünschte Retroreflektororen wirken können.

Es sind Lösungen bekannt, die entweder die Gewinnung weitgehend spektral reiner Strahlung erlauben, als auch solche, die mit besonderen Maßnahmen die Justiertoleranz eines solchen Laserresonators erhöhen und so den Aufbau eines vergleichsweise robusten Gerätes gestatten.

Den Stand der Technik zur Gewinnung spektral reiner Strahlung verkörpert in diesem Zusammenhang die DE-AS 29 18 863. Bei dieser Erfindung wird im wesentlichen die Strahlung, die den Resonator schon verlassen hat, in eine Vorrichtung zu ihrer spektralen Reinigung geleitet, wobei insbesondere das zur Wellenlängenselektion des Lasers dienende dispergierende Element von dieser Vorrichtung ebenfalls unter zumindest weitgehend gleichen Bedingungen benutzt wird. Dadurch wird erreicht, daß unabhängig von der Wellenlängeneinstellung des Lasers automatisch die entsprechend gefilterte Strahlung die Anordnung verläßt. Nachteil ist jedoch noch, daß im wesentlichen nur das dispergierende Element doppelt benutzt wird und damit noch immer verschiedene zusätzliche Bauteile zur Umleitung der Strahlung in den Filtermechanismus und für diesen selbst erforderlich sind. In einer Variante ist in der genannten DE-AS 29 18 863 eine Anordnung beschrieben, bei der ein Teil der gefilterten Strahlung im Resonator verbleibt bzw. in diesen zurückgeführt wird. Auch hierbei sind jedoch bis auf das dispergierende Element noch Laser und Filtervorrichtung getrennt vorhanden. Darüberhinaus verläßt auch ein wesentlicher Anteil nichtgefilterter Strahlung den Resonator über einen notwendigerweise vorhandenen Teilerspiegel, wodurch dieser Anteil verloren geht.

Ebenfalls mit der Gewinnung spektral gereinigter Strahlung befaßt sich DE-OS 42 16 001 A1. Hierbei laufen Gesamtstrahlung im Resonator und spektral gereinigter Anteil unter verschiedenen Winkeln durch den Resonator, so daß diese getrennt werden können. Hierbei werden jedoch mehrere Bauteile unter streifendem Einfall betrieben, was die Anwendbarkeit dieser Erfindung beeinträchtigt. Außerdem durchläuft auch die spektral gereinigte Strahlung unmittelbar vor der Auskopplung noch einmal das Lasermedium, wodurch die spektrale Reinheit wieder in Frage gestellt wird.

Der Stand der Technik zur Erhöhung der Justiertoleranz bei Lasern mit externen Resonatoren wird im wesentlichen von zwei Lösungen bestimmt.

Die erste Lösung ist in P. Zorabadian and W.R. Trutna, Jr.: Interference-filter-tuned, alignment-stabilized, semiconductor external-cavity laser, OPTICS LETTERS, Vol. 13, No. 10, pp 826 . . . 828 beschrieben. Zur justiertoleranten Rückkopplung der Laserstrahlung wird ein Katzenaugen-Retroreflektor (sammelnde Optik mit Spiegel in deren Brennebene) benutzt. Als selektives Element befindet sich im parallelen Strahlengang innerhalb des Resonators ein Interferenzfilter. Zur Durchstimmung der Laserwellenlänge ist dieses Filter drehbar gelagert.

Die Auskopplung der nutzbaren Strahlung erfolgt aus der dem externen Resonator abgewandten Facette des Laserchips.

Nachteile dieser Anordnung sind jedoch, daß die breitbandige spontane Emission sowie die Nebenmoden nicht ohne wesentliche weitere Mittel von der nutzbaren Strahlung zu trennen sind, sowie die Beschränkung durch die Eigenschaften eines Interferenzfilters.

Eine weitere Möglichkeit zum Aufbau eines justierstabilen Lasers mit externem Resonator beinhaltet die EP 0 525 752 A1. Hierbei wird im Prinzip ebenfalls ein Katzenaugen- Retroreflektor angewandt, seine Wirkung jedoch auf eine Koordinate begrenzt. Durch eine geeignete Kombination aus Prismen und einer Zylinderoptik zur Strahlformung sowie den Einsatz eines Beugungsgitters als Reflektor ergibt sich, daß eine Abbildung der Laserfacette auf das Gitter nur senkrecht zur Dispersionsrichtung erfolgt. In Dispersionsrichtung ist das das Gitter treffende Strahlbündel jedoch weitestgehend parallel und relativ breit. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Gitter ohne Einschränkung zur Durchstimmung der Laserwellenlänge benutzt werden kann, andererseits die Anordnung weitgehend tolerant gegenüber einer Gitterkippung senkrecht zur Dispersionsrichtung ist. Auch dieser Aufbau gestattet ohne zusätzliche Mittel keine Abtrennung der breitbandigen spontanen Strahlung und der Nebenmoden aus dem nutzbaren Strahlungsanteil.

Eine durchstimmbare Laserlichtquelle und das entsprechende Verfahren ist in: Chelnokov, A.V.; Loustioz, J.-M. Gavrilovic, P "ultrashort pulses in diffraction limited beam from diode- laser-arrays with external cavity", ELECTRONICS LETTERS 29 (1993) 10, 861-862 beschrieben.

Eine weiter Anordnung ist in: Foster, G.M.; Cush, R.; Reid, T.J.; Carter, A.C. "Four channel multiwavelength source with individually addressable elements", ELECTRONICS LETTERS 29 (1993) 10, 930-931 beschrieben. Hier sind ein Laserarray und eine Koppelfaser jeweils in einer Katzenaugen-Retroreflektor Konfiguration angeordnet. Zusammen mit einem wellenlängenselektiven Element bilden sie einen external-cavity-laser bei dem jedes Element des Laserarrays einen eigenen abgestimmten Laser bildet und durch die gewählte Anordnung Justierprobleme vermindert werden. Zusätzlich erfolgt eine Filterung der ausgekoppelten Strahlung dadurch, daß die auskoppelnde Faser, die auch gleichzeitig als Resonatorspiegel wirkt, eine raumfilternde Wirkung hat.

Eine weitere Anordnung eines durchstimmbaren justierstabilen Lasers ist in PCT/ EP9U/01640 beschrieben.

Für die unterschiedlichen Anordnungen der Aufstellung des frequenzselektiven Elementes - z. B. nach Littrow oder nach Littman - und der übrigen Resonatoranordnung - z. B. Auskopplung in nullter Ordnung oder in einer höheren Ordnung, bzw. Verwendung von Retroreflektoren - sind unterschiedliche Verfahren bekannt, die eine weitgehende Übereinstimmung der eingestellten Wellenlänge und der Resonatorlänge ermöglichen. Die Littman-Anordnung ist beispielhaft beschrieben in: Harvay, K.C.; Myatt, C.J., Opt. Lett. 12, 910-13, 1991 und Lefevre, H. et al., Photonetics S.A., US Patent 5594, 1995.

Zum einem wird passiv durch eine geeignete Anordnung des Pivotpunktes eine Verdrehung mit einer Längenänderung zwangsläufig erreicht z. B. beschrieben in: Koch, S.; Bitte, F.; Mischo, H. "Untersuchung neuer Halbleiter-Strahlungsquellen für die absolutmessende Distanz- und Formprüfung, Fraunhoferinstitut für Produktionstechnologie, Verbundprojekt Strahlquellen für die Metrologie, (1998)", zum anderen werden Wellenlänge und Resonatorlänge durch getrennte Einrichtungen eingestellt, wobei durch Einstelltabellen eine möglichst optimale Anpassung erreicht wird. Letztlich sind auch aktive Anordnungen bekannt, die Drehung und Längenänderung entkoppeln und durch Hilfsdetektoren die optimale Resonatorlänge bestimmen und durch Servomechanismen einstellen. Eine solche Lösung ist in "Shigenori Mattori, Takanori Saitoh, Shigeru Kinugawa and Koichiru Miyagi; Research Lab. Anritsu Corp.; Active Mode-Hop Suppression in External Cavity Lasers, Technical Digest, Symposium on Optical Fiber Measurements, (1998), NIST Special Publication 930" beschrieben.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur modensprungfreien Abstimmung einer justierstabilen spektral reinen Laserlichtquelle anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Durch die Verwendung eines Gitters als frequenzselektives Element in Verbindung mit Retroreflektoranordnungen als Resonatorspiegel wird es möglich, statt der angegebenen bekannten passiven Verfahren eine spezielle Anordnung einzusetzen, die eine erhebliche verbesserte Übereinstimmung von eingestellter Laserwellenlänge und Resonatorlänge gewährleistet. Gegenüber den bekannten Verfahren läßt sich durch die neue Anordnung in einem begrenzten Abstimmbereich für drei einzustellende Wellenlängen die Abweichung der Resonatorlänge von der Ideallänge zu null werden, im Zwischenbereich ergibt sich eine s-förmige Abweichung, die kleiner als 1% einer Wellenlänge bleibt. Durch veränderte Ausführungslängen an den den Gleichlauf bestimmenden Elementen ist eine einfache Anpassung an andere Gesamtlängen des Resonators möglich. Die neue Anordnung verwendet nur ein Einstellelement. Dies vereinfacht die technische Realisierung.

Die neue Anordnung kommt mit Festkörpergelenken in Form von Federgelenken aus. Damit ergeben sich eine hohe Steifigkeit und Spielfreiheit. Die Empfindlichkeit gegen Vibrationen nimmt ab. Durch geeignete konstruktive Gestaltung der Federgelenke sind unerwünschte Verkippungen des wellenlängenbestimmenden Elementes zu minimieren. Die ohnehin hohe Justierstabilität des durchstimmbaren Lasers mit Retroreflektoren wird durch das Einfügen der neuen Abstimmvorrichtung zur modensprungfreien Abstimmung nicht verschlechtert. Die Amplituden- und Frequenzstabilität wird zusätzlich erheblich verbessert.

Anhand von Ausführungsbeispielen soll die Funktion der modensprungfrei durchstimmbaren, justierstabilen spektral reinen Laserlichtquelle beschrieben werden.

Fig. 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer spektral reinen Laserlichtquelle in einer modifizierten LITTMAN-Anordnung. Die Strahlung einer frontseitig entspiegelten Laserdiode (21) wird durch eine Kollimatoroptik (22) zu einem Parallelbündel geformt und trifft unter dem Einfallswinkel das frequenzselektive Element, hier ein Reflexionsgitter (23). Die in erster Ordnung gebeugte Strahlung trifft auf eine weitere Kollimatoroptik (24), die die Strahlung auf ein als Raumfilter wirkendes Pinhole (25) fokussiert. Unmittelbar hinter dem Pinhole befindet sich der Resonatorspiegel (26), der als teildurchlässiger Spiegel ausgeführt ist. Die von diesem Spiegel reflektierte Strahlung gelangt wiederum durch den Kollimator (24) zum Gitter (23) und durch den Kollimator (22) zur Laserdiode (21) und führt so zu einer optischen Rückkopplung. Zur Wellenlängenabstimmung der so entstandenen Strahlungsquelle ist das Gitter drehbar und kann längs des optischen Weges verschoben werden. Dies geschieht in der Weise, daß sich proportional zur Wellenlängenänderung die optische Weglänge ändert. Proportionalitätsfaktor ist die Zahl der ganzen Wellenlängen längs des optischen Weges von rückseitigem Laserspiegel in der Laserdiode (21) bis zum Resonatorspiegel (26). Dieser Zusammenhang wird für einen beschränkten Drehwinkelbereich des Gitters (23) durch die Halterung dieses Gitters in einer Gelenkkette nach Fig. 3 erreicht. Der am Festpunkt (30) angelenkte Arm (31) trägt an seinem freien Ende ein Gelenk (32), welches den Arm (33) mit Arm (31) verbindet. Am Arm (33) ist das Gitter (23) befestigt. Das freie Ende des Armes (33) stützt sich auf eine Auflage (34) und wird durch eine geeignete Halterung zwangsgeführt. Wird der Arm (31) mit der Länge r um den Winkel g verdreht, so wird der Arm (33) mitgeschleppt und verdreht sich um den Winkel p. Das Gitter bewegt sich damit auf einer Kreisbahn mit dem Radius r und dreht sich dabei um den Winkel p wenn der durch den Arm (31) überstrichene Winkel g ist. Dabei wandert der Auftreffpunkt des einfallenden Strahles geringfügig auf dem Gitter. Dies äußert sich in einer noch geringeren Parallelversetzung des gebeugten Strahles.

Diese Parallelversetzung ist ohne Bedeutung, da durch die nachfolgende Kollimatoroptik jeder Parallelstrahl zum Brennpunkt geführt wird. Berechnet man die bei der Verdrehung um den Winkel g auftretende Wegänderung x, so führt das zu folgendem Zusammenhang:

x = r sin(g)-r[1-cos(g)]tan[a + arctan(r sin(g)/(s + r[1-cos(g)]))] +
cos[a-arcsin (lambdanull/d-sin(a))]{r sin(g)-r[1-cos(g)])
tan(a + arctan(r sin(g)/(s + r[1-cos(g)]))} [1]

Addiert man zu diesem Weg x eine Grundlänge l₀ und subtrahiert das n-fache der durch g eingestellten Wellenlänge, so erhält man die Abweichung vom Idealwert. Für einen vorerst frei wählbaren Wert für die Länge r des Armes (31) ist in der Darstellung in Fig. 4 die Abweichung d 1 für einen Winkelbereich für g von ± 0.35 Grad in Abhängigkeit von der Länge s des Armes (33) dargestellt. Man erkennt einen Bereich für die Länge s, bei der die Abweichung vom Sollwert offensichtlich gering ist. Die numerische Berechnung der Abweichung für den optimalen Wert für die Länge s des Armes (33) zeigt Fig. 5.

Eine andere Ausführungsform ersetzt die Stützstelle (34) durch einen weiteren Arm (65). Fig. 6 zeigt diese Anordnung. Mit hinreichender Genauigkeit ist die Bewegung eines Punktes auf dem Arm (33) in der Nähe der Stützstelle (34) durch einen Kreisbogen anzunähern. Diese Näherung erlaubt die Verwendung des Armes (65) mit zwei Festkörpergelenken an dieser Stelle. Dadurch ist eine weitere Stützfunktion realisierbar, die die Steifigkeit des Abstimmsystems weiter erhöht.

Im allgemeinen ist für einen abstimmbaren Laser eine konstruktiv vorgegebene optische Weglänge vorhanden, auf die die Abstimmeinheit angepaßt werden muß. Durch eine geeignete Wahl der Länge des Armes (31) und der sich dann ergebenden Länge für die Länge des Armes (33) ist die angegebene Genauigkeit der Nachführung der Resonatorlänge zur eingestellten Wellenlänge realisierbar. Die Dimensionierung der Gelenkkette ist durch die Auswertung der Gleichung [1] für jede Wellenlänge und Länge des Armes (33) möglich.

Fig. 7 zeigt eine weitere Anordnung, bei der die Auskopplung des Lichtes durch eine weitere Optik (72) erreicht wird, mit der eine Einkopplung der Strahlung in eine Lichtleitfaser erfolgt. Dabei befindet sich die teilreflektierende Fläche nicht notwendigerweise auf der ersten Oberfläche der Optik. Außerdem ist ein Polarisationsdreher (71) eingefügt, um abhängig von der Polarisationsrichtung und des Strahlprofiles der Laserstrahlung das Beugungsgitter (23) bei höchster Beugungseffektivität zu benutzen, wobei die in das Lasermedium (21) rückgekoppelte Strahlung dieses wieder mit der ursprünglichen Polarisationsrichtung trifft.

Eine weitere Anordnung zeigt Fig. 8. Es kann günstig sein, wenn das raumfilternde Element und die teilreflektierende Fläche nicht unmittelbar aufeinanderfolgen. In Fig. 8 sind das Pinhole (25) und die teilreflektierende Fläche (82) weit voneinander entfernt und durch die Optik (81) wird das Pinhole (25) auf die teilreflektierende Fläche (82) abgebildet.

Verzeichnis der Abbildungen

Fig. 1 Prinzip eines herkömmlichen abstimmbaren Lasers nach LITTMAN;

Fig. 2 Prinzip eines abstimmbaren Lasers in modifizierter LITTMAN-Anordnung mit Gelenkkette zur Abstimmung und Auskopplung der gefilterten Strahlung durch Raumfilter und teilreflektierender Fläche;

Fig. 3 Prinzip der Gelenkkette zur Berechnung des Abstimmverhaltens;

Fig. 4 Abweichung von optischer Soll-Länge zu optischer Ist-Länge vs Abstimmwinkel und Armlänge;

Fig. 5 Optimierte Abweichung von optischer Soll-Länge zu optischer Ist-Länge vs Abstimmwinkel;

Fig. 6 Modifizierte Gelenkkette;

Fig. 7 Prinzip eines abstimmbaren Lasers mit Polarisationsdreher und Gelenkkette zur Abstimmung und Auskopplung der gefilterten Strahlung durch Raumfilter und teilreflektierender Fläche;

Fig. 8 Prinzip eines abstimmbaren Lasers mit Gelenkkette zur Abstimmung und Auskopplung der gefilterten Strahlung durch Raumfilter und Abbildung auf entfernte teilreflektierender Fläche.

Legende zu den Abbildungen

1

Lasermedium

2

Kollimator

3

dispergierendes Element, Gitter

4

Spiegel

5

Optik

6

LWL, Lichtleiter

21

Lasermedium

22

Kollimator

23

dispergierendes Medium, Gitter

24

Optik

25

Raumfilter, Pinhole

26

teilreflektierende Fläche

30

Gelenk

31

Gelenkarm 1

32

Gelenk

33

Gelenkarm 2
Auflage
Gelenkarm 3
Gelenk
Gelenk
Polarisationsdreher
Optik
Optik
teilreflektierende Fläche

Claims

1. Verfahren und Anordnung einer durchstimmbaren Laserlichtquelle zur Gewinnung spektral gefilterter Laserstrahlung zur Auskopplung aus und zugleich Rückkopplung in einen Laserresonator, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Lasermedium einschließlich einem Resonatorendspiegel ausgehende Strahlen bündel kollimiert und quer zu seiner Ausbreitungsrichtung winkeldispergiert wird, dann fokussiert wird, im Fokus oder in dessen Nähe derart in der Weise gefiltert wird, daß nur ein schmaler Wellenlängenbereich der Strahlung weitergelangt, dabei eine Reflexion des nicht hindurchgelassenen Anteils der Strahlung zurück in den Resonator weitestgehend verhindert wird und schließlich nach der Filterung ebenfalls im Fokus oder einer Abbildung dieses Fokus durch einen teildurchlässig ausgebildeten Reflektor ein Teil der Strahlung in den Laserresonator zurückreflektiert, ein anderer Teil zur Nutzung der Laser strahlung hindurchgelassen wird, nach der Fokussierung der Laserstrahlung die Filterung im Fokus oder einer Abbildung dieses Fokus geschieht und die Reflexion im Zusammen hang mit der Fokussierung senkrecht zur Dispersionsrichtung nach dem Prinzip eines weitgehend richtungsunabhängigen Retroflektors nach dem Katzenaugenprinzip erfolgt, wobei die Abstimmung auf eine erwünschte Laserwellenlänge durch eine zwangsläufige gekoppelte Drehung und Translation des dispergierenden Elementes erfolgt.

2. Durchstimmbare Laserlichtquelle nach Anspruch 1, im wesentlichen bestehend aus dem Lasermedium (21) einschließlich einem Resonatorendspiegel, einem abbildenden System (22, 24), einem winkeldispergierenden Element (23) montiert auf einer Gelenkkette und einem teildurchlässig ausgebildeten Reflektor (26), dadurch gekennzeichnet, daß der am Ort des durch das abbildende System (22, 24) gegebenen Fokus der Laser strahlung befindliche teildurchlässig ausgebildete Reflektor (26) derart angeordnet ist, daß er zusammen mit dem abbildenden System (24) einen weitgehend richtungsunabhängigen Retroreflektor nach dem Katzenaugen-Prinzip bildet und sich zugleich wenigstens nähe rungsweise in der Ebene des Reflektors (26) auch ein in Dispersionsrichtung des winkel dispergierenden Elementes (23) Raumfilter (25) oder dessen Bild befindet, wobei sich die Spaltbreite in Dispersionsrichtung erstreckt, so daß nur spektral gefilterte Strahlung das Raumfilter (25) passieren kann, dadurch nur diese auf den Reflektor (26) gelangt und hier die Trennung von rückgekoppelter und ausgekoppelter, nutzbarer Strahlung bei hoher Stabilität gegen Dejustierungen der Bauteile senkrecht zur Dispersionsrichtung des winkeldispergierenden Elementes (23) und Kippung des Reflektors (26) erfolgt.

3. Durchstimmbare Laserlichtquelle nach Anspruch 1, im wesentlichen bestehend aus dem Lasermedium (21) einschließlich einem Resonatorendspiegel, einem abbildenden System (22, 24), einem winkeldispergierenden Element (23) montiert auf einer Gelenkkette und einem teildurchlässig ausgebildeten Reflektor (26), dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkketten eine solche Bewegung des dispergierenden Elementes (23) ermöglicht, die eine weitgehende Übereinstimmung des durch sein Drehwinkel des dispergierenden Elementes (23) überstrichenen Wellenlängenbereiches mit der durch die gleichzeitig ablaufende Translationsbewegung des dispergierenden Elementes (23) erlangte Längenänderung des optischen Weges gewährleistet.

4. Durchstimmbare Laserlichtquelle nach Anspruch 1, im wesentlichen bestehend aus dem Lasermedium (21) einschließlich einem Resonatorendspiegel, einem abbildenden System (22, 24), einem winkeldispergierenden Element (23) montiert auf einer Gelenkkette und einem teildurchlässig ausgebildeten Reflektor (26), dadurch gekennzeichnet, daß eine Optimierung des Gleichlaufes zwischen Resonatorlänge und Laserwellenlänge dadurch erfolgt, daß die Längen der Gelenkkettenarme (31, 33) entsprechend den konstruktiven Gegebenheiten unter Berücksichtigung der geometrischen Verhältnisse nach den Ergebnissen der Gleichung [1] realisiert werden.

5. Durchstimmbare Laserlichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lasermedium (21) ein Halbleiterlaser dient.

6. Durchstimmbare Laserlichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lasermedium (21) eine Zeile von Halbleiterlasern dient.

7. Durchstimmbare Laserlichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsfacette des Halbleiterlasers weitgehend entspiegelt ist.

8. Durchstimmbare Laserlichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Lasermedium (21) und dem dispergierendem Element (23) ein Kollimator (22) angeordnet ist.

9. Durchstimmbare Laserlichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dispergierende Element (23) ganz oder teilweise auch die Funktion des abbildenden Systems übernimmt.

10. Durchstimmbare Laserlichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dispergierende Element (23) ein Beugungsgitter ist.

11. Durchstimmbare Laserlichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Reflektor (26) die teilreflektierende Stirnfläche eines Lichtwellenleiters dient und damit die nutzbare, spektral gefilterte Laserleistung an dessen Ausgang zur Verfügung steht.

12. Durchstimmbare Laserlichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Reflektor (26) die teilreflektierende, nicht notwendig erste Fläche einer Auskoppeloptik (72) dient.

13. Durchstimmbare Laserlichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Strahlrichtung gesehen vor dem Beugungsgitter (23) ein 90-Grad Polarisationsdreher (71) angeordnet ist, um abhängig von der Polarisationsrichtung der Laserstrahlung das Beugungsgitter (23) bei höchster Beugungseffektivität zu benutzen, wobei die in das Lasermedium (21) rückgekoppelte Strahlung dieses wieder in der ursprünglichen Polarisationsrichtung trifft.