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DE2010929B2 - PROCESS FOR EXCITING A LIQUID MEDIUM TO RELEASE COHERIC RADIATION AND, ACCORDING TO THIS PROCESS, EXCITED OPTICAL TRANSMITTERS OR AMPLIFIER - Google Patents

PROCESS FOR EXCITING A LIQUID MEDIUM TO RELEASE COHERIC RADIATION AND, ACCORDING TO THIS PROCESS, EXCITED OPTICAL TRANSMITTERS OR AMPLIFIER

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Publication number
DE2010929B2
DE2010929B2 DE19702010929 DE2010929A DE2010929B2 DE 2010929 B2 DE2010929 B2 DE 2010929B2 DE 19702010929 DE19702010929 DE 19702010929 DE 2010929 A DE2010929 A DE 2010929A DE 2010929 B2 DE2010929 B2 DE 2010929B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
medium
stimulable
cuvette
lasers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19702010929
Other languages
German (de)
Other versions
DE2010929A1 (en
DE2010929C (en
Inventor
Fritz Peter Dr. 3550 Marburg. G2 If 7-00 Schäfer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss AG
Original Assignee
Carl Zeiss AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Carl Zeiss AG filed Critical Carl Zeiss AG
Priority to DE19702010929 priority Critical patent/DE2010929C/en
Priority claimed from DE19702010929 external-priority patent/DE2010929C/en
Priority to FR7107729A priority patent/FR2081767B1/fr
Priority to JP46012417A priority patent/JPS507437B1/ja
Priority to GB2371971A priority patent/GB1273929A/en
Publication of DE2010929A1 publication Critical patent/DE2010929A1/en
Publication of DE2010929B2 publication Critical patent/DE2010929B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2010929C publication Critical patent/DE2010929C/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/0906—Electrical, electrochemical, or electron-beam pumping of a dye laser

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

nischen Lösungsmittel, wie ζ. Β. Dimethylformamid (DMF). In der Küvette 3 befinden sich 2wei plattenfönnige Elektroden 6 und 7, die -jich in einem geringen Abstand, größenordnungsmäßig etwa 1 mm parallel gegenüberstehen. Die beiden Elektroden sind beispielsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt. An den Elektroden 6 und 7 liegt eine hohe Gleichspannung, die nur durch die Durchbruchsfeldstärke des verwendeten Lösungsmittels begrenzt ist.niche solvents, such as ζ. Β. Dimethylformamide (DMF). In the cuvette 3 there are two disk dryers Electrodes 6 and 7, which -jich at a small distance, on the order of about 1 mm face parallel. The two electrodes are made of stainless steel, for example. To the Electrodes 6 and 7 have a high DC voltage, which is only due to the breakdown field strength of the used Solvent is limited.

Beim Stromfluß durch die Flüssigkeit 5 werden an der Anode in einer Elektrodenreaktion nach dem Schema DPA - ee -*- DPA® Kationen erzeugt, während entsprechend an der Kathode gemäß dem Schema DPA -Jr e® -»■ DPA® Anionen erzeugt werden. Kationen und Anionen werden durch das Feld in entgegengesetzten Richtungen transportiert und erzeugen beün Aufeinandertreffen in einer Rekombmaüonsreaktion nach dem Schema DPA* + DPA« -* DPA* + DPA Moleküle im ersten angeregten Smgulettzustand, von wo aus ein Laserüberg^ng zum Grundzustand erfolgen kann. Die entstehende Laserstrahlung tritt dann in Richtung des Pfeiles 8 aus dem optischen Resonator aus. . ,When current flows through the liquid 5 at the anode in an electrode reaction according to the scheme DPA - e e - * - DPA® cations are generated, while correspondingly at the cathode according to the scheme DPA -Jr e® - »■ DPA® anions are generated. Cations and anions are transported through the field in opposite directions and, when they meet in a recombination reaction according to the scheme DPA * + DPA «- * DPA * + DPA, produce molecules in the first excited smgulet state, from where a laser transition to the ground state can take place. The resulting laser radiation then emerges from the optical resonator in the direction of arrow 8. . ,

Es ist ohne weiteres klar, diaß eine nach dem neuen Verfahren arbeitende Vorrichtung auch zum Anregen kleiner Volumina geeignet ist, die mit Entladungsblitdampen nicht mehr sinnvoll angeregt werden können.It is readily apparent that one after the other Method-working device is also suitable for exciting small volumes, using discharge flash lamps can no longer be sensibly stimulated.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

lierbare, anzuregende Medium also nur ein sehr Patentansprüche: kleines Volumen aufweist. Zur Anregung solcher Laser sind die bekannten Verfahren bzw. Vorrich-lable medium to be stimulated so only one very patent claim: has a small volume. To excite such lasers, the known methods and devices are 1. Verfahren zum Anregen eines flüssigen stimu- tungen nicht geeignet.1. Method of stimulating liquid stimulation not suitable. lierbaren Mediums für die Auslösung kohärenter 5 Es ist die Aufgabe der vorhegenden Erfindung, einlable medium for triggering coherent 5 It is the object of the present invention to provide a Strahlung, dadurch gekennzeichnet, Verfahren zum Anregen eines flüssigen stimulierbarenRadiation, characterized by a method of exciting a liquid stimulable daß ein elektrischer Stromfluß durch, das flüssige Mediums für die Auslösung kohärenter Strahlung zuthat an electric current flow through, the liquid medium for the triggering of coherent radiation too Medium erzeugt wird, dessen Träger vorwiegend schaffen, welches sich durch hohe technische Zu-Medium is created, whose carriers mainly create, which through high technical input die Ionen eines gelösten fluoreszenzfähigen Stoffes verlässigkeit auszeichnet, einen verbesserten Wirkungs-the ions of a dissolved fluorescent substance distinguishes itself reliably, an improved effectiveness sind. ίο mechanismus aufweist und im übrigen auch zur An-are. ίο has a mechanism and also for the rest of the 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- regung kleiner Substanzvolumina geeignet ist.
zeichnet, daß ein Gleichstrom durch das flüssige Das Verfahren nach der Erfindung zeichnet sich Medium erzeugt wird. dadurch aus, daß ein elektrischer Stromfluß durch das2. The method according to claim 1, characterized in that small substance volumes are suitable.
characterized in that a direct current is generated through the liquid medium. characterized in that an electrical current flow through the 3. Optischer Sender oder Verstärker, der nach flüssige Medium erzeugt wird, dessen Träger vordem Verfahren des Anspruch 1 anregbar ist und 15 wiegend die Ionen eines gelösten fluoreszenzfähigen bei dem das flüssige stimulierbare Medium in Stoffes sind. Dabei ist es vorteilhaft, einen Gleicheiner Küvette innerhalb eines von zwei Spiegeln strom durch das flüssige Medium zu erzeugen,
begrenzten optischen Resonators angeordnet ist, Beim Stromfluß durch die Flüssigkeit werden an dadurch gekennzeichnet, daß sich innerhalb der der Anode in einer Elektrodenreaktion erzeugte Ka-Küvette(3) zwei plattenförmige, sich parallel zur 20 tionen und entsprechend an der Kathode erzeugte Richtung der Resonatorachse erstreckende Elek- Anionen durch das Feld in entgegengesetzter Richtung troden (6, 7) dicht gegenüberstehen, die an Gleich- transportiert und erzeugen beim Aufeinandertreffen spannung liegen. in einer Rekombinationsreaktion Moleküle im ersten3. An optical transmitter or amplifier that is generated according to a liquid medium, the carrier of which can be excited before the method of claim 1 and weighs the ions of a dissolved fluorescent medium in which the liquid stimulable medium is in substance. It is advantageous to create a similarity of a cuvette within one of two mirrors flow through the liquid medium,
When the current flows through the liquid, two plate-shaped cuvettes (3), which are parallel to the direction of the resonator axis and correspondingly generated at the cathode, extend within the Ka-cuvette (3) generated by the anode in an electrode reaction Electrode anions trode through the field in the opposite direction (6, 7) are close together, which are transported in the same direction and generate voltage when they meet. in a recombination reaction molecules in the first 4. Optischer Sender oder Verstärker nach An- angeregten Singulettzustand, von wo aus ein Laserspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Küvette 25 Übergang zum Grundzustand erfolgen kann. Die (3) neben dem Lösungsmittel mindestens zwei Schwelle der Laseremission wird erreicht, wenn etwa fluoreszenzfähige Substanzen enthält, wobei eine 50% der Moleküle im angeregten Zustand sind. Um dieser Substanzen durch Energieübertragung von diese Überbesetzung stationär aufrechterhalten zu der anderen Substanz zur kohärenten Emission können, muß der Stromfluß durch die Flüssigkeit sehr anregbar ist. 30 hohe Werte in der Größenordnung von 1000 A erreichen. Derartig hohe Stromstärken lassen sich impulsmäßig relativ einfach erzielen.4. Optical transmitter or amplifier according to the excited singlet state, from where a laser speech 3, characterized in that the cuvette 25 transition to the basic state can take place. the (3) In addition to the solvent, at least two thresholds of laser emission are reached when about Contains fluorescent substances, 50% of the molecules being in the excited state. Around These substances are sustained stationary by the transfer of energy from this overcrowding the other substance to be able to emit coherently, the flow of current through the liquid must very much is stimulable. 30 can achieve high values of the order of 1000 A. Such high currents can Achieve impulse relatively easily. Ein optischer Sender oder Verstärker, der nach demAn optical transmitter or amplifier that works after the Verfahren der vorliegenden Erfindung anregbar ist,Method of the present invention is stimulable, 35 weist eine innerhalb eines von zwei Spiegeln begrenzten35 has one bounded within one of two mirrors Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ver- optischen Resonators angeordnete, das flüssige stimu-The present invention relates to a veroptical resonator arranged, the liquid stimu- fahren zum Anregen eines flüssigen stimulierbaren lierbare Medium enthaltende Küvette auf und zeichnetopen the cuvette containing a liquid stimulable medium to stimulate it and draws it Mediums für die Auslösung kohärenter Strahlung sich dadurch aus, daß sich innerhalb der Küvette zweiMedium for triggering coherent radiation is characterized by the fact that there are two inside the cuvette sowie auf einen nach diesem Verfahren angeregten platienförmige, sich parallel zur Richtung der Reso-as well as on a platia-shaped, excited by this method, parallel to the direction of the reso- optischen Sender oder Verstärker. 40 natorachse erstreckende Elektroden dicht gegenüber-optical transmitter or amplifier. 40 electrodes extending close to each other. Optische Sender oder Verstärker, bei welchen das stehen, die an Gleichspannung liegen,
stimulierbare Medium in flüssiger Form vorliegt, Vorteilhaft ist es, den optischen Sender oder Ve:- werden im allgemeinen als Flüssigkeitslaser bezeich- stärker so auszubilden, daß die Flüssigkeitsküvette net. Es ist üblich und bekannt, solche Laser mittels neben dem Lösungsmittel mindestens zwei fluoreszenz-Entladungsblitzlampen oder auch mit Hilfe von 45 fähige Substanzen enthält, wobei eine dieser Subanderen Lasern, vorwiegend Festkörperlasern, optisch stanzen durch Energieübertragung von der anderen anzuregen. Dabei wird zunächst elektrische Energie Substanz zur kohärenten Emission anregbar ist. In in Lichtenergie umgewandelt, die dann dazu dient, diesem Fall wird die Energie von den elektrochemisch das stimulierbare Medium anzuregen. Abgesehen von angeregten Molekülen in einem oder mehreren Schritdem durch den angegebenen Wirkungsmechanismus 50 ten strahlend oder strahlungslos auf die Moleküle der mitbedingten kleinen Wirkungsgrad bestehen bei der anderen Substanz übertragen, die schließlich die optischen Anregung auch technische Schwierigkeiten, Laseremission bewirken. Die Moleküle dieser zweiten die z. B. in der begrenzten Lebensdauer und Zuver- Substanz müssen nicht notwendig dieselbe chemische lässigkeit von Entladungsblitzlampen begründet sind. Konstitution besitzen wie die ursprünglich angeregtenOptical transmitters or amplifiers that are connected to DC voltage
The stimulable medium is in liquid form. It is advantageous to design the optical transmitter or Ve: are generally referred to as liquid lasers in such a way that the liquid cuvette is net. It is customary and known to contain such lasers by means of at least two fluorescent discharge flash lamps in addition to the solvent or also with the help of 45 capable substances, one of these sub-other lasers, predominantly solid-state lasers, to excite optically punching through energy transfer from the other. At first electrical energy substance can be excited to coherent emission. In converted into light energy, which then serves, in this case, the energy from the electrochemically stimulate the stimulable medium. Apart from excited molecules in one or more steps through the specified mechanism of action 50 th radiating or non-radiative to the molecules of the associated low efficiency are transferred to the other substance, which ultimately cause the optical excitation and technical difficulties, laser emission. The molecules of this second the z. B. in the limited life and reliability of the substance need not necessarily be the same chemical permeability of discharge flash lamps. Have constitution like those originally suggested Es ist auch bekannt, optische Sender oder Verstärker 55 Moleküle.It is also known to use optical transmitters or amplifiers for 55 molecules. mit einem flüssigen stimulierbaren Medium auszu- Die Erfindung wird im folgenden an Hand des inwith a liquid stimulable medium. The invention is described below with reference to the in bilden, in dem die Anregungsenergie durch eine der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielsform, in which the excitation energy by one of the embodiment shown in the drawing exotherme chemische Reaktion gewonnen wird. Diese näher erläutert.exothermic chemical reaction is obtained. This explained in more detail. chemische Anregung ist jedoch auf wenige geeignete In dieser Figur sind mit 1 und 2 die Resonator-Substanzen beschränkt. 60 spiegel eines optischen Resonators bezeichnet. Mit 3However, chemical excitation is only suitable for a few. In this figure, 1 and 2 are the resonator substances limited. 60 denotes an optical resonator mirror. With 3 Bekannt ist es auch, in einem optischen Sender oder ist eine Flüssigkeitsküvette bezeichnet, welche mit Verstärker mit gasförmigem stimulierbarem Medium einem Ausgleichsgefäß 4 in Verbindung steht. An die Anregung dadurch vorzunehmen, daß eine in Stelle des Ausgleichsgefäßes kann auch ein Vorrats-Emissionsrichtung fortschreitende elektrische Ent- gefäß und eine Pumpe vorgesehen sein, welche die ladung erzeugt wird. Diese Art der Anregung ist auf 65 Flüssigkeit zum Zwecke der Kühlung und der Ververhältnismäßig große Laser beschränkt. minderung von Schlieren umpumpt.It is also known in an optical transmitter or a liquid cuvette is referred to, which with Amplifier with a gaseous stimulable medium a compensation vessel 4 is in connection. At to make the excitation in that one in place of the equalizing tank can also be a supply emission direction advancing electrical drainage vessel and a pump may be provided, which the charge is generated. This kind of excitation is proportional to fluid for the purpose of cooling and relative large lasers limited. reduction of streaks. Es ist möglich, Flüssigkeitslaser, insbesondere Färb- Die Küvette 3 enthält beispielsweise den FarbstoffIt is possible to use liquid lasers, in particular coloring. The cuvette 3 contains, for example, the dye stofflaser, sehr klein auszubilden, so daß das stimu- 9,10-Diphenylanthracen (DPA) in einem aproto-fabric laser, very small, so that the stimu- 9,10-diphenylanthracene (DPA) in an aproto-
DE19702010929 1970-03-07 1970-03-07 Process for exciting a liquid medium for the triggering of coherent radiation and optical transmitters or amplifiers excited according to this process Expired DE2010929C (en)

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DE2010929B2 true DE2010929B2 (en) 1972-11-23
DE2010929C DE2010929C (en) 1973-06-20

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2951000A1 (en) * 1978-12-28 1980-07-17 Fizitscheskij Inst Akademii Na Flat or spherical laser construction - mounting laser active material in void for peripheral external excitation

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DE2951000A1 (en) * 1978-12-28 1980-07-17 Fizitscheskij Inst Akademii Na Flat or spherical laser construction - mounting laser active material in void for peripheral external excitation

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Publication number Publication date
JPS507437B1 (en) 1975-03-25
GB1273929A (en) 1972-05-10
FR2081767A1 (en) 1971-12-10
FR2081767B1 (en) 1976-06-11
DE2010929A1 (en) 1971-09-16

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Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee