DE3751360T2 - Miniaturisierter, Güte-geschalteter, durch eine Diode gepumpter Festkörperlaser. - Google Patents
Miniaturisierter, Güte-geschalteter, durch eine Diode gepumpter Festkörperlaser.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Festkörperlaser und im spezielleren Laser mit Q-Switch bzw. Gütemodulation zur Erzeugung von hohen Spitzenleistungspulsen.
- Q-Switching bzw. Gütemodulierung ist eine Technik, die eingesetzt wird, um hohe Spitzenleistungspulse zu erzielen. Q-Switching wird durchgeführt, indem die Verluste in einem Laserhohlraum moduliert werden. Wenn der Hohlraumverlust groß ist, wird Pumpenergie im Laserverstärkungsmedium gespeichert, indem die Besetzungsumkehr bzw. ein Inversionszustand aufgebaut wird; der hohe Hohlraumverlust verhindert, daß Laserwirkung auftritt, die die gespeicherte Energie erschöpfen würde. Die gespeicherte Energie wird dann in einem hohen Spitzenleistungspuls entnommen, indem die Hohlraumverluste verringert werden. Die Verwendung eines akusto-optischen Modulators innerhalb eines Laserhohlraums zum Q-Switching wird in Chang, "Acoustooptic Devices and Applications", IEEE Transactions on Sonics and Ultrasonics, Band SU- 23, Nr. 1, Januar 1976, S. 17, beschrieben. Jedoch bestehen, wie darin angemerkt, beinahe alle akusto-optischen Q-Switches aus Quarzglas. Ein weiteres darin erwähntes Problem ist die beträchtliche RF-Leistung, die an den Q-Switch angelegt werden muß, um das Aussenden von Laserstrahlen zu verhindern.
- Die am 24. März 1987 veröffentlichte US-A-4653056 und die am 7. April 1987 veröffentlichte US-A-4656635 (entspricht der GB-A-2175127) beschreiben eine Klasse von Festkörperlasern, die in einer Längspumpkonfiguration laserdiodengepumpt sind und die im TEMOO-Mode gepumpt werden können. Diese Festkörperlaser können extrem kompakt ausgebildet werden. Die am 12. Mai 1987 veröffentlichte US-A- 4665529 beschreibt ein mittels Lichtleiteroptik gekoppeltes Pumpschema in Längsrichtung, das für eine weitere Verkleinerung dieser Festkörperlaser sorgt. Bei diesen Lasern ermöglicht die Modenanpassung der Laserdiodenpumpquelle an das aktive Modenvolumen des Laserhohlraums eine hohe Verstärkung in einem kleinen Volumen.
- Diese Festkörperlaser sind effiziente Wellenlängen- und Modenkonverter für Diodenlaser. Bei diodengepumpten Lasern wird kein Kühlwasser verwendet, und sie basieren nicht auf Breitbandanregungsquellen. Daher unterliegen sie keinem durch Wasser oder Blitzlicht induziertem Rauschen und weisen stark verringertes thermisches Fokussieren auf. Die Eigenschaften führen zu hervorragender Stabilität der Strahlenrichtung und Puls-zu-Puls-Stabilität. Die Erfinder des vorliegenden Anmeldungsgegenstandes haben festgestellt, daß es wünschenswert wäre, diese Vorteile bei einem Laser mit Q-Switch zu erzielen, obwohl es eine Tatsache ist, daß der typische Festkörperlaser mit Q-Switch nach dem Stand der Technik die gewünschte Kombination aus Spitzenleistung und kurzer Pulsbreite nicht erzeugen kann. Ein langer Laserstab wird mit Wolfram- oder Bogenlampen gepumpt. Ein Quarzglas-Q-Switch wird ebenfalls im Laserhohlraum angeordnet und von einer RF-Quelle mit Energie versorgt, die an einen am Silikasubstrat montierten LiNbO&sub3;-Meßwandler angeschlossen ist. Der Hohlraum ist relativ lang, typischerweise etwa 30 cm, und der Q-Switch ist groß.
- Es sollte auch angemerkt werden, daß die US-A-3624545 einen diodengepumpten Laser mit Q-Switch offenbart.
- Um kurze Pulse zu bilden, ist entweder ein kurzer Hohlraum oder eine erhöhte Verstärkung im Hohlraum erforderlich, da die Pulsbreite vom Produkt aus Verstärkung und Hohlraumumlaufzeit abhängt. Für einen 30 cm-Hohlraum beträgt die Umlaufzeit ca. 2 ns. Um eine hohe Verstärkung im Hohlraum zu erzielen, um die große Hohlraumlänge auszugleichen, muß das Verstärkungsmedium sehr stark gepumpt werden. Typischerweise werden der Bogenlampe, die zum Pumpen des Laserstabs verwendet wird, mehrere KW Leistung zugeführt (da die Pumpeffizienz nur etwa 5% beträgt). Jedoch kann die höhere Verstärkung, die erforderlich ist, um die gewünschte Pulsbreite zu erzielen, zu einer zu hohen Pulsintensität führen, da die Gesamtenergie (Produkt aus Leistung und Pulsbreite) im Puls in etwa konstant ist und die Spitzenleistung mit sinkender Pulsbreite zunimmt. Daher gibt es einen Kompromiß beim Erzielen der gewünschten Pulsbreitenenergie. Somit sind die üblichen Ergebnisse die richtige Spitzenleistung, aber ein zu langer Puls, oder ein ausreichend kurzer Puls bei zu hoher Spitzenleistung.
- Die Erfinder des vorliegenden Anmeldungsgegenstandes sind der Ansicht, daß es wünschenswert wäre, einen effektiveren Q-Switch-Festkörperlaser zu erzeugen, der einen kurzen Puls bei geringer Energie erzeugt, indem ein kurzer Hohlraum bei mäßiger Verstärkung anstelle eines langen Hohlraums bei sehr hohen Verstärkungen verwendet wird. Die obengenannte, in den obigen Patenten erwähnte Klasse von Festkörperlasern ermöglicht es, daß der Resonator kurz, typischerweise etwa 2,54 cm lang, ausgebildet wird, während die effiziente Längsrichtungs-Diodenpumpanordnung (etwa 30% Wirkungsgrad) für eine angemessene Verstärkung sorgt. Der Output kann auch leicht im TEMOO-Mode erzeugt werden, der für viele Anwendungen nützlich ist. Daher nehmen die Anmelder an, daß es wünschenswert wäre, in diesen Typ Festkörperlaser einen Q- Switch einzubauen, sodaß sehr kurze Pulse bei gewünschten geringen Energiemengen, aber dennoch mit relativ hoher Spitzenleistung hergestellt werden können. Es wäre auch wünschenswert, Nicht-Standard-Materialien für den Q-Switch zu verwenden, um einen miniaturisierten Q-Switch herzustellen, der in einen derartigen kurzen Hohlraum mit geringen Leistungspumpanforderungen paßt.
- Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Festkörperlaser bereitgestellt, umfassend:
- einen Festkörperlaserstab;
- eine Hohlraumeinrichtung, die einen kompakten Resonanzhohlraum definiert, der den Laserstab einschließlich Output-Kopplungseinrichtung enthält; eine Laserdiodenpumpeinrichtung, die so angeordnet ist, daß sie den Laserstab in Längsrichtung pumpt und das Pumpvolumen an das Modenvolumen im Laserstab angleicht; und
- worin:
- ein akusto-optischer Q-Switch im Resonanzhohlraum montiert ist, wobei der akustooptische Q-Switch aus Materialien mit einer hohen Gütezahl besteht und eine geringe Länge aufweist, wodurch kurze hohe Spitzenleistungspulse mit Pulsbreiten von 50 Nanosekunden oder weniger erzeugt werden.
- Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Erzeugung eines Laserleistungspulses bereitgestellt, umfassend:
- das Ausbilden eines Festkörperlaserresonators mit einem Resonanzhohlraum, der einen Festkörperlaserstab enthält;
- das Pumpen des Laserstabes in Längsrichtung mit einer Laserdiodenpumpquelle; und
- das Anpassen des Pumpvolumens an das Modenvolumen im Laserstab;
- worin
- ein akustisches Beugungsgitter in einem akusto-optischen Q-Switch im Resonanzhohlraum erzeugt wird, um das Aussenden von Laserstrahlen zu verhindern, während im Laserstab Energie gespeichert wird, wobei der akusto-optische Q-Switch aus Materialien mit einer hohen Gütezahl besteht und geringe Länge aufweist;
- das Abschalten des akustischen Beugungsgitters, um die im Laserstab gespeicherte Energie in der Form eines kurzen hohen Spitzenleistungspulses mit einer Pulsbreite von 50 Nanosekunden oder weniger zu extrahieren.
- Gemäß vorliegender Erfindung werden Laserdioden zum Endpumpen in Längsrichtung eines Stabes aus z.B. Nd:YAG oder Nd:YLF oder irgendeinem anderen Material im festen Zustand verwendet, sodaß ein kleiner Hohlraum mit hoher Verstärkung hergestellt wird. Der Hohlraum kann gepumpt werden, um einen TEMOO-Mode zu erzeugen. Ein kleiner akusto-optischer Q-Switch aus TeO&sub2;, SF&sub1;&sub0; oder LiNbO&sub3; oder einem anderen Material mit hoher akusto-optischer Gütezahl wird ebenfalls im kompakten Hohlraum angeordnet, sodaß im Hohlraum gespeicherte Enerige in einem kurzen Puls entnommen werden kann. Der Q-Switch-Output findet Anwendung bei der Bearbeitung von Materialien, beim Durchbrennen von Verbindungen in Halbleiterspeichern, Markieren und Anreißen oder optischer Zeit-Domänen- Reflektometrie.
- Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand eines Beispiels im Detail beschrieben, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
- Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Laserdioden-gepumpten Q-Switch- Festkörperlaseroszillators ist.
- Die Fig. 2A bis 2C Schnittansichten eines miniaturisierten Q-Switch in einem Festkörperlaserhohlraum sind.
- Ein diodengepumpter Q-Switch-Festkörperlaseroszillator 10 wird in Fig. 1 gezeigt. Ein Festkörperlaserstab 12 ist zwischen einem Paar ausgerichteter Spiegel 14, 16 montiert, um einen Resonatorhohlraum 15 zu bilden. Der Spiegel 16 ist der Outputkopplungsspiegel, der für Laserstrahlen teildurchlässig, aber für die Pumpstrahlung durchlässig ist. Bei einer alternativen Ausführungsform kann der Spiegel 14 an der Endfläche 18 des Laserstabs 12 ausgebildet sein. Durch Trennen des Spiegels 14 vom Ende des Laserstabes 12 um einige Millimeter wird die Laserleistung um etwa 20% erhöht, indem der räumliche Lochbrennstab elimiert wird. Eine Laserdiodenpumpquelle 20 ist montiert, um den Laserstab 12 mit Pumpstrahlung zu versorgen. Die Pumpquelle 20 ist eine Laserdiode oder Laserdiodenreihe. Der Output der Pumpquelle 20 wird von einer Kollimationslinse 22 gesammelt, der eine Fokussierungslinse 24 folgt, die den Laserstab 12 in Längsrichtung pumpt. Andere Linsen zur Korrektur des Astigmatismus können zwischen den Linsen 22,24 angeordnet sein. Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Diodenpumpquelle 20 nicht direkt am Resonatorhohlraum 15 montiert, sondern kann entfernt angeordnet sein und die Pumpstrahlung durch eine Lichtleitfaser übertragen werden (wie in Fig. 2A gezeigt), die zum Endpumpen in Längsrichtung des Laserstabs an den Resonatorhohlraum 15 gekoppelt ist. Diese Festkörperlaserkonfigurationen entsprechen den Prinzipien und Konstruktionen der US-A-4,653,056, US-A-656,635 und US-A-4,665,529.
- Ein akusto-optischer Q-Switch 28 wird auch im Hohlraum 15 angeordnet. Q-Switch 28 sorgt für einen zeitabhängigen Verlust im Hohlraum 15. Eine akustische Welle wird im Q-Switch 28 erzeugt, indem eine RF-Welle an einen auf einem Substrat montierten piezoelektrischen Wandler angelegt wird, wodurch ein Beugungsgitter im Material erzeugt wird, das eine Dämpfung im Hohlraum entstehen läßt, sodaß der Stab 12 ohne Aussendung von Laserstrahlen gepumpt werden kann. Wenn die RF-Welle abgeschaltet wird, gibt es kein akustisches Beugungsgitter mehr im Material, sodaß Aussendung von Laserstrahlen im Hohlraum auftritt, wobei die gespeicherte Energie als kurzer hoher Spitzenleistungspuls abgegeben wird.
- Gemäß den Prinzipien und Lehren der Erfindung kann der Festkörperlaserhohlraum klein ausgebildet sein, und der akusto-optische Q-Switch kann aus einem solchen Material bestehen, daß er ebenfalls klein ausgebildet werden kann, sodaß er in den kurzen Hohlraum paßt. Außerdem kann die Verstärkung im kurzen Hohlraum durch das Pumpschema mit Endpumpen in Längsrichtung relativ hoch sein, sodaß sehr kurze Pulse bei einer gewünschen Spitzenleistung erzeugt werden können.
- Der Laserstab kann aus Nd:YAG bestehen, wodurch ein Output von 1,06 um erzeugt wird. Der Laserstab könnte alternativ dazu aus Nd:YLF bestehen, das eine längere Fluoreszenzdauer aufweist als Nd:YAG (480 usec im Vergleich zu 230 usec), sodaß mehr Energie gespeichert werden kann. Im allgemeinen kann eine umso größere Besetzungsumkehr bzw. größerer Inversionszustand gespeichert werden, je länger die Lebensdauer des angeregten Zustandes im Verstärkungsmaterial ist, während der Q- Switch das Aussenden von Laserstrahlen verhindert und ein höherer Energieoutput erzielt wird. Daher könnten anstelle von Nd Seltenerdionen mit höherer Lebensdauer verwendet werden; beispielsweise könnten Erbium (Er) und Holmium (Ho) verwendet werden.
- Um einen kleinen Q-Switch zu bauen, müssen vom Standard abweichende Materialien verwendet werden. Chang, S. 7, Tabelle 1, führt eine Reihe akusto-optischer Materialien mit ihren Gütezahlen an. Ein kleiner Q-Switch ermöglicht einen kürzeren Laserhohlraum für kürzere Pulse und erfordert auch eine geringere RF-Leistung. Die akusto-optische Gütezahl ist ein Maß für das Ausmaß, in dem Beugung für eine bestimmte Menge elektrischer Energie erzeugt wird. Je höher die Gütezahl, umso kürzer die erforderliche Länge des Materials. Bevorzugte Materialien für den Q-Switch gemäß vorliegender Erfindung sind TeO&sub2;, SF&sub1;&sub0; und LiNbO&sub3;, aber es könnte jedes Material mit einer akusto-optischen Gütezahl, die wesentlich über der von Quarzglas liegt, verwendet werden.
- Eine veranschaulichende Ausführungsform eines miniaturisierten Q-Switch- Festkörperlaserhohlraums 30 wird in den Fig. 2A bis 2C gezeigt. Der gütemodulierte Hohlraum 30 ist in einem im wesentlichen rohrförmigen Resonatorgehäuse 32 enthalten. Das Resonatorgehäuse 32 weist ein Paar Endabschnitte 34, 36 auf, die sich von schmalen Halsabschnitten 38, 40 aus erstrecken. Outputkopplungsspiegel 42 ist im Endabschnitt 36 des Gehäuses 32 montiert, während der Festkörperlaserstab 44 und der Hohlraumendspiegel 46 im Endabschnitt 34 montiert sind. Die Spiegel 42 und 46 definieren den optischen Hohlraum; durch Biegen der schmalen Abschnitte 38,40 des Gehäuses 32 kann eine optische Ausrichtung der Spiegel 42, 46 durchgeführt werden. Wie zuvor beschrieben, kann der Spiegel 46 vom Laserstab 44 getrennt sein oder kann an der Endfläche des Stabs 44 ausgebildet sein. Das Resonatorgehäuse 32 kann in einem äußeren Lasergehäuse 48 montiert sein, das den Lichtleiteranschluß 50 enthält, der die Lichtleitfaser 52 ans Gehäuse 48 koppelt, um den Laserstab 44 von einer entfernten Laserdiodenpumpquelle einem Endpumpen in Längsrichtung zu unterziehen. Der Kopplungsverbinder 50 hält die Faser 52 in der richtigen Beziehung mit allen zugeordneten Fokussierungsoptiken 54, die im Gehäuse 48 montiert sind, um den Stab 44 wirksam zu pumpen. Alternativ dazu kann die Laserdiodenpumpquelle direkt im Gehäuse 48 montiert sein.
- Ein miniaturisierter Q-Switch 56 ist im kompakten Laserresonatorgehäuse 32 montiert. Q-Switch 56 besteht aus einem Substrat 58, in dem ein kleiner (rautenförmiger) piezoelektrischer Wandler 60, typischerweise aus LiNbO&sub3;, montiert ist. Eine Streifenleitung 62 stellt die elektrische Verbindung von einem koaxialen Kabel 64 zum Wandler 60 (durch die Kontakte 66) her. Das koaxiale Kabel ist durch ein Impedanzanpassungsnetzwerk 68 mit einem elektrischen Anschlußteil 70 verbunden, das an eine RF-Leistungszufuhr 71 angeschlossen ist. Das Anpaßnetzwerk 68 verhindert Reflexionen an der Last und sorgt für wirksames Antreiben des piezoelektrischen Wandlers 60. Das Q-Switch-Substrat 58, wie in der Seiten- und in der Endansicht der Fig. 2B und 2C gezeigt, ist abgefast oder keilförmig ausgebildet, sodaß durch das Substrat 58 verbreitete akustische Wellen nicht auf sich selbst zurück reflektiert werden. Das Substrat 58 ist auch von einem L-förmigen Kühlkörper 72 umgeben, der am Gehäuse 32 befestigt ist. Beim Betrieb wird ein RF-Signal durch das Koaxialkabel 64 an den Wandler 60 geleitet, um eine akustische Welle zu erzeugen, die durch das Substrat 58 verbreitet wird, um ein Beugungsgitter entlang der optischen Achse des Festkörperlaserresonanzhohlraums zu erzeugen. Wenn das Beugungsgitter vorhanden ist, verhindern die Verluste das Aussenden von Laserstrahlen und ermöglichen es, daß Energie im Laserstab 44 gespeichert wird. Wenn das Beugungsgitter entfernt wird, erzeugt der Laser einen kurzen hohen Spitzenleistungspuls.
- Durch Q-Switching dieser kleinen diodengepumpten Festkörperoszillatoren werden Outputpulse mit hohen Spitzen und kurzen Pulsbreiten erzielt. Mit Nd:YAG sind Energiepulse mit 10 Mikrojoule erzielt worden, während Nd:YLF Energiepulse mit 20 Mikrojoule erreicht hat, mit Wiederholungsraten von 1 Hz bis 20 Khz und mit Pulsbreiten von 10-50 ns. Diese Laser bieten außergewöhnliche Strahlenrichtungsstabilität und Pulsenergiestabilität, wobei die Strahlenrichtungsstabilität in der Größenordnung von ±1 % der durch Beugung begrenzten Punktgröße über 10minütige Zeitspannen und die Puls-zu-Puls-Stabilität bei ±3% Spitze-zu-Spitze liegt. Stabilere Leistung kann durch eine Modenselektionstechnik auf der Basis von Q-Switch- Steuerung erreicht werden, bei der bei einem Mode Verstärkungsumschaltung zugelassen wird, bevor der Hohlraum geöffnet wird. Durch Reduktion des Q-Switch-RF- Antriebsniveaus und Oszillierenlassen eines CW-Mode werden Pulsstabilitäten von ±1,5% erreicht. Die Zugabe eines Etalons innerhalb des Hohlraums, um eine Abweichung der RF-Werte auszugleichen, ergibt ±1 % Stabilität (würde aber eine Stabilisierung des Hohlraums erfordern, wenn sie über längere Zeiträume verwendet wird).
- Q-Switch-diodengepumpte Festkörperlaser ergeben Pulsbreiten und Leistungshöhen, die für eine Vielzahl von Anwendungen nützlich sind. Die Vorteile eines hohen Wirkungsgrades, verlängerter Lebensdauer (10 000 Stunden, wenn die Diode bei -20C betrieben wird), hervorragender Strahlenrichtungsstabilität und Pulsenergiestabilität machen sie besonders attraktiv. Die Fähigkeit, TEMOO-Mode zu erzeugen, ist ebenso vorteilhaft, insbesondere zum Fokussieren auf einen kleinen Punkt ohne Modenstruktur. Eine Anwendung besteht in der Bearbeitung von Materialien, insbesondere dem Durchbrennen von Verbindungen bei Halbleiterspeichern. Es ist notwendig, den Strahl auf einen 1 um großen Punkt zu fokussieren, wofür der TEMOO-Mode besonders geeignet ist. Um die Aluminium- oder Wolframsilikatverbindungen auszubrennen, ist Puls-zu-Puls-Stabilität erforderlich. Eine weitere Anwendung ist das Markieren oder Anreißen auf diskreten Halbleiterbauteilen, gedruckten Schaltbildern, Seidenschirmen und einer großen Vielzahl anderer Materialien. Ein Puls von etwa 20 ns könnte verwendet werden, um optische Zeit-Domänen-Reflektometrie (OTDR) durchzuführen, bei der der Puls durch ein langes Lichtleitkabel verbreitet wird, um Fehler zu ermitteln.
- Änderungen und Modifikation in den spezifisch beschriebenen Ausführungsformen können durchgeführt werden, ohne daß vom Schutzumfang der Erfindung abgegangen wird.
Claims (15)
1. Festkörperlaser, umfassend:
einen Festkörperlaserstab (12);
eine Hohlraumeinrichtung, die einen kompakten Resonanzhohlraum (15) definiert, der
den Laserstab (12) einschließlich Output-Kopplungseinrichtung enthält;
eine Laserdiodenpumpeinrichtung (20), die so angeordnet ist, daß sie den Laserstab (12)
in Längsrichtung pumpt und das Pumpvolumen an das Modenvolumen im Laserstab
(12) angleicht; und
dadurch gekennzeichnet, daß:
ein akusto-optischer Q-Switch bzw. Güteschaltung (28) im Resonanzhohlraum montiert
ist, wobei der akusto-optische Q-Switch (28) aus Materialien mit einer hohen Gütezahl
besteht und eine geringe Länge aufweist, wodurch kurze hohe Spitzenleistungspulse mit
Pulsbreiten von 50 Nanosekunden oder weniger erzeugt werden.
2. Laser nach Anspruch 1, worin der Laserstab (12) aus Nd:YAG oder Nd:YLF besteht.
3. Laser nach Anspruch 1, worin der Laserstab (12) aus einem mit Erbium oder
Holmium dotierten Festkörperlasermaterial besteht.
4. Laser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Pumpvolumen an das
Modenvolumen angepaßt ist, um TEMOO-Output zu erzeugen.
5. Laser nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, der weiters eine an die
Laserdiodenpumpeinrichtung (20) angeschlossene Lichtleitfaser (52) und eine
Kopplungseinrichtung (50) zum Verbinden der Lichtleitfaser (52) mit dem
Resonanzhohlraum (15) in einer fixen Beziehung zum Pumpen des Laserstabes umfaßt.
6. Laser nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin der akusto-optische
Q-Switch ein auf der optischen Achse des Resonanzhohlraumes (15) angeordnetes
Substrat (58) aus einem Material umfaßt, dessen akusto-optische Gütezahl wesentlich
höher als die von Hartglas ist, sowie einen am Substrat (58) montierten
piezoelektrischen Meßwandler (60) und eine Einrichtung (62) zum Anschließen des
piezoelektrischen Meßwandlers (60) an eine RF-Quelle, um den Meßwandler (60)
anzutreiben und ein akustisches Beugungsgitter im Substrat (58) zu erzeugen.
7. Laser nach Anspruch 6, worin das Substrat aus TeO&sub2;, SF&sub1;&sub0; oder LiNbO&sub3; besteht.
8. Verfahren zur Erzeugung eines Laserleistungspulses, umfassend:
das Ausbilden eines Festkörperlaserresonators mit einem Resonanzhohlraum (15), der
einen Festkörperlaserstab (12) enthält;
das Pumpen des Laserstabes (12) in Längsrichtung mit einer Laserdiodenpumpquelle
(20); und
das Anpassen des Pumpvolumens an das Modenvolumen im Laserstab (12);
dadurch gekennzeichnet, daß:
ein akustisches Beugungsgitter in einem Q-Switch (28) im Resonanzhohlraum (15)
erzeugt wird, um das Aussenden von Laserstrahlen zu verhindern, während im Laserstab
Energie gespeichert wird, wobei der Q-Switch aus Materialien mit einer hohen Gütezahl
besteht und geringe Länge aufweist;
das Abschalten des akustischen Beugungsgitters um die im Läserstab gespeicherte
Energie in der Form eines kurzen hohen Spitzenleistungspulses mit einer Pulsbreite von
50 Nanosekunden oder weniger zu extrahieren.
9. Verfahren nach Anspruch 8, das das Ausbilden des Laserstabes aus Nd:YAG oder Nd:
YLF umfaßt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, oder das Ausbilden des Q-Switches
(28) aus einem Material umfassend, dessen akusto-optische Gütezahl wesentlich höher
als die von Hartglas ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, das das Ausbilden des Q-Switches aus TeO&sub2;, SF&sub1;&sub0; oder
LiNbO&sub3; umfaßt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, das weiters das Bilden einer Vielzahl von Pulsen und
das Fokussieren der Pulse auf einem Halbleiterspeicher umfaßt, um ein Durchbrennen
von Verbindungen durchzuführen.
13. Verfahren nach Anspruch 11, das weiters das Ausbilden einer Vielzahl von Pulsen
und das Fokussieren der Pulse auf einem Material umfaßt, um das Material zu
markieren oder anzureißen.
14. Verfahren nach Anspruch 11, das weiters das Fortpflanzen eines Pulses eine lange
Lichtleitfaser entlang umfaßt, um optische Zeit-Domänen-Reflektometrie durchzuführen.
15. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 14, das das Anpassen des
Pumpvolumens an das Modenvolumen umfaßt, um TEMOO-Output zu erzeugen.
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