DE3843015A1 - Laserresonator - Google Patents
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Laserresonator, bei dem
die Resonatorelemente auf Stabilisatoren angeordnet sind.
Die Frequenz- und/oder Leistungsstabilität von Lasern hängt
entscheidend davon ab, inwieweit die Resonatorlänge
gegenüber äußeren Einflüssen und hier vor allem gegenüber
Temperaturschwankungen stabil gehalten werden kann. Bei den
bisher verwendeten Trägermaterialien (Stahl, Invap) für die
Resonatorelemente (Spiegel, Prismen usw.) ist zur
Kompensation der temperaturbedingten Wärmeausdehung ein
erheblicher Regelaufwand erforderlich. Hier will die
Erfindung Abhilfe schaffen.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch einen Laserresonator,
bei dem die Resonatorelemente auf Stabilisatoren aus
keramischem Material angeordnet sind.
Die Resonatorelemente können auf Quer- und
Längsstabilisatoren aus keramischem Material oder auf
Halterungen aus keramischem Material befestigt sein, die
wiederum auf den Quer- und/oder Längsstabilisatoren
angeordnet sind.
Die Erfindung eignet sich insbesondere zum Bau von Lasern,
die in der Radartechnik, Meßtechnik (z.B. der Spektroskopie)
oder zum Pumpen von Ferninfrarot-Lasern eingesetzt werden,
also für Laser, bei denen hohe Frequenz- und
Leistungsstabilität erforderlich ist. Besonders vorteilhaft
kommt das geringe Gewicht und die hohe Stabilität gegen
Temperaturschwankungen bei flugzeuggetragenen
Lasersystemen, z.B. für Schadstoffmessungen zum Tragen.
Geeignet ist keramisches Material, dessen
Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen 0 und 100°C kleiner
als 1,0 · 10-7k-1 ist, wie z.B. Cordierit, Cordierit-Mullit-
Gemische, Germanium modifiziertes Cordierit,
Aluminiumtitanat, Aluminium-Silikat- oder Lithium-Aluminium-
Silikat-Keramik. Insbesondere eignen sich Cordierit oder
Lithium-Aluminium-Silikat-Keramik mit einem
Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen 0 und 60°C von
kleiner als 0,5 · 10-7k-1. Mit vorstehenden Materialien
ist es möglich Resonatorsysteme zu bauen, bei denen die
thermischen Einlaufzeiten stark verkürzt sind bzw.
entfallen, ebenso erübrigt sich die aktive Regelung, z.B.
die Frequenzmodulation zur Stabilisierung der
Laserfrequenz. Das bedeutet, ein nicht frequenzmodulierter,
frequenzstabiler Laser läßt sich mit verhältnismäßig
geringem Aufwand realisieren. Durch Verwendung von Lithium-
Aluminium-Silikat-Keramik, wie in der DE-Patentschrift
16 71 115 beschrieben, kann auch der
Wärmeausdehnungskoeffizient der Keramik für den
Resonatoraufbau der Laserkonstruktion angepaßt werden.
Laserresonatoren sind in den Figuren in beispielsweiser
Ausführung dargestellt. Es zeigt schematisch
Fig. 1 einen längenstabilisierten, gestreckten
Laserresonatoraufbau ohne Resonatoren,
Fig. 2 einen längenstabilisierten gefalteten Laserresonator
und
Fig. 3 einen längen- und querstabilisierten gefalteten
Laserresonator in einem Gehäuse angeordnet.
Die Resonatorelemente (3, 3 a), z.B. Prismen, Spiegel und/oder
teildurchlässige Spiegel sind auf Halterungen (1, 2)
befestigt und die Halterungen (1, 2) mit Stäben (5)
verbunden. Halterungen und Stäbe bestehen aus keramischem
Material. Beim gefalteten Resonator (Fig. 2) werden die
Strahlen durch Umlenkspiegel (4) umgelenkt. Die Halterungen
(1, 2) sind durch Stäbe (5) verbunden. Der gefaltete
Resonator nach Fig. 3 ist in einem Gehäuse (8) angeordnet.
Die Resonatoren (3, 3 a) sind an der Gehäusestirnwand (11)
befestigt. Stab (5) verbindet die Gehäusestirnwand (11) mit
Platte (10), auf der die Umlenkspiegel (4) und wahlweise
Auskoppelspiegel (6) und Strahlteiler (7) angeordnet sind.
Platte (10) gleitet auf Rollenlager (9), wodurch eine
Entkopplung des Resonators vom Gehäuse erreicht wird. In
Fig. 2 erfüllen die Halterungen (1, 2) und in Fig. 3 die
Platte (10) auch die Funktion eines Querstabilisators. Die
Spiegel (3 a) können als Auskoppelspiegel ausgebildet sein.
Die gestrichelten Linien deuten jeweils den Strahlengang an.
Claims (3)
1. Laserresonator, bei dem die Resonatorelemente auf
Stabilisatoren angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Resonatorelemente (3, 3 a) auf Längsstabilisatoren
(5) aus keramischem Material angeordnet sind.
2. Laserresonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Resonatorelemente (3, 3 a, 4, 6, 7) auf Quer-
(10) und Längsstabilisatoren (5) aus keramischem
Material angeordnet sind.
3. Laserresonator nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Resonatorelemente (3, 3 a, 4) auf
Halterungen (1, 2, 12, 13) aus keramischem Material
befestigt sind, die auf den Quer- (10) und/oder
Längsstabilisatoren (5) angeordnet sind.
Priority Applications (3)
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- 1989-12-19 US US07/452,507 patent/US5031189A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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Legal Events
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