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Die
Erfindung betrifft einen mehrkanaligen Laser, insbesondere Festkörperlaser,
mit einem optischen Resonator, der einen ersten Spiegel und zumindest
einen zweiten, hochreflektierenden Spiegel, ein Aktivmedium, zumindest
einen Q-Switch-Modulator und ein unter Brewsterwinkel angeordnetes
Element aufweist, wobei der Laser zusätzlich zu einem das erste Aktivmedium
für p-polarisiert
eingestelltes Licht sowie den zweiten Spiegel umfassenden ersten Resonatorzweig
zumindest einen weiteren optischen Resonator mit einem weiteren
Aktivmedium für
s-polarisiert eingestelltes Licht sowie einen, einen weiteren hochreflektierenden
Spiegel umfassenden weiteren Resonatorzweig und einen im Strahlengang
der beiden Resonatorzweige angeordneten Polarisator aufweist.
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Ein
gattungsgemäßer Laser
ist durch die
WO 2006/062744
A2 bekannt, mit zwei oder mehr Unterresonatoren, die sich
einen gemeinsamen Resonatorzweig teilen. Jeder Unterresonator besitzt
dabei eine andere Konfiguration, beispielsweise Resonatorlänge, die
dazu ausgelegt ist, mindestens eine unterschiedliche Impulsenergieprofil-
und/oder Impulsbreiteeigenschaft zu liefern. Jeder Unterresonator kann
ein eigenes Lasermedium besitzen. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst der
gemeinsame Resonatorzweig einen Spiegel mit hohem Reflexionsvermögen.
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Durch
die
DE 10 2004
028 650 A1 ist ein Laser mit einem optischen Resonator
bekannt, der durch zwei hochreflektierende Spiegel begrenzt ist. In
dem Resonator sind ein erster nichtlinearer Kristall für die Emittierung
der zweiten Harmonischen und ein zweiter nichtlinearer Kristall
für die
Emittierung der dritten Harmonischen angeordnet. Um die Auskopplung
der Wellenlänge
effizienter zu gestalten, ist zwischen dem zweiten nichtlinearen
Kristall und einem Laserkristall unter dem Brewsterwinkel zur optischen
Achse ein ein spezielles Verzögerungsplättchen aufweisender
Auskoppler zur Auskopplung der dritten harmonischen Wellenlänge mit
derselben Polarisation gegenüber
der Grundwellenlänge
angeordnet.
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Die
US 6 940 888 B2 bezieht
sich auf ein Lasersystem mit einem Resonator, der zwei Laserverstärkungsmodule
mit jeweils einem Verstärkungsmedium
und einer Pumpenergiequelle aufweist und einen gemeinsamen Auskoppler
aufweist. Mittels einer Steuerung werden die Impulse der verschiedenen Laserverstärkungsmodule
zeitlich zueinander beabstandet eingestellt.
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Durch
die
WO 01/93381 A1 ist
ein frequenzverdreifachender Laser bekannt. Weiterhin ist ein solcher
Intracavity frequenzverdreifachter Laser beispielsweise durch die
JP 2000-338530 A bekannt. Dabei
wird die dritte Harmonische aus dem Resonator nach außen durch
ein Wellenlängenselektionselement
ausgekoppelt.
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Weiterhin
ist durch die
JP 11-284269
A die Auskopplung von Licht der zweiten und der dritten Harmonischen
aus einem Resonator mittels eines Strahlteilers bekannt.
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Durch
die
US 46 60 205 ist
ein Laser mit zwei Resonatoren, die einerseits durch einen gemeinsamen
ersten Spiegel und einen zweiten Spiegel und andererseits durch
den ersten und einen dritten Spiegel begrenzt sind, bekannt, wobei
in einem gemeinsamen Zweig der Resonatoren ein gemeinsames Aktivmedium
vorgesehen ist. Aufeinanderfolgende Laserpulse können so von verschiedenen Resonatoren emittiert
werden. Auf diese Weise können
das Raumprofil oder die Wellenlängen
aufeinander folgender Laserpulse abweichen.
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Um
die Leistung eines solchen gattungsgemäßen Lasers zu steigern, könnte beispielsweise
in einfacher Weise die Pumpleistung bei zugleich wesentlicher Anpassung
der Resonatorkonfiguration erhöht
werden. Dadurch kann bei gleicher Repititionsrate der Laserpulse
eine wesentliche Steigerung der Amplitude der Laserpulse erzielt
werden. Dies führt jedoch
in der Praxis zu einer erheblichen zusätzlichen Belastung der Bauelemente
des Lasers, die damit einem erhöhten
Verschleißrisiko
unterworfen sind.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, eine
wesentliche Leistungssteigerung zu erreichen, ohne hierzu die Laserpulsleistung
zu erhöhen
insbesondere soll dabei ein erhöhtes
Verschleiß-
oder Ausfallrisiko ausgeschlossen sein.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem
Laser gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche
betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung.
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Erfindungsgemäß bilden
zumindest der eine, als ein elektrooptischer Modulator ausgeführte Q-Switch-Modulator,
das insbesondere als ein Polarisator oder Polarisator-Auskoppler
ausgeführte
Element und der erste Spiegel einen gemeinsamen Resonatorzweig der
optischen Resonatoren mit den Resonatorzweigen, wobei der Q-Switch-Modulator
derart abwechselnd ansteuerbar ist, dass das p-polarisierte Licht
des ersten Aktivmediums durch den Polarisator und das Element nahezu
ungehindert in Richtung der optischen Achse des gemeinsamen Resonatorzweigs
hindurchtritt und das s-polarisierte Licht des weiteren Aktivmediums
durch den Polarisator nahezu vollständig in Richtung der optischen
Achse des gemeinsamen Resonatorzweigs abgelenkt wird, wobei der
elektrooptische Q-Switch-Modulator derart ansteuerbar ist, dass
das s-polarisierte Licht des weiteren Aktivmediums in p-polarisiertes
Licht umgewandelt wird und durch das Element nahezu ungehindert
in Richtung der optischen Achse des gemeinsamen Resonatorzweigs
hindurchtritt. Hierdurch wird in einfacher Weise die Leis tung des
Lasers wesentlich erhöht,
indem bei im Wesentlichen unveränderter mittlerer
Leistungsdichte eines Einzelpulses die Repititionsrate erhöht, beispielsweise
verdoppelt oder verdreifacht wird, wobei abwechselnd die Pulse des ersten
Resonators und des zweiten Resonators emittiert werden. Der gemeinsame
Resonatorzweig beider Resonatoren des Lasers umfasst neben dem elektrooptischen
Modulator das Element und den ersten Spiegel, so dass der konstruktive
Aufwand vergleichsweise gering ist. Mittels des elektrooptischen
Modulators ist dabei sichergestellt, dass im Bereich zwischen dem
zweiten Polarisator/Auskoppler und dem ersten Spiegel stets p-polarisiertes
Licht zugeführt
wird. Hierzu wird durch das erste Aktivmedium p-polarisiertes Licht
erzeugt, welches in an sich bekannter Weise durch den ersten Polarisator
und den Modulator hindurch tritt, um an dem als Auskoppler wirkenden
Element emittiert zu werden, wobei der ungehinderte Durchtritt durch
den ersten und den zweiten Polarisator nur bei 0-Phasendifferenz
auf dem Modulator möglich
ist. Das von dem zweiten Aktivmedium erzeugte Licht wird an demselben
ersten Polarisator praktisch total reflektiert und folgt der optischen
Achse des gemeinsamen Resonatorzweiges. Dabei erfolgt die Ansteuerung
des elektrooptischen Modulators derart, dass während des Zeitraums, in welchem
der elektrooptische Modulator die s-Polarisation in die p-Polarisation
umwandelt, das Licht des zweiten Aktivmediums in den gemeinsamen
Zweig ein strahlt.
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Der
mehrkanalige Laser kann prinzipiell eine nahezu beliebige Anzahl
von Resonatoren aufweisen, wobei jeweils ein zusätzlicher Polarisator für jeden
weiteren Resonatorzweig vorgesehen werden muss. Besonders praxisrelevant
ist es dabei hingegen, wenn der Laser als dreikanaliger Laser genau zwei
Resonatorzweige aufweist, wobei der erste Spiegel zugleich als ein
Auskoppelspiegel des optischen Resonators und das Element ausschließlich als
Polarisator ausgeführt
ist oder als ein dreikanaliger Laser mit drei Resonatorzweigen ausgestattet
ist, wobei zwischen dem Polarisator und einem zwei Resonatorzweigen
zugeordneten zweiten Polarisator ein zweiter als ein elektrooptischer
Modulator ausgeführte
Q-Switch-Modulator
angeordnet ist, wobei die beiden Q-Switch-Modulatoren zur abwechselnden Emittierung
des Resonators mit drei Resonatorzweigen, in insbesondere gleich
bleibender zeitlicher Abfolge, ansteuerbar sind.
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Mittels
des elektrooptischen Q-Switch-Modulators sind drei Zustände einstellbar,
indem durch das Anlegen einer Spannung die Phasendifferenz derart variiert
wird, dass eine Energiespeicherung des Lasers durch eine Phasendifferenz
von π/2 (zirkulare Polarisation) eingestellt und
eine Pulsabgabe wegen hoher optischer Verluste an dem zweiten Polarisator/Auskoppler
ausgeschlossen wird, eine Pulsabgabe des ersten, p-polarisierten
Zweiges durch eine Phasendifferenz = 0 (keine Polarisationsänderung) oder
eine Pulsabgabe des zweiten, s-polarisierten Zweiges durch eine
Phasendifferenz = π (Drehung der
linearen Polarisation um 90°)
eingestellt wird. Eine Phasendifferenz π/2 in
dem elektrooptischen Modulator kann auf verschiedene Weise erreicht
werden. Wenn der Q-Switch-Modulator beispielsweise als längselektrooptischer
Modulator so orientiert ist, dass seine kristalloptische Achse z
parallel zur optischen Achse des Resonators liegt, kann die zirkulare Polarisation
durch Anlegen der konstanten elektrischen Spannung Uλ/4 an
dem elektrooptischen Modulator erzielt werden.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird dadurch erreicht, dass bei der oben
genannten z-Orientierung des elektrooptischen Modulators im Strahlengang entlang
der optischen Achse in dem gemeinsamen Zweig vor dem elektrooptischen
Q-Switch-Modulator ein λ/4-Verzögerungsplättchen angeordnet
ist. Hierdurch wird das zunächst
linear polarisierte Licht des ersten oder zweiten Aktivmediums zirkular
polarisiert. Um wahlweise die gewünschte p-Polarisation einstellen
zu können,
ist lediglich entweder eine negative oder eine positive Spannung
der ihrem Betrage nach übereinstimmenden,
reduzierten Spannung U= +Uλ/4 oder U = –Uλ/4 erforderlich.
Hierdurch kann die Steuerung des elektrooptischen Q-Switch-Modulators
durch Anlegen einer vergleichsweise geringen elektrischen Spannung
erreicht werden. Zugleich kann so auch in einfacher Weise die Emission
des Laserstrahls unterbrochen werden, indem in Abhängigkeit
der angelegten Spannung zu diesem Zweck eine zirkulare Polarisation
des durch den Modulator hindurchtretenden Lichtes eingestellt werden
kann. Das zirkular polarisierte Licht bringt in den Strahlengang
zwischen zwei Polarisatoren ausreichend Verluste ein, um die Imitierung
zu vermeiden.
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Als
besonders sinnvoll erweist sich darüber hinaus auch eine Abwandlung
der vorliegenden Erfindung, bei welcher der elektrooptische Q-Switch-Modulator
gegenüber
der optischen Achse des gemeinsamen Zweigs geneigt angeordnet ist und
zwar so, dass mit dieser Neigung durch eigene natürliche Anisotropie
die Phasendifferenz π/2 bzw. die zirkulare Polarisation erreicht
wird. Hierdurch kann auf das dem elektrooptischen Modulator vorgeschaltete λ/4-Verzögerungsplättchen verzichtet
werden, indem eine zirkulare Polarisation des Lichts in einfacher
Weise lediglich durch eine gegenüber
der optischen Achse geneigte Position des elektrooptischen Modulators
bzw. seiner Achse erzeugt wird. Die Achse des elektrooptischen Modulators
wird hierzu um einen spitzen Winkel gegenüber der optischen Achse geschwenkt.
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Eine
weitere besonders Erfolg versprechende Abwandlung des erfindungsgemäßen Lasers
wird dann erreicht, wenn der elektrooptische Modulator eine gemeinsame
und zwei jeweils in Abhängigkeit der
Lichteinkopplung eines der beiden Resonatoren ansteuerbare, jeweils
an gegenüberliegenden
Seiten der gemeinsamen Elektrode angeordnete Elektroden aufweist, durch
deren abwechselnde Ansteuerung eine Drehung des elektrischen Feldes
zur Änderung der
Polarisation einstellbar ist. Hierdurch wird die Polarisation mittels
des elektrooptischen Modulators aufgrund der im Wesentlichen übereinstimmenden Ansteuerungsspannungen
+Uλ/4 dadurch
erreicht, dass die Ansteuerung einer mittleren gemeinsamen Elektrode
sowie abwechselnd einer der beiden äußeren Elektroden erfolgt, ohne
dass hierzu eine Variation der Steuerspannung erforderlich ist.
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Eine
andere, ebenfalls besonders sinnvolle Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Lasers
wird dann erreicht, wenn mittels einer Differenzspannung des elektrooptischen
Modulators im Hinblick auf das von jedem der beiden Resonatoren
in den gemeinsamen Zweig eingeleitete Licht eine übereinstimmende Amplitude
der Pulse der beiden Resonatoren einstellbar ist. Hierdurch kann
also in einfacher Weise eine übereinstimmende
Einstellung der Amplitude der Pulse beider Resonatoren erreicht
werden, so dass eine konstante Leistungsdichte eingestellt werden
kann.
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Besonders
praxisgerecht ist es dabei auch, wenn der mehrkanalige Laser als
ein intracavity- frequenzkonvertierter
Laser ausgeführt
ist, wobei das Element ausschließlich als Polarisator-Auskoppler ausgeführt ist,
der erste Spiegel als hochreflektierend für die Grundwellenlänge und
die Wellenlänge
der zweiten Harmonischen ausgeführt
ist und mindestens ein nichtlinearer Kristall zwischen erstem Spiegel
und dem Element, angeordnet ist, wobei bei einem frequenzverdoppelten
Laser das Element zur Auskopplung der zweiten Harmonischen und bei
einem frequenzverdreifachten Laser das als Polarisator-Auskoppler
ausgeführte
Element zur Auskopplung der dritten Harmonischen ausgeführt ist.
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Bei
einer anderen, ebenfalls besonders Erfolg versprechenden Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung, bei welcher der Polarisator zur Ablenkung des
Lichts der verschiedenen Resonatoren entlang zueinander beanstandeter
Achsen parallel zu der optischen Achse in dem gemeinsamen Resonatorzweig in
verschiedenen Positionen einstellbar, insbesondere quer zur optischen
Achse verschiebbar ausgeführt ist,
führt die
räumliche
Trennung der beiden Achsen zur einer reduzierten Leistungsdichte
in dem gemeinsamen Zweig und damit zugleich auch zu einer wesentlich
verminderten Belastung der optischen Bauelemente des Lasers. Der
Einsatz des Lasers mit zwei parallelen und zueinander verschobenen
Strahlen ist bei der Applikation grundsätzlich problemlos möglich, weil
die parallelen Strahlen bei der Fokussierung in der Fokussierebene
in einem einzigen Spot zusammenfallen.
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Die
Erfindung lässt
verschiedene Ausführungsformen
zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon
in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese
zeigt jeweils in einer Prinzipdarstellung in
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1 einen
Laser mit zwei einen gemeinsamen Zweig umfassenden Resonatoren für die Imitierung
einer Grundwellenlänge;
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2 zeitliche
Diagramme für
die Erläuterung
der Funktionalität
des Lasers;
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3 verschiedene
Ausführungsformen
eines als elektrooptischer Modulator ausgeführten Q-Switch-Modulators des
in 1 gezeigten Lasers;
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4 einen
dreikanaligen Laser in Verbindung mit zeitlichen Diagrammen der
Funktionalität des
Lasers;
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5 zwei
Ausführungsformen
eines weiteren Lasers mit einer Intracavity-Frequenzkonvertierung der zweiten und
der dritten Harmonischen;
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6 einen
weiteren, mit einem verschiebbaren Polarisator ausgestatteten Laser.
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1 zeigt
in einer Prinzipdarstellung einen Laser 1 mit zwei jeweils
einen gemeinsamen Zweig 8 umfassenden optischen Resonatorzweigen 2, 3.
Jeder der beiden Resonatorzweige 2, 3 weist ein
Aktivmedium 4, 5 sowie einen hochreflektierenden
Spiegel 6, 7 auf, wobei der gemeinsame Zweig 8 des
Lasers 1, ein zugleich als ein weiterer Polarisator wirkendes
Element 11, einen elektrooptischen Modulator 12 sowie
einen weiteren, gemeinsamen Spiegel 13 umfasst. Das erste
Aktivmedium 4 dient der Emittierung des p-polarisierten
Lichts und das zweite Aktivmedium 5 dient der Emittierung
des s-polarisierten Lichts, wobei das p-polarisierte Licht des ersten Aktivmediums 4 durch
einen im Strahlengang der beiden Resonatorzweige 2, 3 angeordneten
Polarisator 14 nahezu ungehindert in Richtung der optischen Achse 15 des
gemeinsamen Zweigs 8 bei entsprechend eingestellten Bedingungen
hindurchtritt und das s-polarisierte Licht des zweiten Aktivmediums 5 durch
den Polarisator 14 nahezu vollständig in Richtung der optischen
Achse 15 abgelenkt wird. Der elektrooptische Modulator 12 wird
nun derart angesteuert, dass das s-polarisierte Licht des zweiten
Aktivmediums 5 in p-polarisiertes Licht umgewandelt wird.
Mittels des Elements 11 werden so abwechselnd Laserpulse
des ersten Resonators 2 und des zweiten Resonators 3 emittiert.
Mit den Bezugsziffern 19 und 20 ist jeweils eine
den beiden Resonatorzweigen 2, 3 zugeordnete longitudinale
Pumpe bezeichnet.
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2 zeigt
ein Diagramm der einzelnen Phasen im Betrieb des in der 1 gezeigten
Lasers 1 in Abhängigkeit
des zeitlichen Verlaufs t. 2 a) zeigt
die mittels des elektrooptischen Modulators 12 einstellbaren
drei Zustände,
in denen durch das Anlegen der in 2 b) dargestellten
Spannung die Phasendifferenz φ variiert
wird. Zu erkennen ist ein durch das Anlegen einer mittleren Spannung
U* einstellbaren Phasendifferenz von π/2,
durch die eine Pulsabgabe des Lasers 1 ausgeschlossen und
eine Energiespeicherung des Lasers 1 eingestellt wird. Demgegenüber wird
durch Anlegen einer Spannung U* + Uλ/4 bzw.
U* – Uλ/4 eine
Phasendifferenz = 0 oder eine Phasendifferenz = π eingestellt, die zu einer Pulsabgabe
des ersten, p-polarisierten Zweiges des Resonators 2 durch
eine Phasendifferenz = 0 oder eine Pulsabgabe des zweiten, s-polarisierten
Zweiges des Resonators 3 eingestellt wird. Diese abwechselnde
Pulsabgabe der beiden Resonatorzweige 2, 3 ist
in der 2 c) als Amplitude Iω der
Pulse S und P dargestellt, deren zeitlicher Abstand T2 = ½ T1 beträgt.
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3 zeigt
verschiedene mögliche
Ausführungsformen
des als elektrooptischer Modulator ausgeführten Q-Switch-Modulators 12 des
in 1 gezeigten Lasers. In einer ersten Variante wird
ausgehend von einer mittleren Spannung U* jeweils an dem elektrooptischen
Modulator 12 abwechselnd eine Spannung UEO =
0 oder eine gegenüber
der mittleren Spannung verdoppelte Spannung angelegt. Demgegenüber ist
gemäß der zweiten
Variante im Strahlengang entlang der optischen Achse 15 vor dem
elektrooptischen Modulator 12 ein λ/4-Verzögerungsplättchen 16 angeordnet.
Hierdurch wird das zunächst
linear polarisierte Licht des ersten oder zweiten Aktivmediums zirkular
polarisiert. Um wahlweise die gewünschte p-Polarisation einstellen
zu können,
ist lediglich entweder eine negative oder eine positive Spannung
der ihrem Betrage nach übereinstimmenden,
reduzierten Spannung U = +Uλ/4 oder U = –Uλ/4 erforderlich.
Bei einer dritten Variante ist der elektrooptische Modulator 12 mit
seiner Achse z gegenüber
der optischen Achse 15 geneigt angeordnet. Hierdurch kann
auf das dem elektrooptischen Modulator 12 vorgeschaltete λ/4-Verzögerungsplättchen 16 verzichtet
werden, indem eine zirkulare Polarisation des Lichts in einfacher
Weise lediglich durch die gegenüber
der optischen Achse 15 geneigte Position des elektrooptischen
Modulators 12 erzeugt wird. Gemäß einer vierten Variante weist
der elektrooptische Modulator 12, dem das λ/4-Verzögerungsplättchen 16 vorgeschaltet
ist, eine mittlere gemeinsame Elektrode und zwei jeweils in Abhängigkeit
der Lichteinkopplung eines der beiden Resonatorzweige 2, 3 ansteuerbare,
jeweils an gegenüberliegenden
Seiten der gemeinsamen Elektrode angeordnete Elektroden auf, durch
deren abwechselnde Ansteuerung eine Drehung des elektrischen Feldes zur Änderung
der Polarisation einstellbar ist. Hierdurch wird die Polarisation
mittels des elektrooptischen Modulators aufgrund der im Wesentlichen übereinstimmenden Ansteuerungsspannungen
+Uλ/4 dadurch
erreicht, dass die Ansteuerung einer mittleren gemeinsamen Elektrode
sowie abwechselnd einer der beiden äußeren Elektroden erfolgt, ohne
dass hierzu eine Variation der Steuerspannung UEO erforderlich
ist.
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In
der 4 ist ein dreikanaliger Laser 21 (4a) in Verbindung mit zeitlichen Diagrammen (4b) der Funktionalität des Lasers in einer Prinzipdarstellung
gezeigt, wobei der weitere Laser 21 mit insgesamt drei
jeweils einen gemeinsamen Zweig 8 umfassenden optischen
Resonatorzweigen 2, 3', 3'' ausgestattet
ist. Die Resonatorzweige 2, 3', 3'' weisen
jeweils ein Aktivmedium 4, 5', 5'' sowie
einen hochreflektierenden Spiegel 6, 7', 7'' auf, wobei der gemeinsame Zweig 8 des
Lasers 21 das optische Element 11, den elektrooptischen
Modulator 12 sowie den Spiegel 13 umfasst. Das
erste Aktivmedium 4 dient ebenso wie das dritte Aktivmedium 5'' der Emittierung des p-polarisierten
Lichts und das zweite Aktivmedium 5' dient der Emittierung des s-polarisierten
Lichts.
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Dabei
tritt das p-polarisierte Licht des dritten Aktivmedium 5'' durch einen im Strahlengang der beiden
Resonatorzweige 3', 3'' angeordneten Polarisator 14', einen zweiten
elektrooptischen Modulator 12' und den Polarisator 14 nahezu
ungehindert in Richtung der optischen Achse 15 des gemeinsamen Zweigs 8 bei
entsprechend eingestellten Bedingungen hindurch. Die elektrooptischen
Modulatoren 12 und 12' werden nun derart angesteuert,
dass das s-polarisierte Licht des zweiten Aktivmediums 5' in p-polarisiertes
Licht umgewandelt wird. Mittels des Auskopplers 11 werden
so abwechselnd Laserpulse des ersten Resonators 2, des
zweiten Resonators 3' und
des dritten Resonators 3' emittiert.
Mit den Bezugsziffern 19, 20' und 20'' ist
jeweils eine den Resonatorzweigen 2, 3', 3'' zugeordnete longitudinale Pumpe
bezeichnet.
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Weiterhin
sind in dem in 4b gezeigten Diagramm
die einzelnen Phasen im Betrieb des gezeigten Lasers 21 in
Abhängigkeit
des zeitlichen Verlaufs t dargestellt. Mittels der elektrooptischen
Modulatoren 12 und 12' einstellbaren drei Zustände wird die
den einzelnen Resonatorzweigen 2, 3', 3'' zugeordnete
Phasendifferenz φ variiert
wird. Die abwechselnde Pulsabgabe der Resonatorzweige 2, 3', 3'' ist als Amplitude Iω der
Pulse dargestellt, deren zeitlicher Abstand T3 =
1/3 F beträgt.
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Darüber hinaus
zeigt die 5a und 5b jeweils
verschiedene Ausführungsformen
eines weiteren Lasers 22, 23 nach dem in der 1 beschriebenen
Grundaufbau, die zusätzlich
zur Intracavity-Frequenzkonvertierung der 2. und der 3. Harmonischen entsprechend
ausgeführt
sind. Hierzu wird das s-polarisierte Licht des zweiten Aktivmediums 5 durch den
Polarisator 14 nahezu vollständig in Richtung der optischen
Achse 15 abgelenkt wird. Der elektrooptische Modulator 12 wird
nun derart angesteuert, dass das s-polarisierte Licht des zweiten Aktivmediums 5 vor
dem Eintritt in ein nichtlineares Element 17 bzw. in die
nichtlinearen Elemente 17, 18 in p-polarisiertes Licht
umgewandelt wird. Hierbei dient der erste nichtlineare Kristall 17 des
ersten Typs der Phasenanpassung der Emittierung der zweiten Harmonischen
und der zweite nichtlinearer Kristall 18 der Konvertierung in
die dritte Harmonische, die bedarfsweise in entsprechenden Ausführungsformen
zur Frequenzkonvertierung auch bei dreikanaligen Lasern nach dem in
der 4 gezeigten Grundprinzip eingesetzt werden können. Mittels
des Auskopplers 11, 11'' werden so
die frequenzkonvertierten Laserpulse des ersten Resonators 2 und
des zweiten Resonators 3 emittiert.
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6 zeigt
einen weiteren, mit einem verschiebbaren Polarisator ausgestatteten
Laser 24 in einer Prinzipdarstellung entsprechend dem in 1 gezeigten
Laser 1. In einer Abwandlung gegenüber dem in der 1 dargestellten
Laser 1 ist der Polarisator 14 des Lasers 24 quer
zu der optischen Achse 15', 15'' in einer nicht dargestellten Führung in
Pfeilrichtung 25 verschiebbar gelagert. Hierdurch wird das
von dem jeweiligen Resonator in den gemeinsamen Resonatorzweig eingekoppelte
p-polarisierte bzw. s-polarisierte Licht in verschiedenen, zueinander
parallelen optischen Achsen 15', 15'' abgelenkt. Entlang
dieser optischen Achsen 15', 15'' trifft das p-polarisierte bzw.
s-polarisierte Licht der beiden Resonatoren somit auf verschiedene
Oberflächenpunkte
der im Strahlengang folgenden Bauelemente, insbesondere also der
beiden nichtlinearen Kristalle 17, 18. Hierdurch
wird die Belastung aufgrund der in einer graphischen Darstellung
erkennbaren verminderten räumlichen
Leistungsdichte dieser Bauelemente wesentlich vermindert und somit
die Lebensdauer erhöht.