DE69221130T2 - System zum Kombinieren von Laserstrahlen - Google Patents
System zum Kombinieren von LaserstrahlenInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laseranordnung, die eine Mehrzahl von Laserbaugruppen und eine allen Laserbaugruppen gemeinsame Ausgangsfensterbaugruppe umfaßt. Das Lasersystem ist insbesondere für industrielle Laseranwendungen von Nutzen.
- Das US-Patent 3,855,544 gibt eine Laseranordnung bekannt, die eine Mehrzahl von Laserbaugruppen mit sich schneidenden optischen Achsen umfaßt, wobei jede Laserbaugruppe im wesentlichen aus folgenden Komponenten besteht:
- a) mindestens einem Lasermedium, welches ein Festkörpermedium sein kann,
- b) einem hinter seinem Lasermedium auf der optischen Achse seiner Laserbaugruppe aufgestellten voll reflektierenden Spiegel, der das von seinem Lasermedium empfangene kohärente Licht zurück auf dieses Lasermedium wirft;
- c) Mitteln zum Pumpen seines Lasermediums und
- d) einer den Laserbaugruppen gemeinsamen Ausgangsfensterbaugruppe, die zur Bildung eines gemeinsamen Ausgangsstrahls angeordnet ist und einen weiteren voll reflektierenden Spiegel sowie einen Strahlenteiler umfaßt, der im Schnittpunkt der optischen Achsen und mit Bezug auf diese schräg aufgestellt ist, wobei der Strahlenteiler zwischen dem weiteren voll reflektierenden Spiegel und einem der Lasermedien aufgestellt ist, um von dem einen Lasermedium empfangenes kohärentes Licht auf dieses Lasermedium sowie von einem anderen der Lasermedien durch Reflexion vom Strahlenteiler empfangenes kohärentes Licht zurückzuwerfen.
- Industrielle Laseranwendungen wie das Schweißen und Schneiden von Metallen erfordern typisch Impulslaser, die mit einer hohen Durchschnittsleistung betrieben werden. In traditionellen Ansätzen zur Erhöhung der durchschnittlichen Laserleistung von herkömmlichen Nd-YAG-Lasern benutzte man u.a. einen Oszillator mit mehreren in Reihe angeordneten Verstärkungsstäben, Spiegel- oder Faseroptiksysteme, die die Laserstrahlen auf einen gemeinsamen Brennpunkt richten, oder mechanische Spiegelschneidsysteme, die die Laserstrahlen in einen gemeinsamen Strahlenpfad lenken. In Reihe aufgestellte Laserverstärkungsstäbe oder -köpfe können jedoch einen geringeren Wirkungsgrad haben, und Spiegel- oder Faseroptiksysteme verschlechtern die Laserstrahlqualität, den Laserstrahldurchmesser und die Tiefenschärfe. Des weiteren sind mechanische Spiegelschneidsysteme, die ein Drehspiegelsystem für die periodische Unterbrechung und Umlenkung der Laserstrahlen verwenden, anfällig gegen mechanischen Ausfall.
- Die vorliegende Erfindung sieht eine Laseranordnung gemäß der obigen Zusammenfassung des US-Patents 3,855,544 vor, dadurch gekennzeichnet, daß als Laseranordnung eine Hochleistungslaseranordnung zum Schneiden oder Schweißen oder dergleichen verwendet wird, wobei als Lasermedien Festkörpermedien verwendet werden und wobei die Pumpmittel so angeordnet sind, daß sie im Impulsmodus ein Lasermedium nach dem anderen pumpen.
- Der Strahlenteiler ist gewöhnlich ein herkömmlicher teilweise reflektierender ebener Spiegel mit einem leichten Spiegelbelag auf der einen und einem Antireflexbelag auf der anderen Seite, obwohl alich andere Strahlenteilerkonfigurationen denkbar sind, und ist zwischen einem der Lasermedien und dem weiteren voll reflektierenden Spiegel aufgestellt. Der Strahlenteiler hat gewöhnlich einen mehrschichtigen dielektrischen Belag, der ca. 50% des einfallenden Lichtes reflektiert und den Rest durch diesen überträgt.
- In anderen bevorzugten Ausführungsformen kann die Durchschnittsleistung des Laserstrahlkombinationssystems durch Vorsehen einer Mehrzahl von Laserquellen oder Verstärkern erhöht werden, die so aufgestellt sind, daß sie das kohärente Licht des kombinierten Ausgangsstrahls empfangen und diesen dadurch weiter verstärken.
- Ein Laserstrahlkombinationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann für die Lenkung einer Mehrzahl von Laserstrahlen entlang einer gemeinsamen optischen Ausgangsachse verwendet werden. Die Impulse jedes Lasers können zeitlich so eingestellt werden, daß die Impulsfrequenz und dadurch die Durchschnittsleistung mit der Zeit zunimmt. Zum Beispiel kann eine erste im Impulsmodus betriebene Laserquelle mit einer optischen Achse für kohärente Lichtverstärkung neben einem ersten Reflexspiegel aufgestellt werden. Der erste Reflexspiegel wird senkrecht zur optischen Achse der ersten Laserquelle aufgestellt. Ferner wird eine zweite im Impulsmodus betriebene Laserquelle für kohärente Lichtverstärkung vorgesehen, die eine optische Achse besitzt, die mit der gemeinsamen optischen Ausgangsachse zusammenfällt, wobei der kohärente Lichtverstärkungsimpuls vor oder nach dem kohärenten Lichtverstärkungsimpuls der ersten Laserquelle erfolgt. Neben der zweiten Laserquelle wird ein zweiter Reflexspiegel senkrecht zur optischen Achse der zweiten Laserquelle und der gemeinsamen optischen Ausgangsachse aufgestellt. Ein voll reflektierender Spiegel wird so aufgestellt, daß er das von der ersten Laserquelle empfangene kohärente Licht reflektiert, wobei ein erster Oberflächenstrahlenteiler gemäß deni oben beschriebenen die Lenkung des Ausgangsstrahls übernimmt.
- Die vorliegende Erfindung funktioniert als geteilter Feedback-Oszillator für mehrere Laserverstärkungsköpfe, wobei persönliche und gemein same Feedback-Spiegel die Bedingungen für kohärente optische Verstärkung liefern. Primäres und sekundäres Feedback wird durch den gemeinsamen Ausgangsstrahlteiler gesteuert, der im Schnittpunkt der optischen Achsen der Verstärkungsköpfe aufgestellt wird und einen gemeinsamen Ausgangslaserstrahl lenkt. Die Reflexions-/Übertragungsflächen des ebenen Strahlenteilers sind mit herkömmlichen mehrschichtigen Reflexionsbelägen auf einer Seite und mit herkömmlichen Antireflexbelägen auf der anderen Seite versehen. Die Refelexionsbeläge liegen typisch auf der Seite des Strahlenteilers, die als erstes die kohärenten Laserstrahlen der ersten Strahlenquelle empfängt.
- Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der Erfindung wird der Fachmann besser nach Durchlesen der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen verstehen, die die beste Art und Weise zur Ausführung der Erfindung gemäß der gegenwärtigen Vorstellungen anhand von Beispielen angeben. In der ausführlichen Beschreibung wird insbesondere Bezug auf die beiliegenden Zeichungen genommen, von denen
- Figur 1 eine schematische Ansicht eines Laserstrahlkombinationssystems mit zwei Laserimpulsquellen aufzeigt, deren Ausgang zu einem einzigen Laserstrahlausgangsimpuls erhöhter Energie kombiniert werden kann oder bei denen durch Überlappung der Impulse die Impulsfrequenz des Lasersystems erhöht wird,
- Figur 2 eine schematische Ansicht eines Laserstrahlkombinationssystems mit zwei zusätzlichen Laserverstärkern aufzeigt, die so aufgestellt sind, daß sie die Verstärkung des kombinierten Laserausgangsstrahls bewirken,
- Figur 3 eine schematische Ansicht eines Laserstrahlkombinationssystems mit einer Mehrzahl von Laserverstärkern aufzeigt und
- Figur 4 eine schematische Ansicht eines Laserstrahlkombinationssystems aufzeigt, das den Ausgang von drei Laserquellen kombiniert.
- Wie in Figur 1 schematisch dargestellt, umfaßt ein Laserstrahlkombinationssystem 10 für die gleichzeitige oder abwechselnde Lenkung einer Mehrzahl von Laserstrahlen auf einer gemeinsamen optischen Ausgangsachse eine erste Laserquelle 20 und eine zweite Laserquelle 22. Die Laserquellen 20 und 22 können beliebig auf herkömmliche Weise konzipiert und im Impulsmodus betrieben werden. Die Laserquellen 20 und 22 enthalten ein aktives Festkörpermedium, das durch eine externe (nicht dargestellte) Stromquelle aktiviert werden kann, um eine Besetzungsumkehr von Atomen im aktiven Medium zu erzeugen. Herkömmliche (nicht dargestellte) Hilfsvorrichtungen wie Stützhalterungen, Kühlsysteme und andere dem Fachmann bekannte notwendige angeschlossene Geräte sind in den betrieblichen Ausführungsformen enthalten. Quellen inkohärenten Lichts, chemische Reaktionen oder andere bekannte Energiequellen können zum "Pumpen" des aktiven Mediums eingesetzt werden, um einen Speicher hochenergetischer Atome zu erzeugen. Die Pumpaktion bewirkt ein unstabiles Gleichgewicht, bei dem ein Eingangsphoton in einem gegebenen Frequenz und Polarisierungsmodus ein Atom einer höheren Energieebene dazu bringen kann, zu einer niedrigeren Energieebene überzuwechseln und dabei ein anderes Photon mit der gleichen Frequenz, Richtung und Polarisierung wie das Eingangsphoton zu emittieren. Wenn so viele "aktive" Atome einer höheren Energieebene vorhanden sind, daß mehr Photone erzeugt werden als durch Photonverluste infolge Streuung und Absorption verlorengehen, verstärkt das gepumpte aktive Medium die Eingangsphotonen.
- Für industrielle Hochleistungsanwendungen werden weitverbreitet Nd-YAG- Festkörperlaser im Impulsmodus angeboten. Solche Laser sind kompakt, strapazierfähig und für den Einsatz in rauhen industriellen Umgebungen geeignet. Nd-YAG-Laser, wie sie vom Rechtsnachfolger Electrox Inc. geliefert werden, sind wegen ihrer Betriebssicherheit, langen Lebensdauer und leichten Wartungsfähigkeit für den Einsatz geeignet. Für den Betrieb von Nd-YAG-Lasern wird typisch ein aktives Nd-YAG-Medium in einen optischen Fabry-Perot Resonator plaziert, der aus zwei durch einen definierten Abstand getrennten Spiegeln besteht, wobei ein Spiegel ein voll reflektierender und der andere ein teilweise reflektierender Spiegel ist. Das teilweise reflektierende, allgemein als Ausgangsfenster bekannte Fenster liegt normalerweise auf der gleichen optischen Achse wie der voll reflektierende Spiegel und das aktive Medium. Wenn das aktive Medium über eine Mindestschwelle hinaus gepumpt wird, werden die Photonen zwischen den beiden Spiegeln hin und zurück reflektiert und starten eine Laserkaskade, von der ein Teil durch das Ausgangsfenster austritt und an optische, Schweiß- oder andere industrielle Lasersysteme weitergeleitet wird.
- Die vorliegende Erfindung stellt eine Modifikation des tradionellen Resonatorsystems dar, einmal wegen des Einsatzes mehrerer Laserquellen und zum anderen wegen des Entfernens der entsprechenden Ausgangsfenster jeder Laserquelle, welche nut einer gemein samen Ausgangsfensterbaugruppe ersetzt werden. Eine Kombination von Spiegeln auf der optischen Achse jedes Laserverstärkers ergibt ein Resonatorsystem mit Laseraktivität. Z.B. wird, wie in Figur 1 dargestellt, ein erster Reflexspiegel 30 senkrecht zur optischen Achse der ersten Laserquelle 20 und ein zweiter Reflexspiegel 32 senkrecht zur optischen Achse der zweiten Laserquelle 22 aufgestellt. Der kohärente Lichtausgang der ersten Laserquelle 20 wird an einen voll reflektierenden Spiegel 36 weitergeleitet. Zwischen die erste Laserquelle 20 und den voll reflektierenden Spiegel 36 wird ein erster Oberflächenstrahlenteiler 40 plaziert. Der Spiegel 40 wird im Schnittpunkt der optischen Achsen der ersten Laserquelle 20 und der zweiten Laserquelle 22 und zwar in einem Winkel zu beiden Achsen aufgestellt.
- Herkömmliche Spiegel und Strahlenteiler können zur Erzeugung eines Ausgangsfensters verwendet werden, das eine Mehrzahl von Laserquellen gemäß der vorliegenden Erfindung aufnehmen kann. Der voll reflektierende Spiegel 36 ist so ausgelegt, daß er typisch weniger als 1 % durch Absorption und Streuung verliert und er ist geometrisch eben gestaltet, obwohl natürlich auch andere Spiegel- /Optiksysteme einschließlich Prismen, Krummspiegeln, Linsen usw. eingesetzt werden können. Der Strahlenteiler 40 ist auf einer Seite mit herkömmlichen reflektierenden dielektrischen Belägen und auf der anderen Seite zur Reduzierung von Reflexionsverlusten mit herkömmlichen Antireflexbelägen versehen. Der Strahlenteiler 40 ist von herkömmlicher Bauart und überträgt ca. 50% des einfallenden kohärenten Lichtes durch, wobei der überwiegende Teil des restlichen Lichtes bei der Übertragung nicht absorbiert wird.
- Wie dem Fachmann bekannt sein wird, können optische Zwischenelemente wie Spiegel, Linsen, Prismen oder Lichtleitfasern für die Umlenkung der optischen Achse der Laserquellen aufgestellt werden. Z.B. kann Laserquelle 20 so aufgestellt werden, daß deren optische Achse parallel zur optischen Achse der Laserquelle 22 verläuft. Ein in einem Winkel von 45 Grad relativ zur optischen Achse der ersten Laserquelle 20 aufgestellter reflektierender Zwischenspiegel kann zur Umlenkung (durch 90 Grad Spiegelung) des die Laserquelle 20 verlassenden kohärenten Lichtes und Kreuzung mit dem Strahlenteiler 40 verwendet werden. Desgleichen können auch Rechteckprismen oder Faseroptik eingesetzt werden. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades, der Reduzierling von Ausrichtlingsproblemen und Minimierung von Materialkosten ist es jedoch allgemein vorteilhaft, die benötigten optischen Zwischenelemente dllrch geschicktes Aufstellen der Laserquellen, der Strahlenteiler und des voll reflektierenden Spiegels auf ein Minimum zu reduzieren.
- Im Betrieb wird der (durch Linie 50 dargestellte) Laserausgang durch anhaltende Resonanzoszillation des kohärenten Lichtes durch die Laserquellen 20 und 22 erzeugt, wobei die Lenkung über mehrfach reflektierende Spiegel 30, 32, 36 und den Strahlenteiler 40 erfolgt. Diese kohärenten Lichtreflexionen sind durch die Linien 51, 52, 55 und 56 dargestellt, die den Weg des kohärenten Lichtes in beiden Richtungen auf diesen Linien darstellen sollen. Die Laserstrahlkombination wird z.B. durch Pumpen des aktiven Mediums der Laserquellen 20 und 22 mit Blitzlampen (nicht dargestellt) erreicht. Ein die Laserquelle 20 verlassendes Photon kann in beliebiger Richtung, z.B. an den ersten Reflexspiegel 30 weitergeleitet werden. Dieses Photon (als Linie 51 dargestellt) wird von Spiegel 30 zurückgeworfen und bewegt sich dann in umgekehrter Richtung zurück in die Laserquelle 20. Hier trifft das Photon auf ein aktives Atom höherer Energie, regt dieses an und bewirkt dadurch die Emission eines weiteren Photons mit gleicher Frequenz, Polarisierung und Richtung. Die beiden kohärenten Photone treffen jeweils auf weitere aktive Atome im aktiven Medium und erzeugen noch mehr kohärente Photone. Schließlich verlassen die kohärenten Photone die Laserquelle 20 und bewegen sich in Richtung des Strahlenteilers 40. Wenn die kohärenten Photone auf den Strahlenteiler 40 treffen, werden ca. 50% reflektiert, die den Ausgangsstrahl 50 bilden. Der Rest der Photone läuft durch Strahlenteiler 40 hindurch und weiter (Linie 54) bis zum voll reflektierenden Spiegel 36, der sie in Richtung Strahlenteiler 40 zurückwirft. Wiederum werden 50% der kohärenten Photone reflektiert, dieses Mal jedoch in Richtung Laserquelle 22.
- Die restlichen kohärenten Photone bewegen sich zurück (Linie 53) in Richtung Laserquelle 20. Diese kohärenten Photone laufen durch Laserquelle 20 hindurch, um noch mehr kohärente Photone zu erzeugen, die den Laserverstärker verlassen und von Spiegel 30 zurückgeworfen werden. Dieser positive Feedback-Prozeß wird mehrfach unter Erzeugung einer hohen Anzahl kohärenter Photone wiederholt und zwar mindestens so lange, bis die Anzahl der aktiven Atome im aktiven Medium unter die haltbare Lasertätigkeitsschwelle absinkt.
- Ein bestimmter Prozentsatz kohärenter Photone, die durch Zurückwerfen von Strahlenteiler 40 in Richtung Laserquelle 22 gelenkt werden, laufen schließlich ebenfalls auf Linie 52 zurück und halten die kohärente Photonenerzeugung, ähnlich der obigen Beschreibung derjenigen kohärenten Photone, die auf Linie 54 durch Strahlenteiler 40 hindurch und auf Linien 53, 52 weiterlaufen, aufrecht. Die vom Strahlenteiler 40 in Richtung Laserquelle 22 zurückgeworfenen (Linie 55) kohärenten Photone treten in die Laserquelle ein und lösen eine Kaskade kohärenter Photonen ähnlich der in Verbindung mit Laserverstärker 20 beschriebenen aus. Die kohärenten Photone verlassen die Laserquelle 22 (Linie 56) und werden in die Laserquelle 22 zurückgeworfen, um die Erzeugung weiterer kohärenter Photone auszulösen. Diese Photone verlassen (Linie 55) die Laserquelle in Richtung Strahlenteiler 40. 50% der kohärenten Photone, die durch den Strahlenteiler 40 hindurchlaufen, werden mit kohärenten Photonen, die von Laserquelle 20 (Linie 52 und 53) ankommen, kombiniert. Die restlichen kohärenten Photone werden in Richtung (Linie 54) Spiegel 36 gelenkt, der wie oben beschrieben die kohärenten Photone in Richtung Strahlenteiler 40 reflektiert. Der Vorgang der Erzeugung kohärenter Photonen wiederholt sich wiederum, wobei einige kohärente Photone durch den Strahlenteiler 40 in Richtung Laserquelle 20 laufen und die restlichen kohärenten Photone zurück zu Laserquelle 22 gelenkt werden. Obwohl die genaue Energie des kombinierten Ausgangsstrahls 50 von dem aktiven verwendeten Medium, von Streuungs- und Absorptionsverlusten, Zeit und Energie der Pumpaktion und von anderen dem Fachmann bekannten Faktoren abhängt, können typisch zwei 400-Watt-Laserquellen wie beschrieben kombiniert werden, die einen Laserausgang von ca. 800 Watt bei minimaler Verschlechterung des Strahlendurchmessers und Brennpunktes verglichen mit einem einzelnen 400-Watt- Laserverstärker erzeugen.
- Das Pumpen der Laserquellen 20 und 22 erfolgt abwechselnd und liefert eine Serie von Laserstrahlen, die entlang der gleichen optischen Achse gelenkt werden. In diesem Modus sind die Verluste infolge Absorption und Streuung in der inaktiven, "kalten" Laserquelle etwas höher, die Impulsfrequenz des Systems kann jedoch verglichen mit einem einzelnen Laserverstärker unter Aufrechterhaltung der vollen Nennleistung verdoppelt werden.
- In Figur 2 ist eine gegenüber Figur 2 alternative Ausführungsform dargestellt, bei der entsprechende Elemente auf ähnliche Weise numeriert sind (d.h. Laserquelle 20 von Figur 1 entspricht Laserquelle 120 in Figur 2). Der Betrieb von System 110 entspricht dem vorbeschriebenen System 10 gemäß Figur 1 mit folgenden Ausnahmen. Die Erhöhung des durchschnittlichen Laserleistungsausgangs wird durch Aufstellen eines dritten Lasen-verstärkers 124 und eines vierten Laserverstärkers 126 auf der optischen Achse der zweiten Quelle 122 erreicht, die den Ausgangsstrahl 150 empfängt. Kohärentes Licht verläuft zwischen den Laserverstärkern 124 und 126 (Linie 157) and wird als Ausgangsstrahl 158 von Lasenverstärker 126 emittiert.
- Im Betrieb wird der Laserverstärker 124 synchron mit Laserquelle 120 und Laserverstärker 126 synchron mit Laserquelle 122 gepumpt. Daraus ergibt sich im Vergleich zu System 10 von Figur 1 eine effektive Verdoppelung der Impulsfrequenz und auch eine Verdoppelung der auf der gleichen optischen Achse erzeugten Impuls-Spitzenleistung.
- In einer Variante kann ein fünfter oder sogar sechster Laserverstärker auf der optischen Achse der zweiten Laserquelle aufgestellt werden, der kohärentes Licht des kombinierten Ausgangsstrahls empfängt und diesen weiter verstärkt, wobei der vierte Laserverstärker den Ausgang des zweiten und dritten Laserverstärkers, der fünfte Laserverstärker den Ausgang der ersten und zweiten Laserquelle und der sechste Laserverstärker den Ausgang des ersten und dritten Laserverstärkers verstärkt.
- Eine weitere Ausführungsform ist in Figur 3 dargestellt, deren Elementnumerierung ähnlich wie in Figur 2 der von Figur 1 (und bei manchen Elementen Figur 2) entspricht. Der Betrieb von System 210 entspricht, mit folgenden Ausnahmen, den im Zusammenhang mit Figur 1 und 2 dargestellten und beschriebenen Systemen. Das System enthält zusätzliche Laserquellen 221 und 228, die einen Ausgangsstrahl 260 ergeben. Laserquelle 221 erzeugt Pfade 259 und 256 kohärenter Photonen. Im Impulsmodus erzeugen Laserquellen 220, 222 und 226 beim Pumpen kohärente Photonen, was entsprechend auch für Laserquellen 220, 221 und 228 sowie für Laserquellen 221, 222 und 224 gilt. Die Impulsfrequenz kann im Vergleich zu System 10 in Figur 1 verdreifacht werden.
- Wie dem Fachmann bekannt sein wird, können die in Figur 1 bis 3 dargestellten Systeme 10, 110 bzw. 210 durch Verkettung, d.h. stufenartig erweitert werden, wobei der Ausgangsstrahl des Systems an einen Lasen-verstärker eines im wesentlichen identischen Systems weitergeleitet wird. Bei einem stufenartigen System dieser Art müßten beispielsweise lediglich ein oder beide Spiegel 30, 32; 130, 132 oder 230, 232 entfernt und ein Ausgangsstrahl (wie z.B. Strahl 260) in die entsprechenden Laserquellen gelenkt werden. Derartige Systeme gestatten eine weitere Erhöhung der Impulsfrequenz und Spitzenleistling, selbstverständlich vorbehaltlich Absorptions- und Streuungsverlusten.
- Eine weitere Ausführungsform für die Erhöhung der Impulsfrequenz ist in Figur 4 dargestellt. Gemäß dieser Darstellung umfaßt ein Dreilaserquellensystem 310 die Laserquellen 320, 322 und 324, hinter denen jeweils ein voll reflektierender Spiegel 330, 332, 336 aufgestellt ist. Kohärente Photone werden von den Laserquellen in Richtung Strahlenteiler 340 geleitet, der im Schnittpunkt der optischen Achsen der drei Laserquellen aufgestellt ist. System 310 ist im Betrieb im wesentlichen identisch mit System 10 in Figur 1, nur mit der Ausnahme, daß Laserquelle 324 zwischen Strahlenteiler 340 und voll reflektierendem Spiegel 336 aufgestellt ist. Auch hier wird die Spitzenleistung durch Streuung und Absorption etwas reduziert, andererseits werden durch die Möglichkeit der Verdreifachung der Impulsfrequenz industrielle Systeme gemäß dieser Darstellung rentabel und für viele Anwendungen geeignet.
Claims (5)
1. Laseranordnung (10; 110; 210; 310), die eine Mehrzahl von
Laserbaugruppen mit sich schneidenden optischen Achsen umfaßt,
wobei jede Laserbaugruppe im wesentlichen aus folgenden
Komponenten besteht:
a) mindestens einem Lasermedium (20,22; 120,122;
220,221,222; 320,322,324);
b) einem hinter seinem Lasermedium auf der optischen
Achse seiner Laserbaugruppe aufgestellten voll
reflektierenden Spiegel (30,32; 130,132; 230,232;
330,332,336), der das von seinem Lasermedium
empfangene kohärente Licht zurück auf dieses
Lasermedium wirft;
c) Mitteln zum Pumpen des Lasermediuins und
d) einer den Laserbaugruppen gemeinsamen
Ausgangsfensterbaugruppe, die zur Bildung eines
gemeinsamen Ausgangsstrahls (50; 158; 260; 350)
angeordnet ist und einen weiteren voll reflektierenden
Spiegel (36,136,236,336) sowie einen Strahlenteiler
(40; 140;240;340) umfaßt, der im Schnittpunkt der
optischen Achsen und mit Bezug auf diese schräg
aufgestellt ist, wohei der Strahlenteiler zwischen dem
weiteren voll reflektierenden Spiegel und einem der
Lasermedien (20;120;220;320) aufgestellt ist, uni von
dem einen Lasermedium empfangenes kohärentes
Licht auf dieses Lasermedium sowie von einem
anderen der Lasermedien (22; 122; 221,222; 322)
durch Reflexion vom Strahlenteiler empfangenes
kohärentes Licht zurückzuwerfen, dadurch
gekennzeichnet daß die Laseranordnung eine
Hochleistungs-Laseranordnung für industrielle
Anwendungen ist, wobei als Lasermedien
Festkörpermedien verwendet werden, und wobei die
Pumpmittel so angeordnet sind, daß sie im
Impulsmodus ein Lasermedium nach dem anderen
pumpen.
2. Laseranordnung gemäß Anspruch 1, die ein weiteres Lasermedium
(324) zwischen dem weiteren voll reflektierenden Spiegel (336) und
dem Strahlenteiler (340) und auf das eine Lasermedium (320)
ausgerichtet umfaßt.
3. Laseranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
eine der Laserbaugruppen eine Mehrzahl von Lasermedien (221,222)
4. Laseranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die
ferner ein Lasermedium (124,126; 224,226,228) umfaßt, das vor
dem Strahlenteiler zur Verstärkung des gemeinsamen Ausgangsstrahls
aufgestellt ist.
5. Verwendung einer Laseranordnung gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche zum Schneiden oder Schweißen von Metallen.
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