DE69604012T2

DE69604012T2 - Laseroszillator

Info

Publication number: DE69604012T2
Application number: DE69604012T
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Goto; Hiroshi Koizumi; Masayuki Momiuchi; Masahiro Ohishi; Fumio Ohtomo
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1995-05-19
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 2000-04-13
Anticipated expiration: 2016-05-18
Also published as: CN1106061C; DE69604012D1; US5825798A; EP0743726B1; EP0743726A3; EP0743726A2; CN1142699A

Description

HINTERGRUND DER ERFiNDUNG

Gebiet der Erfindung:

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Laseroszillationsvorrichtung unter Verwendung eines Halbleiterlasers oder ähnliches. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Laseroszillationsvorrichtung mit einem nicht linearen optischen Medium zum Erzeugen einer zweiten Harmonischen und die zu Bi- Impulsen in der Lage ist, die eine Laserstrahlquelle mit hoher Effizienz antreiben.

Beschreibung des Standes der Technik:

Eine Laseroszillationsvorrichtung unter Verwendung eines Halbleiterlasers war zuvor bekannt und in vielen Gebieten angewendet worden.
Mit einem Sprung nach oben in der Lasertechnologie hat eine Laseroszillationsvorrichtung, wie beispielsweise eine Überwachungsvorrichtung oder ähnliches, die außer Haus verwendet wird und durch eine Batterie angetrieben wird, wie auch eine Laseroszillationsvorrichtung, die als AC-Quelle verwendet wird, weitverbreitet Anwendung gefunden.
Jedoch haben batteriebetriebene Laseroszillationsvorrichtungen das Problem, daß der Stromverbrauch relativ hoch ist und die Verwendungszeit dazu neigt, streng begrenzt zu sein.
Daher gibt es einen großen Bedarf der Verfügbarkeit einer Laseroszillationsvorrichtung, die in der Lage ist, einen Laserstrahl mit hoher Effizienz zu oszillieren, den Stromverbrauch zu vermindern und die fortgesetzte Benutzerzeit oder ähnliches zu verlängern in einer sprungartigen Weise.
Das US-A-4,439,861 offenbart ein Lasergerät, das ein Festkörperlaserelement verwendet, welches durch eine gesteuerte Pumpe gepumpt wird, die eine Pumpleistung mit einstellbarer Amplitude bereitstellt, die über eine steuerbare Pumpdauer konstant ist.
US-A-5,400,351 beschreibt eine Steuerung eines pumpenden Diodenlasers unter Verwendung eines gekühlten Diodenlasers mit einer Diodenverbindung, die durch eine externe Quelle während der inaktiven Intervalle zwischen den Impulsen des Diodenlasers aufgeheizt wird.
US-A-4,656,635 offenbart einen laserdiodengepumpten Festkörperlaser, der durch eine angepaßte hocheffiziente Laserdiode gepumpt wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst mit einer Laseroszillationsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung und der begleitenden Ansprüche deutlich, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen zu lesen ist, in welchen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als erläuternde Beispiele gegeben sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnung beschrieben, worin.
Fig. 1 eine Ansicht ist, die den Aufbau einer Laseroszillationsvorrichtung 1000 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Ansicht ist, die die Beziehung zwischen einer invertierten Population und einer Lichtintensität zur Zeit der Relaxation und Vibration eines Halbleiterlasers zeigt;
Fig. 6(a) typischerweise einen Gain-Schalter zeigt und eine Ansicht ist, die die Beziehung zwischen der Zeit und der Anregungsstärke zeigt;
Fig. 6(b) typischerweise einen Gain-Schalter zeigt und eine Ansicht, die die Beziehung zwischen der Zeit und einer Lichtintensität zeigt;
Fig. 6(c) typischerweise einen Gain-Schalter zeigt und eine Ansicht, die die Beziehung zwischen der Zeit und einer invertierten Population zeigt;
Fig. 4 eine Ansicht ist, die die Beziehung zwischen einer invertierten Population und einer Lichtintensität zeigt;
Fig. 5 eine Ansicht ist zur Erklärung eines Falls, in welchem die Periode T des stetigen Pulszuges, welcher dem Halbleiterlaser zugeführt wird, die Beziehung erfüllt τEL> T - τ
Fig. 3(a) eine Ansicht zeigt, die die Beziehung zwischen dem Strom, der von dem Halbleiterlaser verbraucht wird, und der Ausgabe des Halbleiterlasers zeigt;
Fig. 3(b) eine Ansicht zeigt, die die Beziehung zwischen der Ausgabe des Halbleiterlasers und einer Fundamentalwellenausgabe in einem optischen Resonator zeigt;
Fig. 3(c) eine Ansicht ist, die die Beziehung zwischen der Fundamentalwellenausgabe in dem optischen Resonator und einer Zweiten-Harmonischen-(SHG)-Ausgabe zeigt, wenn ein nicht lineares optisches Medium 400 in den optischen Resonator eingesetzt wird;
Fig. 3(d) eine Ansicht zeigt, die die Beziehung zwischen dem Strom, der von dem Halbleiterlaser verbraucht wird, und der Ausgabe der zweiten Harmonischen (SHG) zeigt; und
Fig. 7 eine Ansicht ist, die den Vergleich zwischen einer stetig angetriebenen Laseroszillationsvorrichtung 1000 und einer impulsangetriebenen Laseroszillationsvorrichtung 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen:

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Laseroszillationsvorrichtung 1000 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Laseroszillationsvorrichtung 1000 umfaßt eine Laserstrahlquelle 100, eine Kondensorlinse 200, einen Laserkristall 300, ein nicht lineares optisches Medium 400, einen Ausgangsspiegel 500 und eine Laserantriebseinrichtung 600.
Die Laserstrahlquelle 100 wird verwendet, um einen Laserstrahl zu erzeugen. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Halbleiterlaser verwendet als eine Laserstrahlquelle 100. In der vorliegenden Ausführungsform arbeitet die Laserstrahlquelle 100 als ein Pumplichtgenerator zum Erzeugen einer Fundamentalwelle. In der Tat muß die Laserstrahlquelle 100 nicht notwendig auf oder durch einen Halbleiterlaser begrenzt sein. Jedes Lichtquellenmittel kann verwendet werden, wenn es in der Lage ist, einen Laserstrahl zu erzeugen. Die Laserantriebseinrichtung 600 wird verwendet, um die Laserstrahlquelle 100 anzutreiben. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Laserstrahlquelle 100 impulsangetrieben werden.
Der Laserkristall 300 ist ein Medium, das durch eine negative Temperatur aktiviert wird und verwendet wird, um Licht zu verstärken. YAG (Yttrium Aluminium Granat), das mit einem Nd³&spplus;-Ion dotiert ist, und ähnliches wird für den Laserkristall 300 verwendet. YAG hat Oszillationslinien, wie beispielsweise bei 946 nm, 1064 nm, 1319 nm, etc.
Der Laserkristall 300 ist nicht notwendig begrenzt auf YAG. Als eine Alternative zu diesem kann (Nd: YVO&sub4;) verwendet werden mit einer Oszillationslinie bei 1064 nm, oder (Ti: Saphir) mit Oszillationslinien im Bereich von 700 nm bis 900 nm,etc..
Ein erster dielektrischer reflektiver Film 310 wird auf der Seite der Laserstrahlquelle 100 auf dem Laserkristall 300 gebildet. Der erste dielektrische reflektive Film 310 ergibt eine hohe Permeabilität für die Laserstrahlquelle 100 und eine hohe Reflexion über eine Welle, die durch den Laserkristall 300 oszilliert wird. Weiterhin ergibt der erste dielektrische reflektive Film 310 ebenfalls eine hohe Reflexion über SHG (SECOND HARMONIC GENERATION).
Der Ausgangsspiegel 500 ist so aufgebaut, daß er gegenüber dem Laserkristall 300 liegt. Ein Teil des Ausgangsspiegels 500 auf der Seite des Laserkristalls 300 ist in der Form eines konkavenlsphärischen Spiegels gearbeitet, mit einem geeigneten Radius, um einen zweiten dielektrischen reflektiven Film 510 zu bilden. Der zweite dielektrische reflektive Film S 10 ergibt eine hohe Reflexion über die Welle, die durch den Laserkristall 300 oszilliert wird, und eine hohe Permeabilität für SHG (SECOND HARMONIC GENERATION).
Wenn daher der erste dielektrische reflektive Film 310 des Laserkristalls 300 verwendet wird in Kombination mit dem Ausgangsspiegel 500, um einen Strahl oder ein Strahlbündel, das von der Laserstrahlquelle 100 emittiert wird, in den Laserkristall 300 durch die Kondensorlinse 200 zu pumpen, läuft das Licht oder der Laserstrahl zwischen dem ersten dielektrischen reflektiven Film 310 des Laserkristalls 300 und dem Ausgangsspiegel 500, so daß der Laserstrahl dazwischen für lange Zeit eingefangen werden kann, wodurch es möglich ist, den Laserstrahl in Resonanz zu bringen und zu verstärken.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das nicht lineare optische Medium 400 in einen optischen Resonator eingesetzt, der gebildet ist aus dem ersten dielektrischen reflektiven Film 310 des Laserkristalls 300 und dem Ausgangsspiegel 500. Ein nicht linearer optischer Effekt wird nun kurz beschrieben.
Wenn ein elektrisches Feld auf eine Substanz gegeben wird, tritt elektrische Polarisation auf. Wenn das elektrische Feld eine niedrige Intensität hat, ist die Polarisation proportional zum elektrischen Feld. Jedoch ist die Proportionalität zwischen dem elektrischen Feld und der Polarisation nicht gegeben in dem Fall eines intensiven kohärenten Lichts, wie beispielsweise eines Laserstrahls. Daher sind die nicht linearen Polarisationskomponenten proportional zum Quadrat oder zur dritten Potenz der elektrischen Feldstärke.
Auf diese Weise sind Komponenten proportional zum Quadrat eines Lichtwellenfeldes in der Polarisation enthalten, die durch eine Lichtquelle in dem nicht linearen optischen Medium 400 erzeugt wird. Aufgrund der nicht linearen Polarisationskomponenten entwickelt sich eine Kopplung zwischen den Lichtwellen verschiedener Frequenzen, so daß eine Harmonische für die Verdoppelung einer Lichtfrequenz sich entwickelt. Die Erzeugung der entwickelten zweiten Harmonischen (SHG) wird "SECOND HARMONIC GENERATION" genannt.
Da das nicht lineare optische Medium 400 in den optischen Resonator eingesetzt ist, der aus dem Laserkristall 300 und dem Ausgangsspiegel S00 in der vorliegenden Ausführungsform gebildet ist, wird er "internes SGH" genannt. Da die konvertierte Ausgabe proportional zum Quadrat der Fundamentalwellenlichtleistung ist, kann eine vorteilhafte Wirkung dadurch erreicht werden, daß eine große Lichtintensität in dem optischen Resonator direkt verwendet werden kann.
Beispielsweise KTP (KTiOPO&sub4; : Kaliumtitanylphosphat, BBO (β-BaB&sub2;O&sub4; : β- Lithiumborat), LBO (LiB&sub3;O&sub5;: Trilithiumborat) oder ähnliches kann als nicht lineares optisches Medium 400 verwendet werden. Das nicht lineare optische Medium 400 wird hauptsächlich geändert von 1064 nm bis 532 nm.
Weiterhin wird KNbO&sub3; (Kaliumniobat) oder ähnliches als nicht lineares optisches Medium 400 verwendet, welches hauptsächlich von 946 nm zu 473 nm geändert wird.
Mit Bezug auf Fig. 1 bezeichnet das Symbol ω eine Winkelfrequenz einer Fundamentalwelle und das Symbol 2 ω bezeichnet eine zweite Harmonische (SHG).
Eine kurze Betrachtung wird nun auf das Betreiben der Laseroszillationsvorrichtung 1000 vorgenommen.
Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen einer invertierten Population und einer Lichtintensität zur Zeit der Relaxation und Vibration einer allgemeinen Laserstrahlquelle. Ein delta N(t), das in Fig. 2 gezeigt ist, bezeichnet eine invertierte Population (Gain), das Symbol φ(t) bezeichnet eine Lichtintensität und die Abszissenachse bezeichnet die verstrichene Zeit.
Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß wenn die invertierte Population ein Maximum erreicht, die erste Spitze (d. h. der erste Impuls) ansteigt, so daß die maximale Lichtintensität erzeugt wird.
Fig. 6(a), 6(b) und 6(c) zeigen jeweils einen Gain-Schalter. Fig. 6(a) ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Zeit und der Intensität der Anregung zeigt, Fig. 6(b) ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Zeit und der Intensität des Lichtes zeigt, und Fig. 6(c) ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Zeit und der invertierten Population zeigt.
Aus der Betrachtung dieser Zeichnungen ist zu erkennen, daß die maximale Intensität des Lichts auftritt nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Anregungszeit.
Das Ergebnis der Trennung zwischen der invertierten Population und der Lichtintensität in Fig. 2 ist als nächstes in Fig. 4 gezeigt. Wenn eine fortgesetzte Wellenantriebsleistung dem Halbleiterlaser zugeführt wird, wird die maximale Lichtintensität erzeugt in Antwort auf den ersten Impuls, und danach wird die Lichtintensität geringer und konvergiert auf eine vorbestimmte Lichtintensität. Es ist daher möglich, das Licht mit maximaler Effizienz zu extrahieren. Daher wird nur der erste Impuls verwendet.
Weiterhin wird nun der Fall beschrieben, wo die Antriebsleistung für den fortgesetzten Impulszug dem Halbleiterlaser zugeführt wird mit Bezug auf Fig. 5.
Tatsächlich ist eine Periode und eine Pulsbreite, die von dem Antriebsimpuls ausgegeben werden, welcher den Halbleiterlaser antreibt, ungefähr gleich zu der Impulsstrahlausgabe von dem Halbleiterlaser.
Andererseits zeigt Fig. 5 den Fall, bei welchem die Periode T des Impulszuges, der dem Halbleiterlaser zugeführt wird, die Beziehung erfüllt τ FL > T - τ.
Aus Fig. 5 ist zu erkennen, daß die Anwendung des nächsten Impulses auf den Halbleiterlaser es möglich macht, eine neu invertierte Population zu der verbleibenden invertierten Population hinzuzufügen und effektiv nur Licht mit der maximalen Lichtintensität stetig zu erzeugen.
Es wird nun die Beziehung zwischen der Ausgabe des Halbleiterlasers und seiner Ausgabe zu der Zeit, wenn das nicht lineare optische Medium 400 eingesetzt ist, auf der Grundlage der Fig. 3(a) bis 3(c) und 6(d) beschrieben.
Fig. 3(a) zeigt die Beziehung zwischen dem Strom, der von dem Halbleiterlaser verbraucht wird, und dem Halbleiterlaser. Die Beziehung bleibt linear nach dem Fließen eines Offset-Stroms.
Fig. 3(b) erläutert die Beziehung zwischen der Ausgabe des Halbleiterlasers und einer Fundamentalwellenausgabe in dem optischen Resonator. Diese Beziehung bleibt linear nach dem Fließen des Offset-Stromes.
Fig. 3(c) zeigt die Beziehung zwischen der Fundamentalwellenausgabe in dem optischen Resonator und einer Ausgabe der zweiten Harmonischen (SHG) zu der Zeit, wenn das nicht lineare optische Medium 400 in den optischen Resonator eingesetzt ist.
Es ist zu erkennen, daß die Ausgabe der zweiten Harmonischen (SHG) proportional zum Quadrat der Fundamentalwellenausgabes in dem optischen Resonator ist.
Entsprechend ist die Ausgabe der zweiten Harmonischen (SHG) proportional zum Quadrat des Stroms, der von dem Halbleiterlaser verbraucht wird, wie es in Fig. 6(d) beschrieben ist.
Wenn daher das nicht lineare optische Medium 400 in den optischen Resonator eingesetzt wird, und die Laserantriebseinrichtung 600 den Halbleiterlaser antreibt, der als Laserstrahlquelle 100 verwendet wird, so daß der nächste Antriebsimpuls während TFL (Lebensdauer der Fluoreszenz) angelegt wird, dann kann der Halbleiterlaser mit einer hohen Effizienz oszilliert werden, wie es in Fig. 7 gezeigt ist.
Wenn nämlich der Halbleiterlaser, der als Laserstrahlquelle 100 verwendet wird, auf der Grundlage einer Impulsbreite τ, eines Impulsspitzenstroms IP und einer Pulsperiode T angetrieben wird, wie in Fig. 7 gezeigt ist, dann wird ein Laserstrahl erzeugt entsprechend einer Lichtimpulsspitzenausgabe PPSH mit einer Lichtwellenimpulsbreite τ'.
Wenn die Laserantriebseinrichtung 600 die Laserstrahlquelle 100 stetig antreibt (wenn ein fortgesetzter Ausgang PCWSH identisch mit einem mittleren Impulsausgang PAVSH ist, der in diesem Falle erzeugt wird), dann ist die Ausgabe der zweiten Harmonischen (SHG) proportional zum Quadrat des Stromes, der von dem Halbleiterlaser verbraucht wird, wenn ein stetiger Arbeitsstrom als Icw bezeichnet wird. Daher wird nur ein Laserstrahl entsprechend einem stetigen Lichtausgang PCWSH kleiner als die Lichtimpulsspitzenausgabe PPSH erzeugt.
Da weiterhin die Laserstrahlquelle 100 zwischendurch aktiviert wird, wenn sie impulsangetrieben ist, wird ein Vergleich zwischen dem impulsangetriebenen Betrieb und dem stetigen Betrieb gemacht unter Verwendung von Mittelwerten. Ein mittlerer Impulsstrom zur Zeit des impulsangetriebenen Betriebes wird IAV und ist kleiner als der stetige Arbeitsstrom ICW.
Wenn daher die Laserstrahlquelle 100 impulsangetrieben ist, um einen Laserstrahl zu erzeugen, der einer Ausgabe entspricht, welche identisch mit der stetigen Welle ist, kann eine vorteilhafte Wirkung dadurch erreicht werden, daß ein Strom ICW - IAV vermindert werden kann.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Laserstrahlquelle 100 durch zwischenzeitliches Zuführen eines einzelnen Impulses angetrieben. Jedoch kann die Laserstrahlquelle 100 mit zwei oder mehreren Impulsen als ein Satz angetrieben werden.
Beispielsweise kann die Impulsantriebseinrichtung 600 die Laserstrahlquelle 100 mit zwei Impulsen antreiben, die aus einem ersten und einem zweiten Impuls als ein Satz zusammengesetzt sind. Der erste Impuls kann die Laserstrahlquelle 100 bis zu einem Grad antreiben, der nicht zur Emission eines Laserstrahls führt, wohingegen der zweite Impuls die Laserstrahlquelle 100 so antreiben kann, daß der Laserstrahl erzeugt wird.
Eine vorteilhafte Wirkung kann dadurch erreicht werden, daß wenn die Laserstrahlquelle 100 mit zwei oder mehreren Impulsen als ein Satz angetrieben wird, wie es oben beschrieben wurde, eine Lichterzeugungszeit verkürzt werden kann und die Lebensdauer der Laserstrahlquelle 100 erhöht werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, und die wie oben beschrieben aufgebaut ist, ist ein optischer Resonator zusammengesetzt aus mindestens einem Laserkristall und einem Ausgangsspiegel. Eine Laserstrahlquelle wirkt auf das Pumpen des optischen Resonators ein, so daß eine Impulsantriebseinrichtung die Laserstrahlquelle antreibt. Da eine Periode T eines Antriebsimpulses, der von der Impulsantriebseinrichtung erzeugt wird, die Beziehung erfüllt τFL > T - τ in Bezug auf τFL (Lebensdauer der Fluoreszenz), kann eine vorteilhafte Wirkung dadurch erreicht werden, daß ein Laserstrahl, welcher auf eine maximale Lichtintensität aufgrund eines ersten Impulses gebracht wird, das Pumpen des optischen Resonators ergeben kann und somit der Laserstrahl mit einer hohen Effizienz emittiert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anspruch 2 definiert ist, ist ein optischer Resonator gebildet aus mindestens einem Laserkristall und einem Ausgangsspiegel. Ein nicht lineares optisches Medium zum Erzeugen einer zweiten Harmonischen ist in den optischen Resonator eingesetzt, und eine Laserstrahlquelle wirkt auf das Pumpen des optischen Resonators ein, wodurch eine Periode T eines Antriebsimpulses, der von der Impulsantriebseinrichtung erzeugt wird, die Beziehung erfüllt τFL > T - τ in Bezug auf τFL (Lebensdauer der Fluoreszenz).
Daher kann eine ausgezeichnete Wirkung erreicht werden, indem eine intensive zweite Harmonische erzeugt wird proportional zum Quadrat der Ausgabe eines Halbleiterlasers, so daß ein Laserstrahl mit einer extrem hohen Effizienz emittiert wird, wodurch der Stromverbrauch vermindert wird, so daß Energie gespart wird.
Weiterhin treibt die Impulsantriebseinrichtung, die in der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anspruch 3 definiert ist, verwendet wird, die Laserstrahlquelle mit zwei Impulsen an, die sich aus einem ersten und einem zweiten Impuls als ein Satz zusammensetzen. Der erste Impuls kann die Laserstrahlquelle bis zu einem Grad antreiben, der nicht zur Emission eines Laserstrahls führt, wohingegen der zweite Impuls die Laserstrahlquelle antriebt, um den Laserstrahl zu emittieren.
Die folgenden Verfahren sind nicht Teil der Erfindung, sondern Beispiele, die für das Verständnis der Erfindung nützlich sind.
Ein Verfahren zum Antreiben einer Laserstrahlquelle gemäß der vorliegenden Erfindung treibt die Laserstrahlquelle mit zwei Pulsen zum Pumpen eines optischen Resonators an, der sich aus mindestens einem Laserkristall und einem Ausgangsspiegel zusammensetzt, so daß eine Periode T eines Antriebsimpulses die Beziehung erfüllt τFL > T - τ in Bezug auf τFL (Lebensdauer der Fluoreszenz) (wobei τ die Pulsbreite anzeigt).
Weiterhin wird in einem Verfahren zum Antreiben einer Laserstrahlquelle gemäß der vorliegenden Erfindung die Laserstrahlquelle durch zwei Strahlen angetrieben zum Pumpen eines optischen Resonators einschließlich eines nicht linearen optischen Mediums zum Erzeugen einer zweiten Harmonischen und der zusammengesetzt ist aus mindestens einem Laserkristall und einem Ausgangsspiegel in einer solchen Weise, daß eine Periode T eines Antriebsimpulses die Beziehung erfüllt τFL > T - τ in Bezug auf τFL (Lebensdauer der Fluoreszenz).
Weiterhin treibt der Antriebsimpuls, der in dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die Laserstrahlquelle mit zwei Impulsen an, die sich aus einem ersten und einem zweiten Impuls als ein Satz zusammensetzen.
Der erste Impuls kann die Laserstrahlquelle bis zu einem Grad antreiben, der nicht zur Emission eines Laserstrahls führt, wohingegen der zweite Impuls die Laserstrahlquelle antreibt, um den Laserstrahl zu emittieren. Es ist daher möglich, eine vorteilhafte Wirkung dadurch zu erreichen, daß die Lichterzeugungszeit verkürzt wird und die Lebensdauer der Laserstrahlquelle erhöht wird.
Zwar wurde die Erfindung mit Bezug auf die erläuternden Ausführungsformen beschrieben, doch ist die Beschreibung nicht in der Absicht erfolgt, eine begrenzende Bedeutung zu haben. Verschiedene Modifikationen der erläuternden Ausführungsformen wie auch andere Ausführungsformen der Erfindung werden dem Fachmann mit Bezug auf diese Beschreibung einfallen. Es ist daher zu beachten, daß die beigefügten Patentansprüche alle diese Modifikationen oder Ausführungsformen soweit sie in den wirklichen Rahmen der Erfindung fallen, abdecken.

Claims

1. Laseroszillationsvorrichtung (1000), umfassend:

einen optischen Resonator mit mindestens einem Laserkristall (300) und einem Ausgangsspiegel (500);

eine Laserstrahlenquelle (100) zum Pumpen des optischen Resonators; und

eine Impulsantriebsquelle (600) zum Antreiben der Laserstrahlenquelle;

dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsantriebsquelle dergestalt ist, daß eine Periode T eines Antriebsimpulses, der von der Impulsantriebsquelle erzeugt wird, die den Laserstrahl mit einer Pulsbreite, d. h. Emissionszeit τ und einer Fluoreszenzlebensdauer der Laserstrahlquelle TFL antreibt, die Beziehung erfüllt τFL > T - τ.

2. Laseroszillationsvorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend:

ein nicht lineares optisches Medium (400), das in dem optischen Resonantor eingesetzt ist, zum Erzeugen einer zweiten Harmonischen.

3. Laseroszillationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Impulsantriebsquelle (600) dergestalt ist, daß sie die Laserstrahlquelle (100) mit zwei Impulsen antreibt, die aus einem ersten und einem zweiten Impuls als ein Satz zusammengesetzt sind, wobei der erste Impuls die Laserstrahlquelle bis zu dem Grad antreibt, daß es nicht zu der Emission eines Laserstrahls führt, und der zweite Impuls die Laserstrahlquelle so antreibt, daß die Laserstrahlquelle den Laserstrahl erzeugt.

4. Laseroszillationsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Impulsantriebsquelle dergestalt ist, daß der Antriebsimpuls, der von der Impulsantriebsquelle erzeugt wird, eine Pulsbreite (Emissionszeit) aufweist, die in der Lage ist, mindestens den ersten Impuls zu erhalten.