专利名称：具有多个激光活性介质的激光放大器和激光谐振腔的制作方法
技术领域：
本发明涉及在公共激光辐射场中具有至少两个激光活性介质的固体激光放大器和固体激光谐振腔，其中激光活性介质不构成用于激光辐射场的硬孔径(harte Apertur)。
背景技术：
在DE 198 35 108 A1中介绍了一种前面所述类型的激光谐振腔，其中在公共谐振腔中设置多个盘形激光晶体(Scheibenlaserkristall)。激光辐射场实现激光晶体。谐振腔包括两个端面反射镜和设置在盘形激光晶体之间的偏转镜(平面镜)，以构造激光辐射场。
在布置用于高大功率固体激光器的谐振腔时，目标是实现在变化的工作参数下谐振腔的高稳定性和恒定的辐射特性。与常规的大功率棒状激光器(Stablaser)相比，在大功率盘形激光器中，在使用足够刚性的(steif)散热装置或透明的支持体以使固定在其上的激光活性介质稳定的情况下，在谐振腔辐射通过激光活性介质时，谐振腔辐射场的热感应的球形波前形变(“热透镜thermische Linse”)不是对于谐振腔稳定性的主要因素。因此，这样布置大功率的盘形激光器，使得谐振腔在共同的抽运功率范围中离动态稳定范围一如通过稳定性图(g-图)所述-的临界点或边界很远。这也适用于谐振腔中多个激光活性介质(盘形激光晶体)的情况。
另外两个效应在盘形激光谐振腔或盘形激光放大器中对激光辐射场的特性具有很大的影响，即一方面为在激光辐射场通过激光活性介质时所出现的静态波前形变，以及另一方面为热感应的衍射损耗(Beugungsverlust)。
激光辐射场的静态波前形变由激光活性介质相对于其理想形式的偏移而引起，该偏移特别是由于制造公差而产生的。静态波前形变由球形分量和不规则(非球形)分量组成，其中球形分量由激光活性介质相对于期望半径的偏移而产生。球形分量产生于激光活性介质的额定屈光能力与实际屈光能力的差别，并且也被称为(静态)屈光能力误差。静态屈光能力误差累加到也存在与大功率盘形激光器中的动态热透镜上，并且甚至可以超过动态热透镜。在布置谐振腔或放大器时必须考虑盘形激光谐振腔或放大器中多个晶体的屈光能力误差。典型的布置规定，在假设相同屈光能力的情况下，激光辐射场在不同晶体上具有相同直径。但是，晶体的不同屈光能力导致在晶体上多多少少的不同辐射直径。从而产生以下问题在具有扩大的辐射直径的晶体上，激光辐射场的外部范围不被放大，而是被部分地吸收。相反，在具有缩小的辐射直径的晶体中，可用于抽运区(Pumpfleck)的外部范围的功率不再被调用。后者在不利的情况下可能导致晶体的局部过热以及导致其损坏。在每种情况下都出现效率的下降。
盘形激光谐振腔或放大器的热感应衍射损耗由在通过热加载的激光活性介质时激光辐射场的不规则波前形变而引起。在盘形激光器中，波前形变在抽运区的边界范围内，即在热的被抽运晶体区域与冷的未被抽运外部区域的过渡区中，占主导地位。另外，抽运光分布的不均匀性以及由于激光活性介质中波动的、热不同加载的区域的激光辐射场失真也起作用。通过波前的失真，在谐振腔中，能量在谐振腔模式之间再分配。这也导致在谐振腔中被不充分放大的模式(“漏模式Leck-Moden”)中的能量传递。盘形激光器由于其小的放大系数而对这些损耗特别敏感。损耗与谐振腔的布置有关，其中尤其与所要求的激光输出辐射的辐射质量相关。在盘形激光放大器中，在放大级之间不充分过滤时，热感应衍射效应引起在光程中连续增加的辐射质量下降。如果随后通过硬光圈(harte Blende)重新生成辐射质量，则这可能意味着显著的功率或效率损耗。
对盘形激光谐振腔或放大器的辐射质量要求越高，衍射效应对效率的作用就越强。灵敏度与动态和静态屈光能力误差的关系也是类似的抽运区直径越大及要求的辐射质量越高，动态稳定范围，即激光活性介质的屈光能力的容许范围，就越小。
静态屈光能力误差的影响以及热感应衍射损耗随着在谐振循环期间或在放大器链内激光辐射场通过激光活性介质的数量而增加。通过的数量的作用有多大主要取决于谐振腔或放大器的布置。
静态屈光能力误差和热感应衍射损耗在谐振腔或放大器中具有多个棒的大功率棒状激光器中对效率和谐振腔稳定性也有影响。尤其在对辐射质量的高要求、大的射束横截面、每次通过激光晶体时小的放大系数以及硬光圈的误差(例如棒外壳面积)时这个影响明显。在具有强热透镜和高放大系数(例如在1064nm时的Nd:YAG或Nd:YVO4)动态稳定布置的棒状激光器系统中，通过热透镜限制辐射质量，并且衍射损耗典型地由硬孔径占优势，使得热感应衍射损耗出现在背景中。只在具有受限动态稳定区域(即几乎恒定的抽运功率)和硬孔径误差的棒状激光器系统，以及优选在具有小放大系数的激光活性介质(例如Yb:YAG)中，热感应衍射损耗可能对效率产生主要影响。
在盘形激光器中，硬的、与主动容积(aktive Volumen)直接相邻的光圈是激光器的独特特性。在盘形激光器中，使用硬孔径以确定辐射参数乘积不是必要的，并且一般也没有意义，因为光圈上的衍射损耗将显著地降低盘形激光谐振腔的效率，并且光圈必须非常准确地定心并且在直径中必须仔细地与谐振腔模式一致，以及至少在高激光器功率时也必须被冷却。因为在准三能级激光器系统(Quasi-Dreiniveau-Lasersystem)，如对于盘形激光器普遍的掺杂镱的激光器材料(Yb:YAG等)，中，激光晶片的未被抽运外部区域包括对激光辐射的吸收，所以它与被抽运部分区域一起构成了“软”放大/损耗光圈(英语为“gain aperture”)在激光晶体的被抽运内部区域中进行激光辐射的放大，在未被抽运的外部区域中激光辐射被吸收。这个“软”光圈在强减小的衍射损耗的同时，承担硬光圈的功能。不足之处在于，放大/损耗光圈的位置通过激光晶体的轴向位置而被固定地预给定。
在棒状激光器中，如果棒外壳面积不作为孔径，则可以在激光辐射场中避免硬光圈。这例如在轴向的仅在中央部分容积中被抽运的棒中是这种情况。避免硬光圈的另一种可能性是接合的(gebondet)棒，其围绕主动容积同心地具有折射率匹配的(brechzahlangepasst)被动(passive)(透明的或弱吸收的)容积。在这两种情况下，与在盘形激光晶体时类似，在从被抽运的到未被抽运的晶体容积的过渡中得到“软”放大/损耗光圈。
发明内容
本发明的任务是这样改进开始所提到的类型的激光谐振腔或放大器，使得使(静态屈光能力误差的)静态波前形变的影响以及尤其是热感应衍射损耗对谐振腔或放大器的效率的影响和所得到的辐射质量最小化，而不在激光辐射场中引入硬光圈，其中该激光谐振腔或放大器的激光活性介质不构成激光辐射场的硬孔径，即不构成显著削减或限制根据布置的射束横截面的清晰划界的光圈。
根据本发明，这个任务通过以下方式实现，即在激光辐射场中，在两个相邻激光活性介质之间设置至少一个聚焦光学元件，这样选择其焦距及其与这两个相邻激光活性介质的表面或主平面的距离，使得激光活性介质的表面或主平面几乎相互光学共轭(konjugiert)，即可通过近场-远场变换(傅立叶变换)相互变换。
通过耦合的激光活性介质之间的近场-远场变换，不用硬光圈就滤出激光辐射场的热感应衍射分量。通过激光晶体被抽运区域的放大/损耗光圈过滤激光辐射过程中的两个不等效的、由盘形激光晶体的表面或激光棒的主平面构成的平面。这两个平面相互(近似)共轭，即其中一个是另一个的远场。因为与盘形激光晶体不同，激光棒内的待放大激光辐射的光学行程典型地不可忽略地短，所以在耦合的激光棒中，可只为棒中所选点准确地执行近场-远场变换。因此，将相互对应的近场或远场置于棒的主平面中。
在根据本发明的激光谐振腔或激光放大器的一个优选实施形式中，用于近场-远场变换的聚焦光学元件是具有正焦距的透镜，其大约被设置在与两个盘形激光晶体的表面或与两个激光棒的相邻主平面相距焦距距离之处。透镜在其焦平面上，在与光轴相距与相应衍射角成比例的距离之处为每个从第一晶体输出的衍射分量产生衍射图。第二耦合的盘形激光晶体或第二耦合的激光棒的主平面位于焦平面中，在其“软”放大/损耗光圈上滤出到一致的衍射角的具有太大，即不具有所要求的辐射质量的辐射分量。在激光晶体的相反顺序中，透镜以类似的方式工作。
在另一个优选实施方式中，用于近场-远场变换的聚焦光学元件是球形凹面镜，其大约设置在与两个盘形激光晶体的表面或与两个激光棒的相邻主平面相距曲率半径的一半的距离之处。这两个激光晶体或其相邻主平面也分别几乎位于镜的焦平面内。相对于使用透镜作为聚焦元件，这个布置提供了这样的优点，即凹面镜不被激光辐射场渗透(durchsetzen)。因此，避免了聚焦元件中的热干扰，并且在优选介电的高反射(hochreflektierend)执行的镜面镀层的适当布置中，可能实现聚焦光学系统上很小的损耗。在一个可选实施方式中，可以使用抛物面或环形反射镜来代替球形凹面镜。
在根据本发明的激光谐振腔或激光放大器的一种改进中，在多个工作在共同谐振腔或放大器中的激光晶体中，通过这样的布置避免屈光能力误差的影响，在该布置中，在(每)两个相邻的设置于谐振腔中的激光晶体之间引入至少一个附加的聚焦光学元件，该附加的聚焦光学元件进行晶体或晶体主平面的成像，并因此进行被抽运的部分区域(抽运区)及激光辐射场相互成像在晶体上或晶体主平面中。通过成像，激光辐射场的直径与这两个晶体或晶体主平面的关系只通过放样比例，与其屈光能力无关地被确定。
在根据本发明的激光谐振腔或激光放大器的一个有利实施方式中，用于成像的附加聚焦光学元件被这样构造并被设置在激光辐射场中，即两个盘形激光晶体的表面或两个激光棒的相邻主平面以1比1的比例相互成像。在1∶1成像中，与可能的屈光能力差异无关地，在两个盘形激光晶体上或在激光棒的相邻主平面中得到相同的激光辐射场直径。如果，如在多数情况中通常的和有利的那样，通过具有相同抽运区直径的相同抽运辐射布置来抽运两个激光晶体，则这个放样比例总是实用的。对于谐振腔，两个激光晶体通过成像近似地变为具有对应于单独屈光能力的和的屈光能力的单个激光晶体。
在一个实施方式中，用于成像的附加聚焦光学元件由具有正焦距的透镜构成，其大约被设置在与两个盘形激光晶体的表面或与两个激光棒的相邻主平面相距两个焦距距离之处，使得自动实现盘形激光晶体或主平面的1∶1映射。
在另一个优选实施方式中，用于映射的附加聚焦光学元件是球形凹面镜，其大约被设置在与两个盘形激光晶体的表面或与两个激光棒的相邻主平面相距其半径的距离之处。相对于使用透镜作为成像元件，这个布置提供了这样的优点，即凹面镜不被激光辐射场渗透，从而可以避免光学元件中的热干扰，并可通过适当的高反射的镜面镀层使得损耗最小化。在一个可选实施方式中，可以使用抛物面或环形反射镜代替球形凹面镜。
在另一个特别优选的实施方式中，通过包括两个优选为相同的凹面镜或透镜的望远镜装置来构造用于成像的附加聚焦光学元件。通过单个镜面或单个透镜的成像导致包括两个激光晶体和映射元件的单元的屈光能力过剩(Brechkraftueberschuss)，其大小与透镜的焦距或与镜面的半径成反比。如果将这个屈光能力过剩保持为很小对于其他谐振腔布置是必需的，则透镜的焦距或镜面的半径必须被选择得很大。这个缺点可以通过使用由两个具有相同半径的凹面镜或两个具有相同焦距的透镜构成的望远镜装置来避免。这里，镜面分别被设置在与两个激光晶体中的各个激光晶体相距大约半径的一半的距离之处，而透镜类似地被设置在相距焦距的距离之处。如果应该实现成像而没有屈光能力过剩，则两个镜面之间的间距等于半径，类似的，透镜间距等于两倍焦距。通过镜面或透镜间距的变化，可以有目的性地产生正的和负的屈光能力过剩，其使得可能例如补偿两个相互成像的激光晶体的总计屈光能力(Summenbrechkraft)的公差。
如果在激光谐振腔或放大器中设置多于两个激光活性介质，则可有利地既应用两个晶体表面或主平面的相互成像，又应用近场-远场变换以影响激光辐射场，但是通常不应用在同一对激光晶体上。但是，也可能的是，辐射场在放大器或谐振腔中多次通过同一激光晶体，例如通过在光程中引入偏转镜。在这样的实现中，同一对激光晶体上的成像和近场-远场变换的组合也是可能的。
在盘形谐振腔的一个特别优选的实施方式中，在谐振腔的辐射场中设置至少两对盘形激光晶体，其中每对盘形激光晶体的表面分别通过第一聚焦光学元件相互成像，在激光辐射场中在各对之间设置第二聚焦光学元件，该第二聚焦光学元件使一对的一个盘形激光晶体的表面与另一对的一个盘形激光晶体的表面相互光学共轭。通过这个布置，既补偿了各个激光晶体的屈光能力误差，又滤出了激光辐射场的不希望的热感应衍射分量。这样构造的激光谐振腔有具有恒定辐射特性的大的稳定范围，而不必须在激光辐射场中引入附加的硬光圈。
由以下描述和附图给出本发明的其他优点。上面所提到的以及进一步提及的特征同样可以单独使用或多个以任意组合使用。所表示和描述的实施方式不应被理解为封闭的列举，而是具有用于描述本发明的示例性特征。
附图中图1图解地表示根据本发明的激光谐振腔的第一实施方式，具有两个盘形激光晶体和作为用于近场-远场变换的聚焦光学元件的球形凹面镜；图2图解地表示根据本发明的激光谐振腔的第二实施方式，具有两个盘形激光晶体和作为用于近场-远场变换的聚焦光学元件的聚光透镜；图3图解地表示根据本发明的激光谐振腔的第三实施方式，具有两个激光棒和作为用于近场-远场变换的聚焦光学元件的聚光透镜；图4图解地表示根据本发明的激光谐振腔的第四实施方式，具有两对盘形激光晶体和作为用于近场-远场变换和用于成像的聚焦光学元件的球形凹面镜；图5图解地表示根据本发明的激光谐振腔或激光放大器的第五实施方式，具有两个盘形激光晶体和包括两个作为用于相互成像激光晶体的聚焦光学元件的球形凹面镜的望远装置；以及图6图解地表示根据本发明的激光谐振腔的第六实施方式，具有两个盘形激光晶体和作为用于近场-远场变换和用于成像的聚焦光学元件的球形凹面镜。
具体实施例方式
图1所示激光谐振腔1包括第一盘形激光晶体2和第二盘形激光晶体3，作为端面反射镜5和输出镜6之间的公共激光辐射场4中的激光活性介质。与以下描述的它的用于抽运和冷却的装置相同，这两个盘形激光晶体2、3具有相同的结构。
盘形激光晶体2、3被构造为具有两个平面(Flachseite)的圆盘。盘形激光晶体2、3通过其下平面固定在散热装置7、8上。在以下被称为盘形激光晶体2、3的表面9、10的上平面上，出现两个虚线所示的抽运辐射场11、12，其由两个抽运模块13、14生成，抽运模块是未示出的用于生成抽运辐射的抽运装置的部分。通过抛物面镜装置15、16将抽运辐射场11、12聚焦在作为抽运光点(Pumplichtfleck)的盘形激光晶体2、3的表面9、10上。抛物面镜装置15、16分别包括中央开孔，激光辐射场4可以通过该开孔到达盘形激光晶体2、3，并渗透到其激光活性固体容积(Festk6rpervolumn)中。这里，开孔的尺寸足够大，因此其不适于激光辐射场4的光圈效应(Blendenwirkung)。盘形激光晶体2、3在其下平面上既对于抽运辐射又对于激光辐射反射地被涂镀。
球形凹面镜17被设置在第一盘形激光晶体2和第二盘形激光晶体3之间的激光辐射场4中，大约在既与第一盘形激光晶体2的表面9、又与第二盘形激光晶体3的表面10相距其半径R1的一半的距离处。球形凹面镜17负责，盘形激光晶体3的表面10和盘形激光晶体2的表面9相互光学共轭，即它们可通过近场-远场变换(傅立叶变换)相互变换。表面9和10上的抽运光点的边界区域用作激光辐射场4的软光圈。
图2中所示的激光谐振腔1’包括两个盘形激光晶体2、3，其表面9、10通过焦距为f1的聚光透镜18耦合。聚光透镜18位于与第一表面9和第二表面10相距f1的距离处。因此，盘形激光晶体3的表面10和盘形激光晶体2的表面9相互光学共轭，即它们可通过近场-远场变换(傅立叶变换)相互变换，使得激光晶体2和3的表面9和10上的抽运光点的边界区域作为用于激光辐射场4的软光圈。激光谐振腔1’的其它构造对应于图1的激光谐振腔1，因此不详细介绍。
通过近场-远场变换，与谐振腔的其余部分无关地，确定激光辐射的最大辐射参数乘积w·θ对于具有凹面镜17作为聚焦光学元件的布置，以下成立ω·θ≤2(w1·w2)/R1，(w1，w2两个盘形激光晶体上的激光辐射场的直径；θ射束发散，R1凹面镜17的半径)，这是因为仅激光辐射场的满足该条件的分量不在盘形激光晶体2、3的“软”放大/损耗光圈上被滤出。对于其中用焦距为f1的透镜18代替凹面镜17的类似布置，对于最大辐射参数乘积成立w·θ≤(w1·w2)/f1。
以合适的方式布置激光谐振腔1、1’，使得其至少允许该辐射参数乘积。感兴趣的特别情况在于，由激光谐振腔的终端臂(Endarm)的布置所确定的辐射质量准确地对应于由近场-远场变换所确定的上限。第一终端臂的长度由盘形激光晶体2的表面9与端面反射镜5的距离给出，而第二终端臂的长度由盘形激光晶体3的表面10与输出镜6的距离给出。
在图3中表示激光谐振腔1，其在激光辐射场4中具有两个棒状激光晶体2’、3’，它们通过近场-远场变换耦合。激光晶体2’、3’分别包括第一主平面H1、H1’和第二主平面H2、H2’。激光晶体2’、3’轴向地仅在中心部分容积中被抽运。它们由小放大系数的材料构成，例如Yb:YAG。在所示的例子中，通过借助于作为抽运模块13、14的(纤维耦合的)激光二极管抽运中心轴向部分区域而实现硬孔径出现在激光活性介质中。通过两个作为端面反射镜5或输出镜6的二向色性的谐振腔反射镜以及另一个谐振外(resonatorextern)二向色性的分光镜(Teilerspiegel)22将抽运辐射11、12轴向地照射到棒状激光晶体2’、3’中，其中分光镜22分离从抽运光逸出的(austretend)激光辐射。对于近场-远场变换的光学功能，热透镜的动态范围在激光谐振腔1的变化的工作条件下不延伸到g图中稳定范围的极限处。优选地，运行具有(近似)恒定抽运功率的棒状激光器，以将热透镜的影响保持为很小，并因此使得高辐射质量成为可能。附加的补偿热感应双重折射-例如通过中心设置的90°转子-可能是必需的。只在大射束横截面和高辐射质量时，近场和远场中借助于软孔径的过滤才显著地对激光效率产生影响。在棒状激光晶体2’、3’之间设置具有正焦距f1的透镜18，其与两个激光棒的相邻主平面H2和H1’的间距分别约为其焦距f1。因此，对应于左边棒主平面H2的远场位于透镜右侧焦距f1的距离处；在那里设置右边棒的主平面H1’。近场-远场变换在激光棒的轴向范围内近似成立，其中夫累内尔数F＝a2/(λ·L)远大于1(F＞＞1)。这里，a是衍射结构的横向延伸，λ是激光辐射的波长，L是准确变换平面(Transformationseben)的轴向距离。如果衍射结构足够大，并且激光棒不是太长，则近场-远场变换导致衍射损耗的显著降低。
在图4中表示了激光谐振腔1””，其包括第一对19盘形激光晶体2a、2b和第二对20盘形激光晶体3a、3b。第一对19的两个盘形激光晶体2a、2b的表面9a、9b通过作为成像光学元件的球形凹面镜21a以1∶1的比例相互成像，凹面镜被设置在与盘形激光晶体2a、2b表面9a、9b相距其半径R2的距离处。以相似的方式，第二对20的两个盘形激光晶体3a、3b的表面10a、10b通过球形凹面镜21b相互成像。凹面镜17被设置在第一对19的盘形激光晶体2b的表面9b和第二对20的盘形激光晶体3a的表面10a之间，距离为其半径R1的一半。球形凹面镜17这样耦合这两对19、20，使得产生二者公共的激光辐射场4。其负责，第一对19的盘形激光晶体2b的表面9b和第二对20的盘形激光晶体3a的表面10a相互光学共轭，即可以通过近场-远场变换(傅立叶变换)相互变换。表面9b和10a上抽运光点的边界区域作为用于激光辐射场4的软光圈。
图5中表示了包括激光谐振腔或激光放大器1”的部分，其中在两个盘形激光晶体2、3之间设置有包括两个球形凹面镜23a、23b的望远装置，这两个凹面镜作为聚焦光学元件，用于激光晶体的相互成像。凹面镜23a、23b包括相同的曲率半径R2，并且分别被大致设置在与相邻激光晶体2、3相距其半径R2的一半的距离处。如果要实现成像而没有屈光能力过剩，则这两个凹面镜23a、23b之间的间距等于镜半径R2。通过将凹面镜23a、23b相互的距离从R2改变到R2+d，可以有目的地产生正的(d＞0)和负的(d＜0)的屈光能力过剩。
图6中表示了在激光辐射场4中具有两个盘形激光晶体2、3的激光谐振腔1，其中在同一对盘形激光晶体2、3上既应用近场-远场变换，又应用盘形激光晶体2、3的相互成像。谐振腔中激光辐射场4的行程从端面反射镜5到激光晶体3、从那里经由球形凹面镜17到激光晶体2、并随后经由两个平面偏转镜24a、24b返回到激光晶体2、从那里经由另一个球形凹面镜21重新到达激光晶体3、最后到达输出镜。球形凹面镜17负责，盘形激光晶体3的表面10和盘形激光晶体2的表面9相互光学共轭，即可通过近场-远场变换(傅立叶变换)相互变换。为此，凹面镜17大约设置在与盘形激光晶体2、3相距其半径R1的一半的距离处。该另一个球形凹面镜21负责，盘形激光晶体2和3的表面9和10相互成像，优选以1∶1的比例。为此，该另一个凹面镜21被大约设置在与盘形激光晶体2、3相距其半径R2的距离处。
权利要求
1.在公共激光辐射场(4)中具有至少两个激光活性介质的固体激光放大器或固体激光谐振腔(1；1’；1；1””；1””’；1”””)，其中所述激光活性介质不构成所述激光辐射场(4)的硬孔径，其特征在于，在所述激光辐射场(4)中，在两个相邻激光活性介质之间设置至少一个聚焦光学元件(17，18)，其中这样选择所述聚焦光学元件的焦距和其与所述两个相邻激光活性介质的表面(9，10；9b，10a)或主平面(H2，H1’)的距离，使得所述激光活性介质的表面(9，10；9b，10a)或主平面(H2，H1’)相互近似光学共轭。
2.根据权利要求1的激光放大器或激光谐振腔，其特征在于，所述至少一个聚焦光学元件是具有正焦距(f1)的透镜(18)，所述透镜在所述激光辐射场(4)中被大致设置在与所述两个相邻激光活性介质的表面(9，10)或主平面相距焦距距离处。
3.根据权利要求1或2的激光放大器或激光谐振腔，其特征在于，所述至少一个聚焦光学元件是球形凹面镜(17)，所述球形凹面镜在所述激光辐射场(4)中被设置在与所述两个相邻激光活性介质的表面(9，10；9b，10a)或主平面相距曲率半径(R1)的一半的距离处。
4.根据前述权利要求中任一项的激光放大器或激光谐振腔，其特征在于所述激光辐射场(4)中的至少一个附加的聚焦光学元件，这样选择所述附加聚焦光学元件的焦距及其与两个相邻激光活性介质的表面(9a、9b、10a、10b)或主平面的距离，使得所述表面或主平面近似相互成像。
5.根据权利要求4的激光放大器或激光谐振腔，其特征在于，所述至少一个附加聚焦光学元件是成像元件，所述成像元件将所述两个相邻激光活性介质的表面(9、10；9a、9b、10a、10b)或主平面以1∶1的比例相互成像。
6.根据权利要求4或5的激光放大器或激光谐振腔，其特征在于，所述至少一个附加聚焦光学元件是具有正焦距的透镜，所述透镜被设置在大约与所述两个相邻激光活性介质的表面或主平面相距两倍焦距距离处。
7.根据权利要求4至6中任一项的激光放大器或激光谐振腔，其特征在于，所述至少一个附加聚焦光学元件是球形凹面镜(21；21a、21b)，所述球形凹面镜被设置在大约与两个激光活性介质(2、3；2a、2b；3a、3b)的相邻表面(9、10；9a、9b、10a、10b)相距其半径(R2)的距离处。
8.根据权利要求4至7中任一项的激光放大器或激光谐振腔，其特征在于，所述至少一个附加聚焦光学元件由包括两个优选为相同的凹面镜(23a、23b)或透镜的望远镜装置构成。
9.根据前述权利要求中任一项的激光放大器或激光谐振腔，其特征在于，所述至少两对(19、20)盘形激光晶体(2a、2b、3a、3b)被设置在所述激光辐射场(4)中，其中每对(19、20)盘形激光晶体(2a、2b、3a、3b)的表面(9a、9b、10a、10b)分别通过第一聚焦光学元件(21a、21b)相互成像，并且在所述激光辐射场(4)中，在所述对(19、20)之间设置有第二聚焦光学元件(17)，所述第二聚焦光学元件使所述一对(19)的一个盘形激光晶体(2b)的表面(9b)与所述另一对(20)的一个盘形激光晶体(3a)的表面(10a)相互光学共轭。
全文摘要
一种在公共激光辐射场(4)中具有至少两个激光活性介质的固体激光谐振腔，其中激光活性介质不构成激光辐射场(4)的硬孔径，在固体激光谐振腔中，在激光辐射场(4)中，在两个相邻激光活性介质之间设置至少一个聚焦光学元件(17、18)，这样选择其焦距及其与两个相邻激光活性介质(2、3)的表面(9、10)的距离，使得激光活性介质(2、3)的表面相互近似光学共轭。
文档编号H01S3/081GK1794523SQ20051013771
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月20日 优先权日2004年12月23日
发明者克里斯蒂·施米兹, 安德莱斯·沃斯 申请人:特鲁普激光有限及两合公司