DE19819178C2 - Verfahren zur Frequenzkonversion der Strahlung eines gepulsten optischen parametrischen Oszillators (OPO) und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Frequenzkonversion der Strahlung eines gepulsten optischen parametrischen Oszillators (OPO) und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Frequenzkonversion der Strahlung eines gepulsten optischen parametrischen Oszil­ lators (OPO) durch Summen- oder Differenzfrequenzmischung ei­ ner gepulsten Laserpumpstrahlung mit einer OPO-Strahlung, die in einem OPO-Resonator unter Verwendung eines durch eine ge­ pulste Laserpumpstrahlung gepumpten nichtlinearen OPO-Kri­ stalls für die parametrische Oszillation gewonnen wird, in einem optisch nichtlinearen Kristall für die Frequenzmi­ schung.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Gepulste optische parametrische Oszillatoren mit Impulsen im Nanosekundenbereich (10-9 s) sind über einen weiten Wellen­ längebereich durchstimmbare, kohärente Strahlungsquellen mit hohen mittleren Leistungen und hohen Impulsenergien im sicht­ baren und nahen infraroten Spektralbereich. Mit den Methoden der Frequenzkonversion in optisch nichtlinearen Kristallen ist es möglich, den Spektralbereich von OPOs in Spektralbe­ reiche auszudehnen, die für viele Anwendungen in Wissen­ schaft, Technologie und Medizin von Interesse sind.
Als nichtlineare Prozesse für die Frequenzkonversion von OPO- Strahlung zur Erweiterung des Spektralbereichs stehen die Frequenzverdopplung (SHG, Second Harmonic Generation), die Summenfrequenzmischung (SFM, Sum Frequency Mixing) sowie die Differenzfrequenzmischung (DFM, Difference Frequency Mixing) zur Verfügung. In diesem Zusammenhang wird z. B. auf das Buch von V. G. Dmitriev, G. G. Gurzadyan, D. N. Nikogosyan, "Handbook of Nonlinear Optical Crystals", Springer-Verlag, Berlin Hei­ delberg New York, 1997 hingewiesen.
Diese Prozesse werden durch die nichtlineare Suszeptibilität zweiter Ordnung in optisch nichtlinearen Materialien vermit­ telt. Es findet eine Kopplung zwischen drei Wellen statt, de­ ren Kreisfrequenzen (der erzeugten Welle ωneu, der OPO-Welle ωOPO, sowie der sogenannten Pumpwelle ωp) der Energieerhal­ tungsbedingung entsprechen müssen:
ωneu = ωp ± ωOPO
Gilt das (+)-Zeichen, so spricht man von Summenfrequenz­ mischung (SFM) oder "Up-conversion". Gilt das (-)-Zeichen, so spricht man von Differenzfrequenzmischung (DFM) oder "Down­ conversion". Den Spezialfall ωp = ωOPO bezeichnet man als Frequenzverdopplung (SHG) oder "Second Harmonic Generation".
Betrachtet man den idealisierten Fall der Wechselwirkung ebe­ ner Wellen, dann kann die Leistung der erzeugten Welle Pneu näherungsweise geschrieben werden als:
Dabei bedeuten: deff der effektive nichtlineare Koeffizient, L die Kristallänge, P die Leistungen von Pump- und OPO-Strah­ lung, ε0 die Dielektrizitätskonstante, c die Lichtgeschwin­ digkeit im Vakuum, n die Brechungsindizes der beteiligten Wellen, λneu die Wellenlänge der erzeugten Welle, A die Strahlquerschnittsfläche und Δk die Wellenvektordifferenz. Für Leistung einer gepulsten Strahlung mit der Impulsdauer τ und der Energie E gilt: P = E/τ.
Die nichtlineare Frequenzkonversion ist dann am effiziente­ sten, wenn die Wellenvektordifferenz null wird. In diesem Fall spricht man von Phasenanpassung.
Die Konversionseffizienz η wird definiert durch:
Es ist leicht ersichtlich, daß die Leistung der erzeugten Strahlung vom Produkt der Leistung der eingestrahlten Wellen abhängt.
Die herkömmliche externe, d. h. außerhalb des Resonators stattfindende, nichtlineare Frequenzkonversion ist eine kon­ ventionelle Technologie, die vielfach für Laser, aber auch bereits für OPOs eingesetzt wurde. Bekannt ist diese Techno­ logie im Zusammenhang mit OPOs aus dem Aufsatz von J. G. Haub, M. J. Johnson, B. J. Orr, "Spectroscopic and Nonlinear-Optical Applications of a Tunable β-Barium Borate Optical Parametric Oscillator", J. Opt. Soc. Am. B 10, 1765-177? (1993). Aus dem Pa­ pier von J. Clark, B. Johnson, and V. Newell, "Frequency Dou­ bling of Narrowband High Energy Optical Parametric Oscil­ lators", Proc. SPIE 2379, 256-264 (1995) geht hervor, daß bereits kommerzielle Produkte erhältlich sind, bei denen eine externe Frequenzverdopplung von OPOs eingesetzt wird.
Die bekannten Verfahren weisen jedoch erhebliche Nachteile auf. Es ist eine hohe Konversionseffizienz der nichtlinearen Frequenzkonversion wünschenswert, da diese entscheidend zum Gesamtwirkungsgrad der Lichtquelle, also dem Verhältnis von eingesetzter elektrischer Leistung zur erzeugten Lichtlei­ stung, beiträgt. Ein hoher Gesamtwirkungsgrad bedeutet eine höhere Lichtausbeute bei gleicher eingesetzter Leistung oder eine Energieersparnis bei vergleichbaren Ausgangswerten. Da­ mit ergibt sich in der Regel ein geringerer apparativer Auf­ wand und ein kostengünstigerer Betrieb, was auch zu geringe­ ren Anschaffungskosten führt.
Theoretisch lassen sich mit Hilfe der nichtlinearen Frequenz­ konversion Konversionseffizienzen von 100% erreichen. In der Praxis sind aber die erreichten Konversionseffizienzen meist deutlich kleiner. Die Gründe hierfür sind zahlreich:
In der Regel lassen sich reale Strahlen nicht durch ideale ebene Wellenfronten beschreiben. Gerade die zeitliche und räumliche Kohärenz von gepulsten Strahlungsquellen und insbe­ sondere von OPOs ist häufig vergleichsweise schlecht.
Es wird nur ein Teil der einfallenden Strahlung konvertiert, wenn die Impulslängen der zu mischenden Strahlen entweder un­ terschiedlich sind oder einen zeitlichen Jitter aufweisen.
Da für die nichtlineare Frequenzkonversion viele Ansprüche an ein geeignetes nichtlineares Material gestellt werden müssen (wie z. B. Transparenz bzw. geringe interne Verluste, Möglich­ keit zur Phasenanpassung, hohe optische, mechanische und thermische Zerstörschwellen usw.) können in der Regel nicht alle Eigenschaften optimiert werden. Oftmals sind auch tech­ nologische Grenzen gesetzt. So können Kristalle häufig nicht mit hoher optischer Qualität oder mit größeren Abmessungen hergestellt werden.
Die Kristalle, die sich zur nichtlinearen Frequenzkonversion eignen, weisen sogenannte Akzeptanzbreiten für die Divergenz und die spektrale Breite der Strahlung auf. Diese Akzeptanz­ breiten nehmen mit zunehmender Kristallänge ab. Dies bewirkt, daß bei divergenten oder spektral breitbandigen Strahlungs­ quellen nur ein Teil der Eingangsstrahlung für die nichtli­ neare Frequenzkonversion genutzt werden kann. Dies bedeutet, daß der Fokussierung der einfallenden Strahlung, um die Lei­ stungsdichte zu erhöhen, Grenzen gesetzt sind. Gerade ge­ pulste OPOs sind spektral breitbandig, wenn keine speziellen Vorrichtungen zur Reduzierung ihrer spektralen Breite getrof­ fen wurden, und häufig vergleichsweise divergent.
Ein weiterer Nachteil von OPOs mit herkömmlicher externer Frequenzkonversion ist die Energiestabilität, die in der Re­ gel deutlich schlechter ist als die der Pumpquelle.
Darüber hinaus reichen auch die Strahlqualität und die Diver­ genz von OPOs mit herkömmlicher externer Frequenzkonversion, insbesondere mit Frequenzverdopplung, für Anwendungen häufig nicht aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur nichtlinearen Frequenzkonversion der Strahlung eines gepulsten optischen parametrischen Oszilla­ tors mit höherer Konversionseffizienz und besserer Energie­ stabilität anzugeben, wobei die Strahlqualität und die Diver­ genz des OPOs den durch die Anwendungen gestellten Anforde­ rungen genügen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Frequenz­ mischung innerhalb des OPO-Resonators in dort integrierter Weise ausgeführt wird. Nach der Erfindung werden somit ein Verfahren sowie eine Vorrichtung vorgeschlagen, deren Grund­ lage die Verwendung einer in den OPO-Resonator integrierten Frequenzmischung ist. Gegenüber der herkömmlichen externen Frequenzmischung führen das Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu einer Erhöhung der Konver­ sionseffizienz der nichtlinearen Frequenzkonversion von Strahlung gepulster optischer parametrischer Oszillatoren.
Die Verwendung einer in den OPO-Resonator integrierten Fre­ quenzmischung besitzt folgende Vorteile für eine Steigerung der Konversionseffizienz:
Da die Konversionseffizienz von der Leistung der OPO-Strah­ lung abhängt, führt die Ausnutzung der hohen resonatorinter­ nen Leistung im OPO-Resonator zu einer höheren Effizienz der nichtlinearen Frequenzkonversion. Daher können bereits mit kürzeren Wechselwirkungslängen des nichtlinearen Materials hohe Konversionseffizienzen erzielt werden. Dies ermöglicht dann aufgrund der größeren Akzeptanzbandbreite darüber hinaus auch die effizientere nichtlineare Frequenzkonversion von spektral breitbandigerer Strahlung. Frequenzselektive Ele­ mente zur Einengung der spektralen Breite der OPO-Strahlung oder der Pumpstrahlung sind darin in vielen Fällen nicht mehr erforderlich. Gleichzeitig sind kürzere Kristalle auch preis­ günstiger.
Aufgrund der durch den Resonator vorgeschriebenen Randbedin­ gungen führt das Strahlprofil bzw. die Divergenz des entspre­ chend der Erfindung ausgebildeten OPOs zu einer besseren Kopplung der beteiligten Wellen.
Darüber hinaus ist bei diesem Verfahren aufgrund des nichtli­ nearen Mechanismus der Auskopplung aus dem Resonator die Energiestabilität gegenüber dem herkömmlichen Verfahren ver­ bessert. Auch die Strahleigenschaften (Strahlprofil, Diver­ genz) sind bei diesem Verfahren gegenüber dem herkömmlichen verbessert.
An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, daß für Laser eine in den Laserresonator integrierte Frequenzkonversion, vor al­ lem im Zusammenhang mit der Frequenzverdopplung (SHG), in der wissenschaftlichen Literatur beschrieben und auch mit Erfolg eingesetzt worden ist.
Die Verwendung der in den Resonator integrierten Frequenzkon­ version von OPOs bedeutet hingegen insofern einen deutlichen Unterschied zum Laser, als es sich hierbei nicht nur um ei­ nen, sondern um zwei resonatorinterne nichtlineare Prozesse, nämlich die parametrische Oszillation und die Frequenz­ mischung, handelt.
Für gepulste OPOs findet sich nur für den Spezialfall der in den Resonator integrierten Frequenzverdopplung (SHG) die Be­ schreibung eines Versuchsaufbaus (L. R. Marshal, A. Kaz, O. Aytur, "Continuously Tunable Diode-pumped UV-Blue Laser Sour­ ce", Opt. Lett. 18, 817-819 (1993). Darüber hinaus wurden theore­ tische Berechnungen für die in den Resonator integrierte Sum­ menfrequenzmischung von kontinuierlichen bzw. kontinuierlich- modengekoppelten OPOs auf der Basis eines ebenen Wellen- Modelles vorgestellt, wozu auf G. T. Moore, K. Koch, "Optical Parametric Oscillation with Intracavity Sum-Frequency Genera­ tion", IEEE J. Quantum Electron. QE29, 961-969 (1993) hingewiesen wird.
Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestal­ tungen des Verfahrens nach der Erfindung sind in den Ansprü­ chen 1 bis 13 angegeben.
Eine die gestellte Aufgabe lösende Vorrichtung zur Durchfüh­ rung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur nichtlinearen Fre­ quenzkonversion der Strahlung eines gepulsten optischen para­ metrischen Oszillators (OPO) ist im Patentanspruch 14 angege­ ben.
Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen sowie Ausfüh­ rungsmöglichkeiten der im Patentanspruch 14 angegebenen Vor­ richtung nach der Erfindung sind in den Ansprüchen 15 bis 41 angegeben.
Im folgenden ist in systematischer Form eine Anleitung zum technischen Handeln für den Aufbau einer Vorrichtung nach der Erfindung angegeben.
Die nachfolgend angegebenen Komponenten sind für die Reali­ sierung einer Vorrichtung entsprechend der Erfindung erfor­ derlich:
  • 1. Ein geeigneter gepulster Pumplaser, der die Pumpstrahlung für den OPO erzeugt.
    • 1. 1.1 Es eignen sich vor allem Festkörperlaser bzw.
    • 2. 1.2 Festkörperlaser, deren Fundamentalwellenlänge fre­ quenzverdoppelt, -verdreifacht oder -vervierfacht wurde.
    • 3. 1.3 Aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades können diodenangeregte Pumplasersysteme von Vorteil sein.
  • 2. Ein geeigneter gepulster Pumplaser, der die Pumpstrahlung für die Frequenzmischung erzeugt.
    • 1. 2.1 Es eignen sich vor allem Festkörperlaser bzw.
    • 2. 2.2 Festkörperlaser, deren Fundamentalwellenlänge fre­ quenzverdoppelt, -verdreifacht, -vervierfacht oder -verfünffacht wurde.
    • 3. 2.3 Aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades können diodenangeregte Pumplasersystem von Vorteil sein.
    • 4. 2.4 Insbesondere kann dieser Laser mit dem unter 1. be­ schriebenen Laser identisch sein.
  • 3. Ein OPO-Resonator, bestehend aus:
    • 1. 3.1 einem oder mehreren Kristallen, der/die für die para­ metrische Oszillation geeignet ist/sind. Die Pha­ senanpassungsbedingung kann dabei durch Winkelphasen­ anpassung, Temperaturphasenanpassung, elektroopti­ sche Phasenanpassung oder Quasi-Phasenanpassung er­ reicht werden. Zwei Kristalle bieten bei der Winkel­ phasenanpassung die Möglichkeit, den Strahlversatz zu kompensieren.
    • 2. 3.2 einem oder mehreren Kristallen, der/die für die nichtlineare Frequenzkonversion geeignet ist/sind. Phasenanpassungsbedingung kann dabei durch Winkelpha­ senanpassung, Temperaturphasenanpassung, elektroop­ tische Phasenanpassung oder Quasi-Phasenanpassung er­ reicht werden. Zwei Kristalle bieten bei der Winkel­ phasenanpassung die Möglichkeit, den Strahlversatz zu kompensieren. Folgende Prozesse kommen dabei für die Frequenzmischung in Frage:
      • 1. 3.2.1 die Summenfrequenzmischung, und
      • 2. 3.2.2 die Differenzfrequenzmischung.
    • 3. 3.3 einem Resonator für die OPO-Strahlung. Der Resonator kann dabei für die Signal- oder Idlerstrahlung reso­ nant sein.
    • 4. 3.4 einer Vorrichtung zur Einkopplung der OPO-Pumpstrah­ lung. Dies kann geschehen über:
      • 1. 3.4.1 einen der Resonatorspiegel, der mit entspre­ chenden Beschichtungen versehen sein muß,
      • 2. 3.4.2 einem extra dafür vorgesehenen Spiegel im In­ neren des Resonators, oder
      • 3. 3.4.3 dispersiven Elementen, wie z. B. einem Prisma,
    • 5. 3.5 einer Vorrichtung zur Einkopplung der Pumpstrahlung für die Frequenzmischung. Dies kann geschehen über
      • 1. 3.5.1 einen der Resonatorspiegel, der mit entspre­ chenden Beschichtungen versehen sein muß,
      • 2. 3.5.2 einem extra dafür vorgesehenen Spiegel im In­ neren des Resonators, oder
      • 3. 3.5.3 dispersiven Elementen, wie z. B. einem Prisma,
    • 6. 3.6 einer Vorrichtung zur Auskopplung der durch Frequenz­ mischung erzeugten Strahlung. Dies kann geschehen über:
      • 1. 3.6.1 einen der Resonatorspiegel, der mit entspre­ chenden Beschichtungen versehen sein muß,
      • 2. 3.6.2 einem besonderen Spiegel, oder
      • 3. 3.6.3 dispersiven Elementen, wie z. B. einem Prisma.
    • 7. 3.7 Der OPO-Resonator kann einen einfachen oder doppelten Durchgang für die OPO-Pumpstrahlung ermöglichen und ausgebildet sein als:
      • 1. 3.7.1 linearer Resonator, oder
      • 2. 3.7.2 Ringresonator.
    • 8. 3.8 Der Resonator sollte, um eine möglichst hohe reso­ nante Überhöhung der OPO-Strahlung zu erzielen, eine möglichst hohe Güte besitzen. Insofern sind Antire­ flexbeschichtungen auf allen Kristalloberflächen oder andere Maßnahmen zur Reduktion der optischen Verluste an den Oberflächen der Kristalle von Vorteil.
  • 4. Eine Vorrichtung zur zeitlichen Synchronisation der Im­ pulse von OPO-Strahlung und Pumpstrahlung für die Fre­ quenzmischung. Diese kann sein:
    • 1. 4.1 eine optische Verzögerungsstrecke,
    • 2. 4.2 falls die Laser unter 1. und 2. nicht identisch sind, kann die Synchronisation auch durch eine elektroni­ sche Verzögerung der Laserimpulse vorgenommen werden.
  • 5. Falls Pumplaser und Pumpwellenlänge für den OPO und die Frequenzmischung identisch sind, kann die Strahlführung über einen Strahlteiler geschehen, der die Pumpstrahlung aufteilt in a) Pumpstrahlung für den OPO und b) Pump­ strahlung für die Frequenzmischung.
    • 1. 5.1 Besonders vorteilhaft ist dann die Verwendung eines variablen Polarisationsstrahlteilers, der die Opti­ mierung des Verhältnisses zwischen Pumpstrahlung für den OPO und Pumpstrahlung für die Frequenzmischung ermöglicht, um eine möglichst hohe Konversionseffi­ zienz zu erzielen.
    • 2. 5.2 Die Aufteilung kann auch über polarisationsunabhän­ gige Strahlteiler erfolgen.
  • 6. Falls für die in den Resonator integrierte Frequenz­ mischung der Spezialfall der Frequenzverdopplung gewählt wird, ist neben der Pumpstrahlung für den OPO keine wei­ tere Pumpstrahlung erforderlich. Für diesen Fall entfal­ len die Punkte 2, 3.5, 4 und 5.
  • 7. Um eine spektral schmalbandige, frequenzkonvertierte Strahlung zu erzeugen, wird vorgeschlagen, dafür die Me­ thode des "Injection seeding" einzusetzen. Dafür kommen geeignete schmalbandige Strahlungsquellen in Frage. Be­ sonders geeignet sind dafür Stahlungsquellen auf der Ba­ sis von Diodenlasern.
Die Erfindung und ihr Prinzip werden im folgenden anhand ei­ nes vorteilhaften Ausführungsbeispiels einer realisierten OPO-Vorrichtung mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zei­ gen:
Fig. 1 den Aufbau dieser OPO-Vorrichtung nach der Erfindung in einer schematischen Ansicht, und
Fig. 2 Meßwerte der Ausgangsenergie E dieser OPO-Vorrichtung als Funktion der Wellenlänge λ, wobei die Gesamtener­ gie der Pumpstrahlung 20,5 mJ/Impuls beträgt.
In der Fig. 1 ist das Ausführungsbeispiel einer erfindungsge­ mäßen Vorrichtung zur nichtlinearen Frequenzkonversion der Strahlung eines gepulsten optischen parametrischen Oszilla­ tors (OPO) 1 dargestellt, der durch die Frequenzmischung von OPO-Signalstrahlung (Wellenlänge: 699-842 nm) und der fre­ quenzverdoppelten Strahlung eines Nd:YAG-Lasers (Wellenlänge: 532 nm) die effiziente Erzeugung von durchstimmbarer Strah­ lung im ultravioletten Spektralbereich von 302-326 nm ermög­ licht.
Als Pumplaser 2 für den OPO 1 dient ein gütegeschalteter, blitzlampenangeregter Nd:YAG-Laser mit Frequenzverdopplung (λp = 532 nm). Die Energie beträgt 200 mJ/Impuls bei einer Wel­ lenlänge von 532 nm.
Der integrierte OPO-Resonator 1 besteht aus einem optisch nichtlinearen KTP-OPO-Kristall 3, einem optisch nichtlinearen Kristall 4 für eine Summenfrequenzmischung (SFM) und drei Spiegeln M1, M2 und M3, die im Wellenlängenbereich von 700-830 nm hochreflektierend sind und 532 nm transmittieren. Der Spiegel M3 transmittiert zusätzlich UV-Strahlung im Be­ reich von 300-350 nm.
Ein für 532 nm hochreflektierender Spiegel (HR 532) 5 bewirkt einen zweifachen Durchgang (sogenannter Double-pass) der Pumpstrahlung durch den OPO-Kristall 3. Der vom Pumplaser 2 ausgehende Pumpstrahl wird mit Hilfe einer λ/2- Verzögerungsplatte 6 und eines Polarisators 7 in p- und s-Polarisation aufgeteilt. Der s-polarisierte Strahl 8 wird zum Pumpen des KTP-OPO-Kristalls 3 im Zusammenhang mit der parametrischen Operation verwendet. Der p-polarisierte Strahl 9 gelangt über eine optische Verzögerungsstrecke 10, deren Länge für die zeitliche Synchronisation der Impulse optimiert ist, zum OPO 1 und dient als Pumpe für die Summenfrequenz­ mischung.
Die Besonderheit dieser Strahlführung, bei der noch vier Um­ lenkspiegel US1, US2, US3 und US4 vorgesehen sind, besteht darin, daß das Verhältnis zwischen der OPO-Pumpenergie und der SFM-Pumpenergie mit der λ/2-Verzögerungsplatte 6 variabel eingestellt und optimiert werden kann. Im OPO 1 findet somit eine integrierte Summenfrequenzmischung mittels des SFM- Kristalls 4 statt. Die vom Spiegel M3 durchgelassene und aus­ gekoppelte UV-Strahlung 11 mit der Wellenlänge λSFM (Wellenlängenbereich 300-350 nm) durchläuft nach Verlassen des OPOs 1 noch ein speziell diesen UV-Wellenlängenbereich durchlassendes Filter 12.
In der Fig. 2 sind in Form von Punkten die Meßergebnisse einer Messung der Ausgangsenergie E dieses Systems als Funktion der Wellenlänge λ dargestellt. Es werden danach Energien bis zu 19,5 mJ erzielt. Dies entspricht einer Konversionseffizienz bezüglich der Gesamtenergie bei 532 nm von 9,5%.
Ein Vergleichstest hat ergeben, daß die maximal erzielte Kon­ versionseffizienz der in herkömmlicher Weise extern durchge­ führten Frequenzkonversion unter vergleichbaren Randbedingun­ gen etwa um 50% geringer als bei dem gemäß der Erfindung vor­ geschlagene integrierte Konversionskonzept ist. Um dieses Er­ gebnis zu erzielen, ist bei der herkömmlichen Frequenzkonver­ sion ein doppelt so langer Kristall erforderlich.
Die Energiestabilität eines entsprechend der Erfindung mit integrierter Frequenzumsetzung arbeitenden OPOs wurde im Rah­ men einer Erprobung vermessen und war vergleichsweise gut. Sie wurde zu ±3,2% bestimmt. Die Stabilität des Pumplasers war mit ±2,2% nur wenig besser.
Bezugszeichenliste
1
optisch parametrischer Oszillator (OPO)
2
Pumplaser
3
KTP-OPO-Kristall
4
Kristall
5
hochreflektierender Spiegel
6
λ/2 Verzögerungsplatte
7
Polarisator
8
s-polarisierter Strahl
9
p-polarisiertre Strahl
10
optische Verzögerungsstrecke
M1, M2, M3 Spiegel
US1, US2, US3, US4 Umlenkspiegel
11
UV-Strahlung
12
Filter

Claims (41)

1. Verfahren zur Frequenzkonversion der Strahlung eines ge­ pulsten optischen parametrischen Oszillators (OPO) durch Sum­ men- oder Differenzfrequenzmischung einer gepulsten Laser­ pumpstrahlung mit einer OPO-Strahlung, die in einem OPO-Reso­ nator unter Verwendung eines durch eine gepulste Laserpump­ strahlung gepumpten nichtlinearen OPO-Kristalls für die para­ metrische Operation gewonnen wird, in einem optisch nichtli­ nearen Kristall für die Frequenzmischung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Frequenzmischung innerhalb des OPO-Resona­ tors (1) in dort integrierter Weise ausgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den aus mindestens einem optisch nichtlinearen Kristall (3) für die parametrische Operation, aus mindestens einem optisch nichtlinearen Kristall (4) für die Frequenzmischung und aus Resonatorspiegeln (M1, M2, M3) bestehenden OPO-Resonator (1) zum einen die OPO-Pumpstrahlung (8) und zum anderen die Pump­ strahlung (9) für die Frequenzmischung eingekoppelt werden und daß die durch die Frequenzmischung erzeugte Strahlung (11) aus dem Resonator ausgekoppelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die OPO-Pumpstrahlung (8) und die Pumpstrahlung (9) für die Fre­ quenzmischung in einem einzigen Pumplaser (2) erzeugt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse der OPO-Strahlung und der Pumpstrahlung für die Frequenzmischung zeitlich synchroni­ siert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisierung durch eine optische Verzögerungsstrecke (10) vorgenommen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 unter Ausschluß von Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisierung, falls der für die OPO-Pumpstrahlung herangezogene Pumplaser nicht iden­ tisch mit dem für die Frequenzmischung herangezogenen Pum­ plaser ist, durch eine elektronische Verzögerung der Laserim­ pulse vorgenommen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im einzigen Pumplaser (2) erzeugte Pumpstrahl einer Strahl­ teilung unterzogen wird, durch welche die Pumpstrahlung in eine Pumpstrahlung (8) für die parametrische Operation des OPOs (1) und in eine wellenlängengleiche Pumpstrahlung (9) für die Frequenzmischung aufgeteilt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlaufteilung eine polarisationsmäßig getrennte Strahlauf­ teilung ist, die eine Optimierung des Aufteilungsverhältnis­ ses zwischen der Pumpstrahlung (8) für den OPO und der Pump­ strahlung (9) für die Frequenzmischung ermöglicht.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im speziellen Fall einer Frequenzverdop­ pelung bei der innerhalb des OPO-Resonators integrierten Fre­ quenzmischung in den OPO-Resonator nur die OPO-Pumpstrahlung eingekoppelt und sonst keine weitere Pumpstrahlung für die Frequenzmischung eingekoppelt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer schmalbandigen frequenzkonvertierten Strahlung die Methode des "Injection Seeding" unter Verwendung von geeigneten schmalbandigen Strahlungsquellen, insbesondere von Strahlungsquellen auf der Basis von Diodenlasern, eingesetzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem für die parametrische Oszillation zuständigen Kri­ stall (3) bzw. den diesbezüglichen Kristallen die Phasenan­ passungsbedingung im OPO-Resonator (1) durch Winkelphasenan­ passung, Temperaturphasenanpassung, elektro-optische Phasen­ anpassung oder Quasi-Phasenanpassung erreicht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem für die nichtlineare Frequenzkonversion zuständigen Kristall (4) bzw. den diesbezüglichen Kristallen die Phasen­ anpassungsbedingung im OPO-Resonator durch Winkelphasenanpas­ sung, Temperaturphasenanpassung, elektro-optische Phasenan­ passung oder Quasi-Phasenanpassung erreicht wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeich­ net, daß bei Verwendung zweier Kristalle und der Winkelpha­ senanpassung der Strahlversatz kompensiert wird.
14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß darin folgende Kompo­ nenten vorgesehen sind:
ein geeignet gepulster erster Pumplaser, der die Pump­ strahlung (8) für den OPO-Resonator (1) erzeugt,
ein geeignet gepulster zweiter Pumplaser, der die Pump­ strahlung (9) für die Frequenzmischung erzeugt,
ein OPO-Resonator (1), bestehend aus:
einem oder mehreren optisch nichtlinearen Kristallen (3), der bzw. die für die parametrische Oszillation geeignet ist/sind,
einem oder mehreren optisch nichtlinearen Kristallen (4), der bzw. die für die nichtlineare Frequenzmischung geeignet ist/sind,
einem Resonator für die OPO-Strahlung, der entweder für die Signal- oder die Idlerstrahlung resonant ist,
einer Vorrichtung (M1) zur Einkopplung der OPO-Pumpstrahlung (8),
einer Vorrichtung (M2) zur Einkopplung der Pumpstrahlung (9) für die Frequenzmischung,
und einer Vorrichtung (M3) zur Auskopplung der durch die Fre­ quenzmischung erzeugten Strahlung (11),
und eine Vorrichtung (10) zur zeitlichen Synchronisierung der Impulse der OPO-Strahlung und der Pumpstrahlung für die Fre­ quenzmischung.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der die Pumpstrahlung (8) für den OPO (1) erzeugende gepulste Pumplaser (2) ein Festkörperlaser ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Festkörperlaser, dessen Fundamentalwellenlänge frequenzver­ vielfacht, insbesondere frequenzverdoppelt, frequenzverdrei­ facht oder frequenzvervierfacht, ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der die Pumpstrahlung (8) für den OPO (1) erzeugende gepulste Pumplaser (2) ein diodenangeregtes Pumplasersystem ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der die Pumpstrahlung (9) für die Frequenzmischung erzeugende gepulste Pumplaser (2) ein Festkörperlaser ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen Festkörperlaser, dessen Fundamentalwellenlänge frequenzver­ vielfacht, insbesondere frequenzverdoppelt, frequenzverdrei­ facht, frequenzvervierfacht oder frequenzverfünffacht, ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der die Pumpstrahlung (9) für die Frequenzmischung erzeugende gepulste Pumplaser (2) ein diodenangeregtes Pumplasersystem ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der die Pumpstrahlung (8) für den OPO (1) erzeugende Pump­ laser (2) identisch mit dem die Pumpstrahlung (9) für die Frequenzmischung erzeugenden Pumplaser (2) ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorrichtung zur Einkopplung der OPO-Pumpstrahlung (8) ei­ ner der Resonatorspiegel (M1) vorgesehen ist, der mit einer entsprechenden Beschichtung versehen ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Einkopplung der OPO-Pumpstrahlung (8) ein eigens dafür vorgesehener Resonatorspiegel im Inneren des Re­ sonators ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorrichtung zur Einkopplung der OPO-Pumpstrahlung (8) ein oder mehrere dispersive Elemente, z. B. ein Prisma, vorgesehen sind.
25. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorrichtung zur Einkopplung der Pumpstrahlung (9) für die Frequenzmischung einer der Resonatorspiegel (9) vorgesehen ist, der mit einer entsprechenden Beschichtung versehen ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Einkopplung der Pumpstrahlung (9) für die Frequenzmischung ein eigens dafür vorgesehener Resonatorspie­ gel im Inneren des Resonators ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorrichtung zur Einkopplung der Pumpstrahlung (9) für die Frequenzmischung ein oder mehrere dispersive Elemente, z. B. ein Prisma, vorgesehen sind.
28. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorrichtung zur Auskopplung der durch Frequenzmischung erzeugten Strahlung (11) aus dem OPO-Resonator (1) einer der Resonatorspiegel (M3) vorgesehen ist, der mit einer entspre­ chenden Beschichtung versehen ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Auskopplung der durch Frequenzmischung erzeugten Strahlung (11) aus dem OPO-Resonator (1) ein beson­ derer Resonatorspiegel ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorrichtung zur Auskopplung der durch Frequenzmischung erzeugten Strahlung (11) aus dem OPO-Resonator (1) ein oder mehrere dispersive Elemente, z. B. ein Prisma, vorgesehen sind.
31. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der OPO-Resonator (1) derart ausgelegt ist, daß ein einfacher Durchgang für die OPO-Pumpstrahlung ermöglicht ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der OPO-Resonator (1) derart ausgelegt ist, daß ein doppelter Durchgang (Double-pass) für die OPO-Pumpstrahlung (8) ermög­ licht ist.
33. Vorrichtung nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der OPO-Resonator (1) als linearer Resonator ausgebildet ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der OPO-Resonator als Ringresonator ausgebildet ist.
35. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer hohen Güte der Resonator (1) auf allen Kristalloberflächen Antireflexbeschichtungen aufweist und/oder daß andere Maßnahmen zur Herabsetzung der optischen Verluste an den Oberflächen der Kristalle vorgesehen sind.
36. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur zeitlichen Synchronisation der Impulse eine optische Verzögerungsstrecke (10) ist.
37. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle, daß die Pumplaser nicht identisch sind, die Vor­ richtung zur zeitlichen Synchronisation der Impulse durch ei­ ne Einrichtung zur elektronischen Verzögerung der Laserim­ pulse gebildet ist.
38. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß in der Strahlführung vom gemeinsam für die OPO-Pumpstrahlung (8) und die Pumpstrahlung (9) für die Frequenzmischung vorge­ sehenen Pumplaser (2) zum OPO-Resonator (1) ein Strahlteiler vorgesehen ist, der die Strahlung in die Pumpstrahlung für den OPO und die Pumpstrahlung für die Frequenzmischung auf­ teilt.
39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlteiler ein variabler Polarisationsstrahlteiler (6, 7) vorgesehen ist, der eine Optimierung des Verhältnisses zwischen Pumpstrahlung für den OPO und Pumpstrahlung für die Frequenzmischung zuläßt.
40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisationsstrahlteiler aus einer λ/2-Verzögerungs­ platte (6) und einem in p- und s-Polarisation aufteilenden Polarisator (7) besteht.
41. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlteiler ein polarisationsunabhängiger Strahlteiler vorgesehen ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10114146A1 (de) * 2001-03-16 2002-10-02 Jenoptik Laser Optik Sys Gmbh Verfahren und Anordnung zur Erzeugung von Laserstrahlen mit voneinander verschiedenen Wellenlängen
DE102008005129A1 (de) 2007-11-09 2009-05-20 Eads Deutschland Gmbh Nichtlinear-optischer Frequenzkonverter sowie Verwendungen desselben

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6239888B1 (en) 1998-04-24 2001-05-29 Lightpointe Communications, Inc. Terrestrial optical communication network of integrated fiber and free-space links which requires no electro-optical conversion between links
US6868237B2 (en) 1998-04-24 2005-03-15 Lightpointe Communications, Inc. Terrestrial optical communication network of integrated fiber and free-space links which requires no electro-optical conversion between links
US6833945B2 (en) * 2000-01-06 2004-12-21 Raytheon Company Rubidium titanyl arsenate-silver gallium selenide tandem optical parametric oscillator
GB0110968D0 (en) * 2001-05-04 2001-06-27 Bae Systems Plc Improvements in or relating to optical path switching devices
US20020171896A1 (en) * 2001-05-21 2002-11-21 Lightpointe Communications, Inc. Free-space optical communication system employing wavelength conversion
US20030090765A1 (en) * 2001-11-09 2003-05-15 Neff Brian W. Free-space optical communication system
ITFI20040199A1 (it) * 2004-09-24 2004-12-24 Gabriele Ferrari Procedimento e dispositivo moltiplicatore di frequenze ottiche per un fattore 1.5
WO2006102084A1 (en) * 2005-03-18 2006-09-28 Pavilion Integration Corporation Monolithic microchip laser with intracavity beam combining and sum frequency or difference frequency mixing
CN101609242B (zh) * 2009-07-23 2012-01-18 复旦大学 一种高效率产生紫外飞秒脉冲激光的方法
US20110150015A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-23 Dr. Jianping Zhou Generation of frequency-pre-selectable radiation by using more than one cascaded frequency conversion processes of resonantly enhanced beams
US9684223B2 (en) 2015-02-06 2017-06-20 Canon Kabushiki Kaisha High efficiency fiber optical parametric oscillator
CN105846305B (zh) * 2016-05-20 2019-01-18 中国人民解放军军事医学科学院 一种多工作模式切换控制的双通道多波长脉冲激光器
WO2018158899A1 (ja) * 2017-03-02 2018-09-07 ギガフォトン株式会社 固体レーザシステム、及び波長変換システム
JP7054656B2 (ja) * 2018-07-05 2022-04-14 信弘 梅村 レーザ発生装置
CN113708195A (zh) * 2020-10-21 2021-11-26 北京科益虹源光电技术有限公司 激光和频发生系统及和频方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1021269C (zh) * 1990-10-11 1993-06-16 中国科学院上海光学精密机械研究所 内腔式高次谐波激光器
US5390211A (en) * 1993-08-24 1995-02-14 Spectra-Physics Lasers, Inc. Optical parametric oscillator with unstable resonator
EP0902911A1 (de) * 1996-06-03 1999-03-24 Coherent, Inc. Optischer parametrischer oszillator mit porro-prisma
US5786929A (en) * 1996-06-03 1998-07-28 Coherent, Inc. Optical parametric oscillator with delayed repumping

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Applied Physics B (Lasers and Optics) (Sept. 1998)Vol. B67, No. 3, S. 331-338 *
Optics Communications 123, 15.1.1996, S. 121-128 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10114146A1 (de) * 2001-03-16 2002-10-02 Jenoptik Laser Optik Sys Gmbh Verfahren und Anordnung zur Erzeugung von Laserstrahlen mit voneinander verschiedenen Wellenlängen
DE10114146B4 (de) * 2001-03-16 2005-11-24 Jenoptik Laser, Optik, Systeme Gmbh Verfahren und Anordnung zur Einstellung des Leistungsverhältnisses bei Laserstrahlen mit voneinander verschiedenen Wellenlängen
DE102008005129A1 (de) 2007-11-09 2009-05-20 Eads Deutschland Gmbh Nichtlinear-optischer Frequenzkonverter sowie Verwendungen desselben

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