DE2342911A1

DE2342911A1 - Suppressing undesired laser beam emission - using a resonating-reflecting thin-film system

Info

Publication number: DE2342911A1
Application number: DE19732342911
Authority: DE
Inventors: Akira Hashimoto; Yoshitoshi Ito
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1972-08-28
Filing date: 1973-08-24
Publication date: 1974-03-14
Also published as: JPS4941094A; JPS5010118B2

Abstract

Laser device comprising a laser-active material, an energy source for emission stimulation and a pair of reflectors on both sides (e.g. an argon laser system for colour TV) is improved in that one of the reflectors (the coupling mirror) is provided with a plurality of thin coatings; one of them, occupying a medium position has an optical thickness corresp. to lambda 0/2 (lambda 0 being the wavelength of that laser beam which is singled out for suppression from a plurality of laser beams emitted by the device); the other coatings positioned symmetrically on both sides of the lambda 0/2-coating are alternatingly made from materials having higher and lower reflection degrees (e.g. MgF2-ZnS) and an optical thickness corresp. to /4. By this method, selection of laser beams having very close wavelengths can be carried out.

Description

Laserapparatur Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Laserapparatur und im besonderen einen Reflektor für dieselbe. Laser Apparatus The present invention relates generally to a laser apparatus and in particular a reflector for the same.

Eine Laserapparatur enthält allgemein ein laseraktives Material, Einrichtungen, um eine angeregte Strahlungsabgabe desselben zu erreichen sowie ein Paar von Reflektoren, die an beiden parallelen Enden des laseraktiven Materials einander gegenüberstehend angeordnet sind. Zur Erzeugung von Laserstrahlen muß unter den Energieniveaus eines laseraktiven Materials eine umgekehrte Besetzung oder ein Zustand, der einer negativen Temperatur entspricht, hergestellt werden. Die Temperatur der umgekehrten Besetzung, die für die Aussendung von Laserstrahlen nötig ist, hängt von dem Q-C;ütefaktör eines verwendeten Reflektors ab. Bei hohem Q-GUtefaktor ist eine Laserwirkung auch mit einer niedriger umgekehrten Besetzung möglicht, während bei einem niedrigen Q-GUtefaktor keine Laserwirkung auftritt, wenn nicht die umgekehrte Besetzung eine hohe Temperatur aufweist. Dies bedeutet, daß bei niedrigem Q-Gütefaktor die Laserresonanz in dem laseraktiven Material unterdrückt wird, so daß keine Laserwirkung auftritt.A laser apparatus generally contains a laser-active material, devices, to achieve an excited radiation emission of the same as well as a pair of reflectors, those facing each other at both parallel ends of the laser-active material are arranged. In order to generate laser beams, one of the energy levels must be laser-active material has an inverse cast or state that is negative Temperature corresponds to be produced. The temperature of the reverse cast, which is necessary for the emission of laser beams depends on the Q-C factor of a used reflector. If the Q factor is high, there is also a laser effect with a lower inverse cast possible while with a low Q-factor no laser action occurs unless the reverse cast one has high temperature. This means that if the Q quality factor is low, the laser resonance is suppressed in the laser-active material so that no laser action occurs.

Von einem Paar reflektierender Spiegel weist der eine ein extrem hohes Reflexionsvermögen von annähernd loo auf, während der andere, auch als Kopplungsspiegel bezeichnete Spiegel, ein Reflexionsvermögen aufweist, das geeignet ist, um die Emission von Laserlicht aus dem aktiven Material oder dem Resonator zu ermöglichen, Einer der reflektierenden Spiegel weist eine ebene oder konkavsphärische Oberfläche auf, die mit einem dielektrischen Vielschichtenfilm überzogen ist. Der Vielschichtenfilm besteht aus einer Reihe von Schichten aus Materialien mit hohem bzw.niedrigem Brechungsindex, die alternierend als Ueberzüge mit optischer Dicke aufgebracht sind. Dielektrische Vielschichtenfilme, die mit Laserresonatoren verwendet werden, finden sich beispielsweise in dem Artikel "Thin Films for Lasers von Irving Itzkan et al., Sperry Engineering Review, Vol. 19, Nr. 1, Seite 16-23. Diese dielektrischen Vielschichtenfilme werden in dem genannten Artikel ausführlich diskutiert. Es ist dort ein Vielschichtenfilm beschrieben, der aus einer Vielzahl von Dielektrikas mit unterschiedlichen Reflexionsvermbgen n1 und n2 besteht, die alternierend übereinander in einer optischen Dicke von t/4 aufgetragen sind, wobei ß die Wellenlänge des emittierten Laserstrahles bedeutet, Ein Q-Oütefaktor läßt sich durch den folgenden Ausdruck angeben, wenn der Beugungsverlust vernachlässigt werden kann: Hierin bedeuten: d den Abstand zwischen Kopplungsspiegeln, R das Reflexionsvermögen der Kopplungsspiegel und Xdie Wellenlänge des emittierten Laserstrahles.Of a pair of reflecting mirrors, one has an extremely high reflectivity of approximately 10o, while the other mirror, also known as a coupling mirror, has a reflectivity that is suitable for enabling laser light to be emitted from the active material or the resonator, One of the reflecting mirrors has a flat or concave-spherical surface covered with a dielectric multilayer film. The multilayer film consists of a number of layers made of materials with a high or low refractive index, which are applied alternately as coatings with optical thickness. Dielectric multilayer films used with laser resonators can be found, for example, in the article "Thin Films for Lasers by Irving Itzkan et al., Sperry Engineering Review, Vol. 19, No. 1, pages 16-23. These dielectric multilayer films are described in the A multilayer film is described there, which consists of a large number of dielectrics with different reflection properties n1 and n2, which are applied alternately on top of one another in an optical thickness of t / 4, where β means the wavelength of the emitted laser beam, Ein The Q factor can be given by the following expression if the diffraction loss can be neglected: Here: d is the distance between coupling mirrors, R is the reflectivity of the coupling mirror and X is the wavelength of the emitted laser beam.

Eine Beschichtung der reflektierenden Oberflächen der Kopplungsspiegel mit dielektrischen Vieischichtenilmen diente dem Zweck, eine Steigerung des Reflexionsvermögens R von einem Fopplungsspiegel bezüglich einer Wellenlänge des emittierten Laserstrahles zu bewirken, so daß der Q-GUtefaktor eines Resonators erhöht wird. Wie jedoch aus Fig. 1 hervorgeht, ist bei einem Kopplungsspiegel, dessen reflektierende Oberfläche mit einem Vielschichtenfilm der oben beschriebenen Bauart überzogen ist, die Variation in dem spektralen Reflexionsgrad über einen relativ weiten Wellenlängenbereich um die Wellenlänge Äo herum, bei der der Reflexionsgrad sein Maximum annimmt, sehr klein (der Reflexionsgrad wird bei einem Wert von 9oX des maximalen Reflexionsgrades innerhalb eines Bereiches von t o,2%o gehalten). In Fig. 1 ist auf der Abszisse die Wellenlänge aufgetragen, während der Reflexionsgrad R eines Kopplungsspiegels auf der Ordinate aufgetragen ist.A coating of the reflective surfaces of the coupling mirrors with multi-layer dielectric films was used to increase reflectivity R from a Fopplungsspiegel with respect to a wavelength of the emitted To effect laser beam, so that the Q factor of a resonator is increased. However, as can be seen from Fig. 1, is in a coupling mirror, the reflective The surface is covered with a multilayer film of the type described above, the variation in spectral reflectance over a relatively wide range of wavelengths around the wavelength Ao, at which the reflectance assumes its maximum, very much small (the reflectance becomes at a value of 9oX of the maximum reflectance kept within a range of t o.2% o). In Fig. 1 is on the abscissa the wavelength is plotted, while the reflectance R of a coupling mirror is plotted on the ordinate.

Wenn ein derartiger Kopplungsspiegel verwendet wird, verbleibt der Q"Gütefaktor annähernd unverändert für Laserstrehlen sehr nahe beieinanderliegender Wellenlängen, so daß diese spontan ausgesandt werden. Argonlaser können beispielsweise drei Laserstrahlen von 5145 2, 4880 2 und 4765 2 getrennt aussenden. Bei einer Verwendung von Reflexionsspiegeln der obigen Bauart werden jedoch alle drei Laserstrahlen spontan emittiert, Beim Farbfernsehen werden im Hinblick auf die Lichtintensität und die Wellenlänge im allgemeinen Argonlaser, Heliumlaser und Kryptonlaser verwendet. Rote, grüne und blaue Laserstrahlen werden im Ansprechen auf die Fernsehsignale moduliert und auf einen Schirm projeziert, so daß man Farbfernsehbilder erhält. Als Rotlicht-Quelle wird die 6328 R Spektrallinie verwendet, die von einem Helium-Neon-Laser ausgesandt wird, oder die 6471 2 Spektrallinie, die von einem Krypton-Laser ausgesandt wird. Als Grünlicht-Quelle verwendet man die 5145 2 Spektrallinie eines Argon-Lasers.If such a coupling mirror is used, the remains Q "Quality factor almost unchanged for laser beams very close together Wavelengths so that these are sent out spontaneously. Argon lasers can, for example Emit three laser beams from 5145 2, 4880 2 and 4765 2 separately. When using however, from reflecting mirrors of the above type, all three laser beams become spontaneous When color television are emitted in terms of light intensity and the Wavelength generally used argon laser, helium laser and krypton laser. Red, green and blue laser beams are modulated in response to the television signals and projected on a screen to provide color television pictures. As a red light source the 6328 R spectral line is used, which is emitted by a helium-neon laser or the 6471 2 spectral line emitted by a krypton laser. The 5145 2 spectral line of an argon laser is used as the green light source.

Als Blaulicht-Quelle wird schließlich die 4880 2 Spektrallinie eines Argon-Lasers verwendet. Gemäß dem NTSC-System (National Television System Commitee, d.h. US-Amerikanischer Nationaler Fernsehausschuß) lassen sich Farben innerhalb des in der Farbtafel von Fig. 2 gezeigten Dreiecks a mischen. Wenn als Rotlicht-Quelle die 6471 2 Spektrallinie eines Krypton-Lasers, als Grünlicht-Quelle die 5145 2 Spektrallinie und als Blaulicht-Quelle die 4880 2 Spektrallinie verwendet werden, lassen sich die verschiedenen Farben mischen, die innerhalb eines mit b bezeichneten Dreiecks von Fig. 2 liegen. Es ist ersichtlich, daß die Farbwiedergabebereiche hinsichtlich der verschiedenen Rots und der verschiedenen Grüns im Vergleich zum NTSC-System ausgedehnter werden, während die Farbbereiche der Blaus kleiner werden, da als Blaulicht-Quelle ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 4880 2 verwendet wird. Wenn an Stelle der Spektrallinie von 4880 R eine solche von 4765 OA als Blaulicht-Quelle verwendet wird, erhält man ein Farbdreieck, das in Fig. 2 durch c bezeichnet ist,und das eine Verbesserung gegenüber dem Farbdreieck b darstellt. Wenn die Laserstrahlen von 4765 2 (blaues Licht) und 5145 R von einem einzigen Argon-Laser durch Aufspalten des von dem Laser emittierten Laserstrahls in zwei Komponenten erhalten werden, läßt sich die Anzahl der in einem Fernsehempfänger verwendeten Laser auf zwei reduzieren, so daß sich eine Kostenersparnis ergibt. Es muß jedoch das Lichtbündel mit einer Wellenlänge von 4880 2 ausgeschieden werden, das ebenfalls spontan von dem Argon-Laser emittiert wird.Finally, the 4880 2 spectral line becomes a blue light source Argon laser used. According to the NTSC (National Television System Committee, i.e. U.S. National Television Board) colors can be set within of the triangle a shown in the color table of FIG. If as a red light source the 6471 2 spectral line of a krypton laser, as a green light source the 5145 2 spectral line and as a blue light source the 4880 2 spectral line can be used, you can mix the different colors that are within a marked with b Triangle of Fig. 2 lie. It can be seen that the color reproduction ranges with respect to the different reds and the different greens compared to the NTSC system become more extensive, while the color areas of the blues become smaller, since they act as a source of blue light a laser beam with a wavelength of 4880 2 is used. If in place of the spectral line of 4880 R, one of 4765 OA is used as the blue light source is obtained, one obtains a color triangle which is denoted by c in FIG. 2, and one Represents improvement over the color triangle b. When the laser beams from 4765 2 (blue light) and 5145 R from a single argon laser by splitting the laser beam emitted from the laser can be obtained in two components reduce the number of lasers used in a television receiver to two, so that there is a cost saving. However, it must be the light beam with a Wavelength of 4880 2 can be excreted, also spontaneously by the argon laser is emitted.

Da jedoch der Wellenlängeunterschied zwischen den Lichtbündeln von 4880 R und 4765 R lediglich 115 2 beträgt, ist es außerordentlich schwierig, die Spektrallinie von 4880 2 zu entfernen. Damit man aus einer Vielzahl von Lichtbündeln mit unterschiedlicher Wellenlänge, die von dem Laser emittiert werden, lediglich die erwünschten erhält, wird anstelle eines Littrow-Prismas ein Reflektor verwendet, der einen spektralen Reflexionsgrad von annähernd loo aufweist. Ansonsten wird ein spektroskopisches System verwendet, um die erwünschten Lichtbündel von einer Vielzahl von Lichtbündeln unterschiedlicher Wellenlängen, die von einem einzelnen Laser emittiert werden, abzusondern. Wenn die Wellenlängen der beiden Lichtbündel einen genügenden Abstand voneinander haben, wird eir40ptisches Element, das so ausgebildet ist, daß es eines der beiden Lichtbündel hindurchläßt, das andere jedoch absorbiert, im Inneren eines Resonators eingeschaltet, so daß die Resonanz des unerwünschten Lichtbündels unterdrückt oder unterbunden wird.However, since the wavelength difference between the light bundles is from 4880 R and 4765 R is only 115 2, it is extremely difficult to obtain the Remove spectral line from 4880 2. So that you can choose from a multitude of light bundles with different wavelengths emitted by the laser, only receives the desired, a reflector is used instead of a Littrow prism, which has a spectral reflectance of approximately 100. Otherwise a spectroscopic system used to select the desired light beam from a multitude of light bundles of different wavelengths emitted by a single laser will be to segregate. If the wavelengths of the two light bundles are sufficient Have a distance from each other, is an optical element which is designed so that it lets one of the two light beams through, but absorbs the other, inside a resonator switched on, so that the resonance of the unwanted light beam is suppressed or prevented.

In einem Helium-Neon-Laser, mit angeschmolzener Quartzplatte als Brewstesches Fenster werden beispielsweise Lichtbündel mit o,63 T und 3,39/u spontan emittiert. Wenn eine Barium-Kronglasplatte, die für Lichtbündel mit 6,53/u durchlässig ist, die Jedoch für Lichtbündel mit 3,39/u undurchsichtig ist, in den Helium-Neon-Laser-Resonator eingebracht wird, kann die Resonanz des Lichtbündels von 3,39/u unterbunden werden, so daß nur das Lichtbündel von o,63/u erhalten wird. Es wurdejedoch noch kein erfolgversprechendes Verfahren in Vorschlag gebracht, bei dem die Resonanz von einer Vielzahl von Lichtbündeln unterschiedlicher, jedoch sehr nahe beieinander liegender Wellenlängen, mit Ausnahme eines erwünschten Lichtbündels unterdrückt oder ausgeschaltet wird.In a helium-neon laser, with a fused quartz plate as a Brewstesches For example, windows will have bundles of light o, 63 T and 3.39 / u spontaneously emitted. If a barium crown glass plate suitable for light beams with 6.53 / u is transparent, but is opaque for light beams with 3.39 / u, in the If a helium-neon laser resonator is introduced, the light beam can resonate of 3.39 / u can be prevented, so that only the light beam of 0.63 / u is obtained. However, no promising method has yet been proposed which the resonance of a multitude of light bundles is different, but very different wavelengths that are close together, with the exception of a desired bundle of light is suppressed or switched off.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Laserapparatur in Vorschlag zu bringen, bei der die Resonanz von einem einzigen Lichtbündel einer erwünschten Spektrallinie oder Wellenlänge unter einer Vielzahl von Lichtbündeln unterschiedlicher, jedoch sehr nahe beisammenliegender Wellenlänge, die von der Laserapparatur emittiert werden, unterdrückt oder unterbunden werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a laser apparatus to bring in a proposal in which the resonance of a single light beam is one desired spectral line or wavelength under a multitude of light bundles different, but very close together, wavelengths that depend on the Laser equipment can be emitted, suppressed or prevented.

Die erfindungsgemäße Laserapparatur ist zusammenfassend ausgedrückt dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Reflektor aufweist, der für ein Lichtbündel, dessen Resonanz unterdrückt oder unterbrochen werden soll, einen sehrkleinen Q-Gütefaktor aufweist.The laser apparatus according to the invention is expressed in summary characterized in that it has a reflector which is suitable for a light beam, whose resonance is to be suppressed or interrupted, a very small Q figure of merit having.

Obige Aufgabe, sowie weitere Aufgaben, Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung besser ersichtlich. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1: ein Diagramm zur Erläuterung des Verlaufes von dem spektralen Reflexionsgrad eines Kopplungsspiegels, der mit einem dielektrischen Vielschichtenfilm überzogen ist und der bei den herkömmlichen Laser-Resonatoren Verwendung findet; Fig. 2: eine Farbtafel zur Erläuterung des der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Prinzips; Fig. 3: eine Schnittansicht von einem erfindungsgemäßen Reflektor; Fig. 4: ein Diagramm zur Erläuterung des Verlaufes von seinem spektralen Reflexionsgrad, Fig. 5: ein Blockdiagramm von einem Argon-Laser, an dem die vorliegende Erfindung angewandt ist; und Fig. 6: ein Diagramm zur Erläuterung des Verlaufes von dem spektralen Reflexionsgrad eines erfindungsgemäßen Reflexionsspiegels, der in dem Laser von Fig. 5 verwendet wird.The above task, as well as other tasks, details and advantages of the present invention will become more preferred from the following description Embodiments of the invention can be better seen with reference to the accompanying drawing. The drawings show: FIG. 1: a diagram to explain the course of the spectral reflectance of a coupling mirror with a dielectric Multi-layer film is coated and that of conventional laser resonators Is used; Fig. 2: a color table to explain the present invention underlying principle; Fig. 3: a sectional view of a reflector according to the invention; 4: a diagram to explain the course of its spectral reflectance, Fig. 5: a block diagram of an argon laser, to which the present invention is applied; and FIG. 6: an explanatory diagram the course of the spectral reflectance of a reflection mirror according to the invention, used in the laser of FIG.

Der prinzipielle Grundgedanke der vorliegenden Erfindung wird aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich. Im folgenden soll zuerst auf Fig. 3 im einzelnen eingegangen werden. Ein erfindungsgemäß aufgebauter Reflektor enthält allgemein eine Abstandsschicht 3 mit einer Dicke von,to/2 oder einem Vielfachen davon, wobei die Wellenlänge des Lichtbündels ist, das unterdrückt werden soll. Der Reflektor enthält ferner eine Vielzahl von Schichten 1 und 2 mit hohem bzw.niedrigem Reflexionsgrad, die übereinander in Dicken von Ao/4 und symmetrisch zu der Abstandsschicht 3 auf einer Basis 4 angebracht sind. Wie Fig. 4 zeigt, ist der spektrale Reflexionsgrad des Vielschichtenfilmes für ein Lichtbündel mit einer Wellenlängel o vermindert. Uber einen Bereich, der hinsichtlich seiner Wellenlängen in einem relativ kleinen Abstand von der Wellenlänge ho liegt, ist er dagegen gleich dem spektralen Reflexionsgrad, den man erhalten würde, wenn keine Abstandsschicht 3 vorgesehen wäre. Dies bedeutet, daß der Q-Gütefaktor einer Laserapparatur mit einem Reflexionsspiegel der beschriebenen Art für ein Lichtbündel der Wellenlänge Ao relativ klein wird, während er in wellenlängenmäßig nur wenig von der Wellenlängeto getrennten Bereichen nicht merkbar reduziert wird. Dies führt dazu, daß die Resonanz des Lichtbündels der Wellenlänge o unterdrückt wird, während die Lichtbündel, die in Wellenlängenbereichen außerhalb von Xo liegen, nicht unterdrückt werden. Je mehr die Anzahl der Schichten mit einer Dicke von Xo/4 vergrößert wird, um so enger wird die Halbwertsbreite, d.h. die Gesamtbreite beim halben Maximalwert oder an den Halbwertsstellen so daß sich die Bandbreite des unterdrUckten Bereiches mit einer erhöhten Genauigkeit steuern läßt.The basic concept of the present invention is based on FIGS. 3 and 4 can be seen. In the following, FIG. 3 will first be dealt with in detail will. A reflector constructed according to the invention generally contains a spacer layer 3 with a thickness of, to / 2 or a multiple thereof, the wavelength of the Is the bundle of light that is to be suppressed. The reflector also includes a Multiple layers 1 and 2 with high and low reflectance, which are superimposed Applied in thicknesses of Ao / 4 and symmetrically to the spacer layer 3 on a base 4 are. As shown in Fig. 4, the spectral reflectance of the multilayer film is for a light beam with a wavelength of o is reduced. About an area that in terms of its wavelengths at a relatively small distance from the wavelength ho is, on the other hand, it is equal to the spectral reflectance that is obtained would if no spacer layer 3 were provided. This means that the Q figure of merit a laser apparatus with a reflection mirror of the type described for a light beam the wavelength Ao is relatively small, while it is only slightly in terms of wavelength areas separated from the wavelength not noticeably reduced will. As a result, the resonance of the light beam of wavelength o is suppressed is, while the light bundles, which are in wavelength ranges outside of Xo, not be suppressed. The more the number of layers with a thickness of Xo / 4 is increased, the narrower the width at half maximum, i.e. the total width at half the maximum value or at the half-value points so that the bandwidth of the suppressed Area can be controlled with an increased accuracy.

Eine praktische Ausführungsform der anhand von Fig. 3 und 4 prinzipiell gezeigten Anordnung ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt.A practical embodiment based on FIGS. 3 and 4 in principle The arrangement shown is shown in FIGS.

Fig. 5 zeigt einen Argon-Laser, wobei das Bezugszeichen 1 eine Laserentladungsrhre bezeichnet, in der Argon luftdicht eingeschlossen ist. Mit 2 ist eine Gleichstromquelle für die Anregung des Lasers bezeichnet. 3 bezeichnet einen Reflexionsspiegel von einem Resonator, der einen spektralen Reflexionsgrad von annähernd loo aufweist. Mit 4 ist ein Reflexionsspiegel mit einem Vielschichtenfilm der in Fig. 3 gezeigten Bauart bezeichnet, Bei dieser Ausführungsform besteht die Schicht mit dem hohen Reflexionsgrad aus ZnS. Die Schicht mit dem niedrigen Reflexionsgrad besteht aus MgF2, während dieAbstndsschicht aus ZnS mit einer Dicke von 244o 2 besteht. Die Schichte mit X edr-gem und hohem Reflexionsgrad weisen daher eine optische nie von 122o 2 auf, wobei sie in sechs Schichten auf beiden Seiten der Abstandsschichb angeordnet sind. Beide Seiten der Abstandsschicht sind mit Schichten mit hohem Reflexionsgrad überzogen, auf welche die Schichten mit niedrigem Reflexionsgrad aufgebracht sind, auf die sich wiederum Schichten mit hohem Reflexionsgrad anschließen usw, Der Vielschichtenfilm ist auf der Konvergierenden sphärischen Fläche der aus Quartz gefertigten Basis aufgebracht. Der Verlauf des Reflexionsgrades ist in Fig. 6 gezeigt.Fig. 5 shows an argon laser, the reference numeral 1 being a laser discharge tube referred to, in which argon is hermetically sealed. With 2 is a direct current source designated for the excitation of the laser. 3 denotes a reflection mirror of FIG a resonator which has a spectral reflectance of approximately 10o. Numeral 4 is a reflection mirror with a multilayer film as shown in FIG Designated type, In this embodiment, there is the layer with the high Reflectance from ZnS. The layer with the low reflectance consists of MgF2, while the spacer layer is made of ZnS with a thickness of 244o 2. the Layers with X edr-gem and high reflectance therefore never have an optical appearance 122o 2, arranged in six layers on either side of the spacer layer are. Both sides of the spacer are covered with high reflectivity layers coated on which the low reflectance layers are applied, which in turn are followed by layers with a high degree of reflection, etc., The multilayer film is on the converging spherical surface of the base made of quartz upset. The course of the degree of reflection is shown in FIG. 6.

Die von der Argon-Laserapparatur ausgesandten Lichtbündel werden von einem Prisma in ihre spektralen Anteile zerlegt und gemessen.The light bundles emitted by the argon laser apparatus are emitted by a prism is broken down into their spectral components and measured.

Das Ergebnis der Messung zeigte, daß von den Strahlenbündeln des Lasers das 5145 2 Strahlenbündel 1,1 W, das 4880 2 Strahlenbündel Null, das 4765 R Strahlenbündel o,l2 W und das 4658 2 Strahlenbündel 0,21 W betrugen. Dies bedeutet, daß der spektrale Reflexionsgrad des Kopplungsspiegels für Licht der Wellenlänge 4880 2 extrem niedrig war, so daß auch der Q-GUtefaktor des Laser-Resonators niedrig wurde. Dies führte zu dem Ergebnis, daß das Lichtbündel mit einer Wellenlänge von 4880 2 unterbrochen wurde.The result of the measurement showed that the Lasers the 5145 2 bundles of rays 1.1 W, the 4880 2 bundles of rays zero, the 4765 R bundles of rays o, l2 W and the 4658 2 bundle of rays were 0.21 W. This means that the spectral The reflectance of the coupling mirror for light with a wavelength of 4880 2 is extremely low so that the Q factor of the laser resonator also became low. This resulted to the result that the light beam with a wavelength of 4880 2 is interrupted became.

Bei der vorstehend besprochenen Ausführungsform waren - wie beschrieben - die MgF2- und ZnS-Schichten alternierend übereinander aufgebracht. Es ist jedoch auch möglich, verschiedene dielektrische Materialien mit unterschiedlichen spektralen Reflexionsgraden alternierend übereinander aufzubringen, und zwar in Abhängigkeit von ihren Reflexionsgraden. Zusätzlich zu MgF2 und ZnS können die folgenden Dielektrikas bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden: Dielektrikum Reflexionsgrad durchsichtige Bandbreite (/u) Kryolith 1,35 0,2 - lo Thoriumfluorid t45 - 1,50 0,2 - lo Siliciummonoxid 1,5 - 1,95 o,6 - 8 CeO2 2,35 - 2,2 o,4 - 5 Ge 4,1 - 4,o 2 - 23 PbTe 5,0 - 5,5 4 - 7 Gemäß vorstehender Beschreibung läßt sich erfindungsgemäß die Resonanz von einem Lichtbündel mit erwünschter Wellenlänge aus Lichtbündeln unterschiedlicher, jedoch sehr nahe beieinanderliegender Wellenlängen, die von einer Laserapparatur ausgesandt werden, wirksam unterdrücken oder unterbinden, Darüberhinaus läßt sich die Energiedichte des Laserstrahlenbndels im Inneren des Resonators niedrig halten, so daß Beschädigungen des Resonators und des Brewsterschen Fensters von der Laserentladungsröhre vermieden werden können, welche in großer Häufigkeit bevorzugt bei einem Laser mit großer Kapazität oder großer Ausgangsleistung auftreten. Die Betriebslebensdauer einer Laserapparatur kann hiermit verlängert werden.In the embodiment discussed above were - as described - the MgF2 and ZnS layers alternately applied one on top of the other. However, it is also possible to use different dielectric materials with different spectral To apply degrees of reflection alternately on top of each other, depending on of their degrees of reflection. In addition to MgF2 and ZnS, the following dielectrics can be used may be used in the present invention: dielectric reflectance transparent Bandwidth (/ u) cryolite 1.35 0.2 - lo thorium fluoride t45 - 1.50 0.2 - lo silicon monoxide 1.5 - 1.95 o, 6 - 8 CeO2 2.35 - 2.2 o, 4 - 5 Ge 4.1 - 4, o 2 - 23 PbTe 5.0 - 5.5 4 - 7 According to the above description, according to the invention, the resonance of a Light bundles with the desired wavelength from light bundles of different, however very close wavelengths emitted by a laser device be, effectively suppress or prevent, In addition, the energy density keep the laser beam in the interior of the resonator low, so that damage the resonator and the Brewster window of the laser discharge tube avoided will can, which in great frequency is preferred with a large capacity laser or large output power occur. The operating life of a laser device can hereby be extended.

Wenn die Argon-Laserapparatur gemäß der vorliegenden Erfindung als Lichtquelle für ein Laser-Farbfernsehsystem verwendet wird, kann die Resonanz des 4880 2 Lichtbündels unterdrückt werden, während ein Lichtbündel mit 4765 R von dem Laser als Blaulicht-Quelle zusätzlich zu dem 5145 R Lichtbündel ausgesandt wird, welches als Grünlicht-Quelle dient. Wenn daher ferner ein Krypton-Laser verwendet wird, der ein Lichtbündel von 6471 R aussendet, lassen sich die Farben in dem Dreieck c von Fig. 2 mischen. Das Farbwiedergabe-Verhalten läßt sich daher bemerkenswert verbessern, im Vergleich zu dem Falle, bei dem das von dem Argon-Laser emittierte 4880 R Laser-Lichtbündel als Blaulicht-Quelle verwendet wird.When the argon laser apparatus according to the present invention as Light source used for a laser color television system can cause the resonance of the 4880 2 light bundles are suppressed, while a light bundle with 4765 R is suppressed by the Laser is emitted as a blue light source in addition to the 5145 R light beam, which serves as a green light source. Therefore, if a krypton laser is also used that emits a light beam of 6471 R, the colors in the triangle c of Fig. 2 mix. The color rendering behavior can therefore be remarkable compared to the case where that emitted from the argon laser 4880 R laser light beam is used as a blue light source.

Da die beiden LichtbUndel,das 4765 Rund das 5145 2 Lichtbündel von einem einzigen Argon-Laser als Blaulicht- und Grünlicht-Quellen emittiert werden können, läßt sich die Anzahl der in einem Farbfernsehsystem verwendeten Laserapparaturen auf zwei vermindern, während man drei Laserapparaturen bei dem herkömmlichen Laser-Farbfernsehsystem benötigte. Es ist damit eine ganz erhebliche Kostenersparnis möglich. Mit der vorliegenden Erfindung läßt sich das Laser-Lichtbündel der Wellenlänge 4880 R wirksam unterdrücken, dessen Abtrennung von dem erwünschten Lichtbündel bei 4765 2 bisher mit den herkömmlichen Methoden nicht möglich war, da die Wellenlängendifferenz lediglich 115 2 beträgt. Wenn die Argon-Laserapparatur, bei der das 4880 2 Lichtbündel in der erfindungsgemäßen Weise unterdrückt ist, als Blau- und Grünlicht-Quelle verwendet wird, muß man die Möglichkeit für eine Entrernung des Laser-Lichtbündels mit der Wellenlänge von 4880 2 nicht länger in Betracht ziehen.Since the two bundles of light, the 4765 round the 5145 2 bundles of light from a single argon laser as blue light and green light sources the number of laser devices used in a color television system decrease to two while using three laser machines in the conventional laser color television system needed. A very considerable cost saving is thus possible. With the present Invention, the laser light beam with a wavelength of 4880 R can be effectively suppressed, its separation from the desired light beam at 4765 2 with the conventional Methods was not possible because the wavelength difference is only 115 2. If the argon laser apparatus, in which the 4880 2 light beam in the inventive Way is suppressed, is used as a blue and green light source, you have to use the Possibility of removing the laser light beam with a wavelength of 4880 2 no longer consider.

Durch die vorliegende Erfindung lassen sich somit die Kosten für Farbrernsehempfänger erheblich vermindern, während gleichzeitig die Farbwiedergabequalität erheblic4(erbessert wird.The present invention can thus reduce the cost of Color television receiver reduce considerably, while at the same time the color rendering quality is improved will.

Darüberhinaus können auch diejenigen Strahlenbündel des Lasers, deren Wellenlänge kürzer ist als 4765 i, und die ebenfalls spontan emittiert werden, als Blaulicht verwendet werden, so daß die Helligkeit eines Fernsehbildes vergrößert werden kant, ohne daß hierbei seine Farbwiedergabequalität nachteilig beeinflußt wird.In addition, those beams of the laser whose Wavelength is shorter than 4765 i, and which are also emitted spontaneously, than Blue light can be used so that the brightness of a television picture is increased become edgy without adversely affecting its color rendering quality will.

Mit der Erfindung wird somit eine Laserapparatur geschaffen, bei der ein Reflektor zur Anwendung kommt, der mit einem Vielschichtenfilm überzogen ist. DerVielschichtenfilm besteht t aus einer dünnen Schicht mit einer optischen Dicke von Ao/2 - wobei gleich einer Wellenlänge von einem Laserlichtbündel ist, das aus einer Vielzahl von Laser-Lichtbündeln, die spontan von der Laserapparatur emittiert werden, unterdrückt werden soll -sowie aus einer Reihe von dünnen Schichten, die einen hohen bzw. einen niedrigen spektralen Reflexionsgrad aufweisen eine optische Dicke von Ao/4 haben, und alternierend tbereinander und auf beiden Seiten der dünnen Schicht mit der optischen Dicke von Åo/2,sowie symmetrisch zu dieser aufgebracht sind. Lediglich das Laser-Lichtbündel der unerwünschten Wellenlänge wird unterdrückt, während die Laser-Lichtbündel mit davon unterschiedlicher Wellenlänge im wesentlichen keine Schwächen erfahren. Die erfindungsgemäßen Reflektoren sind besonders vorteilhaft, wenn sie mit Argon-Lasern, Krypton-Lasern oder ähnlichen Anordnungen von einer derartigen Bauart verwendet werden, welche spontan eine Vielzahl von Laser-Lichtbündeln unterschiedlicher, jedoch sehr nahe beisammenliegender Wellenlängen aussenden.The invention thus creates a laser apparatus in which a reflector is used, which is coated with a multilayer film. The multi-layer film consists of a thin layer with an optical thickness of Ao / 2 - where is equal to a wavelength of a laser light beam coming out a multitude of laser light bundles spontaneously emitted by the laser apparatus should be suppressed - as well as from a series of thin layers that have a high or a low spectral reflectance an optical Thickness of Ao / 4, and alternating one above the other and on both sides of the thin Layer with the optical thickness of Åo / 2, as well as applied symmetrically to this are. Only the laser light bundle of the undesired wavelength is suppressed, while the laser light bundles with different wavelengths are essentially experience no weaknesses. The reflectors according to the invention are particularly advantageous when using argon lasers, krypton lasers or similar arrangements of such Design are used, which spontaneously generate a multitude of laser light bundles of different, but emit very close together wavelengths.

- Patentansprüche - - patent claims -

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Laser apparatus with laser-active material, Devices for the generation of an excited radiation output of the laser-active Material as well as with a pair at both parallel ends of the laser-active material attached reflectors, thereby noting a reflector. (4) is coated with a multilayer thin film, which is a thin layer (3) with an optical layer thickness of about Xo / 2, where Xo is the wavelength of the laser light bundle to be suppressed from a large number of from the laser apparatus spontaneously emitted laser light bundles is, as well as a series of thin layers (1,2) made of materials with high or low reflectance, which alternate one above the other on both sides of the thin layer (3) with the optical layer thickness of Ao / 2, and applied symmetrically to the thin layer with a layer thickness of lo / 2 are, the thickness of these thin layers (1,2) made of materials with high resp. low reflectance is Ao / 4, 2. Laser apparatus according to claim 1, characterized G e k e n n -z e i c h n e t that the thin layer (1) of material with high Reflectance is made up of rtF2, while the thin layer (2) is made of material with low reflectance is made of ZnS.

3. Laser apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z -e 1 c h n e t that the thin layer (1) is made of material with high reflectance PbTe is made up of the thin layer (2) of low reflectance material consists of Ge, or CeO2 or silicon monoxide or thorium fluoride or cryolite.

4. Laser apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e n nz e 1 c h n e t that the thin layer (1) of high reflectance material consists of Ge, while the thin layer (2) of low reflectance material is CeO2, or silicon monoxide, or thorium fluoride or cryolite.

5. Laser apparatus according to claim 1, dadurc g e k e n n -z e i c h n e t v that the thin layer (1) of high reflectance material consists of CeO2, while the thin layer (2) of low reflectance material is silicon monoxide or thorium fluoride or cryolite.

6. Laser apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the thin layer (1) of high reflectivity material is silicon monoxide while the thin layer (2) consists of low reflectance material consists of thorium fluoride or cryolite.

7. Laser apparatus according to claim 1, characterized in that it is not possible to use it that the thin layer (1) of high reflectance material is thorium fluoride while the thin layer (2) consists of low reflectance material consists of cryolite.

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