DE3639580A1

DE3639580A1 - Laseranordnung

Info

Publication number: DE3639580A1
Application number: DE19863639580
Authority: DE
Inventors: Koji Yasui; Masaaki Tanaka; Masaki Kuzumoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-11-20
Filing date: 1986-11-20
Publication date: 1987-05-21
Also published as: DE3639580C2; US4942588A

Description

Die Erfindung betrifft eine Laseranordnung, wobei deren Wirkungsgrad verbessert wird und die Kosten gesenkt werden.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Axiallaseranordnung, wie sie z. B. in der offengelegten JP-Patentanmeldung Nr. 59-1 25 682 angegeben ist.

In Fig. 1 sind elektrische Entladungsröhren 101-104 gezeigt, die Gasausströmöffnungen 105, 108, 109 und 112 sowie Gaseinströmöffnungen 106, 107, 110 und 111 aufweisen. Ferner sind eine Rootspumpe 113, eine Rotationspumpe 114 und eine Gaszuführeinheit 115 sowie Absperrorgane 116 und 117 vorgesehen. Die Anordnung umfaßt außerdem eine Spannungsquelle 118; Reflektoren 119 und 120 bilden einen Resonator. Die Rootspumpe 113 hat einen Förderanschluß 121, und die elektrischen Entladungsröhren 101-104 weisen jeweils Anoden 111-125 und Kathoden 126-129 auf. Lastwiderstände 130-133 sind an die jeweiligen Anoden 122-125 angeschlossen. Pfeile bezeichnen die Gasströmungsrichtung.

Bei dieser Axiallaseranordnung sind die vier Entladungsröhren 101-104 optisch hintereinandergeschaltet, so daß eine hohe Laserausgangsleistung erhalten wird, und an die jeweiligen Anoden 122-125 und die entsprechenden Kathoden 126-129 dieser Entladungsröhren 101-104 wird von der Spannungsquelle 118 über die Lastwiderstände 130-133 eine Hochspannung angelegt. Der Resonator dieser Laseranordnung besteht aus den Spiegeln bzw. Reflektoren 119 und 120. Ferner werden die Rootspumpe 113 (auch "mechanische Druckerhöhungspumpe") und die Vakuum-Rotationspumpe 114 (nachstehend "Rotationspumpe") als Hilfspumpe für die Rootspumpe 113 als Gebläse eingesetzt, damit das Gas mit hoher Geschwindigkeit aus der Gaszuführeinheit 115 strömt.

Nachstehend wird die Funktionsweise der bekannten Laseranordnung erläutert. Wenn die Hochspannung von ca. 30 kV von der Spannungsversorgung 118 zugeführt wird, bilden sich Glimmentladungen an den Anoden 122-125 und den entsprechenden Kathoden 126-129 aus und regen das Lasermedium in den Entladungsröhren 101-104 an. Ein Laserstrahl wird von den Spiegeln 119 und 120 in Resonanz gebracht und dann abgeleitet. Dabei muß der Mengenfluß des Gases erhöht werden, um eine Sättigung des Laserausgangs infolge erhöhter Gastemperatur zu vermeiden, die aufgrund der elektrischen Entladungen eintritt, und um ferner die Anordnung kompakt zu machen.

Im allgemeinen müssen zur Erzeugung eines Einzelmodus guter Strahlkonzentration (oder eines Modus niedriger Ordnung) Moden höherer Ordnung durch eine Blende unterdrückt werden, deren Durchmesser bei ca. 10 mm liegt. Durch das Vorsehen der Blende wird jedoch der Laserausgang stark verringert. Es ist daher allgemein üblich, die elektrischen Entladungsröhren mit einem Innendurchmesser von ca. 10 mm auszulegen und sie gleichzeitig als Blende zu verwenden. Um den Mengenfluß in solchen dünnen Entladungsröhren zu steigern, wurde bisher ein Gasstrom mit einer Geschwindigkeit von mindestens 100 m/s mit der Rootspumpe 113 erzeugt.

Die Fig. 2(a) und 2(b), 3(a) und 3(b) sowie 4(a) und 4(b) zeigen Beispiele für den Querschnittsaufbau der bekannten Laseranordnung und für Strahlmoden 138, die damit erzeugt werden. Dabei ist die Strahleinschnürung des Einzelmodus bzw. Modus niedriger Ordnung mit 139 bezeichnet. Die Ordinate r des Strahlmodus 138 bezeichnet eine Entfernung in Radialrichtung der Entladungsröhre, und die Abszisse I bezeichnet die Laserstrahlstärke. Die Fig. 2(a) und 2(b) verdeutlichen einen Fall, bei dem der Laser mit einer Entladungsröhre mit großem Durchmesser schwingt. In diesem Fall hat der erzeugte Strahl einen hohen Laserwirkungsgrad, wie die Gerade II in Fig. 5 zeigt, es handelt sich dabei aber um einen Modus höherer Ordnung mit schlechterer Strahlkonzentrationsleistung, wie aus dem Strahlmodus 138 in Fig. 2(b) hervorgeht.

Bei dem Beispiel von Fig. 3(a) ist in den Resonator eine konventionelle Blende 140 eingesetzt. In diesem Fall wird zwar der Strahlmodus 138 gemäß Fig. 3(b) zum Einzelmodus, aber der Laserwirkungsgrad ist sehr gering, wie die Gerade III in Fig. 5 zeigt. Der niedrige Wirkungsgrad ergibt sich daraus, daß die Verstärkung eines Vertikallinienteils in Fig. 3(a) überhaupt nicht genützt wird. Fig. 4(a) zeigt das bekannte Beispiel, bei dem die Entladungsröhre auch als Blende dient. Dabei sind sowohl der Strahlmodus 138 nach Fig. 4(b) als auch der Laserwirkungsgrad entsprechend einer Geraden IV in Fig. 5 sehr gut. Wie jedoch bereits gesagt wurde, ist für eine kompakte Ausbildung des Resonators ein Hochgeschwindigkeits-Gasstrom von der Rootspumpe notwendig.

Die Fig. 6(a) und 6(b) sind eine Schnittdarstellung einer beispielsweisen bekannten Laseranordnung entsprechend der JP-Patentanmeldung Nr. 58-69 532 bzw. ein Diagramm, das die Intensitätsverteilung des austretenden Laserstrahls in dessen Radialrichtung zeigt. Dabei ist ein teildurchlässiger Spiegel 1 vorgesehen, auf dessen Oberfläche ein Dünnfilm oder teildurchlässiger Film 12 ausgebildet ist. 2 ist ein totalreflektierender Spiegel. Ein Lasermedium 3 ist z. B. ein durch elektrische Entladung in einem CO₂-Laser angeregtes Gas oder ein von einem Lichtblitz in einem YAG-Laser angeregter Kristall. Ein Laserstrahl 4 wird in einem optischen Resonator, bestehend aus den Spiegeln 1 und 2, erzeugt, und der austretende Laserstrahl 41 wird herausgeführt. 5 ist die Intensitätsverteilungskurve des austretenden Laserstrahls 41 in dessen Radialrichtung. Eine Blende 6 besteht aus einem Laserstrahlabsorber und hat eine mittige Öffnung.

Im Betrieb wird ein Laserstrahl, der zwischen dem teildurchlässigen Spiegel 1 und dem totalreflektierenden Spiegel 2, die den optischen Resonator bilden, schwingt, durch das Lasermedium 3 verstärkt und bildet den Laserstrahl 4.

Da der die Außenrandfläche der Blende 6 erreichende Laserstrahl absorbiert wird, ist die Kontur des Laserstrahls 4 definiert, und sein Transversalmodus (die Intensitätsverteilung des Laserstrahls in dessen Radialrichtung) ist auf eine Gaußsche Verteilungsform (eine Normalverteilungsform) begrenzt. Der Dünnfilm 12 ist auf der Oberfläche des Spiegels 1 gebildet, und ein Teil des Laserstrahls 4 wird extern als austretender Laserstrahl 41 entnommen. Die Kurve 5 in Fig. 6(b) zeigt das Schnittprofil der Intensitätsverteilung des entnommenen Laserstrahls.

Der Gaußsche Laserstrahl hat eine gute Strahlkonzentrations- Charakteristik und wird als Laserstrahl guter Qualität angesehen. Die meisten handelsüblichen Laseranordnungen erzeugen die Gaußschen Laserstrahlen.

Nachstehend wird die Wirkung der Blende 6 erläutert. Von den Laserstrahlmoden ist die Gaußsche Form eine mit der kleinsten Kontur. Wenn daher die Blende 6, die einen Durchmesser aufweist, den der Laserstrahl in Gaußscher Form maximal bzw. gerade passiert, in den optischen Resonator eingesetzt ist, wird der Laserstrahl außerhalb der Gaußschen Form von der Blende 6 während des Hin- und Hergehens im optischen Resonator abgeschnitten, und der abgeschnittene Laserstrahl wird von der Blende absorbiert und stark gedämpft, so daß nur der Laserstrahl in Gaußscher Form definiert ist.

Durch Experimente ist bekannt, daß der oben genannte maximale Blendendurchmesser Φ _a die Beziehung Φ _a = (3,2 bis 3,4) × ω mit dem Radius ω eines Punkts hat, an dem die Intensität des Gaußschen Laserstrahls 1/e ² der Intensität am zentralen Teil wird.

Die bekannte Laseranordnung, die gemäß Vorstehendem aufgebaut ist, ist mit dem Problem behaftet, daß der Laserstrahl der höchsten erzielbaren Güte auf einen Laserstrahl mit Gaußschem Modus beschränkt ist.

Ferner erzeugt die bekannte Laseranordnung den Gaußschen Laserstrahl so, daß dessen Kontur durch die vorgenannte Einfügung der Blende geregelt wird. Der Schwingungs-Wirkungsgrad eines Lasers wird dann maximal, wenn der Laserstrahl und das Lasermedium gleiche Größe haben, d. h. er wird maximal, wenn keine Blende verwendet wird. Da jedoch in Lasermedien wie dem im CO₂-Laser verwendeten gasförmigen Lasermedium, das durch elektrische Entladung stimuliert wird, und dem im YAG-Laser verwendeten Kristall-Lasermedium, das durch eine Blitzlampe stimuliert wird, normalerweise Inhomogenitäten vorliegen, war es bisher nach dem Stand der Technik üblich, den Anregungsraum etwas größer als die definierte Kontur des Laserstrahls zu machen, so daß der hohe Güte aufweisende Teil des Laserstrahls, dessen Größe durch die Blende begrenzt ist, als gleichförmiger Laserstrahl abgenommen werden kann. Dadurch war natürlich der Schwingungs-Wirkungsgrad des Lasers begrenzt.

Ferner absorbiert der teildurchlässige Spiegel 1 einige Prozent des Laserstrahls 4, und die Energie des Laserstrahls wird zentral konzentriert. Dadurch ergibt sich das Problem, daß der zentrale Teil des teildurchlässigen Spiegels 1 durch den absorbierten Laserstrahl sehr stark erhitzt wird, so daß es zu Wärmeverteilung und thermischer Verformung kommt.

Da die Axiallaseranordnung nach dem Stand der Technik in der oben angegebenen Weise aufgebaut ist, sind ferner folgende Probleme entstanden:

1) Der Durchmesser der Entladungsröhre kann nicht groß gemacht werden, und es ist zur Erzielung eines großen Mengenflusses ein Hochgeschwindigkeits-Gasstrom erforderlich.

2) Die Rootspumpe 113 ist zur Erfüllung der Bedingung (1) notwendig, und die Verschmutzung des Inneren des Oszillators mit Getriebeöl etc. ist problematisch.

3) Zur Verminderung eines Druckverlusts des Gasstromsystems muß die Entladungsröhre geteilt sein, wodurch der Aufbau der Laseranordnung komplex wird.

Fig. 7 ist eine Schnittansicht einer bekannten Laseranordnung, wie sie z. B. in der JP-Patentanmelduung Nr. 58-42 222 angegeben ist. Sie umfaßt zwei Spiegel 1′ und 2′, wobei der Spiegel 1′ ein Hohlkugelspiegel und der Spiegel 2′ ein Konvexkugelspiegel ist. 3′ ist ein Lasermedium, und 4′ ist ein durchbrochener Spiegel, der ein Strahlaustrittsspiegel ist. Ein ringförmiger Laserstrahl 5′ wird außen abgenommen, und eine Blende 6′ regelt die Kontur des Laserstrahls. 61′ ist ein Laserstrahlabsorber, und 52′ ist ein auf diesen auftreffender Laserstrahl. Eine Basis ist bei 10′ angedeutet.

Nachstehend wird die Funktionsweise dieser Laseranordnung beschrieben.

Die beiden Spiegel 1′ und 2′ stehen einander gegenüber, und das Lasermedium 3′ ist zwischen ihnen gehalten unter Bildung eines sogenannten konfokalen astabilen optischen Resonators. Zwischen beiden Spiegeln hin- und hergehendes Licht wird vom Lasermedium 3′ verstärkt und allmählich von der Achse des optischen Resonators verschoben, wonach es extern als kollimierter Laserstrahl 5′ abgenommen wird.

Die Kontur des abzunehmenden Laserstrahls 5′ wird dadurch eingestellt, daß der Strahl durch die im optischen Resonator angeordnete Blende 6′ geschickt wird. Die Blende 6′ ist mit dem Laserstrahlabsorber 61′ versehen, von dem der Teil des Laserstrahls, der aufgrund der Einstellung der Kontur des Laserstrahls 52′ zu verkleinern ist, absorbiert wird.

Die bekannte Laseranordnung ist wie vorstehend erläutert aufgebaut. Wenn also ein Laserstrahl hoher Güte mit eingestellter Kontur erhalten werden soll, muß ein Teil des Laserstrahls von dem Laserstrahlabsorber absorbiert werden und wird somit vergeudet. Dadurch ergibt sich das Problem eines verringerten Wirkungsgrads bei der Abnahme des Laserausgangs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der vorgenannten Probleme unter Bereitstellung einer Laseranordnung, die einen Laserstrahl hoher Güte erzeugt und gleichzeitig einen hohen Laserwirkungsgrad aufrechterhält. Dabei soll die Laseranordnung einen Modus hoher Güte erzeugen können, dessen Energie gegenüber dem Gaußschen Modus stärker in der axialen Mitte konzentriert ist. Bei der Laseranordnung, die einen Laserstrahl hoher Güte erzeugt und gleichzeitig einen hohen Laserwirkungsgrad unterhält, soll ferner eine thermische Verformung eines teildurchlässigen Spiegels verhindert werden. Außerdem soll bei der Laseranordnung der Durchmesser der Entladungsröhre groß gemacht werden können und bei einfachem Aufbau ein hoher Ausgangs-Wirkungsgrad auch dann erhalten werden, wenn die Gasströmungsgeschwindigkeit gering ist, so daß keine Rootspumpe benötigt wird.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Laseranordnung mit einem aus einem totalreflektierenden und einem teildurchlässigen Spiegel bestehenden optischen Resonator dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem teildurchlässigen Spiegel und dem totalreflektierenden Spiegel eine Blende mit einer Öffnung angeordnet ist, wobei die dem totalreflektierenden Spiegel zugewandte Blendenoberfläche um die Öffnung herum eine totalreflektierende Ebene ist und die totalreflektierende Ebene und der totalreflektierende Spiegel einen Resonanzzustand herstellen.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bekannten Axiallaseranordnung;

Fig. 2(a) und

Fig. 2(b) eine schematische Schnittdarstellung eines Beispiels einer bekannten Laseranordnung bzw. eine Grafik, die die Intensitätsverteilung eines von dieser Laseranordnung erzeugten Laserstahls in dessen Radialrichtung zeigt;

Fig. 3(a) und

Fig. 3(b) eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Beispiels einer bekannten Laseranordnung bzw. eine Grafik, die die Intensitätsverteilung eines davon erzeugten Laserstrahls in dessen Radialrichtung zeigt;

Fig. 4(a) und

Fig. 4(b) eine schematische Schnittdarstellung eines anderen Beispiels einer bekannten Laseranordnung bzw. eine Grafik, die die Intensitätsverteilung eines davon erzeugten Laserstrahls in dessen Radialrichtung zeigt;

Fig. 5 ein Diagramm von Laserwirkungsgrad-Kurven, die die Laserausgänge der Laseranordnungen der Fig. 2(a) bis 4(a) gegenüber der Eingangsenergie zeigen;

Fig. 6(a) und

Fig. 6(b) eine schematische Schnittdarstellung, die im einzelnen eine Laseranordnung ähnlich derjenigen nach Fig. 3(a) zeigt, bzw. eine Grafik, die die Intensitätsverteilung eines davon erzeugten Laserstrahls in dessen Radialrichtung zeigt;

Fig. 7 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Beispiels einer bekannten Laseranordnung;

Fig. 8(a) und

Fig. 8(b) eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform der Laseranordnung nach der Erfindung bzw. eine Grafik, die die Intensitätsverteilung eines davon erzeugten Laserstrahls in dessen Radialrichtung zeigt;

Fig. 9 ein Diagramm mit Kennlinien, die den Wirkungsgrad der Laseranordnung nach der Erfindung zeigen;

Fig. 10(a) und

Fig. 10(b) eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform der Laseranordnung nach der Erfindung bzw. eine Grafik, die die Intensitätsverteilung eines davon erzeugten Laserstrahls in dessen Radialrichtung zeigt;

Fig. 11(a) eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Laseranordnung nach der Erfindung bzw. eine Grafik, die die Intensitätsverteilung des davon erzeugten Laserstrahls in dessen Radialrichtung zeigt;

Fig. 12 eine Draufsicht, die einen reflektierenden Film von Fig. 11(a) zeigt;

Fig. 13(a) und

Fig. 13(b) eine schematische Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform der Laseranrodnung nach der Erfindung bzw. eine Grafik, die die Intensitätsverteilung des davon erzeugten Laserstrahls in dessen Radialrichtung zeigt;

Fig. 14 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Laseranordnung nach der Erfindung;

Fig. 15 eine Grafik, die die Intensitätsverteilung eines Laserstrahls im optischen Resonator der Laseranordnung von Fig. 14 in Radialrichtung des Laserstrahls zeigt;

Fig. 16 eine Grafik, die die Intensitätsverteilung eines außerhalb des optischen Resonators der Laseranordnung von Fig. 14 abgenommenen Laserstrahls in dessen Radialrichtung zeigt;

Fig. 17 eine schematische Schnittdarstellung, die ein Anwendungsbeispiel der Laseranordnung nach Fig. 14 zeigt;

Fig. 18 eine schematische Schnittdarstellung, die eine weitere Ausführungsform der Laseranrodnung nach der Erfindung zeigt;

Fig. 19 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Laseranordnung nach der Erfindung;

Fig. 20(a) und

Fig. 20(b) eine Vorderansicht, die den Strahlmodus eines Laserstrahls mit ungeformter Kontur zeigt, bzw. eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie B-B in Fig. 20(a);

Fig. 21(a) und

Fig. 21(b) eine Vorderansicht, die den Strahlmodus eines Laserstrahls mit geformter Kontur zeigt, bzw. eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie B-B in Fig. 21(a); und

Fig. 22 eine schematische Schnittdarstellung einer Axiallaseranordnung nach der Erfindung.

Nachstehend wird zuerst die Ausführungsform nach den Fig. 8(a) und 8(b) erläutert; dabei sind den Fig. 6(a) und 6(b) entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Ein reflektierender ringförmiger Film 61 ist auf der Umfangsfläche einer Blende 6 einem totalreflektierenden Spiegel 2 zugewandt ausgebildet, und seine Oberfläche hat die Funktion einer totalreflektierenden Ebene. Dieser reflektierende Film besteht aus einem dielektrischen Mehrschicht- Dünnfilm oder einem metallischen Dünnfilm. Der totalreflektierende Spiegel 2 und die totalreflektierende Ebene sind so angeordnet, daß ein Resonanzzustand erhalten wird. Im übrigen kann der metallische Dünnfilm durch Anwendung eines Clusterionenstrahls erzeugt werden.

Nachstehend wird die Funktionsweise dieser Ausführungsform erläutert. Ein zwischen dem teildurchlässigen Spiegel 1 und dem totalreflektierenden Spiegel 2 hin- und hergehender Laserstrahl wird von einem Lasermedium 3 verstärkt, und die Kontur des verstärkten Laserstrahls ist durch die Blende 6 begrenzt und wird extern als Gaußscher Laserstrahl abgenommen. Während der von der Blende 6 verkleinerte Laserstrahl an dem auf der Blendenoberfläche befindlichen reflektierenden Film 61 reflektiert wird und zwischen dem teildurchlässigen Spiegel 1 und dem totalreflektierenden Spiegel 2 hin- und hergeht, wird er durch einen teildurchlässigen Film 12 teilweise als Laserstrahl 41 emittiert.

Fig. 9 ist ähnlich wie Fig. 5 ein Kennliniendiagramm, in dem die Schwingungskennlinie der Laseranordnung gegenüber denjenigen der bekannten Anordnungen veranschaulicht ist. Die Schwingungskennlinien wurden unter Anwendung von CO₂- Lasern erhalten. Eine Gerade A entspricht der Laseranordnung nach Fig. 8(a), eine Gerade B entspricht der bekannten Laseranordnung nach Fig. 6(a) (Fig. 3(a)), und eine Gerade C entspricht der bekannten Laseranordnung nach Fig. 2(a).

In Fig. 9 bezeichnet die Abszisse die elektrische Entladungsleistung, und die Ordinate bezeichnet den Laserausgang. Für jedes Beispiel ist auch eine erhaltene Laserstrahl- Intensitätsverteilung eingezeichnet.

Das Lasermedium 3 war bei jedem Beispiel ein gasförmiges Medium mit einem Durchmesser von 17 mm, das durch elektrische Entladung angeregt wurde, und das Gaszusammensetzungsverhältnis von CO₂ : N₂ : He war 8 : 40 : 52. Der Öffnungsdurchmesser der verwendeten Blende 6 war 12 mm.

Aus Fig. 9 ist ersichtlich, daß beim Stand der Technik der Schwingungs-Wirkungsgrad sich drastisch verschlechtert, wenn die Blende eingefügt ist, um einen Gaußschen Laserstrahl hoher Güte zu erhalten. Dagegen wird mit der Laseranordnung nach der Erfindung ein nahezu Gaußscher Laserstrahl erzeugt, während gleichzeitig ein hoher Schwingungs- Wirkungsgrad erhalten bleibt.

Bei der Ausführungsform ist zwar beispielsweise der reflektierende Film 61 auf der Außenrandfläche der Blende 6 vorgesehen, es können aber eine Blende und ein teildurchlässiger Spiegel ohne weiteres entsprechend Fig. 10(a) derart kombiniert werden, daß ein teildurchlässiger Film 12 und ein ringförmiger totalreflektierender Film 61, der als Blende wirkt und dessen Oberfläche eine totalreflektierende Ebene ist, auf der Oberfläche des teildurchlässigen Spiegels 1 vorgesehen sind.

Somit werden zur gleichen Zeit, zu der der teildurchlässige Spiegel 1 und der totalreflektierende Spiegel 2 in einen Resonanzzustand gebracht werden, auch der totalreflektierende Film 61 und der totalreflektierende Spiegel 2 in einen Resonanzzustand gebracht. Dadurch ist es nicht erforderlich, den reflektierenden Film 61 auf der Oberfläche der Blende 6 und den totalreflektierenden Spiegel 2 wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel in den Resonanzzustand zu bringen. Selbstverständlich kann, wenn ein Substratmaterial mit einem vorbestimmten Durchlässigkeitsfaktor auf den normalen teildurchlässigen Spiegel 1 aufgebracht ist, der teildurchlässige Film 12 entfallen.

Fig. 10(a) zeigt zwar den totalreflektierenden Film 61 beispielsweise auf dem teildurchlässigen Film 12, er kann jedoch ohne weiteres unmittelbar auf den teildurchlässigen Spiegel 1 aufgebracht sein.

Nachstehend wird auf die Fig. 11(a), 11(b) und 12 Bezug genommen, wobei wiederum gleiche Teile wie in den Fig. 8(a), 8(b) und 10(a), 10(b) mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Auf einem teildurchlässigen Film 12 ist ein reflektierender Film 61 vorgesehen, dessen einem totalreflektierenden Spiegel 2 gegenüberstehende Oberfläche als totalreflektierende Ebene wirkt und mehrere Öffnungen aufweist. Der reflektierende Film 61 ist ein Öffnungen aufweisendes Organ, das mit einem teildurchlässigen Spiegel einstückig ausgeführt ist. Dieser reflektierende Film 61 besteht aus einem dielektrischen Mehrschichtfilm oder einem metallischen Dünnfilm, und der totalreflektierende Spiegel 2 und die totalreflektierende Ebene sind so angeordnet, daß ein Resonanzzustand erhalten wird.

Experimentell wurden mehrere Laserstrahlen 41 mit einem Schwingungs-Wirkungsgrad erzeugt, der angenähert gleich demjenigen des Beispiels nach Fig. 10(a) war.

Bei dieser Ausführungsform kann der teildurchlässige Film 12 natürlich entfallen, wenn ein Substratmaterial mit vorbestimmtem Durchlässigkeitsfaktor nur auf den teildurchlässigen Spiegel 1 aufgebracht ist.

Der totalreflektierende Film 61 wurde zwar beispielsweise als auf dem teildurchlässigen Film 12 geformt beschrieben, er kann aber ohne weiteres unmittelbar auf dem teildurchlässigen Spiegel 1 gebildet sein.

Ferner ist zwar bei dieser Ausführungsform das Öffnungsorgan, d. h. der mit dem teildurchlässigen Spiegel 1 einheitliche reflektierende Film 61 auf dem teildurchlässigen Film 12 gebildet; ein reflektierender Film 61 kann jedoch ohne weiters auf der Oberfläche eines Öffnungsorgans 6 mit mehrere Öffnungen entsprechend Fig. 13(a) ausgebildet sein, so daß zwischen der Oberfläche dieses reflektierenden Films 61 als totalreflektierende Ebene und dem totalreflektierenden Spiegel 2 Resonanz entsteht.

Ferner können die Öffnungen des reflektierenden Films 61 ohne weiteres an anderen als den in Fig. 12 gezeigten Stellen vorgesehen sein. Z. B. können mehrere Öffnungen entlang einer identischen Geraden vorgesehen sein. Dadurch erhält man den Effekt, daß mehrere Zeilen gleichzeitig verarbeitet werden können.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 14 sind ein teildurchlässiger Spiegel 1 und ein teildurchlässiger Film 12, dessen Hauptbestandteil ein Dielektrikum od. dgl. ist, vorgesehen. Ein totalreflektierender Dünnfilm 61 besteht bei diesem Beispiel aus Metall und ist auf dem zentralen Teil des teildurchlässigen Spiegels 1 gebildet. 2 ist ein totalreflektierender Spiegel. Ein Lasermedium 3 ist z. B. ein durch elektrische Entladung od. dgl. angeregtes Gas in einem Gaslaser, z. B. einem CO₂-Laser, oder ein durch eine Blitzlampe od. dgl. angeregter Kristall in einem Glaslaser wie etwa einem YAG-Laser. Ein Laserstrahl 4 wird in einem aus den Spiegeln 1 und 2 gebildeten optischen Resonator erzeugt, eine Blende 6 begrenzt die Kontur des Laserstrahls, und ein Laserstrahl 41 wird extern emittiert.

Nachstehend wird die Funktionsweise dieser Ausführungsform erläutert.

Der in dem optischen Resonator hin- und hergehende Laserstrahl 4 wird vom Lasermedium 3 verstärkt. Wenn er eine vorbestimmte Größe erreicht hat bzw. überschreitet, tritt er teilweise als Laserstrahl 41 aus.

Es sei nun die Intensitätsverteilung des im optischen Resonator erzeugten Laserstrahls senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls betrachtet. Da der totalreflektierende Dünnfilm 61 nahe der Mitte des optischen Resonators positioniert ist, unterliegt der Laserstrahl nahe dem Zentrum nur durch Brechung um den totalreflektierenden Dünnfilm 61 herum einem Verlust, so daß der Verlust nur gering ist. Es zeigt sich, daß sich in dem optischen Resonator ein Laserstrahl 4 mit signifikant hoher Intensitätsverteilung nahe dem Zentrum ausbildet.

Die Fig. 15 bzw. 16 zeigen die Intensitätsverteilung des Laserstrahls im optischen Resonator bzw. die Intensitätsverteilung des extern emittierten Laserstrahls dieser Ausführungsform. Dabei repräsentieren die Abszissen jeweils Entfernungen in Radialrichtung der Laserstrahlen.

In diesen Figuren entsprechen die gestrichelten Kurven den Intensitätsverteilungen von Laserstrahlen, die ohne den totalreflektierenden Film 61 erzeugt werden.

Aus Fig. 15 ist ersichtlich, daß im optischen Resonator ein Laserstrahl mit hoher Stärke im zentralen Teil erzeugt wird.

Ferner ist der zentrale Teil des teildurchlässigen Spiegels 1 der hochreflektierende Dünnfilm 61, so daß der Spiegel den Laserstrahl 4 kaum durchläßt. Aus diesem Grund wird der extern emittierte Laserstrahl 41 zu einem Laserstrahl, dessen Intensitätsverteilung keinen zentralen Teil aufweist, wie Fig. 16 zeigt.

Betrachtet man die tatsächlichen Anwendungsgebiete von Laseranordnungen, so kann dieser Laserstrahl ohne zentralen Teil in den Laserstrahl entsprechend der Form von Fig. 15 durch Bündelung mit einer Linse etc. an einem Brennpunkt eingebracht werden. Es ist daher besser als mit dem konventionallen Gaußschen Laserstrahl möglich, eine maschinelle Bearbeitung etc. durch Einsatz des Laserstrahls in demjenigen Modus durchzuführen, in dem die Energie zentral konzentriert ist.

Dies beruht auf dem optischen Prinzip, daß die Form des Modus eines von einer Laseranordnung erzeugten Laserstrahls in unendlicher Entfernung die Form eines innerhalb eines optischen Resonators erzeugten Modus ist.

Die Bündelung von Licht mit einem Objektiv ist optisch äquivalent zur unendlichen Ausbreitung des Lichts. Daher wird der Laserstrahl mit dem Modus, der in unendlicher Entfernung erhalten werden sollte, d. h. mit dem im optischen Resonator erzeugten Modus, nahe einem Brennpunkt erhalten.

Fig. 17 zeigt ein Beispiel für eine maschinelle Bearbeitung mittels einer Laseranordnung nach der Erfindung. Ein emittierter Laserstrahl 41 gelangt zu einem Objektiv 10 durch Reflexion an einem Spiegel 9 und wird von dem Objektiv 10 gebündelt. Z. B. mit einem CO₂-Laser schneidet oder schweißt der gebündelte Laserstrahl ein Metall 1 wie Eisen oder Aluminium.

Bei den Ausführungsbeispielen wurde zwar der totalreflektierende Dünnfilm als auf dem metallischen Dünnfilm ausgebildet beschrieben; er kann jedoch auch auf einem dielektrischen Mehrlagenfilm aus ZnSe, ThF od. dgl. gebildet sein oder durch Aufbringen eines weiteren metallischen Dünnfilms auf den dielektrischen Mehrlagenfilm hergestellt werden.

Der totalreflektierende Film der Ausführungsbeispiele ist zwar nur auf den zentralen Teil des teildurchlässigen Spiegels aufgebracht, der gleiche totalreflektierende Film kann aber auch auf der Außenrandfläche des teildurchlässigen Films anstatt auf der Blende vorgesehen sein, wie Fig. 18 zeigt.

Gemäß diesen Ausführungsformen ist ein teildurchlässiger Spiegel so ausgebildet, daß der zentrale Teil seiner einem totalreflektierenden Spiegel gegenüberstehenden Oberfläche einen Laserstrahl totalreflektiert, während ein den zentralen Teil umgebender Teil den Laserstrahl teilweise durchläßt. Dadurch wird nahe einem Brennpunkt ein Laserstrahl erhalten, dessen Energie sehr stark zentral konzentriert ist. Dies hat zur Folge, daß ein Laserstrahl hoher Energiedichte mit weniger Eingangsenergie erzeugt wird und die Anordnung daher kostengünstiger herzustellen ist. Ein weiterer Effekt ist, daß eine maschinelle Bearbeitung mit höherem Wirkungsgrad mit der gleichen Energie wie beim Stand der Technik durchführbar ist.

Nachstehend wird die thermische Verformung des teildurchlässigen Spiegels 1 betrachtet. Der ringförmige metallische Dünnfilm 61 absorbiert einige Prozent des Laserstrahls (z. B. ca. 1% bei einem CO₂-Laserstrahl), aber ein gewisser Prozentsatz des Laserstrahls wird auch dadurch absorbiert, daß er den zentralen Teil des teildurchlässigen Spiegels 1 durchdringt. Damit ergibt sich der Effekt, daß der teildurchlässige Spiegel 1 vollständig erhitzt wird und eine Wärmeverteilung kaum auftreten kann.

Fig. 19 zeigt eine weitere Ausführungsform der Laseranordnung. Dabei sind ein Hohlkugelspiegel 1′ und ein Konvexkugelspiegel 2′ vorgesehen. Ein Lasermedium 3′ ist z. B. ein durch elektrische Entladung angeregtes Gas in einem CO₂- Laser oder ein von einer Blitzlampe in einem YAG-Laser angeregter Kristall. Ein Strahlablenkspiegel 4′ ist in einen optischen Resonator eingebaut, ein Laserstrahl 5′ wird extern emittiert, und zwischen dem Strahlablenkspiegel 4′ und dem Hohlkugelspiegel 1′ ist eine Blende 6′ angeordnet. Auf der von der Austrittsseite des Laserstrahls fernen Oberfläche der Blende 6′ ist ein reflektierender Dünnfilm 60′, z. B. aus Metall, vorgesehen und bildet eine totalreflektierende Ebene. Ein Laserstrahl 51′ trifft auf den reflektierenden Dünnfilm 60′ auf, und ein Laserstrahl 52′ wird daran reflektiert. Der Laserstrahl 51′ oder 52′ trifft auf die Blendenoberfläche senkrecht auf bzw. wird senkrecht dazu in ihr reflektiert, und der Hohlkugelspiegel 1′ sowie die totalreflektierende Ebene 60′ der Blendenoberfläche sind so angeordnet, daß sie einen Resonanzzustand aufrechterhalten.

Im Betrieb bilden die beiden Spiegel 1′ und 2′ einen sogenannten astabilen optischen Resonator. Zwischen den beiden Spiegeln 1′ und 2′ hin- und hergehendes Licht wird vom Lasermedium 3′ verstärkt und allmählich von der Achse des Resonators verschoben, wonach es extern als Laserstrahl 5′ emittiert wird.

Der abzuleitende Laserstrahl 5′ wird beim Durchtritt durch die im optischen Resonator angeordnete Blende 6′ geformt.

Die Fig. 20(a) und 20(b) sind eine Vorderansicht eines Laserstrahlmodus, der ohne Anbringen der Blende 6′ in einem durch Entladung angeregten CO₂-Laser erhalten wird, bzw. ein Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 20(a). Ferner sind die Fig. 21(a) und 21(b) eine Vorderansicht eines Laserstrahlmodus, der durch die Blende 6′ geformt ist, bzw. ein Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 21(a).

Der von dem Öffnungsorgan zu verkleinernde Laserstrahl 51′ wird in den optischen Resonator als Laserstrahl 52′ rückgekoppelt und hat dieselbe optische Achse wie der Laserstrahl 51′. Der Laserstrahl 52′ ist dann im Laserstrahl 5′ enthalten, während er mehrfach im optischen Resonator hin- und hergeht und schließlich austritt.

Die Laserausgangsleistung geht daher durch das Verkleinern mittels der Blende nicht verloren.

Die vorstehende Ausführungsform wurde unter beispielsweiser Bezugnahme auf einen konfokalen astabilen optischen Resonator beschrieben, der als Spiegel 1′ und 2′ einen Hohlkugelspiegel und einen Konvexkugelspiegel verwendet und den gebündelten Strahl 5′ emittiert. Auch mit einem astabilen optischen Resonator, der durch Verwendung einer anderen Kombination von Spiegeln einen divergenten oder konvergenten Strahl emittiert, wird der gleiche Effekt dadurch erhalten, daß der auf den Reflektor 60′ auftreffende Laserstrahl 51′ als Laserstrahl 52′ mit der gleichen optischen Achse wie der einfallende Strahl rückgekoppelt wird.

Ferner ist bei dem Ausführungsbeispiel die Blende 6′ zwischen dem Strahlablenkspiegel 4′ und dem Hohlkugelspiegel 1′ positioniert. Es ist jedoch auch möglich, eine Blende, deren von der Austrittsseite des Laserstrahls 5′ ferne Oberfläche als totalreflektierende Ebene dient, außerhalb des optischen Resonators, der aus den beiden Reflektoren besteht, anzuordnen, d. h. auf der optischen Achse des Laserstrahls 5′, der vom Strahlablenkspiegel 4′ extern abgenommen wird, und die totalreflektierende Ebene und den Hohlkugelspiegel 1′ so auszubilden, daß sie durch den Strahlablenkspiegel 4′ einen Resonanzzustand herstellen.

Die Ausführungsform veranschaulicht eine Anordnung, bei der der Laserstrahl 5′ in einer anderen Richtung als seiner Schwingungsrichtung unter Anwendung des Strahlablenkspiegels 4′ abgeleitet wird. Bei einer Laseranordnung, bei der ein Laserstrahl extern von der Seite des Hohlkugelspiegels 2′ ohne Anwendung des Strahlablenkspiegels 4′ entnommen wird, wird jedoch der gleiche Effekt mit einer der beschriebenen Blende entsprechenden Blende erreicht.

Fig. 22 zeigt eine Axiallaseranordnung gemäß jeder der bisher beschriebenen Ausführungsformen. Dabei sind vorgesehen ein Lastwiderstand 34, ein Gebläse 35, ein Wärmetauscher 36, eine Blende 6 und ein mit dieser Anordnung erzeugter Strahlmodus 37. Ein Resonator besteht aus einem an einem Ende angeordneten teildurchlässigen Spiegel 1 und einem am anderen Ende angeordneten totalreflektierenden Spiegel 2, und ein Laserstrahl wird aus dem Laseraustrittsteil des teildurchlässigen Spiegels 1 herausgeführt. Die Blende 6 ist nahe dem teildurchlässigen Spiegel 1 innerhalb des Resonators angeordnet und hat eine Öffnung, die dem Laserstrahlaustrittsteil entspricht. Die Oberfläche der Blende 6 ist z. B. mit einer Goldbeschichtung versehen und bewirkt eine Totalreflexion des Laserstrahls, der außerhalb des Laserstrahlaustrittsteils liegt. Diese Blende sorgt zusammen mit dem totalreflektierenden Spiegel 2 für einen Resonanzzustand. Die Pfeile bezeichnen die Strömungsrichtung eines Gases.

Wie beim Stand der Technik wird bei dieser Anordnung durch Zuführen einer Hochspannung von einer Spannungsquelle 18 eine Glimmentladung an einer Anode 22 und einer Kathode 26 ausgebildet und regt ein Lasermedium in einer elektrischen Entladungsröhre 3 an. Der Laserstrahl wird aus dem Laserstrahlaustrittsteil des teildurchlässigen Spiegels 1 herausgeführt, während der außerhalb dieses Laserstrahlaustrittsteils des teildurchlässigen Spiegels 1 befindliche Laserstrahl wiederum an dem reflektierenden Film der Blende 6 totalreflektiert wird und mit dem totalreflektierenden Spiegel 2 schwingt. Daher hat der aus dem Laserstrahlaustrittsteil austretende Laserstrahl einen Einzelmodus mit guter Strahlkonzentrationswirkung entsprechend dem Strahlmodus 38. Da auf diese Weise der Strahlmodus des zu erhaltenden Laserstrahls vom Durchmesser der Entladungsröhre 3 unabhängig ist, kann eine Entladungsröhre mit großem Durchmesser eingesetzt werden. Damit genügt ein Gasstrom niedriger Strömungsgeschwindigkeit zur Erzielung eines dem Stand der Technik entsprechenden Mengenfluses des Gases. Infolgedessen kann das Gas durch das normale Gebläse 35 im Kreislauf geführt werden, und man erhält einen sauberen Oszillator, der nicht durch Öl von einer Rootspumpe etc. beeinträchtigt ist.

Wie vorstehend erläutert, kann gemäß der Erfindung eine Axiallaseranordnung geschaffen werden, bei der ein Resonator durch Anordnen eines teildurchlässigen Spiegels am einen Ende und eines totalreflektierenden Spiegels am anderen Ende ausgebildet ist und bei der ein zwischen beiden Spiegeln hin- und hergehender Laserstrahl durch ein Lasermedium verstärkt und aus dem Resonator durch einen Laserstrahlaustrittsteil des teildurchlässigen Spiegels herausgeführt wird; die Anordnung umfaßt eine Blende, die am einen Ende des Resonators so angeordnet ist, daß sie den außerhalb des Laserstrahlaustrittsteils am einen Ende des Resonators befindlichen Laserstrahl totalreflektiert und einen Resonanzzustand mit dem totalreflektierenden Spiegel herstellt, so daß der Durchmesser einer elektrischen Entladungsröhre vergrößert werden kann und ein Laserausgang mit hohem Wirkungsgrad durch eine einfache Konstruktion erzielbar ist, und zwar auch bei geringer Gasströmungsgeschwindigkeit; eine Rootspumpe kann daher entfallen.

Claims

1. Laseranordnung mit einem aus einem totalreflektierenden und einem teildurchlässigen Spiegel bestehenden optischen Resonator, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem teildurchlässigen Spiegel (1) und dem totalreflektierenden Spiegel (2) eine Blende (6) mit einer Öffnung angeordnet ist, wobei die dem totalreflektierenden Spiegel (2) zugewandte Blendenoberfläche um die Öffnung herum eine totalreflektierende Ebene ist und die totalreflektierende Ebene und der totalreflektierende Spiegel (2) einen Resonanzzustand herstellen.

2. Laseranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die totalreflektierende Ebene der Blende (6) ein reflektierender Dünnfilm (61) ist.

3. Laseranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Dünnfilm ein metallischer Dünnfilm ist.

4. Laseranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Dünnfilm mit einem Clusterionenstrahl erzeugt ist.

5. Laseranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Dünnfilm ein dielektrischer Dünnfilm ist.

6. Laseranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (6) mehrere Öffnungen aufweist (Fig. 13).

7. Laseranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die totalreflektierende Ebene der Blende (6) ein reflektierender Dünnfilm (61) ist.

8. Laseranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Dünnfilm ein metallischer Dünnfilm ist.

9. Laseranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Dünnfilm mit einem Clusterionenstrahl erzeugt ist.

10. Laseranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Dünnfilm ein dielektrischer Dünnfilm ist.

11. Laseranordnung mit einem aus einem totalreflektierenden Spiegel und einem Ausgangsspiegel bestehenden optischen Resonator, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem totalreflektierenden Spiegel (2) zugewandte Oberfläche (12) des Ausgangsspiegels (1) mit einer eine Öffnung aufweisenden totalreflektierenden Ebene versehen ist, wobei diese und der totalreflektierende Spiegel (2) einen Resonanzzustand herstellen.

12. Laseranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die totalreflektierende Ebene des Ausgangsspiegels (1) ein reflektierender Dünnfilm (61) ist.

13. Laseranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Dünnfilm ein metallischer Dünnfilm ist.

14. Laseranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Dünnfilm mit einem Clusterionenstrahl erzeugt ist.

15. Laseranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Dünnfilm ein dielektrischer Dünnfilm ist.

16. Laseranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung der totalreflektierenden Ebene ringförmig ist (Fig. 10).

17. Laseranordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die totalreflektierende Ebene des Ausgangsspiegels (1) ein reflektierender Dünnfilm (61) ist.

18. Laseranordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Dünnfilm ein metallischer Dünnfilm ist.

19. Laseranordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Dünnfilm mit einem Clusterionenstrahl erzeugt ist.

20. Laseranordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Dünnfilm ein dielektrischer Dünnfilm ist.

21. Laseranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die totalreflektierende Ebene ringförmig ist.

22. Laseranordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die totalreflektierende Ebene des Ausgangsspiegels (1) ein reflektierender Dünnfilm ist.

23. Laseranordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Dünnfilm ein metallischer Dünnfilm ist.

24. Laseranordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Dünnfilm mit einem Clusterionenstrahl erzeugt ist.

25. Laseranordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Dünnfilm ein dielektrischer Dünnfilm ist.

26. Laseranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die totalreflektierende Ebene mehrere derartige Öffnungen aufweist (Fig. 11).

27. Laseranordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die totalreflektierende Ebene des Ausgangsspiegels (1) ein reflektierender Dünnfilm (61) ist.

28. Laseranordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Dünnfilm ein metallischer Dünnfilm ist.

29. Laseranordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Dünnfilm mit einem Clusterionenstrahl erzeugt ist.

30. Laseranordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Dünnfilm ein dielektrischer Dünnfilm ist.

31. Laseranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die totalreflektierende Ebene zentral angeordnet ist (Fig. 14).

32. Laseranordnung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die totalreflektierende Ebene des Ausgangsspiegels (1) ein reflektierender Dünnfilm (61) ist.

33. Laseranordnung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Dünnfilm ein metallischer Dünnfilm ist.

34. Laseranordnung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Dünnfilm mit einem Clusterionenstrahl erzeugt ist.

35. Laseranordnung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Dünnfilm ein dielektrischer Dünnfilm ist.

36. Laseranordnung mit einem aus einem totalreflektierenden Spiegel und einem teildurchlässigen Spiegel bestehenden astabilen optischen Resonator, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem teildurchlässigen Spiegel und dem totalreflektierenden Spiegel eine eine Öffnung aufweisende Blende (6′) angeordnet ist, deren dem totalreflektierenden Spiegel (1′) gegenüberstehende, die Öffnung umgebende Oberfläche (60′) eine totalreflektierende Ebene ist, wobei diese totalreflektierende Ebene und der totalreflektierende Spiegel einen Resonanzzustand herstellen (Fig. 19).

37. Laseranordnung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß im optischen Resonator ein Strahlentnahmespiegel (4′) angeordnet ist.

38. Laseranordnung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (6′) zwischen den beiden Spiegeln (1′, 2′) angeordnet ist.

39. Laseranordnung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende außerhalb des Spiegelpaars angeordnet ist.

40. Laseranordnung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die totalreflektierende Ebene der Blende (6′) ein reflektierender Dünnfilm (60′) ist.

41. Laseranordnung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Dünnfilm ein metallischer Dünnfilm ist.

42. Laseranordnung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Dünnfilm mit einem Clusterionenstrahl erzeugt ist.

43. Laseranordnung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Dünnfilm ein dielektrischer Dünnfilm ist.

44. Laseranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Axiallaseranordnung ist.

45. Laseranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Axiallaseranordnung ist.

46. Laseranordnung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Axiallaseranordnung ist.