DE4111835A1 - Ramanlaser - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Laservorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Im besonderen gehört sie zu der Sorte der Ramanlaser, die von Lasern - z. B. Nd:YAG-Lasern - gepumpte Raman-Konverter verwenden.

Auf vielen Gebieten der Technik wie zum Beispiel der Entfernungsmessung oder beim Radar wird Strahlung von Lasern verwendet. Um hierbei eine Ge­ fährdung von Personen auszuschließen, die von direkten oder reflektierten Laserstrahlen getroffen werden, arbeitet man mit Wellenlängen im sogenannten augensicheren Bereich.

Die Bezeichnung "augensicher" wird für Strahlung benutzt, die keine Schäden am menschlichen Auge hinterläßt. Bei Laserstrahlung mit Wellenlängen zwischen 400 nm und 1400 nm treten an der Netzhaut Schäden auf, weil die Strahlung in diesem Bereich durch die Linse des Auges auf die Netzhaut fokussiert wird. Dagegen wird die Strahlung bei Wellenlängen oberhalb von 1400 nm innerhalb oder in der Nähe der Oberfläche der Hornhaut absorbiert, so daß vom Auge viel höhere Strahlungsenergien vertragen werden, bevor eine Zerstörung von Gewebeteilen der Hornhaut einsetzt.

Ramanlaser benutzen eine Zelle mit einem ramanaktiven Medium, um Laserstrah­ lung einer Wellenlänge in eine Strahlung mit einer anderen Wellenlänge umzu­ wandeln. Das ramanaktive Medium wird entsprechend der gewünschten Wellen­ länge der verschobenen Laserstrahlung ausgewählt. Methan (CH₄) mit einer Frequenzverschiebung von 2916 cm^-1 ermöglicht die Umwandlung der nicht augensicheren 1,064-µm-Strahlung des Nd:YAG-Lasers in die augensichere Wellenlänge von 1,54 µm.

Der Raman-Streuprozeß ist intensitätsabhängig. Dadurch führt jede Ver­ änderung der Pumpstrahlungsintensität zu einer Verschlechterung des Um­ wandlungswirkungsgrades der gewünschten Wellenlänge. Dejustagen, Ver­ kippungen oder Kurven auf den Spiegeln des Ramanresonators führen zu Ab­ weichungen des Strahles von der optischen Achse oder zu Verschiebungen des Fokuspunktes innerhalb der Ramanzelle.

Weiterhin können auch konkurrierende Streuprozesse wie die stimulierte Brillouinstreuung (SBS) zu einer deutlichen Verschlechterung des Umwand­ lungswirkungsgrades führen. Die SBS entsteht normalerweise immer in einem bestimmten Maß innerhalb des Ramanmediums, besonders bei dejustierter Optik. Die Ramanumwandlung und die SBS stehen unabhängig vom Medium in direktem Zu­ sammenhang. Die Schwellenbedingung für die stimulierte Ramanstreuung (SRS) muß unter der der SBS liegen, so daß die SRS zuerst stattfindet und die Energie der Pumplaserstrahlung für die gewünschte Ramanumwandlung genutzt wird. Dejustierte Optik führt zusätzlich zu einem Anstieg der SRS-Schwelle durch nicht zusammenfallende fokussierte Strahlen des Pumplasers und re­ flektierte Strahlen des ramanverschobenen Lasers. Die SBS wird zum Pumplaser zurückreflektiert und kann Auswirkungen auf seine Strahlform haben oder sogar zu Zerstörungen an optischen Komponenten führen. Daraus ergibt sich eine optisch kritische Justage und die Notwendigkeit eines mechanisch präzisen Aufbaues.

Eine gattungsgemäße Laservorrichtung ist aus DE 31 14 815 C2 bekannt, der die EP 00 63 205 B1 entspricht. Hier wird lediglich ein einziger die Raman­ strahlung totalreflektierender Spiegel verwendet, weshalb man in diesem Fall von einem Halbresonator spricht. Mit Hilfe eines optischen Isolators - Dünnfilm-Polarisator und λ/4-Platte -, der im Bereich zwischen dem laser­ aktiven Medium und der Ramanzelle angeordnet ist, läßt sich die Rückkopp­ lung der Brillouin-Streustrahlung, die häufig für Beschädigung oder gar Zer­ störung des Pumplasers bzw. seiner optischen Elemente verantwortlich ist, verhindern. Außerdem ist in Strahlendurchtrittsrichtung hinter der Raman­ zelle ein dichroitischer Spiegel vorgesehen, der die noch verbleibende Pump­ laserstrahlung ablenkt. Diese ansonsten durchaus brauchbare Vorrichtung zeigt jedoch durch die erwähnten zusätzlichen Auskoppelelemente einen ge­ wissen Aufwand und dadurch größere optische Verluste.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Möglichkeit, den bekannten Ramanlaser hinsichtlich seines Aufbaus einfacher zu konzipieren und hierbei vor allem den Aufwand der stabilen und präzisen Einstellung der optischen Komponenten zu vermeiden, ohne daß es hierbei zu einer Verschlech­ terung des Umwandlungswirkungsgrades kommt. Diese Aufgabe wird bei einer Laservorrichtung der eingangs näher beschriebenen Gattung erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale ge­ löst. Bei dieser Art von Laser befindet sich die Ramanzelle innerhalb des Pumplaserresonators, der deshalb in dieser Ausführungsform im Laborjargon auch als Intracavity Backward Ramanresonator bezeichnet wird. Von Vorteil ist hierbei, daß für die Erzeugung der ramanverschobenen Strahlung die gesamte im Pumplaserresonator verfügbare Strahlung ausgenutzt werden kann. Ein totalreflektierender Spiegel für die Pumplaserstrahlung auf der Seite des laseraktiven Mediums und ein totalreflektierender Spiegel für Pumplaser- und ramanverschobene Strahlung auf der Seite der Ramanzelle bilden den Resonator für den Pumplaser und den Halbresonator für die ramanverschobene Strahlung. Die Verstärkung der Strahlung des Pumplasers findet aufgrund der beiden totalreflektierenden Spiegel mit einem sehr hohen Wirkungsgrad inner­ halb des laseraktiven Mediums statt, während die Verstärkung der raman­ verschobenen Strahlung innerhalb der Ramanzelle dann einsetzt, wenn die erforderliche Schwelle durch die Pumplaserstrahlung überschritten wird. Dies wird durch Fokussierelemente gemäß Anspruch 1 und 3 erreicht. Von Vor­ teil ist ferner eine automatische Justage zwischen dem Pumplaserresonator und dem Raman-Halbresonator, so daß die Entstehung von SBS-Strahlung unter­ drückt wird. Zugleich erlaubt die Erfindung den Aufbau eines kompakten Lasers mit hervorragender Effizienz und hoher Güte unter Verwendung einfacher Optik.

Um nun die gesamte erzeugte Strahlung der ersten Wellenlänge zur Konversion nutzen zu können und um in der Verwendung als "Ramanspiegel" für das Raman­ medium die gewünschte Wellenlängenkonversion zu erhöhen, ist eine Weiter­ bildung der Erfindung nach Anspruch 2 vorteilhaft. Desgleichen gewährleisten die Inhalte der Ansprüche 3 und 10, daß die optischen Wege beider fokussier­ ter Strahlung - erster und zweiter Wellenlänge - innerhalb des Ramanmediums bzw. zwischen dem zweiten Spiegel und dem Ramanmedium im wesentlichen iden­ tisch sind, um einerseits die erwünschte Wellenlängenkonversion durch stimu­ lierte Ramanstreuung zu erhöhen und andererseits einer Beschädigung oder Zerstörung optischer Komponenten durch unerwünschte Streustrahlung und konkurrierende Streuprozesse vorzubeugen. Als zweckmäßig kann sich ferner eine Variante gemäß Anspruch 5 erweisen, weil sich dadurch eine kürzere Baulänge bei gleicher Gasstrecke ergibt und sich außerdem optische Flächen einsparen lassen, was zu geringeren Verlusten führt. In diesem Zusammenhang ist sodann auch auf die Ausführungsform des Anspruchs 11 hinzuweisen, die unter Abwandlung der geometrischen Abmessungen zu einer stabilen Kompakt­ bauweise führt. Auch die restlichen Unteransprüche enthalten Weiterbil­ dungen der Erfindung.

Im folgenden werden an Hand einer Zeichnung Ausführungsbeispiele der Er­ findung näher erläutert, wobei die in den einzelnen Figuren einander ent­ sprechenden Teile dieselben Bezugszahlen aufweisen. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung des prinzipiellen Aufbaus,

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit gekreuzten Dachkant­ prismen als Reflektoreinheiten,

Fig. 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung mit gefaltetem Pump­ laserresonator und einem Hohlspiegel anstelle der einen Reflektoreinheit und

Fig. 4 eine Vorrichtung ähnlich derjenigen von Fig. 1, jedoch mit einem sogenannten instabilen Resonator.

In Fig. 1 wird der erfindungsgemäße Ramanlaser 1 dargestellt, bei dem sich das Ramanmedium 14 innerhalb des Pumplaserresonators 3 befindet, so daß die gesamte im Pumplaser 2 erzeugte Strahlung 7 einer ersten Wellenlänge zur Um­ wandlung zur Verfügung steht. Aus Gründen einer besseren Klarheit wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Nd:YAG Laser verwendet, der bei einer Wellenlänge von 1,064 µm arbeitet, obgleich es in anderen Ausführungsbei­ spielen möglich ist, auch andere Lasermedien zu benutzen und damit andere Wellenlängen einer Primärstrahlung zu erzeugen, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen würde.

Das Nd:YAG-Medium 4 des Pumplasers 2 ist zwischen zwei totalreflektierenden Spiegeln 5 und 6 positioniert, die zusammengenommen mit den dazwischen liegen­ den optischen Elementen den Pumplaserresonator 3 bilden. Bei diesem Aufbau wird die gesamte Strahlung 7; 7′ innerhalb der beiden Spiegel gehalten. Sie können eine optische Fläche mit reflektierender Vergütung darstellen oder aber ein polierter Spiegel, ein totalreflektierendes Dachkant- oder Tripelprisma oder eine andere Reflektoreinheit bekannter Art sein.

Um die angestrebte hohe Strahlungsintensität des Pumplasers 2 zu erreichen, muß sich ein optischer Güteschalter 8 innerhalb des Pumplaserresonators 3 befinden. Der Güteschalter kann eine sättigbare oder ausbleichbare Flüssig­ keit oder Folie, ein sättigbarer Kristall oder eine andere Einheit bekannter Art sein, die optisch ausbleichen, um bei einer vorbestimmten Energiedichte oder optischen Intensität Durchlässigkeit zu erreichen. Ebenso kann ein elektrooptischer Güteschalter wie Pockelszelle, Kerrzelle, ect. Verwendung finden. Dadurch läßt sich eine hohe Inversion aufbauen, bis der Güteschal­ ter optisch transparent und zu diesem Zeitpunkt die Resonatorgüte hoch wird, so daß ein Riesenimpuls hoher Leistung entsteht.

Die im Pumplaserresonator 3 entstehende 1,064-µm-Strahlung 7 durchläuft die Fokussierelemente 9 und 10 - hier Linsen - innerhalb derer sich die Raman­ zelle 11 mit den Fenstern 12 und 13 befindet, die als Ramanmedium 14 Methan-Gas (CH₄) unter hohem Druck enthält. Auf ihrem Weg passiert die Strahlung keinen Auskoppelspiegel, der teilreflektierend für die Pump­ laserstrahlung ist, um die für die Ramankonversion notwendige hohe Leistungs­ dichte zu erzeugen.

Der Wirkungsgrad der Umwandlung der 1,064-µm-Strahlung in Strahlung der Wellenlänge von 1,54 µm durch den Streuprozeß an den Molekülen des Raman­ mediums 14 innerhalb der Ramanzelle 11 ist abhängig von der Leistungsdichte der einfallenden 1,064-µm-Strahlung, der Verstärkung des Ramanmediums und der Länge des Wandlungsbereichs im Ramanmedium. Unterhalb einer bestimmten Schwelle wird die Strahlung, die sich innerhalb des Fokusbereichs 15 der Zelle 11 befindet, nicht effizient in die neue Wellenlänge von 1,54 µm umgewandelt. Diese Schwelle kann durch einen längeren Wandlungsbereich verkleinert werden. Deshalb reflektiert der Spiegel 6 die Strahlung der Wellenlängen von 1,064 µm und 1,54 µm, so daß die hierbei entstehende stimulierte Ramanstreuung 16 (SRS) durch Rückwärts-SRS der einfallenden Pumplaserstrahlung 7 verstärkt wird. Durch die Verwendung und Justage eines gemein­ samen, die Wellenlängen 1,064 µm und 1,54 µm totalreflektierenden Spiegels und gemeinsamer Fokussierelemente wird erreicht, daß die optischen Wege der beiden fokussierten Strahlungen der Wellenlängen 1,064 µm und 1,54 µm innerhalb der Ramanzelle 11 identisch sind und unerwünschte Streustrahlungen und konkurriende Streuprozesse wie die SBS-Strahlung zugunsten der ge­ wünschten Konversion unterdrückt werden.

Der verstärkte ramanverschobene Strahl 17 wird mit Hilfe des dichroitischen Strahlteilers 18, der zwischen den beiden total reflektierenden Spiegeln 5 und 6 sowie zwischen dem laseraktiven Medium 4 und dem Ramanmedium 14 an­ geordnet ist, als Ramanlaser-Ausgangsstrahl 19 ausgekoppelt.

In diesem Ramanlaser 1 wird die Umwandlung im wesentlichen durch die soge­ nannte Backward-SRS innerhalb des Ramanmediums 14 hervorgerufen; diese Streuung wird durch eine Rückkopplung der vorwärtsgestreuten ramanverscho­ benen Strahlung 16 gesteigert. Dieser Konverter kann auch als eine Art "Halbresonator-Wandler" verstanden werden, bei dem nur ein einzelner Spiegel zur Rückkopplung der ramanverschobenen Strahlung genutzt wird.

Durch Kopplung des Pumplaserresonators 3 mit dem Raman-Halbresonator über den gemeinsamen, die Wellenlängen 1,064 µm und 1,54 µm totalreflektierenden Spiegel 6 wird aufgrund der Pulskompression des Pumplasers und des raman­ verschobenen Strahlers eine hohe Güte der beiden Resonatoren erreicht, so daß eine hohe Stabilität der Ausgangsenergie und der Pulsbreite des Raman­ lasers vorliegt.

Um den Ramanlaser 1 unempfindlich gegen mögliche Verkippungen der total­ reflektierenden Spiegel 5 und 6 zu machen und damit besondere Stabilität zu erreichen, werden in Fig. 2 zwei gekreuzte Dachkantprismen 5′ und 6′ als Reflektoreinheiten benutzt. Aufgrund der unterschiedlichen Brechungs­ indizes für die Strahlungen der Wellenlängen 1,064 µm und 1,54 µm werden in diesem Fall als fokussierende Einheiten achromatische Linsen 9′ und 10′ benutzt, die sich auf jeder Seite der Ramanzelle 11 befinden. Bei einem anderen, zeichnerisch nicht dargestellten Ausführungsbeispiel, können diese Linsen auch die Fenster 12 und 13 der Ramanzelle 11 ersetzen. Diese Unempfindlichkeit gegen Dejustage zeigt u. a. eine besondere Stabilität des Ramanlasers hinsichtlich Energie und Strahlqualität, und dies selbst bei Verkippungen des Resonators.

Im Ausführungsbeispiel von Fig. 3 wurde anstelle von Achromaten oder anstelle von Linsen aus einem beugungsoptischen Element und des gekreuzten Dachkant­ prismas 61 eine Kombination mit dem Fokussierelement 9 zu dem Hohlspiegel 20 vorgenommen. Außerdem erfolgt im Bereich zwischen erstem Fokussierelement 9 und ND:YAG-Medium 4 über zwei unter 45° zur optischen Achse angeordnete Strahlteiler 22 eine Faltung des Strahlengangs und damit des Pumplaser­ resonators 3. Die divergierende ramanverschobene Strahlung wird hier durch die Linse 9 und eine jeweils zusätzliche, hinter dem Strahlteiler 22 angeordnete Linse 23 kollimiert. Die Auskopplung des verstärkten, ramanverschobenen Strahls 19 kann alternativ über die beiden Wege I oder II erfolgen.

Bei der Begrenzung der Laseroszillation im Pumplaser- und Ramanresonator 3 bzw. 11 in einen transversalen Grundmode wird im allgemeinen nur ein kleines Volumen des laseraktiven Mediums 4 und des Ramanmediums 14 genutzt, wodurch sich eine Begrenzung der Pumplaser- und der Ramanlaserenergie ergibt. In Fig. 4 wird sodann ein Ramanlaser 1 mit einem "instabilen Resonator" darge­ stellt, der durch den die Pumplaserstrahlung 7′ totalreflektierenden Spiegel 21, den die Pumplaser- und die ramanverschobene Strahlung totalreflektierenden Spiegel 20 und die Linse 9 gebildet wird. Somit wird der Querschnitt des Pumplaser- und des Ramanlaserstrahls nicht durch den Resonator, sondern nur durch die Außenfläche des laseraktiven Mediums 4 begrenzt. Dadurch läßt sich auch für den transversalen Grundmode das gesamte aktive Volumen des laser­ aktiven Mediums 4 und somit auch ein größeres aktives Volumen des Raman­ mediums 14 nutzen. Dies zeigt sich in einer höheren Ausgangsenergie und ver­ besserter Divergenz verglichen mit einem "stabilen Resonator".

In allen Fällen nimmt die Primärstrahlung der Wellenlänge 1,064 µm und die ramanverschobene 1,54-µm-Strahlung auf der Seite des ramanaktiven Mediums 14 immer den identischen geschlossenen Weg, so daß eine automatische Justage der Optik bei optimal justiertem Pumplaserresonator 3 gewährleistet ist. Der Ramanprozeß ist in diesem Fall sehr effizient und dominiert über die SBS. Da somit nur eine sehr kleine SBS-Strahlung existiert bzw. in Richtung laseraktivem Medium 4 zurückreflektiert wird, werden Zerstörungen an der Optik verhindert.

Da der größere Teil der Ramanstreuung in der Rückwärtsrichtung entsteht, auf diesem Weg aber gerade der Pumplaserstrahl 7 abgeschwächt wird, bevor er den Fokusbereich 15 erreicht, ist Lasertätigkeit bei höheren Energien erlaubt, bevor ein elektrischer Funkendurchbruch in dem Fokusbereich pas­ siert.

In der Praxis wird ein gütegeschalteter, blitzlampengepumpter Nd:YAG-Laser als Pumplaser verwendet, der mit einem unter hohem Druck stehenden Methan- Gas (CH₄) als Ramanmedium einen ramanverschobenen Ausgangsstrahl mit 45 mJ pro Puls und einer Pulsbreite von 4 ns produziert. Die Pumpenergie für den Nd:YAG-Laser beträgt dann 8.5 J. Im Vergleich zu den bisher bekannten Raman­ lasern bedeutet dies eine deutliche Verbesserung hinsichtlich der Effizienz.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß der vorgeschlagene erfindungsgemäße Ramanlaser mit einer erheblich verbesserten Effizienz und einer perfek­ tionierten automatischen Justage zwischen Pumplaserresonator 3 und Raman­ resonator arbeitet. Dadurch wird die Komplexität der Justage verringert und ein kompakter einheitlicher Aufbau möglich. Die optische Stabilität dieses Ramanlasers zeigt sich in einer Puls-zu-Puls-Stabilität von 3%.

In der Praxis bevorzugt der beschriebene Aufbau ein gasförmiges Raman­ medium 14 wie z. B. Methan. Ebenso kann das verwendete Ramanmedium auch eines der vielen Gase, Flüssigkeiten oder Festkörper sein, die SRS-Strah­ lung bei einer gewünschten Wellenlänge erzeugen. Beispiele für solch andere Ramanmedien sind CO, H₂, D₂, NH₃ und eine Vielzahl von Gläsern. Das spe­ ziell verwendete Medium wird durch die gewünschte Wellenlänge, die Pump­ laserwellenlänge sowie Leistungsanforderungen bestimmt. Methode und Auf­ bau der Erfindung erlauben die Verwendung des Ramanlasers für eine Viel­ zahl von Raman- und laseraktiven Medien des Pumplasers.

Die voranstehende Beschreibung der bevorzugten Anordnungen der vorliegenden Erfindung wurde zum Zweck der Darstellung und Beschreibung gewählt. Es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung vollständig und genau auf diese Form fest­ zulegen, da viele Modifikationen und Variationen vor allem im Hinblick auf Mehrwellenlängensysteme denkbar sind. Die beschriebenen Ausführungsbei­ spiele wurden ausgewählt, um das Grundprinzip der Erfindung zu beschreiben, das dahingehend verstanden werden soll, daß zahlreiche Modifikationen mög­ lich sind, ohne daß dadurch der Rahmen der in Rede stehenden Erfindung ver­ lassen würde.

Claims (13)

1. Laservorrichtung mit

• a) einem laseraktiven Medium (4) zur Erzeugung von Laserstrahlung einer ersten Wellenlänge innerhalb eines Pumplaserresonators (3), der an seinem der Abstrahlrichtung entgegengesetzten Ende von einem total­ reflektierenden Spiegel (5; 5′; 21) begrenzt ist und gegebenenfalls einen Güteschalter (8) verwendet,
• b) einem sich in Strahlendurchtrittsrichtung anschließenden, von Ein- und Austrittsfenster (12 bzw. 13) begrenzten Ramanzelle (11) mit Ramanmedium (14), der durch gebündelte Strahlung des laseraktiven Mediums (4) anregbar ist,
• c) zwei auf einer gemeinsamen optischen Achse angeordneten Fokussier­ elementen (9; 9′; 10; 10′; 20), innerhalb derer die Ramanzelle (11) so angeordnet ist, daß in dem Fokusbereich (15) die für die Ramanumwandlung erforderliche hohe Leistungsdichte der Pumplaser­ strahlung der ersten Wellenlänge entsteht, und
• d) einem optischen Element (18) zwischen laseraktiven Medium (4) und Ramanresonator (11) zwecks Auskopplung von unerwünschter Strahlung (17), dadurch gekennzeichnet, daß
• e) ein zweiter totalreflektierender Spiegel (6; 6′; 20) in Strahlendurch­ trittsrichtung hinter dem letzten Fokussierelement (10; 10′) angeord­ net ist oder mit diesem zusammenfällt und dadurch die Ramanzelle (11) von dem Pumplaserresonator (3) mitumfaßt wird und
• f) mit einem Strahlteiler (18; 22) die von dem zweiten Spiegel (6; 6′; 20) reflektierte, ramanverschobene Nutzstrahlung (19) einer zweiten Wellenlänge auskoppelbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Spiegel (6; 6′; 20) für beide Wellenlängen im wesentlichen 100% reflektierend ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen Ramanzelle (11) und zweitem Spiegel (6; 6′) ein für beide Wellenlängen gemeinsames zweites Fokussierelement (10; 10′) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die totalreflektierenden Spiegel (5′; 6′) als Dachkantprisma, Tripelspiegel, Spiegel mit reflektierender Beschichtung oder phasenkonjugierender Spiegel ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Spiegel (20) als fokussierender Hohlspiegel mit reflektieren­ der Beschichtung ausgebildet und anstelle des zweiten Fensters (13) der Ramanzelle (11) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Fokussierelemente (9; 9′; 10; 10′; 20) konvexe Linsen oder Achromate oder Linsen in Form eines beugungsoptischen Elements Verwendung finden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das auskoppelnde optische Element (18) ein dichroitischer Strahlteiler oder eine Polarisationsauskopplung ist, dem in Auskoppelrichtung bedarfsweise ein Kollimator (23) nachgeschaltet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der dichroitische Strahlteiler (18; 22) im wesentlichen für eine der beiden Wellenlängen reflektierend und für die jeweils andere durchlässig ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste dichroitische Strahlteiler (18) eine Transmission von < 99,5% für die erste Wellenlänge und eine Reflexion von < 98,5% für die zweite Wellenlänge besitzt oder der zweite dichroitische Strahlteiler (22) eine Transmission von < 98,5% für die zweite Wellenlänge und eine Reflexion von < 99,5% für die erste Wellenlänge besitzt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spiegel (5; 5′; 21) lediglich für die erste Wellenlänge totalreflektierend ausgebildet ist und die Fokussierelemente (9; 9′; 10; 101) zu beiden Spiegeln (5; 5′; 6; 6′; 20; 21) relativ ausgerichtet sind.

11. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der optische Strahlengang und damit der Pump­ laserresonator (3) im Bereich zwischen laseraktivem Medium (4) und erstem Fokussierelement (9) über umlenkende Strahlteiler (22) gefaltet ausge­ bildet ist und die Auskoppelung der ramanverschobenen Nutzstrahlung (19) aus dem Faltungsbereich heraus erfolgt.

12. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Güteschalter (8) eine sättigbare oder aus­ bleichbare Flüssigkeit oder Folie, ein sättigbarer Kristall oder ein elektrooptischer Güteschalter in Form einer Pockels- oder Kerrzelle oder ein akustooptischer Modulator in Form einer Braggzelle Verwendung findet.

13. Verfahren zur Laserwellenkonversion nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die Pumplaserstrahlung (7) der ersten Wellenlänge ohne vorher einen Aus­ koppelspiegel zu passieren, der teilreflektierend für die Pumplaser­ strahlung ist, durch stimulierte Ramanstreuung in Vorwärtsrichtung und mittels des zweiten Spiegels (6; 6′; 20) auch in Rückwärtsrichtung re­ lativ zur Pumplaserstrahlung umgewandelt wird, sobald die erforderliche Schwelle überschritten ist,
• b) die vorwärtsgestreute ramanverschobene Laserstrahlung (16) mittels der Rückwärtsstreuung der ramanverschobenen Strahlung (17) unter Ver­ wendung des jeweils für beide Wellenlängen gemeinsamen totalreflek­ tierenden zweiten Spiegels (6; 6′; 20) und Fokussierelements (10; 10′; 21) verstärkt wird und
• c) die ramanverschobene Laserstrahlung (19) der zweiten Wellenlänge mit Hilfe des dichroitischen Strahlteilers (18) im Bereich zwischen laseraktivem Medium (4) und Ramanmedium (14) ausgekoppelt wird.