泵浦輻射裝置和用於泵浦雷射活性介質的方法

2023-09-22 14:22:25 2

泵浦輻射裝置和用於泵浦雷射活性介質的方法
【專利摘要】本發明涉及一種泵浦輻射裝置，其包括：用於產生泵浦輻射(3)的泵浦輻射源(1)、用於所述泵浦輻射源(1)的波長穩定化的裝置(5)以及雷射活性介質(12)，所述泵浦輻射(3)雙向穿過所述雷射活性介質(12)。所述泵浦輻射源(11)也具有用於將沒有由所述雷射活性介質(12)吸收的泵浦輻射(3c)反射回所述泵浦輻射源(1)的逆反射體(14)以及用於通過濾波沒有由所述雷射活性介質(12)吸收的泵浦輻射(3c)的不期望的頻譜部分(10)來避免所述泵浦輻射源(1)的波長不穩定化的波長選擇性元件(15)。本發明也涉及一種用於泵浦雷射活性介質(12)的所屬的方法。
【專利說明】泵浦輻射裝置和用於泵浦雷射活性介質的方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種泵浦輻射裝置，其包括:用於產生泵浦輻射的泵浦輻射源以及用於泵浦輻射源的波長穩定化的裝置，例如以光柵結構的形式。本發明也涉及一種用於泵浦雷射活性介質的方法，其包括以下步驟:藉助泵浦輻射源產生泵浦輻射、例如藉助光柵結構穩定化泵浦輻射的波長以及藉助泵浦輻射泵浦雷射活性介質。

【背景技術】
[0002]由WO 2006/025849 A2已知一種用於高的輻射功率的輻射源，所述輻射源包括作為泵浦輻射源的半導體二極體雷射器和具有光柵結構的反射體。反射體與半導體二極體雷射器光學連接並且如此與二極體雷射器的輸出射束對準，使得輸出射束中的輻射的一部分由反射體反射回到二極體雷射器中。
[0003]藉助在WO 2006/025849 A2中所描述的輻射源產生的(從反射體透射的)雷射輻射可以充當作用於泵浦雷射活性介質的泵浦輻射。所述雷射活性介質通常具有非常窄的吸收線，即具有非常窄的波長範圍，在所述波長範圍中吸收泵浦輻射。對於雷射活性介質的泵浦而言，泵浦輻射的一部分的與波長相關的至泵浦輻射源的反饋是有利的，因為在此發生所發射的波長的穩定化，從而泵浦輻射的從反射體透射的部分具有比在沒有所述穩定化的情形下窄帶得多的頻譜。因此，可以通過反射體提高泵浦效率，因為由雷射活性介質接收的泵浦輻射的部分增加。
[0004]對於有效的泵浦而言，泵浦輻射穿過雷射活性介質的路徑也應當儘可能長，以便提高吸收。然而，雷射活性介質中的長的射束路徑可能引起熱效應，所述熱效應導致由活性介質產生的或者放大的雷射輻射的射束質量的變差。此外，所產生的或者所增強的雷射輻射的射束質量應當比泵浦輻射的射束質量高得多，從而在類似的射束腰部中泵浦輻射顯著更強地離散，並且因此保證泵浦輻射和雷射輻射的好的在空間上的重疊並且因此保證從泵浦輻射到雷射輻射的僅僅在短的路程上的有效的能量轉移。此外，對於許多雷射器或者放大器而言，由於其他原因在活性介質內的長的路徑長是不利的，因此例如對於超短脈衝雷射器主要幹擾線性的色散和/或在高的峰功率時幹擾介質的非線性度(例如自身相位調製、四波混頻、拉曼和布裡淵散射(Raman-oder Brillouin-Streuung)) 0因此,尤其在雷射晶體中也在雷射玻璃中、例如作為光纖雷射器中的雷射活性介質的放大器光纖，儘可能如此短地選擇雷射介質中的路徑路程並且實現泵浦輻射的多重通路或者多個側的泵浦。優選地，泵浦輻射可以在端鏡上反射回自身，因此泵浦輻射的沒有由雷射活性介質吸收的部分被反射回泵浦輻射源，因此實現穿過雷射介質的雙重傳播路徑並且最大化吸收效率。
[0005]然而，儘管窄帶地反射波長的反射體，從反射體透射的經波長穩定化的泵浦輻射在波長範圍中通常也具有沒有由或者僅僅弱地由雷射活性介質吸收的頻譜部分。所不期望的頻譜部分由端鏡反射回泵浦輻射源，尤其當在高的輻射功率的情況下運行泵浦輻射裝置時，主要當例如在三級雷射介質或者準三級雷射介質中由於雷射介質的增加的反轉使吸收減弱(ausbleichen),這尤其在所謂的零聲子吸收線(Zero-Phonon-Absorpt1nslinie)中發生(例如，在Yb:YAG的情況下969納米，或者在Yb = Lu2O3的情況下976納米)，然而出現以下問題:所不期望的反射回來的頻譜部分導致泵浦輻射源的不穩定化，從而泵浦輻射的從反射體透射的頻譜不希望地擴寬。儘管反射體，泵浦輻射頻譜與雷射活性介質的吸收頻譜的偏離降低泵浦輻射裝置的效率，從而雷射器的或者放大器的輸出功率不能如所期望的那樣增加。


【發明內容】

[0006]本發明的任務是，如下擴展用於泵浦雷射活性介質的泵浦輻射裝置和方法:尤其在高的泵浦功率的情況下也保證高的效率。
[0007]發明的主題
[0008]根據本發明，所述任務通過開始時所描述類型的泵浦輻射裝置來解決，所述泵浦輻射裝置還包括:由泵浦輻射雙向穿過的雷射活性介質、用於將沒有由雷射活性介質吸收的泵浦輻射沿著基本相同的光程或者射束路徑反射回泵浦輻射源的逆反射體以及用於通過濾除沒有由雷射活性介質吸收的泵浦輻射的不期望的頻譜部分來防止泵浦輻射源的波長不穩定化的波長選擇性元件。例如藉助相應的裝置、尤其光柵結構進行波長穩定化的一個或者可能多個雷射二極體可以用作泵浦輻射源。波長選擇性元件可以根據設計來透射或者反射泵浦輻射的不期望的頻譜部分。
[0009]根據本發明提出，藉助至少一個波長選擇性元件濾除不期望的頻譜部分，即以下頻譜部分:所述頻譜部分位於雷射活性介質的吸收線的邊緣處或者雷射活性介質的吸收線之外並且因此較少地被吸收或者完全不被吸收並且所述頻譜部分可能對泵浦輻射裝置的效率產生不利影響。波長選擇性元件在泵浦輻射的光程中的使用避免在用於防止不期望的輻射部分進入到泵浦輻射源中的其他可能性時存在的缺點。因此，尤其在高的雷射功率時由於殘留吸收例如可能沒有意義地使用光學絕緣體(例如法拉第絕緣體(Faraday-1solator))在泵浦福射源和雷射活性介質之間的插入。
[0010]用於泵浦輻射源、更準確地說在此存在的雷射活性介質的波長穩定化的裝置可以涉及光柵結構，所述光柵結構刻印(einbeschrieben)在雷射活性介質中，如在所謂的「分布式反饋雷射器」(DFB)類型中是這種情形，如在DE102009019996B4中所描述的那樣。光柵結構也可以設置在雷射活性區域之外，但是也可以設置在集成到相同晶片上的波導體中，如例如在所謂的「分布式布拉格反射雷射器(distributed Bragg reflectorlaser)」(DBR)中是這種情形。
[0011]泵浦輻射裝置具有用於將沒有由雷射活性介質吸收的泵浦輻射通常沿著基本上相同的光程反射回泵浦輻射源的逆反射體。逆反射體使得可能的是，泵浦輻射至少又一次穿過雷射活性介質，因此泵浦輻射裝置的效率提高。雖然，在沒有逆反射體的情況下也能夠藉助多重轉向(Umlenkung)提高泵浦光通路的數量，然而尤其用於碟片雷射器的多程泵浦輻射裝置優選使用大的空間角，參考例如W02001/057970A1，並且在此在沒有使用逆反射體的情況下不能實現或者僅僅能夠以過高成本地實現泵浦光通路的加倍。
[0012]雖然替代波長選擇性元件的使用也可以嘗試如此改變泵浦輻射的射束走向，使得泵浦輻射的由逆反射體反射回的部分以另一個角穿過雷射活性介質，從而在所述雷射活性介質上反射回的泵浦輻射不再進入到泵浦輻射源中。但是，在該方式中，當不能容易地提高泵浦輻射的射束質量時，雷射活性介質中的重疊區域可能縮小並且在雷射活性介質中產生的雷射輻射的射束質量可能降低，從而在使用逆反射體時用於穩定化泵浦輻射源的波長選擇性元件也是特別有利的。
[0013]在另一種實施方式中，用于波長穩定化的裝置或者光柵結構構成與波長相關的反射體，以便將所產生的泵浦輻射的一部分反射回泵浦輻射源並且將泵浦輻射的所透射的一部分輸送到雷射活性介質。反射體例如可以涉及體布拉格光柵(Volumen-Bragg-Gitter),其可以與泵浦輻射源或者在那設置的泵浦二極體間隔開地設置。如果經波長穩定化的光纖雷射器用作泵浦輻射源，則所述泵浦光纖雷射器的經波長穩定化的泵浦輻射例如可以由實施為光纖布拉格光柵(Faser-Bragg-Gitter)的反射體產生。更一般地，對泵浦福射進行波長穩定化的反射體可以構成泵浦輻射源的耦合輸出鏡。
[0014]同樣，對於本領域技術人員可理解，用於反饋泵浦輻射到泵浦輻射源的逆反射體必要時可以與進行波長穩定化的反射體相同。在所述情形中，所泵浦的雷射活性介質潛在地位於泵浦輻射源的諧振器內部。通過泵浦輻射在所述(必要時所耦合的外部的)諧振器內部的吸收而產生的損耗不允許如此強，使得泵浦輻射源不再發射窄帶的雷射輻射。因此，逆反射體應當比所泵浦的雷射活性介質的吸收線更窄帶地設計(即反射更小的波長範圍)。
[0015]泵浦輻射的由反射體反射回的、期望的頻譜部分的提高雖然可能也導致波長穩定性的改善，但是同時提高泵浦輻射源的或者用於射束成形的光學元件的光學負荷，從而泵浦輻射源或者射束成形的元件加速地老化或者被毀壞。同樣通過反射體的提高的反饋泵浦輻射源的效率可能下降，從而在使用反射體的情況下用于波長穩定化的波長選擇性元件的使用也是有利的。
[0016]在一種實施方式中，波長選擇性元件是幹涉濾波器。所述幹涉濾波器的作用基於在薄層上的直接輻射和經多次反射的輻射之間的幹涉。
[0017]在另一種實施方式中，波長選擇性元件構造為邊緣濾波器或者構造為邊緣濾波器的組合，所述邊緣濾波器中的一個或者多個透射僅僅在期望的波長處的輻射以及較長波的輻射，並且所述邊緣濾波器中的一個或者多個透射除期望的波長處的輻射以外的其他輻射以及較短波的輻射。在一些情形中，僅僅在雷射活性介質的吸收線的一側上實施頻譜濾波可能足以對泵浦光源進行穩定化。
[0018]應理解，必要時也可以使用以下濾波器作為波長選擇性元件:所述濾波器通過泵浦輻射的吸收而具有波長選擇性的效果。相應的濾波器可以構造為帶通濾波器、高通濾波器或者低通濾波器。
[0019]在一種擴展方案中，幹涉濾波器是相對於所述泵浦輻射的射束方向成一個角度定向的標準具(Etalon)。標準具的效果基於法布裡-珀羅幹涉儀(Fabry-Perot-1nterferometer)的基本原理,其中，通常使用兩個相互平行定向的、以小的間距(例如以約40微米)設置的平的鏡面來構成諧振器(腔)。標準具僅僅透射滿足諧振條件的波長處的輻射。通過標準具——所述標準具的面法線相對於射束方向成一個(通常小的)角地傾斜以便避免所不期望的頻譜分量反射回泵浦輻射源——的布置，能夠有針對性地耦合輸出不期望的輻射部分，因為通過所述角可以有針對性地影響標準具的透射最大時的波長。
[0020]優選將例如以薄的平面平行的板(作為諧振器)的形式的襯底用作標準具，所述薄的平面平行的板在兩個側面上設有(部分)反射性的塗層。在此，在一個側面上將例如以高折射和低折射交替的四分之一波層的堆疊形式的塗層施加在背側防反射的襯底上，所述襯底的厚度相應於例如半波層的四倍。在另一個側面上施加的塗層可以具有高折射和低折射交替的四分之一波層的另一個堆疊。在此，陳述「半波」層或者「四分之一波」層涉及層的光學厚度，所述光學厚度相應於標準具的中央的(諧振的)波長的一半或者四分之一。但是，必要時也可以使用其他類型的標準具——例如所謂的空氣隙標準具(英語:「air-spaced etalons」:空氣間隔標準具)，其中，兩個薄的平板通過隔件相互保持一預給定的間距。
[0021]在一種特別優選的實施方式中，標準具構造為薄層標準具，即標準具在薄層塗層的內部產生。對此，例如背側防反射的襯底上的高折射和低折射的四分之一波層的適合的交替的堆疊——其作為部分反射體——可以由半波層的四倍或者由半波層的重新交替的堆疊——其作為第二部分反射體——跟隨，其中，如此選擇相應的層的數量，使得諧振中的標準具具有接近100%的透射。替代四分之一波層，也可以選擇其他適合的層系統。
[0022]在一種擴展方案中，泵浦輻射裝置具有用於轉向和/或吸收由所述波長選擇性元件、尤其標準具從所述泵浦輻射的路徑引開的不期望的頻譜部分的接收元件。不期望的頻譜部分由標準具(或者另一個傾斜設置的波長選擇性元件)反射並且由於標準具的以相對於射束方向的傾斜角的布置而從泵浦輻射的光程耦合輸出。接收元件例如可以設有反射性的塗層，以便使不期望的輻射部分轉向到吸收器上。接收元件也可以自身構造為吸收器，所述吸收器接收不期望的輻射部分的功率，例如以散熱片的方式。
[0023]在一種實施方式中，所述雷射活性介質是固體晶體，並且所述波長選擇性元件、尤其幹擾濾波器在所述泵浦輻射的光程中設置在光柵結構和所述固體晶體之間或者所述固體晶體和所述逆反射體之間。固體介質或者固體晶體通常涉及摻雜的晶體，例如涉及Yb:YAG晶體或者Yb:三氧化二物晶體(例如Yb = Lu2O3)。所泵浦的固體介質可以具有以下不同的幾何形狀:例如涉及雷射器碟片，所述雷射器碟片通常由泵浦輻射多次穿過，其方式是，藉助多個鏡始終將泵浦輻射再次反射回雷射器碟片。替代地，此外也可以使用棒狀的雷射介質(棒雷射器)或者板狀的介質(所謂的板條雷射器)作為雷射活性固體介質。
[0024]在另一種實施方式中，逆反射體構造為波長選擇性元件。通過這種方式，可以放棄在泵浦輻射的光程中設置用于波長選擇性的附加的透射的光學元件。在此，波長選擇性元件可以構成鏡，泵浦輻射以適當選擇的、不等於0°的入射角射到所述鏡上，以便使所述泵浦福射反射回雷射活性介質，例如利特羅裝置(Littrow-Anordnung)中的閃耀光柵。所述閃耀光柵將輻射僅僅朝確定方向反射並且因此在給定波長時將輻射僅僅反射到確定的衍射級上。在利特羅裝置中，入射角相應於出射角(和所謂的閃耀角)，以便使泵浦輻射反射回自身。
[0025]但是特別地，逆反射體也可以涉及端鏡，泵浦輻射基本垂直地射到所述端鏡上，從而使泵浦輻射反射回自身。必要時，泵浦光裝置的沒有用作逆反射體或者端鏡的鏡也可以用作波長選擇性元件並且為此目的例如可以設有光柵結構和/或設為具有波長選擇性塗層的(幹涉)濾波器。
[0026]在所述實施方式的一種擴展方案中，逆反射體是光柵結構。不僅在逆反射體中而且在泵浦輻射源的反射體中，可以通過不同的方式實現光柵結構或者實現折射率變化的模型(Muster)作為全息光柵、作為具有帶隙的光子晶體(英語:「(photonic bandgapcrystal) 」)、作為幹涉濾波器反射體，例如如在開始時引用的WO 2006/025849 A2中所描述的那樣。
[0027]優選一種擴展方案，其中，逆反射體構造為體布拉格光柵。例如可以通過以下製造所述的體布拉格光柵(英語:「體布拉格光柵(volume Bragg grating)」):使光熱折射材料(英語:「光熱折射材料(photo-thermo-refractive material)」)暴露於具有周期性模型的射束分布，如在WO 2006/025849 A2中詳細描述的那樣。
[0028]在一種擴展方案中，逆反射體構造為光柵波導體鏡。所述鏡具有高的角度接受度以及高的效率，從而必要時可以放棄微調。例如可以如文獻「High Reflectivity GratingWaveguide Coatings for 1064 nm」(A.Bunkowski 等人所著的《Classical and QuantumGravity 23》，7297ff)描述的那樣構造光柵波導體鏡。在所述鏡中，高折射的介質施加到低折射的介質(襯底)上，所述高折射的介質構成波導體。在高折射的介質的背離襯底的側上施加光柵結構，所述光柵結構與在兩個介質之間的邊界面上的全反射組合地導致相長幹涉並且因此導致確定的波長(目標波長)處的射束的反射。
[0029]在另一種實施方式中，雷射活性介質包括雷射活性光纖，而泵浦輻射裝置包括用於將泵浦輻射輸送到雷射活性光纖的泵浦光纖區段。在所述情形中，泵浦輻射裝置用於泵浦光學光纖，更準確地說，泵浦光學光纖的雷射活性的(例如鐿摻雜的或者鉺摻雜的)芯。例如可以通過波長復用的組件(英語:「波分復用(wavelength divis1n multiplexer)」，WDM)將泵浦輻射從泵浦輻射源耦合輸入到泵浦光纖區段中。為了光學泵浦，將泵浦輻射平行於光纖芯或者平行於其護套地沿著相互作用區域引導並且耦合輸入到雷射活性光纖芯中或者由所述雷射活性光纖芯吸收。應理解，在沒有使用泵浦光纖區段來導入以及必要時導出泵浦輻射的情況下能夠實現雷射活性光纖的直接的(從端面的)泵浦。
[0030]在一種擴展方案中，泵浦輻射裝置具有用於將沒有由雷射活性光纖吸收的泵浦輻射輸送到逆反射體的另外的泵浦光纖區段。在此，泵浦光纖區段和所述另外的泵浦光纖區段可以構成同一個泵浦光纖的兩個區段，所述泵浦光纖在位於此之間的泵浦光纖區段中相對於雷射活性光纖平行(並且以小的間距)地延伸。替代地，可以將泵浦光纖區段在相互作用區域的兩個端部處拼接到雷射活性光纖上或者其護套上。在每一種情形中使用逆反射體，以便將泵浦輻射通過所述另外的泵浦光纖區段輸送回相互作用區域，從而使泵浦輻射通過第一泵浦光纖區段引導回泵浦輻射源。必要時，也可以實現以下光學泵浦:其中，泵浦輻射從端面耦合輸入到雷射活性光纖中並且必要時也再次耦合輸出。當具有高的泵浦功率密度的泵浦輻射要直接耦合輸入到光纖的雷射活性芯中時，或者當期望的泵浦功率非光纖耦合地可用時，這尤其是有益的。
[0031]在一種擴展方案中，逆反射體構造為在另外的泵浦光纖區段中構成的光纖布拉格光柵(英語:「光纖布拉格光柵(fiber bragg grating)」)。所述光纖布拉格光柵可以藉助雷射圖形發生器(Laser-Pattern-Generator)刻印到泵浦光纖區段的自由端部的區域中並且用作波長選擇性元件。
[0032]在另一種擴展方案中，在第二泵浦光纖區段的端面和逆反射體之間設置鏡組(Objektiv)。所述鏡組有助於從第二泵浦光纖區段的端部耦合輸出的泵浦輻射聚焦或準直到逆反射體上，所述逆反射體在所述情形中優選構造為體布拉格光柵。通過所述鏡組的設置，在作為雷射活性介質的光纖雷射器的情況下也可以將傳統的、即沒有刻印到光纖芯中的波長選擇性元件(例如體布拉格光柵)用作逆反射體。
[0033]在一種擴展方案中，泵浦輻射裝置包括至少一個另外的用於將另外的泵浦輻射輸送到雷射活性光纖的泵浦輻射源，其中，所述另外的泵浦輻射通常具有與泵浦輻射源的泵浦輻射相鄰的泵浦輻射波長。在所述情形中，泵浦輻射源的泵浦輻射可以通過WDM元件或者DWDM元件(英語:「密集波分復用(dense wavelength multiplexing) 」,密集的波長稱合)同向地或者反向相反方向地耦合輸入到雷射活性光纖中。
[0034]本發明也涉及開始時所述類型的用於泵浦雷射活性介質的方法，所述方法包括以下另外的步驟:藉助波長選擇性元件濾除沒有由雷射活性介質吸收的並且藉助逆反射體偏轉回泵浦輻射源的頻譜部分以防止泵浦輻射源的波長不穩定化。在實施所述方法時使用的波長選擇性元件或者泵浦輻射裝置可以如以上所描述的那樣構造。以上結合泵浦輻射裝置所描述的優點也相應適用用於泵浦雷射活性介質的方法。
[0035]在一種變型方案中，通過與波長相關的反射體(通常藉助光柵結構)實現泵浦輻射的波長的穩定化，所述反射體將所產生的泵浦輻射的一部分反射回泵浦輻射源並且將泵浦輻射的所透射的一部分輸送到雷射活性介質，即光柵結構作為反射體起作用。例如可以以體布拉格光柵或者光纖布拉格光柵的形式構造所述光柵結構。
[0036]本發明的其他的優點由描述和示圖得出。上述的特徵和進一步列舉的特徵同樣可以單獨地或者多個任意組合地使用。所示出的和所描述的實施方式不應理解為窮舉，而是相反地具有用於表述本發明的示例性的特徵。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]附圖示出:
[0038]圖la、b:半導體雷射二極體形式的、具有體布拉格光柵形式的反射體的泵浦輻射源的不意圖；
[0039]圖2:在不使用或者使用根據本發明的波長選擇性元件的情況下的具有逆反射體的泵浦裝置中的由泵浦輻射源產生的泵浦輻射的頻譜的示意圖；
[0040]圖3a、b:具有標準具作為波長選擇性元件的泵浦輻射裝置的示意圖；
[0041]圖3c:具有薄層標準具作為波長選擇性元件的碟片雷射器泵浦輻射裝置的示意圖；
[0042]圖4:根據圖3a_c的兩個不同的標準具的與波長相關的透射的示意圖；
[0043]圖5:具有光柵波導體鏡作為波長選擇性元件的泵浦輻射裝置在不等於0°入射角的情況下的一種實施方式的示圖；
[0044]圖6:具有體布拉格光柵形式的波長選擇性元件的泵浦輻射裝置的一種實施方式的示圖；以及
[0045]圖7a_c:用於泵浦雷射活性光纖形式的雷射介質的泵浦輻射裝置的實施方式的示圖。

【具體實施方式】
[0046]圖la、b以側視圖或者俯視圖強烈示意性地示出泵浦輻射源I。泵浦輻射源I在本示例中涉及用於產生在例如969納米(用於泵浦作為雷射活性介質的Yb:YAG)或者例如976納米(用於泵浦作為雷射活性介質的Yb = Lu2O3)的目標波長λ 2處的泵浦輻射的雷射二極體。泵浦輻射源I具有活性區域2，當以超過閾值電流密度的電流密度對泵浦輻射源I進行通電時，在所述活性區域中產生光子或者泵浦輻射3。在本示例中，活性區域2由銦砷化鎵(InGaAs)組成，但是應理解，也可以使用其他的半導體材料。泵浦輻射源I施加到散熱片4上並且發射泵浦輻射3，所述泵浦輻射沿著XYZ坐標系的Z方向延伸。
[0047]泵浦輻射3從泵浦輻射源I發散地出射，其中，泵浦輻射3在Y方向(所謂的「fastaxis:快軸」)上具有的發散不同於泵浦輻射3在X方向(所謂的「slow axis:慢軸」)上的發散。泵浦輻射3射到具有光柵結構的體布拉格光柵5形式的反射體上，所述光柵結構在所述情形中構造為線模型或者線光柵。體布拉格光柵5將到達的泵浦輻射3的一部分3a反射回泵浦輻射源1，以便抑制不期望的在泵浦輻射源I中激勵的模式。
[0048]體布拉格光柵5對泵浦輻射3在Y方向上的發散具有相對小的影響，因此柱面透鏡6a設置在泵浦輻射源I和體布拉格光柵5之間，以便對泵浦輻射3進行準直。為了改變泵浦輻射3在X方向上的發散，另一個柱面透鏡6b可以以類似的方式設置用於準直。應理解，為了改變X方向上的發散，替代聚焦透鏡6b，也可以設置散射透鏡來抑制泵浦輻射源I中的不期望的模式。同樣，在一些裝置中也可以完全放棄所述另一個透鏡6b。不同於圖la、b中示出的那樣，也可以使用一個唯一的透鏡元件來匹配泵浦輻射3不僅在Y方向上而且在Z方向上的發散。不同於圖la、b中示出的那樣，必要時也可以將體布拉格光柵5直接安裝在泵浦輻射3從泵浦輻射源I出射的面上。
[0049]可在圖2中識別到體布拉格光柵5對由泵浦輻射源I產生的泵浦輻射3的效果，圖2以用於作為雷射活性介質的Yb:YAG的泵浦裝置為例示出泵浦輻射3根據波長λ的輻射強度。輻射強度具有以下強度分布:所述強度分布在目標波長λζ處具有最大值並且所述強度分布具有基本高斯形的、窄帶的輪廓8。當如以上所示出的那樣藉助體布拉格光柵5將泵浦輻射3的一部分3a反射回泵浦輻射源I中或者活性區域2中時，可以產生所述窄的強度輪廓8。
[0050]窄帶的強度輪廓8是有利的，因為泵浦輻射3用於泵浦雷射活性介質，所述雷射活性介質僅僅在相對窄的波長範圍7內有效吸收輻射。圖2示例性地示出具有逆反射體的多程泵浦福射裝置(Multipass-Pumpstrahlungsanordnung)中的以薄的Yb:YAG雷射器碟片形式的雷射活性介質在高反轉的情況下的這樣的(計算出的)吸收譜7。由於有限數量的泵浦輻射通路以及由於反轉時吸收的減弱，在吸收線的兩側明顯更小的頻譜部分被吸收並且因此返回到泵浦二極體。
[0051]泵浦光源I的或者二極體的增益頻譜也支持在窄帶發射的頻譜範圍8以外的自發的輻射發射，所述自發的輻射發射能夠在足夠的反饋的情況下經過逆反射體起振成雷射輻射。由於所使用的體布拉格光柵反射體在969納米波長處的有限的反射率，泵浦二極體8的頻譜偏離到在965納米至966納米波長處或者在971納米至972納米波長處的更寬的、不期望的發射帶10。根據二極體的增益頻譜的位置或者根據二極體溫度和半導體成分可以激勵或者過短波的輻射或過長波的輻射或者不僅過短波的輻射而且過長波的輻射。通過波長選擇性元件(濾波器)的添加可以抑制所述更寬的發射帶10，以便產生強度分布9(圖2中虛線示出的)，所述強度分布相應於那些沒有通過逆反射體反饋的強度分布。由此，泵浦輻射的由雷射器碟片吸收的部分增加以及接著所泵浦的雷射活性介質的效率或者輸出功率增加。
[0052]圖3a、3b示出Yb:YAG雷射器晶體形式的所述雷射活性介質12，所述雷射器晶體在泵浦輻射裝置11中設置在泵浦輻射源I的泵浦光程13中並且所述雷射器晶體由泵浦輻射3激勵，以便發射在約1030納米的發射波長處的(未示出的)雷射輻射。泵浦輻射3的從體布拉格光柵5透射的部分3b用於泵浦，該部分穿過雷射器晶體12沿著相互作用長度D的體積。因為尤其由於熱效應而不能使由泵浦輻射3穿過的長度D任意大，所以由雷射介質12吸收泵浦輻射3的僅僅一部分。然而，為了能夠將沒有被吸收的輻射部分用於泵浦並且通過所述方式提高泵浦過程的效率，在泵浦輻射裝置11中安裝端鏡14形式的逆反射體，所述逆反射體將未由雷射介質12吸收的泵浦輻射3c反射回自身中。端鏡14將泵浦輻射3c反射回雷射活性介質12，從而所述雷射活性介質再次由泵浦輻射3b穿過並且再次經過相互作用長度D，其中，泵浦輻射3的另一部分由雷射介質12吸收。應理解，在圖3a、b中示出的泵浦輻射裝置11表示簡化的示例，並且如有必要可以在泵浦輻射裝置11中設置多個其他的鏡，以便實現多於僅僅兩個的通過雷射介質12的泵浦通路。作為雷射活性介質12也可以使用雷射活性晶體，所述雷射活性晶體由不同於Yb:YAG的材料構成。雷射活性介質也可以具有與棒狀的幾何形狀不同的幾何形狀，其在圖3a、3b中示出，雷射活性介質12例如可以採用碟片或者板的形狀。
[0053]由端鏡14反射回體布拉格光柵5的泵浦輻射3c從所述體布拉格光柵透射並且與泵浦輻射3的在所述體布拉格光柵5上反射回的部分3a —起進入到泵浦輻射源I中。沒有由雷射活性介質12吸收的、反射回到泵浦輻射源I中的輻射部分3c不僅具有目標波長λ z處的頻譜部分，而且具有位於泵浦輻射源I的可激勵的增益頻譜的邊緣區域中的頻譜分量10。在此，反射回的泵浦輻射3c的沒有被吸收的頻譜部分通常具有大於目標波長X1的範圍中的功率的功率，因為位於該波長範圍中的功率部分基本上已經由雷射活性介質吸收。因此，所不期望的頻譜部分10尤其在高的泵浦功率時導致泵浦輻射源I的波長的不穩定化，所述不穩定化導致由泵浦輻射源I發射的波長頻譜的變寬。
[0054]為了保護泵浦輻射源I免受反射回所述泵浦輻射源的不期望的頻譜部分的損壞，在圖3a、b的泵浦輻射裝置11中安裝有板狀的標準具15形式的波長選擇性元件。板狀的標準具15具有約40微米至50微米的厚度d並且在兩個平行的側面上設置有反射性的塗層B。標準具15以角α相對於泵浦輻射3的射束方向13傾斜。
[0055]圖3c示例性示出用於泵浦薄的雷射器碟片12(在圖3c中被遮擋)的泵浦輻射裝置11的另一個實施例。泵浦二極體形式的泵浦輻射源I的泵浦輻射3通過傳輸光纖16均勻化並且通過孔盤17輸送到準直透鏡18，所述泵浦輻射源具有集成到所述泵浦輻射源I中的體布拉格光柵(在圖3c中未示出)並且針對Yb:YAG雷射器碟片12穩定化到例如969納米上或者針對Yb = Lu2O3雷射器碟片12穩定化到例如976納米上。準直透鏡18對泵浦輻射3b進行準直，所述泵浦輻射從波長選擇性元件15透射，所述波長選擇性元件在如圖3a、b的示例中構造為薄膜標準具，而不期望的頻譜部分10被反射並且由設有鏡面化部分(Verspiegelung)的孔盤17偏轉到(未示出的)經冷卻的散熱片。
[0056]從標準具15透射的泵浦輻射3b進入到泵浦輻射裝置11的一部分中，如由W02001/057970A1所已知的那樣並且所述部分因此在此沒有被詳細描述。泵浦輻射3b在經過拋物面鏡19並且經過多個轉向稜鏡20a、20b的多個通路中始終又偏轉到背側經鏡面化的雷射器碟片12，所述雷射器碟片設置在拋物面鏡19的焦點中。在所述泵浦輻射在逆反射體14-所述逆反射體在本示例中構造為在蓋頂邊緣上到一起的、經鏡面化的逆稜鏡對
20a、20b——上反射之前，泵浦輻射3b由在此存在的雷射活性介質12部分地吸收並且通過基本相同的幾何路徑向後重新經過雷射器碟片12並且最終返回經過標準具15和傳輸光纖16到達泵浦二極體I。
[0057]自由運行的二極體的泵浦輻射，即在沒有反射回的情況下由(未示出的)體布拉格光柵完美地穩定化到雷射器碟片12的吸收波長上，而在經波長穩定化的泵浦二極體的情況下在泵浦輻射裝置11中無附加的波長選擇性元件(例如以圖3c中示出的標準具15的形式)的情況下使二極體頻譜如此偏離，使得所述二極體頻譜與雷射器碟片12的吸收線不再一致並且吸收急劇降低以及因此碟片雷射器的效率或者由所述碟片雷射器發射的雷射輻射21的功率急劇降低。在泵浦輻射3經過泵浦輻射裝置11的完整通路中(去程和回程)泵浦輻射3的中央頻譜峰的例如65%被吸收，但是邊緣區域的僅僅約20%被吸收，即約80%被反射回泵浦輻射源I。
[0058]雖然在使用更厚的雷射器碟片的情況下或者在提高循環的數量的情況下或者在降低雷射器碟片的反轉的情況下這些被吸收的不期望的頻譜部分中的部分分別比在吸收線的情況下的部分更顯著地增長。但是，對於實現良好的射束質量或者對於降低複雜度或者對於避免非線性的效果有利的是，利用更薄的雷射器碟片或者利用有限數量的泵浦光通路或者利用更高的反轉。在通過體布拉格光柵5穩定化的、作為泵浦輻射源I的二極體的情況下，通常如此設計所述體布拉格光柵5使得僅僅反射泵浦頻譜的邊緣區域的約20%。所述不期望的頻譜部分的殘餘被透射返回至二極體並且在所述二極體處導致不穩定化並且因此導致泵浦效率的降低。應理解，在此所提到的數值僅僅具有示例性的特性並且沒有限制本發明的適用範圍。
[0059]泵浦輻射3b到標準具15的入射角或者標準具15自身能夠通過適合的(未示出的)設備精確調節到期望的透射特性上。隨後根據圖4闡述標準具15對泵浦輻射3的作用方式，圖4強烈示意地示出兩種不同配置中的標準具15的與波長相關的透射T。標準具15的透射T與波長相關地在最大透射TMax和最小透射TMinl或者TMin2之間變化。藉助塗層B、更準確地說通過塗層B的反射率的選擇來調節最大的透射TMax和最小的透射TMinl、TMin2之間的差(稱作對比度)，其中，最小的值TMinl、TMin2例如可以是最大的透射TMax的50%。
[0060]透射分布T的峰的(半值)寬(Ipd2可以通過標準具15的厚度d來調節。波長-
在所述波長處標準具15的透射最大——可以通過傾斜角α來調節並且通常如此選擇，使得所述波長與目標波長λζ—致。因此，可以通過傾斜角α的變化來補償標準具15的製造公差，所述製造公差在垂直入射的情況下使諧振波長略微偏移。對此所需的傾斜角α通常是小的並且位於約2°和最大約20°之間。
[0061]必要時在其他的光學器件上反射之後，能夠將泵浦輻射3b的由標準具15反射的、不期望的頻譜的背景幾何地偏轉到射束池槽(Strahlsumpf)，從而經過度反射的泵浦輻射3尤其在傾斜角α的微調期間不會導致損壞。因此，例如如圖3c中示出的那樣，高反射性塗覆的孔盤17可以防止返回反射波到達光纖插頭的粘接位置並且孔盤17可以負責使所述反射波轉向並且吸收在經良好冷卻的插頭容納部中。
[0062]重要的是，使不期望的頻譜部分10在其通過標準具15、泵浦光學器件(例如圖3c中的19、20a、20b)並且通過逆反射體14再次回到泵浦輻射源I的路徑上以如此程度衰減，使得在與泵浦輻射源I的增益頻譜的均衡中所述損耗佔主導，從而在活性介質12的吸收線之外不發生寄生的起振。
[0063]對於透射的光學元件——例如標準具15——形式的波長選擇性元件的使用替代地或附加地，也可以使用例如以光柵波導體鏡14a的形式的反射性的元件用於濾波不期望的頻譜部分10，所述光柵波導體鏡用作泵浦輻射裝置11的端鏡，如圖5中示出的那樣。光柵波導體鏡14a僅僅反射在目標波長λ z周圍的窄的頻譜範圍中的泵浦輻射3並且能夠實現泵浦輻射3的不期望的頻譜部分10的濾波。例如可以如開始時所引用的文獻中那樣構造所述光柵波導體鏡14a，所述光柵波導體鏡在所述方面通過引用併入到本發明的內容。
[0064]不僅光柵參數而且波導體寬度、即射束入射面一在所述射束入射面上構成光柵一和襯底之間的間距可以適合地相互適配，以便在目標波長λ z處得到對於泵浦輻射3的相長幹涉。在更高的反射率的情況下，光柵波導體鏡14a可以比典型的體布拉格光柵具有更高的角度接受度以及相對寬帶的反射，從而必要時可以放棄微調。在圖5中，將光柵波導體鏡14a作為在非垂直入射下、即在與射束方向13成角β下的逆反射體使用，更確切地說，在利特羅裝置中使用，在所述利特羅裝置中光柵波導體鏡14a的入射角和出射角一致，從而泵浦輻射3b、3c反射回自身中。應理解，也可以在垂直的入射(β =0° )下或者在與利特羅角不同的傾斜角下使用所述光柵波導體鏡14a。
[0065]替代光柵波導體鏡14a，體布拉格光柵14b也可以用作端鏡或者逆反射體，如其在圖6中示出的那樣。體布拉格光柵14b構造用於反射僅僅在目標波長λ ζ周圍的期望的波長範圍中的到達的泵浦輻射3(其中，沒有泵浦輻射被透射)。通過這種方式也可以防止將不期望的頻譜部分反射回泵浦輻射源I。為了確保所述體布拉格光柵14b在沒有角度微調到波長λ z上的情況下適合通過反射體5穩定化的泵浦輻射源1，可能必要的是，使用經周期調製的體布拉格光柵(「經線性調頻的體布拉格光光柵(chirped VBG) 」)來實現足夠的寬帶性，其中，所述體布拉格光柵14b的反射率受其小的折射率差限制。即使當假設體布拉格光柵14b的反射率非常明顯地位於在100%之下、例如在80% -90%處，但在經過泵浦輻射裝置11的去程上還沒有被吸收的泵浦輻射3的所述部分還可以在回程上使用。
[0066]儘管在以上兩個示例中端鏡14構造為波長選擇性元件，但必要時也可以在泵浦輻射裝置11的其他鏡上實現波長選擇，例如在用於使射束路徑摺疊的或者用於實現通過雷射活性介質12的多重通路的鏡上實現波長選擇。因此，可以通過在不同鏡上的多個頻譜尖銳的塗層(幹涉濾波器)的組合實現不期望的頻譜分量的抑制，當所述頻譜部分的除期望的泵浦波長λ z以外的一部分反射僅僅較長波的頻譜範圍而其除期望的泵浦波長λζ以外的另一部分反射僅僅較短波的頻譜範圍時。除體布拉格光柵和光柵波導體鏡以外，也可以使用其他種類的以有利的方式可以具有光柵結構的、反射性的波長選擇性元件。
[0067]以下根據圖7a_c進一步描述泵浦輻射裝置11的其他的實施例，所述其他的實施例用於泵浦具有雷射活性光纖區段26的、即具有摻雜的(例如鉺摻雜的)芯的信號光纖22形式的雷射活性介質。在在此示出的泵浦輻射裝置11中，從泵浦輻射源I出射的泵浦輻射3耦合輸入到第一泵浦光纖區段23a中，在所述第一泵浦光纖區段上在入射側的光纖端部的區域中刻印有以光纖布拉格光柵5形式的用于波長穩定化的反射體。第一泵浦光纖區段23a耦合到具有雷射活性光纖區段26的信號光纖22上，更確切地說，例如通過波長復用器(WDM元件)、通過側向的耦合輸入或者通過泵浦光纖區段，所述泵浦光纖區段平行於具有雷射活性光纖區段26的信號光纖22地延伸並且構成具有長度D的相互作用區域，泵浦輻射3在所述相互作用區域處耦合輸入到信號光纖22中，如圖7a中說明的那樣。
[0068]其他的第一和第二光纖布拉格光柵24a、24b刻印到信號光纖22中，準確地說刻印到其芯中，它們用作在雷射活性光纖22上構成的諧振器的端鏡。第二光纖布拉格光柵24b優選表不I禹合輸出裝置，在所述I禹合輸出裝置上I禹合輸出在雷射活性光纖區段26中產生的雷射輻射。在此，另一個第二光纖布拉格光柵24b處的輻射功率大於另一個第一光纖布拉格光柵24a處的輻射功率，即在本示例中泵浦輻射方向3b與在雷射活性光纖區段26中產生的雷射輻射的輻射反向。不言而喻，例如在光纖放大器裝置的情形中可以省去所述其他的光纖布拉格光柵24a、24b。
[0069]在圖7a中示出的示例中，泵浦光纖23具有另外的泵浦光纖區段23c，在所述另外的泵浦光纖區段上將沒有由雷射活性光纖22吸收的泵浦輻射從該雷射活性光纖引導離開。在所述另外的泵浦光纖區段23c的端部處，另一個光纖布拉格光柵14c刻印入泵浦光纖23中，所述另一個光纖布拉格光柵用作端鏡或者逆反射體，以便將泵浦輻射3c引導回雷射活性光纖區段26，從而將另一個輻射部分耦合輸入到具有雷射活性光纖區段26的信號光纖22中。通過作為波長選擇性元件的光纖布拉格光柵14c來抑制不期望的頻譜部分並且基本僅僅將目標波長λz處的泵浦輻射反射回泵浦輻射源I。
[0070]圖7b示出泵浦輻射裝置11，其與圖7a中示出的泵浦輻射裝置的區別在於，替代所述另一個光纖布拉格光柵14c，體布拉格光柵14d用作端鏡以及波長選擇性元件。為了將泵浦輻射從所述另外的泵浦光纖區段23c以自由射束傳播的方式引導到體布拉格光柵14d，在本示例中設置鏡組25，所述鏡組對從所述另外的泵浦光纖區段23c的端部射出的泵浦輻射3在其射到體布拉格光柵14d之前進行準直或者聚焦。儘管在圖7b中鏡組25簡化地表示為透鏡，但是所述鏡組包括多個光學元件，它們例如也可以構造為反射性的光學元件。必要時也可以設置另一個鏡組，以便將來自泵浦輻射源I的泵浦輻射3耦合輸入到第一泵浦光纖區段23a中。替代光纖布拉格光柵5，也可以不同於圖7a、7b中示出地設置體布拉格光柵作為反射體，以便將泵浦輻射3的一部分反射回泵浦輻射源I。具有以用于波長穩定化的集成的光柵結構的DFB雷射器(Distributed Feed Back:分布式反饋)或者DBR雷射器(Distributed Bragg Reflective:分布式布拉格反射)形式的泵浦福射源I的使用也是可能的。
[0071]圖7c示出泵浦輻射裝置11的另一種實施方式，其中，波長敏感元件15a定位在通過波長選擇性元件5穩定化的泵浦輻射源I的第一泵浦光纖區段23a與雷射活性光纖區段26之間。泵浦輻射源I例如可以是經波長穩定化的二極體。但是，所述泵浦輻射源自身也可以是光纖雷射器。波長選擇性元件15a例如可以是波長復用器(WDM元件)並且同時將來自泵浦光纖區段23a的泵浦輻射3b耦合輸入到信號光纖22中或者雷射活性光纖區段26中，如圖7c中示出的那樣，但是也能夠實現標準具、光柵等形式的波長選擇性元件。
[0072]可以通過另一個波長復用器15b將泵浦輻射3b從雷射活性光纖區段26耦合輸出到引導至逆反射體的泵浦光纖區段23c中。逆反射體14a可以耦合到所述波長復用器元件15b上或者耦合到相應的拼接的泵浦光纖區段23c上(參考圖7c)，所述逆反射體例如可以實施為光纖布拉格光柵並且所述逆反射體使沒有被吸收的泵浦輻射3c偏轉回到雷射活性光纖區段26中，但也可能的是，將光纖布拉格光柵直接刻印到信號光纖22中。在所述情形中，逆反射體14a同樣具有波長選擇性特性。但替代光纖布拉格光柵14a，也可以使用傳統的逆反射體，例如以上所描述的組件中的一種或者也使用經鏡面化的光纖端部。同樣地，當然可以在泵浦光源I和逆反射體14a之間的另一位置處定位波長選擇性元件。
[0073]替代單個的泵浦輻射源1，也可以使用在不同的波長方面穩定化的泵浦輻射源，所述泵浦輻射源例如通過所謂的緊密的波長耦合(稱作「密集波復用(DWM) 」或者也稱作「密集波分復用(DWDM) 」)重疊，如其例如在W02002071119中示出的那樣，所述密集波長耦合有關該方面通過引用併入到本申請的內容。DWDM通常導致所使用的泵浦輻射的更高的光亮。
[0074]如圖7c中示出的那樣，例如可以使用至少一個另外的泵浦輻射源la，其波長不是必須與第一泵浦輻射源I的那些波長相同，而是例如可以通過另一個波長選擇性元件5a(例如以布拉格光柵的形式)穩定化到緊密相鄰的波長上。在緊密的波長耦合的情形中，用於將泵浦輻射耦合輸入到雷射活性光纖區段26中的波長選擇性元件15a可以是DWDM元件15a，來自另外的泵浦光纖區段23d的泵浦輻射也耦合輸入到所述DWDM元件中，所述另外的泵浦光纖區段與所述另外的泵浦輻射源Ia光學耦合。
[0075]沒有被吸收的泵浦輻射可以通過雷射活性光纖區段26的另一個端部上的另一個相應的DWDM元件15b分配到多個不同的波長埠上，在所述多個不同的波長埠中分別設置用於相鄰的泵浦輻射波長的逆反射體14a、14c，如圖7c中說明的那樣。逆反射體例如可以構造為光纖布拉格光柵14a、14c，其刻印在拼接到DWDM元件15b上的分配給相應埠的相應的光纖區段中並且與泵浦輻射的相應的波長匹配。
[0076]替代地，可以使用具有僅僅一個埠的DWDM元件15b，所述DWDM元件將緊密相鄰的波長偏轉進共同的光纖區段23c中，逆反射體14a光學耦合到所述共同的光纖區段上。在以下情形中，適於反射不同的泵浦輻射波長的一個唯一的光纖布拉格光柵14a可以用作逆反射體:在所述情形中在多個波長處的泵浦輻射通過DWDM元件15b的共同的埠耦合輸出。
[0077]應理解，在圖7b中示出的泵浦輻射裝置11中也能夠實現相應的方法。多個泵浦輻射源的泵浦輻射可以通過WDM元件或者DWDM元件15a同向耦合輸入到雷射活性光纖芯26中，而泵浦輻射源的泵浦輻射可以通過另一個WDM元件或者DWDM元件15c從雷射輻射分離。
[0078]應理解，替代如圖7c中示出的同向的泵浦，也可以實現雷射活性光纖區段26的反向的泵浦。對此，至少兩個泵浦波長可以通過兩個分離的WDM元件15a、c(參考圖7b)反向地(並且在相對置的側處)耦合輸入到雷射活性光纖區段26中。在所述情形中，至少一個另外的泵浦光源與WDM元件15c光學耦合，用於反射泵浦輻射源I的泵浦輻射的所述另外的泵浦光纖區段23c也與所述WDM元件連接，所述泵浦輻射源通過WDM元件15a在雷射活性光纖區段26的所述另一個端部處耦合輸入。
[0079]對於以上結合圖7a_c描述的、雷射活性光纖22或者雷射活性光纖區段26的側向泵浦替代地，也可以實現以下光學泵浦:在所述光學泵浦中，泵浦輻射3從端面耦合輸入到信號光纖22中並且必要時也再次從端面耦合輸出或者反射。
[0080]應理解，具有另一種結構的泵浦輻射源同樣是可能的。以上所描述的和其他的泵浦輻射源可以用於棒雷射器、板條雷射器、碟片雷射器或者光纖雷射器。特別感興趣的是在高功率光纖雷射器中的所述使用。在此，對於高的峰功率而言，為了抑制非線性效——例如拉曼和布裡淵散射(Raman-und Brillouin-Streuung),必須使用具有短的長度的活性光纖。為了能夠有效吸收泵浦輻射並且能夠實現雷射輻射的高的峰功率，必須直接泵浦活性芯。對此，需要高強度和高光亮的泵浦輻射，這可以通過DWM 二極體裝置實現。如果從兩側泵浦或者藉助反射回實現泵浦輻射經過光纖的雙重通路，則泵浦二極體可以如以上所描述的那樣從其經穩定化的波長被鎖定並且DWM不再工作，這可以通過波長選擇性元件的設置來防止。
【權利要求】
1.一種泵浦輻射裝置(11),其包括: 用於產生泵浦輻射(3)的泵浦輻射源(1)，以及用於所述泵浦輻射源(1)的波長穩定化的裝置(5, 54，其特徵在於: 由所述泵浦輻射(3)雙向穿過的雷射活性介質(12,22), 用於將沒有由所述雷射活性介質(12,22)吸收的泵浦輻射(30反射回所述泵浦輻射源(1)的逆反射體(14,143-(1)，和 用於通過濾除沒有由所述雷射活性介質(12,22)吸收的泵浦輻射(30的不期望的頻譜部分(10)來防止所述泵浦輻射源(1)的波長不穩定化的波長選擇性元件(148-(1,15,153., 156)。
2.根據權利要求1所述的泵浦輻射裝置，其中，用於所述波長穩定化的裝置(5,5^構造為與波長相關的反射體，以便將所產生的泵浦輻射(3)的一部分(34反射回所述泵浦輻射源(1)並且將所述泵浦輻射(3)的所透射的一部分(36)輸送到所述雷射活性介質(12,22)。
3.根據以上權利要求中任一項所述的泵浦輻射裝置，其中，所述波長選擇性元件是幹涉濾波器(15)。
4.根據權利要求4所述的泵浦輻射裝置，其中，所述幹涉濾波器是相對於所述泵浦輻射⑶的射束方向(13)成一個角度(0)定向的標準具(15)。
5.根據權利要求5所述的泵浦輻射裝置，其中，所述標準具(15)構造為薄層標準具。
6.根據以上權利要求中任一項所述的泵浦輻射裝置，其還包括:用於轉向和/或吸收由所述波長選擇性元件(15)從所述泵浦輻射(3)的光學路徑(13)引開的不期望的頻譜部分(10)的接收元件(17)。
7.根據以上權利要求中任一項所述的泵浦輻射裝置，其中，所述雷射活性介質是固體晶體(12),並且所述波長選擇性元件(15)在所述泵浦輻射(3)的光程中設置在用于波長穩定化的裝置(5)和所述固體晶體(12)之間或者所述固體晶體(12)和所述逆反射體(14)之間。
8.根據以上權利要求中任一項所述的泵浦輻射裝置，其中，尤其構成用於所述泵浦輻射(3)的端鏡的逆反射體構造為波長選擇性元件。
9.根據權利要求8所述的泵浦輻射裝置，其中，所述逆反射體(143-(1)具有光柵結構。
10.根據權利要求9所述的泵浦輻射裝置，其中，所述逆反射體構造為體布拉格光柵(1413,14(1)0
11.根據權利要求9所述的泵浦輻射裝置，其中，所述逆反射體構造為光柵波導體鏡(140)。
12.根據權利要求1至6或者8至11中任一項所述的泵浦輻射裝置，其中，所述雷射活性介質是雷射活性光纖(22)並且所述泵浦輻射裝置(11)還包括:用於將泵浦輻射(3)輸送到所述雷射活性光纖(22)的泵浦光纖區段(23幻。
13.根據權利要求12所述的泵浦輻射裝置，其還包括:將沒有由所述雷射活性光纖(22)吸收的泵浦輻射輸送到所述逆反射體(14(3,14(1)的另外的泵浦光纖區段(23(:)。
14.根據權利要求13所述的泵浦輻射裝置，其中，所述逆反射體構造為在所述另外的泵浦光纖區段(23(:)中構成的光纖布拉格光柵(14(:)0
15.根據權利要求13所述的泵浦輻射裝置，其中，在所述另外的泵浦光纖區段(230的出射側的端部和所述逆反射體(14)之間設置有鏡組(25)。
16.根據權利要求12至15中任一項所述的泵浦輻射裝置，其還包括:另外的泵浦輻射源(匕)以及用於將另外的泵浦輻射輸送到所述雷射活性光纖(22)的另外的泵浦光纖區段(23(1)。
17.一種用於泵浦雷射活性介質(12,22)的方法，所述方法包括: 藉助泵浦輻射源(1)產生泵浦輻射(3)； 穩定化所述泵浦輻射⑶的波長(入》；以及 藉助所述泵浦輻射(3)泵浦所述雷射活性介質(12,22), 其特徵在於， 藉助波長選擇性元件(143-(1,15,15^1513)濾除沒有由所述雷射活性介質(12,22)吸收的泵浦輻射(30的頻譜部分(10)以防止所述泵浦輻射源(1)的波長不穩定化，其中，沒有由所述雷射活性介質(12,22)吸收的泵浦輻射(30由逆反射體(14,143-(1)反射回所述泵浦輻射源(1)。
18.根據權利要求17所述的方法，其中，通過與波長相關的反射體(5,5^實現所述泵浦輻射(3)的波長…的穩定化，所述反射體將所產生的泵浦輻射(3)的一部分(3^反射回所述泵浦輻射源(1)並且將所述泵浦輻射(3)的所透射的一部分(34輸送到所述雷射活性介質(12,22).
【文檔編號】H01S3/06GK104321941SQ201380018598
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年3月14日 優先權日:2012年3月30日
【發明者】D·祖特爾, A·基利, J·克萊因鮑爾, Y·李 申請人:通快雷射有限責任公司