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Die Erfindung betrifft ein Lasersystem zur Erzeugung ultrakurzer Lichtimpulse, mit einem Laserresonator, der zumindest ein aktives Festkörper-Oszillatorelement in Form einer auf einem Substrat liegenden dünnen Scheibe eines laseraktiven Kristalls mit hoher Verstärkungsbandbreite sowie eine Einrichtung zur Phasenverkopplung der Lasermoden enthält, allenfalls auch einen nachgeschalteten regenerativen Verstärker, vorzugsweise mit einem aktiven Festkorper-Oszilla- torelement in Form einer auf einem Substrat liegenden dünnen Scheibe eines laseraktiven Kristalls mit hoher Verstärkungsbandbreite, in beiden Fällen insbesondere eines "Quasi-drei-Niveau"- Systems wie Yb:YAG, wobei der Laserresonator eine Güteschaltung enthalten kann.
In den letzten Jahren wurde in der Technologie der ultrakurzen Pulse ein dramatischer Durch- bruch erzielt. Die typischen Femtosekundenpuls-Quellen der vorhergehenden Dekade, (Gas)lonen- Laserpumpquellen und (flüssig) Farbstoffoszillatoren und Verstärker, haben Festkörpersystemen Platz gemacht, bei welchen insbesonders die durch diodengepumpte frequenzverdoppelte Nd- Laser gepumpten Ti:Saphir Oszillatoren und die durch lampengepumpte frequenzverdoppelte Nd- Laser gepumpten Ti :Saphir zu erwähnen sind. Eine weitere Art von Femtosekunden- Lasern basiert auf Cr-dotierten Fluoridkristallen (LiSGaF, LiSAF), die bei 670 nm direkt diodenge- pumpt werden können und bezüglich der Pulsdauer bereits nahe an die Leistung von Ti:Saphir herankommen. Auch andere Ausgangsparameter wie Pulsenergie und Durchschnittsleistung sind beträchtlich verbessert worden.
Tatsächliche wirtschaftliche Anwendungen sind aber aufgrund der hohen Komplexität der Anlagen - vielstufige Architektur der Systeme - und des hohen apparativen und steuerungstechnischen Aufwandes und damit verbundener hoher Kosten noch nicht absehbar.
Für den für nicht-wissenschaftliche Anwendungen derzeit eher uninteressanten Pulsdauerbereich unter 100 fs ist ein hoher Aufwand bei komplexen Lösungen noch vertretbar, während aber für den wirtschaftlich interessanten Pulsdauerbereich zwischen 100 und 500 fs noch keine geeigneten Alternativen vorliegen.
Eine für diesen Pulsdauerbereich aufgrund der ausreichend grossen Bandbreite, guter und erforschter thermooptischer Eigenschaften und geringer Stokes-Verschiebung ideale Quelle ist etwa ein Yb.YAG-Kristall, der damit einen Hochleistungsbetrieb erlaubt und aufgrund geeigneter Absorptionseigenschaften und langer Lebensdauer der angeregten Zustände sowohl fur Oszillator und Verstärker direktes Diodenpumpen erlaubt. Damit wurden bereits Hochleistungslaser mit meh- reren hundert Watt realisiert, die aber ebenfalls grosse Komplexität aufweisen und apparativ auf- wendig sind und sich daher für industrielle Anwendungen kaum eignen.
Durch ein neues Konzept, das des in der US 5 553 088 A beschriebenen Scheibenlasers, ist es gelungen, für Hochleistungssysteme eine Leistungsskalierbarkeit im Bereich von ca 10 W bis zu etwa 1 kW zu erreichen Der verminderte thermische Linseneffekt und die potentiell kompakte Architektur gestatten zusammen mit einer Effektivität von über 50% einen kompakten, für indus- trielle Anwendungen geeigneten Aufbau. Jedoch ist bei dieser Art von Festkörperlasern das
Problem der Erzeugung ultrakurzer Pulse mit hohen Energien bisher noch nicht gelöst, welche z. B. für die Materialbearbeitung mit neuartigen Eigenschaften, wie akustische und thermische Schock- freiheit, notwendig ist.
Das in dieser Schrift vorgeschlagene passive, nichtlineare Element dient allein der Wellenlängen-Transformation ("doubler crystal"), beeinflusst aber in keiner Weise die Pha- se der Lichtimpulse im Hinblick auf die Phasenverkopplung.
Passive nichtlineare Phasenverkopplungsaordnungen an sich sind beispielsweise aus der
EP 0 492 994 A2 bekannt, welche aber keinen Hinweis auf eine Kombination mit einem Scheiben- laser und/oder einer Dispersionskompensationsanordnung enthalt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lasersystem anzugeben, das für industrielle Anwendungen ultrakurze Pulse mit sehr hohen Durchschnittsleistungen leistungs- skalierbar abgeben kann und dabei möglichst einfach und nicht aufwendig aufgebaut ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Kombination mit zumindest einer an sich bekannten passiven, nichtlinearen Phasenverkopplungsanordnung und zumindest einer an sich bekannten Dispersionskompensationsanordnung auf Prismen- oder Spiegelbasis gelöst, welche letzteren die beiden am wenigsten verlustbehafteten Varianten darstellen.
Erst deren Kombination mit der passiven Phasenverkopplung über nichtlineare optische Elemente erlaubt die volle Ausnut- zung des Leistungsbereiches der Hochleistungsfestkörperlaser, speziell Yb:YAG in Form eines
Scheibenlasers mit laseraktivem Element in Form einer vorzugsweise 200 bis 400 m dicken
Scheibe von einigen Millimetern Durchmesser, zur Erzeugung von Hochenergie-Pulsen mit Puls-
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weiten von etwa 100 bis 200 fs, wobei aber hoher Aufwand wie beispielsweise für akusto-optische Modulatoren als aktive Phasenverkoppler vermieden werden kann.
Für Lasersysteme kleiner Lei- stung (einige 100 mW) und auf anderer Basis wurde - siehe etwa die EP 0 492 994 A2 - ein passives Modenverkopplungsverfahren mittels Kerr-Linsen-Einrichtung realisiert, wobei allerdings keinerlei Hinweise auf die Anwendung auf Hochleistungs-Lasersysteme mit ultrakurzen Pulsen zu finden sind. Vielmehr wurden weitere Fortschritte mit halbleiterbasierten sättigbaren Absorbern (SESAMs) erzielt, die sich aber für Hochleistungs-Lasersysteme als zu kurzlebig hinsichtlich ihrer Einsetzbarkeit bei Leistungen über einigen 100 mW herausgestellt haben Demgegenüber sind die nichtlinearen optischen Verfahren vorzuziehen, da sie mittels entsprechender Fokussierung des Strahls leistungsskalierbar sind.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Phasenverkopplungs- anordnung als an sich bekannte Kerr-Linsen- Einrichtung ausgeführt ist. Diese Variante gestattet eine leistungsskalierbare Erzeugung ultrakurzer Laserpulse mit hohen Energien, ohne dass dadurch die Einrichtung zur Phasenverkopplung durch die hohen Energien beschädigt wird. So sind Leistungen im Resonator von weit über 10 W erzielbar, während bei den meist verwendeten Tech- niken unter Einsatz von halbleiterbasierten sättigbaren Absorbern der sichere Leistungsbereich nur zwischen 0,01 und ca. 1 W liegt.
Vorzugsweise ist zur Erzielung einer kompakten und für industrielle Anwendungen vereinfach- ten Bauweise vorgesehen, dass zumindest ein laseraktives Element gleichzeitig ein nichtlineares Element der Kerr-Linsen-Einrichtung ist. Vorteilhafterweise liegt dabei der Brennpunkt des Laser- lichts im Laserresonator innerhalb dieses Elements. Mit dieser Bauweise, welche unter Verwen- dung der standardmässigen X-formigen Resonatorform ausgeführt wird, ist eine wesentliche Verein- fachung des Aufbaus zusammen mit seiner Verkleinerung möglich.
Um speziell bei sehr dünnen aktiven Lasermedien die allenfalls fehlende Selbstfokussierung auszugleichen und ausreichende Nichtlinearität für die Phasenverkopplung zu erzielen, ist gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ein weiterer Brennpunkt des Laserlichts innerhalb des Laserresonators eingestellt und ist in diesem weiteren Brennpunkt ein selbstfokussierendes, trans- parentes, optisches Material angeordnet.
Vorteilhafterweise kann gemäss einer ersten Ausführungsform ein APM (additive pulse mode- locking) - Phasenverkoppler vorgesehen sein.
Gemäss einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann auch eine Phasenverkopplungs- Spiegelanordung mit Nichtlinearität 2. Ordnung vorgesehen sein.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung sind zur Erzielung einer reinen Winkelabhän- gigkeit der Dispersion dielektrische Dispersionskompensations-Spiegel vorgesehen, die auch gegen relativen Verschiebungen weitaus störungsanfälliger sind als etwa Prismenanordnungen.
Auch können damit lange Strahlwege in Glas vermieden werden, die Einstellungsstabilität bleibt bei prismenlosen Einrichtungen zur Dispersionskompensation besser erhalten und die Nachjustie- rung ist weniger kompliziert. Insgesamt sind also prismenlose Einrichtungen kompakter, weniger wartungsintensiv und wirtschaftlicher.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist als prismenlose Einrichtung zur Dispersions- kompensation ein System von Gires-Tournois-Interferometer-Spiegeln vorgesehen. Aufgrund der typischen Bandbreite von 20 bis 30 nm können diese Spiegel Pulse bis hinunter zu 40 fs ver- arbeiten, sie zeigen besonders geringe Verluste unter 0,1% pro Reflektion und hohe Dispersion von 100 bis 150 fs2 pro Reflektion. Auch die Leistungsverarbeitungseigenschaften der Gires-Tour- nois-Spiegel sind ausgezeichnet, sodass sie speziell für die Erhaltung bzw Gewährleistung der Leistungsskalierbarkeit auch bei grossen Werten bestens geeignet sind.
Selbstverständlich kann das erfindungsgemässe System auch wie an sich bekannt dem Aus- gangskoppler des Laserresonators einen regenerativen Verstärker nachgeschaltet haben. Damit können die aufgrund der hohen Repetitionsrate bei praktikablen Resonatorlängen selbst bei durch- schnittlichen Ausgangsleistungen von bis zu 100 W nicht über 1 bis 2 J aufweisenden Einzelpulse in relativ einfacher Weise verstärkt werden. Dabei ist diese Art der Verstärkung speziell für laser- aktive Medien mit geringem Verstärkungsfaktor geeignet und kann auf elektronischem Weg einge- stellt werden. Der regenerative Verstärker kann einen laseraktiven Festkörper, vorzugsweise eine dünne Scheibe eines laseraktiven Kristalls mit hoher Verstärkungsbandbreite, insbesondere eines "Quasi-drei-Niveau"-Systems wie Yb:YAG, aufweisen.
Damit sind Vorteile wie gleiche Wellenlange,
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gleiche Technologie, lange Lebensdauer und Leistungsskalierbarkeit sowohl für den primären Laseroszillator als auch den Verstärker gesichert.
Um bei hohen Verstärkungen eine Beschädigung oder Beeinträchtigung des Verstärkers selbst zu vermeiden, kann der regenerative Verstärker eingangsseitig an sich bekannte Einrichtungen zur dispersiven Streckung der Laserpulse und ausgangsseitig Einrichtungen zur Re-Komprimierung der Laserpulse aufweisen. Damit ist gefahrlos eine Anhebung der Energie der Einzelpulse auf bis zu 10 mJ möglich, was einer optischen Spitzenintensität im GW/cm2-Bereich entspricht. Eine Erho- hung der Einzelpuls-Energien kann aber auch dadurch erreicht werden, dass der Laserresonator selbst oder der allenfalls nachgeschaltete Verstärker eine bekannte Güteschaltung enthält, vor- zugsweise in Form einer Pockels- oder Kerr-Zelle.
In der nachfolgenden Beschreibung sollen die Erfindung, weitere Merkmale und Vorteile davon anhand von bevorzugten Ausführungsbeisptelen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun- gen näher erläutert werden.
Dabei zeigt die Fig. 1 einen bekannten Aufbau für ein Scheibenlaser-Pumpschema, Fig. 2 zeigt schematisch einen einfachen Aufbau eines erfindungsgemässen Resonators, Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines modular erweiterten erfindungsgemässen Resonators und Fig 4 zeigt einen regenerativen Verstärker gemäss der Erfindung in schematischer Darstellung.
Das laseraktive Medium eines in Fig. 1 beispielhaft dargestellten Scheibenlasers ist eine dünne Scheibe 1 eines laseraktiven Kristalls, die auf einer Wärmesenke 2 angebracht ist. Dabei wird als laseraktiver Kristall vorzugsweise Yttrium-Aluminium-Granat (YAG) verwendet, der mit vorzugswei- se 8 bis 13% Ytterbium dotiert ist und ein "Quasi-drei-Niveau"-System darstellt. Dieses Material bietet durch seine grosse Fluoreszenzbandbreite optimale Voraussetzungen für die Erzeugung ultrakurzer Hochleistungs-Laserpulse im Femtosekundenbereich. Bei Verwendung als aktiver End- spiegel, wie in Fig 1, ist diese Scheibe 1 auf der Vorderseite mit einer Antireflexionsbeschichtung und auf der Rückseite mit einer hochreflektierenden Beschichtung versehen.
Die Wärmesenke besteht vorzugsweise aus Kupfer mit einer Indium-Folie und die Scheibe 1 mit ca. 7 mm Durch- messer und zwischen etwa 200 und 400 m Dicke ist darauf montiert. Das Pump-Laserlicht wird über fasergekoppelte Hochleistungs-Diodenlaser erzeugt, wobei das Ende des Faserbündels 3 nahe der Scheibe 1 angeordnet ist und das Pump-Laserlicht auf einen ersten sphärischen Spiegel 4 abbildet. Durch vier doppelte Durchläufe des Pump-Laserlichts durch die Scheibe 1, realisiert durch Spiegel 4 bis 7, wird das Problem beseitigt, dass die Absorptionslänge doppelt so gross ist wie die Scheibendicke. Mit 8 ist schliesslich der Resonator-Endspiegel bezeichnet, der auch den Aus- gangskoppler zum Austritt des Laserlichts aus dem Resonator darstellt. Allenfalls kann auch ein Hilfsspiegel 1 a vorgesehen sein.
Die Vorteile des Scheibenlasers bezüglich seiner Leistungsskalierbarkeit durch Veränderung des Durchmesser des Pumplichtstrahls oder durch die Verwendung von mehreren Scheiben in Serie sind bekannt, ebenso wie die Vorteile bezüglich des optischen Wirkungsgrades von ca. 50 bis 65% und der Strahlqualität.
Zur Erzeugung ultrakurzer Pulse des Laserlichts wird beispielsweise eine erste erfindungs- gemässe Ausführungsform verwendet, die in Fig. 2 schematisch dargestellt ist und bei der der laseraktive Kristall 1 in Scheibenform als aktiver Endspiegel auf einer Wärmesenke 2 montiert ist.
Der Laserresonator hat eine herkömmliche X-Form für den Strahlengang und das Pump-Laserlicht wird, wie oben bereits beschrieben, über einen der beiden konkaven Spiegel 9 oder 10 einge- speist Da die geringe Dicke dieses Lasermediums 1 keine ausreichende Selbstfokussierung bietet, ist vorteilhafterweise ein weiterer Brennpunkt innerhalb des Laserresonators vorgesehen, typischerweise zwischen den beiden Spiegeln 9 und 10, wobei ein transparentes optisches Mate- rial als nichtlineares Plättchen 11 rein zum Zweck der Selbstfokussierung in diesem Brennpunkt angeordnet ist. Dafür kommt beispielsweise ein Schott-Glasplättchen (z.B.: SF-57,4 mm Dicke) in
Frage. Dabei wird die Leistungsskalierbarkeit erhalten und durch geeignetes Fokussieren kann immer ausreichend Nichtlinearität zur Phasenverkopplung der Lasermoden erreicht werden.
Da auch keine Absorption auftritt, sind auch keine thermischen Probleme bei hohen Energien inner- halb des Resonators zu befürchten und aufgrund des Fehlens jeglicher leistungsbeschränkender
Bauteile ist diese Anordnung zur Erzeugung von Pulsen mit prinzipiell beliebig hohen Leistungen geeignet. Vor dem Ausgangskoppler 8 ist vorzugsweise noch eine Blende 12 angebracht und nicht dargestellt ist zumindest eine Einrichtung zur Dispersionskontrolle. Die für halbleiterbasierte
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sättigbare Absorber (SESAMs) bestehende Grenze von Leistungen um etwa 10 W im Laserreso- nator (entsprechend 700 mW Ausgangsleistung) können mit der erfindungsgemässen Konstruktion ohne Gefahr weit überschritten werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Lasersystems ist in Fig. 3 darge- stellt, wobei zwei laseraktive Scheiben 1,13 vorgesehen sind und gleichzeitig als Faltspiegel im doppelt X-förmigen Laserresonator verwendet werden. Selbstverständlich ist auch die zweite laseraktive Scheibe 13 auf einer Wärmesenke 14 montiert. Zur Erzielung ausreichender Nichtlinea- rität für die Kerr-Linsen-Phasenverkopplung der Lasermoden ist wieder das transparente, nicht- lineare Plättchen 11 zwischen zwei konkaven Spiegeln 15 und 16 vorgesehen. Wie leicht erkenn- bar ist, stellt dieser modulare Aufbau des Lasersystems eine bevorzugte Möglichkeit zur Leistungs- skalierbarkeit dar, indem je nach gewünschter Ausgangsleistung zusätzliche laseraktive Medien eingesetzt werden können.
Neben der beschriebenen Kerr-Linsen-Phasenverkopplung besteht auch die Möglichkeit, ande- re nichtlinear optische Phasenverkoppler anzuwenden, insbesonders APM-Einrichtungen, d. h. Ein- richtungen für das "additive pulse modelocking", sowie verschiedene, auf Nichtlinearität 2 Ordnung basierende, nichtlineare Spiegelanordnungen. Allen diesen Methoden ist gemeinsam, dass sie alle passive, nichtlinear-optische Methoden der Phasenmodulation sind und damit eine Leistungsska- lierbarkeit durch Strahldurchmesseranpassung erlauben.
Als bevorzugte Lösung zur Dispersionskontrolle sind diese beiden Spiegel 15 und 16 als Gires- Tournois-Interferometer-Spiegel ausgebildet, wodurch sich eine vorteilhafte prismenlose Dispersi- onskontrolle verwirklichen lässt. Vorteilhafterweise ist auch der Endspiegel 17 des Laserresonators als Gires-Tournois-Spiegel ausgeführt Deren internes optisches Feld kommt nahe an jenes von hochreflektierenden Standardreflektoren heran, sie weisen niedrige Verluste von kleiner als 0,1% pro Reflektion auf und aufgrund ihrer typischen Bandbreite von 20 bis 30 nm sind derartige Gires- Tournois-Spiegel bis hinunter zu Pulsen von 40 fs einsetzbar. Gires-Tournois-Spiegel bestehen aus einem oberen Reflektor, einem Abstandhalterbereich und einem praktisch 100%igen unteren Reflektor.
Die Dispersion der Gruppenlaufzeit der Anordnung von Gires-Tournois-Spiegeln ist über eine bestimmte Bandbreite stärker negativ als bei anderen Spiegel-Strukturen, beispielsweise bei dispersiven Spiegeln ("chirped mirrors"), sodass weniger Reflektionen zur Dispersionskorrektur not- wendig sind. Da eine geringere Eindringtiefe bei Verwendung der Gires-Tournois-Spiegel auch weniger Verlust im Material der Spiegel bedeutet, ergibt sich der zusätzliche Vorteil, dass die Ver- luste innerhalb des Laserresonators wesentlich verringert sind.
Da für viele Anwendungen in Wissenschaft und Technik die direkt vom Laseroszillator stam- menden Pulsenergien nicht ausreichend sind, ist vorteilhafterweise eine Verstärkung der ursprüng- lich aufgrund hoher Repetitionsraten lediglich unter 1 J aufweisenden Laserpulse vorgesehen.
Dazu ist gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dem oben beschriebenen Laserresonator ein regenerativer Verstärker nachgeschaltet, wie er schematisch in Fig. 4 darge- stellt ist.
Ein linear polarisierter Seed-Puls tritt in den Verstärker durch den Polarisator 18 ein (Strahl- aufweitungsoptik und Pulsauswähler nicht dargestellt), welcher eine dünne Folie oder ein Hoch- leistungswürfel sein kann. Der Puls durchläuft dann einen 45 -Faraday-Rotator 19 und ein Lam- bda-halbe-Plättchen 20, welche zusammen die Polarisationsebene gegenüber dem Eingang um 90 drehen und einander gegenseitig auslöschen. Über einen weiteren Polarisator 21 gelangt der Seed-Puls dann zu einer elektro-optischen Zelle 22 mit statischer Lambda-viertel-Verschiebung oder separater Lambda-viertel-Platte, beispielsweise einer Kerr- oder Pockels-Zelle, die er nach dem ersten Durchgang aufgrund Reflektion am hochreflektierenden Spiegel 23 gleich nochmals durchläuft.
Das konfokale Linsenpaar 24, es kann allenfalls durch ein konfokales Spiegelpaar ersetzt sein, bringt den Strahl auf passende Grösse für das laseraktive Element, vorteilhafterweise wieder als Scheibe 25 auf einer Wärmesenke 26 ausgeführt, und wirkt gleichzeitig als räumliches Filterelement zur Ausfilterung kleiner Wellenfront-Störungen. Das laseraktive Element 25 ist wieder als Falt-Spiegel vor einem Endspiegel 27 vorgesehen. Diese Verstärkeranordnung wird solange durchlaufen, bis auch bei der Verstärkung eine Sättigung eintritt. Mit diesem Aufbau sind Puls- energien im Bereich von 1 mJ zu erreichen.
Wenn noch höhere Pulsenergien erzielt werden sollen, ist es notwendig, das CPA (chirped-pulse-amplification)-Konzept anzuwenden und eingangsseitig Einrichtungen zur dispersiven Streckung der Laserpulse und ausgangsseitig Einrichtungen zur Re-
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Kompnmierung der Laserpulse vorzusehen. Selbstverständlich können auch mehrere Verstärker- elemente zur Erzielung höherer Leistungen vorgesehen sein.
Das erfindungsgemässe Hochleistungs-Lasersystem mit ultrakurzen Pulsen ist für viele Anwen- dungen vorteilhaft einsetzbar. Die direkte Plasmabildung und der direkte Materialabtrag ohne Schmelzen des Materials ist auf vielen Gebieten der Materialbearbeitung sehr erwünscht. Bei- spielsweise können kleinste Mikroporen in Kunststoffolien gebohrt werden. Weiters sei beispielhaft die medizinische Verwendung angeführt, insbesondere im Dentalbereich, wobei hier speziell die Anwendung von Systemen mit verlangsamter Pulsfolge (von etwa 100 MHz auf ca. 10 kHz) und damit erhöhter Einzelpulsenergie von bis zu 0,5 mJ bei etwa 200 fs Pulsdauer.
Dies kann durch herkömmliche Güteschaltungen oder durch Cavity-Dumping erreicht werden Ein weiteres Anwen- dungsbeispiel wäre das Rapid-Prototyping, bei dem derzeit das UV- oder Laserlicht zum Aushärten des den Prototyp bildenden Polymers nur dessen Oberfläche erreicht und daher lange Prozess- zeiten mit sich bringt.
Ein fokussierter Hochleistungs-Laser mit Pulsen im Femtosekundenberetch dringt dagegen auch unter die Oberfläche ein und führt zu einer wesentlich verkürzten Zeit des Rapid-Prototyping
PATENTANSPRÜCHE:
1 Lasersystem zur Erzeugung ultrakurzer Lichtimpulse, mit einem Laserresonator, der zumindest ein aktives Festkörper-Oszillatorelement in Form einer auf einem Substrat liegenden dünnen Scheibe eines laseraktiven Kristalls (1,13) mit hoher Verstärkungs- bandbreite sowie eine Einrichtung zur Phasenverkopplung der Lasermoden enthält, allen- falls auch einen nachgeschalteten regenerativen Verstärker (18 - 27), vorzugsweise mit einem aktiven Festkörper-Oszillatorelement in Form einer auf einem Substrat liegenden dünnen Scheibe eines laseraktiven Kristalls (25) mit hoher Verstärkungsbandbreite, in beiden Fällen insbesondere eines "Quasi-drei-Niveau"-Systems wie Yb:
YAG, wobei der
Laserresonator eine Güteschaltung enthalten kann, gekennzeichnet durch die Kombination mit zumindest einer an sich bekannten passiven, nichtlinearen Phasenverkopplungsan- ordnung (1,11, 13) und zumindest einer an sich bekannten Dispersionskompensationsan- ordnung auf Prismen- oder Spiegelbasis (15 -17).