DE2224008A1 - Laser - Google Patents

Description

Western Electric Company, Inc. SiIfvast 4/6

Laser

Die Erfindung bezieht sich auf einen Laser mit einem aktiven Medium, einer einen Wechselwirkungsbereich zum Stimulieren der Strahlungsemission bildenden Vorrichtung und einer das aktive Medium zur Emission im Wechselwirkungsbereich anregenden Anregungseinrichtung.

Metallionenlaser, z.B. Cadmiumionenlaser gehören gegenwärtig zu den wirksamsten und brauchbarsten Lasern im sichtbaren Bereich des Spektrums. Die Laser verwenden in typischer Ausführung eine Reaktion des Penning-Typs oder eine lonenaustauschreaktion, die von einer elektrischen Entladung durch ein Gasgemisch aus dem aktiven Metalldampf und Helium oder Neon hervorgerufen wird. Bei der Reaktion des Penning-Typs wird eine Kollision von metastabilen Heliumoder Neonatomen mit den neutralen Metal!dampfatomen zur Ionisation ausgenutzt. Das ionisierte Metall bleibt in angeregtem Zustand, wobei die Überschußenergie von emittierten Elektronen abgeführt wird.

Um einen optimalen Wirkungsgrad in Metallionenlasern zu erzielen, ist es notwendig, daß der Metalldampf über den größten Teil der Länge der Entladungsröhre im wesentlichen einheitlich verteilt ist» Es wurden bereits verschiedene

diesem Zweck dienende Anordnungen vorgeschlagen. So wurde beispielsweise eine große Zahl von das Metall in fester oder flüssiger Form enthaltenden Reservoiren oder Seitenarmen in kurzen Abständen voneinander längs der Röhre angeordnet. Diese Röhrenansätze bzw. Seitenkammern und der Entladungsbereich der Röhre werden sodann erhitzt, und zwar in der Regel durch getrennte, individuell steuerbare Heizeinrichtungen, um einen Teil des Metalls zu verdampfen und den Entladungsbereich auf einer geeigneten Betriebstemperatur zu halten. Zur Schaffung einer im wesentlichen gleichmäßigen Verteilung von Metallionen in der Entladungszone zwischen der Anode und einer Kathode wurde außerdem bereits vorgeschlagen, ein extern geheiztes Reservoir für das Metall, das in der Nähe der Anode angeordnet ist, mit dem Phänomen der Kataphorese zu verwenden.

Die meisten der bisher vorgeschlagenen Metallionenlaser hatten jedoch eine begrenzte Lebensdauer bei der Aufrechterhai tung einer gleichmäßigen Metalldampfverteilung. Die Verschlechterung beginnt nach langen Perioden des fortgesetzten Betriebs. Außerdem sind die Laser wegen der Röhrenansätze und der externen Beheizungsanordnungen häufig kompliziert aufgebaut und daher kostspielig in der Herstellung. In den meisten Fällen führt dieser komplizierte Aufbau der Laser auch zu Handhabungs- und Bedienungsschwierigkeiten.

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Ein weiteres Problem bei den meisten bekannten Metallionenläsern besteht in der Entladungserwärmung, welche bei Ansteigen des der Röhre zugeführten Entl'adungsstroms fortgesetzt zunimmt. Die Entladungserwärmung kann statistische und unkontrollierbare Metallmengen aus den Reservoiren verdampfen und kann die ursprünglich gleichmäßigen Metalldampfverteilungen stören. Dieses Verhalten macht die Steuerung und Einstellung der äußeren Heizanordnungen während des Betriebs relativ schwierig.

Die oben beschriebenen Probleme werden bei einem Laser der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch ausgeräumt, daß die den Wechselwirkungsbereich bildende Vorrichtung wenigstens ein mit einer Öffnung versehenes Element aufweist, welches einen Abschnitt des Wechselwirkungsbereichs darstellt und ein verdampfbares aktives Medium einschließt, und daß die Anregungseinrichtung geeignet ist, einen Teil des aktiven Mediums in den Wechselwirkungsbereich zu verdampfen, um eine Besetzungsumkehr für die Emission im verdampften Medium hervorzurufen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines aus Abschnitten aufgebauten Lasers nach der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines aktiven Elements 14 des Lasers nach Fig. Ij und

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines abgewandelten

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aktiven Elements, das für aktive Medien geeignet ist, welche an keine bestimmte Raumform gebunden sind.

Der Laser gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel weist ein oder mehrere Elemente auf, die aus einem verdampfbaren aktiven Material bestehen oder letzteres in Hohlzonen enthalten. Die Elemente weisen zentrale Öffnungen auf, welche Abschnitte des Laser-Wechselwirkungsbereichs bilden. Die durch die Stärke des zugeführten Entladungsstromes steuerbare Entladungswärme verdampft Teile des Materials aus den Elementen und bewirkt eine einheitliche Verteilung und eine stabile Steuerung des aktiven Dampfes über den größten Teil des Wechselwirkungsbereiches.

Bei verdampfbaren aktiven Medien in fester Form, z.B. Cadmium, werden die Elemente aus dem Festkörpermaterial selbst herausgearbeitet. Die festen aktiven Elemente,bilden dann starre, in gledxhmäßigem Abstand voneinander angeordnete Abschnitte des Innenraums der Entladungsröhre. Für aktive Medien, wie Selen oder Schwefel, welche in der Regel flüssig oder pulverförmig vorliegen, weisen die Elemente ein festes, das aktive Material enthaltende Gehäuse auf. Die- Gehäuse·haben wie die Festkörperelemente zentrale Öffnungen, welche entlang des Innenzylinders der Entladungsröhre ausgerichtet sind, wobei sie jedoch, anders als bei den Festkörperelementen eine Verbindungsöffnung mit dom

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Röhreninnenraum aufweisen. Durch die Verbindungsöffnung kann das aktive Material in dampfförmigem Zustand in die Röhre eindringen.

Bei dem anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Cadmiumionenlaser mit rohrförmigen! Abstandshalter und mehreren ringförmigen Cadmiumelementen, die hintereinander in einer Außenröhre eingesetzt und mit dieser fest verbunden sind, wobei die Außenröhre . Seitenarme nur zur Aufnahme einer Kathode und einer Anode aufweist, welche die notwendige Entladung bewirkt. Diese Ausführung benötigt keine äußeren Heizanordnungen und keine anderen Seitenarme bzw. Ansätze zur Bildung von Reservoirs für das Cadmium. In alternativer Ausgestaltung können ringförmige Kathoden- und Anodenelemente in die Röhre eingesetzt werden, wodurch die Seitenarme vollständig fortfallen können und ein kostensparender, kompakter und eine stabile optische Frequenzquelle für viele unterschiedliche Anwendungsfälle bildender Laser geschaffen wird.

Die zum Erreichen einer stabilen Ausgangsleistung aus dem Laser bei einem bestimmten Entladungsstrom erforderliche Aufwärmzeit kann durch Verringerung des Abstandes zwischen den aktiven Elementen in der Entladungsröhre beträchtlich verkürzt werden. Dadurch verringert sich die Dißfusionszeit für die erforderliche Konzentration des aktiven Dampfes in dem Entladungsbereich, wo die stimulierte Emission

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auftritt.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Laser ist zurAufnahme des Gasgemisches aus aktivem Dampf und einem Hilfs- oder Puffergas eine Außenröhre 11 aus Quarz oder einem Hochtemperaturglas vorgesehen, welche Quarz-Endfenster 12 und 13 in einer antiparallelen Brewster-Winkel-Orientierung aufweist. Ringförmige Elemente 14 A - 14 D aus einem verdampfbaren aktiven Material bilden zusammen mit rohrförmigen Abstandshaltern 15 A - 15 E aus Quarz oder einem Hochtemperaturglas in gleichmäßigem Abstand voneinander angeordnete Abschnitte der Laserbohrung, welche sich über die Entladungsstrecke der Röhre 11 erstreckt. Die Elemente 14 wirken bei Erwärmung durch eine elektrische Gleichstromentladung ausreichender Intensität in der Röhre als Quellen für den aktiven Dampf. Eine derartige Entladung wird durch das Gasgemisch von einer herkömmlichen Anregungsschaltung bewirkt, welche eine Reihenschaltung aus einer Anode 16, einem Widerstand 17, einer Batterie 18 und einer Kathode ^19 umfaßt.

Die an der Außenwand der Röhre 11 angesetzten Seitenarme können entfallen, wenn im Röhreninnenraum ringförmige Kathoden- und Anodenelemente (nicht dargestellt) anstelle der herkömmlichen Kathode 19 und der Anode 16 verwendet werden. Diese Elemente werden in die Röhre eingesetzt und an entgegengesetzten Enden auf der Laserachse angeordnet

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Der in Fig. 1 dargestellte Laser ist ein Cadmiumionen-' laser, der verdampfbare Cadmium-Festkörperelemente 14 und Helium als Hilfsgas verwendet. Er kann durch geeignete Wahl der den optischen Resonator bildenden Reflektoren 21 und 22 so betrieben werden, daß er ein brauchbares Ausgangssignal bei 441,6 Nanometer im blauen Bereich des Spektrums oder· bei 325,0 Nanometer im ultraviolettem Bereich des Spektrums oder bei beiden Wellenlängen entwickelt. Die Reflektoren können als di >-elektrisch belegte Mehrschichtreflektoren oder als reflektierende Prismen (nicht gezeigt) ausgeführt sein. Sie können ebenfalls im Inneren der Außenröhre 11 angebracht sein. In jedem Falle sind die Reflektoren 22 in typischer Ausführung teildurchlässig, um ein Abziehen eines Teils der kohärenten Strahlung zu ermöglichen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 hat die Röhre 11 einen Innendurchmesser von etwa 10,0 mm. Die ringförmigen Cadmiumelemente 14 und die Abstandshalter 15 passen genau in die lichte Weite der Röhre 11.- Dadurch wird verhindert, daß die elektrische Entladung entlang der Innenwand der Röhre "11 verläuft, und außerdem wird eine feste Anordnung der Einsätze in der Außenröhre gewährleistet. Andererseits kann es zweckmäßig sein, die Einsätze für die Röhre 11 genügend klein auszuführen, um den Zusammenbau der Einrichtung zu erleichtern und einer ij^rmischen Expansion Rechnung zu tragen, welche während des Hochtemperaturbetriebs

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auftreten kann. Außendurchmesser für die Cadmiumelemente 14 und die Abstandhalter 15 von angenähert 9,5 - 9,8 mm können für beide Zwecke geeignet sein. Der Durchmesser der Innenbohrung der Abstandshalter 15 wird entsprechend der gewünschten Laserbohrung, beispielsweise bei etwa 2,0 mm gewählt. Die Abstandshalter 15 haben, mit Ausnahme des Abstandshalters 15E, eine Länge von etwa 6,0 cm.

Die Cadmiumelemente, deren Aufbau am besten aus Fig. 2 erkennbar ist, werden aus im wesentlichen reinem metallischen Cadmium aus einer gewünschten Isotopen-Mischung (d.h. vor-

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zugsweise aus einem einzelnen Isotop Cd ) oder alternativ "aus natürlichem Cadmium hergestellt. Letzteres ist in der Regel billiger; seine Verwendung führt jedoch zu einer gewissen Verstärkungseinbuße. Die Elemente 14 sind etwa 6,0 mm lang und haben einen um etwa 1,0 mm größeren Innenbdrungsdurchmesser als die Laserbohrung, das heißt als die Innenbohrung der Abstandhalter 15. Dies ermöglicht eine Cadmiumablagerung, die nahe den Elementen 14 nach langen Perioden eines Laser -Dauerbetriebs entstehen kann. Die Ablagerung kann auftreten, da jedes der Cadmiumelemente, mit Ausnahme des der Anode am nächsten liegenden Elementes (14D) aufgrund der Kataphorese-Anregung von positiven Cadmiumionen in Richtung der Kathode sowohl als Senke als auch als Cadmiumquell e dient.

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Die Cadmiumelemente 14, die alle in der in Fig. 1 dargestellten Weise mit derselben größeren Innenbohrung versehen sind, vermeiden alle schädlichen Effekte der Cadmiurnablagerung auf die Entladung. In alternativer Ausführung können die Innenbohrungsdurchmesser der Elemente 14 von dem Bohrungsdurchmesser für das Element 14D (2,0 mm)progressiv zu einem Maximaldurchmesser von etwa 3,0 mm bei dem Element 14A vergrößert werden. Tatsächlich ist kein Schema für den Betrieb des Lasers wesentlich, jedoch sind beide Schemata für die Entwicklung eines stabilen, ununterbrochenen Ausgangssignals über große Lebensdauer wirksam.

Es ist bekannt, daß der Cadmiumdampf nach dem Durchtritt durch die Entladungszone eines Kataphorese-angeregten Cadmiumlasers kondensiert und sich als Feststoff an der Innenseite der Entladungsröhre niederschlägt. Vorzugsweise schlägt sich der Dampf in den kalten Bereichen der Röhre nieder, d. h. bei dem in Fig. 1 dargestellten Laser im Bereich unter der Kathode 19. Um zu verhindern, daß sich das Cadmium im Bereich unter der Kathode 19 niederschlägt und die Entladung an dieser Stelle stört, kann es erwünscht sein, diesen Bereich in der gezeigten Weise durch eine Heizquelle 24 und eine Heizwicklung 25 unabhängig zu erwärmen_o Dadurch wird bewirkt, daß sich das kondensierende Cadmium

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entfernt von der Entladungszone und in der Nähe des die Kathode 19 enthaltenden Seitenarms niederschlägt. Überdies kann es vorteilhaft sein, einen relativ kalten Seitenarm (nicht dargestellt) an den Kathodenseitenarm anzusetzen, in dem das verbrauchte Cadmium gesammelt wird. ■Diese Anordüngen können wahlweise verwendet werden, denn es gibt bereits im Stande der Technik andere wirksame Einrichtungen, mit denen ein Niederschlag von verbrauchtem Cadmium in unerwünschten Bereichen der Entladungsröhre verhindert werden kann und die weder eine getrennte Heizquelle noch zusätzliche Seitenarme benötigen.

Die oben beschriebene Laserröhre, welche aus 5 Abstandshaltern 15A-E und 4 Cadmxumelementen 14A-D besteht, stellt eine effektive Entladungslänge von 26,4 cm (4 χ 6,0 cm + 4 χ 6,0 mm) zur Verfugung, da die Bohrung des Abstandhalters 15E aufgrund der Kataphorese zur Kathode kein Cadmium enthält. Der Abstandhalter 15E hat vorzugsweise eine geringere Länge als die anderen Abstandhalter, um eine maximale effektive Entladungslänge in der Röhre zu erreichen.

Im Betriebszustand wird der Dampfdruck des Cadmiums in der Röhrenbohrung in erster Linie durch die Temperatur des verdampfbaren Cadmiumelements 14 bestimmt. Die Entladungserwärmung ist in typischer Ausgestaltung so gewählt, daß

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sie die Elemente 14 im wesentlichen gleichmäßig auf Temperaturen im Bereich von etwa 150 - 300° c, - -, je nach der Stärke des der Röhre zugeführten Entladungsstroms, erwärmt. Diese Temperaturen reichen aus, um die für ein brauchbares Ausgangssignal des Lasers notwendigen Cadmium-Dampfdrücke in der Bohrung bzw. der Innenkammer der Röhre hervorzurufen. Dabei sind keine zusätzlichen Cadmium Reservoire oder äußere Heizvorrichtungen erforderlich.

Die stimulierte Emission wird durch die Entladung ausgelöst, welche das aus den Elementen 14 verdampfte Cadmium ionisiert. Der Gradient des elektrischen Feldes längs der Entladungsstrecke bewegt die positiven Cadmiumionen in Richtung.des Bereichs der Kathode 19. Es werden metastabile Heliumatome gebildet, welche eine Besetzungsumkehr im ionisierten Cadmium fördern, und zwar offensichtlich durch eine Kollisionsübertragung, bei der geeignet erhöhte Energieniveaus des Cadmiumions besetzt werden und metastabile Überschußenergie freien Elektronen mitgeteilt wird. Die stimulierte SträiLungsemission kann sich nun bei der Resonanzwellenlänge ergeben.

Die Erwärmung des Cadmiumelements durch die Entladung führt zu einer gleichmäßigen Verteilung des Cadmiumdampfs über den größten Teil der Entladungslänge der Röhre. Daher ist auch die stimulierte Emission über den größten Teil der Röhre gleichmäßig, und es wird „ein optimaler Röhrenwirkungsgrad erreicht. Außerdem ermöglicht der aus Abschnitten zusammen-

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gesetzte Laser eine stabile Steuerung des Cadmiumdampfdrucks durch einfache Einstellung des zugeführten EntladungsStroms. Dadurch werden die den meisten bekannten, heizungsgesteuerten, mit Reservoiren versehenen Cadmiumionenlasern anhaftenden Probleme ausgeräumt, die vor allem darin bestehen, daß die durch die Entladung hervorgerufene Wärme die gleichmäßigen Cadmxumverteilungen insbesondere bei hohen Entladungsströmen stört.

Typische Betriebsparameter bei dem oben beschriebenen Cadmiumionenlaser mit 4 aus natürlichem Cadmium bestehenden ringförmigen Elementen 14 sind die folgenden: -Bei einem Heliumpartialdruck von etwa 6,0 Torr hat der Laser einen Entladungsstrom-Schwellenwert von angenähert 50,0 mA. Bei einem der Röhre zugeführten Entladungsstrom von 60,0 mA, betrugen die Aufwärmzeiten zur Erzielung einer stabilen maximalen Ausgangsleistung aus der Röhre bzw. die Röhrenlebensdauern, während denen die Entladung und Ausgangsleistung im wesentlichen gleichmäßig waren, 2-3 Minuten bzw. 1000 Stunden oder mehr. Der Cadmiumpatialdruck erreichte einen geschätzten stabilen Wert

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in der Größenordnung von 10 Torr. Eine Ausgangsleistung von etwa 7,0 mW bei 441,6 Nanometer oder von etwa 2,0 mW bei 325,0 Nanometer wurde erreicht.

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Figur 3 zeigt ein ringförmiges aktives Element 34, das für den in Fig. 1 dargestellten Laser geeignet ist und aktives Material in nicht körperfester Form aufweist, oder das mit Löchern bzw. Perforationen zur Erzielung einer ausreichend genauen Steuerung der Verdampfungsgeschwindigkeit des aktiven Mediums versehen ist. Zu den nicht-körperfesten Materialien gehören flüssige, granulatförmige und pulverförmige Stoffe. Außerdem verdampfen einige körperfeste Materialien zu unregelmäßig, wenn sie nicht in. einem mit Löchern versehenen Gehäuse aufgenommen sind. Elemente entsprechend dem in Fig. 3 dargestellten Element 34 können z. B. als Elemente 34 A - 34 D die Elemente 14 A - 14 D bei dem Laser gemäß Fig. 1 ersetzen.

Das Element 34 weist ein hdi.es Gehäuse 35 auf, das dem Element die erforderliche starre Raumform verleiht. Das Gehäuse 35 ist mit verdampfbarem aktiven Material 36 gefüllt. Ein Durchbruch 37, der mit dem Wechselwirkungsbereich des Lasers in Verbindung steht, kann zum Füllen des Gehäuses 35 mit aktivem Material benutzt werden. Die Größe und Form des Gehäuses 35 ist geeignet gewählt, um das aktive Material 36 in nicht erwärmtem.Zustand zu begrenzen und das Material nach Verdampfung in die Entladungsröhre einzuleiten. Als Durchbruch 37 kann ein einziger durchgehender dünner Schlitz vorgesehen sein₉ der sich' längs des Umfangs der Innenwand des Gehäuses. 35 in der dargestellten Weise erstreckt, oder es kann eine Reihe von

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kleinen Löchern vorgesehen sein. Außerdem können statistisch verteilte Durchlässe im Gehäuse vorgesehen sein, wenn das Gehäuse beispielsweise eine schwammartige Struktur oder eine poröse Struktur ähnliche derjenigen eines gepressten Keramikpulvers besitzt.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 35 aus Aluminium hergestellt und nachträglich mit dem verdampfbaren aktiven Material gefüllt. Typische flüssige aktive Materialien, die zur Verwendung in den Elementen 34 geeignet sind, sind Quecksilber oder Selen. Ferner könnten auch Schwefel oder Phosphor, die in der Regel in Pulverform vorliegen, verwendet werden. Die Größe und Form des Elements 34 können denjenigen des Elements 14 entsprechen.

Wenn notwendig, kann die Temperatur der aktiven Elemente 14 oder 34 im Laser gemäß Fig. 1 eingestellt werden, wenn die durch den Entladungsstrom hervorgerufene Erwärmung zu groß oder ungenügend ist. Eine Kühlrippe an der Außenseite des Außenrohrs 11 der Fig. 1, die nahe jedes der aktiven Elemente 14 oder 34 angeordnet ist, würde die Temperatur der aktiven Elemente um ein gewisses Maß herabsetzen; eine Isolierung des gesamten Bohrungsbereichs würde dessen Betriebstemperatur und damit den Dampfdruck des aktiven Materials heraufsetzen.

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In der Regel wird die Lebensdauer der vorgeschriebenen Laserröhre in erster Linie durch die Aufbrachgeschwindigkeit des aktiven Materials von den Elementen 14 oder 34 bestimmt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 verarmt das der Anode am nächsten gelegene Element (Element 14 D oder 34 D) am schnellsten, da ihm kein aktiver Dampf vom Bereich der Anode 16 zugeführt wird. Aus früheren Studien läßt sich die Lebensdauer einer in Betrieb befindlichen Röhre des beschriebenen Cadmiumionenlasers auf etwa 500 - 1.000 Stunden pro Gramm Cadmium schätzen. Demgemäß kann- die Größe (d.h. Länge) der. aktiven Elemente aus der notwendigen Lebensdauer der Laserröhre bestimmt werden.

Obwohl die Ausführungsform nach Fig. 1 vier aktive Elemente zeigt, kann sich die Zahl der verwendeten aktiven Elemente in der Praxis in weitem Umfang ändern. So ist beispielsweise ein Ionenlaser mit nur einem Element in der Nähe der Anode realisierbar. Kataphorese Anregung der aus dem Element in Richtung der Kathode verdampften aktiven Ionen kann dabei eine ausreichend gleichmäßige Ionenverteilung in der Röhre hervorrufen. Es gibt jedoch drei grundsätzliche Vorteile, die für die Verwendung mehrerer, in gegenseitigem Abstand längs des Laser-Wechselwirkungsbereichs angeordneten aktiven Elemente sprechen.

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1. Macht die zuletzt genannte Anordnung eine größere Menge an aktivem Material in der Röhre verfügbar, wodurch, wie oben erwähnt wurde, die Lebensdauer des Lasers vergrößert wird.

2. Minimalisiert diese Anordnung die Diff-usionszeit des aktiven Materials aus den durch die Entladung beheizten Elementen 14 oder 34 in die Laserbohrung und verkürzt dadurch die zur Erreichung optimaler Betriebsdampfdrücke erforderliche Aufwärmzeit.

3. Stabilisiert diese Anordnung den Entladungsstrom und verringert dadurch die Anforderungen an die Steuerung der Stromzufuhr.

Aus den obigen Erläuterungen wird klar, daß die Aufwärmzeiten, die Rohrenlebensdauern und die aus dem Laser gewinnbaren Ausgangsleistungen bei einem eine aus mehreren Segmenten aufgebaute Bohrung benutzenden Laser variiert und gegenüber denjenigen des dargestellten Ausführungsbeispiels wesentlich verbessert werden können, ohne von den Prinzipien der Erfindung abzuweichen. Verschiedene Parameter, einschließlich dem Hilfsgas-Partialdruck, dem Durchmesser der Entladungsbohrung, der Röhrcnlänge, der Größe, der Form und dem Abstand der aktiven Elemente, können variiert werden, um die gewünschten

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Charakteristiken des Lasers in jedem besonderen Anwendungsfall zu schaffen. Die optimale "Anordnung der Parameter bei jedem Laser kann von Fachleuten experimentell bestimmt werden.

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Claims (7)

1. Ansprüche.

   Ϊ.)Laser mit einem aktiven Medium, einer einen Wechselwirkungsbereich zum Stimulieren der Strahlungsemission bildenden Vorrichtung und einer das aktive Medium zur Emission im Wechselwirkungsbereich anregenden Anregungseinrichtung ,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß die den Wechselwirkungsbereich bildende Vorrichtung wenigstens ein mit einer Öffnung versehenes Element (14 oder 34) aufweist, welches einen Abschnitt des Wechselwirkungsbereiches darstellt und ein verdampfbares aktives Medium enthält und daß die Anregungseinrichtung geeignet ist, einen Teil des aktiven Mediums in den Wechselwirkungsbereich zu verdampfen, um eine Besetzungsumkehr für die Emission im verdampften Medium hervorzurufen.
2. 2. Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element aus einem in einer körperfesten Form vorliegenden verdampfbaren Material besteht.

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3. 3. Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element ein hohles Gehäuse zur Aufnahme des verdampf baren . aktiven Mediums aufweist, das mit einer mit dem Wechselwirkungsbereich' in Verbindung stehenden Öffnung als Durchlaß für das verdampfte aktive Material versehen ist.
4. 4. Laser nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anregungseinrichtung eine Kathode und eine Anode aufweist, die zur Speisung einer elektrischen Entladung durch den Wechselwirkungsbereich geeignet angeordnet sind.
5. 5. Laser nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß von .der Anregungseinrichtung ein Strom zugeführt wird, der größer als ein Schwellenwert ist, um eine Konzentration des aus dem Element gewonnenen Dampfes zu schaffen, die zur Erzeugung einer über einen Hauptteil des Wechselwirkungsbereichs im wesentlichen gleichförmigen Verstärkung geeignet ist.
6. 6. Laser nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Element aus in fester Form vorliegendem verdampfbarem Cadmium besteht.

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7. 7. Laser nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verdampfbare aktive Medium in nicht körpergebundener Form vorliegt.

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