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Title:
LASER LIGHT SOURCE AND LASER PROJECTOR HAVING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/020705
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a laser light source (1), comprising at least one nonlinear optical medium (3), in particular one nonlinear crystal, and at least one pump laser source (2) for producing a pump laser beam (5) in order to form a signal beam (7) and an idler beam (8) in the nonlinear optical medium (3) by parametric down-conversion. The laser light source (1) comprises at least one seed light source (4) for producing a seed signal beam (7') and/or a seed idler beam having a coherence length smaller than the coherence length of the pump laser beam (5), and at least one superposing device (16) for superposing the seed signal beam (7') and/or the seed idler beam with the pump laser beam (5) for joint coupling into the nonlinear optical medium (3). The invention further relates to a laser projector having a laser light source (1) of this type.

Inventors:
FOERTSCH, Michael (An den Linden 17, Ansbach, 91522, DE)
HENGESBACH, Stefan (Steiermärker Strasse 118, Stuttgart, 70469, DE)
Application Number:
EP2019/069111
Publication Date:
January 30, 2020
Filing Date:
July 16, 2019
Export Citation:
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Assignee:
Q.ANT GMBH (Handwerkstrasse 29, Stuttgart, 70565, DE)
International Classes:
H04N9/31; G02F1/39; H01S3/10; H01S3/23
Domestic Patent References:
WO2006105259A22006-10-05
WO2006012911A12006-02-09
WO2011071921A22011-06-16
WO2011050223A12011-04-28
WO2011146301A12011-11-24
WO2013034813A22013-03-14
Foreign References:
US5117126A1992-05-26
US6233025B12001-05-15
US20090129413A12009-05-21
US20170269455A12017-09-21
EP0728400A11996-08-28
Other References:
KARL A. TILLMAN ET AL: "Femtosecond seeded 150 nm-bandwidth optical parametric amplifier for active imaging applications at 1550 nm", PROCEEDINGS OF SPIE, vol. 5989, 13 October 2005 (2005-10-13), pages 59890R, XP055631630, ISSN: 0277-786X, DOI: 10.1117/12.630687
F. RIECHERT: "Speckle Reduction in Projection Systems", 2009, UNIV. KARLSRUHE
Attorney, Agent or Firm:
KOHLER SCHMID MÖBUS PATENTANWÄLTE PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT MBB (Gropiusplatz 10, Stuttgart, 70563, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Laserlichtquelle (1 ), umfassend:

mindestens ein nichtlineares optisches Medium (3, 3a-c), insbesondere einen nichtlinearen Kristall,

mindestens eine Pump-Laserquelle (2, 2a-c) zum Erzeugen eines Pump- Laserstrahls (5, 5a-c) zur Bildung eines Signal-Strahls (7, 7a-c) und eines Idler- Strahls (8, 8a-c) in dem nichtlinearen optischen Medium (3, 3a-c) durch

Parametric-Down-Conversion,

gekennzeichnet durch

mindestens eine Seed-Lichtquelle (4, 4a-c) zur Erzeugung eines Seed-Signal- Strahls (7‘, 7'a bis 7‘c) und/oder eines Seed-Idler-Strahls mit geringerer

Kohärenzlänge als der Kohärenzlänge des Pump-Laserstrahls (5, 5a-c), sowie mindestens eine Überlagerungseinrichtung (16) zur Überlagerung des Seed- Signal-Strahls (7‘, 7‘a bis 7‘c) und/oder des Seed-Idler-Strahls mit dem Pump- Laserstrahl (5, 5a-c) zur gemeinsamen Einkopplung in das nichtlineare optische Medium (3, 3a-c).

2. Laserlichtquelle nach Anspruch 1 , weiter umfassend: eine Steuerungseinrichtung (22) zur Steuerung der Leistung des in das nichtlineare optische Medium (3, 3a-c) eingekoppelten Seed-Signal-Strahls (7‘, 7’a-7‘c), des Seed-Idler-Strahls und/oder des Pump-Laserstrahls (5, 5a-c).

3. Laserlichtquelle nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Seed-Lichtquelle (4, 4a-c) ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: LED, Superlumineszenz-Diode und Laserdiode.

4. Laserlichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die

Pump-Laserquelle (2, 2a-c) zur Erzeugung eines Pump-Laserstrahls (5, 5a-c) mit einer Pump-Wellenlänge (lR) von weniger als 460 nm ausgebildet ist.

5. Laserlichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Pump-Laserquelle einen Festkörperlaser, insbesondere einen Diodenlaser (2, 2a- c), aufweist.

6. Laserlichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: einen optischen Isolator (34) zum Schutz der Pump-Lichtquelle (2) vor

Rückreflexen.

7. Laserlichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das nichtlineare Medium (3, 3a-c) innerhalb eines Resonators (25) für eine Pump- Wellenlänge (lR) des Pump-Laserstrahls (5), insbesondere innerhalb eines optisch-parametrischen Oszillators (25), angeordnet ist.

8. Laserlichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher der Pump- Laserstrahl (5, 5a-c) das nichtlineare Medium (3, 3a-c) in einem Einzeldurchgang oder in einem Doppeldurchgang durchläuft.

9. Laserlichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der nichtlineare Kristall (3, 3a-c) einen Wellenleiter (6) aufweist.

10. Laserlichtquelle nach Anspruch 9, weiter umfassend: eine Fokussiereinrichtung (19) zur Fokussierung des Pump-Laserstrahls (5, 5a-c), des Seed-Signal-Strahls (7‘, 7’a-7‘c) und/oder des Seed-Idler-Strahls auf eine Eintrittsfläche (20) des Wellenleiters (6).

11. Laserlichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der nichtlineare Kristall (3, 3a-c) periodisch gepolt ist.

12. Laserlichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der nichtlineare Kristall (3, 3a-c) ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: KIP, PP- KTP, LiNb03> PP-LN, Ti:LN, AIN, LNol, BBO, und LBO.

13. Laserlichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: mindestens eine Strahlteilereinrichtung (10, 11 ) zur Trennung des Signal-Strahls (7, 7a-c) und/oder des Idler-Strahls (8, 8a-c) vom Pump-Laserstrahl (5, 5a-c).

14. Laserlichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: eine Sensor-Einrichtung (14), insbesondere eine Photo-Diode, zur Messung der Intensität (li) des Signal-Strahls und/oder des Idler-Strahls (8, 8a-c).

15. Laserlichtquelle nach Anspruch 14, weiter umfassend: eine Regeleinrichtung (26) zur Regelung der Temperatur (T) des nichtlinearen Mediums (3, 3a-c) und/oder der Leistung der Pump-Laserquelle (2, 2a-c) in Abhängigkeit von der mittels der Sensor-Einrichtung (14) gemessenen Intensität (l|) des Signal-Strahls und/oder des Idler-Strahls (8, 8a-c).

16. Laserlichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: mindestens eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung (27, 29) zur Einstellung der Temperatur (T) des nichtlinearen optischen Mediums (3).

17. Laserlichtquelle nach Anspruch 16, bei welcher die Heizeinrichtung eine

Heizlichtquelle (27) bildet, die zur Strahlungsheizung des nichtlinearen optischen Mediums (3) ausgebildet ist.

18. Laserlichtquelle nach Anspruch 16 oder 17, bei welcher die Laserlichtquelle (1 ) mindestens eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung (29), insbesondere ein Peltier- Element, aufweist, welche mit dem nichtlinearen optischen Medium (3) in flächigem Kontakt steht.

19. Laserlichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ein erstes nichtlineares optisches Medium (3a) zur Bildung eines ersten Signal-Strahls (7a) und eines ersten Idler-Strahls (8a) durch Parametric-Down-Conversion, ein zweites nichtlineares Medium (3b) zur Bildung eines zweiten Signal-Strahls (7b) und eines zweiten Idler-Strahls (8b) durch Parametric-Down-Conversion sowie bevorzugt ein drittes nichtlineares Medium (3c) zur Bildung eines dritten Signal- Strahls (7c) und eines dritten Idler-Strahls (8c) durch Parametric-Down- Conversion aufweist.

20. Laserlichtquelle nach Anspruch 19 und dem Oberbegriff von Anspruch 1 , insbesondere nach Anspruch 19 und einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ausgebildet ist, den Pump-Laserstrahl (5) von der Pump-Laserquelle (2) dem ersten nichtlinearen optischen Medium (3a) zuzuführen, den aus dem ersten nichtlinearen optischen Medium (3a) austretenden Pump-Laserstrahl (5) dem zweiten nichtlinearen optischen Medium (3b) zuzuführen und bevorzugt den aus dem zweiten nichtlinearen optischen Medium (3b) austretenden Pump- Laserstrahl (5) dem dritten nichtlinearen optischen Medium (3c) zuzuführen.

21. Laser-Projektor, umfassend: eine Laserlichtquelle (1 ) nach einem der

vorhergehenden Ansprüche.

Description:
damit

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserlichtquelle, umfassend: mindestens ein nichtlineares optisches Medium, insbesondere einen nichtlinearen Kristall, sowie mindestens eine Pump-Laserquelle zum Erzeugen eines Pump-Laserstrahls zur Bildung eines Signal-Strahls und eines Idler-Strahls in dem nichtlinearen optischen Medium durch Parametric-Down-Conversion. Die Erfindung betrifft auch einen Laser- Projektor mit einer solchen Laserlichtquelle. Lichtquellen, die Licht mit hoher Intensität, Farbtreue, Bündelung und geeigneter Kohärenz erzeugen, sind u. a für Visualisierungsanwendungen, beispielsweise für Projektoren, von Vorteil, Für Visualisierungsanwendungen, speziell für Projektoren, werden häufig Lichtquellen verwendet, die inkohärentes Licht erzeugen, z. B.

Lampen oder LEDs Derartige Lichtquellen haben aber Nachteile bei Intensität, Farbtreue und Strahlbündelung. Laserlichtquellen sind in allen genannten Aspekten überlegen, emittieren allerdings stark kohärentes Licht, welches in der Anwendung in einem Laser-Projektor zu so genanntem Speckle-Rauschen führt, d.h. zu einem granulären (d.h. körnigen) Interferenzeffekt, der die Bildqualität deutlich reduziert. Speckle-Rauschen tritt nicht nur bei Laser-Projektoren auf, sondern überall dort, wo Laserlichtquellen für bildgebende oder messtechnische Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise in der interferometrischen Messtechnik.

Zur Reduzierung der Kohärenz von Laserlicht sind unterschiedliche

Vorgehensweisen bekannt: Beispielsweise kann das Laserlicht einer optischen Filterung unterworfen werden, bevor dieses zur Projektion eingesetzt wird. Die zu diesem Zweck eingesetzten optischen Filter benötigen in der Regel jedoch einen erheblichen Bauraum. In der Literatur wurde deshalb eine Reihe von alternativen Vorgehensweisen untersucht, um die Speckle-Problematik bei Laser-Projektoren in den Griff zu bekommen. Einen Überblick gibt die Dissertation„Speckte Reduction in Projection Systems“ von F. Riechert, Univ. Karlsruhe, 2009. Ziel dieser Methoden ist es, voneinander unabhängige (d. h. dekorrelierte) Speckle-Muster inkohärent (d. h. auf Intensitätsbasis) zu überlagern. ln der WO 2006/105259 A2 sind ein System und ein Verfahren zum Betreiben einer Multicolor-Laserquelle beschrieben, die Arrays mit Halbleiterlasern aufweist, um Licht mit unterschiedlichen Farben zu erzeugen. Die einzelnen Emitter bzw. Halbleiterlaser eines jeweiligen Arrays emittieren im Wesentlichen inkohärent, z.B. mit

unterschiedlicher Phase, um das Speckle-Rauschen zu unterdrücken. Zur

Reduzierung von Speckle-Rauschen kann auch eine spektrale Aufweitung der von den Halbleiterlasem emittierten Laserstrahlung durchgeführt werden. Einem oder mehreren der Arrays kann ein nichtlinearer Frequenzkonverter nachgeschaltet sein, der eine Eingangsfrequenz in eine Ausgangsfrequenz mit einer anderen Farbe konvertiert. Ein solcher nichtlinearer Frequenzkonverter kann beispielsweise eine Parametric-Down-Conversion (PDC) einer grünen Eingangsfrequenz in eine rote Ausgangsfrequenz erzeugen. Die nichtlinearen Frequenzkonverter können innerhalb eines (externen) Resonators eines jeweiligen individuellen Laser-Emitters oder außerhalb eines solchen Resonators angeordnet sein. Für die nichtlineare

Frequenzkonversion wird ein nichtlineares Medium benötigt, welches beispielsweise durch eine optische Faser oder einen nichtlinearen Kristall ausgeführt sein kann.

Der nichtlineare Kristall einer solchen Laserlichtquelle ist derart auf die Wellenlänge des Pump-Laserstrahls eines jeweiligen Laser-Emitters abgestimmt, dass in dem laseraktiven Kristall ein PDC-Prozess stattfindet. Der PDC-Prozess basiert auf der nichtlinearen Wechselwirkung des Pump-Laserstrahls, der von der kohärenten Pump-Laserquelle erzeugt wird, mit dem nichtlinearen Medium. Bei dieser

Wechselwirkung entstehen zwei neue Lichtfelder, welche in der vorliegenden

Anmeldung - wie allgemein üblich - als Signal-Strahl und als Idler-Strahl bezeichnet werden. Der Signal-Strahl und der Idler-Strahl erhalten die Energie wr und den Impuls kp des Pump-Laserstrahls, d. h. es gilt für die Energie wr = w $ + wi, wobei cos die Energie des Signal-Strahls und wi die Energie des Idler-Strahls bezeichnen. Entsprechend gilt für den Impuls k jp des Pump-Laserstrahls, den Impuls s des Signal-Strahls und den Impuls k des Idler-Strahls: kp = ks + k / ,

In der WO 2006/12911 A2 wird ein optischer Resonator beschrieben, der als Down- Conversion-Laser zur Reduzierung von Speckle-Rauschen verwendet werden kann. Zu diesem Zweck kann ein Down-Conversion-Material verwendet werden, welches die Strahlung der Laserquelle zu längeren Wellenlängen verschiebt. Der optische Resonator verstärkt den Multimode-Betrieb, so dass das Down-Conversion-Material eine spektral verbreiterte sichtbare Strahlung emittiert. Der optische Resonator kann auch einen Wellenleiter-Laser mit einer Upconversion-Schicht aufweisen, die zwischen zwei Wellenleiter-Schichten angebracht ist.

In der EP 0 728 400 B1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von mindestens drei Laserstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge zur Darstellung von farbigen Videobildern beschrieben. Bei der Vorrichtung wird der Ausgang eines gepulsten Lasers einem Medium mit nichtlinearer optischer Charakteristik als

Anregungsstrahl zugeführt. In einem Beispiel ist ein nichtlinearer Kristall in einem optisch parametrischen Oszillator (OPO) angeordnet. Der OPO erzeugt einen Signal- Strahl und einen Idler-Strahl, die - ggf. nach einer Frequenzkonversion - gemeinsam mit dem Anregungsstrahl zur Darstellung von monochromatischen Teilbildern eines farbigen Videobildes verwendet werden. Die Temperatur des nichtlinearen Kristalls ist über eine Regeleinrichtung einstellbar, um die Wellenlängen der in dem Kristall generierten Laserstrahlen zu wählen bzw. um den OPO zu stabilisieren. Für die Stabilisierung kann die Lichtintensität des Signal-Strahls, des Idler-Strahls oder eine Kombination der Intensitäten der beiden Strahlen verwendet werden.

In der WO 2011/071921 A2 wird eine Despeckle-Vorrichtung beschrieben, die Speckles durch stimulierte Raman-Streuung in einer optischen Faser reduziert. Bei einem Drei-Farben Laserprojektor, bei dem rotes und blaues Licht mittels eines OPOs aus grünem Licht erzeugt wird, wird vorgeschlagen, die Despeckle- Vorrichtung nur für das grüne Licht zu verwenden, da das rote und blaue Licht aufgrund der spektralen Verbreiterung in dem OPO naturgemäß nur ein geringes Speckle-Rauschen aufweisen.

In der WO 2011/050223 A1 werden Verfahren zum Betreiben einer

wellenlängenumwandelnden Lichtquelle zur Reduzierung von Speckles beschrieben, bei denen ein Pumplaserstrahl mit einer fundamentalen Wellenlänge in einer

Wellenlängen-Umwandlungseinrichtung in einen wellenlängen-umgewandelten Ausgangs-Laserstrahl umgewandelt wird. Eine physikalische Eigenschaft der Wellenlängen-Umwandlungseinrichtung, z.B. deren Temperatur, wird während einzelnen Intervallen verändert, deren Zeitdauer geringer ist als die Integrationszeit eines optischen Detektors, beispielsweise des menschlichen Auges.

In der WO 2011/146301 A1 wird ein optisches System beschrieben, das eine

Lichtquelle aufweist, die einen Pumpstrahl mit mindestens zwei fundamentalen spektralen Peaks erzeugt. Aus dem Pumpstrahl wird in einer Wellenlängen- Umwandlungseinrichtung eine Summen-Frequenz der beiden spektralen Peaks erzeugt, so dass ein Ausgangs-Strahl gebildet wird, der drei frequenz-konvertierte spektrale Peaks aufweist.

In der WO 2013/034813 A2 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung einer zweiten

Harmonischen beschrieben, die eine Wellenlängen-Umwandlungs-Einrichtung aufweist, um eintretendes Licht in austretendes Licht mit einer kleineren Wellenlänge umzuwandeln. Die Wellenlängen-Umwandlungs-Einrichtung kann einen

nichtlinearen, periodisch gepolten Kristall aufweisen, um die Effizienz der

Wellenlängen-Umwandlung zu erhöhen. Der nichtlineare Kristall kann einen

Wellenleiter umfassen, in den das Licht einer Lichtquelle über eine Linse

eingekoppelt wird. Die Wellenlängen-Umwandlungs-Einrichtung kann ein Beugungs- Gitter aufweisen, um einen Teil des Lichts für die Wellenlängen-Stabilisation zur Lichtquelle zurück zu reflektieren.

Aufgabe der Erfindung

Einem ersten Aspekt der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Laserlichtquelle bereitzustellen, bei der die Kohärenzlänge des in dem nichtlinearen Medium gebildeten Signal-Strahls und/oder des Idler-Strahls eingestellt ist oder einstellbar ist. Einem zweiten Aspekt der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Pump- Laserstrahlung der Pump-Laserquelle möglichst effizient zu nutzen.

Gegenstand der Erfindung

Diese Aufgabe wird gemäß dem ersten Aspekt gelöst durch eine Laserlichtquelle der eingangs genannten Art, weiter umfassend: mindestens eine Seed-Lichtquelle zur Erzeugung eines Seed-Signal-Strahls und/oder eines Seed-Idler-Strahls mit geringerer Kohärenzlänge als der Kohärenzlänge des Pump-Laserstrahls, sowie mindestens eine Überlagerungseinrichtung zur Überlagerung des Seed-Signal- Strahls und/oder des Seed-Idler-Strahls mit dem Pump-Laserstrahl zur

gemeinsamen Einkopplung in das nichtlineare optische Medium.

Bei dem ersten Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, mindestens eine Seed- Lichtquelle zu verwenden, die einen Seed-Signal-Strahl bzw. einen Seed-Idler-Strahi erzeugt, dessen Emissionsspektrum die Signal-Wellenlänge des Signal-Strahls bzw. die Idler-Wellenlänge des Idler-Strahls enthält bzw. im Wesentlichen mit diesen übereinstimmt. Durch die Verwendung der Seed-Lichtquelle kann die Verstärkung des nichtlinearen Mediums für den Seed-Strahl und/oder den Idler-Strahl erhöht werden (Besetzungsinversion). Handelt es sich bei der Seed-Lichtquelle um eine abschaltbare Lichtquelle, kann die Kohärenz, genauer gesagt die Kohärenzlänge, der erfindungsgemäßen Laserlichtquelle in diesem Fall zumindest zwischen zwei Zuständen (Seed-Lichtquelle eingeschaltet oder ausgeschaltet) umgeschaltet werden.

Die erfindungsgemäße Laserlichtquelle, die auf dem Prozess der Parametric Down Conversion beruht, benötigt keine mechanischen Funktionsbauteile und ist daher miniaturisierbar. Die Kohärenzlänge des erzeugten Signal-Strahls bzw. Idler-Strahls kann mit Hilfe der Seed-Lichtquelle eingestellt werden, indem inkohärente oder teilkohärente Seed-Strahlung in das nichtlineare optische Medium eingekoppelt wird. Durch die Parametric Down Conversion kann zudem die Kohärenz des von der Laserlichtquelle erzeugten Laserstrahls zerstört werden, indem entweder nur der Signal-Strahl oder nur der Idler-Strahl den Nutz-Laserstrahl der Laserlichtquelle bildet. Hierbei wird ausgenutzt, dass der Signal-Strahl und der Idler-Strahl durch den gemeinsamen Entstehungsprozess in dem nichtlinearen Medium zwar starke

Korrelationen aufweisen, dass der Idler-Strahl bzw. der Signal-Strahl für sich alleine das Fluktuationsverhalten von thermischen Lichtquellen aufweisen. Diese

Fluktuationen sind schnell genug, dass das Speckle-Rauschen praktisch vollständig eliminiert wird. Die erfindungsgemäße Laseriichtquelle eignet sich daher für die Erzeugung von brillanter, specklefreier Projektion, z.B. in Datenbrillen, in Head-Up- Displays, für die Belichtung von Mikrochips in der Lithographie und für bildgebende Verfahren (zur Beleuchtung) in der Mikroskopie. Die erfindungsgemäße Lichtquelle kann aufgrund der einstellbaren Kohärenz (s.u.) auch zur Erzeugung von

Hologrammen oder für andere optische Anwendungen verwendet werden.

Die Überlagerungseinrichtung kann ausgebildet sein, den Seed-Signal-Strahl und/oder den Seed-Idler-Strahl kollinear (räumlich) zu überlagern, um diese entlang eines gemeinsamen Strahlwegs dem nichtlinearen Medium zuzuführen. Für die kollineare Überlagerung kann beispielsweise ein dichroitischer Strahlteiler verwendet werden, der reflektiv für die Polarisationsrichtung des Seed-Signal-Strahls (oder des Idler-Signal-Strahls) und transmissiv für die Polarisationsrichtung des Pump- Laserstrahls ist, oder umgekehrt. Es versteht sich, dass auch eine andere optische Einrichtung als

Überlagerungseinrichtung verwendet werden kann, welche eine kollineare

Überlagerung des Pump-Laserstrahls und des Seed-Signal-Strahis bzw. des Idler- Signal-Strahls unter Ausnutzung mindestens einer unterschiedlichen Eigenschaft der beiden Strahlen ermöglicht. Beispielsweise können die unterschiedlichen

Wellenlängen des Pump-Laserstrahls und des Seed- bzw. des Idler-Signal-Strahls ausgenutzt werden, um die Überlagerung z.B. mit Hilfe eines Beugungsgitters oder dergleichen zu realisieren.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Laseriichtquelle (mindestens) eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Leistung des in das nichtlineare optische Medium eingekoppelten Seed-Signal-Strahls, des Seed-Idler-Strahls und/oder des Pump-Laserstrahls auf. Die Steuerungseinrichtung kann ausgebildet sein, die Leistung der Seed-Lichtquelle und/oder der Pump-Laserquelle einzustellen, um auf diese Weise die Kohärenz des aus dem nichtlinearen Medium ausgekoppelten Signals-Strahls und/oder des Idier-Strahls zu beeinflussen bzw. einzustellen. Für die Einstellung der Leistung des in das nichtlineare Medium eingekoppelten Seed- Signal-Strahls und/oder des Seed-Idler-Strahls ist es nicht zwingend erforderlich, eine Seed-Lichtquelle mit einer einstellbaren Leistung zu verwenden. Alternativ oder zusätzlich kann eine (optische) Filterung mit einem einstellbaren optischen Filter erfolgen, um die in das nichtlineare Medium eingekoppelte Leistung des Seed- Signal-Strahls und/oder des Seed-Idler-Strahls einzustellen. Gleiches gilt für die Einstellung der Leistung der Pump-Laserquelle.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Seed-Lichtquelle ausgewählt aus der Gruppe umfassend: LED, Superlumineszenz-Diode und Laserdiode. Während eine LED typischerweise eine Kohärenzlänge aufweist, die so groß ist, dass die aus der Seed-Lichtquelle austretende Strahlung als inkohärent bezeichnet wird, handelt es sich bei der Superlumineszenz-Diode um eine Laserdiode ohne einen Resonator. Eine Superlumineszenz-Diode vereinigt daher die Helligkeit einer Laserdiode mit der geringen Kohärenz(länge) von Leuchtdioden, was gleichbedeutend mit einer größeren Bandbreite der von der Superlumineszenz-Diode emittierten Strahlung im Vergleich zur von einer Laserdiode emittierten Laserstrahlung ist. Bei der Seed- Lichtquelle in Form der Laserdiode kann es sich insbesondere um eine Multi-Mode- Laserdiode handeln. Auch der von einer solchen Multi-Mode-Laserdiode erzeugte Seed-Signal-Strahl bzw. Seed-Idler-Strahl weist eine geringere Kohärenzlänge auf als ein Pump-Laserstrahl, der von einer Pump-Laserquelle z.B. in Form einer Single- Mode-Laserdiode erzeugt wird.

Bei einer Ausführungsform ist die Pump-Laserquelle zur Erzeugung eines Pump- Laserstrahls mit einer Pump-Wellenlänge von weniger als 460 nm ausgebildet. Die Pump-Wellenlänge der Pump-Laserquelle sollte bei der Verwendung der

Laserlichtquelle zur Projektion nicht größer gewählt werden, da bei der Parametric- Down-Conversion in dem nichtlinearen Medium die konvertierten Ausgangs- Wellenlängen größer sind als die Pump-Wellenlänge des Pump-Laserstrahls. Bei einer Pump-Wellenlänge, die beispielsweise bei 450 nm oder weniger,

beispielsweise bei ca. 375 nm oder weniger liegt, können die drei Grundfarben blau (zwischen ca. 420 nm und ca. 470 nm), grün (zwischen ca. 520 nm und ca. 540 nm) und rot (zwischen ca. 635 nm und 780 nm) durch Parametric-Down-Conversion erzeugt werden. Zur Erzeugung von drei Signal-Strahlen bzw. Idler-Strahlen mit Wellenlängen im blauen, grünen und roten Wellenlängenbereich können drei Pump- Laserquellen verwendet werden, die nicht zwingend dieselbe Pump-Wellenlänge nutzen. Die Erzeugung von drei Signal-Strahlen bzw. Idler-Strahlen mit

unterschiedlichen Wellenlängen kann auch mit Hilfe einer einzigen Pump- Laserquelle erfolgen, indem der Pump-Laserstrahl auf drei nichtlineare Medien aufgeteilt wird. Auch eine serielle Erzeugung von drei Signal- bzw. Idler-Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen ist möglich, wie weiter unten näher beschrieben wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Pump-Laserquelle einen

Festkörperlaser, insbesondere einen Diodenlaser bzw. eine Laserdiode, auf. Der Diodenlaser kann kontinuierlich (cw) oder gepulst betrieben werden. Bei einem gepulsten Betrieb des Diodenlasers besteht die Möglichkeit, den dem Diodenlaser zur Erzeugung des Pump-Laserstrahls zugeführten Injektionsstrom für die einzelnen Pulse größer zu wählen als den cw-lnjektionsstrom, d.h. den Diodenlaser zu überpulsen. Im zeitlichen Mittel ergibt sich beim Überpulsen aufgrund der

Pulspausen ein Injektionsstrom, der im Wesentlichen dem cw-lnjektionsstrom entspricht. Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Laserlichtquelle zusätzlich einen optischen Isolator zum Schutz der Pump-Laserquelle vor Rückreflexen. Bei dem optischen Isolator kann es sich beispielsweise um einen Faraday-Rotator oder um eine andere Art von optischem Isolator handeln, welcher verhindert, dass ein Anteil des rückreflektierten Pump-Laserstrahls in die Pump-Laserquelle, genauer gesagt in den Diodenlaser, eingekoppelt wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist das nichtlineare Medium innerhalb eines Resonators für eine Pump-Wellenlänge des Pump-Laserstrahls, insbesondere innerhalb eines optisch-parametrischen Oszillators, angeordnet. Die Pump- Laserquelle kann in diesem Fall mit einem externen Resonator betrieben werden, wobei der Endspiegel des externen Resonators im Strahlweg des Pump-Laserstrahls hinter dem nichtlinearen optischen Medium angeordnet ist. In diesem Fall kann die Facette des Diodenlasers, aus welcher der Pump-Laserstrahl austritt, mit einer Antireflex-Beschichtung versehen sein, welche eine Reflektivität von z. B. weniger als 2 % aufweist, damit die zurück reflektierte Pump-Laserstrahlung möglichst in einem großen Temperatur- und Wellenlängenbereich auf der stabilisierten

Pumpwellenlänge emittiert (Locking ränge).

Alternativ zur Verwendung eines externen Resonators kann ein weiterer Endspiegel des Resonators im Strahlweg des Pump-Laserstrahls vor dem nichtlinearen optischen Medium angeordnet werden, um den Anteil des Pump-Laserstrahls, der an dem Endspiegel, welcher im Strahlweg des Pump-Laserstrahls hinter dem

nichtlinearen optischen Medium angeordnet ist, reflektiert wird, in das nichtlineare optische Medium zurück zu reflektieren. In diesem Fall bildet das nichtlineare optische Medium mit den beiden Endspiegeln typischerweise einen optischparametrischen Oszillator. Die beiden Endspiegel können insbesondere in Form von hochreflektierenden Beschichtungen an den Stirnseiten bzw. Endfacetten des nichtlinearen optischen Mediums in Form eines nichtlinearen Kristalls ausgebildet sein, der ggf. einen Wellenleiter aufweist (s.u.).

Der nichtlineare Kristall bildet in diesem Fall einen Resonator zur

Leistungsüberhöhung des Pump-Laserstrahls. Die Intensität des Pump-Laserstrahls innerhalb des nichtlinearen optischen Kristalls kann auf diese Weise deutlich gesteigert werden und es können Verluste durch aus dem nichtlinearen Kristall austretende, nicht konvertierte Leistungsanteile des Pump-Laserstrahls reduziert werden. Der optisch-parametrische Oszillator ist typischerweise nur für die Pump- Wellenlänge resonant, aber nicht für die Signal-Wellenlänge des Signal-Strahls bzw. für die Idler-Wellenlänge des Idler-Strahls. Die beiden als Endspiegel dienenden reflektierenden Beschichtungen sind somit nur für die Pump-Wellenlänge hoch reflektierend, aber nicht für die Signal-Wellenlänge bzw. für die Idler-Wellenlänge.

Bei einer alternativen Ausführungsform durchläuft der Pump-Laserstrahl das nichtlineare Medium in einem Einzeldurchgang oder in einem Doppeldurchgang, ggf. in einem Mehrfach-Durchgang, d.h. das nichtlineare optische Medium ist nicht innerhalb eines Resonators mit zwei Endspiegeln für die Pump-Wellenlänge angeordnet. Die Pump-Laserstrahlung erzeugt bei dem Einzeldurchgang durch das nichtlineare optische Medium einen inkohärenten bzw. teilweise kohärenten Signal- Strahl bzw. Idler-Strahl. Die Leistung eines beim Durchlaufen des nichtlinearen optischen Mediums nicht in den Signal-Strahl bzw. in den Idler-Strahl konvertierten Leistungsanteils des Pump-Laserstrahls kann ggf. weiter genutzt werden, wie weiter unten näher beschrieben wird. Durchläuft der Pump-Laserstrahl das nichtlineare Medium in einem Doppeldurchgang, kann der Pump-Laserstrahl beispielsweise an einer für die Pump-Wellenlänge reflektierenden Beschichtung, die auf eine der Pump-Laserquelle abgewandten Seite des nichtlinearen Mediums aufgebracht ist, in das nichtlineare Medium zurück reflektiert werden und propagiert nach dem zweiten Durchgang zu dieser zurück, sofern nicht ein optischer Isolator vorgesehen ist, um dies zu verhindern (s.u.).

Da bei dem zweiten Durchgang des Pump-Laserstrahls durch das nichtlineare Medium Photonen des Signal-Strahls erzeugt werden, die ebenfalls in Richtung auf die Pump-Laserquelle bzw. auf die Seed-Lichtquelle propagieren, kann an der entgegengesetzten Seite des nichtlinearen Mediums eine für die Signal-Wellenlänge (aber nicht für die Pump-Wellenlänge) reflektierende Beschichtung aufgebracht werden. Um trotz der reflektierenden Beschichtung einen ausreichenden

Leistungsanteil des Seed-Signal-Strahls in das nichtlineare Medium einkoppeln zu können, sollte die Reflektivität dieser reflektierenden Beschichtung für die Signal- Wellenlänge nicht zu groß gewählt werden und kann beispielsweise im Bereich zwischen ca. 50% und ca. 99%, insbesondere zwischen ca. 70% und ca. 90% liegen. An Stelle eines Doppeldurchgangs kann der Pump-Laserstrahl das nichtlineare Medium auch in einem Mehrfach-Durchgang, d.h. mindestens drei Mal, durchlaufen.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist der nichtlineare Kristall einen Wellenleiter auf. Zur Herstellung eines Wellenleiters in einem nichtlinearen Kristall können unterschiedliche Verfahren zum Einsatz kommen, beispielsweise Ionenimplantation. Der Wellenleiter ist derart ausgelegt, dass er den Pump-Laserstrahl bei der Pump- Wellenlänge, den Signal-Strahl bei der Signal-Wellenlänge und den Idler-Strahl bei der Idler-Wellenlänge in dem nichtlinearen Kristall verlustarm führt.

Bei einer Weiterbildung weist die Laserlichtquelle eine Fokussiereinrichtung zur Fokussierung des Pump-Laserstrahls, des Seed-Signal-Strahls und/oder des Seed- Idler-Strahls auf eine Eintrittsfläche des Wellenleiters auf. Bei der

Fokussiereinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Fokussierlinse handeln.

Im Strahlengang nach dem nichtlinearen Medium kann ebenfalls eine

Kollimationseinrichtung angeordnet sein, um den typischerweise divergent aus dem Wellenleiter austretenden Pump-Laserstrahl, den Signal-Strahl und/oder den Idler- Strahl zu kollimieren. Als Linsen für die Fokussierung und/oder für die Kollimation können beispielsweise so genannte„Graded index lens“(GRiN-)Linsen zum Einsatz kommen. Die Linsen können insbesondere zu einem monolithischen hybriden

Mikrosystem verbunden werden. GRIN-Linsen weisen herstellungsbedingt eine vergleichsweise kleine Dezentrierung auf und sind auch zur passiven Montage in einer (V-)Nut oder an einem Anschlag geeignet. Es versteht sich aber, dass die Linsen nicht zwingend als GRIN-Linsen ausgebildet sein müssen.

Insbesondere bei der Verwendung eines optischen Isolators ist es günstig, den aus der Pump-Laserquelle austretenden Pump-Laserstrahl mit Hilfe einer

Kollimationseinrichtung, beispielsweise mit Hilfe einer Kollimationslinse, zu

kollimieren, bevor dieser in den optischen Isolator eintritt. Für den Fall, dass kein optischer Isolator verwendet wird, kann die Funktion der Kollimationseinrichtung und der Fokussiereinrichtung vor dem nichtlinearen optischen Medium von ein- und derselben Linse übernommen werden. Für den Fall, dass die Pump-Laserquelle einen Kantenemitter mit einer asymmetrischen Abstrahlcharakteristik, d.h. mit unterschiedlichen Divergenz-Winkeln entlang der so genannten„slow axis“ (SA) bzw. der„fast axis“ (FA) aufweist, wie dies typischerweise bei Laserdioden der Fall ist, kann vor der Einkopplung in den

Wellenleiter ein Zylinderlinsenteleskop oder eine anamorphotische, das Aspekt- Verhältnis verändernde Kollimation mit Hilfe von gekreuzten Zylinderlinsen erfolgen, um die Divergenzwinkel bzw. das Aspektverhältnis an den Modendurchmesser bzw. an die Abmessungen der Eintrittsfläche des Wellenleiters anzupassen. Besonders bevorzugt ist zu diesem Zweck ein asymmetrischer Wellenleiter mit eingangsseitig gleichem Aspektverhältnis wie die transversalen Strahlradien des Diodenlasers ohne Verwendung eines Teleskops vorgesehen.

Für die Einkopplung des Seed-Signal-Strahls und/oder des Seed-Idler-Strahls der Seed-Lichtquelle in den Wellenleiter ist es günstig, wenn diese über eine optische Faser geführt wird/werden bzw. wenn diese aus einer optischen Faser austreten, bevor sie auf die Überlagerungseinrichtung treffen. Insbesondere kann in diesem Fall der (Moden-)Durchmesser der Austrittsfläche der optischen Faser an den Moden- Durchmesser des Wellenleiters, genauer gesagt der Eintrittsfläche des Wellenleiters, angepasst werden. Alternativ kann z.B. durch eine Blende der Modenfeld- Durchmesser der Pump-Lichtquelle an den Modenfeld-Durchmesser des

Wellenleiters und entsprechend auch an den Akzeptanzwinkel des Wellenleiters angepasst werden.

Bei einer Ausführungsform ist der nichtlineare Kristall periodisch gepolt. Durch die periodische Polung kann die Phasenanpassung optimiert und somit die

Konversionseffizienz im nichtlinearen Medium erhöht werden. Die periodische

Polung der ferroelektrischen Domänen des nichtlinearen Kristalls kann während der Herstellung des nichtlinearen Kristalls beispielsweise mittels einer periodisch strukturierten Elektrode hergestellt werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist der nichtlineare Kristall ausgewählt aus der Gruppe umfassend: KTP (Kaliumtitanylphosphat), PP-KTP (periodisch gepoltes Kaliumtitanylphosphat), LiNbÜ 3 (Lithiumniobat), PP-LN (periodisch gepoltes Lithiumniobat), Ti:LN (Titan-Lithiumniobat), AIN (Aluminiumnitrid), LNol (Lithiumniobat auf Isolationssubstrat), BBO (Beta-Barium-Oxid) und LBO (Lithium- Barium Oxid). Diese nichtlinearen Kristalle sind für Wellenlängen von mehr als ca. 380 nm transparent. Für die Laserlichtquelle sollte ein nichtlinearer Kristall ausgewählt werden, der sowohl für die Pump-Wellenlänge als auch für die Signal- Wellenlänge und die Idler-Wellenlänge eine geringe Absorption und somit eine hohe Transparenz aufweist.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Laserlichtquelle mindestens eine Strahlteilereinrichtung zur (räumlichen) Trennung des Signal-Strahls und/oder des Idler-Strahls vom Pump-Laserstrahl. Die mindestens eine Strahlteilereinrichtung ist im Strahlweg nach dem nichtlinearen optischen Medium angeordnet. Die Trennung des Signal-Strahls bzw. des Idler-Strahls von dem Pump-Laserstrahl kann

beispielsweise aufgrund der unterschiedlichen Polarisation des Signal-Strahls und des Idler-Strahls erfolgen. Die Strahlteilereinrichtung kann auch ein

wellenlängenselektives Element aufweisen, um die Trennung der Strahlen aufgrund von deren unterschiedlicher Wellenlänge vorzunehmen. Typischerweise ist die Laserlichtquelle zum Austritt des bzw. der Signal-Strahlen aus der Laserlichtquelle ausgebildet, während der bzw. die Idler-Strahlen die Laserlichtquelle nicht verlassen, es ist aber grundsätzlich auch der umgekehrte Fall möglich. Alternativ können sowohl der bzw. die Signal-Strahlen und der bzw. die Idler-Strahlen die

Laserfichtquelle verlassen.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Laserlichtquelle mindestens eine Sensor-Einrichtung, insbesondere eine Photo-Diode, zur Messung der Intensität des Signal-Strahls und/oder des Idler-Strahls. Anhand der gemessenen Intensität kann eine Regelung der Laserlichtquelle erfolgen, wie weiter unten näher beschrieben wird. In der Regel ist es ausreichend, wenn die Intensität des Signal-Strahls oder des Idler-Strahls gemessen wird. Im Sinne dieser Anmeldung wird unter der gemessenen Intensität des Signal-Strahls bzw. des Idler-Strahls nicht zwingend die gesamte Intensität des jeweiligen aus dem nichtlinearen Medium austretenden Strahls verstanden, sondern vielmehr eine zur gesamten Intensität des Signal-Strahls bzw. des Idler-Strahls proportionale Größe, da diese ebenfalls für eine Regelung verwendet werden kann. Für den Fall, dass der Idler-Strahl die Laserlichtquelle nicht verlassen soll, hat es sich als günstig erwiesen, die gesamte Intensität des Idler- Strahls auf die Sensor-Einrichtung einzustrahlen, da in diesem Fall auf einen

Absorber verzichtet werden kann. Der Sensor-Einrichtung kann ein

Wellenlängenfilter vorgeschaltet sein, dessen wellenlängenabhängige Transmission im Bereich der zu messenden Idler-Wellenlänge (oder ggf. der Signal-Wellenlänge) maximal ist. Die Verwendung des Idler-Strahls hat sich aufgrund seiner

typischerweise im infraroten Wellenlängenbereich liegenden Idler-Wellenlänge als vorteilhaft herausgestellt, da diese sich ohne eine weitere Wellenlängen-Konversion nicht für Visualisierungsanwendungen eignet.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Laserlichtquelle zusätzlich eine Regeleinrichtung zur Regelung der Temperatur des nichtlinearen Mediums und/oder der Leistung der Pump-Laserquelle in Abhängigkeit von der mittels der Sensor- Einrichtung gemessenen Intensität des Signal-Strahls und/oder des Idler-Strahls.

Wie weiter oben beschrieben wurde, wird in dem nichtlinearen Medium die Pump- Wellenlänge des Pump-Laserstrahls in die Signal-Wellenlänge und in die Idler- Wellenlänge konvertiert. Dieser Konvertierungsprozess hat sein Maximum in einem spezifischen Temperaturbereich des nichtlinearen optischen Mediums, der beispielsweise in einem Wertebereich zwischen ca. 20°C und ca. 60°C liegt. Mit Hilfe der Regeleinrichtung kann die Temperatur des nichtlinearen Mediums angepasst werden, so dass der Wirkungsgrad des Konversionsprozesses maximiert wird. Dies ist typischerweise der Fall, wenn die Intensität der von der Sensor-Einrichtung gemessenen Idler-Strahlung (oder ggf. Signal-Strahlung) maximal ist. Auch die Leistung der Pump-Laserquelle kann geregelt werden, um die Effizienz des

Konversionsprozesses zu optimieren. Für den Fall, dass das nichtlineare optische Medium in einem Resonator angeordnet ist, kann bei der Regelung auch die

Resonanzbedingung, d.h. die optische Weglänge des Resonators, so angepasst werden, dass diese für die Pump-Wellenlänge des Pump-Laserstrahls optimiert ist. Zu diesem Zweck kann zusätzlich zur Temperatur des nichtlinearen optischen Mediums auch die Leistung der Pump-Laserquelle verändert werden, da die Leistung der Pump-Laserquelle zu einer geringfügigen Verschiebung der Pump-Wellenlänge führt, welche zu einer Wellenlängen-Stabilisierung führen kann. Es versteht sich, dass die Regeleinrichtung und die weiter oben beschriebene Steuerungseinrichtung als ein- und dieselbe elektronische Baukomponente, beispielsweise als programmierbares elektronisches Bauteil, realisiert werden können.

Bei einer Weiterbildung weist die Laserlichtquelle zur Regelung der Temperatur des nichtlinearen Mediums mindestens eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung auf.

Gegebenenfalls kann es ausreichend sein, lediglich eine Heizung oder eine Kühlung des nichtlinearen Mediums vorzunehmen. Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn eine Temperierung, d.h. sowohl eine Heizung als auch eine Kühlung, des

nichtlinearen Mediums durchgeführt werden kann. Die Heiz- und/oder

Kühleinrichtung kann als Stelleinrichtung der weiter oben beschriebenen

Regeleinrichtung dienen.

Bei einer Weiterbildung weist die Laserlichtquelle eine Heizlichtquelle zur

Strahlungsheizung des nichtlinearen optischen Mediums auf. Bei der Heizlichtquelle kann es sich beispielsweise um eine LED oder eine andere Lichtquelle handeln, deren Emissionsspektrum idealerweise im blauen oder im UV-Welienlängenbereich, d.h. typischerweise bei Wellenlängen von weniger als ca. 380 nm oder ca. 360 nm liegt. Die Verwendung von Heizstrahlung mit einer kleinen Wellenlänge ist günstig, um sicherzustellen, dass diese in dem nichtlinearen optischen Medium bzw. im Volumen des nichtlinearen optischen Kristalls absorbiert und in thermische Leistung umgewandelt wird. Wie weiter oben beschrieben wurde, ist der nichtlineare Kristall für größere Wellenlängen im Wesentlichen transparent, um die Pump-Wellenlänge, die Signal-Wellenlänge und die Idler-Wellenlänge möglichst ohne Verluste

transportieren zu können.

Bei einer Weiterbildung weist die Laserlichtquelle mindestens eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung, insbesondere ein Peltier-Element, auf, welche mit dem nichtlinearen Medium in flächigem Kontakt steht. Die Heiz- und/oder Kühleinrichtung

beispielsweise in Form des Peltier-Elements kann zur Kühlung und/oder zur Heizung des Gehäuses bzw. der Oberfläche des nichtlinearen Kristalls dienen. Das Peltier- Element oder eine andere Art von Kontakt-Heiz- bzw. Kühlelement kann aufgrund des flächigen Kontakts dem nichtlinearen optischen Medium Wärme zuführen bzw. Wärme von diesem abführen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn für die Regelung der Temperatur des nichtlinearen Mediums ein Heiz- und/oder Kühlelement, welches in flächigem Kontakt mit dem nichtlinearen Medium steht, mit einer Heizlichtquelle kombiniert wird. Die Heizlichtquelle kann insbesondere zur Feinregelung der Temperatur des

nichtlinearen optischen Mediums dienen, während durch das Heiz- und/oder

Kühlelement, das mit dem nichtlinearen optischen Medium bzw. mit dessen Gehäuse in flächigem Kontakt steht, eine Grobregelung der Temperatur erfolgen kann.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Laserlichtquelle ein erstes

nichtlineares optisches Medium zur Bildung eines ersten Signal-Strahls und eines ersten Idler-Strahls durch Parametric-Down-Conversion, ein zweites nichtlineares optisches Medium zur Bildung eines zweiten Signal-Strahls und eines zweiten Idler- Strahls durch Parametric-Down-Conversion sowie bevorzugt ein drittes nichtlineares optisches Medium zur Bildung eines dritten Signal-Strahls und eines dritten Idler- Strahls durch Parametric Down Conversion auf.

Eine solche Laserlichtquelle kann beispielsweise für Projektionsanwendungen genutzt werden, da es bei diesen Anwendungen typischerweise erforderlich ist, Laserstrahlen bei drei unterschiedlichen Wellenlängen im sichtbaren

Wellenlängenbereich zu erzeugen. Die drei nichtlinearen optischen Medien können parallel von drei Pump-Laserstrahlen durchlaufen werden. Es ist möglich, dass eine einzige Pump-Laserquelle einen Pump-Laserstrahl erzeugt, dessen Pump-Leistung auf die drei nichtlinearen optischen Medien aufgeteilt wird. In der Regel ist es in diesem Fall jedoch günstig, wenn jedem nichtlinearen optischen Medium eine eigene Pump-Laserquelle zugeordnet ist, da auf diese Weise die Einstellung der Leistung des in dem jeweiligen nichtlinearen optischen Medium erzeugten Signal-Strahls und/oder Idler-Strahls auf besonders einfache Weise durch die Steuerung des Injektionsstroms möglich ist. Auch können in diesem Fall für die Erzeugung der drei unterschiedlichen Wellenlängen unterschiedliche Pump-Wellenlängen verwendet werden. Dies kann ggf. günstig sein, wenn die drei nichtlinearen optischen Medien Idler-Strahlung bei derselben Idler-Wellenlänge erzeugen sollen, was ggf. für die weiter oben beschriebene Regelung der Laserlichtquelle vorteilhaft sein kann.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Laserlichtquelle, wie sie in der Beschreibungseinleitung beschrieben ist und welche insbesondere wie weiter oben in Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben ausgebildet sein kann. Die Laseriichtquelle ist ausgebildet, den Pump-Laserstrahl von der Pump- Laserquelle dem ersten nichtlinearen optischen Medium zuzuführen, den aus dem ersten nichtlinearen optischen Medium austretenden Pump-Laserstrahl dem zweiten nichtlinearen optischen Medium zuzuführen und bevorzugt den aus dem zweiten nichtlinearen optischen Medium austretenden Pump-Laserstrahl dem dritten nichtlinearen optischen Medium zuzuführen. Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung erfolgt die Erzeugung des ersten und des zweiten sowie bevorzugt des dritten Signal-Strahls sowie des jeweils zugehörigen Idler-Strahls seriell bzw. kaskadiert. Auf diese Weise kann eine Laserlichtquelle mit einer kompakten Bauweise realisiert werden, wobei gleichzeitig die elektro-optische Effizienz vergrößert werden kann, da die aus dem ersten bzw. aus dem zweiten nichtlinearen optischen Medium austretende, nicht konvertierte Pump-Laserstrahlung in ein nachfolgendes nichtlineares optisches Medium eingekoppelt wird, um dort die Parametric-Down-Conversion durchzuführen. Auf diese Weise können insbesondere die drei Wellenlängen (z.B. rot, grün und blau), die zur Erzeugung von weißem Licht z.B. für Projektionsanwendungen benötigt werden, seriell mittels eines einzigen Pump-Laserstrahls erzeugt werden.

Bei diesem Aspekt der Erfindung wird bzw. werden zumindest das erste und das zweite nichtlineare optische Medium von dem Pump-Laserstrahl bevorzugt in einem Einfachdurchgang durchlaufen, um einen ausreichenden Anteil der Leistung des Pump-Laserstrahls in ein jeweiliges im Strahlweg nachfolgendes nichtlineares optisches Medium einkoppeln zu können. Bei diesem Aspekt der Erfindung kann wie weiter oben beschrieben wurde eine Seed-Lichtquelle in Kombination mit einer Überlagerungseinrichtung verwendet werden, um einen Seed-Signal-Strahl und/oder einen Seed-Idler-Strahl in das jeweilige nichtlineare optische Medium einzukoppeln. Durch die Leistung der jeweiligen Seed-Lichtquelle kann die Verstärkung des jeweiligen nichtlinearen optischen Mediums beeinflusst werden. Auf diese Weise kann die Intensität des jeweiligen Färb- bzw. Wellenlängenanteils des aus dem jeweiligen nichtlinearen optischen Medium austretenden Signal-Strahls und/oder Idler-Strahls eingestellt werden. Zur Einstellung der Kohärenz kann dem jeweiligen nichtlinearen optischen Medium wahlweise kein Seed-Signal zugeführt werden, d.h. ein entsprechender Eingangs- Port für den Seed-Strahl bleibt unbesetzt, oder es kann dem jeweiligen nichtlinearen Medium ein teilweise kohärenter Seed-Signal-Strahl bzw. Seed-Idler-Strahl mittels einer Seed-Lichtquelle in Form einer LED, einer Superlumineszenz-Diode oder dergleichen zugeführt werden. Insbesondere bei diesem Aspekt der Erfindung kann an Stelle einer Seed-Lichtquelle, welche eine geringere Kohärenzlänge als die Pump-Laserquelle aufweist, auch eine Seed-Laserquelle, beispielsweise eine

Laserdiode, verwendet werden, die einen kohärenten Seed-Signal-Strahl bzw. einen kohärenten Seed-Idler-Strahl erzeugt. Auch in diesem Fall kann über die Leistung des in das nichtlineare optische Medium eingekoppelten Seed-Signal-Strahls und/oder des Seed-Idler-Strahls die Kohärenz der Laserlichtquelle eingestellt werden.

Gegebenenfalls kann bei dem zweiten Aspekt der Erfindung auf das Vorsehen einer Seed-Lichtquelle und einer zugehörigen Überlagerungseinrichtung vollständig verzichtet werden: Auch für den Fall, dass die Seed-Lichtquelle ausgeschaltet bzw. nicht vorhanden ist, wird in dem nichtlinearen optischen Medium bis zu einer systemspezifischen Pump-Schwellenintensität ein Signal-Strahl sowie ein Idler-Strahl erzeugt, die für sich alleine das Fluktuationsverhalten einer thermischen Lichtquelle aufweisen, so dass durch die Nutzung entweder des Signal-Strahls oder des Idler- Strahls das Speckle-Rauschen z.B. bei Projektionsanwendungen nahezu vollständig eliminiert werden kann.

Bei der seriellen Anordnung der nichtlinearen optischen Medien hat es sich als günstig erwiesen, in dem ersten nichtlinearen optischen Medium einen Signal-Strahl im blauen Wellenlängenbereich (zwischen ca. 420 nm und 470 nm) zu erzeugen, im zweiten nichtlinearen optischen Medium einen Signal-Strahl im grünen

Wellenlängenbereich (zwischen ca. 520 nm und ca. 540 nm) und im dritten

nichtlinearen optischen Medium einen Signal-Strahl im roten Wellenlängenbereich (zwischen ca. 635 nm und ca. 780 nm) zu erzeugen, da die Konversionseffizienz mit zunehmender Wellenlänge abnimmt. Sowohl bei der seriellen Erzeugung als auch bei der weiter oben beschriebenen parallelen Erzeugung kann entweder ein jeweiliger Signal-Strahl oder ein jeweiliger Idler-Strahl, der in einem der drei nichtlinearen optischen Medien erzeugt wird, in mindestens einer Überiagerungseinrichtung zu einem gemeinsamen, aus der Laseriichtquelle austretenden Laserstrahl mit mindestens zwei, bevorzugt mit drei Wellenlängen überlagert werden. Die drei Wellenlängen (rot, grün und blau) und deren individuelle optische Leistungen, die zu dem austretenden Laserstrahl überlagert werden, werden idealerweise so gewählt, dass diese in Summe einen für Projektionszwecke geeigneten Weißton ergeben, idealerweise einen Weißton mit 6500 K Farbtemperatur. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, die nichtlinearen optischen Medien geeignet auszuwählen bzw. die Länge der nichtlinearen optischen Medien sowie deren periodische Polung geeignet auszulegen, um die gewünschten Wellenlängen zu erzeugen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Laser-Projektor, der eine

Laserlichtquelle umfasst, die wie weiter oben beschrieben ausgebildet ist. Die weiter oben beschriebene Laserlichtquelle, bei der jeweils entweder der aus einem jeweiligen nichtlinearen optischen Medium austretende Signal-Strahl oder der austretende Idler-Strahl mit Hilfe von mindestens einer Überiagerungseinrichtung überlagert werden, um einen Laserstrahl mit drei unterschiedlichen Wellenlängen zu erzeugen, die typischerweise im sichtbaren Wellenlängenbereich liegen, kann beispielsweise in einem Laser-Projektor eingesetzt werden, um ein annähernd specklefreies Bild auf einer Projektionsfläche zu erzeugen. Für die Erzeugung des Bildes auf der Projektionsfläche kann der Laser-Projektor eine Scannereinrichtung zur zweidimensionalen Ablenkung des Laserstrahls aufweisen, die beispielsweise mindestens einen Spiegel umfassen kann. Ein solcher Laser-Projektor kann insbesondere als Head-Up-Display in einem Kraftfahrzeug verwendet werden, bei dem beispielsweise die Frontscheibe als Projektionsfläche dient. Die Laserlichtquelle kann aber auch als Beleuchtungsquelle für die Projektion von Bildern dienen, für deren Erzeugung ortsauflösende Modulatoren verwendet werden, z.B. so genannte DMDs (Digital Mirror Devices) oder SLMs (Spatial Light Modulators).

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Es zeigen:

Fig. 1a eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer

Laserlichtquelle mit einem nichtlinearen Kristall, einer Pump-Laserquelle und einer Seed-Lichtquelle, wobei der nichtlineare Kristall von einem Pump-Laserstrahl in einem Einzeldurchgang durchlaufen wird,

Fig. 1 b eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer

Laserlichtquelle analog zu Fig. 1a, bei welcher der Pump-Laserstrahl den nichtlinearen Kristall in einem Doppeldurchgang durchläuft,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Laserlichtquelle analog zu Fig. 1a, welche eine Regeleinrichtung zur Temperaturregelung des nichtlinearen Kristalls aufweist, der in einem optischen parametrischen Oszillator angeordnet ist,

Fig. 3 eine Darstellung einer Laserlichtquelle, bei der drei nichtlineare Kristalle in

Serie angeordnet sind, die von ein- und demselben Pump-Laserstrahl durchlaufen werden, sowie

Fig. 4 eine Darstellung einer Laserlichtquelle, bei der drei nichtlineare Kristalle parallel von drei Pump-Laserstrahlen durchlaufen werden.

In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw.

funktionsgieiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.

Fig. 1a zeigt stark schematisch einen beispielhaften Aufbau einer Laserlichtquelle 1, die eine Pump-Laserquelle 2 in Form eines Diodenlasers, ein nichtlineares optisches Medium in Form eines nichtlinearen optischen Kristalls 3 sowie eine Seed-Lichtquelle 4 aufweist. Im gezeigten Beispiel ist die Pump-Laserquelle 2 ausgebildet, einen Pump-Laserstrahl 5 mit einer Pump-Wellenlänge l R von 375 nm oder größer als 375 nm zu erzeugen. Für Visualisierungsanwendungen unter Verwendung eines Parametric-Down-Conversion (PDC)-Prozesses sollte die Pump-Wellenlänge lr nicht zu groß gewählt werden und kleiner sein als ca. 460 nm oder ca. 450 nm.

Der Pump-Laserstrahl 5 wird in den nichtlinearen Kristall 3, genauer gesagt in einen dort gebildeten Wellenleiter 6 eingekoppelt. Der Wellenleiter 6 kann beispielsweise durch Ionenimplantation oder eindiffundiertes Titan in dem nichtlinearen Kristall 3 erzeugt werden. Bei dem nichtlinearen Kristall 3 handelt es sich im gezeigten

Beispiel um periodisch gepoltes Lithium-Niobat mit eindiffundiertem Titan (Ti:PPLn). Wesentlich für die Auswahl eines nichtlinearen Kristalls 3 ist es, dass in dem nichtlinearen Kristall ein PDC-Prozess stattfinden kann. Bei dem PDC-Prozess tritt der Pump-Laserstrahl 5 in Wechselwirkung mit dem nichtlinearen Kristall 3, wobei zwei neue Lichtfelder erzeugt werden, die als Signal-Strahl 7 mit einer Signal- Wellenlänge As und als Idler-Strahl 8 mit einer Idler-Wellenlänge K \ bezeichnet werden. Bei dem PDC-Prozess wird die Energie w R des Pump-Laserstrahls 5 erhalten, d.h. es gilt der Energieerhaltungssatz w R = w $ + w ( , wobei uis die Energie des Signal-Strahls 7 und wi die Energie des Idler-Strahls 8 bezeichnen. Um auch den Impulserhaltungssatz kp - ks + ki für den Impuls k P des Pump-Laserstrahls 5, den Impuls As des Signal-Strahls 7 und den Impuls ki des Idler-Strahls 8 zu erfüllen, ist eine Phasenanpassung erforderlich, die im gezeigten Beispiel durch eine periodische Polung 9 des nichtlinearen Kristalls 3 erreicht wird. Die periodische Polung 9 ist in Fig. 1 a durch vertikale Striche angedeutet, welche die Grenzflächen zwischen den umgekehrt gepolten ferroelektrischen Domänen des nichtlinearen Kristalls 3 bilden. Durch die periodische Polung 9 wird auch die Nichtlinearität des Kristalls 3 und somit die Effizienz des PDC-Prozesses erhöht.

Im Strahlweg nach dem nichtlinearen Kristall 3 ist ein erster Strahlteiler 10

angeordnet, der den Idler-Strahl 8 von dem beim PDC-Prozess nicht konvertierten, aus dem nichtlinearen Kristall 3 austretenden Pump-Laserstrahl 5 trennt. Der erste Strahlteiler 10 ist als dichroitischer Strahlteiler ausgebildet, d.h. dieser weist ein wellenlängenselektives Element in Form einer wellenlängenselektiven Beschichtung auf, um den Pump-Laserstrahl 5 mit der Pump-Wellenlänge A vom Idler-Strahl 8 mit der Idler-Wellenlänge zu trennen. Im Strahlweg nach dem ersten Strahlteiler 10 ist ein zweiter Strahlteiler 11 angeordnet, welcher den Pump-Laserstrahl 5 vom Signal- Strahl 7 trennt. Der zweite Strahlteiler 11 ist als Polarisations-Strahlteiler ausgebildet. Die Trennung des Signal-Strahls 7 und des Idler-Strahls 8 in einem Polarisations- Strahlteiler 11 ist möglich, da beide Strahlen bei der vorliegend gewählten Auslegung der Laserlichtquelle 1 senkrecht zueinander polarisiert sind, d.h. es liegt eine

Phasenanpassung vom Typ II vor. Alternativ kann auch eine Phasenanpassung realisiert werden, bei welcher der Signal-Strahl 7 und der Idler-Strahl 8 dieselbe Polarisation haben (Typ I). In beiden Fällen (Typ I und Typ II) kann der Strahlteiler auch als optischer Filter oder als wellenlängenselektives optisches Element ausgebildet sein.

Für die Trennung des Signal-Strahls 7 vom Pump-Laserstrahl 5 in dem Polarisations- Strahlteiler 11 ist es günstig, wenn beide Strahlen 5, 7 kollimiert in den Polarisations- Strahlteiler 11 eintreten. Um dies zu erreichen, ist zwischen dem ersten Strahlteiler 10 und dem zweiten Strahlteiler 11 eine Kollimationslinse 12 angeordnet. Der Signal- Strahl 7 wird nach dem zweiten Strahlteiler 11 über eine weitere Kollimationslinse 13 als Nutzstrahl aus der Laserlichtquelle 1 ausgekoppelt. An Stelle der weiteren

Kollimationslinse 13 kann die Lichtquelle 1 auch ein Austrittsfenster aufweisen, beispielsweise wenn der Signal-Strahl 7 als Nutzstrahl bereits durch eine

entsprechende Gestaltung der Kollimationslinse 12 kollimiert ist. Bei dem in Fig. 1a gezeigten Beispiel dient die Koliimationslinse 12 zur Kollimation des Pump- Laserstrahls 5, aber - aufgrund der verschiedenen Wellenlängen - nicht zur

Kollimation des Signal-Strahls 7. Der Signal-Strahl 7 wird erst von der weiteren Koliimationslinse 13 kollimiert. Es versteht sich, dass auch der umgekehrte Fall möglich ist.

Der Idler-Strahl 8 trifft auf eine Sensor-Einrichtung 14 in Form einer Foto-Diode, welche die Intensität li des Idler-Strahls 8 misst. Der Idler-Strahl 8 wird mittels einer weiteren Fokussierlinse 15 auf die Foto-Diode 14 fokussiert. Die gemessene

Intensität des Idler-Strahls 8 kann zur Regelung der Temperatur T des nichtlinearen Kristalls 3 verwendet werden, wie weiter unten näher beschrieben ist. Der Pump- Laserstrahl 5 durchläuft den nichtlinearen Kristall 3 in einem Einfachdurchgang. Der in dem nichtlinearen Kristall 3 nicht konvertierte Anteil des Pump-Laserstrahls 5 kann weiter verwendet werden, wie ebenfalls weiter unten näher beschrieben ist.

Die in Fig. 1a gezeigte Laserlichtquelle 1 weist eine Seed-Lichtquelle 4 in Form einer LED auf, die zur Erzeugung eines Seed-Signal-Strahls 7‘ ausgebildet ist. Die Seed- Lichtquelle 4 erzeugt einen Seed-Signal-Strahl 7‘, dessen Wellenlänge mit der Signal-Wellenlänge As des Signal-Strahls 7 übereinstimmt. Die Seed-Lichtquelle 4 in Form der LED erzeugt den Seed-Signal-Strahl 7‘ mit einer Kohärenzlänge, die kleiner ist als die Kohärenzlänge des von der Pump-Laserquelle 2 erzeugten Pump- Laserstrahls 5. An Stelle einer LED kann auch eine andere Art von Seed-Lichtquelle 4 verwendet werden, die einen teilweise kohärenten Seed-Signal-Strahl T erzeugt, beispielweise eine Superlumineszenz-Diode oder eine (Multimode-)Laserdiode, beispielsweise eine Multimode-Laserdiode. Der Seed-Signal-Strahl 7‘ wird in einer Überlagerungseinrichtung 16 in Form eines dichroitischen Spiegels mit dem Pump- Laserstrahl 5 kollinear überlagert. Hierbei wird ausgenutzt, dass die Pump- Laserquelle 2 den Pump-Laserstrahl 5 mit einer (linearen) Polarisation erzeugt, die senkrecht zur (linearen) Polarisation des Seed-Signal-Strahls 7‘ ausgerichtet ist.

Für die Überlagerung in der Überlagerungseinrichtung 16 ist es günstig, wenn der Pump-Laserstrahl 5 und der Seed-Signal-Strahl T kollimiert sind. Für die Kollimation des aus der Pump-Laserquelle 2 divergent austretenden Pump-Laserstrahls 5 weist die Laserlichtquelle 1 eine Kollimationslinse 17 auf. Entsprechend ist auch zwischen der Seed-Lichtquelle 4 und der Überlagerungseinrichtung 16 eine weitere

Kollimationslinse 18 zur Kollimierung des Seed-Signal-Strahls 7‘ angeordnet. Der überlagerte Pump-Laserstrahl 5 und der Seed-Signal-Strahl 7‘ werden mit Hilfe einer Fokussierlinse 19 auf eine Eintrittsfläche 20 des Wellenleiters 6 fokussiert. Je nach Anwendung können auch mehrere Linsen, insbesondere (gekreuzte) Zylinderlinsen gemeinsam als Kollimationslinse 17 wirken. Dies ist günstig, um das Winkelprofil und/oder das Aspektverhältnis des mit zwei unterschiedlichen Divergenzwinkeln aus der Pump-Laserquelle 2 in Form eines Kantenemitters (Laserdiode) austretenden Pump-Laserstrahl 5 geeignet zu formen.

Die Fokussierlinse 19 ist derart ausgelegt, dass der gemeinsam in den Wellenleiter 6 eintretende Pump-Laserstrahl 5 und der Seed-Signal-Strahl 7‘ an den Modenfeld- Durchmesser des Wellenleiters 6 angepasst werden. Der Akzeptanzwinkel des Wellenleiters 6 kann durch eine gemeinsame Führung des Pump-Laserstrahls 5 und des Seed-Signal-Strahls T in einem Distanzstück 21 , beispielsweise in Form einer optischen Faser, angepasst werden. Die Fokussierlinse 19 und das Distanzstück 21 können auch in Form eines einzigen optischen Bauteils realisiert werden,

beispielsweise in Form einer GRIN-Linse. Alternativ oder zusätzlich kann die

Anpassung an den Modenfeld-Durchmesser bzw. an den Akzeptanzwinkel des Wellenleiters 6 auf andere Weise erfolgen, beispielsweise durch die Verwendung einer Blende oder dergleichen.

Für bestimmte Anwendungen, beispielsweise für die Holographie, kann es sinnvoll sein, wenn die Laserlichtquelle 1 eine schaltbare bzw. eine einstellbare

Kohärenz(länge) aufweist. Für die Einstellung der Kohärenzlänge des als Nutz- Laserstrahl verwendeten Signal-Strahls 7 weist die in Fig. 1a gezeigte

Laserlichtquelle 1 eine Steuerungseinrichtung 22 auf. Die Steuerungseinrichtung 22 ermöglicht es, die Intensität des in den nichtlinearen Kristall 3 eingekoppelten Seed- Signal-Strahls 7 einzustellen, indem der Injektionsstrom gesteuert wird, welcher der Seed-Lichtquelle 4 für die Erzeugung des Seed-Signal-Strahls T zugeführt wird. Mit zunehmender Leistung bzw. Intensität des Seed-Signal-Strahls 7‘ nimmt die

Kohärenz des in dem nichtlinearen Kristall 3 erzeugten Signal-Strahls 7 ab. Durch die Steuerung der Intensität des Seed-Signal-Strahls T bzw. der Leistung der Seed- Lichtquelle 4 kann somit eine gewünschte Kohärenz des aus der Laserlichtquelle 1 austretenden Signal-Strahls 7 eingestellt werden.

Die Steuerungseinrichtung 22 ist auch ausgebildet, die Leistung der Pump- Laserquelle 2 einzustellen. Dies kann beispielsweise bei Projektionsanwend ungen sinnvoll sein, bei denen mehrere Signal-Strahlen 7 überlagert werden, da in diesem Fall durch eine Veränderung der Intensität eines jeweiligen Signal-Strahls 7 die Farbe des bei der Überlagerung erzeugten Lichts verändert werden kann. Die Pump- Laserquelle 2 kann kontinuierlich oder gepulst betrieben werden. Im letzteren Fall kann ein Überpulsen erfolgen, d.h. die (maximale) Leistung der Pump-Laserquelle 2 wird während der Pulsdauer größer gewählt als beim kontinuierlichen Betrieb der Pump-Laserquelle 2. Durch das Überpulsen der Pump-Laserquelle 2 kann die Effizienz des PDC-Prozesses in dem nichtlinearen Kristall 3 gesteigert werden. In Fig. 1b ist eine Laserlichtquelle 1 dargestellt, die sich von der in Fig. 1a gezeigten Laserlichtquelle 1 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass auf den Endfacetten des nichtlinearen Kristalls 3 eine erste bzw. zweite reflektierende Beschichtung 23, 24 aufgebracht sind. Die zweite reflektierende Beschichtung 24 an der Endfacette, die der Pump-Laserquelle 2 abgewandt ist, ist hoch reflektiv (Reflektivität > 99%) für die Pump-Wellenlänge A P und weist eine äußerst geringe Reflektivität (z.B. < 1 %) für die Signal-Wellenlänge As auf. An der zweiten reflektierenden Beschichtung 24 wird daher die nicht konvertierte Pumpstrahlung in den nichtlinearen Kristall 3 zurück reflektiert und steht zur weiteren Wellenlängen-Konversion durch den PDC-Prozess zur Verfügung. Der nicht konvertierte Anteil des Pump-Laserstrahls 5, der in

Richtung auf die Pump-Laserquelle 2 zurück reflektiert wird und den nichtlinearen Kristall 3 in einem zweiten Durchgang durchläuft, erzeugt bei dem PDC-Prozess auch Photonen des Signal-Strahls 7, die ebenfalls in Richtung auf die Pump- Laserquelle 2 propagieren. Um die Propagationsrichtung dieser Photonen wieder umzukehren, ist auf die der Pump-Laserquelle 2 zugewandte Endfacette die erste reflektierende Beschichtung 23 aufgebracht, die eine große Reflektivität (Reflektivität z.B. zwischen ca. 50% und ca. 99%, beispielsweise ca. 85%) für die Signal- Wellenlänge As aufweist. Die Reflektivität der ersten reflektierenden Beschichtung 23 sollte derart gewählt werden, dass einerseits ein Großteil der Leistung des in

Richtung auf die Pump-Laserquelle 2 propagierenden Anteils des Signal-Strahls 7 an der ersten reflektierenden Beschichtung 23 reflektiert wird und anderseits ein für einen Speckle-freien Signal-Strahl 7 ausreichende Intensität des Seed-Signal- Laserstrahls 7‘ in den nichtlinearen Kristall 3 eingekoppelt wird.

Hierbei wird ausgenutzt, dass die Intensität bzw. die Leistung des Seed-Signal- Strahls 7‘, die in den nichtlinearen Kristall 3 eingekoppelt wird, vergleichsweise gering sein sollte, da ansonsten durch stimulierte Effekte die Kohärenz des Signal- Strahls 7 ggf. erhöht wird. Aufgrund der geringen Leistung des Seed-Signal-Strahls 7‘ fallen Einkoppelverluste beim Durchtritt des Seed-Signal-Strahls 7‘ durch die erste reflektierende Beschichtung 23 bei der Gesamteffizienz der Laseriichtquelle 1 nicht ins Gewicht. Für den Fall, dass die erste reflektierende Beschichtung 23 eine

Reflektivität von ca. 95% für die Seed- bzw. für die Signal-Wellenlänge As aufweist, werden bei einer Leistung von ca. 1 mW der Seed-Lichtquelle 4 ca. 50 pW in den nichtlinearen Kristall 3 eingekoppelt, so dass eine (tolerierbare) Verlustleistung von ca. 950 pW erzeugt wird. Alternativ zur Verwendung einer ersten reflektierenden Beschichtung 23 mit einer vergleichsweise geringen Reflektivität könnte ggf. ein Überhöhungsresonator verwendet werden, bei dem allerdings die Phasenbedingung zwischen der Länge des nichtlinearen optischen Kristalls 3 und dem Signal-Strahl 7 exakt eingehalten werden müsste, was technisch nur aufwändig zu realisieren wäre.

Bei der in Fig. 1 b dargestellten Laserquelle 1 kann auf den zweiten Strahlteiler 11 verzichtet werden, da der Leistungsanteil des Pump-Laserstrahls 5, der nicht an der zweiten reflektierenden Beschichtung 24 des nichtlinearen optischen Kristalls 3 reflektiert wird und aus diesem austritt, äußerst gering ist.

Fig. 2 zeigt eine Laserlichtquelle 1 , die im Wesentlichen wie die Laserlichtquelle 1 von Fig. 1a ausgebildet ist, sich aber von der in Fig. 1a gezeigten Laserlichtquelle 1 dadurch unterscheidet, dass der nichtlineare Kristall 3 in einem Resonator 25

(optisch-parametrischer Oszillator, OPO) angeordnet ist, der zwischen einem ersten Endspiegel 23 und einem zweiten Endspiegel 24 gebildet ist. Die beiden Endspiegel 23, 24 sind im gezeigten Beispiel in Form von hochreflektierenden Beschichtungen ausgebildet, die auf die beiden Endfacetten des nichtlinearen Kristalls 3 aufgebracht sind. Die beiden Endspiegel 23, 24 sind hoch reflektiv für die Pump-Wellenlänge Ä P , um zu erreichen, dass nur ein möglichst geringer Anteil des Pump-Laserstrahls 5 aus dem nichtlinearen Kristall 3 ausgekoppelt wird. Die beiden Endspiegel 23, 24 weisen jedoch eine geringe Reflektivität für die Signal-Wellenlänge Äs und die Idler- Wellenlänge k auf.

Da der erste Endspiegel 23 den an dem zweiten Endspiegel 24 zurück reflektierten Anteil des Pump-Laserstrahls 5 nicht vollständig reflektiert, kann dieser

unerwünschter Weise zurück zur Pump-Laserquelle 2 gelangen und in diese eintreten. Um dies zu verhindern, ist in der in Fig. 2 gezeigten Laserlichtquelle 1 ein optischer Isolator 34 angeordnet, der zwischen der Kollimationslinse 17 für den Pump-Laserstrahl 5 und der Fokussierlinse 19 angeordnet ist. Bei dem optischen Isolator 34 handelt es sich im gezeigten Beispiel um einen Faraday-Rotator, es ist aber auch möglich, zu diesem Zweck eine andere Art von optischem Isolator 34 zu verwenden. Wie in Fig. 2 ebenfalls zu erkennen ist, weist die Laserlichtquelle 1 eine Regeleinrichtung 26 zur Regelung der Temperatur T des nichtlinearen Kristalls 3 auf. Der Regeleinrichtung 26 wird die von der Sensor-Einrichtung 14 gemessene

Intensität des Idler-Strahls 8 als Messgröße zugeführt. Die Regeleinrichtung 26 dient im gezeigten Beispiel dazu, die gemessene Intensität li des Idler-Strahls 8 zu maximieren, da dies (bei gegebener Leistung des Pump-Laserstrahls 5) auf eine Maximierung des Wirkungsgrads bzw. der Effektivität des PDC-Prozesses

hinausläuft. Als Stellglied für die Regeleinrichtung 26 dient bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel eine Heizlichtquelle 27 in Form einer LED. Die Heizlichtquelle 27 erzeugt Heizstrahlung 28, die auf den nichtlinearen Kristall 3 eingestrahlt wird und im Volumen des nichtlinearen Kristalls 3 absorbiert wird. Um eine möglichst hohe Absorption der Heizstrahlung 28 in dem Material des nichtlinearen Kristalls 3 zu erzeugen, ist es günstig, wenn die Heizlichtquelle 27 die Heizstrahlung bei Heiz- Wellenlängen erzeugt, die idealerweise kleiner sind als die Pump-Wellenlänge l R der Pump-Laserquelle 2. Beispielsweise kann die Heizlichtquelle 27 ausgebildet sein, Heizstrahlung 28 bei Wellenlängen von weniger als ca. 450 nm oder 380 nm zu erzeugen.

Zusätzlich zu der Heizlichtquelle 27 weist die Laserlichtquelle 1 von Fig. 2 auch eine Heiz- und Kühleinrichtung in Form eines Peltier-Elements 29 auf, welches mit dem nichtlinearen Kristall 3 in flächigem Kontakt steht und ebenfalls als Stellglied für die Regeleinrichtung 26 dient. Das Peltier-Element 29 überdeckt im gezeigten Beispiel flächig die beiden gegenüberliegenden Flachseiten des nichtlinearen Kristalls 3 und kann zur Kühlung und/oder zur Heizung des Kristalls 3 dienen. Es versteht sich, dass alternativ zu einer Heiz- und Kühleinrichtung in Form eines Peltier-Elements 29 auch eine Einrichtung verwendet werden kann, die in flächigem Kontakt mit dem

nichtlinearen Kristall 3 steht und die lediglich eine Heizung des nichtlinearen Kristalls 3 oder lediglich eine Kühlung des nichtlinearen Kristalls 3 ermöglicht. Es versteht sich ebenfalls, dass ggf. andere, hier nicht näher beschriebene Einrichtungen zur Heizung und/oder zur Kühlung des nichtlinearen Kristalls 3 verwendet werden können. Die Temperatur T des nichtlinearen Kristalls 3 sollte mit Hilfe der

Regeleinrichtung 26 auf einen Wert geregelt werden, der ungefähr zwischen ca.

20°C und ca. 60°C liegt. Die Heizlichtquelle 27 ermöglicht hierbei eine schnelle, typischerweise kleine Veränderung der Temperatur T des nichtlinearen Kristalls 3, während das eher träge Peltier-Element 29 eine vergleichsweise langsame

Anpassung der Temperatur T über einen vergleichsweise großen T emperaturbereich ermöglicht.

Zusätzlich zur Regelung der Temperatur T des nichtiinearen Kristalls 3 kann die Regeleinrichtung 26 auch dazu dienen, die Leistung der Pump-Laserquelle 2 zu regeln, um die Effizienz des Konversionsprozesses zu optimieren. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel, bei dem der nichtlineare Kristall 3 in einem Resonator 25 angeordnet ist, kann bei der Regelung auch die Resonanzbedingung, d.h. die optische Weglänge des Resonators 25, so angepasst werden, dass diese für die Pump-Wellenlänge AR des Pump-Laserstrahls 5 optimiert ist. Zu diesem Zweck kann zusätzlich zur Temperatur T des nichtlinearen Kristalls 3 auch die Leistung bzw. die Intensität des Pump-Laserstrahls 5 der Pump-Laserquelle 2 verändert werden. Die Regeleinrichtung 26 kann zu diesem Zweck auf die Steuerungseinrichtung 22 zurückgreifen. Es versteht sich, dass die Steuerungseinrichtung 22 und die

Regeleinrichtung 26 als ein- und dieselbe elektronische Baukomponente,

beispielsweise als programmierbares elektronisches Bauteil, realisiert werden können.

Eine Stabilisierung der Pump-Wellenlänge A P ist auch bei dem in Fig. 1a gezeigten Beispiel der Laserlichtquelle 1 möglich, beispielsweise indem der nichtlineare Kristall 3 in einen externen Resonator der Pump-Lichtquelle 2 in Form des Diodenlasers eingebunden wird. In diesem Fall kann von einem (nicht gezeigten) Endspiegel des externen Resonators ein Anteil des Pump-Laserstrahls 5 in die Pump-Lichtquelle 2 zurück reflektiert und dort zur Wellenlängen-Stabilisierung verwendet werden.

Fig. 3 zeigt eine Laserlichtquelle 1 , die eine Pump-Laserquelle 2 zur Erzeugung eines Pump-Laserstrahls 5 sowie drei Laser-Mod ule 1a-c aufweist, die in Serie angeordnet sind. Jedes der drei Laser-Module 1 a-c ist mit Ausnahme der Tatsache, dass diese keine Pump-Laserquelle 2 aufweisen, im Wesentlichen wie die

Laserlichtquelle 1 von Fig. 1a ausgebildet. Dem ersten Laser-Modul 1a wird der Pump-Laserstrahl 5 von der Pump-Laserquelle 2 zugeführt, um in einem ersten nichtlinearen Kristall 3a durch einen PDC-Prozess einen ersten Signal-Strahl 7a mit einer ersten Signal-Wellenlänge Asi und einen ersten Idler-Strahl 8a mit einer ersten Idler-Welienlänge An zu erzeugen. Der in dem ersten nichtlinearen Kristall 3a des ersten Laser-Moduls 1a nicht konvertierte Anteil des Pump-Laserstrahls 5 verlässt das erste Laser-Modul 1a und wird dem zweiten Laser-Modul 1 b zugeführt, welches einen zweiten nichtlinearen Kristall 3b aufweist. In dem zweiten nichtlinearen Kristall 3b wird aus dem Pump-Laserstrahl 5 ein zweiter Signal-Strahl 7b mit einer zweiten Signal-Wellenlänge As2 und ein zweiter Idler-Strahl 8b mit einer zweiten Idler- Wellenlänge A i2 erzeugt. Der in dem zweiten nichtlinearen Kristall 3b nicht

konvertierte Anteil des Pump-Laserstrahls 5 wird dem dritten Laser-Modul 1c zugeführt. Das dritte Laser-Modul 3c weist einen dritten nichtlinearen Kristall 3c auf, in dem der Pump-Laserstrahl 5 durch einen PDC-Prozess einen dritten Signal-Strahl 7c mit einer dritten Signal-Wellenlänge As3 und einen dritten Idler-Strahl 8c mit einer dritten Idler-Wellenlänge A i3 erzeugt.

Bei der seriellen Anordnung der Laser-Module 1a-c bzw. der nichtlinearen Kristalle 3a-c wird ausgenutzt, dass der Pump-Laserstrahl 3a-c zumindest den ersten und den zweiten nichtlinearen Kristall 3a, 3b, typischerweise auch den dritten nichtlinearen Kristall 3c, in einem Einzeldurchgang durchläuft, d.h. diese sind nicht in einem Resonator bzw. einem optisch-parametrischen Oszillator angeordnet.

Die Laser-Module 1a-c können wie bei der in Fig. 1a, b gezeigten Laserlichtquelle 1 eine Seed-Lichtquelle aufweisen, dies ist aber nicht zwingend erforderlich, d.h. es kann ggf. auf eine Seed-Lichtquelle verzichtet werden. Alternativ kann eine jeweilige Seed-Lichtquelle in den drei Laser-Modulen 3a-c in Form einer kohärenten Seed- Lichtquelle, beispielsweise einer Laserdiode oder dergleichen, verwendet werden.

Die Steuerung bzw. die Regelung kann analog zu den in Fig. 1a, b und Fig. 2 gezeigten Beispielen erfolgen.

Die in Fig. 3 gezeigte Laserlichtquelle 1 ist für Projektionsanwendungen ausgelegt und erzeugt die drei Signal-Strahlen 7a-c bei drei unterschiedlichen Signal- Wellenlängen A Si , AS2, A S 3, die jeweils im sichtbaren Wellenlängenbereich liegen. Die Pump-Wellenlänge A P liegt bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel bei ca. 375 nm, die erste Signal-Wellenlänge Asi bei ca. 480 nm und die erste Idler-Wellenlänge An bei ca. 1714 nm. Die zweite Signal-Wellenlänge A S2 liegt bei ca. 530 nm und die zweite Idler-Wellenlänge l !2 liegt bei ca. 1282 nm. Entsprechend liegt die dritte Signal- Wellenlänge A S 3 bei ca. 650 nm und die dritte Idler-Wellenlänge l| 3 liegt bei ca. 886 nm. Die drei Signal-Wellenlängen Asi, As 2 , AS 3 der drei Signal-Strahlen 7a-c liegen somit im blauen, im grünen und im roten Spektralbereich. Für die Verwendung der drei Signal-Strahlen 7a-c in einem (nicht bildlich dargestellten) Laser-Projektor weist die Laserlichtquelle 1 eine erste und zweite Überlagerungseinrichtung 31 , 32 zur räumlichen, kollinearen Überlagerung der drei Signal-Strahlen 7a-c auf. Der aus dem ersten Laser-Modul 1a austretende erste Signal-Strahl 7a wird zu diesem Zweck an einem Umlenkspiegel 30 zu der ersten Überlagerungseinrichtung 31 umgelenkt, die ein wellenlängenselektives Element aufweist, um den ersten und den zweiten Signal- Strahl 7a, 7b kollinear zu überlagern. Die überlagerten ersten und zweiten Signal- Strahlen 7a, 7b treffen auf die zweite Überlagerungseinrichtung 32, die ebenfalls ein wellenlängenselektives Element aufweist, um diese mit dem dritten Signal-Strahl 7c räumlich zu überlagern, so dass ein Laserstrahl 33 gebildet wird, der alle drei Signal- Wellenlängen Asi, Äs2, Ass aufweist.

Der von der Laserlichtquelle 1 erzeugte Laserstrahl 33 kann beispielsweise einer Scannereinrichtung eines Laser-Projektors zugeführt werden, um den Laserstrahl 33 für die Erzeugung eines Bildes auf einer Projektionsfläche zweidimensional abzulenken. Um die Leistungs-Anteile der drei Signal-Strahlen 7a-c und somit die Farbe des Laserstrahls 33 einzustellen, kann in den jeweiligen Laser-Modulen 1a-c die Leistung der Seed-Laserquelle eingestellt bzw. verändert werden. Die drei aus den Laser-Modulen 1a-c austretenden Idler-Strahlen 8a-c können wie weiter oben beschrieben zur Regelung der Temperatur T eines jeweiligen nichtlinearen optischen Kristalls 3a-c verwendet werden. Für die Erzeugung unterschiedlicher Signal- Wellenlängen Asi, A S 2, AS3 können unterschiedliche Typen von nichtlinearen Kristallen 3a-c verwendet werden. In der Regel ist es aber ausreichend, wenn zu diesem Zweck die periodische Polung der nichtlinearen Kristalle 3a-c unterschiedlich gewählt wird.

Fig. 4 zeigt eine Laserlichtquelle 1 , die ebenfalls für Projektionsanwendungen ausgelegt ist und die sich von der in Fig. 3 gezeigten Laserlichtquelle 1 im

Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass die drei nichtlinearen Kristalle 3a-c nicht seriell von einem Pump-Laserstrahl 5, sondern parallel von drei Pump-Laserstrahlen 5a-c durchlaufen werden, die von drei Pump-Laserquellen 2a-c erzeugt werden. Die in Fig. 4 gezeigte Laserquelle 1 ist im Wesentlichen wie die in Fig. 2 gezeigte

Laserquelle 1 aufgebaut und unterscheidet sich von dieser durch die Verwendung von drei parallelen Strahlwegen an Stelle eines einzigen Strahlwegs.

Die Laserquelle 1 von Fig. 4 weist daher drei Kollimationseinrichtungen 17a-c zur Kollimierung eines jeweiligen Pump-Laserstrahls 5a-c vor dem Eintritt in eine

Überlagerungseinrichtung 16 auf, die einen von einer jeweiligen Seed-Lichtquelle 4a- c erzeugten Seed-Signal-Strahl 7‘a bis 7‘c mit einem jeweiligen Pump-Laserstrahl 5a-c überlagert. Die in der Überlagerungseinrichtung 16 überlagerten Seed-Signal- Strahlen 7‘a bis 7’c und die Pump-Laserstrahlen 5a-c werden mittels einer jeweiligen Fokussierlinse 19a-c fokussiert und in einen der drei parallel angeordneten nichtlinearen Kristalle 3a-c, genauer gesagt in einen jeweiligen (nicht bildlich dargestellten) Wellenleiter eingekoppelt. Die aus den drei nichtlinearen Kristallen 3a- c austretenden Idler-Strahlen 8a-c werden nach der erneuten Kollimation mit Hilfe von drei Kollimationslinsen 12a-c an einem jeweiligen ersten Strahlteiler 10a-c vom Signal-Strahl 7a-c und dem jeweiligen Pump-Laserstrahl 5a-c getrennt.

Die drei Idler-Strahlen 8a-c werden bei dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel gemeinsam auf eine einzige Sensor-Einrichtung 14 gelenkt, um die Intensität li der drei Idler- Strahlen 8a-c zu messen. Die Pump-Lichtquellen 2a-c können zur Erzeugung von Pump-Laserstrahlen 5a-c mit unterschiedlichen Pump-Wellenlängen AR ausgebildet sein (z.B. von 373,5 nm, 394,5 nm und 358 nm). Dies wird im gezeigten Beispiel ausgenutzt, um in allen drei nichtlinearen Kristallen 3a-c dieselbe Idler-Wellenlänge A| (z.B. von 1550 nm) zu erzeugen, was für die weiter oben beschriebene

gemeinsame Messung der Intensität l| der Idler-Strahlen 8a-c vorteilhaft ist.

Wie bei der in Fig. 2 dargestellten Laserlichtquelle 1 dient auch bei der in Fig. 4 gezeigten Laserlichtquelle 1 eine Regeleinrichtung 26 zur Regelung der Temperatur T der nichtlinearen Kristalle 3a-c. Im gezeigten Beispiel sind die drei nichtlinearen Kristalle 3a-c als monolithischer Block gefertigt, d.h. diese unterscheiden sich im Wesentlichen nur in der periodischen Polung. Daher kann es sinnvoll sein, die Temperatur T in den drei nichtlinearen Kristallen 3a-c nicht individuell, sondern gemeinsam für alle drei nichtlinearen Kristalle 3a-c zu regeln. Zu diesem Zweck ist es ausreichend, lediglich die summierte Intensität l | aller drei Idler-Strahlen 8a-c oder ggf. eines einzigen Idler-Strahls 8a-c zu messen. Es versteht sich aber, dass alternativ zu der in Fig. 4 gezeigten Vorgehensweise auch die Intensitäten aller drei Idler-Strahlen 8a-c mit Hilfe von drei Sensor-Einrichtungen individuell gemessen und die Temperaturen) der drei nichtlinearen Kristalle 3a-c individuell geregelt werden können.

Ein jeweiliger zweiter Strahlteiler 11 a-c, der im gezeigten Beispiel als optischer Filter ausgebildet ist, trennt den jeweiligen Pump-Laserstrahl 5a-c, genauer gesagt dessen nicht konvertierten Strahlungsanteil, von einem jeweiligen Signal-Strahl 7a-c. Die drei Signal-Strahlen 7a-c können beispielsweise auf die weiter oben in Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebene Weise zu einem einzigen Laserstrahl überlagert werden, der drei unterschiedliche Signal-Wellenlängen As-i, As2, As3 im sichtbaren

Wellenlängenbereich aufweist und der z.B. für Visualisierungsanwendungen verwendet werden kann.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Laserlichtquelle 1 können die Herstellungskosten reduziert werden, indem möglichst viele der Bauelemente für alle drei nichtlinearen Kristalle 3a-c gemeinsam genutzt werden, wie dies beispielsweise bei der vor den drei nichtlinearen Kristallen 3a-c angeordneten, gemeinsamen

Überlagerungseinrichtung 16 der Fall ist. Da bei der parallelen Anordnung der drei nichtlinearen Kristalle 3a-c der nicht konvertierte Anteil des Pump-Laserstrahls 5 nicht genutzt wird, sind die drei nichtlinearen Kristalle 3a-c zwischen zwei Resonator- Endspiegeln 23, 24 angeordnet, die gemeinsam mit den nichtlinearen Kristallen 3a-c jeweils einen optisch-parametrischen Oszillator bilden, um die Leistungsverluste des jeweiligen Pump-Laserstrahls 5a-c zu minimieren.

Bei den weiter oben beschriebenen Beispielen ist die Seed-Lichtquelle 4, 4a-c jeweils zur Erzeugung eines Seed-Signal-Strahls 7‘, 7’a-c ausgebildet. Es versteht sich aber, dass an Stelle des Seed-Signal-Strahls 7‘, 7’a-c auch ein (nicht bildlich dargestellter) Seed-Idler-Strahi in einen jeweiligen nichtlinearen Kristall 3, 3a-c eingekoppelt werden kann, um die Verstärkung des jeweiligen Idler-Strahls 8, 8a-c zu erhöhen. Bei der weiter oben beschriebenen Pump-Wellenlänge von ca. 375 nm liegt die Idler-Wellenlänge Ai, An, l [2 , l |3 des Idler-Strahls 8, 8a-c jedoch in der Regel - im infraroten Wellenlängenbereich, so dass der Idler-Strahl 8, 8a-c ohne eine nachfolgende Frequenzkonversion nicht für Visualisierungsanwendungen verwendet werden kann. Dies schließt die Verwendung des Idler-Strahls 8, 8a-c für andere Anwendungen jedoch nicht aus. Die Einkopplung von Seed-Strahlung bei anderen Wellenlängen als der jeweiligen Signal-Wellenlänge As bzw. der Idler-Wellenlänge k in den nichtlinearen Kristall 3, 3a-c ist grundsätzlich ebenfalls möglich, hat aber auf die Verstärkung des Signal-Strahls 7, 7a-c bzw. des Idler-Strahls 8, 8a-c in dem jeweiligen nichtlinearen Kristall 3, 3a-c praktisch keinen Einfluss. Es versteht sich, dass es bei allen weiter oben beschriebenen Beispielen mit Hilfe einer Steuerungseinrichtung 22 möglich ist, die Intensität des in einen jeweiligen nichtlinearen Kristall 3, 3a-c eingekoppelten Seed-Signal-Strahls 7‘, 7’a-c bzw. des Seed-Idler-Strahls einstellbar zu machen, um auf diese Weise die Kohärenz des von der jeweiligen Laserlichtquelle 1 erzeugten Laserlichts bzw. Laserstrahls 33 einzustellen. Die Einstellung der Kohärenz kann beispielsweise bei der Verwendung der Laserlichtquelle 1 als Beleuchtungsquelle für die Erzeugung von Hologrammen von Nutzen sein. Die weiter oben beschriebenen Laserlichtquellen 1 sind aufgrund des Fehlens von mechanischen Funktionsbauteilen wie beispielsweise

mechanischen Filtern zur Miniaturisierung geeignet und können beispielsweise als Lichtquellen für Laser-Projektoren, beispielsweise für Head-Up-Displays oder dergleichen verwendet werden.