(57)【要約】      （修正有）【課題】ディスクレーザ用の、結像誤差を低減する光学系を有するポンプ光装置を提供する。【解決手段】ディスクレーザのレーザ活性媒体をポンピングするために、偏向装置（１５）は、２つのリング領域（ＲＢ１，ＲＢ２）の２つの反射領域（Ｂ２〜Ｂ２８）の間における所定の回数（ＮＲ）の偏向が、中心軸に対して半径方向におけるポンプ光線の像反転を伴って実施されるように構成されており、所定の回数（ＮＲ）は、２つのリング領域（ＲＢ１，ＲＢ２）の２つの反射領域（Ｂ２〜Ｂ２８）の間における偏向の合計回数（ＮＲ＋ＮＡ）の少なくとも３分の１、好ましくは少なくとも２分の１に相当する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクレーザ（１）のためのポンプ光装置（６）であって、
ポンプ光線（８）をレーザ活性媒体（２）に集束させるための反射面（１０）を有する集束装置、特に凹面鏡（１１）と、
前記反射面（１０）の表面に形成された複数の反射領域（Ｂ１〜Ｂ３６）の間において前記ポンプ光線（８）を偏向させるための偏向装置（１５）と、
を含み、
前記複数の反射領域（Ｂ１〜Ｂ３６）は、少なくとも１つの第１のリング領域（ＲＢ１）及び少なくとも１つの第２のリング領域（ＲＢ２）における、前記反射面（１０）の中心軸（１２）を中心にした複数の異なる角度領域に配置されており、
前記偏向装置（１５）は、前記第１のリング領域（ＲＢ１）の２つの反射領域（Ｂ８，Ｂ９；Ｂ１６，Ｂ１７；Ｂ２４，Ｂ２５）の間において前記ポンプ光線（８）の少なくとも１回の偏向が行われるように、かつ、前記第２のリング領域（ＲＢ２）の２つの反射領域（Ｂ４，Ｂ５；Ｂ１２，Ｂ１３；Ｂ２０，Ｂ２１）の間において少なくとも１回の偏向が行われるように構成されている、
ポンプ光装置（６）において、
前記偏向装置（１５）は、２つの前記リング領域（ＲＢ１，ＲＢ２）の２つの反射領域（Ｂ２〜Ｂ２８）の間における所定の回数（ＮＲ）の偏向が、前記中心軸（１２）に対して半径方向における前記ポンプ光線（８）の像反転を伴って実施されるように構成されており、
前記所定の回数（ＮＲ）は、２つの前記リング領域（ＲＢ１，ＲＢ２）の２つの反射領域（Ｂ２〜Ｂ２８）の間における偏向の合計回数（ＮＲ＋ＮＡ）の少なくとも３分の１、好ましくは少なくとも２分の１に相当する、
ことを特徴とするポンプ光装置（６）。
【請求項２】
前記偏向装置（１５）は、前記中心軸（１２）に対する半径方向における前記ポンプ光線（８）の前記像反転のために、前記第１のリング領域（ＲＢ１）の反射領域（Ｂ２，Ｂ１０，Ｂ１８，Ｂ２６）から前記第２のリング領域（ＲＢ２）の反射領域（Ｂ３，Ｂ１１，Ｂ１９，Ｂ２７）へと、又は、その逆向きへと、前記ポンプ光線（８）の偏向を実施するように構成されている、
請求項１記載のポンプ光装置。
【請求項３】
前記偏向装置（１５）は、前記第１のリング領域（ＲＢ１）の２つの反射領域（Ｂ８，Ｂ９；Ｂ１６，Ｂ１７；Ｂ２４，Ｂ２５）の間における前記ポンプ光線（８）の毎回の偏向と、前記第２のリング領域（ＲＢ２）の２つの反射領域（Ｂ４，Ｂ５；Ｂ１２，Ｂ１３；Ｂ２０，Ｂ２１）の間における前記ポンプ光線（８）の毎回の偏向との間に、前記第１のリング領域（ＲＢ１）の反射領域（Ｂ２，Ｂ１０，Ｂ１８，Ｂ２６）から前記第２のリング領域（ＲＢ２）の反射領域（Ｂ３，Ｂ１１，Ｂ１９，Ｂ２７）へと、又は、その逆向きへと、前記ポンプ光線（８）の１回の偏向を実施するように構成されている、
請求項２記載のポンプ光装置。
【請求項４】
前記偏向装置（１５）は、前記第１のリング領域（ＲＢ１）の反射領域（Ｂ２，Ｂ１０，Ｂ１８，Ｂ２６）から前記第２のリング領域（ＲＢ２）の反射領域（Ｂ３，Ｂ１１，Ｂ１９，Ｂ２７）へと、又は、その逆向きへと、前記ポンプ光線（８）の所定の回数（ＮＲ）の偏向を実施するように構成されており、
前記所定の回数（ＮＲ）は、前記第１のリング領域（ＲＢ１）の２つの反射領域（Ｂ８，Ｂ９；Ｂ１６，Ｂ１７；Ｂ２４，Ｂ２５）の間と、前記第２のリング領域（ＲＢ２）の２つの反射領域（Ｂ４，Ｂ５；Ｂ１２，Ｂ１３；Ｂ２０，Ｂ２１）の間とにおける偏向の回数（ＮＡ）と２以上は相違しない、
請求項１から３のいずれか１項記載のポンプ光装置。
【請求項５】
前記偏向装置（１５）は、前記反射面（１０）のそれぞれ２つの反射領域（Ｂ１〜Ｂ３６）の間において前記ポンプ光線（８）を偏向させるための少なくとも１つの偏向器（１６ａ〜ｄ；１７ａ，ｂ）を有し、
前記少なくとも１つの偏向器（１６ａ〜ｄ；１７ａ，ｂ）は、特に対称面（２０）に対して鏡対称に方向付けられた、前記ポンプ光線（８）を前記対称面（２０）に関して像反転させるための２つの偏向面（１９ａ，１９ｂ）を含む、
請求項１から４のいずれか１項記載のポンプ光装置。
【請求項６】
少なくとも１つの偏向器（１６ｄ）は、前記ポンプ光線（８）の入射面（Ｅ）に関して前記ポンプ光線（８）を追加的に像反転させるために構成されている、
請求項５記載のポンプ光装置。
【請求項７】
前記偏向面（１９ａ，１９ｂ）は、１つ又は複数のプリズム（２１）の表面に形成されている、
請求項５又は６記載のポンプ光装置。
【請求項８】
前記偏向面の１つ（１９ａ）は、前記ポンプ光線（８）の入射面（Ｅ）に関して前記ポンプ光線（８）を追加的に像反転させるために、ルーフエッジプリズム（２５）の表面に形成されている、
請求項７記載のポンプ光装置。
【請求項９】
前記偏向装置（１５）は、前記第１のリング領域（ＲＢ１）のそれぞれ２つの方位角方向に隣り合う反射領域（Ｂ８，Ｂ９；Ｂ１６，Ｂ１７；Ｂ２４，Ｂ２５）の間と、前記第２のリング領域（ＲＢ２）のそれぞれ２つの方位角方向に隣り合う反射領域（Ｂ４，Ｂ５；Ｂ１２，Ｂ１３；Ｂ２０，Ｂ２１）の間とにおいて、前記ポンプ光線（８）の偏向を実施するように構成されている、
請求項１から８のいずれか１項記載のポンプ光装置。
【請求項１０】
前記偏向装置（１５）は、前記第１のリング領域（ＲＢ１）及び前記第２のリング領域（ＲＢ２）のそれぞれ２つの半径方向に隣り合う反射領域（Ｂ２，Ｂ３；Ｂ６，Ｂ７；Ｂ１０，Ｂ１１；Ｂ１４，Ｂ１５；Ｂ１８，Ｂ１９；Ｂ２２，Ｂ２３；Ｂ２６，Ｂ２７）の間において、前記ポンプ光線（８）の偏向を実施するように構成されている、
請求項１から９のいずれか１項記載のポンプ光装置。
【請求項１１】
前記第１のリング領域（ＲＢ１）の反射領域（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ７〜Ｂ１０，Ｂ１５〜Ｂ１８，Ｂ２３〜Ｂ２６）の個数と、前記第２のリング領域（ＲＢ２）の反射領域（Ｂ３〜Ｂ６，Ｂ１１〜Ｂ１４，Ｂ１９〜Ｂ２２，Ｂ２７，Ｂ２８）の個数は同じである、
請求項１から１０のいずれか１項記載のポンプ光装置。
【請求項１２】
前記第１のリング領域（ＲＢ１）及び前記第２のリング領域（ＲＢ２）は、それぞれ１４個の反射領域（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ７〜Ｂ１０，Ｂ１５〜Ｂ１８，Ｂ２３〜Ｂ２６；Ｂ３〜Ｂ６，Ｂ１１〜Ｂ１４，Ｂ１９〜Ｂ２２，Ｂ２７，Ｂ２８）を有する、
請求項１１記載のポンプ光装置。
【請求項１３】
前記反射面（１０）は、半径方向内側に位置する少なくとも１つの第３のリング領域（ＲＢ３）を含み、
前記第３のリング領域（ＲＢ３）は、前記反射面（１０）の前記第１のリング領域（ＲＢ１）及び前記第２のリング領域（ＲＢ２）によって取り囲まれている、
請求項１から１２のいずれか１項記載のポンプ光装置。
【請求項１４】
前記第３のリング領域（ＲＢ３）は、８個の反射領域（Ｂ２９〜Ｂ３６）を有する、
請求項１３記載のポンプ光装置。
【請求項１５】
前記偏向装置（１５）は、前記第３のリング領域（ＲＢ３）のそれぞれ２つの反射領域（Ｂ３０，Ｂ３１；Ｂ３２，Ｂ３３；Ｂ３４，Ｂ３５）の間において前記ポンプ光線（８）を少なくとも２回、直接的に順次連続して偏向させるように構成されている、
請求項１３又は１４記載のポンプ光装置。
【請求項１６】
前記反射面（１０）は、非球面形状、特に放物面形状を有する、
請求項１から１５のいずれか１項記載のポンプ光装置。
【請求項１７】
前記ポンプ光線（８）を生成するためのポンプ光源（７）をさらに含む、
請求項１から１６のいずれか１項記載のポンプ光装置。
【請求項１８】
前記ポンプ光源（７）と前記反射面（１０）との間の光路に配置された、前記ポンプ光線（８）をコリメートするためのコリメーション光学系（９）をさらに含む、
請求項１７記載のポンプ光装置。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか１項記載のポンプ光装置（６）と、レーザディスク（２）の形態のレーザ活性媒体とを有する、
ことを特徴とするディスクレーザ（１）。
【請求項２０】
レーザ活性媒体（２）をポンピングするための方法であって、
前記方法は、集束装置（１１）によって、特に凹面鏡によってポンプ光線（８）を前記レーザ活性媒体（２）に複数回集束させることを含み、
順次連続する集束ステップの間に、前記集束装置（１１）の反射面（１０）の複数の異なる反射領域（Ｂ１〜Ｂ３６）の間における前記ポンプ光線（８）の偏向を実施し、
前記複数の異なる反射領域（Ｂ１〜Ｂ３６）は、少なくとも１つの第１のリング領域（ＲＢ１）及び少なくとも１つの第２のリング領域（ＲＢ２）における、前記反射面（１０）の中心軸（１２）を中心にした複数の異なる角度領域に配置されており、
前記第１のリング領域（ＲＢ１）の２つの反射領域（Ｂ８，Ｂ９；Ｂ１６，Ｂ１７；Ｂ２４，Ｂ２５）の間と、前記第２のリング領域（ＲＢ２）の２つの反射領域（Ｂ４，Ｂ５；Ｂ１２，Ｂ１３；Ｂ２０，Ｂ２１）の間とにおいて、前記ポンプ光線（８）をそれぞれ少なくとも１回偏向させる、
方法において、
２つの前記リング領域（ＲＢ１，ＲＢ２）の２つの反射領域（Ｂ２〜Ｂ２８）の間における所定の回数（ＮＲ）の偏向を、前記中心軸（１２）に対して半径方向における前記ポンプ光線（８）の像反転を伴って実施し、
前記所定の回数（ＮＲ）は、２つの前記リング領域（ＲＢ１，ＲＢ２）の２つの反射領域（Ｂ２〜Ｂ２８）の間における偏向の合計回数（ＮＲ＋ＮＡ）の少なくとも３分の１、好ましくは少なくとも２分の１に相当する、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクレーザのためのポンプ光装置であって、ポンプ光線をレーザ活性媒体に集束させるための反射面を有する集束装置、特に凹面鏡と、前記反射面の表面に形成された複数の反射領域の間において前記ポンプ光線を偏向させるための偏向装置と、を含み、前記複数の反射領域は、少なくとも１つの第１のリング領域及び少なくとも１つの第２のリング領域における、前記反射面の中心軸を中心にした複数の異なる角度領域に配置されており、前記偏向装置は、前記第１のリング領域の２つの反射領域の間において前記ポンプ光線の少なくとも１回の偏向が行われるように、かつ、前記第２のリング領域の２つの反射領域の間において少なくとも１回の偏向が行われるように構成されている、ポンプ光装置に関する。本発明はまた、このようなポンプ光装置を有するディスクレーザと、レーザ活性媒体をポンピングするための方法であって、前記方法は、集束装置によって、特に凹面鏡によってポンプ光線を前記レーザ活性媒体に複数回集束させることを含み、順次連続する集束ステップの間に、前記集束装置の反射面の複数の異なる反射領域の間における前記ポンプ光線の偏向を実施し、前記複数の異なる反射領域は、少なくとも１つの第１のリング領域及び少なくとも１つの第２のリング領域における、前記反射面の中心軸を中心にした複数の異なる角度領域に配置されており、前記第１のリング領域の２つの反射領域の間と、前記第２のリング領域の２つの反射領域の間とにおいて、前記ポンプ光線をそれぞれ少なくとも１回偏向させる、方法とに関する。それぞれの反射領域が形成されている角度領域は、例えば集束装置の反射面の弓形領域とすることができる。
【背景技術】
【０００２】
ディスクレーザは、良好に冷却可能な薄い厚さ（レーザディスク）を有するレーザ活性媒体（増幅媒体）を有する。これによってディスクレーザのコンセプトは、マルチキロワット領域における高レーザ出力のために適したものとなる。しかしながら、増幅媒体の厚さが薄いので、レーザ活性媒体の１回の透過ではわずかなポンプ光しか吸収されず、適切な手段を講じない場合には、このことによってレーザ活性媒体のポンピングにおいてレーザシステムの効率が低下する結果となる。レーザ活性媒体においてレーザ条件を満たすために必要な最小エネルギ又は最小レーザ出力を維持するためには、基本的に、レーザ活性媒体をポンプ光線が複数回透過する必要がある。ポンプ光線は、このような複数回透過においてレーザ活性媒体に集束され、順次連続する集束ステップにおいて理想的にはポンプスポットの１：１結像が生成される。凹面鏡を介して繰り返し結像することによって平行な光路におけるコリメーションの悪化がもたらされ、これによってコリメートされた光線直径が増加し、レーザ活性媒体に入力される出力が低下し、このことによって複数回透過の回数が制限されてしまう。
【０００３】
欧州特許第１２５２６８７号明細書（EP 1 252 687 B1）及び論文“Pumpoptiken und Resonatoren fuer Scheibenlaser”，S. Erhard著，シュトゥットガルト大学，2002年，ISBN 3-8316-0173-9 には、ポンプ光線が放物面鏡によってレーザ活性媒体に集束されるポンプ装置が記載されている。複数回透過は、放物面鏡の同じ１つのリング領域のそれぞれ異なる扇形領域に位置する複数の異なる反射領域の間において、ポンプ光線を偏向器、例えばプリズムを用いて複数回偏向させることによって実現される。
【０００４】
論文“Scheibenlaser mit Kilowatt-Dauerstrichleistung”，C. Stewen著，シュトゥットガルト大学，2002年，ISBN 3-89675-763 では、複数の偏向ユニットを使用して、結像のために放物面鏡上に複数の反射領域を有する複数のリング領域を利用することが提案され、ここでは、個々のリングが、半径方向において放物面鏡の弓形領域に配置されている。
【０００５】
同様のポンプ装置は、独国特許出願公開第１０２０１１００４２０４号明細書（DE 10 2011 004 204 A1）から公知である。ここに記載されているポンプ光装置では、反射面は、複数の反射領域を備える２つ、３つ又はそれ以上のリング領域を有することができる。それぞれのリング領域内におけるポンプ光線の偏向は、方位角方向において実施され、異なるリング領域の反射領域の間における偏向は、半径方向において実施される。
【０００６】
反射面の中心軸と反射領域との間の距離が大きくなればなるほど、典型的には結像誤差が大きくなる。ポンプ光線を偏向させるために又はレーザ活性媒体に集束させるために、特に３つ又はそれ以上のリング領域を使用する場合には、少なくとも半径方向に最も外側にあるリング領域は、典型的には反射面の中心軸との間に非常に大きい距離を有することとなるので、結像誤差が著しく増加してしまい、これによってポンプ光線の顕著な拡大がもたらされ、場合によってこのような顕著な拡大は、例えばプリズムの形態の偏向器におけるいわゆるクリッピング効果（クリッピングロス）をもたらす可能性がある。
【０００７】
高い光線品質を有するポンプ光源を使用すれば、ポンプ光源から到来したポンプ光線が反射面に衝突するときの光線直径が比較的小さくなる。従って、反射面の拡大を半径方向において実現することができ、これによって光線拡大の問題が軽減又は最小化される。しかしながら、高い光線品質を有するポンプ光源、例えばダイオードレーザは高価である。特に高ポンプ出力の場合にはできるだけ低コストのポンプ光源を使用すべきであるが、このような低コストのポンプ光源の場合には典型的に上述した効果が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許第１２５２６８７号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２０１１００４２０４号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２０１３１１４７４８号明細書
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】論文“Pumpoptiken und Resonatoren fuer Scheibenlaser”，S. Erhard著，シュトゥットガルト大学，2002年，ISBN 3-8316-0173-9
【非特許文献２】論文“Scheibenlaser mit Kilowatt-Dauerstrichleistung”，C. Stewen著，シュトゥットガルト大学，2002年，ISBN 3-89675-763
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
発明の課題
従って、本発明の基礎となる課題は、ポンプ光線をレーザ活性媒体に複数回集束させる際における結像誤差の補償を可能にするポンプ光装置と、このようなポンプ光装置を有するディスクレーザと、レーザ活性媒体をポンピングするための相応の方法とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
発明の対象
上記の課題は、本発明によれば、冒頭に述べた形式のポンプ光装置において、前記偏向装置は、２つの前記リング領域の２つの反射領域の間における所定の回数の偏向が、前記中心軸に対して半径方向における前記ポンプ光線の像反転を伴って実施されるように構成されており、前記所定の回数は、２つの前記リング領域の２つの反射領域の間における偏向の合計回数の少なくとも３分の１、好ましくは少なくとも２分の１に相当する、ポンプ光装置によって解決される。
【００１２】
本明細書に記載されているポンプ光装置では、ポンプ光源から出射されたポンプ光線は、典型的にはコリメートされた状態で、かつ、基本的には楕円形の光線断面を以て、特に放物面として形成された非球面形状の反射面に中心軸に対して平行に衝突し、楕円形の光線断面を有するポンプ光線は、反射面によって典型的には円形にレーザ活性媒体上に結像される。反射面は、中心軸に対して垂直な平面上への投影において基本的には円形に形成されている。以下において円形の反射領域が話題となっている場合には、このことはそれぞれ中心軸に対して垂直な平面への投影に関連している。
【００１３】
偏向装置を用いた２つの反射領域の間における偏向では、ポンプ光線は基本的にコリメートされている。ポンプ光線は、偏向装置を用いた第１の偏向と、偏向装置を用いた時間的に後の第２の偏向との間に集束装置によってレーザ活性媒体に集束され、このレーザ活性媒体の透過後に改めてコリメートされる。レーザ活性媒体は、レーザディスクとして形成されており、このレーザディスクは、典型的には焦平面若しくは焦点に、又は、集束装置の焦平面に、例えば放物面鏡の形態で配置されている。しかしながら、このような放物面鏡の焦点距離は、入射角に対する二次依存性を有しているので、衝突するポンプ光線の入射角が小さい場合にしかほぼ一定にならない。反射面に衝突するポンプ光線と中心軸との距離が大きくなればなるほど、入射角は大きくなり、また焦点距離の変化も顕著になる。ポンプ光装置において使用されるポンプ光線は、半径方向において、特に中心軸から大きい距離を有する反射領域における、ポンプ光線の半径方向内側に位置する縁部光線の入射角と半径方向外側に位置する縁部光線の入射角との間の差が、無視できないほど大きい光線断面、ひいては結像誤差をもたらすほど大きい光線断面を有する。この結像誤差は、順次連続する２回の偏向の間にポンプ光線がレーザ活性媒体に集束されるときには毎回発生する。結像誤差は、レーザ活性媒体への集束が複数回行われる場合には積算され、ポンプ光線の拡大をもたらし、ポンプ光線が偏向器をはみ出して照射する場合には、場合によってこの偏向器において上述したクリッピング効果をもたらす。
【００１４】
結像誤差に基づき、理想的なテレセントリックな結像は、ポンプ光線の正確に１つの光束に対してしか実現することができなくなり、この正確に１つの光束とは、偏向装置のそれぞれの偏向器と反射面との間の距離が適切に選択される場合には、典型的には中央の場、すなわち光線断面の中央を延在するポンプ光線の光束である。しかしながら、ポンプ光線の半径方向外側及び半径方向内側に位置する縁部における光路は、偏向器と反射面との間の距離の変化によって修正することはできないので、半径方向においてポンプ光線の光線断面の中心から外れた光束、特に縁部光線は、上述したポンプ光線の拡大をもたらす不安定な光路を有することとなる。
【００１５】
発明者はこの結像誤差を、偏向器を用いた偏向においてポンプ光線を半径方向において像反転することによって補償することが可能であることを発見した。像反転では、ポンプ光線の光線断面が半径方向において鏡反射されるので、ポンプ光線の半径方向内側の光束と半径方向外側の光束とが交換される。従って、中心軸に対して半径方向にそれぞれ異なる距離で衝突するポンプ光線の各光束に対する、反射面のそれぞれ異なる焦点距離による影響は、その後の集束において反転されるので、先行する集束において発生した結像誤差を補償することが可能となる。
【００１６】
典型的には、半径方向の像反転を伴う偏向の回数が、２つのリング領域のそれぞれ２つの反射面の間における偏向の合計回数の少なくとも２分の１に相当する場合には、最適な補償にとって有利である。しかしながら、場合によっては半径方向の像反転を伴う偏向の回数をより少なくすることも可能であり、例えば、結像誤差の部分的な補償を実現するために半径方向の像反転を伴う偏向を３分の１超にすることも可能である。偏向の合計回数の２分の１又は３分の１とは、偏向の合計回数が奇数である場合、又は、３で割り切れない場合には、その次に小さい整数の値に切り捨てられた偏向の回数であると理解される。
【００１７】
１つの実施形態では、前記偏向装置は、前記中心軸に対する半径方向における前記ポンプ光線の像反転のために、前記第１のリング領域の反射領域から前記第２のリング領域の反射領域へと、又は、その逆向きへと、前記ポンプ光線の偏向を実施するように構成されている。２つの異なるリング領域の表面に形成されている２つの反射領域の間における偏向は、典型的には１８０°偏向の形態で、例えばプリズムの形態の偏向器、又は、場合によってはファイバー束の形態の偏向器を用いて実施される。このような１８０°偏向の場合には、（実質的に）半径方向におけるポンプ光線の光線断面の像反転が、典型的には自動的に実施される。同じ１つのリング領域の２つの反射領域の間における１８０°偏向の場合にも、典型的には像反転が実施されるが、ただし、（実質的に）方位角方向において実施される。第１のリング領域の２つの反射領域の間、又は、第２のリング領域の２つの反射領域の間における方位角方向の偏向は、半径方向の像反転を生成しないので、上述した結像誤差を補償するためには寄与しない。
【００１８】
１つの有利な実施形態では、前記偏向装置は、前記第１のリング領域の２つの反射領域の間における前記ポンプ光線の毎回の偏向と、前記第２のリング領域の２つの反射領域の間における前記ポンプ光線の毎回の偏向との間に、前記第１のリング領域の反射領域から前記第２のリング領域の反射領域へと、又は、その逆向きへと、前記ポンプ光線の（正確に）１回の偏向を実施するように構成されている。
【００１９】
上述した結像誤差を補償するために、特に反射面の半径方向に最も外側にあるリング領域を形成していて典型的には隣り合っている２つのリング領域におけるポンプ光線の偏向を、半径方向における偏向と方位角方向における偏向との間で常に交互に実施すると有利である。なぜならこうすることによって、直接的に順次連続する２回のポンプ光線の集束において発生した結像誤差が、相互に補償されるからである。典型的には、偏向装置は、半径方向において少なくとも２回の偏向が実施されるように、すなわちポンプ光線を第１のリング領域の反射領域から第２のリング領域の反射領域へと少なくとも１回偏向させると共に、逆向きへと、すなわち第２のリング領域の反射領域から第１のリング領域の反射領域へと少なくとも１回偏向させるように構成されている。ポンプ光線は、２つのリング領域の少なくとも一方において、基本的には２つのリング領域の両方において少なくとも２回、方位角方向において偏向される。
【００２０】
１つの実施形態では、前記偏向装置は、前記第１のリング領域の反射領域から前記第２のリング領域の反射領域へと、又は、その逆向きへと、前記ポンプ光線の所定の回数の偏向を実施するように構成されており、前記所定の回数は、前記第１のリング領域の２つの反射領域の間と、前記第２のリング領域の２つの反射領域の間とにおける偏向の回数と２以上は相違しない。
【００２１】
最適な補償のために、半径方向における偏向の回数、すなわち２つのリング領域の間における偏向の回数は、理想的には方位角方向における偏向の回数、すなわち第１のリング領域の反射領域の間における偏向と、第２のリング領域の反射領域の間における偏向との合計の回数と同じ回数に選択される。換言すれば、偏向の合計回数は、半径方向の偏向と方位角方向の偏向とに均等に分配される。このような分配は、偏向の合計回数が偶数である場合にのみ可能である。偏向の合計回数が奇数である場合には、偏向の合計回数を半径方向の偏向と方位角方向の偏向とに均等に分配するために、典型的には半径方向の偏向の回数が、方位角方向の偏向の回数よりも１回だけ多く選択されるか、又は、その逆である。このようにして、反射領域と中心軸との間の距離が大きい場合にも、上述した結像誤差が実質的に完全に補償される。
【００２２】
さらに別の実施形態では、前記偏向装置は、前記反射面のそれぞれ２つの反射領域の間において前記ポンプ光線を偏向させるための少なくとも１つの偏向器を有し、前記少なくとも１つの偏向器は、特に対称面に対して鏡対称に方向付けられた２つの偏向面を含む。これら２つの偏向面は、典型的には互いに９０°の角度で方向付けられており、１８０°偏向を生成するためにポンプ光線のそれぞれ１回の９０°偏向を生じさせる。２つの偏向面のうちの一方が、入射面に対して垂直な方向において対称面との可変の距離を有している場合には、当該偏向面の、少なくともポンプ光線の入射面に位置する面部分が、対称面に対して鏡対称に配置されている。
【００２３】
上述した偏向器は、対称面に関してポンプ光線の像反転を生成する。基本的に、異なるリング領域からの２つの反射領域の間における半径方向の偏向の場合のように、対称面が実質的に方位角方向に方向付けられている場合には、このように構成された偏向器において、半径方向における像反転が自動的に実施される。
【００２４】
１つの発展形態では、少なくとも１つの偏向器は、前記ポンプ光線の入射面に関して、すなわち典型的には前記対称面に対して垂直に、前記ポンプ光線を追加的に像反転させるために構成されている。追加的な像反転によって、方位角方向における偏向、すなわち同じ１つのリング領域の２つの反射領域の間における偏向のために使用される偏向器も、半径方向の像反転を生成することが可能となる。これによって、半径方向の像反転のために必ずしも半径方向における偏向を実施する必要がなくなる。この場合には結像誤差を補償するために、例えば従来のポンプ光装置の場合と同様に、もっぱら方位角方向のみにおいて（ポンプ光線の入力又は出力を除く）それぞれのリング領域における偏向を実施することができる。特にこの場合には、方位角方向における２分の１超の偏向、特に毎回の偏向を、中心軸に対して半径方向における像反転を伴って実施することができる。
【００２５】
前記偏向面は、好ましくは１つ又は複数のプリズムの表面に形成されている。偏向器は、例えば偏向面として使用される隣辺面における全反射を利用した１８０°偏向プリズムとして構成することができる。しかしながら、例えばそれぞれ偏向面として鏡状の斜辺面を有する２つのプリズム（又は１つのバイプリズム）を、光線変位を有する１８０°偏向器として使用することも可能である。これに代えて、偏向のために例えば２つの平面鏡を使用することも可能であり、これら２つの平面鏡の反射性の偏向面は、互いに９０°の角度で方向付けられており、場合によっては１つの共通の辺で接触している。
【００２６】
１つの発展形態では、前記２つの偏向面の１つは、前記ポンプ光線の入射面に関して前記ポンプ光線を追加的に像反転させるために、ルーフエッジプリズムの表面に形成されている。ルーフエッジプリズム（アミチプリズムなど）は、例えば従来のプリズム又は鏡の表面に形成することができる別の偏向面と組み合わせて、１８０°偏向におけるポンプ光線の完全な像反転を可能にする。上述したようにこのような完全な像反転によって、同じ１つのリング領域の（特に隣り合う）反射領域の間における偏向のために使用される偏向器の場合でも、半径方向における像反転を生成することが可能となる。この場合には、ルーフエッジプリズムのルーフエッジは、典型的にポンプ光線の入射（及び出射）面に配置されている。
【００２７】
特に互いに垂直な複数の偏向面を有する偏向器の代わりに、場合によって他の種類の偏向器、例えばファイバー束を、偏向器として使用することも可能である。また、上述したように必ずしもポンプ光線の１８０°偏向を実施する必要はない。しかしながら基本的には、光線変位と一緒にポンプ光線の伝播方向の反転のみを生成する偏向器が有利であり、すなわち、ポンプ光線の伝播方向を反転させてこれを平行にシフトさせる偏向と、この偏向の際にポンプ光線の光線断面の上述した鏡反射、すなわち１つの方向における像反転又は場合によっては完全な像反転と、を実施する偏向器が有利である。
【００２８】
１つの実施形態では、前記偏向装置は、前記第１のリング領域のそれぞれ２つの方位角方向に隣り合う反射領域の間と、前記第２のリング領域のそれぞれ２つの方位角方向に隣り合う反射領域の間とにおいて、前記ポンプ光線の偏向を実施するように構成されている。結像誤差を最小化するためには、方位角方向における偏向を直接的に隣り合う反射領域の間において実施すると有利であることが判明している。しかしながら、第１のリング領域又は第２のリング領域の隣り合わない反射領域の間における方位角方向の偏向も可能であることは自明である。
【００２９】
さらに別の実施形態では、前記偏向装置は、前記第１のリング領域及び前記第２のリング領域のそれぞれ２つの半径方向に隣り合う反射領域の間において、前記ポンプ光線の偏向を実施するように構成されている。それぞれのリング領域の２つの半径方向に隣り合う反射領域の間におけるポンプ光線の偏向もまた、結像誤差の低減に鑑みて有利であることが判明している。
【００３０】
さらに別の実施形態では、前記第１のリング領域の反射領域の個数と、前記第２のリング領域の反射領域の個数は同じである。偏向の合計回数を均等に配分するために、２つのリング領域が同じ個数の反射領域を有すると有利である。２つのリング領域では、典型的には、ポンプ光線を２つのリング領域の一方に入力するための反射領域と、２つのリング領域の他方からポンプ光線を出力するための反射領域、例えばポンプ光線を再帰反射器若しくは終端鏡において自身の方向へと折り返し反射させるため、又は、ポンプ光線をさらに別のリング領域へと偏向させるための反射領域とがそれぞれ必要とされる。従って、それぞれのリング領域において方位角方向の偏向及び半径方向の偏向のために利用可能な反射領域の個数は、典型的にはそれぞれのリング領域の反射領域の合計個数よりも１個だけ少なくなっている。
【００３１】
上記の実施形態の１つの発展形態では、前記第１のリング領域及び前記第２のリング領域は、それぞれ１４個の反射領域を有する。反射面の反射領域のこのような個数は、一方では結像誤差に鑑みて、他方では偏向器に必要な構造スペースに鑑みて有利であることが判明している。
【００３２】
さらに別の実施形態では、前記反射面は、半径方向内側に位置する少なくとも１つの第３のリング領域を含み、前記第３のリング領域は、前記反射面の前記第１のリング領域及び前記第２のリング領域によって（リング形状に）取り囲まれている。上述したように、半径方向の偏向と方位角方向の偏向とに偏向を均等に分配することは、特に反射面の中心軸から遠くに離間しているリング領域の場合には有利である。第３の、場合によってはさらに半径方向内側に位置するリング領域の場合には、このような均等な分配は必ずしも必要ないが、半径方向内側に位置するリング領域が少なくとも２つ存在する場合にはこのような均等な分配を実施してもよい。半径方向内側に位置するリング領域がただ１つしか存在しない場合には、典型的には上で引用した独国特許出願公開第１０２０１１００４２０４号明細書（DE 10 2011 004 204 A1）の場合のように、このリング領域の反射領域の間において純粋な方位角方向の偏向が実施される。
【００３３】
上述したようにポンプ光線が、再帰反射器の形態の、例えば平坦な終端鏡の形態の偏向ユニットにおいて自身の方向へと折り返し反射される場合には、レーザ活性媒体を透過する回数を２倍にすることができる。例えば、３６個の反射領域の場合には、再帰反射器を使用することによってレーザ活性媒体の７２回の透過を実現することができる。
【００３４】
１つの発展形態では、前記第３の内側のリング領域は、８個の反射領域を有する。内側のリング領域の反射領域の個数は、外側の２つのリング領域の反射領域の個数に合わせて調整されており、この場合には偏向器に必要な構造スペースが考慮される。８個の反射領域を使用することが特に有利であることが判明している。
【００３５】
さらに別の発展形態では、前記偏向装置は、前記第３のリング領域のそれぞれ２つの反射領域の間において前記ポンプ光線を少なくとも２回、直接的に順次連続して偏向するように構成されている。上述したように第３のリング領域では、典型的にはポンプ光線の方位角方向の偏向が実施される。すなわち基本的には、それぞれ２回の方位角方向の偏向の間に、半径方向における偏向、例えば場合によって存在しうるさらに半径方向内側に位置する第４のリング領域への偏向は実施されない。実質的に方位角方向におけるこのような偏向は、特に偏向器として偏向プリズムを使用する場合には有利である。なぜなら、コリメートされたポンプ光線がポンプ装置の中心と通って伝播する偏向では、基本的に、偏向装置の内側のプリズムセットによるクリッピングロスが生じるからである。
【００３６】
ポンプ光線を半径方向又は方位角方向においてそれぞれ２つの反射領域の間で偏向させるための偏向装置が、それぞれ１つの専用の偏向器、すなわち１つの専用の構造ユニットを有する場合にも、同様にして有利であることが判明している。しかしながら、同じ１つの偏向器を、場合によっては複数の反射領域の間においてポンプ光線を偏向するために構成することができることは自明であり、このようなことは、例えば冒頭で引用した独国特許出願公開第１０２０１１００４２０４号明細書（DE 10 2011 004 204 A1）に記載されており、同明細書の全体は、参照によって本願の内容に含められるものとする。
【００３７】
さらに別の実施形態では、前記反射面は、非球面形状、特に放物面形状を有する。反射面は、特に放物面形状とはわずかに異なる非球面形状を有することができる。集束装置として基本的には、レーザ活性媒体から到来したポンプ光線が（回転対称の）反射面においてコリメートされることを実現するために、典型的には（ほぼ）放物面形状の反射面を有する凹面鏡が使用される。この機能を、場合によっては他の非球面形状の面によって実現することも可能であるか、若しくは場合によっては、凹面鏡のセグメント形成又はファセット形成を実施することも可能であり、この場合にはそれぞれのファセットは、典型的には反射領域のそれぞれ１つに対応付けられている。
【００３８】
さらに別の実施形態では、前記ポンプ光装置はさらに、前記ポンプ光線を生成するためのポンプ光源を含む。ポンプ光源は、出射面から出射するポンプ光を生成し、この出射面の直径は、ポンプ光線の最小直径を規定する。ポンプ光源は、ポンプ光線の発散（又は開口角）も規定し、ひいてはポンプ光線のビームパラメータ積も規定する。
【００３９】
さらに別の実施形態では、前記ポンプ光装置はさらに、前記ポンプ光源と前記反射面との間の光路に配置された、前記ポンプ光線をコリメートするためのコリメーション光学系を含む。コリメートされたポンプ光線は反射面に衝突し、そこで基本的に円形の反射領域（スポット）を生成する。上述したように、コリメートされたポンプ光線が反射面に入射することは有利である。なぜなら、コリメートされたポンプ光線は、レーザ活性媒体に集束された後、このレーザ活性媒体から反射面へと折り返し反射され、この（放物面形状の）反射面によって改めてコリメートされるので、理想的なケースでは偏向の際に光線直径が拡大しないからである。透過の回数を増加させるために、場合によってはコリメーション光学系の代わりに、独国特許出願公開第１０２０１３１１４７４８号明細書（DE 10 2013 114 748 A1）に記載されているような入力光学系を使用することも可能であり、このような入力光学系は、ポンプ光源から反射面の方向へのポンプ光線の入力における入力焦点を形成するために構成されている。独国特許出願公開第１０２０１３１１４７４８号明細書（DE 10 2013 114 748 A1）にも記載されているように、入力焦点は、例えば光線場ガイドシステムの中間焦点偏向光学系の領域に配置することができる。
【００４０】
本発明のさらに別の態様は、上述したようなポンプ光装置と、レーザディスクの形態のレーザ活性媒体とを有するディスクレーザに関する。ディスクレーザ（又は場合によってはディスクレーザ増幅器）は、典型的には共振器を有し、この共振器は、例えばレーザ活性媒体（レーザディスク）の鏡状の裏面と、レーザ光線を出力するための要素との間に形成することができ、例えば（部分透過性の）出力鏡とすることができる。共振器では、レーザ活性媒体の種類に依存した波長を有するレーザ光線が生成され、レーザ活性媒体によって生成されたレーザ光線の波長は、典型的にはポンプ光源の波長とは相違する。ポンプ光線は、クリッピング効果又は結像誤差による過度のロスが発生することなくディスクレーザのレーザ活性媒体を複数回透過し、これによってディスクレーザの効率を増加させることができる。
【００４１】
本発明のさらに別の態様は、冒頭に述べた形式のレーザ活性媒体をポンピングするための方法において、２つの前記リング領域の２つの反射領域の間における所定の回数の偏向を、前記中心軸に対して半径方向における前記ポンプ光線の像反転を伴って実施し、前記所定の回数は、２つの前記リング領域の２つの反射領域の間における偏向の合計回数の少なくとも３分の１、好ましくは少なくとも２分の１に相当する、方法に関する。このようにして上述したように、順次連続する集束における結像誤差を（ほぼ）完全に補償することができ、これによってコリメートされた光線直径の拡大が相殺され、このようにしてレーザ活性媒体のポンピングにおける効率を増加させることができる。
【００４２】
本発明のさらなる利点は、明細書及び図面から明らかになるであろう。また、上述した特徴及び後述する特徴は、それぞれ単独で又は複数の任意の組み合わせで使用することが可能である。図示及び説明された実施形態は、網羅的な列挙として理解すべきではなく、むしろ本発明を説明するための例示的な性格を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】ポンプ光装置を有するディスクレーザの１つの実施形態の概略図である。
【図２】放物面形状の反射面に種々異なる入射角で衝突する、入射瞳からのポンプ光線の３つの光束の光路の概略図である。
【図３ａ】入射角に対する反射面の焦点距離の依存性を示す概略図である。
【図３ｂ】反射面の中心軸からの距離に対するポンプ光線の瞳面の傾斜角の依存性を示す概略図である。
【図４】半径方向における像反転を生じさせる偏向器を有する、図２と同様の概略図である。
【図５】３つのリング領域に配置されている反射領域と、それぞれ２つの反射領域の間においてポンプ光線を偏向させるための偏向器を備える偏向装置とを有するポンプ光装置の反射面を示す図である。
【図６】ポンプ光線の完全な像反転のためのルーフエッジプリズムを有する偏向器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下の図面の説明では、同一の、又は、同等の機能を有する要素に対して同一の参照符号が使用される。
【００４５】
図１は、ディスクレーザ１を例示的に示す。ディスクレーザ１は、冷却のためにヒートシンク３上に配置されたレーザディスクの形態のレーザ活性媒体２を有する。レーザディスク２の、ヒートシンク３に面した側には、反射性コーティング２ａが被着されている。反射性コーティング２ａは、部分透過性の出力鏡４と一緒に、レーザ活性媒体２の励起によって生成されたレーザ光線５のための共振器を形成している。レーザ光線５は、図１の矢印によって示されているように、部分透過性の出力鏡４を透過して共振器から出射される。
【００４６】
レーザ活性媒体２を励起させるためにディスクレーザ１は、ポンプ光源７を備えるポンプ光装置６を有する。ポンプ光装置６は、初めは発散性であるポンプ光線８を生成し、このポンプ光線８は、図１では簡略化のために単一のレンズ９の形態で図示されているコリメーション光学系においてコリメートされる。コリメートされたポンプ光線８は、凹面鏡１１の表面に形成されている反射面１０に衝突する。反射面１０は、凹面鏡１１の中心軸１２に対して回転対称に延在しており、放物面形状に湾曲されている。すなわち凹面鏡１１は、放物面鏡を形成している。コリメートされたポンプ光線８は、凹面鏡１１の中心軸１２に対して平行に反射面１０に衝突する。凹面鏡１１は、レーザ活性媒体２において生成されたレーザ光線５が透過するための中央開口部１３を有する。
【００４７】
コリメートされたポンプ光線８は、放物面形状の反射面１０において反射され、（焦点距離ｆを有する）凹面鏡１１の焦点又は焦平面１８に配置されているレーザ活性媒体２に集束される。このときポンプ光源７の出射面は、レーザ活性媒体２上において焦平面１８に所定の結像倍率で結像され、この結像倍率は、放物面鏡１１の焦点距離ｆと、コリメーションレンズ９の焦点距離（図示せず）とによって規定されている。ポンプ光線８は、その後、レーザ活性媒体２の裏側にある反射性コーティング２ａにおいて反射され、発散しながら反射面１０に衝突し、そしてこの反射面１０において改めて反射される。反射されたポンプ光線８は、反射面１０の放物面形状に基づいてコリメートされ、その後、さらに後で図５に関連して詳細に図示されている偏向装置１５に衝突する。
【００４８】
図２は、入射瞳面２３と、さらに別の瞳面２４との間におけるポンプ光線８の光路、より詳しくはポンプ光線８の３つの光束２２ａ〜ｃの光路を示す。３つの光束２２ａ〜ｃは、図２のＸ方向に相当する半径方向において反射面１０の中心軸１２からそれぞれ異なる距離をおいて離間しており、従って、それぞれ異なる入射角θで反射面１０に衝突する。なお、図２では、簡略化のために半径方向に最も外側にある第３の光線２２ｃの入射角θだけが示されている。図２において見て取れるように、光束２２ａ〜ｃがレーザ活性媒体２の反射性コーティング２ａに集束されて、反射面１０において改めてコリメーションが行われた後に、これらの光線２２ａ〜ｃ又はポンプ光線８によって形成されるさらに別の瞳面２４は、Ｚ方向に延在する中心軸１２に対して垂直な平面（ＸＹ面）に関して傾斜角αで傾斜されている又は傾けられている。
【００４９】
この別の瞳面２４が傾斜されている理由は、入射角θに対する放物面形状の反射面１０の焦点距離ｆ（図１参照）の依存性にある。焦点距離ｆは、図示の例では名目上はｆ＝１００ｍｍであるが、図３ａによれば入射角θと共に実質的に二乗的に増加する。入射角θは中心軸１２からのポンプ光線８の距離ｄが増加するにつれて増加するので、この別の瞳面２４の傾斜角αもまた、図３ｂに示されているように中心軸１２からの距離ｄが増加するにつれて増加する。
【００５０】
この別の瞳面２４が傾斜していることにより、半径方向において中心軸１２からそれぞれ異なる距離で延在している全ての光束２３ａ〜ｃに対して、ポンプ光線８の（２ｆ）結像においてテレセントリック条件を同時に満たすことはもはやできなくなる。典型的に、偏向装置２５（図５）の、図１に示されている偏向器１７ａ，１７ｂは、テレセントリック条件が平均的に満たされるような、反射面１０との距離で配置されている。すなわち典型的には、中央の光束２３ｂが理想的なテレセントリック性を有しており、従って、この中央の光束２３ｂだけが複数回の偏向において再生成され、その一方で、他の全ての光束、特に半径方向に最も離れて内側に位置する光束２３ａと、半径方向に最も離れて外側に位置する光束２３ｃとは、不安定な光路を有する。このことにより、これら２つの離れた光束２３ａ，２３ｃは、複数回の順次連続する集束において拡大し、この拡大は集束の回数とともに増加する。この拡大によってポンプ光線８の光線断面が非常に大きくなるので、図１に示されている偏向器１７ａ，１７ｂにおいてクリッピングロスが発生する可能性がある。なぜなら、ポンプ光線８が、偏向器１７ａ，１７ｂの偏向面１９ａ，１９ｂをはみ出して照射するからである。
【００５１】
図２で説明された結像誤差を修正して（別の）瞳面２４の傾斜角αを（ほぼ）０°にするために、２つの偏向面１９ａ，１９ｂを備える半径方向偏向器１７ａにおいて、ポンプ光線８の半径方向の像反転を実施することができる。これら２つの偏向面１９ａ，１９ｂは、図４に図示されているようにポンプ光線８のそれぞれ１回の９０°偏向を生じさせる。  入射瞳２３から出射したポンプ光線８は、図４では図２と同様にそのうちの３つの光束２３ａ〜ｃが示されているが、半径方向外側に位置する第１のリング領域ＲＢ１において反射面１０に衝突し、この反射面１０においてレーザ活性媒体２に集束され、このレーザ活性媒体２の反射性コーティング２ａから第１のリング領域ＲＢ１へと折り返し反射され、そしてこの第１のリング領域ＲＢ１から中心軸１２に対して平行に偏向器１７ａへと偏向される。
【００５２】
半径方向偏向器１７ａの、対称面２０に対して鏡対称に配置された２つの偏向面１９ａ，１９ｂにおいて、ポンプ光線８の２回の９０°偏向が実施される。半径方向偏向器１７ａにおける１８０°偏向が半径方向において実施され、これによって偏向器１７ａから折り返し反射されたポンプ光線８が、中心軸１２に対して平行に、半径方向にさらに内側に位置する第２のリング領域ＲＢ２へと偏向される。偏向器１７ａは、ポンプ光線８の像反転、具体的に言えばポンプ光線８の光線断面の像反転を生成し、より厳密に言えば、対称面２０におけるポンプ光線８の光線断面の鏡反射を生成する。対称面２０は、図示の例では方位角方向に延在しており、従って、ポンプ光線８の像反転が半径方向において実施される。
【００５３】
半径方向の像反転により、半径方向偏向器１７ａにおいて偏向される前には半径方向外側に延在していた第１の光束２３ａは、半径方向偏向器１７ａにおいて１８０°偏向された後には半径方向内側に延在することとなる。相応にして、半径方向偏向器１７ａにおいて偏向される前には半径方向内側に延在していた第３の光束２３ｃは、偏向された後には半径方向外側に延在することとなる。その後、ポンプ光線８がレーザ活性媒体２に集束され、第２のリング領域ＲＢ２においてコリメーション及び偏向が行われると、上述した結像誤差が充分に修正され、従って、（別の）瞳面２４は、中心軸１２に対して垂直な平面にほぼ延在し、すなわち（ほぼ）消失した傾斜角（α＝０°）を有する。従って、半径方向（半径方向における像反転を伴う）と、方位角方向（半径方向における像反転を伴わない）とにおいてポンプ光線の交互の偏向を生成する偏向装置１５によって、上述した結像誤差を、第１及び第２のリング領域ＲＢ１，ＲＢ２における偏向においてほぼ完全に補償することが可能となる。このことを以下では、３つのリング領域ＲＢ１〜ＲＢ３を有する偏向装置１５に関して図５に基づいて説明する。
【００５４】
図５に示された偏向装置１５は、複数の偏向器１６ａ〜ｃ，１７ａ，ｂを有し、これらの偏向器１６ａ〜ｃ，１７ａ，ｂは、図５にも図示されている反射面１０のそれぞれ２つの反射領域Ｂ１〜Ｂ３６の間においてポンプ光線８を偏向させるように構成されている。反射領域Ｂ１〜Ｂ３６の参照符号は、これらの反射領域Ｂ１〜Ｂ３６をポンプ光線８が透過する順序に相当する。図５において見て取れるように、反射領域Ｂ１〜Ｂ３６は、反射面１０の中心軸１２を中心にした第１〜３のリング領域ＲＢ１〜ＲＢ３に配置されている。半径方向外側に位置する第１のリング領域ＲＢ１と、半径方向において第１のリング領域ＲＢ１に隣接する第２のリング領域ＲＢ２とは、それぞれ１４個の反射領域を有し、これら１４個の反射領域は、方位角方向（すなわち周方向）においてそれぞれ異なる角度領域又は扇形領域に配置されている。半径方向内側に位置する第３のリング領域ＲＢ３は、８個の反射領域を有し、これら８個の反射領域も、方位角方向においてそれぞれ異なる角度領域に配置されている。ポンプ光線８は、反射領域Ｂ１〜Ｂ３６を順番に透過し、このときレーザ活性媒体２においても図５に示された偏向装置１５においても偏向される。このことを以下に詳細に説明する。
【００５５】
ポンプ光線８は、第１のリング領域ＲＢ１の表面に形成されている反射面１０の第１の反射領域Ｂ１に、まずはコリメートされた状態で衝突し、この第１の反射領域Ｂ１からレーザ活性媒体２に集束され、そして第１のリング領域ＲＢ１の第２の反射領域Ｂ２において改めて反射面１０に衝突する。図１において見て取れるようにポンプ光線８は、第２の反射領域Ｂ２において反射され、この第２の反射領域Ｂ２から、コリメートされた状態で中心軸１２に対して平行に出射され、そして偏向装置１５の半径方向偏向器１７ａに衝突する。ポンプ光線８は、半径方向偏向器１７ａにおいて偏向され、このときポンプ光線８の伝播方向が反転され、かつ、ポンプ光線８の半径方向の光線変位が生成される。
【００５６】
この場合、図５において見て取れるようにポンプ光線８は、第１のリング領域ＲＢ１の第２の反射領域Ｂ２から反射面１０の第２のリング領域ＲＢ２の第３の反射領域Ｂ３へと偏向される。第２の反射領域Ｂ２と第３の反射領域Ｂ３とは、半径方向において隣り合って配置されている。第２の反射領域Ｂ２から第３の反射領域Ｂ３へとポンプ光線８を偏向させるための半径方向偏向器１７ａは、図示の例ではバイプリズム２１を有する。このバイプリズム２１は、図１又は図４に示されているように、１つの共通の対称面２０に対して対称に方向付けられた２つの平坦な偏向面１９ａ，１９ｂを有する。図示の例では、偏向装置１５の全ての偏向器１６ａ〜ｃ，１７ａ，ｂが同一の構造形状を有しており、すなわちそれぞれバイプリズムとして形成されている。以上をまとめると、偏向装置１５には２種類の半径方向偏向器１７ａ，ｂと、３種類の方位角方向偏向器１６ａ〜ｃとが存在しており、それぞれ寸法及び方向性だけが互いに異なっている複数の反射領域Ｂ１〜Ｂ３６の間においてポンプ光線８を偏向させるために使用される。
【００５７】
ポンプ光線８は、次いで、第３の反射領域Ｂ３からレーザ活性媒体２に集束され、反射性コーティング２ａにおける反射の後、同様にして反射面１０の第２のリング領域ＲＢ２の表面に形成されている第４の反射領域Ｂ４に衝突する（図２参照）。ポンプ光線８は、偏向装置１５の方位角方向偏向器１６ｂによって方位角方向に、第２のリング領域ＲＢ２の隣り合う第５の反射領域Ｂ５へと偏向される。
【００５８】
ポンプ光線８は、第５の反射領域Ｂ５からレーザ活性媒体２に反射され、このレーザ活性媒体２から第２のリング領域ＲＢ２の第６の反射領域Ｂ６に反射され、次いで、さらに別の半径方向偏向器１７ａによって半径方向に、第１のリング領域ＲＢ１の第７の反射領域Ｂ７へと偏向される。この別の半径方向偏向器１７ａは、第２の反射領域Ｂ２と第３の反射領域Ｂ３との間においてポンプ光線８を偏向させるために使用される半径方向偏向器１７ａと構造的に同じである。ポンプ光線８は、次いで、レーザ活性媒体２を介して第１のリング領域ＲＢ１の第８の反射領域Ｂ８へと偏向される。方位角方向偏向器１６ａは、ポンプ光線８を方位角方向に、第８の反射領域Ｂ８から直接的に隣り合う第１のリング領域ＲＢ１の第９の反射領域Ｂ９へと偏向させるために使用される。
【００５９】
ポンプ光線８は、第９の反射領域Ｂ９からレーザ活性媒体２を介して第１のリング領域ＲＢ１の第１０のリング領域Ｂ１０へと偏向される。次いで、ポンプ光線８は、上述したように改めて半径方向に、第１０の反射領域Ｂ１０から第２のリング領域ＲＢ２の第１１の反射領域Ｂ１１へと偏向される。次いで、２つのリング領域ＲＢ１，ＲＢ２の２つの反射領域Ｂ１０，Ｂ１１；Ｂ１４，Ｂ１５；Ｂ１８，Ｂ１９；Ｂ２２，Ｂ２３；Ｂ２６，Ｂ２７の間における、それぞれの半径方向偏向器１７ａを用いた半径方向における偏向と、第１のリング領域ＲＢ１のそれぞれ２つの反射領域Ｂ１６，Ｂ１７；Ｂ２４；Ｂ２５の間における、又は、第２のリング領域ＲＢ２のそれぞれ２つの反射領域Ｂ１２，Ｂ１３；Ｂ２０；Ｂ２１の間における、方位角方向偏向器１６ａ，１６ｂを用いた方位角方向における偏向との、ポンプ光線８の交互の偏向が、ポンプ光線８が第２のリング領域ＲＢ２の第２８の反射領域Ｂ２８に到達するまで繰り返される（図５参照）。
【００６０】
ポンプ光線８は、第２８の反射領域Ｂ２８から半径方向偏向器１７ｂによって半径方向に、半径方向に隣り合う第３のリング領域ＲＢ３の反射領域Ｂ２９へと偏向される。次いで、ポンプ光線８は、上述したように方位角方向に隣り合うそれぞれ２つの反射領域Ｂ３０，Ｂ３１；Ｂ３２，Ｂ３３；Ｂ３４，Ｂ３５の間において偏向され、この場合には、２回の方位角方向の偏向の間にそれぞれ１回のレーザ活性媒体２への集束が実施される。
【００６１】
ポンプ光線８は、第３６の反射領域Ｂ３６から終端鏡１４（図１参照）へと偏向され、この終端鏡１４は、ポンプ光線８を自身の方向へと折り返し反射させ、これによってポンプ光線８は、同一の光路に沿って逆方向に改めて反射領域Ｂ１〜Ｂ３６を透過する。このようにしてポンプ光線８は、レーザ活性媒体２を合計で７２回透過する。終端鏡１４も、ポンプ光線８を第３のリング領域ＲＢ３へと偏向させるための半径方向偏向器１７ｂも、図１では図示を簡略化するためだけに図平面に図示されているが、これらが図２において見て取れるように中心軸１２を中心にした複数の異なる角度領域に配置されていることは自明である。
【００６２】
上述した偏向装置１５の場合、ポンプ光線８は、第１のリング領域ＲＢ１のそれぞれ２つの（方位角方向に隣り合う）反射領域Ｂ８，Ｂ９；Ｂ１６，Ｂ１７；Ｂ２４，Ｂ２５の間において、又は、第２のリング領域ＲＢ２の２つの（方位角方向に隣り合う）反射領域Ｂ４，Ｂ５；Ｂ１２，Ｂ１３；Ｂ２０，Ｂ２１の間において、方位角方向に交互に偏向される。第１のリング領域ＲＢ１と第２のリング領域ＲＢ２との間における半径方向の偏向の回数ＮＲは、図示の例ではＮＲ＝７である。第１のリング領域ＲＢ１と第２のリング領域ＲＢ２とにおける方位角方向の偏向の回数ＮＡは、合計でＮＡ＝６であり、すなわち、方位角方向の偏向の回数ＮＡは、第１のリング領域ＲＢ１及び第２のリング領域ＲＢ２における半径方向の偏向の回数ＮＲと１回だけ相違する。
【００６３】
半径方向外側に位置する第１のリング領域ＲＢ１及び第２のリング領域ＲＢ２では、偏向の合計回数ＮＲ＋ＮＡを、半径方向における偏向ＮＲと方位角方向における偏向ＮＡとにできるだけ均等に分配することが有利である。なぜなら、光線拡大をもたらす結像誤差は、反射領域Ｂ１〜Ｂ３６の間における偏向の際に、反射面１０の中心軸１２との距離が増加するにつれて増加するからである（上記参照）。第１のリング領域ＲＢ１及び第２のリング領域ＲＢ２において、偏向の合計回数ＮＲ＋ＮＡを、半径方向偏向器１７ａを用いた半径方向における偏向ＮＲと、方位角方向偏向器１６ａ，ｂを用いた位角方向における偏向ＮＡとに実質的に均等に分配することによって、ポンプ光線８の反射における結像誤差又は光線拡大の大部分を補償することが可能となり、またこのようにして、ポンプ光装置６又はポンプ光装置６が備え付けられたディスクレーザ１の効率の増加を実現することが可能となる。半径方向内側に位置する第３のリング領域ＲＢ３は、中心軸１２から比較的小さい距離で配置されているので、ここでは過度に大きな結像誤差が発生することなくポンプ光線８の純粋な方位角方向の偏向を実施することができる。
【００６４】
偏向器１６ａ〜ｃ，１７ａ，ｂを、上述した構成とは異なるように構成してもよいことは自明である。例えばバイプリズム２１の代わりに、それぞれ鏡状の偏向面１９ａ，１９ｂを有する２つの個々のプリズムを使用してもよい。２つの鏡の表面に形成された、互いに９０°の角度で方向付けられた２つの偏向面を使用することも可能である。偏向器を、例えば偏向面として使用される隣辺面における全反射を利用した１８０°偏向プリズムとして構成することも可能である。場合によっては、偏向器としてファイバー束等を使用することも可能である。
【００６５】
図６は、２つの偏向面１９ａ，１９ｂを有する方位角方向偏向器１６ｄを示し、これら２つの偏向面１９ａ，１９ｂのうちの第２の偏向面１９ｂは、９０°偏向のために鏡又はプリズムの表面に形成されている。第１の偏向面１９ａは、ルーフエッジプリズム２５の表面に形成されており、ポンプ光線８は、このルーフエッジプリズム２５のルーフエッジ２６において全反射により９０°偏向され、これによって全体としてポンプ光線８の１８０°偏向が生成される。偏向器１６ｄにルーフエッジプリズム２５を使用することにより、１８０°偏向において、ポンプ光線８の入射面Ｅ（偏向面）における追加的な像反転又は鏡反射が生成される。この追加的な像反転又は鏡反射は、図６に図示されていない対称面２０における像反転と一緒に、ポンプ光線８の完全な像反転を生じさせる。すなわち、ポンプ光線８の光線断面が１８０°回転される。この完全な像反転の作用は、図６では２つの文字“Ｆ”の図示によって示されている。
【００６６】
入射面Ｅにおける追加的な像反転又は鏡反射によって、図６に示されている方位角方向偏向器１６ｄは半径方向の像反転を生じさせ、従って、この方位角方向偏向器１６ｄは、上述した結像誤差を補正するために適している。第１のリング領域ＲＢ１及び第２のリング領域ＲＢ２において半径方向の偏向と方位角方向の偏向とが交互に実施される図５に示された偏向装置１５の代わりに、図６に示された方位角方向偏向器１６ｄを使用した場合には、反射面１０の第１のリング領域ＲＢ１及び第２のリング領域ＲＢ２においても、図５の第３の内側のリング領域ＲＢ３と同様にもっぱら方位角方向だけの偏向を生成する偏向装置１５を形成することができ、この場合に、発生する結像誤差が過度に大きくなることはない。この場合に、必ずしも全ての方位角方向偏向器がルーフエッジプリズム２５を有さなければならないわけではないことは自明である。ただし、偏向装置１５を用いた偏向の少なくとも３分の１、好ましくは２分の１において、半径方向の像反転を実施すべきである。
【００６７】
ポンプ光装置１の効率をさらに増加させるために、それぞれ２つの反射領域の間の光路長を、例えば冒頭で引用した独国特許出願公開第１０２０１１００４２０４号明細書（DE 10 2011 004 204 A1）に記載されているように最適化してもよい。場合によってはレンズ９又は他の入力光学系を、コリメートされたポンプ光線８の代わりに入力焦点を有するポンプ光線が形成されるように構成してもよい。このようなことは、上で引用した独国特許出願公開第１０２０１３１１４７４８号明細書（DE 10 2013 114 748 A1）に記載されており、同明細書の全体は、参照によって本願の内容に含められるものとする。この場合には典型的に、偏向器１６ａ〜ｄ，１７ａ，ｂ又は偏向面１９ａ，１９ｂは、中間焦点の領域に配置されている。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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