DE10252685B4 - Device with a laser arrangement for the irradiation of a target - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung mit einer Laseranordnung (2) und einer der Laseranordnung (2) nachgeschalteten Sendeoptik (3) zur Bestrahlung eines Zieles (5), wobei es sich bei der Laseranordnung (2) um ein Oszillator-Verstärker-System (6) handelt, dem ein optischer Leistungsverstärker (14) nachgeschaltet ist, der seinerseits mit einer Signalauswerteeinheit (19) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass
– das Oszillator-Verstärker-System (6) einen optischer Oszillator (7) umfasst, der für einen Niedrigenergielaser als Richtlaser und einen gepulsten Hochenergielaser gemeinsam verwendet wird, wozu dieser zwei unterschiedliche aktiven Medien (11, 12) umfasst, so dass
– der optische Oszillator (7) in seiner ersten Betriebsart als Richtlaser arbeitet und in dieser Betriebsart das erste aktive Medium einen gepulsten Betrieb mit einer Repetitionsrate > 5 kHz oder einen kontinuierlichen Betrieb erlaubt und wobei der optische Oszillator (7) in seiner zweiten Betriebsart als Oszillator des Hochenergielasers arbeitet und in dieser Betriebsart das zweite aktive Medium einen gepulsten Betrieb < 50 Hz erlaubt.
Device having a laser arrangement (2) and a transmitting optics (3) connected downstream of the laser arrangement (2) for irradiating a target (5), the laser arrangement (2) being an oscillator-amplifier system (6) optical power amplifier (14) is connected downstream, which in turn is connected to a signal evaluation unit (19), characterized in that
- The oscillator amplifier system (6) comprises an optical oscillator (7), which is used for a low-energy laser as a direct laser and a pulsed high-energy laser, to which it comprises two different active media (11, 12), so that
- The optical oscillator (7) operates in its first mode as a directional laser and in this mode the first active medium pulsed operation at a repetition rate> 5 kHz or continuous operation allowed and wherein the optical oscillator (7) in its second mode as an oscillator of the high-energy laser operates and in this mode, the second active medium allows a pulsed operation <50 Hz.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Laseranordnung und einer der Laseranordnung nach geschalteten Sendeoptik zur Bestrahlung eines Zieles.The The invention relates to a device with a laser arrangement and one of the laser arrangement switched transmission optics for irradiation of a goal.

Eine entsprechende Vorrichtung ist aus der DE 32 02 432 A1 bekannt. Dabei umfasst die Laseranordnung einen Hochenergielaser und einen als Richtlaser verwendeten Niedrigenergie- Laser, welcher das Ziel abtastet und die Richtung des Punktes der höchsten Reflexion des Zieles ermittelt (sog. glint-tracking). Der Strahl des Hochenergielasers wird über die gleiche Optik nachgeführt und der Zielpunkt erhitzt. Anschließend wird dann die thermische Strahlung zur Nachführung des Hochenergielasers herangezogen (hot-spot-tracking).A corresponding device is from the DE 32 02 432 A1 known. In this case, the laser arrangement comprises a high-energy laser and a laser used as a laser low-energy laser, which scans the target and determines the direction of the point of the highest reflection of the target (so-called glint-tracking). The beam of the high-energy laser is tracked via the same optics and heated the target point. Subsequently, the thermal radiation is used to track the high-energy laser (hot spot tracking).

Nachteilig ist bei dieser bekannten Vorrichtung u.a. der relativ hohe Aufwand zur Nachführung des Hochenergielasers mittels glint- und hot-spot-tracking.adversely is in this known device u.a. the relatively high effort for tracking the High energy laser by means of glint and hot spot tracking.

Aus der US 4,614,913 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, die als Laserwaffe einen ersten Laser aufweist, der in einem Niedrigenergiebereich arbeitet und gleichzeitig einen pulsierenden Hochleistungslaser zweiten Laser. Beide besitzen eine gleiche Strahlungsquelle. In der Vorrichtung eingebunden ist ein beschichteter Spiegel, der bei einer niederen Temperatur die Laserstrahlen hindurch lässt, bei einer höheren Energie diese jedoch reflektiert und dem Hochleistungspulser zuführt.From the US 4,614,913 a generic device is known, which has a laser as a first laser, which operates in a low energy range and at the same time a pulsating high-power laser second laser. Both have a same radiation source. Incorporated in the device is a coated mirror that allows the laser beams to pass through at a lower temperature, but at a higher energy reflects them and supplies them to the high power pulser.

Die US 4,853,528 offenbart die Verwendung einer Phasenkonjugationsvorrichtung, einem Phasen konjugierenden Spiegel, in einer Laservorrichtung.The US 4,853,528 discloses the use of a phase conjugate device, a phase conjugate mirror, in a laser device.

In der US 6,205,159 wird ein optischer Oszillator beschrieben, der einen Resonator mit einem Katzenaugen- Reflektor umfasst.In the US 6,205,159 An optical oscillator is described which comprises a resonator with a cat's eye reflector.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit welcher der Laserstrahl des Hochenergielasers auf einfache Weise sehr genau (richtungsstabil) auf das Ziel gerichtet und diesem gegebenenfalls auch nachgeführt werden kann.Of the Invention is the object of a device of the initially mentioned Specify the type, with which the laser beam of the high-energy laser in a simple way very accurately (directionally stable) directed to the target and this can also be tracked if necessary.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved. Further, particularly advantageous embodiments of the invention reveal the dependent claims.

Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, einen richtungsstabilen Richtlaser zu verwenden, welcher gleichzeitig den optischen Oszillator eines aus einem Oszillator-Verstärker-System bestehenden Hochenergielasers bildet. Dabei ist die Strahlführung innerhalb der Laseranordnung derart gewählt, daß die aus der Laseranordnung ausgekoppelten Laserstrahlen des Hochenergielasers einen im wesentlichen identischen Verlauf aufweisen, wie die aus der Laseranordnung ausgekoppelten Laserstrahlen des Richtlasers.The Invention is based essentially on the idea of a directionally stable Directional laser to use, which at the same time the optical oscillator one from an oscillator-amplifier system existing high-energy laser forms. The beam guide is inside the laser arrangement chosen such that the laser beams of the high-energy laser decoupled from the laser arrangement have a substantially identical course, such as from the laser array coupled laser beams of the straightening laser.

Bei dem Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in einem ersten Zeitintervall (Abtastzyklus) das Ziel mit dem Richtlaser abgetastet und mittels einer Signalauswerteeinheit die Glintrichtung des Zieles ermittelt. In einem nachfolgenden Zeitintervall wird dann der Hochenergielaser aktiviert und das Ziel in der vorbestimmten Glintrichtung bestrahlt.at the operation of the device according to the invention In a first time interval (sampling cycle), the target with the Directed laser scanned and by means of a Signalauswerteeinheit the Glintrichtung of the target determined. In a subsequent time interval then the high energy laser is activated and the target in the predetermined Glintrichtung irradiated.

Damit sich Turbulenzen der Atmosphäre nicht wesentlich auf die Ermittlung der Glintrichtung auswirken, sollte die Frequenz der Abtastzyklen des Richtlasers mindestens 100 Hz betragen, da in diesem Fall der Zustand der Atmosphäre als quasi „eingefroren" betrachtet werden kann, weil die für die Turbulenzänderungen essentiellen Keilfehler sich mit Frequenz von höchstens 10 Hz ändern.In order to turbulence of the atmosphere is not should significantly affect the determination of the Glintrichtung the frequency of the scanning cycles of the straightening laser at least 100 Hz In this case, the state of the atmosphere is considered to be "frozen" can, because the for the turbulence changes essential wedge error change with frequency of at most 10 Hz.

Um zu erreichen, daß auch der Hochenergielaser eine mit dem Richtlaser vergleichbare Richtungsstabilität besitzt, werden die beim Durchlaufen der Laserstrahlen durch den Verstärker gegebenenfalls auftretenden Phasenverschiebungen durch einen dem Verstärker nachgeschalteten phasenkonjugierenden Spiegel beseitigt.Around to achieve that, too the high energy laser has a directional stability comparable to the direct laser, become when passing through the laser beams through the amplifier if necessary occurring phase shifts by a downstream of the amplifier eliminated phase-conjugate mirror.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn es sich bei dem optischen Oszillator der Laseranordnung um einen Dual-mode-Laser handelt, welcher in zwei unterschiedlichen Betriebsarten betreibbar ist und hierzu einen Resonator mit zwei unterschiedlichen aktiven Medien umfaßt. Dabei arbeitet der optische Oszillator in seiner ersten Betriebsart als Richtlaser. In dieser Betriebsart erlaubt das erste aktive Medium einen gepulsten Betrieb mit einer relativ hohen Repetitionsrate von > 5 kHz, vorzugsweise einer Repetitionsrate zwischen 10 und 20 kHz, oder einen kontinuierlichen Betrieb. In seiner zweiten Betriebsart arbeitet der optische Oszillator nur als Oszillator des Hochenergielasers. In dieser Be triebsart erlaubt das zweite aktive Medium einen gepulsten Betrieb mit einer Frequenz < 50 Hz, vorzugsweise von 20 Hz. Durch die Unterbringung der beiden aktiven Medien im selben Resonator fallen die Wellenfronten des Richtlasers und des Masteroszillators zusammen.When It has proved to be particularly advantageous when it comes to the optical oscillator of the laser array to a dual-mode laser act, which operates in two different modes is and for this purpose a resonator with two different active Media included. In this case, the optical oscillator operates in its first mode as Directional laser. In this mode the first active medium is allowed a pulsed operation with a relatively high repetition rate of> 5 kHz, preferably one Repetition rate between 10 and 20 kHz, or a continuous one Business. In its second mode, the optical oscillator operates only as an oscillator of the high-energy laser. In this mode of operation allows the second active medium pulsed operation with a Frequency <50 Hz, preferably 20 Hz. By housing the two active media in the same resonator, the wavefronts of the straightening laser and of the master oscillator together.

Als zweckmäßig hat es sich ferner erwiesen, wenn der Dual-mode-Laser in beiden Betriebsarten bei gleicher Frequenz arbeitet und in beiden Betriebsarten als aktives Medium CO2 verwendet wird.It has also proven to be useful if the dual-mode laser operates in both modes at the same frequency and in both Be is used as the active medium CO 2 .

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel, welches schematisch in einer beiliegenden Fig. dargestellt ist.Further Details and advantages of the invention will become apparent from the following described embodiment, which is shown schematically in an accompanying FIG.

Dabei ist mit 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung bezeichnet, die eine Laseranordnung 2, eine Sendeoptik 3 und eine Empfangsoptik 4 umfaßt. Mit dem Bezugszeichen 5 ist ein mit der Laseranordnung 2 zu bestrahlendes Ziel angedeutet.It is with 1 a device according to the invention, which is a laser arrangement 2 , a transmission optics 3 and a receiving optics 4 includes. With the reference number 5 is one with the laser assembly 2 indicated target to be irradiated.

Die Laseranordnung 2 umfaßt ein optisches Oszillator-Verstärker-System 6, wobei der optische Oszillator 7 als Dual-mode-CO2-Laser aufgebaut ist. Dieser besteht im wesentlichen aus einem durch zwei Reflektoren 8, 9 gebildeten Resonator 10, welcher durch die Ausgestaltung des ersten Reflektors 8 als Katzenaugen-Reflektor sehr richtungsstabile Strahlungen erzeugt. In dem Resonator 10 ist sowohl ein erstes aktives Medium 11, welches einen kontinuierlichen Betrieb des Oszillators erlaubt, als auch ein zweites aktives Medium 12 angeordnet, welches einen gepulsten Betrieb des Oszillators 7 zuläßt.The laser arrangement 2 comprises an optical oscillator amplifier system 6 , wherein the optical oscillator 7 is constructed as a dual-mode CO 2 laser. This consists essentially of one through two reflectors 8th . 9 formed resonator 10 , which by the configuration of the first reflector 8th As cat's eye reflector produces very directionally stable radiation. In the resonator 10 is both a first active medium 11 , which allows continuous operation of the oscillator, as well as a second active medium 12 arranged, which is a pulsed operation of the oscillator 7 allows.

Der von dem Dual-mode-Laser 7 jeweils erzeugte Laserstrahl gelangt über einen Strahlenteiler 13 sowohl in die nachgeschaltete Sendeoptik 3 als auch in einen Leistungsverstärker 14 mit nachgeschaltetem phasenkonjugierenden Spiegel 15.The one from the dual-mode laser 7 each generated laser beam passes through a beam splitter 13 both in the downstream transmission optics 3 as well as in a power amplifier 14 with a downstream phase-conjugate mirror 15 ,

Die Sendeoptik 3 besteht im wesentlichen aus einem schwenkbaren Spiegelsystem 16 zum Verschwenken des jeweiligen Laserstrahles und einer Teleskopoptik 17, mit welcher die Laserstrahlen auf das Ziel 5 fokussiert werden.The transmission optics 3 consists essentially of a pivoting mirror system 16 for pivoting the respective laser beam and a telescope optics 17 with which the laser beams hit the target 5 be focused.

Die Empfangsoptik 4 umfaßt ebenfalls eine Teleskopoptik 18, der ein mit einer Signalauswerteeinheit 19 verbundener, hochempfindlicher Detektor 20 nachgeschaltet ist. Die Signalauswerteeinheit 19 ist zur Ansteuerung des Leistungsverstärkers 14 und des Oszillators 7 jeweils über eine Leitung 21 mit diesen Einheiten verbunden.The receiving optics 4 also includes a telescope optics 18 who is using a signal evaluation unit 19 connected, highly sensitive detector 20 is downstream. The signal evaluation unit 19 is for controlling the power amplifier 14 and the oscillator 7 each via a line 21 connected with these units.

Nachfolgend wird auf die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 eingegangen:
Nach Erfassen des Zieles 5, z.B. mit Hilfe eines Radargerätes, wird der Dual-mode Laser 7 in seiner ersten Betriebsart aktiviert, in welcher er die Funktion eines Richtlasers ausübt. Die kontinuierlich erzeugten Laserstrahlen gelangen über den Strahlenteiler 13, das schwenkbare Spiegelsystem 16 und die Teleskopoptik 17 auf das Ziel 5, welches während des ersten Abtastzyklusses horizontal und vertikal abgetastet wird.
The following will discuss the operation of the device according to the invention 1 received:
After detecting the goal 5 , eg with the help of a radar device, becomes the dual-mode laser 7 activated in its first mode in which it performs the function of a straightening laser. The continuously generated laser beams pass over the beam splitter 13 , the pivoting mirror system 16 and the telescope optics 17 to the goal 5 , which is scanned horizontally and vertically during the first sampling cycle.

Die vom Ziel 5 reflektierte Strahlung wird von dem Detektor 20 empfangen und von der Signalauswerteeinheit 19 nach dem Abtastzyklus bewertet. Die Signalauswerteeinheit 19 ermittelt dabei die Glintrichtung, d.h die Richtung, die bei Abtastung des Zieles 5 mit dem Richtlaser ein maximales reflektiertes Signal liefert. Diese Richtung dient anschließend als Referenz für die Strahlrichtungsstabilisierung des Hochenergielasers.The goal 5 reflected radiation is emitted by the detector 20 received and from the signal evaluation unit 19 evaluated after the sampling cycle. The signal evaluation unit 19 determines the Glintrichtung, ie the direction, when scanning the target 5 provides a maximum reflected signal with the aiming laser. This direction then serves as a reference for the beam direction stabilization of the high-energy laser.

Im folgenden Abtastzyklus des Richtlasers wird bei Erreichen der Glintrichtung der aus dem optischen Oszillator 7 und dem Leistungsverstärker 14 bestehende Hochleistungslaser mittels der Signalauswerteeinheit 19 über die Leitung 21 aktiviert. Dabei arbeitet der Dual-mode-Laser 7 nun in seiner zweiten Betriebsart. Er sendet daher nicht mehr ein kontinuierliches Lasersignal aus, sondern einzelne Laserimpulse. Diese gelangen über den Strahlenteiler 13 in den Leistungsverstärker 14 und werden dort verstärkt. Anschließend werden die verstärkten Laserimpulse an dem phasenkonjugierenden Spiegel 15 reflektiert und durchlaufen noch einmal den Leistungsverstärker 14, um dann über den Strahlenteiler 13 ausgekoppelt und über die Sendeoptik 3 in Glintrichtung auf das Ziel 5 gelenkt zu werden.In the following scanning cycle of the straightening laser, the direction of rotation of the optical oscillator is reached 7 and the power amplifier 14 existing high-power laser by means of the signal evaluation unit 19 over the line 21 activated. The dual-mode laser works here 7 now in its second mode. It therefore no longer emits a continuous laser signal but individual laser pulses. These pass over the beam splitter 13 in the power amplifier 14 and are reinforced there. Subsequently, the amplified laser pulses are applied to the phase conjugate mirror 15 reflects and goes through the power amplifier again 14 then to the beam splitter 13 decoupled and via the transmission optics 3 in a direction towards the goal 5 to be steered.

Um das Ziel 5 mit einem Teilstrahl größter Energiedichte zu treffen, muß die Wellenfront des hochenergetischen Wirkstrahles aus dem Leistungsverstärker 14 mit der Wellenfront des Laserstrahles des Richtlasers zusammenfallen. Diese Koinzidenz kann durch Wellenfrontverzerrungen im Leistungsverstärker 14, z.B., durch das aktive Medium sowie Vibrationen optischer Komponenten, beeinträchtigt werden.To the goal 5 With a partial beam of highest energy density to hit, the wavefront of the high-energy effective beam must from the power amplifier 14 coincide with the wavefront of the laser beam of the straightening laser. This coincidence may be due to wavefront distortions in the power amplifier 14 , For example, be affected by the active medium and vibrations of optical components.

Zur Kompensation dieser Wellenfrontverzerrungen dient in an sich bekannter Weise der phasenkonjugierende Spiegel 15, wobei die Phasenkonjugation in dem dargestellten Beispiel durch Vierwellenmischung erzeugt wird. Als Referenzwelle werden dabei die von dem Dual-mode-Laser 7 erzeugten Laserstrahlen verwendet. Diese gelangen über den teildurchlässigen zweiten Reflektor 9 des Resonators 10 und einen Umlenkspiegel 22 in einen optischen Verstärker 23 und dann über einen Polarisator 24 auf den phasenkonjugierenden Spiegel 15.To compensate for these wavefront distortions, the phase-conjugate mirror is used in a manner known per se 15 wherein the phase conjugation is generated in the illustrated example by four-wave mixing. The reference wave will be that of the dual-mode laser 7 generated laser beams used. These pass over the partially transparent second reflector 9 of the resonator 10 and a deflecting mirror 22 in an optical amplifier 23 and then over a polarizer 24 on the phase-conjugate mirror 15 ,

Damit sich Turbulenzen der Atmosphäre nicht wesentlich auf die Ermittlung der Glintrichtung durch den Richtlaser und die anschließende Bekämpfung des Zieles durch den Hochenergielaser auswirken, ist es erforderlich, die Frequenz der Abtastzyklen ≥ 100 Hz zu wählen, da sich die für Turbulenzänderungen essentiellen Keilfehler etwa mit einer Frequenz von höchstens 10 Hz ändern. Der Zustand der Atmosphäre kann in diesem Fall als quasi „eingefroren" betrachtet werden.In order to turbulence of the atmosphere is not essential to the determination of the Glintrichtung by the rectifying laser and the subsequent one fight of the target through the high energy laser, it is necessary the frequency of the sampling cycles ≥ 100 To choose Hz since the for turbulence changes essential wedge error about with a frequency of at most Change 10 Hz. The state of the atmosphere In this case, it can be considered as "frozen".

Sofern die Glintrichtung und die Richtung des idealen Haltepunktes für eine entsprechende Laserwaffe nicht zusammenfallen, muß zunächst die Abweichung zwischen diesen beiden Richtungen ermittelt werden. Anschließend wird diese Abweichung dann als Richtungskorrektur bei der Nachführung des schwenkbaren Spiegelsystems berücksichtigt.Provided the Glintrichtung and the direction of the ideal breakpoint for a corresponding Laser weapon does not coincide, first the deviation between be determined in these two directions. Subsequently, will this deviation then as a direction correction in the tracking of pivoted mirror system considered.

11
Vorrichtungcontraption
22
Laseranordnunglaser assembly
33
Sendeoptiktransmission optics
44
Empfangsoptikreceiving optics
55
Zielaim
66
Oszillator-Verstärker-SystemOscillator-amplifier system
77
Oszillator, Dual-mode-Laser, RichtlaserOscillator, Dual-mode laser, directional laser
88th
erster Reflektor, Katzenaugen-Reflektorfirst Reflector, cat's eye reflector
99
zweiter Reflektorsecond reflector
1010
Resonatorresonator
1111
erstes aktives Mediumfirst active medium
1212
zweites aktives Mediumsecond active medium
1313
Strahlenteilerbeamsplitter
1414
Leistungsverstärkerpower amplifier
1515
phasenkonjugierender Spiegelphase conjugate mirror
1616
schwenkbares Spiegelsystemswiveling mirror system
1717
Teleskopoptiktelescope optics
1818
Teleskopoptiktelescope optics
1919
Signalauswerteeinheitsignal evaluation
2020
Detektordetector
2121
Leitungmanagement
2222
Umlenkspiegeldeflecting
2323
optischer Verstärkeroptical amplifier
2424
Polarisatorpolarizer

Claims (8)

Vorrichtung mit einer Laseranordnung (2) und einer der Laseranordnung (2) nachgeschalteten Sendeoptik (3) zur Bestrahlung eines Zieles (5), wobei es sich bei der Laseranordnung (2) um ein Oszillator-Verstärker-System (6) handelt, dem ein optischer Leistungsverstärker (14) nachgeschaltet ist, der seinerseits mit einer Signalauswerteeinheit (19) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass – das Oszillator-Verstärker-System (6) einen optischer Oszillator (7) umfasst, der für einen Niedrigenergielaser als Richtlaser und einen gepulsten Hochenergielaser gemeinsam verwendet wird, wozu dieser zwei unterschiedliche aktiven Medien (11, 12) umfasst, so dass – der optische Oszillator (7) in seiner ersten Betriebsart als Richtlaser arbeitet und in dieser Betriebsart das erste aktive Medium einen gepulsten Betrieb mit einer Repetitionsrate > 5 kHz oder einen kontinuierlichen Betrieb erlaubt und wobei der optische Oszillator (7) in seiner zweiten Betriebsart als Oszillator des Hochenergielasers arbeitet und in dieser Betriebsart das zweite aktive Medium einen gepulsten Betrieb < 50 Hz erlaubt.Device with a laser arrangement ( 2 ) and one of the laser arrangement ( 2 ) downstream transmission optics ( 3 ) for the irradiation of a target ( 5 ), wherein the laser arrangement ( 2 ) around an oscillator amplifier system ( 6 ), to which an optical power amplifier ( 14 ), which in turn is connected to a signal evaluation unit ( 19 ), characterized in that - the oscillator-amplifier system ( 6 ) an optical oscillator ( 7 ), which is used for a low-power laser as a direct laser and a pulsed high-energy laser, to which this two different active media ( 11 . 12 ), so that - the optical oscillator ( 7 ) operates in its first operating mode as a directional laser and in this operating mode, the first active medium allows a pulsed operation with a repetition rate> 5 kHz or continuous operation and wherein the optical oscillator ( 7 ) operates in its second mode as an oscillator of the high-energy laser and in this mode, the second active medium allows a pulsed operation <50 Hz. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Leistungsverstärker (14) zur Beseitigung der beim Durchlaufen der Laserstrahlen durch den Leistungsverstärker (14) auftretenden Phasenverschiebungen ein Phasen konjugierender Spiegel (15) nachgeschaltet ist.Device according to Claim 1, characterized in that the power amplifier ( 14 ) for eliminating the laser beams passing through the power amplifier ( 14 ) occurring phase shifts a phase conjugating mirror ( 15 ) is connected downstream. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Oszillator (7) der Laseranordnung (2) einen Resonator (10) mit einem Katzenaugen-Reflektor (8) umfasst.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the optical oscillator ( 7 ) of the laser arrangement ( 2 ) a resonator ( 10 ) with a cat's eye reflector ( 8th ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das das erste aktive Medium (11) derart gewählt ist, dass es eine Repetitionsrate zwischen 10 und 20 kHz zulässt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the first active medium ( 11 ) is chosen such that it allows a repetition rate between 10 and 20 kHz. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, das das zweite aktive Medium (12) einen gepulsten Betrieb von etwa 20 Hz zulässt.Apparatus according to claim 1 or 4, characterized in that the second active medium ( 12 ) allows a pulsed operation of about 20 Hz. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der Abtastzyklen ≥ 100 Hz beträgt.Device according to one of claims 1 to 5, characterized the frequency of the sampling cycles is ≥ 100 Hz. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die der Laseranordnung (2) nach geschaltete Sendeoptik (3) ein schwenkbares Spiegelsystem (16) und eine diesem System nach geschaltete Teleskopoptik (17) umfasst.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the laser arrangement ( 2 ) switched transmission optics ( 3 ) a pivotable mirror system ( 16 ) and a telescope optics connected downstream of this system ( 17 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem optischen Oszillator (7) der Laseranordnung (2) um einen Gaslaser handelt.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is in the optical oscillator ( 7 ) of the laser arrangement ( 2 ) is a gas laser.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010051097A1 (en) 2010-11-12 2012-05-16 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Laser system, for generating high or compact power densities on the object

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3811022A1 (en) 2018-06-13 2021-04-28 BAE SYSTEMS plc Apparatus for a directed-energy weapon
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AU2019285839A1 (en) 2018-06-13 2021-01-07 Bae Systems Plc Apparatus for a directed-energy weapon

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3202432A1 (en) * 1982-01-26 1983-08-04 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München High-energy laser fine tracker
US4614913A (en) * 1984-04-30 1986-09-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Inherently boresighted laser weapon alignment subsystem
US4853528A (en) * 1985-12-19 1989-08-01 Hughes Aircraft Company Self-aligning phase conjugate laser
US6205159B1 (en) * 1997-06-23 2001-03-20 Newport Corporation Discrete wavelength liquid crystal tuned external cavity diode laser

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3202432A1 (en) * 1982-01-26 1983-08-04 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München High-energy laser fine tracker
US4614913A (en) * 1984-04-30 1986-09-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Inherently boresighted laser weapon alignment subsystem
US4853528A (en) * 1985-12-19 1989-08-01 Hughes Aircraft Company Self-aligning phase conjugate laser
US6205159B1 (en) * 1997-06-23 2001-03-20 Newport Corporation Discrete wavelength liquid crystal tuned external cavity diode laser

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010051097A1 (en) 2010-11-12 2012-05-16 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Laser system, for generating high or compact power densities on the object
WO2012062399A1 (en) 2010-11-12 2012-05-18 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Laser system for generating high or compact power densities at the object

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