[發(fā)明專利]用于激光輻射成形的設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010577029.8
• 申請日: 2010-10-08
• 公開（公告）號: CN102081234A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: L·阿斯克;A·拜爾;U·福納爾;J·邁因席恩;T·米特拉
• 申請（專利權(quán)）人: LIMO專利管理有限及兩合公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G02B3/00;G02B6/42
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 鄧斐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1前序部分所述的用于激光輻射成形的設(shè)備。

背景技術(shù)

一些定義：激光輻射的傳播方向是指激光輻射的中間傳播方向，特別是如果該激光輻射并非平面波，或者至少為部分發(fā)散的話。若沒有明確的另外說明，激光束、光束、分射束或者射束都不是指幾何光學(xué)的理想化射束，而是實際的光束，例如有高斯輪廓(Gauβ-Profil)或者禮帽輪廓(Top-Hat-Profil)的激光束，其不具有無窮小的射束橫截面，而是具有一種擴(kuò)展的射束橫截面。所說的光不應(yīng)只表示可見光譜區(qū)域，而是還包括紅外和紫外光譜區(qū)域。

開頭所述種類的設(shè)備例如從EP?1?006?382B1公知。在此，由激光二極管棒發(fā)出的激光束通過多個微透鏡和宏透鏡的組合被聚焦到一光導(dǎo)纖維的入射面上。這種方法需要多個構(gòu)件和調(diào)節(jié)步驟，用于將激光二極管棒耦合到纖維中，因此，在纖維耦合的激光二極管模塊的生產(chǎn)方面，需要投入很高的成本及時間要素。

從US?6?407?870B1公知一種單體的構(gòu)件，該構(gòu)件在入射面上具有彼此垂直和水平錯開的透鏡的陣列用于快軸的準(zhǔn)直，并且在出射面上具有彼此垂直和水平錯開的透鏡的陣列用于慢軸的準(zhǔn)直。對于該設(shè)備，也必須沿著激光輻射的傳播方向在構(gòu)件之后設(shè)置用于將各條激光束聚焦到光導(dǎo)纖維的入射面上的裝置。此外，還必須在構(gòu)件之前設(shè)置用于將各條激光束垂直偏移的裝置，從而能使激光二極管棒的各條激光束照射到垂直錯開布置的柱面透鏡上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的基本問題在于，創(chuàng)造一種開頭所述種類的設(shè)備，該設(shè)備可以更簡單地和/或更經(jīng)濟(jì)地和/或更有效地構(gòu)造。

這一點依據(jù)本發(fā)明通過開頭所述種類的具有權(quán)利要求1特征部分之特征的設(shè)備得以實現(xiàn)。各從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的優(yōu)選設(shè)計形式。

依據(jù)權(quán)利要求1，規(guī)定：第一和第二透鏡裝置是在一個構(gòu)件內(nèi)或一個構(gòu)件上實現(xiàn)的。因此纖維耦合可以在具有單獨一個構(gòu)件的情況下實現(xiàn)，從而相應(yīng)設(shè)備的成本可以被降低。

在此，特別有利的一種結(jié)構(gòu)設(shè)計是，第一和第二透鏡裝置都能致使激光輻射投射到光導(dǎo)纖維的入射面上。此外有利的是，針對從激光二極管棒發(fā)出的激光束的慢軸方向，設(shè)置有柱面透鏡陣列，借助于該陣列，能使激光束中的至少一些被偏轉(zhuǎn)到光導(dǎo)纖維的入射面上。

附圖說明

本發(fā)明更多的特征和優(yōu)點將參照附圖借助于對優(yōu)選實施例的以下說明來解釋清楚。其中：

圖1示出依據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的側(cè)視圖，帶有由該設(shè)備成形的激光輻射；

圖2示出設(shè)備的俯視圖，帶有依據(jù)圖1的由該設(shè)備成形的激光輻射；

圖3示出依據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的側(cè)視圖，帶有連接的光導(dǎo)纖維和由該設(shè)備成形的激光輻射；

圖4示出設(shè)備的俯視圖，帶有連接的光導(dǎo)纖維和依據(jù)圖3的由該設(shè)備成形的激光輻射。

具體實施方式

在附圖中加入了笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)，以便實現(xiàn)更好的定向。

本發(fā)明的目的是將射束成形操作減少到最少的構(gòu)件(一件式的、單體的微透鏡組)，并且減少調(diào)節(jié)步驟，從而實現(xiàn)對纖維耦合的激光二極管模塊的低成本生產(chǎn)/制造。所述射束成形由一個單獨的、單體的微光學(xué)構(gòu)件1(見圖1和圖2)實現(xiàn)，該構(gòu)件在作為入射面的第一面1a上具有第一柱面透鏡2，而在作為出射面的第二面1b上具有相對它轉(zhuǎn)過90°的第二柱面透鏡4陣列。

從激光二極管棒的發(fā)射極3發(fā)出的激光束6被第一柱面透鏡2在快軸方向或者說Y方向上直接投射到光導(dǎo)纖維5的入射面7上。第二柱面透鏡4將各個激光束6在慢軸方向或者說X方向上(在圖示的實施例中分散地)投射到光導(dǎo)纖維5(見圖3和圖4)的入射面7上。

在此，特別是在X方向上位于外部的或者說在圖2中位于上部和下部的那些第二柱面透鏡4這樣地不對稱構(gòu)造，使得處在中心以外的激光束6向中心或者說向構(gòu)件1的光軸8那邊偏轉(zhuǎn)(見圖2和圖4)。而在陣列的中心或者說鄰接光軸8布置的第二柱面透鏡4則是對稱的或者只有很小的不對稱。第二柱面透鏡4的對稱性從中心向外或者在圖2中向上和向下逐漸減小。特別是，構(gòu)件1的光軸8可以相應(yīng)于光導(dǎo)纖維的光軸或者與其同軸。

在圖1和圖2中能清楚地看出射束成形原理。通過該實施例可以實現(xiàn)：將一根微型棒條(10個發(fā)射極，100/500ter的結(jié)構(gòu))直接地并且無需其他宏透鏡地耦合到NA＝0.22的600μm纖維內(nèi)。得到了大約95％的理論耦合系數(shù)(純幾何光學(xué)損失而無反射損失)。耦合系數(shù)被測量為90％±3％。