激光器组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的激光器组件。
【背景技术】
[0002]原则上已知激光器组件，其中掺杂有至少一种稀土的、即掺杂有激光激活材料的激活光纤分别用栗浦辐射激励，从而在该掺杂的激活光纤中在光纤端部上设置的并且作为谐振腔镜作用的两个光学元件之间驱使激光辐射，其中在一个光纤端部上进行辐射发射。在这里也已知，用紧密掺杂的、由光导材料(即玻璃或石英玻璃)制成的护套包围激活光纤，所述护套于是形成栗浦护套，所述栗浦护套被栗浦辐射加载并且通过所述栗浦护套在激活光纤中或在由激活光纤和栗浦护套形成的转换器光纤的掺杂的芯子中激发辐射。此外已知将光纤端部、即将转换器光纤的接口或耦入部用液体冷却介质冷却(US 4 732 450)亦或将转换器光纤用沿该光纤流动的冷却介质冷却(RU 2031 420) ο
[0003]最后已知二极管激光器组件(DE 10 2011 016 253)，其大体上包括发出激光的源以及具有板格层的光束成形光学器件，所述发出激光的源呈至少一个激光二极管堆叠的形式，所述激光二极管堆叠包括多个分别设置在冷却器上的激光条，所述激光条分别具有多个发出激光的并且沿慢轴相继的发射体。
【发明内容】
[0004]本发明的任务是给出一种激光器组件，所述激光器组件提供高质量的激光辐射。为了解决该任务，对应于权利要求1构成激光器组件。
[0005]按照本发明的激光器组件对于经转换的激光辐射的从数千瓦直至大于十千瓦功率的功率范围是可实现的。此外按照本发明的激光器组件可用于不同领域，即例如在医学中，但也在工件处理和/或加工中，例如用于高质量地切割工件和/或板材，用于加热工件、例如用于硬化等。作为栗浦源起作用的二极管激光器组件例如这样实施，即，栗浦激光辐射的波长处于900nm和1050nm之间的范围中，其中这时从二极管激光器或其转换器放出的经转换的激光福射的波长较高，例如处于1050nm和IlOOnm之间的范围中。
[0006]在一种优选实施形式中，转换器光纤的栗浦护套被例如由防潮和/或防水塑料制成的至少另一个护套包围，其中该护套则在一种特别有利的实施形式中被由耐腐蚀的金属材料制成的另一个外部护套包封。通过包围栗浦护套的另一个护套主要实现:栗浦辐射通过全反射保留在栗浦护套内并且因此栗浦辐射强烈作用到内部激活光纤上。
[0007]优选地，转换器光纤此外安放在管状和/或软管状的包封部中，所述包封部被冷却介质、优选液体冷却介质穿流。用于激光辐射耦入或耦出转换器光纤的耦入部和退耦部或对应的由可透光材料、优选玻璃或石英玻璃制造的接口或端盖在此优选同样分别至少以一个部分区域延伸到冷却壳体内部并且因此同样被冷却介质冷却。
[0008]激光条的“激活层”在此是这样的层，S卩，激光条的发射体设置在该层中并且该层的平面垂直于快轴取向，发射体的激光射线沿所述快轴具有较大的发散。
[0009]表述“基本上”或“大约”在本发明的意义中表示与各精确值存在+/-10%、优选+/-5%的偏差和/或表示呈对于功能不重要的变化的形式的偏差。
[0010]本发明的进一步构成、优点和应用可能性也由对实施例的后续说明和附图得出。在此所有说明的和/或图解描述的特征本身或以任意的组合原则上是本发明的主题，而不依赖于其在权利要求中的综合或回引。权利要求的内容也成为说明书的组成部分。
【附图说明】
[0011]接着借助附图以实施例进一步解释本发明。示出:
[0012]图1按照本发明的包括有源冷却的转换器光纤的激光器组件的简化图；
[0013]图2、3图1的激光器组件的由二极管激光器组件形成的栗浦源的示意图；
[0014]图4两个激光条的激光辐射在成形之前、在扇形展开之后和在汇聚之后的构成的简化图；
[0015]图5、6转换器光纤在不同实施形式中的横截面；
[0016]图7图1的激光器组件的经冷却的转换器光纤的放大示意图和剖面；
[0017]图8对应于图6的线1-1的剖面；
[0018]图9按照本发明的激光器组件的如图1的示图，其包括栗浦源和转换器并且包括处理和工作头以及呈光导线缆形式的柔性光导体，所述光导线缆用于将经转换的激光辐射传输到处理或工作头上；
[0019]图10在另一种实施形式中类似图9的示图，其中光导体由转换器光纤形成；
[0020]图11按照本发明的激光器组件的局部视图。
【具体实施方式】
[0021]为了简化理解，在图2和3中分别以X、Y和Z表示三个彼此垂直取向的空间轴。
[0022]在图1-9中大体以I表示的按照本发明的激光器组件基本上包括呈光纤激光器形式的转换器2、作为用于转换器2的栗浦源起作用的二极管激光器组件3和用于从转换器2中耦出的经转换的激光辐射的调焦光学器件。上面提到的构件在示出的实施形式中具有接着所述的构造:
[0023]二极管激光器组件3
[0024]二极管激光器组件3在示出的实施形式中包括两个平行的并且沿Y轴方向相互错开的激光二极管堆叠5，所述激光二极管堆叠分别具有多个沿Z轴方向堆叠状相叠地设置的激光条6，所述激光条分别设置在冷却体上并且具有多个发出激光的发射体。各发射体沿其慢轴(Y轴)方向并且借此垂直于堆叠轴线或Z轴在相应的激光条6上相继地设置并且沿X轴方向发出激光，所述X轴垂直于发射体的慢轴和快轴取向并且在示出的实施形式中是二极管激光器组件3的光轴。此外这样进行设置，即，一个堆叠5的每个激光条6与另一个堆叠5的激光条6处于同一水平上。
[0025]在由激光条6发出的呈由单射线7组成的射线束形式的激光辐射的光路中设置有在图2和3中未示出的快轴准直仪，所述快轴准直仪例如由以其轴线处于Y轴中的柱面透镜形成并且引起激光射线或单射线7沿快轴、即垂直于激光条6的激活层的Z轴准直，在Z轴(快轴)中，每个激光条6的发射体的辐射具有最大的发散。在快轴准直仪之后，激光辐射基本上作为窄带射线束由单射线7组成，如其在图4中在位置a)中示出的。在光路中在快轴准直仪之后设置光学设备8，所述光学设备作为板格层构成并且用于进一步成形激光射线束，并且更确切地说是以如下方式成形，即，激光射线束首先分离或扇形展开成在平行于XY平面的不同平面中的射线7.1，其中射线7.1从平面至平面地也沿Y轴相互错开，如其在图4中在位置b)中示出的。在另一个同样作为板格层构成的光学设备9中，也是多个激光条6的单射线7.1这时以在图4中在位置c)中示出的方式沿对角彼此叠加，从而产生射线束7.2。在图4中再次给出堆叠5的两个激光条6的激光射线7、7.1和7.2。为了较好的区别，一个激光条6的激光射线加阴影线并且另一个激光条6的激光射线不加阴影线。
[0026]详细地，光学组件8包括两个平行的板格层8.1，所述板格层在示出的实施形式中原则上相同地构成并且分别包括多个薄板10。所述板由光导材料、例如玻璃(光学玻璃)或石英玻璃制造并且具有例如方形坯料。每个以其表面侧在XZ平面中设置的板具有两个彼此对置的板窄边，用于激光射线的射入和射出。这些端侧相对于光轴或X轴从板至板不同地倾斜，从而产生格层状结构并且单射线7沿Z轴方向扇形展开成单射线7.1。
[0027]光学设备9同样包括多个堆叠状彼此连接的由光导材料或玻璃或石英玻璃制成的板11。所述板11以其表面侧设置在XY平面中并且再次在激光射线的光路中分别具有两个平行的平坦端侧，用于激光射线的射入和射出。这些端侧相对于光轴(X轴)从板至板不同地倾斜，从而产生格层状结构并且单射线7.1相对于射线束7.2相叠移动，如其在图4中在位置c)中示出的。
[0028]在光学设备9之后设置有慢轴准直仪12，所述慢轴准直仪矫正激光射线沿慢轴(Y轴)具有的发散并且在示出的实施形式中由柱面透镜形成，所述柱面透镜仅围绕平行于Y轴的轴线弯曲。
[0029]未示出的快轴准直仪、光学设备8和9以及慢轴准