光纤激光装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的光纤激光装置。
【背景技术】
[0002] 定义：激光辐射的传播方向指的是激光辐射的中间的传播方向，尤其是当所述激 光辐射不是平面波或至少部分地发散的话。当不明确另外给出的话，激光束、光束、子光束 或束指的不是几何的光学系统的理想化的束、而是实际的光束，例如具有非无穷小的、而是 扩展的光束横截面的激光束。应该不仅可见的光谱范围的电磁福射称为光，而且电磁福射 的整个的由光学系统包括的从VUV直到FIR的光谱范围称为光。
[0003] 上面提到类型的光纤激光装置由US6, 178, 187Bl已知。在其中说明的光纤激 光器中设置光纤芯，所述光纤芯以稀土的激光激活的离子掺杂。此外使用光导纤维的具有 矩形的横截面的包套。栗浦光在端侧引入所述包套之中，所述栗浦光在其运动期间通过光 导纤维的卷绕的环耦合到光纤芯中并且在其中产生激光辐射。具有矩形的横截面的包套确 保，在光纤芯中产生不同的激光模式，从而可以取得栗浦光的较有效的产量。
[0004] 因为在对应长的光导纤维中，在光导纤维的与以栗浦光加载的端部远离的区域中 的栗浦光强度相对小，所述在光导纤维的长度上没有产生均匀的栗浦。此外包套的横断面 积相对小，从而只可以取得相对小的栗浦功率。
【发明内容】
[0005] 本发明的基本问题是提供一种开头所述类型的光纤激光装置，利用其可以取得高 的输出功率。
[0006] 这按照本发明通过具有权利要求1的特征部分的特征的开头所述类型的光纤激 光装置实现。从属权利要求涉及本发明优选的设计。
[0007] 按照权利要求1设置为，栗浦机构这样构造，使得栗浦光在光纤激光装置运行期 间侧向从外面进入光导纤维中。通过以栗浦光的侧向加载，能够一方面在光导纤维的整个 长度上将高强度的栗浦光引入光纤芯中。另一方面在栗浦机构的合适的设计时也可以将大 的栗浦功率耦入到光纤芯中，从而可以提供一种大功率光纤激光器。
[0008] 栗浦机构可以尤其是这样构造，使得在光纤激光装置运行期间同时栗浦环状卷绕 的光导纤维的多个线圈或环。由此栗浦机构可以非常有效地将栗浦光分配到光导纤维的长 的区段、尤其是整个长度上。
[0009] 可以设置为，栗浦机构具有至少一个、尤其是多个传输机构，栗浦光在光纤激光装 置运行期间引入所述传输机构中并且栗浦光从所述传输机构中或在所述传输机构中耦入 到光导纤维中。在此可以例如通过扩大传输机构或通过扩大传输机构的数量提高耦入到光 纤芯中的栗浦功率。
[0010] 存在可能性，所述多个传输机构彼此间隔开，尤其是在环状卷绕的光导纤维的线 圈或环的周边上彼此间隔开。以这种方式可以在各传输机构之间保留空间，所述空间可以 例如用于光导纤维的优化的卷绕。
[0011] 可以设置为，所述至少一个传输机构具有用于穿过光导纤维的空隙。在此所述至 少一个传输机构可以在部分长度上包围光导纤维。当在所述空隙的区域中的传输机构的材 料和光导纤维之间的间隙尽可能小时，栗浦光可以相对不受干扰地从传输机构耦入到光导 纤维中。该耦入如下改善，S卩，在光纤激光装置的一种优选的实施形式中，所述至少一个传 输机构的折射率基本上等于光导纤维的折射率，尤其是基本上等于光纤芯的折射率。存在 设置多个空隙的可能性。
[0012] 可以设置为，所述至少一个传输机构、尤其是每个所述传输机构由两个部件、优选 由两个半部构成或具有两个部件、优选两个半部。在此所述两个部件可以具有彼此对应的 空隙，以用于穿过光导纤维。通过这样的构造，能够相对简单地构造按照本发明的光纤激光 装置，因为仅所述两个部件必须围绕光导纤维放置并且相互连接、例如相互粘接。
[0013] 存在可能性，所述至少一个传输机构这样构造，使得在光纤激光装置运行期间耦 入的栗浦光在所述至少一个传输机构中得到至少一次反射、优选多次反射，由此提高栗浦 效力。由此较有效地利用耦入到传输机构中的栗浦光。
[0014] 作为栗浦光源可以使用一个半导体激光器或可以使用多个半导体激光器，例如使 用激光二极管棒或激光二极管棒的堆叠。所述一个半导体激光器或所述多个半导体激光器 的激光可以利用适合的光学系统校直并且引入所述至少一个传输机构中。
[0015] 所述光纤芯可以例如由玻璃、优选石英玻璃制成。光纤芯可以以稀土的激光激活 的离子、例如镱离子、钕离子或铒离子掺杂。
[0016] 例如在以镱离子的掺杂时，光纤激光器可以以975nm的栗浦波长和1060nm的输出 波长运行。
[0017] 可以设置为，光纤芯的一个端部高反射地、例如大致100%反射地构成并且光纤芯 的另一个端部用于激光束的耦出。该另一个端部于是可以具有对于要耦出的激光的较小的 反射率。
[0018] 存在可能性，这样构造光纤激光装置，使得在光纤激光装置运行期间栗浦光成一 定角度耦入到所述至少一个传输机构中。通过该角度，确保栗浦光在所述至少一个传输机 构中的多次反射，由此提高栗浦效力。由此较有效地利用耦入到传输机构中的栗浦光。栗 浦光束的该角度和发散应该一起保证，所述光束碰到在所述至少一个传输机构中的所述至 少一个光导纤维或光导纤维的束或所述至少一个光导纤维的环的区。
[0019] 可以设置为，在所述至少一个传输机构中的所述至少一个空隙的内径基本上对应 于光导纤维的外径，优选所述至少一个空隙的内径大于光导纤维的外径少于50ym、尤其是 少于30ym、例如在10ym和20ym之间。通过光导纤维和传输机构之间的这种方式的非 常小的间隙，栗浦光可以相对无阻碍或没有附加的反射或折射地从传输机构进入光导纤维 中。
[0020] 可以备选或附加地设置为，在所述至少一个传输机构中的所述至少一个空隙的内 径基本上对应于光导纤维或光导纤维的束或光导纤维的多个环的外径。通过光导纤维和传 输机构之间的这种方式的非常小的间隙，栗浦光可以相对无阻碍或没有附加的反射或折射 地从传输机构进入光导纤维中。
[0021] 可以设置为，所述至少一个传输机构具有用于栗浦光进入的区域、尤其是窗口或 入射面，其中该区域显著小于所述至少一个高反射的区域。
[0022] 可以设置为，对于在所述至少一个传输机构中的所述至少一个光导纤维或光导纤 维的束或所述至少一个光导纤维的环的直径4和所述至少一个传输机构的直径du之间的 比例q= (IlZdu适用：0? 01〈q〈l. 0、尤其是 0? 05〈q〈0. 5、例如q= 0? 1。
[0023] 在此存在可能性，q也小于0? 01。
[0024] 通过这样的措施可以实现，在传输机构的内部，栗浦光尽可能多次地入射到光导 纤维上。由此提高栗浦效力。
[0025] 现在有可能的是，光纤激光装置具有一个或多个光导纤维。
【附图说明】
[0026] 本发明其他的特征和优点清楚地借助对优选的实施例的后续说明参考附图。
[0027] 其中示出：
[0028] 图1按照本发明的光纤激光装置的第一实施形式的俯视图；
[0029] 图2按照在图1中的箭头A、B的扩大的示意性剖面；
[0030] 图3按照本发明的光纤激光装置的第二实施形式的俯视图