激光器组件的制作方法_2

文档序号:9476455阅读:来源:国知局
振腔镜22主要处于由二极管激光器组件3提供的激光辐射的光路中并且使该辐射调焦到端盖19或转换器光纤14上并且为此在其背离端盖19的一侧上凸透镜状地弯曲。谐振腔镜22在其朝向端盖19的一侧上为了其谐振腔镜的功能而凹镜状凹形弯曲。此外,谐振腔镜22这样构成,使得其在其背离端盖19的耦入侧上没有或基本上没有反射特性,即对于栗浦辐射作为防反射镜构成,并且在其朝向端盖19的一侧上具有高反射,即对于从转换器光纤14中射出的辐射作为高反射镜构成。谐振腔镜22和23优选可调整地实施。
[0034]另一个谐振腔镜23在光路中设置在端盖20之后。谐振腔镜23再次在其背离端盖20的一侧上为了产生平行的或基本上平行的输出激光辐射而凸形或凸透镜状地弯曲并且在其朝向端盖20的一侧上凹镜状地凹形弯曲。此外谐振腔镜23这样实施,即,其在其凹侧上对于栗浦辐射作为高反射镜并且对于转换器的已转换的输出辐射作为防反射镜作用,即没有反射或基本上没有反射地允许使已转换的输出辐射或激光辐射穿过。
[0035]图7和8再次在放大图中示出转换器光纤14,该转换器光纤包括包封部21和由该包封部形成的、在整个周边上包围转换器光纤14的环形冷却通道21.3。为了保证转换器光纤14在其整个长度上总是与包封部21的内面间隔开并且因此冷却通道21.3在转换器光纤14的整个长度上优化地构成,转换器光纤14多重通过分别一个支承元件24保持。所述支承元件基本上包括壳体25,所述壳体形成向外封闭的壳体内部空间26,在所述壳体内部空间中,被引导穿过壳体内部空间26的转换器光纤14保持在上、下光纤保持部27之间。在壳体25的彼此对置的两侧上分别设置凸缘状接口 28,转换器光纤14引导通过所述凸缘状接口并且所述凸缘状接口用于连接作为包封部21的一部分的软管段或管段29。因此包封部在该示出的实施形式中包括保持元件24和软管段或管段29。
[0036]图9示出激光器组件Ia的另一种实施形式,其与激光器组件I的区别在于,已转换的激光辐射不在谐振腔镜23上耦出,而是在栗浦源或二极管激光器组件3和谐振腔镜22之间、即在该谐振腔镜上耦出,并且更确切地说通过二向色镜30耦出,所述二向色镜相对于二极管激光器组件3的栗浦辐射的轴线方向、即相对于X轴倾斜并且其表面侧与Y-Z平面成小于90°的角度、例如45°或基本上45°的角度。镜30将二极管激光器组件3的激光辐射与转换器光纤14的已转换的激光辐射分离。镜30的可能的特性组合在这里是:
[0037]-镜30对于栗浦辐射是可通过的,但是对于已转换的辐射是高反射的,亦或
[0038]-镜30对于栗浦辐射是高反射的,但是对于已转换的辐射是可通过的。
[0039]由二极管激光器组件3提供的激光辐射的波长例如处于900nm和1500nm之间的范围中。已转换的激光辐射的波长超过栗浦辐射的波长、例如在1500nm至llOOnm。由二极管激光器组件3提供的栗浦辐射例如处于数千瓦至大于十千万功率的功率范围中。也是出于这个原因,需要优化转换器光纤14的冷却,以用于导出损耗功率,所述损耗功率主要在栗浦辐射耦入到内部光纤15中时产生。
[0040]为了提高栗功率并且借此也提高输出功率和/或功率密度,适宜的是,这样运行二极管激光器组件3,使得栗浦辐射具有选自栗浦辐射的波长范围、例如900nm和1060nm之间的波长范围的多个波长的波长倍增。
[0041]以上借助实施例对本发明进行了说明。当然,大量改变以及变型是可能的,而不会由此背离本发明基于的发明构思。
[0042]附图标记列表
[0043]Ula激光器组件
[0044]2转换器
[0045]3二极管激光器组件(栗浦源)
[0046]4调焦光学器件
[0047]5堆叠
[0048]6激光条
[0049]7,7.1,7.2 单射线
[0050]8、9光学元件
[0051]8.1板格层
[0052]10、11板
[0053]12慢轴准直仪
[0054]13光束成形光学器件
[0055]14转换器光纤
[0056]15内部有源光纤或有源芯部
[0057]16-18护套
[0058]19、20端盖
[0059]21包封部
[0060]21.1、21.2 接口
[0061]21.3冷却通道
[0062]22、23谐振腔镜
[0063]24保持装置
[0064]25壳体
[0065]26壳体内部空间
[0066]27光纤保持部
[0067]28接口
[0068]29管段或软管段
[0069]30镜
[0070]X、Y、Z空间轴
【主权项】
1.一种激光器组件,其包括作为光纤激光器构成的用于产生已转换的激光输出辐射的转换器(2)以及为转换器(2)提供栗浦辐射的栗浦源,所述栗浦源包括多个产生所述栗浦辐射的激光二极管,所述激光二极管分别由激光条(6)上的发射体形成,其中,所述栗浦源具有用于将由所述发射体提供的激光射线(7)成形为所述栗浦辐射的光束成形光学器件(13), 其特征在于, 至少两个激光条¢)的发射体沿对应于慢轴的第一轴线方向(Y轴)相继设置并且以其有源层分别设置在一平面(XY平面)中,该平面包括第一轴线(Y轴)以及与第一轴线垂直的第二轴线(X轴),所述至少两个激光条沿对应于快轴的第三轴线(Z轴)相叠地设置成至少一个二极管激光器堆叠(5),所述第三轴线垂直于第一和第二轴线取向;并且所述光束成形光学器件(13)在光路中在二极管激光器堆叠(5)之后具有第一光学单元以及接着第一光学单元的第二光学单元(9),所述第一光学单元用于使由每个激光条¢)的发射体提供的激光射线(7)沿第三轴线扇形展开;利用所述第二光学单元,全部激光条(6)的扇形展开的激光射线(7.1)通过沿第一轴线(Y轴)的方向彼此上下移动而汇聚成一个激光射线束(7.2);并且转换器光纤(14)被接纳在管状或软管状的、能够被冷却介质穿流的包封部(21)的内部空间中。2.按照权利要求1所述的激光器组件,其特征在于,第一光学单元和第二光学单元(8、9)分别由至少一个板格层(8.1、9)形成,所述板格层包括多个在其表面侧彼此连接的板(10,11);第一光学单元(8)的板(10)以其表面侧垂直于第一轴线(Y轴)取向并且第二光学单元(9)的板(11)以其表面侧垂直于第三轴线(Z轴)取向。3.按照权利要求1或2所述的激光器组件,其特征在于,设置有至少两个平行的并且沿第一轴线(Y轴)的方向彼此错开的二极管激光器堆叠(5)个二极管激光器堆叠的激光条(6)以其有源层平行于另一个堆叠的激光条¢)的有源层取向。4.按照上述权利要求之一所述的激光器组件,其特征在于,转换器(2)具有被冷却介质环流的转换器光纤(14),所述转换器光纤至少包括由光导材料、优选玻璃或石英玻璃制成的、掺杂有激光活化添加剂的内部光纤(15)以及由光导材料、优选玻璃或石英玻璃制成的、包围内部光纤(15)的、未掺杂的栗浦护套(16);并且在转换器光纤(14)的两端分别设置由光导材料、优选玻璃或石英玻璃制成的、用于将栗浦辐射和已转换的辐射耦入和/或耦出的接口 (19,20) ο5.按照上述权利要求之一所述的激光器组件,其特征在于,在转换器光纤(14)的各端部上或与这些端部对置地分别设置用作谐振腔镜的光学元件(22、23);并且其中一个在光路中设置在栗浦源(3)和转换器光纤(14)之间的并且被栗浦源的栗浦辐射穿流的光学元件(22)对于从栗浦源耦入到转换器光纤(14)中的激光辐射或栗浦辐射作为防反射镜起作用并且对于来自转换器光纤(14)的辐射作为高反射镜起作用。6.按照权利要求5所述的激光器组件,其特征在于,在已转换的辐射在用作谐振腔镜的第二光学元件(23)上耦出时,该第二光学元件对于栗浦辐射作为高反射镜起作用并且对于从转换器光纤(14)中耦出的已转换的辐射作为防反射镜起作用。7.按照权利要求5或6所述的激光器组件,其特征在于,各光学元件分别是凹凸谐振腔镜(22、23),所述凹凸谐振腔镜在其朝向转换器光纤(14)的端部的一侧上分别凹镜状凹形地成拱形并且在其背离转换器光纤(14)的一侧上分别凸透镜状凸形地成拱形。8.按照权利要求5至7之一所述的激光器组件,其特征在于,各光学元件(22、23)由透光材料、优选玻璃或石英玻璃制成;并且所述反射特性例如通过材料特性和/或表面涂层实现。9.按照上述权利要求之一所述的激光器组件,其特征在于,所述栗浦辐射的波长处于900nm和1050nm之间的范围中和/或已转换的福射的波长处于1050nm和IlOOnm的范围中。10.按照上述权利要求之一所述的激光器组件,其特征在于,所述包封部(21)包括通过至少一个用于转换器光纤(14)的保持元件(24)相互连接的两个管段和/或软管段(29) ο11.按照上述权利要求之一所述的激光器组件,其特征在于,内部有源光纤的直径处于10 μ m和200 μ m之间的范围中和/或栗浦护套(16)的直径处于400 μ m和2000 μ m之间的范围中。12.按照上述权利要求之一所述的激光器组件,其特征在于,在已转换的激光射线在转换器(2)的朝向栗浦源(3)的一侧上耦出时,在栗浦射线的光路中设置镜(30),该镜将从栗浦源到转换器上的辐射与沿相反方向的辐射分离。
【专利摘要】本发明涉及一种激光器组件,其包括作为光纤激光器构成的用于产生已转换的激光输出辐射的转换器以及提供用于该转换器的泵浦辐射的泵浦源,所述泵浦源包括多个产生泵浦辐射的激光二极管,所述激光二极管分别由激光条上的发射体形成,其中,所述泵浦源具有用于将由发射体提供的激光射线成形为泵浦辐射的光束成形光学器件。
【IPC分类】G02B19/00, H01S5/40, H01S3/094, H01S3/0941, H01S3/067
【公开号】CN105229875
【申请号】CN201480026270
【发明人】V·克劳斯, G·莱赫曼, C·巴赫特
【申请人】二极管激光器激光线发展与销售有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年3月21日
【公告号】DE102013102891A1, EP2976816A1, WO2014146649A1
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