光纖激光裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分的光纖激光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 定義：激光輻射的傳播方向指的是激光輻射的中間的傳播方向，尤其是當(dāng)所述激 光輻射不是平面波或至少部分地發(fā)散的話。當(dāng)不明確另外給出的話，激光束、光束、子光束 或束指的不是幾何的光學(xué)系統(tǒng)的理想化的束、而是實際的光束，例如具有非無窮小的、而是 擴(kuò)展的光束橫截面的激光束。應(yīng)該不僅可見的光譜范圍的電磁福射稱為光，而且電磁福射 的整個的由光學(xué)系統(tǒng)包括的從VUV直到FIR的光譜范圍稱為光。
[0003] 上面提到類型的光纖激光裝置由US6, 178, 187Bl已知。在其中說明的光纖激 光器中設(shè)置光纖芯，所述光纖芯以稀土的激光激活的離子摻雜。此外使用光導(dǎo)纖維的具有 矩形的橫截面的包套。栗浦光在端側(cè)引入所述包套之中，所述栗浦光在其運動期間通過光 導(dǎo)纖維的卷繞的環(huán)耦合到光纖芯中并且在其中產(chǎn)生激光輻射。具有矩形的橫截面的包套確 保，在光纖芯中產(chǎn)生不同的激光模式，從而可以取得栗浦光的較有效的產(chǎn)量。
[0004] 因為在對應(yīng)長的光導(dǎo)纖維中，在光導(dǎo)纖維的與以栗浦光加載的端部遠(yuǎn)離的區(qū)域中 的栗浦光強度相對小，所述在光導(dǎo)纖維的長度上沒有產(chǎn)生均勻的栗浦。此外包套的橫斷面 積相對小，從而只可以取得相對小的栗浦功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的基本問題是提供一種開頭所述類型的光纖激光裝置，利用其可以取得高 的輸出功率。
[0006] 這按照本發(fā)明通過具有權(quán)利要求1的特征部分的特征的開頭所述類型的光纖激 光裝置實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明優(yōu)選的設(shè)計。
[0007] 按照權(quán)利要求1設(shè)置為，栗浦機構(gòu)這樣構(gòu)造，使得栗浦光在光纖激光裝置運行期 間側(cè)向從外面進(jìn)入光導(dǎo)纖維中。通過以栗浦光的側(cè)向加載，能夠一方面在光導(dǎo)纖維的整個 長度上將高強度的栗浦光引入光纖芯中。另一方面在栗浦機構(gòu)的合適的設(shè)計時也可以將大 的栗浦功率耦入到光纖芯中，從而可以提供一種大功率光纖激光器。
[0008] 栗浦機構(gòu)可以尤其是這樣構(gòu)造，使得在光纖激光裝置運行期間同時栗浦環(huán)狀卷繞 的光導(dǎo)纖維的多個線圈或環(huán)。由此栗浦機構(gòu)可以非常有效地將栗浦光分配到光導(dǎo)纖維的長 的區(qū)段、尤其是整個長度上。
[0009] 可以設(shè)置為，栗浦機構(gòu)具有至少一個、尤其是多個傳輸機構(gòu)，栗浦光在光纖激光裝 置運行期間引入所述傳輸機構(gòu)中并且栗浦光從所述傳輸機構(gòu)中或在所述傳輸機構(gòu)中耦入 到光導(dǎo)纖維中。在此可以例如通過擴(kuò)大傳輸機構(gòu)或通過擴(kuò)大傳輸機構(gòu)的數(shù)量提高耦入到光 纖芯中的栗浦功率。
[0010] 存在可能性，所述多個傳輸機構(gòu)彼此間隔開，尤其是在環(huán)狀卷繞的光導(dǎo)纖維的線 圈或環(huán)的周邊上彼此間隔開。以這種方式可以在各傳輸機構(gòu)之間保留空間，所述空間可以 例如用于光導(dǎo)纖維的優(yōu)化的卷繞。
[0011] 可以設(shè)置為，所述至少一個傳輸機構(gòu)具有用于穿過光導(dǎo)纖維的空隙。在此所述至 少一個傳輸機構(gòu)可以在部分長度上包圍光導(dǎo)纖維。當(dāng)在所述空隙的區(qū)域中的傳輸機構(gòu)的材 料和光導(dǎo)纖維之間的間隙盡可能小時，栗浦光可以相對不受干擾地從傳輸機構(gòu)耦入到光導(dǎo) 纖維中。該耦入如下改善，S卩，在光纖激光裝置的一種優(yōu)選的實施形式中，所述至少一個傳 輸機構(gòu)的折射率基本上等于光導(dǎo)纖維的折射率，尤其是基本上等于光纖芯的折射率。存在 設(shè)置多個空隙的可能性。
[0012] 可以設(shè)置為，所述至少一個傳輸機構(gòu)、尤其是每個所述傳輸機構(gòu)由兩個部件、優(yōu)選 由兩個半部構(gòu)成或具有兩個部件、優(yōu)選兩個半部。在此所述兩個部件可以具有彼此對應(yīng)的 空隙，以用于穿過光導(dǎo)纖維。通過這樣的構(gòu)造，能夠相對簡單地構(gòu)造按照本發(fā)明的光纖激光 裝置，因為僅所述兩個部件必須圍繞光導(dǎo)纖維放置并且相互連接、例如相互粘接。
[0013] 存在可能性，所述至少一個傳輸機構(gòu)這樣構(gòu)造，使得在光纖激光裝置運行期間耦 入的栗浦光在所述至少一個傳輸機構(gòu)中得到至少一次反射、優(yōu)選多次反射，由此提高栗浦 效力。由此較有效地利用耦入到傳輸機構(gòu)中的栗浦光。
[0014] 作為栗浦光源可以使用一個半導(dǎo)體激光器或可以使用多個半導(dǎo)體激光器，例如使 用激光二極管棒或激光二極管棒的堆疊。所述一個半導(dǎo)體激光器或所述多個半導(dǎo)體激光器 的激光可以利用適合的光學(xué)系統(tǒng)校直并且引入所述至少一個傳輸機構(gòu)中。
[0015] 所述光纖芯可以例如由玻璃、優(yōu)選石英玻璃制成。光纖芯可以以稀土的激光激活 的離子、例如鐿離子、釹離子或鉺離子摻雜。
[0016] 例如在以鐿離子的摻雜時，光纖激光器可以以975nm的栗浦波長和1060nm的輸出 波長運行。
[0017] 可以設(shè)置為，光纖芯的一個端部高反射地、例如大致100%反射地構(gòu)成并且光纖芯 的另一個端部用于激光束的耦出。該另一個端部于是可以具有對于要耦出的激光的較小的 反射率。
[0018] 存在可能性，這樣構(gòu)造光纖激光裝置，使得在光纖激光裝置運行期間栗浦光成一 定角度耦入到所述至少一個傳輸機構(gòu)中。通過該角度，確保栗浦光在所述至少一個傳輸機 構(gòu)中的多次反射，由此提高栗浦效力。由此較有效地利用耦入到傳輸機構(gòu)中的栗浦光。栗 浦光束的該角度和發(fā)散應(yīng)該一起保證，所述光束碰到在所述至少一個傳輸機構(gòu)中的所述至 少一個光導(dǎo)纖維或光導(dǎo)纖維的束或所述至少一個光導(dǎo)纖維的環(huán)的區(qū)。
[0019] 可以設(shè)置為，在所述至少一個傳輸機構(gòu)中的所述至少一個空隙的內(nèi)徑基本上對應(yīng) 于光導(dǎo)纖維的外徑，優(yōu)選所述至少一個空隙的內(nèi)徑大于光導(dǎo)纖維的外徑少于50ym、尤其是 少于30ym、例如在10ym和20ym之間。通過光導(dǎo)纖維和傳輸機構(gòu)之間的這種方式的非 常小的間隙，栗浦光可以相對無阻礙或沒有附加的反射或折射地從傳輸機構(gòu)進(jìn)入光導(dǎo)纖維 中。
[0020] 可以備選或附加地設(shè)置為，在所述至少一個傳輸機構(gòu)中的所述至少一個空隙的內(nèi) 徑基本上對應(yīng)于光導(dǎo)纖維或光導(dǎo)纖維的束或光導(dǎo)纖維的多個環(huán)的外徑。通過光導(dǎo)纖維和傳 輸機構(gòu)之間的這種方式的非常小的間隙，栗浦光可以相對無阻礙或沒有附加的反射或折射 地從傳輸機構(gòu)進(jìn)入光導(dǎo)纖維中。
[0021] 可以設(shè)置為，所述至少一個傳輸機構(gòu)具有用于栗浦光進(jìn)入的區(qū)域、尤其是窗口或 入射面，其中該區(qū)域顯著小于所述至少一個高反射的區(qū)域。
[0022] 可以設(shè)置為，對于在所述至少一個傳輸機構(gòu)中的所述至少一個光導(dǎo)纖維或光導(dǎo)纖 維的束或所述至少一個光導(dǎo)纖維的環(huán)的直徑4和所述至少一個傳輸機構(gòu)的直徑du之間的 比例q= (IlZdu適用：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] 通過這樣的措施可以實現(xiàn)，在傳輸機構(gòu)的內(nèi)部，栗浦光盡可能多次地入射到光導(dǎo) 纖維上。由此提高栗浦效力。
[0025] 現(xiàn)在有可能的是，光纖激光裝置具有一個或多個光導(dǎo)纖維。
【附圖說明】
[0026] 本發(fā)明其他的特征和優(yōu)點清楚地借助對優(yōu)選的實施例的后續(xù)說明參考附圖。
[0027] 其中示出：
[0028] 圖1按照本發(fā)明的光纖激光裝置的第一實施形式的俯視圖；
[0029] 圖2按照在圖1中的箭頭A、B的擴(kuò)大的示意性剖面；
[0030] 圖3按照本發(fā)明的光纖激光裝置的第二實施形式的俯視圖