DE102005057617A1 - Bestrahlungseinrichtung mit Faserbündel-Einkopplung - Google Patents

Bestrahlungseinrichtung mit Faserbündel-Einkopplung Download PDF

Info

Publication number
DE102005057617A1
DE102005057617A1 DE200510057617 DE102005057617A DE102005057617A1 DE 102005057617 A1 DE102005057617 A1 DE 102005057617A1 DE 200510057617 DE200510057617 DE 200510057617 DE 102005057617 A DE102005057617 A DE 102005057617A DE 102005057617 A1 DE102005057617 A1 DE 102005057617A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fiber bundle
irradiation device
radiation source
radiation
fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200510057617
Other languages
English (en)
Inventor
Brigitte Hartmann
Frank Beerwerth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Braun GmbH
Original Assignee
Braun GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Braun GmbH filed Critical Braun GmbH
Priority to DE200510057617 priority Critical patent/DE102005057617A1/de
Publication of DE102005057617A1 publication Critical patent/DE102005057617A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4249—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details comprising arrays of active devices and fibres
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A61B18/203—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser applying laser energy to the outside of the body
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00315—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
    • A61B2018/00452—Skin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00315—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
    • A61B2018/00452—Skin
    • A61B2018/00476—Hair follicles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A61B18/22—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor
    • A61B2018/2205—Characteristics of fibres
    • A61B2018/2211—Plurality of fibres

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bestrahlungseinrichtung, insbesondere zur Bestrahlung einer Hautoberfläche, die eine Strahlungsquelle (10) und ein optisches Faserbündel (20) aufweist, welches aus einer Vielzahl optischer Fasern (12, 14, 16) besteht. Die der Strahlungsquelle zugewandte Endfläche (22) des Faserbündels (20) ist hierbei nahezu vollständig mit Querschnittsflächen der optischen Fasern (12, 14, 16) ausgefüllt und die transversalen Abmessungen der Endfläche (22) sind an die transversale Ausdehnung der Strahlungsquelle (10) angepasst.

Description

  • Die Erfindung beschreibt eine Bestrahlungseinrichtung einer Haarentfernungsvorrichtung (z.B. Epilierer), insbesondere zur Bestrahlung einer Hautoberfläche, die eine Strahlungsquelle und ein optisches Faserbündel aufweist, welches aus einer Vielzahl optischer Fasern besteht. Eine der Strahlungsquelle zugewandte proximale Endfläche des optischen Faserbündels ist hierbei nahezu vollständig von den Querschnittsflächen der einzelnen optischen Fasern ausgefüllt.
  • Stand der Technik
  • Strahlungsquellen, wie Hochleistungslaserdioden und optische Fasern zur Transmission der von einer Strahlungs- oder Lichtquelle erzeugbaren Strahlung sind im Stand der Technik als solche hinreichend bekannt. Bei einer Einkopplung der Strahlung in eine oder mehrere optische Fasern ist die Abstrahlcharakteristik der Strahlungsquelle, die Anordnung der einzelnen ein Faserbündel bildenden optischen Fasern sowie deren Geometrie und Aufbau von großer Bedeutung. Nicht zuletzt hängt die Effizienz der Strahlungseinkopplung in das Faserbündel von der Positionierung desselben in Bezug auf eine strahlungsemittierende Fläche der Licht- bzw. Strahlungsquelle ab.
  • So beschreibt beispielsweise die US 6,243,520 B1 ein optisches Faserbündel, welches aus einer Vielzahl einzelner optischer Fasern besteht, die im Bereich des freien Endes des Faserbündels mittels einzelner Abstandselemente äquidistant und einer vorgegebenen Struktur folgend regelmäßig angeordnet sind. Auf diese Art und Weise kann sichergestellt werden, dass die einzelnen optischen Fasern gleich verteilt über die Endfläche des Faserbündels angeordnet sind.
  • Des Weiteren ist im Stand der Technik ein als so genanntes "Hot-Fusing" bezeichnetes Verfahren bekannt, bei welchem die Enden der die einzelnen Glasfaserbündel bildenden optischen Fasern unter Einwirkung von Wärme und Druck zusammenschmelzen, so dass das Faserbündel letztlich eine Querschnittsfläche aufweist, die nahezu vollständig mit den Querschnittsflächen der einzelnen optischen Fasern ausgefüllt ist. Von Vorteil ist hierbei, dass aufgrund des Aneinanderschmelzens der einzelnen Faserenden auf den Einsatz von faserverbindenden Stoffen, wie beispielsweise Klebstoffen, verzichtet werden kann. Die lichtlei tenden Eigenschaften der einzelnen Fasern bleiben hierbei erhalten, insbesondere bleibt die Ummantelung der Faserkerne bei diesem Schmelzverfahren im Wesentlichen intakt.
  • Des Weiteren wird hierdurch ein besserer Transmissionsgrad bzw. eine bessere Effizienz der Strahlungseinkopplung erreicht, da die Querschnittsfläche des Faserbündels im Wesentlichen vollflächig durch strahlungsleitende Elemente ausgefüllt ist.
  • Problem
  • Die durch "Hot-Fusing" erzeugbaren Endflächen von Faserbündeln werden während des Schmelzprozesses in eine vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bestehende zylindrische Hülse eingeführt, die die dicht gepackte Struktur aus einzelnen optischen Fasern fixiert und stabilisiert. Nachteilig hierbei ist, dass die so erzeugbaren Faserbündel an ihrem Endbereich stets radialsymmetrisch ausgebildet sind bzw. eine im Wesentlichen kreisrunde Querschnittsfläche aufweisen. Solch vorbekannte Faserbündel sind jedoch nur bedingt zur Einkopplung von Licht oder Strahlung geeignet, die ein von einem zirkularsymmetrischen stark abweichendes Strahlprofil aufweisen.
  • Hierbei werden in der Regel Quarz-Fasern verwendet, deren numerische Apertur (NA) aufgrund der optischen Eigenschaften, insbesondere der Brechungsindizes der zu verwendenden Materialien, recht begrenzt ist. So liegt der maximal zu erreichende Wert der numerische Apertur für Quarz Fasern um etwa 0,2.
  • Sollen jedoch bei Laseranwendungen, bspw. im Bereich der Hautbehandlung oder Epilation, Hochleistungslichtquellen wie z.B. Hochleistungslaserdioden mit einer cw-Strahlleistung von bis zu einigen 10 Watt Verwendung finden, so ist die Einkopplung der Strahlung in eine optische Faser oder ein Faserbündel aus mehreren Gründen problematisch.
  • Zum einen weist das Strahlprofil solcher Lichtquellen einen großen Divergenzwinkel insbesondere in Richtung der sog. „fast axis" auf, für dessen Einkopplung eine entsprechend hohe numerische Apertur der Faser erforderlich ist. Die hier geforderten numerischen Aperturen von 0.5 bis 0.6 und darüber hinaus sind jedoch mit Quarz-Fasern nur mittels entsprechender Kollimationsoptiken zu realisieren, was dazu führt, dass eine hohe Justagegenauigkeit gegenüber der Licht- oder Strahlungsquelle erforderlich ist.
  • Des Weiteren kommt es bei einer nur unvollständigen oder ineffizienten Einkopplung der erzeugten Strahlung in ein Faserbündel unweigerlich zur Absorption im Bereich des Faserbündels, insbesondere in den Zwischenräumen der einzelnen Fasern, was zu einer teils beträchtlichen, mitunter schädlichen Erwärmung, wenn nicht sogar Beschädigung, führen kann.
  • Weiterhin sind die Abmessungen des lichtemittierenden Bereichs solcher Hochleistungslaserdioden-Barren im Wesentlichen rechteckförmig. Die Höhe der lichtemittierenden Struktur dieser Lichtquellen liegt typischerweise im Bereich einiger Mikrometer, während deren Breite bis zu einige Millimeter betragen kann. Zur direkten Einkopplung der von solchen Licht- oder Strahlungsquellen erzeugbaren Strahlung in ein Faserbündel sind entweder aufwändige strahlkollimierende Elemente oder die Verwendung von besonders dimensionierten Faserbündeln notwendig, die im Wesentlichen die gesamte Breite der Licht- oder Strahlungsquellen abdecken. Letzteres ist jedoch im Hinblick auf eine kostengünstige Implementierung für eine Faserbündeleinkopplung aufgrund einer nicht vollflächigen Beaufschlagung der von der Lichtquelle emittierten Strahlung von Nachteil.
    •
  • Aufgabe
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Einkopplung von Strahlung in ein Faserbündel zur Verfügung zu stellen, die insbesondere für den Einsatz von Hochleistungslaserdioden als Licht- oder Strahlungsquelle geeignet und kostengünstiger herstellbar ist.
  • Erfindung und vorteilhafte Wirkungen
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mittels einer Bestrahlungseinrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Bestrahlungseinrichtung, welche insbesondere zur Bestrahlung einer Hautoberfläche vorgesehen ist, verfügt über eine Strahlungsquelle und über ein an die Strahlungsquelle ankoppelbares optisches Faserbündel, welches aus einer Vielzahl optischer Fasern besteht. Das Faserbündel weist eine der Strahlungsquelle zugewandte Endfläche auf, an welcher die Enden der einzelnen optischen Fasern bündig zu liegen kommen. Diese Endfläche ist ferner nahezu vollständig (also zu einem größeren Anteil als bei kreis symetrischen Faserenden und etwa zu > 80 oder 90%) mit den Querschnittsflächen der optischen Fasern ausgefüllt, so dass zwischen den einzelnen optischen Fasern im Wesentlichen keine nichtlicht- oder nichtstrahlungsleitenden Zwischenräume vorhanden sind.
  • Die transversalen Abmessungen der Endfläche des Faserbündels sind zudem der transversalen Ausdehnung der Strahlungsquelle angepasst, sodass zum Beispiel ein direktes Einkoppeln der von der Strahlungsquelle emittierten Strahlung in das Faserbündel in effizienter Art und Weise ermöglicht wird.
  • Abhängig von der Abstrahlcharakteristik der Strahlungsquelle, vom Querschnitt und dem Aufbau der optischen Fasern und deren Anordnung im optischen Faserbündel sowie abhängig vom Abstand zwischen der Endfläche des optischen Faserbündels und der Strahlungsquelle können die transversalen Abmessungen der Endfläche des Faserbündels und/oder die transversale Ausdehnung der Strahlungsquelle bzw. deren licht- oder strahlungsemittierenden Fläche für eine möglichst effiziente Einkopplung der Strahlung in die Endfläche des Faserbündels aufeinander abgestimmt sein. Dazu reicht es, wenn die Eintrittsfläche des Lichtleiters auf den Strahlquerschnitt an der jeweiligen Lage der Eintrittsfläche abgestimmt ist, ohne dass unbedingt das Faserende am Emitterausgang anliegen muß.
  • Aufgrund der fast vollflächig licht- oder strahlungsleitenden Querschnittsfläche des Faserbündels wird eine hoch effiziente Strahlungseinkopplung ermöglicht, die insbesondere hinsichtlich der Strahlungsabsorption zwischen den einzelnen das Faserbündel bildenden Fasern von Vorteil ist. Der Anteil der Strahlung, welche nicht in eine lichtleitende Struktur des Faserbündels eingekoppelt wird, ist daher naturgemäß sehr gering, wodurch Erwärmung und/oder Beschädigungen im Bereich des Faserbündels aufgrund von Absorption, insbesondere bei cw-Strahlleistungen von bis zu einigen 10 Watt (also von z.B. 1–20 Watt), effektiv vermieden werden können.
  • Die Anpassung der Abmessungen bzw. der Geometrie der Endfläche des Faserbündels kann zudem durch das verwendete optische Material der Fasern und die Wellenlänge der von der Strahlungsquelle emittierten Strahlung bestimmt sein.
  • Durch die geometrische Anpassung der Endfläche des Faserbündels an die Abmessungen der Strahlungsquelle wird ein hocheffizientes Einkoppeln der Strahlung in das Faserbündel erreicht. Zudem kann durch die geometrische Ausgestaltung der Endfläche des Faserbündels die für eine effiziente Einkopplung erforderliche Justiergenauigkeit in vorteilhafter Weise minimiert werden, so dass ein für die Fertigung der Bestrahlungseinrichtung erforderlicher Justageaufwand in kosten- und zeitsparender Weise minimiert werden kann.
  • Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung entspricht die transversale Ausdehnung der Endfläche des Faserbündels im Wesentlichen der Ausdehnung der strahlungsemittierenden Fläche der Strahlungsquelle. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Faserbündel direkt bzw. in einem nur geringern Abstand vor der strahlungsemittierenden Fläche der Strahlungsquelle positioniert werden soll. Auf den Einsatz strahlformender oder strahlkollimierender optischer Elemente kann daher in vorteilhafter und kosteneinsparender Weise verzichtet werden.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist zur Bildung der Endfläche des Faserbündels ein Verschmelzen der einzelnen optischen Fasern im Bereich der zu bildenden Endfläche unter Einwirkung von Druck und Wärme vorgesehen. Insbesondere kommt hierbei ein dem "Hot-Fusing" ähnliches Verfahren zur Anwendung. Durch Einwirkung von Druck und Wärme können die Faserenden derart miteinander verschmelzen, dass etwaige Faserzwischenräume nahezu vollständig durch Faserendflächen ausgefüllt werden. Auf diese Art und Weise wird der Transmissionsgrad bzw. die Effizienz der Einkopplung der Strahlung in das Faserbündel erhöht.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Endfläche des Faserbündels und die transversale Ausdehnung der Strahlungsquelle eine im Wesentlichen rechteckförmige Geometrie auf.
  • Von Vorteil ist hierbei, dass das Faserbündel im Bereich seines der Strahlungsquelle zugewandten Endabschnitts von einer Hülse eingefasst ist, die die miteinander verschmolzenen Faserenden fixiert. Vorzugsweise weist auch diese Hülse eine rechteckförmige Geometrie auf.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass die Fasern des Faserbündels in dem der Strahlungsquelle zugewandten Endabschnitt, das heißt im Bereich der Endfläche ein im Wesentlichen hexagonales oder rechteckförmiges Querschnittsprofil aufweisen. Derartige hexagonale bzw. rechteckige oder gar quadratischen Querschnittsprofile ermöglichen insbesondere eine flächenausfüllende Anordnung der einzelnen Fasern zur Bildung der geforderten Endfläche des Faserbündels. Solch hexagonale oder rechteckförmigen Querschnittsprofile können insbesondere auch bei dem "Hot-Fusing"-ähnlichen Verfahren gebildet werden.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die das Faserbündel bildenden Fasern in Form von Glasfasern ausgebildet, die insbesondere gegenüber Quarzfasern kostengünstiger hergestellt oder bezogen werden können. Mittels solcher aus Glas gefertigten Fasern können die Anforderungen hinsichtlich der numerischen Apertur erfüllt werden. Aufgrund der optischen Eigenschaften des Kern- und des Mantelmaterials der Glasfasern können numerische Aperturen bis hin zu 0.6 und darüber hinaus erreicht werden, so dass auch stark divergente Strahlen effizient in das Faserbündel eingekoppelt werden können.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass für die Strahlungsquelle zumindest ein mehrere lichtemittierende Einzelemitter aufweisender Halbleiterlaserbarren vorgesehen ist. Die einzelnen Emitter sind vorzugsweise als lichtemittierende Dioden (LED) ausgebildet, die insbesondere eine hohe Strahlungsleistung auch im Continuous-Wave-(cw)-Betrieb aufweisen. Die hier als Strahlungs- oder Lichtquelle vorgesehenen Laserbarren verfügen typischerweise über mehrere 10 Einzelemitter, die eine rechteckige Geometrie aufweisen und typischerweise entlang ihrer Längsachse nebeneinander angeordnet sind. Diese Halbleiterlaserbarren zeichnen sich typischerweise durch ein stark elliptisches Strahlprofil aus.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind als Strahlungsquelle mehrere neben- und/oder übereinander angeordnete Halbleiterlaserbarren vorgesehen. Mit einer entsprechenden Anpassung der Endfläche des Faserbündels kann eine nahezu beliebige Licht- oder Strahlungsleistung für die Bestrahlungseinrichtung realisiert werden.
  • Von Vorteil ist weiterhin, dass zumindest eine der Endflächen, vorzugsweise beide Endflächen des Faserbündels eine Antireflexbeschichtung aufweisen, die den Transmissionsgrad des Faserbündels in vorteilhafter Weise erhöht.
  • Weiterhin kann zur Einkopplung der Strahlung der Strahlungsquelle in das Faserbündel eine die Strahlung kollimierende Optik zwischen Strahlungsquelle und der der Strahlungsquelle zugewandten Endfläche des Faserbündels vorgesehen sein. Die Anpassung der transversalen Abmessungen der Endfläche des Faserbündels erfolgt dann an das von Strahlungsquelle und Kollimationsoptik erzeugbare Strahlprofil.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zur Bildung einer im Wesentlichen eindimensionalen Fokussierung der in das Faserbündel einkoppelbaren Strahlung eine Krümmung oder Wölbung des Faserbündels und/oder eine entsprechende Krümmung einzelner Fasern im Bereich des Endabschnitts des Faserbündels vorgesehen. Insbesondere kann die Endfläche des Faserbündels nach Art einer Zylinderlinse gekrümmt sein, wodurch eine Art intrinsische Linse realisiert werden kann, die wiederum die effektive numerische Apertur der Anordnung in vorteilhafter Weise erhöht und somit eine noch bessere und effizientere Einkopplung der Strahlung in das Faserbündel ermöglicht. Dies bewirkt zudem eine Fokussierung der einzukoppelnden Strahlung zur Steigerung des Transmissionsgrades des Faserbündels.
    •
  • Ausführungsbeispiel
  • Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale sowie vorteilhafte Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei bilden sämtliche beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von den Patentansprüchen und deren Rückbeziehung.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische, perspektivische Darstellung der Strahlungsquelle,
  • 2 eine schematische, perspektivische Darstellung des optischen Faserbündels,
  • 3 ein an die Strahlungsquelle angekoppeltes optisches Faserbündel und
  • 4 eine schematische Darstellung der an die Strahlungsquelle anzukoppelnden Endflächen des Faserbündels.
  • Die in den 1 und 3 dargestellte Strahlungsquelle 10 ist typischerweise in Form eines Halbleiterlaserbarrens mit einzelnen Strahlungsemittern 24, 26, 28, wie beispielsweise Laserdioden, ausgebildet. Die Einzelemitter 24, 26, 28, welche vorzugsweise ein in der Strahlaustrittsebene (h, x) rechteckförmiges Profil aufweisen, sind vorzugsweise nebeneinander entlang ihrer Längsachse (x) angeordnet.
  • Die Höhe h der Einzelemitter 24, 26, 28 ist üblicherweise im Mikrometerbereich, während ihre Breite in x-Richtung durchaus einige 10 bis einige 100 Mikrometer betragen kann. Aufgrund der geometrischen Ausgestaltung der einzelnen lichtemittierenden Elemente 24, 26, 28 und insbesondere deren Anordnung innerhalb der Lichtquelle ist das erzeugbare Strahlprofil in aller Regel stark elliptisch, so dass zu einer möglichst effizienten Einkopplung der Strahlung in ein Faserbündel 20 entweder eine Anpassung der Endfläche 22 des Faserbündels 20 an die Licht- bzw. Strahlungsquelle erforderlich ist und/oder der Einsatz von strahlformenden Elementen, wie beispielsweise Kollimationsoptiken, herangezogen wird.
  • Gemäß 2 weist das Faserbündel 20 eine direkt an die Strahlungsquelle 10 ankoppelbare Endfläche 22 auf, in welcher die einzelnen optischen Fasern 12, 14, 16 regelmäßig angeordnet sind.
  • Eine mögliche konkrete Ausgestaltung der Endfläche 22 ist beispielsweise in 4 gezeigt. Die Endfläche 22 wird hier durch eine Vielzahl von Querschnittsflächen optischer Fasern 12, 14, 16 gebildet, wobei die einzelnen Faserquerschnitte nahezu vollständig die gesamte Querschnittsfläche 22 ausfüllen, so dass zwischen den einzelnen Faserenden 12, 14, 16 im Wesentlichen keine Zwischenräume mehr existieren. Für eine, derartige Endflächen ausfüllende Anordnung der das Faserbündel 20 bildenden optischen Fasern 12, 14, 16 findet ein dem eingangs erwähnten "Hot-Fusing" ähnliches Verfahren bevorzugt Verwendung.
  • In dem nach 4 dargestellten Ausführungsbeispiel nehmen die Endflächen der einzelnen optischen Fasern 12, 14, 16, insbesondere durch Einwirkung von Druck und Wärme die hier dargestellte hexagonale Struktur ein, die ähnlich wie auch eine quadratische Querschnittsstruktur eine nahezu vollständig flächenausfüllende Anordnung der einzelnen optischen Fasern ermöglicht.
  • Die Bestrahlungseinrichtung ist vorzugsweise für die Haarentfernung an der Hautoberfläche vorgesehen. Diese Haarentfernungsbestrahlungseinrichtung ist vor allem der emitterseitige Teil mit Lichtleitfaser einer lasergestützten Haarentfernungseinrichtung. Am Ausgang der optischen Fasern ist ein Handstück vorgesehen, dass vorzugsweise keine optischen Linsen aufweist, so dass die Faserausgangsstrahlung unmittelbar auf die zu epilierenden Bereiche der Hautoberfläche trifft. In einer Variante wird die Bestrahlungseinrichtung für andere Zwecke z.B. Pumoen von Festkörperlasern, Laser-Löten oder Fassadenreinigung mit Lasern verwendet.

Claims (16)

  1. Bestrahlungseinrichtung einer Haarentfernungsvorrichtung, insbesondere zur Bestrahlung einer Hautoberfläche, mit einer Strahlungsquelle (10) und einem aus einer Vielzahl optischer Fasern (12, 14, 16) bestehenden optischen Faserbündel (20), welches eine der Strahlungsquelle zugewandte Endfläche (22) aufweist, an welcher die Enden der optischen Fasern (12, 14, 16) bündig zu liegen kommen und die nahezu vollständig mit Querschnittsflächen der optischen Fasern (12, 14, 16) ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die transversalen Abmessungen der Endfläche (22) an die transversale Ausdehnung der Strahlungsquelle (10) angepasst sind.
  2. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die transversale Ausdehnung der Endfläche (22) des Faserbündels (20) im Wesentlichen der Ausdehnung der strahlungsemittierenden Fläche der Strahlungsquelle (10) entspricht.
  3. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die transversale Ausdehnung der Endfläche (22) des Faserbündels (20) im wesentlichen auf den Strahlquerschnitt der Strahlungsquelle (10) am Ort der Endfläche (22) angepaßt ist.
  4. Bestrahlungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Endfläche (22) des Faserbündels (20) ein Verschmelzen der optischen Fasern (12, 14, 16) im Bereich der (zu bildenden) Endfläche (20) unter Einwirkung von Druck und Wärme vorgesehen ist.
  5. Bestrahlungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endfläche (22) des Faserbündels (20) und die transversale Ausdehnung der Strahlungsquelle (10) eine im Wesentlichen rechteckförmige Geometrie aufweisen.
  6. Bestrahlungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserbündel (20) im Bereich seines der Strahlungsquelle zugewandten Endabschnitts (22) von einer Hülse eingefasst ist.
  7. Bestrahlungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (12, 14, 16) im Bereich der Endfläche (22) ein im Wesentlichen hexagonales oder rechteckförmiges Querschnittsprofil aufweisen.
  8. Bestrahlungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (12, 14, 16) in Form von Glasfasern ausgebildet sind.
  9. Bestrahlungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, durch gekennzeichnet, dass die Fasern (12, 14, 16) in Form von Kunststofflichtleitfasern gebildet sind.
  10. Bestrahlungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Strahlungsquelle zumindest ein mehrere lichtemittierende Einzelemitter (24, 26, 28) aufweisender Halbleiterlaserbarren (10) vorgesehen ist.
  11. Bestrahlungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlungsquelle mehrere neben- und/oder übereinander angeordnete Halbleiterlaserbarren (10) vorgesehen sind.
  12. Bestrahlungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer der Endflächen (22) des Faserbündels (20) eine Antireflex-Beschichtung vorgesehen ist.
  13. Bestrahlungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einkopplung der Strahlung der Strahlungsquelle (10) in das Faserbündel (20) eine die Strahlung kollimierende Optik vorgesehen ist.
  14. Bestrahlungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung einer im Wesentlichen eindimensionalen Fokussierung der in das Faserbündel (20) einkoppelbaren Strahlung eine Krümmung oder Wölbung des Faserbündels (20) und/oder einzelner Fasern (12, 14, 16) im Bereich der Endfläche (22) vorgesehen ist.
  15. Bestrahlungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserbündel mehr als jeweils ein proximales oder distales Faserende besitzen kann.
  16. Bestrahlungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserbündel ein oder mehrere Lichtleitfasern zur Lichtleiterbrucherkennung beinhaltet.
DE200510057617 2005-12-02 2005-12-02 Bestrahlungseinrichtung mit Faserbündel-Einkopplung Withdrawn DE102005057617A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510057617 DE102005057617A1 (de) 2005-12-02 2005-12-02 Bestrahlungseinrichtung mit Faserbündel-Einkopplung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510057617 DE102005057617A1 (de) 2005-12-02 2005-12-02 Bestrahlungseinrichtung mit Faserbündel-Einkopplung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005057617A1 true DE102005057617A1 (de) 2007-06-06

Family

ID=38047598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510057617 Withdrawn DE102005057617A1 (de) 2005-12-02 2005-12-02 Bestrahlungseinrichtung mit Faserbündel-Einkopplung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005057617A1 (de)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008115899A2 (en) * 2007-03-16 2008-09-25 Candela Corporation Optical shaving apparatus
DE102007061655A1 (de) * 2007-12-18 2009-08-06 Schott Ag Faseroptische Vorrichtung zur Aufnahme emittierter Strahlung eines Diodenlasers und Verfahren zur Herstellung einer solchen faseroptischen Vorrichtung
DE102009009367A1 (de) 2009-02-18 2010-08-19 Schott Ag Lichtleiter zur Übertragung von Strahlung sowie Herstellverfahren
WO2010102895A1 (de) * 2009-03-11 2010-09-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur herstellung einer lichtquelle mit einem diodenlaser und einer vielzahl optischer fasern
WO2010102887A1 (de) * 2009-03-11 2010-09-16 Robert Bosch Gmbh Lichtquelle mit einem diodenlaser und einer vielzahl optischer fasern
WO2010102880A1 (de) * 2009-03-11 2010-09-16 Robert Bosch Gmbh Lichtquelle mit einem diodenlaser und einer vielzahl optischer fasern
WO2010102885A1 (de) * 2009-03-11 2010-09-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur herstellung einer lichtquelle mit einem diodenlaser und einer vielzahl optischer fasern
WO2010102872A1 (de) * 2009-03-11 2010-09-16 Robert Bosch Gmbh Lichtquelle mit einem diodenlaser und einer vielzahl optischer fasern
WO2010102884A1 (de) * 2009-03-11 2010-09-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur herstellung einer lichtquelle mit einem diodenlaser und einer vielzahl optischer fasern
US8858229B2 (en) 2007-08-27 2014-10-14 Morgan Gustavsson Volume emitter
EP2763618A4 (de) * 2011-10-03 2015-06-24 Biolase Inc Chirurgische laserschneidvorrichtung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2630730C2 (de) * 1975-07-09 1984-12-06 Elliott Brothers (London) Ltd., Chelmsford, Essex Verfahren zum Herstellen des Abschlusses eines optischen Faserkabels, optisches Faserkabel und Werkzeug zum Anfertigen eines optischen Kabelabschlusses
US6243520B1 (en) * 1999-08-16 2001-06-05 Schott Fiber Optics, Inc. Optical fiber bundle having an aligned optical fiber array and method of fabricating the same
WO2002047915A1 (en) * 2000-12-12 2002-06-20 Creo Il. Ltd. Imaging head with laser diode array and a beam-shaping micro light-pipe array
DE10021278B4 (de) * 2000-02-23 2004-09-30 Asclepion-Meditec Ag Handstück zur Abstrahlung von Licht auf eine Hautfläche bei einer medizinischen oder kosmetischen Hautbehandlung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2630730C2 (de) * 1975-07-09 1984-12-06 Elliott Brothers (London) Ltd., Chelmsford, Essex Verfahren zum Herstellen des Abschlusses eines optischen Faserkabels, optisches Faserkabel und Werkzeug zum Anfertigen eines optischen Kabelabschlusses
US6243520B1 (en) * 1999-08-16 2001-06-05 Schott Fiber Optics, Inc. Optical fiber bundle having an aligned optical fiber array and method of fabricating the same
DE10021278B4 (de) * 2000-02-23 2004-09-30 Asclepion-Meditec Ag Handstück zur Abstrahlung von Licht auf eine Hautfläche bei einer medizinischen oder kosmetischen Hautbehandlung
WO2002047915A1 (en) * 2000-12-12 2002-06-20 Creo Il. Ltd. Imaging head with laser diode array and a beam-shaping micro light-pipe array

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008115899A2 (en) * 2007-03-16 2008-09-25 Candela Corporation Optical shaving apparatus
WO2008115899A3 (en) * 2007-03-16 2009-02-26 Candela Corp Optical shaving apparatus
US8858229B2 (en) 2007-08-27 2014-10-14 Morgan Gustavsson Volume emitter
DE102007061655A1 (de) * 2007-12-18 2009-08-06 Schott Ag Faseroptische Vorrichtung zur Aufnahme emittierter Strahlung eines Diodenlasers und Verfahren zur Herstellung einer solchen faseroptischen Vorrichtung
DE102007061655B4 (de) * 2007-12-18 2012-06-28 Schott Ag Faseroptische Vorrichtung zur Aufnahme emittierter Strahlung eines Diodenlasers und Verfahren zur Herstellung einer solchen faseroptischen Vorrichtung
DE102009009367A1 (de) 2009-02-18 2010-08-19 Schott Ag Lichtleiter zur Übertragung von Strahlung sowie Herstellverfahren
WO2010094384A1 (de) 2009-02-18 2010-08-26 Schott Ag Lichtleiter zur übertragung von strahlung sowie herstellverfahren
WO2010102885A1 (de) * 2009-03-11 2010-09-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur herstellung einer lichtquelle mit einem diodenlaser und einer vielzahl optischer fasern
WO2010102880A1 (de) * 2009-03-11 2010-09-16 Robert Bosch Gmbh Lichtquelle mit einem diodenlaser und einer vielzahl optischer fasern
WO2010102872A1 (de) * 2009-03-11 2010-09-16 Robert Bosch Gmbh Lichtquelle mit einem diodenlaser und einer vielzahl optischer fasern
WO2010102884A1 (de) * 2009-03-11 2010-09-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur herstellung einer lichtquelle mit einem diodenlaser und einer vielzahl optischer fasern
WO2010102887A1 (de) * 2009-03-11 2010-09-16 Robert Bosch Gmbh Lichtquelle mit einem diodenlaser und einer vielzahl optischer fasern
US8761222B2 (en) 2009-03-11 2014-06-24 Robert Bosch Gmbh Light source with a diode laser and a large number of optical fibers
WO2010102895A1 (de) * 2009-03-11 2010-09-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur herstellung einer lichtquelle mit einem diodenlaser und einer vielzahl optischer fasern
US9153943B2 (en) 2009-03-11 2015-10-06 Robert Bosch Gmbh Method for producing a light source having a diode laser and a plurality of optical fibers
EP2763618A4 (de) * 2011-10-03 2015-06-24 Biolase Inc Chirurgische laserschneidvorrichtung
US10321957B2 (en) 2011-10-03 2019-06-18 Biolase, Inc. Surgical laser cutting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005057617A1 (de) Bestrahlungseinrichtung mit Faserbündel-Einkopplung
DE19680482B4 (de) Vorrichtung zur Kopplung einer Mehremitter-Laserdiode mit einem Multimode-Lichtwellenleiter
DE1539653C3 (de) Laser mit faserförmigem, flexiblem stimulierbarem Medium
DE19743322B4 (de) Laserstrahlformgebungssystem
EP1309284B1 (de) Handstück zur abstrahlung von licht auf eine hautfläche
DE3835325C1 (de)
EP0565843A1 (de) Anordnung zur Bündelung und Einkopplung der von einem Halbleiterlaser erzeugten Strahlung in Lichtleitfasern
DE102011085637B4 (de) Optische Transportfaser und Verfahren zu deren Herstellung und Verfahren zum Verkleben
EP2976817B1 (de) Laseranordnung
AT504335B1 (de) Laserzündvorrichtung
WO1999046627A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur optischen strahltransformation
EP0155379A2 (de) Koppelanordnung zum Ankoppeln eines Lichtwellenleiters an einen Halbleiterlaser und Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung
WO2003016963A2 (de) Anordnung und vorrichtung zur optischen strahlhomogenisierung
EP2056144B1 (de) Endstück für Lichtleitfaser
DE10035360B4 (de) Strahlverteiler einer Laservorrichtung mit der Fähigkeit zur effizienten Einführung eines Pumpstrahls in ein Lasermedium und Laservorrichtung mit einem solchen Strahlverteiler
EP3577514B1 (de) Vorrichtung zur kollimation eines lichtstrahls, hochleistungslaser und fokussieroptik sowie verfahren zum kollimieren eines lichtstrahles
EP2976816B1 (de) Laseranordnung
DE102015205163B4 (de) Optisches System für eine Laserbearbeitungsmaschine, mit einem optischen Element in einem Stecker eines Lichtleitkabels
DE102018116782B4 (de) Bestrahlungsvorrichtung und Bestrahlungsverfahren
DE112021000271T5 (de) Faser-Divergenzbeschränkungsvorrichtung
DE2358881C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Ankopplungsoptik an einem Lichtwellenleiter
DE4105989A1 (de) Vorrichtung zum einkoppeln von licht in ein buendel von optischen wellenleitern
DE10121678B4 (de) Vorrichtung zur Überlagerung von Strahlenbündeln, die von einer Mehrzahl von Einzelstrahlungsquellen ausgehen, in mindestens einem Abbildungsfleck sowie Vorrichtung zur Aufteilung der von einer Strahlungsquelle ausgehenden Strahlung in getrennte Strahlenbündel
DE102007018354A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Einkopplung von Licht in eine Faser
WO2012069135A2 (de) Phasenmischeinrichtung, beleuchtungseinrichtung und verfahren zum verringern der räumlichen kohärenz elektromagnetischer strahlung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130702