DE102009010693A1 - Vorrichtung zur Homogenisierung von Laserstrahlung - Google Patents
Vorrichtung zur Homogenisierung von Laserstrahlung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102009010693A1 DE102009010693A1 DE102009010693A DE102009010693A DE102009010693A1 DE 102009010693 A1 DE102009010693 A1 DE 102009010693A1 DE 102009010693 A DE102009010693 A DE 102009010693A DE 102009010693 A DE102009010693 A DE 102009010693A DE 102009010693 A1 DE102009010693 A1 DE 102009010693A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- laser radiation
- array
- refractive surfaces
- partial beams
- laser
- 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- Withdrawn
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 44
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 25
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
- G02B27/0938—Using specific optical elements
- G02B27/095—Refractive optical elements
- G02B27/0972—Prisms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
- G02B19/0009—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only
- G02B19/0014—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only at least one surface having optical power
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
- G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
- G02B19/0052—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode
- G02B19/0057—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode in the form of a laser diode array, e.g. laser diode bar
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Lenses (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Vorrichtung zur Homogenisierung von Laserstrahlung, die zumindest in einer ersten, zu der Ausbreitungsrichtung (Z) der Laserstrahlung senkrechten Richtung (X) zueinander beabstandete Teilstrahlen (2) aufweist, insbesondere zur Homogenisierung von Laserstrahlung, die von einem Laserdiodenbarren ausgeht, umfassend ein Array (5) refraktiver Flächen (6, 6a), die zumindest eine Mehrzahl der Teilstrahlen (2) der zu homogenisierenden Laserstrahlung derart unterschiedlich ablenken können, dass sie nach dem Hindurchtritt durch die refraktiven Flächen (6, 6a) zumindest teilweise konvergenter zueinander verlaufen, als vor dem Hindurchtritt durch die refraktiven Flächen (6, 6a), sowie Linsenmittel (7), durch die die durch das Array (5) refraktiver Flächen (6, 6a) hindurchgetretenen Teilstrahlen (2) hindurchtreten können, wobei die Linsenmittel (7) zumindest einige der Teilstrahlen (2) in einer Arbeitsebene (8) überlagern können.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Homogenisierung von Laserstrahlung, die zumindest in einer ersten, zu der Ausbreitungsrichtung der Laserstrahlung senkrechten Richtung zueinander beabstandete Teilstrahlen aufweist, insbesondere zur Homogenisierung von Laserstrahlung, die von einem Laserdiodenbarren ausgeht. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Laservorrichtung, umfassend eine Laserstrahlungsquelle, insbesondere einen Laserdiodenbarren, die Laserstrahlung aussenden kann, die in der zu der Ausbreitungsrichtung der Laserstrahlung senkrechten Richtung zueinander beabstandete Teilstrahlen aufweist, sowie weiterhin umfassend eine Vorrichtung zur Homogenisierung von Laserstrahlung.
- Definitionen: In Ausbreitungsrichtung der Laserstrahlung meint die mittlere Ausbreitungsrichtung der Laserstrahlung, insbesondere wenn diese keine ebene Welle ist oder zumindest teilweise konvergent oder divergent ist. Mit Lichtstrahl, Teilstrahl oder Strahl ist, wenn nicht ausdrücklich anderes angegeben ist, kein idealisierter Strahl der geometrischen Optik gemeint, sondern ein realer Lichtstrahl, wie beispielsweise ein Laserstrahl mit einem Gauß-Profil, der keinen infinitesimal kleinen, sondern einen ausgedehnten Strahlquerschnitt aufweist.
- Laserdiodenbarren besitzen in der schnellen Achse (Fast-Axis) eine gaußförmige Nah- und Fernfeldverteilung. In der langsamen Achse (Slow-Axis) liegt in der Regel eine supergaußförmige Nahfeldverteilung vor. Durch die Kollimation, beispielsweise mit einer Fast-Axis-Kollimationslinse und/oder einer Slow-Axis-Kollimationslinse, werden Nah- und Fernfeldverteilung ineinander überführt. Es gibt verschiedene Konzepte homogene Linien oder Felder zu erzeugen. Dazu zählen diffraktive, ein- und zweistufige refraktive und auf Powell-Linsen basierende Homogenisierer einsetzbar (siehe dazu beispielsweise F. M. Dickey, S. C. Holswade, „Laser beam shaping", Marcel Dekker Inc. New York, 2000).
- Diffraktive Homogenisierer weisen in der Regel Effizienzverluste durch Abstrahlung in unerwünschte Beugungsordnungen auf. Zudem ist ihre Beugungseffizienz im Falle einer quantisierten Umsetzung durch die Stufenanzahl begrenzt.
- Refraktive Homogenisierer haben den Nachteil, dass bei gaußförmiger Bestrahlung Beugung am Gitter des Arrays zu Interferenzen und damit zu Beeinträchtigungen der Homogenität im Feld führen. Da diese Arrayelemente zusammenhängend ausgeleuchtet werden und die Linsenübergänge nicht ideal ausgearbeitet werden können, kommt es zu Effizienzverlusten und Verminderung der Homogenität (siehe dazu beispielsweise
WO 03/016963 A1 - Powell-Linsen basieren auf einem phasenschiebenden Verfahren und sind nur bei gaußförmigen Quellen sinnvoll.
- Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, mit der die von einem Laserdiodenbarren ausgehende Laserstrahlung besser homogenisiert werden kann. Weiterhin soll eine Laservorrichtung mit einer derartigen Vorrichtung angegeben werden.
- Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise durch eine Laservorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
- Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ein Array refraktiver Flächen umfasst, die zumindest eine Mehrzahl der Teilstrahlen der zu homogenisierenden Laserstrahlung derart unterschiedlich ablenken können, dass sie nach dem Hindurchtritt durch die refraktiven Flächen zumindest teilweise konvergenter zueinander verlaufen, als vor dem Hindurchtritt durch die refraktiven Flächen, sowie dass die Vorrichtung weiterhin Linsenmittel umfasst, durch die die durch das Array refraktiver Flächen hindurch getretenen Teilstrahlen hindurch treten können, wobei die Linsemittel zumindest einige der Teilstrahlen in einer Arbeitsebene überlagern können. Das Konzept beruht auf einer geeigneten Überlagerung kollimierter Gauß- oder Super-Gauß-Einzelquellen. Die Überlagerung wird mittels im Ortsraum angeordneter optischer Arrayelemente durchgeführt, die jedem Einzelemitter zugeordnet sind und dessen Fernfeld gezielt einen spezifischen Winkeloffset hinzufügen. Der spezifische Winkeloffset ist so dimensioniert, dass die resultierende Winkelverteilung in der Art überlappt, dass ein homogenes Feld mit gaußförmigen Flanken entsteht. Die Umsetzung des Konzepts kann mit einem refraktiven Prismenarray durchgeführt werden.
- Es soll an dieser Stelle angemerkt werden, dass mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auch in zwei zueinander und zu der Ausbreitungsrichtung senkrechten Richtungen nebeneinander angeordnete Teilstrahlen derart überlagert werden können, dass sich eine homogene Intensitätsverteilung ergibt. Es soll somit von der vorliegenden Erfindung nicht nur die in den Ausführungsbeispielen beschriebene Laserstrahlung mit im Wesentlichen eindimensionalem Querschnitt, wie beispielsweise die Laserstrahlung eines Laserdiodenbarrens, sondern auch eine Laserstrahlung mit einem zweidimensionalen Querschnitt, wie beispielsweise die eines Stacks von Laserdiodenbarren, homogenisiert werden können.
- Anspruch 14 sieht vor, dass die Laservorrichtung eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Homogenisierung von Laserstrahlung umfasst und dass die Winkel zwischen den refraktiven Flächen des Arrays derart ausgebildet sind, dass die Winkeldifferenz der Ablenkung, die benachbarte Teilstrahlen an benachbarten refraktiven Flächen des Arrays erfahren, zwischen 75% und 95% der vollen Halbwertsbreite der Fernfeldverteilung eines der Teilstrahlen vor dem Hindurchtritt durch die Vorrichtung entspricht. Bei Winkeldifferenzen dieser Größe ergibt sich ein vergleichsweise homogenes Plateau der Fernfeldintensitätsverteilung der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung homogenisierten Laserstrahlung.
- Insbesondere können dabei die Winkel zwischen den refraktiven Flächen des Arrays und/oder die Linsenmittel derart ausgebildet sind, dass die Winkeldifferenzen benachbarter Teilstrahlen jeweils gleich groß sind. Dies führt bei Teilstrahlen gleicher Intensitätsverteilung zu einer guten Homogenität der überlagerten Intensitätsverteilung in der Arbeitsebene. Falls die Teilstrahlen eine zueinander unterschiedliche Intensitätsverteilung aufweisen, wie beispielsweise einen unterschiedlichen Supergaußfaktor, kann es sinnvoll sein, die Winkeldifferenzen benachbarter Teilstrahlen unterschiedlich zu wählen.
- Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
-
1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Laservorrichtung; -
2 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäße Vorrichtung mit beispielhaften Strahlengängen; -
3 eine schematische Detailansicht gemäß dem PfeilIII in2 ; -
4 eine schematische Veranschaulichung einer Überlagerung mehrerer Teilstrahlen; -
5 eine Fernfeldintensitätsverteilung eines einzelnen Teilstrahls der Laserstrahlung; -
6 eine Fernfeldintensitätsverteilung der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung homogenisierten Laserstrahlung. - In einigen der Figuren sind zur besseren Orientierung kartesische Koordinatensysteme eingezeichnet. Weiterhin werden in den Figuren gleiche oder funktional gleiche Teile oder Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
- In
1 ist mit dem Bezugszeichen1 ein Laserdiodenbarren bezeichnet, der in der sogenannten Slow-Axis beziehungsweise in den Figuren in X-Richtung beabstandet zueinander nebeneinander angeordnete einzelne Emitter (nicht abgebildet) aufweist. - Beispielsweise weist ein jeder der Emitter eine Länge von etwa 150 μm in der Slow-Axis auf, wobei der Abstand zweier benachbarter Emitter zueinander in dieser Richtung in der Regel 400 μm oder 500 μm beträgt. Die einzelnen Emitter senden Teilstrahlen
2 (siehe2 ) der Laserstrahlung des Laserdiodenbarrens1 aus. - In
1 sind in Ausbreitungsrichtung Z hinter dem Laserdiodenbarren1 schematisch Fast-Axis-Kollimationsmittel3 , die die einzelnen Teilstrahlen2 in der Fast-Axis beziehungsweise in den Figuren in Y-Richtung kollimieren können, und Slow-Axis-Kollimationsmittel4 angedeutet, die die einzelnen Teilstrahlen2 in der Slow-Axis beziehungsweise in den Figuren in X-Richtung kollimieren können. - Die Fast-Axis-Kollimationsmittel
3 können beispielsweise eine Zylinderlinse umfassen, deren Zylinderachse sich in X-Richtung erstreckt. Weiterhin können die Slow-Axis-Kollimationsmittel4 beispielsweise eine Zylinderlinse umfassen, deren Zylinderachse sich in Y-Richtung erstreckt. - Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, in Ausbreitungsrichtung Z zwischen den Fast-Axis-Kollimationsmitteln
3 und den Slow-Axis-Kollimationsmitteln4 eine Strahltransformationsvorrichtung vorzusehen, die einen jeden der einzelnen Teilstrahlen2 um 90° hinsichtlich der Ausbreitungsrichtung Z drehen kann. Dadurch wird die Divergenz der Teilstrahlen in der Fast-Axis mit der in der Slow-Axis getauscht, so dass die Teilstrahlen2 nach Hindurchtritt durch die Strahltransformationsvorrichtung in der Slow-Axis beziehungsweise in den Figuren in X-Richtung kollimiert sind. Derartige Strahltransformationsvorrichtungen sind hinlänglich bekannt und weisen beispielsweise in X-Richtung nebeneinander angeordnete Zylinderlinsen auf, deren Zylinderachsen unter einem Winkel von 45° zur Y-Richtung in der X-Y-Ebene ausgerichtet sind. - Bei Vorsehen einer derartigen Strahltransformationsvorrichtung könnten dann die Slow-Axis-Kollimationsmittel
4 beispielsweise eine Zylinderlinse umfassen, deren Zylinderachse sich ebenfalls in X-Richtung erstreckt. - In Ausbreitungsrichtung Z hinter den Fast- und Slow-Axis-Kollimationsmitteln
3 ,4 umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Array5 mit einer planen Eintrittsfläche und einer Mehrzahl von refraktiven Flächen6 auf der Austrittsfläche (siehe dazu2 ). Das Array5 ist als Prismenarray ausgebildet, wobei es sich in die Zeichenebene der2 hinein beziehungsweise in Y-Richtung ohne Veränderung seiner Kontur fortsetzt. - Die refraktiven Flächen
6 sind jeweils plan und grenzen in X-Richtung aneinander an. Die refraktiven Flächen6 schließen jeweils einen Winkel α miteinander ein (siehe3 ). Der Winkel α zwischen den Flächen6 kann jeweils zwischen 150° und 180°, insbesondere zwischen 165° und 180°, vorzugsweise zwischen 175° und 179° betragen. - Dabei sind die refraktiven Flächen
6 derart dimensioniert und angeordnet, dass jeweils immer einer der Teilstrahlen2 auf eine der refraktiven Flächen6 trifft. Durch die refraktiven Flächen6 werden die Teilstrahlen2 derart abgelenkt, dass sie nach dem Austreten aus den refraktiven Flächen6 konvergent zueinander verlaufen. Insbesondere ist bei einer ungeraden Anzahl von Teilstrahlen2 eine mittlere refraktive Fläche6a vorgesehen, die senkrecht zur Ausbreitungsrichtung Z der Laserstrahlung beziehungsweise in einer X-Y-Ebene angeordnet ist. Ein in Z-Richtung durch die mittlere refraktive Fläche6a hindurch tretender Teilstrahl2 wird nicht abgelenkt. - Hinter dem Array
5 sind in Ausbreitungsrichtung Z der Laserstrahlung Linsenmittel7 vorgesehen, die beispielsweise im abgebildeten Ausführungsbeispiel als bikonvexe Linse ausgebildet sind. Die Linsenmittel7 können auch als plankonvexe oder konkavkonvexe Linse ausgebildet sein. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, die Linsenmittel7 als Zylinderlinse, insbesondere als Zylinderlinse mit einer asphärischen Kontur auszubilden. - Die Linsenmittel
7 können die aus dem Array5 ausgetretenen Teilstrahlen2 in einer Arbeitsebene8 miteinander überlagern. Dabei ist die Arbeitsebene8 in der ausgangsseitigen Brennebene der Linsenmittel7 angeordnet. Die Linsenmittel7 dienen somit als Fourierlinse und können die Winkelverteilung der Laserstrahlung in eine Ortsverteilung in der Arbeitsebene8 transformieren. -
5 zeigt eine Fernfeldintensitätsverteilung9 eines einzelnen Teilstrahls2 der Laserstrahlung. Diese weist im Wesentlichen ein Gauß-Profil auf.6 zeigt eine Fernfeldintensitätsverteilung10 der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung homogenisierten Laserstrahlung, bei der eine Mehrzahl, beispielsweise 18 Teilstrahlen2 im Fernfeld überlagert sind. Es zeigt sich, dass die Fernfeldintensitätsverteilung10 ein vergleichsweise homogenes Plateau11 und gaußförmige Flanken12 aufweist. -
4 verdeutlicht die Überlagerung der Fernfeldintensitätsverteilung9 einzelner Teilstrahlen2 zu einer Fernfeldintensitätsverteilung10 . Dabei ist in4 die Intensität des Fernfeldes gegen eine Winkelkoordinate aufgetragen. Im in4 abgebildeten Beispiel werden fünf Fernfeldintensitätsverteilungen9 einzelner Teilstrahlen2 zu einer gemeinsamen Fernfeldintensitätsverteilung10 überlagert. - Es zeigt sich, dass die einzelnen Teilstrahlen
2 das Array5 unter unterschiedlichen Winkeln verlassen. Die Winkeldifferenz Δϕ benachbarter Teilstrahlen zueinander entspricht etwa 85% der vollen Halbwertsbreite b der Fernfeldverteilung9 eines jeden der einzelnen Teilstrahlen2 . - Je nachdem ob die Teilstrahlen
2 ein reines Gauß-Profil oder ein modifiziertes Gauß-Profil wie beispielsweise ein Supergauß-Profil aufweisen, sollte eine geeignete Winkeldifferenz Δϕ der Ablenkung, die benachbarte Teilstrahlen2 an benachbarten refraktiven Flächen6 des Arrays5 erfahren, zwischen 75% und 95% der vollen Halbwertsbreite b der Fernfeldverteilung9 der Teilstrahlen2 vor dem Hindurchtritt durch die Vorrichtung entsprechen. Bei Winkeldifferenzen in diesem Bereich ergibt sich ein vergleichsweise homogenes Plateau11 der Fernfeldintensitätsverteilung10 der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung homogenisierten Laserstrahlung. - Es besteht die Möglichkeit, anstelle eines Arrays
5 zwei in Ausbreitungsrichtung Z der Laserstrahlung hintereinander angeordnete, als Prismenarrays ausgebildete Arrays vorzusehen. Dabei können in Anlehnung an dieDE 10 2007 952 782 die Zwischenräume zwischen einzelnen Teilstrahlen2 verringert werden. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 03/016963 A1 [0005]
- - DE 102007952782 [0036]
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - F. M. Dickey, S. C. Holswade, „Laser beam shaping”, Marcel Dekker Inc. New York, 2000 [0003]
Claims (15)
- Vorrichtung zur Homogenisierung von Laserstrahlung, die zumindest in einer ersten, zu der Ausbreitungsrichtung (Z) der Laserstrahlung senkrechten Richtung (X) zueinander beabstandete Teilstrahlen (
2 ) aufweist, insbesondere zur Homogenisierung von Laserstrahlung, die von einem Laserdiodenbarren ausgeht, umfassend – ein Array (5 ) refraktiver Flächen (6 ,6a ), die zumindest eine Mehrzahl der Teilstrahlen (2 ) der zu homogenisierenden Laserstrahlung derart unterschiedlich ablenken können, dass sie nach dem Hindurchtritt durch die refraktiven Flächen (6 ,6a ) zumindest teilweise konvergenter zueinander verlaufen, als vor dem Hindurchtritt durch die refraktiven Flächen (6 ,6a ), sowie – Linsenmittel (7 ), durch die die durch das Array (5 ) refraktiver Flächen (6 ,6a ) hindurch getretenen Teilstrahlen (2 ) hindurch treten können, wobei die Linsemittel (7 ) zumindest einige der Teilstrahlen (2 ) in einer Arbeitsebene (8 ) überlagern können. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einem jeden der Teilstrahlen (
2 ) jeweils eine der refraktiven Flächen (6 ,6a ) des Arrays (5 ) zugeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die refraktiven Flächen (
6 ,6a ) des Arrays (5 ) zueinander geneigt sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die refraktiven Flächen (
6 ,6a ) des Arrays (5 ) zumindest teilweise plan sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die refraktiven Flächen (
6 ,6a ) des Arrays (5 ) zumindest teilweise in der ersten Richtung (X) aneinander anschließen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die refraktiven Flächen (
6 ,6a ) des Arrays (5 ) zumindest teilweise einen Winkel (α) zwischen 150° und 180°, insbesondere einen Winkel (α) zwischen 165° und 180°, vorzugsweise einen Winkel (α) zwischen 175° und 179° miteinander einschließen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die refraktiven Flächen (
6 ,6a ) des Arrays (5 ) auf einer zylindrischen Kontur angeordnet sind. - Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderachse der zylindrischen Kontur sich in einer zweiten, zu der ersten Richtung (X) und zu der Ausbreitungsrichtung (Z) der zu homogenisierenden Laserstrahlung senkrechten Richtung (Y) erstreckt.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Kontur konvex geformt ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenmittel (
7 ) eine Sammellinse umfassen oder aus einer Sammellinse bestehen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsebene (
8 ) in der ausgangsseitigen Brennebene der Linsenmittel (7 ) angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Kollimationsmittel (
3 ,4 ) umfasst, die die zu homogenisierende Laserstrahlung hinsichtlich der ersten Richtung (X) und/oder hinsichtlich der zweiten Richtung (Y) zumindest teilweise kollimieren können. - Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimationsmittel (
3 ,4 ) in Ausbreitungsrichtung (Z) der zu homogenisierenden Laserstrahlung vor den refraktiven Flächen (6 ,6a ) des Arrays (5 ) angeordnet sind. - Laservorrichtung, umfassend – eine Laserstrahlungsquelle, insbesondere einen Laserdiodenbarren (
1 ), die Laserstrahlung aussenden kann, die in der zu der Ausbreitungsrichtung (Z) der Laserstrahlung senkrechten Richtung (X) zueinander beabstandete Teilstrahlen (2 ) aufweist, sowie – eine Vorrichtung zur Homogenisierung von Laserstrahlung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Homogenisierung von Laserstrahlung eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ist und dass die Winkel (α) zwischen den refraktiven Flächen des Arrays derart ausgebildet sind, dass die Winkeldifferenz (Δϕ) der Ablenkung, die benachbarte Teilstrahlen (2 ) an benachbarten refraktiven Flächen (6 ,6a ) des Arrays (5 ) erfahren, zwischen 75% und 95% der vollen Halbwertsbreite (b) der Fernfeldverteilung (9 ) eines der Teilstrahlen (2 ) vor dem Hindurchtritt durch die Vorrichtung entspricht. - Laservorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkel (α) zwischen den refraktiven Flächen des Arrays und/oder die Linsenmittel (
7 ) derart ausgebildet sind, dass die Winkeldifferenzen (Δϕ) benachbarter Teilstrahlen (2 ) jeweils gleich groß sind.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009010693A DE102009010693A1 (de) | 2009-02-26 | 2009-02-26 | Vorrichtung zur Homogenisierung von Laserstrahlung |
KR1020117017536A KR20110128175A (ko) | 2009-02-26 | 2010-02-23 | 레이저 방사선을 균일화하기 위한 장치 |
JP2011551433A JP5576886B2 (ja) | 2009-02-26 | 2010-02-23 | レーザビームを均質化するための装置 |
CN201080008928.4A CN102334060B (zh) | 2009-02-26 | 2010-02-23 | 用于使激光辐射均匀化的设备 |
EP10706935A EP2401646A1 (de) | 2009-02-26 | 2010-02-23 | Vorrichtung zur homogenisierung von laserstrahlung |
PCT/EP2010/001114 WO2010097198A1 (de) | 2009-02-26 | 2010-02-23 | Vorrichtung zur homogenisierung von laserstrahlung |
US13/203,510 US20110305023A1 (en) | 2009-02-26 | 2010-02-23 | Device for homogenizing laser radiation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009010693A DE102009010693A1 (de) | 2009-02-26 | 2009-02-26 | Vorrichtung zur Homogenisierung von Laserstrahlung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009010693A1 true DE102009010693A1 (de) | 2010-09-02 |
Family
ID=42103037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102009010693A Withdrawn DE102009010693A1 (de) | 2009-02-26 | 2009-02-26 | Vorrichtung zur Homogenisierung von Laserstrahlung |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110305023A1 (de) |
EP (1) | EP2401646A1 (de) |
JP (1) | JP5576886B2 (de) |
KR (1) | KR20110128175A (de) |
CN (1) | CN102334060B (de) |
DE (1) | DE102009010693A1 (de) |
WO (1) | WO2010097198A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115268094A (zh) * | 2020-08-27 | 2022-11-01 | 西安炬光科技股份有限公司 | 一种光学模组及激光模组 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011008192A1 (de) * | 2011-01-10 | 2012-07-12 | Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Umwandlung von Laserstrahlung in Laserstahlung mit einem M-Profil |
WO2013029897A1 (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-07 | Asml Netherlands B.V. | Radiation source and lithographic apparatus |
KR20180019724A (ko) * | 2015-08-18 | 2018-02-26 | 알프스 덴키 가부시키가이샤 | 발광 장치 |
CN109100872A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-12-28 | 珠海迈时光电科技有限公司 | 光分束器及包含相同光分束器的光学设备 |
US10747096B2 (en) * | 2018-06-19 | 2020-08-18 | Casio Computer Co., Ltd. | Light source unit and projector |
DE102018115102B4 (de) * | 2018-06-22 | 2024-09-26 | TRUMPF Laser- und Systemtechnik SE | Lasersystem |
CN111897134B (zh) * | 2020-07-31 | 2022-02-25 | 西安炬光科技股份有限公司 | 一种光学模组和医疗激光装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5517359A (en) * | 1995-01-23 | 1996-05-14 | Gelbart; Daniel | Apparatus for imaging light from a laser diode onto a multi-channel linear light valve |
WO2003016963A2 (de) | 2001-08-17 | 2003-02-27 | Hentze-Lissotschenko Patentverwaltungs Gmbh & Co. Kg | Anordnung und vorrichtung zur optischen strahlhomogenisierung |
EP1403695A1 (de) * | 2002-09-24 | 2004-03-31 | Agfa-Gevaert AG | Vorrichtung zum Aufbelichten einer Vorlage mittels einer Vielzahl homogenisierter und überlagerter Punktlichtquellen |
DE102004002221B3 (de) * | 2004-01-15 | 2005-05-19 | Unique-M.O.D.E. Ag | Vorrichtung zur optischen Strahltransformation einer linearen Anordnung mehrerer Lichtquellen |
DE102007052782A1 (de) | 2007-11-02 | 2009-05-07 | Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Veränderung der Eigenschaften einer TCO-Schicht |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4327972A (en) * | 1979-10-22 | 1982-05-04 | Coulter Electronics, Inc. | Redirecting surface for desired intensity profile |
DE3044470A1 (de) * | 1980-11-26 | 1982-06-03 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | Verfahren zur moeglichst gleichmaessigen ausleuchtung einer flaeche ausgehend von einem parallelstrahlenbuendel und vorrichtung der laser-diagnostik |
JPS58192015A (ja) * | 1982-05-04 | 1983-11-09 | Toshiba Corp | 複数光束走査装置 |
US5272715A (en) * | 1992-08-21 | 1993-12-21 | Xerox Corporation | Multi-beam laser diode beam separation control |
US5319496A (en) * | 1992-11-18 | 1994-06-07 | Photonics Research Incorporated | Optical beam delivery system |
US5745153A (en) * | 1992-12-07 | 1998-04-28 | Eastman Kodak Company | Optical means for using diode laser arrays in laser multibeam printers and recorders |
US5521748A (en) * | 1994-06-16 | 1996-05-28 | Eastman Kodak Company | Light modulator with a laser or laser array for exposing image data |
DE19500513C1 (de) * | 1995-01-11 | 1996-07-11 | Dilas Diodenlaser Gmbh | Optische Anordnung zur Verwendung bei einer Laserdiodenanordnung |
AU4326196A (en) * | 1995-01-11 | 1996-07-31 | Dilas Diodenlaser Gmbh | Optical arrangement for use in a laser diode system |
DE19635942A1 (de) * | 1996-09-05 | 1998-03-12 | Vitaly Dr Lissotschenko | Optisches Strahlformungssystem |
JPH10253916A (ja) * | 1997-03-10 | 1998-09-25 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザー光学装置 |
DE19800590B4 (de) * | 1998-01-09 | 2005-12-01 | Jenoptik Ag | Optische Anordnung zur Symmetrierung der Strahlung eines oder mehrerer übereinander angeordneter Hochleistungsdiodenlaser |
US6266476B1 (en) * | 1998-08-25 | 2001-07-24 | Physical Optics Corporation | Optical element having an integral surface diffuser |
US6204875B1 (en) * | 1998-10-07 | 2001-03-20 | Barco Graphics, Nv | Method and apparatus for light modulation and exposure at high exposure levels with high resolution |
US6356380B1 (en) * | 1998-11-04 | 2002-03-12 | Barco Graphics Nv | Apparatus for imaging light from multifaceted laser diodes onto a multichannel spatial light modulator |
US6393042B1 (en) * | 1999-03-08 | 2002-05-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Beam homogenizer and laser irradiation apparatus |
US6407849B1 (en) * | 1999-07-01 | 2002-06-18 | Creoscitex Corporation Ltd | Method and system for illumination using laser diode bar and microlenses array of same pitch |
JP2001272726A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-10-05 | Sony Corp | 光学装置およびそれを用いた投射型表示装置 |
EP1370896B1 (de) * | 2001-03-20 | 2006-08-02 | Thomson Licensing | Element zur kombinierten symmetrisierung und homogenisierung eines strahlenbündels |
AU2002354820A1 (en) * | 2001-07-05 | 2003-01-21 | Hentze-Lissotschenko Patentverwaltungs Gmbh And Co. Kg | Arrangement for projecting the light emitted by a laser diode bar into a focal plane |
US6773142B2 (en) * | 2002-01-07 | 2004-08-10 | Coherent, Inc. | Apparatus for projecting a line of light from a diode-laser array |
US7113651B2 (en) * | 2002-11-20 | 2006-09-26 | Dmetrix, Inc. | Multi-spectral miniature microscope array |
JP4226482B2 (ja) * | 2003-02-03 | 2009-02-18 | 富士フイルム株式会社 | レーザ光合波装置 |
US7230968B2 (en) * | 2003-07-10 | 2007-06-12 | Nippon Steel Corporation | Semiconductor laser device and solid-state laser device using same |
US7199330B2 (en) * | 2004-01-20 | 2007-04-03 | Coherent, Inc. | Systems and methods for forming a laser beam having a flat top |
JP2006072220A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Sony Corp | 照明装置及び画像生成装置 |
JP2008524662A (ja) * | 2004-12-22 | 2008-07-10 | カール・ツアイス・レーザー・オプティクス・ゲーエムベーハー | 線ビームを生成するための光学照射系 |
JP4648107B2 (ja) * | 2005-06-23 | 2011-03-09 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ装置 |
-
2009
- 2009-02-26 DE DE102009010693A patent/DE102009010693A1/de not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-02-23 KR KR1020117017536A patent/KR20110128175A/ko not_active Application Discontinuation
- 2010-02-23 CN CN201080008928.4A patent/CN102334060B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-02-23 JP JP2011551433A patent/JP5576886B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-02-23 EP EP10706935A patent/EP2401646A1/de not_active Withdrawn
- 2010-02-23 US US13/203,510 patent/US20110305023A1/en not_active Abandoned
- 2010-02-23 WO PCT/EP2010/001114 patent/WO2010097198A1/de active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5517359A (en) * | 1995-01-23 | 1996-05-14 | Gelbart; Daniel | Apparatus for imaging light from a laser diode onto a multi-channel linear light valve |
WO2003016963A2 (de) | 2001-08-17 | 2003-02-27 | Hentze-Lissotschenko Patentverwaltungs Gmbh & Co. Kg | Anordnung und vorrichtung zur optischen strahlhomogenisierung |
EP1403695A1 (de) * | 2002-09-24 | 2004-03-31 | Agfa-Gevaert AG | Vorrichtung zum Aufbelichten einer Vorlage mittels einer Vielzahl homogenisierter und überlagerter Punktlichtquellen |
DE102004002221B3 (de) * | 2004-01-15 | 2005-05-19 | Unique-M.O.D.E. Ag | Vorrichtung zur optischen Strahltransformation einer linearen Anordnung mehrerer Lichtquellen |
DE102007052782A1 (de) | 2007-11-02 | 2009-05-07 | Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Veränderung der Eigenschaften einer TCO-Schicht |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
F. M. Dickey, S. C. Holswade, "Laser beam shaping", Marcel Dekker Inc. New York, 2000 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115268094A (zh) * | 2020-08-27 | 2022-11-01 | 西安炬光科技股份有限公司 | 一种光学模组及激光模组 |
CN115268094B (zh) * | 2020-08-27 | 2023-06-02 | 西安炬光科技股份有限公司 | 一种光学模组及激光模组 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2401646A1 (de) | 2012-01-04 |
JP2012518813A (ja) | 2012-08-16 |
WO2010097198A1 (de) | 2010-09-02 |
KR20110128175A (ko) | 2011-11-28 |
US20110305023A1 (en) | 2011-12-15 |
CN102334060B (zh) | 2015-04-01 |
CN102334060A (zh) | 2012-01-25 |
JP5576886B2 (ja) | 2014-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2288955B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur strahlformung | |
EP1528425B1 (de) | Anordnung und Vorrichtung zur optischen Strahlbündeltransformation | |
DE102009010693A1 (de) | Vorrichtung zur Homogenisierung von Laserstrahlung | |
DE502007012156C5 (de) | Vorrichtung zur strahlformung | |
DE102009021251A1 (de) | Vorrichtung zur Formung von Laserstrahlung sowie Laservorrichtung mit einer derartigen Vorrichtung | |
DE102011008192A1 (de) | Vorrichtung zur Umwandlung von Laserstrahlung in Laserstahlung mit einem M-Profil | |
EP2399158B1 (de) | Vorrichtung zur homogenisierung von laserstrahlung | |
DE102016102591A1 (de) | Vorrichtung zur Formung von Laserstrahlung | |
DE102010053781A1 (de) | Vorrichtung zur Umwandlung von Laserstrahlung in Laserstrahlung mit einem M-Profil | |
DE102007061358B4 (de) | Vorrichtung zur Formung von Laserstrahlung | |
WO2006072260A1 (de) | Strahlteileranordnung | |
WO2005085934A1 (de) | Vorrichtung zur erzeugung eines linearen fokusbereichs einer laserlichtquelle | |
WO2005085935A1 (de) | Vorrichtung zur homogenisierung von licht sowie anordnung zur beleuchtung oder fokussierung mit einer derartigen vorrichtung | |
DE102013114083B4 (de) | Vorrichtung zur Formung von Laserstrahlung | |
EP2976672B1 (de) | Vorrichtung zur homogenisierung eines laserstrahls | |
DE102008027229A1 (de) | Vorrichtung zur Strahlformung | |
DE102012107456A1 (de) | Anordnung zur Formung von Laserstrahlung | |
DE112012002140B4 (de) | Beleuchtungsvorrichtung | |
WO2008087012A1 (de) | Vorrichtung zur homogenisierung von licht sowie vorrichtung zur erzeugung einer linienförmigen intensitätsverteilung in einer arbeitsebene | |
EP3577514B1 (de) | Vorrichtung zur kollimation eines lichtstrahls, hochleistungslaser und fokussieroptik sowie verfahren zum kollimieren eines lichtstrahles | |
DE102010045620B4 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung einer linienförmigen Intensitätsverteilung in einer Arbeitsebene | |
DE102011085978A1 (de) | Laser-leuchtstoff-vorrichtung mit laserarray | |
DE10036787A1 (de) | Anordnung und Vorrichtung zur optischen Strahltransformation | |
DE102008017947A1 (de) | Vorrichtung, Anordnung und Verfahren zur Homogenisierung zumindest teilweise kohärenten Laserlichts | |
DE102013007541B4 (de) | Zylinderlinsenarray und Optikbaugruppe mit Zylinderlinsenarray |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20110901 |