DE102011087854A1 - Lichtleiter mit einer Lichtleitfaser und einem Modenstripper - Google Patents

Lichtleiter mit einer Lichtleitfaser und einem Modenstripper Download PDF

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Abstract

Es wird ein Lichtleiter mit einer Lichtleitfaser (2), die einen Faserkern (13) und einen diesen umgebenden Fasermantel (14) aufweist, einer Ferrule (3), die eine erste Durchgangsöffnung (6) aufweist, durch die die Lichtleitfaser (2) so hindurchgeführt ist, daß ein vorderer Abschnitt (7) der Lichtleitfaser (2) über die Ferrule (3) vorsteht, einer Endkappe (4), die mit dem Ende (8) des vorderen Abschnittes (7) der Lichtleitfaser (2) verbunden ist und deren der Lichtleitfaser (2) abgewandten Endfläche (11) als Ein- oder Auskoppelstelle für in der Lichtleitfaser (2) zu führende Laserstrahlung (12) dient, und einem Halter (5), der eine zweite Durchgangsöffnung (15) mit einem ersten und einem zweiten Bereich (16, 17) aufweist, bereitgestellt, wobei die Endkappe (4) im ersten Bereich (16) und die Ferrule (3) im zweiten Bereich (17) sitzt und wobei die Brechzahl des Materials der Ferrule (3) größer ist als die Brechzahl des Fasermantels (14), um im Fasermantel (14) geführte Laserstrahlung aus der Lichtleitfaser (2) auszukoppeln.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtleiter mit einer Lichtleitfaser und einem Modenstripper. Bei Lichtleitfasern, die einen Faserkern und einen diesen umgebenden Fasermantel aufweisen, besteht häufig die Schwierigkeit, daß Laserstrahlung nicht nur im Faserkern, sondern auch im Fasermantel (sogenannte Mantelmoden) geführt wird. Diese Mantelmoden verschlechtern einerseits die Strahlqualität der aus der Lichtleitfaser austretenden Laserstrahlung und können andererseits zu einer Beschädigung der Lichtleitfaser führen, wenn sie in unerwünschter Weise an Stellen mit höherer Brechzahl als die Brechzahl des Materials des Fasermantels (wie z.B. im Bereich einer Klebung der Faser im Stecker) ausgekoppelt werden. An diesen Stellen entsteht einer der Lichtleistung entsprechende Wärme, welche z.B. zum Abbrand der Lichtleitfaser führen kann.
  • Es ist bekannt, die Mantelmoden dadurch auszukoppeln, daß man auf dem Fasermantel ein Medium aufbringt, welches die Totalreflexion gegen Luft aufhebt. Das kann zum einen ein Absorber sein. In diesem Fall entsteht jedoch nachteilig eine große Wärme direkt am Fasermantel, was wiederum zu einer Beschädigung der Lichtleitfaser führen kann. Zum anderen kann die Faser in ein Bett aus einem optisch klaren Kleber eingebettet werden, wobei dadurch die Laserstrahlung im Fasermantel von der Lichtleitfaser weggeleitet wird. Allerdings weisen die verwendbaren optisch klaren Kleber beim Aushärten einen Schrumpf auf, der im Volumen zu Druckspannungen in der Lichtleitfaser führt. Dadurch kann die Divergenz der Strahlung in der Lichtleitfaser erhöht werden und somit auch weitere Mantelmoden in unerwünschter Weise induziert werden. Weiterhin haben transparente optische Klebstoffe einen relativ niedrigen Flammpunkt, der oftmals unterhalb von 100°C liegt. Daher ist der Einsatz von solchen optischen Klebern oder Vergußmassen unattraktiv, wenn Mantelmoden mit höheren mittleren Leistungen als einige Milliwatt zu entfernen sind.
  • Ferner ist es möglich, den Fasermantel aufzurauhen und somit im mikroskopischen Bereich die Reflexionswinkel zwischen den Mantelmoden und dem Fasermantel zu verändern, um das Licht aus dem Fasermantel herauszustreuen. Ein solches Aufrauhen kann durch mechanische Maßnahmen erreicht werden. Dies führt jedoch zu der Schwierigkeit, daß Kräfte an der Lichtleitfaser auftreten und dadurch der Faserkern beschädigt werden kann. Deshalb wird häufig eine Aufrauhung mittels chemischer Mittel durchgeführt. Dies ist jedoch relativ aufwendig aufgrund der Handhabung der chemischen Mittel.
  • Ausgehend hiervon ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen Lichtleiter mit einer Lichtleitfaser zur Verfügung zu stellen, der einfach und kostengünstig herstellbar ist und der ein sicheres Auskoppeln von Mantelmoden ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch einen Lichtleiter mit einer Lichtleitfaser, die einen Faserkern und einen diesen umgebenden Fasermantel aufweist, einer Ferrule, die eine erste Durchgangsöffnung aufweist, durch die die Lichtleitfaser so hindurchgeführt ist, daß ein vorderer Abschnitt der Lichtleitfaser über die Ferrule vorsteht, einer Endkappe, die mit dem Ende des vorderen Abschnittes der Lichtleitfaser verbunden ist und deren der Lichtleitfaser abgewandten Endfläche als Ein- oder Auskoppelstelle für in der Lichtleitfaser zu führende Laserstrahlung dient, und einem Halter, der eine zweite Durchgangsöffnung mit einem ersten und einem zweiten Bereich aufweist, wobei die Endkappe im ersten Bereich und die Ferrule im zweiten Bereich sitzt und wobei die Brechzahl des Materials der Ferrule größer ist als die Brechzahl des Fasermantels, um im Fasermantel geführte Laserstrahlung aus der Lichtleitfaser auszukoppeln.
  • Da der erfindungsgemäße Lichtleiter die Ferrule aufweist, kann über die Ferrule die gewünschte Auskopplung der im Fasermantel geführten Laserstrahlung durchgeführt werden. Dazu ist weder eine Einbettung der Lichtleitfaser in einer dicken Schicht eines optischen Klebers oder einer Vergußmasse notwendig, was wiederum nachteilig die Eigenschaften der Lichtleitfaser beeinflussen würden, noch sind aufwendige Aufrauhungsprozesse der Oberflächen der Faser durchzuführen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung reicht eine sehr dünne Kleberschicht aus.
  • Die Ferrule (die auch als Kapillare bezeichnet werden kann) ist bevorzugt aus einem Material gebildet, das transparent für die in der Lichtleitfaser zu führende Laserstrahlung ist. Insbesondere kann die Ferrule aus einem Glasmaterial (wie z.B. Quarzglas) oder einer Keramik (wie z.B. Aluminiumoxid, Berylliumoxid, Zirkonoxid) gebildet sein. Die Verwendung von Keramik führt zu dem Vorteil, daß Keramiken in der Regel eine deutlich höhere Brechzahl aufweisen als die Brechzahl des Fasermantels. Somit besteht eine große Auswahl an möglichen Klebermaterialien für eine Kleberverbindung von Lichtleitfaser und Ferrule.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiter kann die Endfläche der Endkappe größer sein als die Querschnittsfläche des Faserkerns am Ende des vorderen Abschnitts. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn über die Endkappe Laserstrahlung in die Lichtleitfaser eingekoppelt wird. In diesem Fall ist dann die Leistungsdichte der Laserstrahlung an der Luft-Material-Grenzfläche der Einkoppelstelle deutlich kleiner im Vergleich zu einer direkten Einkopplung in den Faserkern der Lichtleitfaser (in diesem Fall wäre die Luft-Material-Grenzfläche direkt am Faserkern).
  • Die Lichtleitfaser kann in der ersten Durchgangsöffnung mit der Ferrule mittels eines optisch transparenten Klebers verklebt sein, wobei die Brechzahl des Klebers zwischen den Brechzahlen des Materials der Ferrule und des Fasermaterials liegt. Da nur eine äußerst geringe Klebermenge notwendig ist, führt ein eventuell auftretendes Schrumpfen des Klebers beim Aushärten zu keinen oder äußerst geringen Änderungen der Eigenschaften der Lichtfaser. Insbesondere kann der Unterschied zwischen dem Außendurchmesser der Lichtleitfaser und dem Durchmesser der ersten Durchgangsöffnung in der Ferrule nur einige µm oder einige 10 µm betragen.
  • Ferner kann die Fläche der ersten Durchgangsöffnung aufgerauht sein.
  • Des weiteren kann die Endkappe zumindest einen zylindrischen Abschnitt (der insbesondere kreiszylinderförmig ist) aufweisen, der im ersten Bereich der zweiten Durchgangsöffnung sitzt. Damit ist eine sehr gute Justierung und Ausrichtung der Endkappe zur Lichtleitfaser möglich. Natürlich kann die Endkappe über ihre gesamte Länge zylindrisch (z.B. kreiszylinderförmig) ausgebildet sein. Insbesondere kann die Endkappe mit dem Halter verklebt sein.
  • Ferner kann die Endkappe einen sich konisch verjüngenden und zum Ende des vorderen Abschnitts der Lichtleitfaser weisenden Abschnitt aufweisen. Dies führt in vorteilhafter Weise dazu, daß eine Verbindung zwischen dem vorderen Ende und der Endkappe leicht durchführbar ist. Insbesondere kann eine Spleißverbindung hergestellt werden.
  • Die Ferrule kann eine zylinderförmige (insbesondere kreiszylinderförmig) Außenseite aufweisen, die im zweiten Bereich der Durchgangsöffnung sitzt. Dadurch kann eine gute Justierung der Ferrule relativ zur Endkappe erzielt werden. Insbesondere kann die Ferrule mit dem Halter verklebt sein.
  • Der erfindungsgemäße Lichtleiter stellt ein gutes Wärmemanagement durch Abfuhr der Wärme über die Ferrule und den Halter bereit. Dazu wird insbesondere zwischen der Ferrule und dem Halter eine mechanische und thermische Anbindung bereitgestellt. Dies kann beispielsweise mittels dem bereits erwähnten Verkleben realisiert werden. Aufgrund der hohen Zerstörungsschwelle der Ferrule, insbesondere wenn sie als Keramik ausgebildet ist, liegt in vorteilhafter Weise eine geringe thermische Belastung an der Außenseite des Fasermantels vor.
  • Die Ferrule kann mit einer hohen Genauigkeit hergestellt werden. Insbesondere bei der Ausbildung als Keramikferrule ist eine hochpräzise Herstellung möglich.
  • Die erste und zweite Durchgangsöffnung sind bevorzugt kreiszylinderförmig (zumindest abschnittsweise). Insbesondere ist die Querschnittsform der ersten Durchgangsöffnung an die Außenkontur der Lichtleitfaser angepaßt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiter kann der Halter in seiner Wandung zumindest eine von außen bis zur zweiten Durchgangsöffnung im zweiten Bereich erstreckende Lichtöffnung aufweisen. Über diese Lichtöffnung kann mittels der Ferrule ausgekoppelte Laserstrahlung nach außen abgegeben werden, was weiter zu einem guten Wärmemanagement beiträgt.
  • Der Halter kann in seiner Wandung mehrere Lichtöffnungen aufweisen, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Insbesondere können die Lichtöffnungen eine Ausdehnung in Längsrichtung der Lichtleitfaser aufweisen, die der Ausdehnung der Ferrule in Längsrichtung der Lichtleitfaser entspricht. Die Lichtöffnungen können schlitzförmig ausgebildet sein.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiter kann die Endfläche der Endkappe mit einer Antireflexionsbeschichtung versehen sein. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Endkappe zur Einkopplung von Laserstrahlung genutzt wird.
  • Ferner kann die Endkappe eine optische Funktion, eine optisch abbildende Funktion und insbesondere eine fokussierende Funktion für die Laserstrahlung besitzen. Dies kann genutzt werden, wenn über die Endkappe Laserstrahlung in die Lichtleitfaser eingekoppelt wird und auch wenn über die Endkappe Laserstrahlung aus der Lichtleitfaser ausgekoppelt wird.
  • Der Halter ist bevorzugt aus einem metallischen Material oder einer Metallegierung hergestellt. Insbesondere ist der Halter als Drehteil gefertigt. Ferner kann der Halter einstückig ausgebildet sein.
  • Die Endkappe sitzt bevorzugt so im ersten Bereich der zweiten Durchgangsöffnung, daß sie über das Ende des Halters vorsteht.
  • Es wird ferner ein Laser mit einer Laserquelle und dem erfindungsgemäßen Lichtleiter bereitgestellt. Die Laserquelle kann ein Diodenlaser oder ein sonstiger elektrisch gepumpter Halbleiterlaser sein. Auch andere Laserarten sind möglich.
  • Die Lichtleitfaser kann als passive Lichtleitfaser und insbesondere als Stufenindexfaser ausgebildet sein. Die Lichtleitfaser kann auch andere Ausbildungen aufweisen. So kann sie beispielsweise als Gradientenindexfaser ausgebildet sein.
  • Des weiteren ist es möglich, daß die Lichtleitfaser zumindest einen Bereich aufweist, in dem sie als aktive Faser ausgebildet ist. In diesem Fall dient die in die Lichtleitfaser einzukoppelnde Laserstrahlung bevorzugt zum Pumpen des aktiven Bereiches.
  • Die Endkappe kann aus einem Glasmaterial gebildet sein, wie z.B. Quarzglas. In diesem Fall ist die Verbindung mit der Lichtleitfaser mittels Standardverbindungsverfahren (insbesondere Spleißverfahren) möglich. Es sind jedoch auch andere Verbindungsarten möglich. Insbesondere kann die Lichtleitfaser mit der Endkappe verkittet oder an die Endkappe angesprengt sein.
  • Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lichtleiters;
  • 2 eine Schnittansicht des Lichtleiters gemäß 1;
  • 3 eine vergrößerte Detailansicht der Endkappe und des Lichtleiters gemäß 2;
  • 4 eine Ansicht gemäß 3 mit einer Abwandlung des erfindungsgemäßen Lichtleiters, und
  • 5 eine Ansicht gemäß 3 mit einer weiteren Abwandlung des erfindungsgemäßen Lichtleiters.
  • Bei der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform umfaßt der erfindungsgemäße Lichtleiter 1 eine Lichtleitfaser 2, eine Ferrule 3, eine Endkappe 4 sowie einen Halter 5.
  • Wie am besten aus 2 ersichtlich ist, weist die Ferrule 3 eine erste Durchgangsöffnung bzw. -bohrung 6 auf, durch die die Lichtleitfaser 2 so hindurchgeführt ist, daß ein vorderer Abschnitt 7 der Lichtleitfaser 2 in Richtung zur Endkappe 4 hin übersteht. Der Innendurchmesser der ersten Durchgangsöffnung 6 der Ferrule 3 ist so gewählt, daß er etwas größer ist (hier nur einige µm) als der Außendurchmesser der Lichtleitfaser 2. Insbesondere ist der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung so gewählt, daß die Lichtleitfaser noch durch die erste Durchgangsöffnung hindurchgeschoben werden kann. Zur Fixierung der Lichtleitfaser 2 in der Ferrule 3 ist im Bereich der ersten Durchgangsöffnung 6 die Lichtleitfaser 2 mit der Ferrule 3 mittels eines optisch transparenten Klebers verklebt.
  • Der vordere Abschnitt 7 der Lichtleitfaser 2 weist ein Ende 8 auf, das mit einem der Lichtleitfaser 2 zugewandten Ende der Endkappe 4 verbunden ist. Diese Verbindung kann beispielsweise eine Spleißverbindung sein. In diesem Fall ist die Endkappe 4 bevorzugt aus Quarzglas gebildet.
  • Wie insbesondere in 2 ersichtlich ist, weist die Endkappe 4 in der Richtung von der Lichtleitfaser 2 weg einen zunehmenden konischen Abschnitt 9 und einen daran anschließenden zylindrischen Abschnitt 10 auf. Die von der Lichtleitfaser 2 wegweisende Endfläche 11 der Endkappe 4 (bzw. des zylindrischen Abschnitts 10) dient als Einkoppelstelle für die in der Lichtleitfaser 2 zu führende Laserstrahlung. Dies ist schematisch in der vergrößerten Detaildarstellung der Endkappe 4 und des vorderen Abschnittes 7 der Lichtleitfaser 2 in 3 dargestellt. Die einzukoppelnde Laserstrahlung 12, die zur Einkopplung bereits als konvergierendes Strahlenbündel auf die Endfläche 11 trifft, tritt über die Endfläche 11 in die Endkappe 4 ein und läuft in dieser bis zu dem mit der Endkappe 4 verbundenen Ende 8 der Lichtleitfaser 2 und wird an dieser Stelle in die Lichtleitfaser 2 eingekoppelt. Wie in 3 ferner schematisch dargestellt ist, weist die Lichtleitfaser 2 einen Faserkern 13 und einen diesen umgebenden Fasermantel 14 auf. Die Einkopplung am Ende 8 soll so erfolgen, daß möglichst die komplette Laserstrahlung 12 in den Faserkern 13 eingekoppelt wird.
  • Die Lichtleitfaser 2 weist hier ein stufenförmiges Brechzahlprofil zwischen dem lichtführenden Faserkern 13 und dem unmittelbar angrenzenden Fasermantel 14 auf, wobei die Brechzahl des Faserkerns 13 größer ist als die Brechzahl des Fasermantels 14. Die Lichtführung wird dann in bekannter Weise durch innere Totalreflexion an der Grenze Kern-Mantel erreicht. Der Faserkern 13 ist hier aus Quarzglas gebildet und der Fasermantel ist aus fluordotiertem Quarzglas hergestellt. Neben dieser beschriebenen Ausbildung der Lichtleitfaser 2 als Stufenindexfaser kann die Lichtleitfaser 2 beispielsweise auch als Gradientenindexfaser ausgebildet sein, bei der die Brechzahl vom Faserzentrum kontinuierlich nach außen hin abnimmt. In diesem Fall kann dann der äußere Bereich als Fasermantel und der innere Bereich als Faserkern bezeichnet werden.
  • Der Halter weist, wie am besten in 2 ersichtlich ist, eine zweite Durchgangsöffnung bzw. – bohrung 15 mit einem ersten und einem zweiten Bereich 16, 17 auf. Der erste Bereich 16 dient zur Führung und Positionierung der Endkappe 4. Daher ist der Innendurchmesser des ersten Bereiches 16 geringfügig größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnittes 10 der Endkappe 4, so daß die Endkappe 4 im ersten Bereich 16 positioniert werden kann.
  • In gleicher Weise ist der Innendurchmesser des zweiten Bereiches 17 geringfügig größer als der Außendurchmesser der Ferrule 3, so daß die Ferrule 3 im zweiten Bereich 17 positioniert werden kann.
  • Wie in 1 und 2 ersichtlich ist, sitzt die Endkappe 4 so im ersten Bereich, daß sie etwas über das vordere Ende 18 des Halters 5 vorsteht. Die Endkappe 4 ist im ersten Bereich 16 der zweiten Durchgangsöffnung 15 mit einem Kleber fixiert.
  • In gleicher Weise ist die Ferrule 3 im zweiten Bereich 17 der zweiten Durchgangsöffnung 15 durch einen Kleber fixiert.
  • Wie in 1 ersichtlich ist, weist der Halter 2 mehrere Schlitze 19 auf, die in der Wandung 20 des Halters 5 im zweiten Bereich 17 bis zur zweiten Durchgangsöffnung 15 gehen.
  • Die Ferrule 3 ist bevorzugt als Glas- oder Keramikferrule ausgebildet, wobei das Material der Ferrule 3 so gewählt ist, daß seine Brechzahl größer ist als die Brechzahl des Fasermantels 14. Daher dient die Ferrule 3 als sogenannter Mantelmodenstripper, wie nachfolgend beschrieben wird.
  • Wie bereits erwähnt, soll die Laserstrahlung 12 (3) nur in den Faserkern 13 eingekoppelt werden. Es kann jedoch in der Praxis nicht ausgeschlossen werden, daß Laserstrahlung auch im Fasermantel 14 geführt wird (sogenannte Mantelmoden), was unerwünscht ist. So wird in der Praxis häufig gefordert, daß der Anteil der Leistung der Laserstrahlung, die am Austrittsende der Lichtleitfaser 2 aus dem Fasermantel 14 austritt, kleiner ist als 5 % der aus dem Faserkern 13 austretenden Laserstrahlung. Daher ist es notwendig, die im Fasermantel geführte Laserstrahlung schon vorher auszukoppeln bzw. zu strippen. Da die Brechzahl des Materials der Ferrule 3 größer gewählt ist als die Brechzahl des Fasermantels 14 und die Brechzahl des zwischen Fasermantel 14 und Ferrule 3 liegenden Optikklebers zwischen der Brechzahl von Fasermantel 14 und Ferrule 3 liegt, wird im Bereich der Ferrule 3 Strahlung aus dem Fasermantel 14 ausgekoppelt. Die ausgekoppelte Strahlung wird über die Ferrule 3 bis zur Wandung 20 des Halters 5 geführt und tritt entweder über die Schlitze 19 nach außen oder trifft auf die Wandung 20 und wird dort in Wärme umgewandelt. Somit kann verhindert werden, daß eine zu starke Wärmeentwicklung direkt an der Lichtleitfaser 2 aufgrund der Auskopplung der Mantelmoden auftritt. Da die Ferrule 3 so hergestellt ist, daß der Durchmesser der ersten Durchgangsöffnung 6 nur um wenige Mikrometer größer ist als der Außendurchmesser der Lichtleitfaser 2, ist der vorliegende Zwischenraum zwischen Lichtleitfaser 2 und Ferrule 3 sehr gering, so daß eine äußerst geringe Menge von Kleber notwendig ist, um die Lichtleitfaser 2 in der Ferrule 3 zu fixieren. Die stets beim Aushärten des Klebers auftretende Schrumpfung ist so gering, daß kaum Kräfte auf die Lichtleitfaser 2 ausgeübt werden, was vorteilhaft ist. Dadurch kann gerade die Schwierigkeit vermieden werden, die bei sonst üblichen Kleberstärken bzw. -dicken von einem Vielfachen des Faserdurchmessers auftreten, da dann beim Schrumpfen des Klebers während des Aushärtens dauerhaft Druck auf die Lichtleitfaser 2 ausgeübt wird, die zu einer Brechzahlveränderung führt.
  • Um die Haftung zwischen Lichtleitfaser 2 und Ferrule 3 weiter zu verbessern, kann die erste Durchgangsöffnung aufgerauht werden. In diesem Fall ist zudem eine höhere Streuung des ausgekoppelten Lichts vorhanden, was vorteilhaft sein kann.
  • Als Material für die Ferrule kann z.B. Quarzglas, Aluminiumoxid, Berylliumoxid oder Zirkonoxid verwendet werden.
  • Der Halter 5 ist bevorzugt aus Metall oder einer Metallegierung gebildet. Insbesondere kann der Halter 5 als Drehteil gefertigt sein. Ferner ist der Halter 5 hier einstückig ausgebildet.
  • Durch das Vorsehen der Endkappe 4 wird ferner der Vorteil erreicht, daß die Leistungsdichte an der Luft-Glas-Grenzfläche bei Einkopplung der Laserstrahlung 12 (hier also an der Endfläche 11) aufgrund des größeren Durchmessers des Strahlenbündels geringer ist im Vergleich zu einem direkten Einkoppeln der Laserstrahlung 12 am Ende 8 der Lichtleitfaser. Dort wäre die Leistungsdichte erheblich größer, da die Fläche des Faserkerns 13, in den die Laserstrahlung 12 eingekoppelt wird, deutlich geringer ist als die Fläche der Endfläche 11, wie in 3 dargestellt ist.
  • Ferner kann die Endfläche 11 im Falle von Verschmutzungen leicht gereinigt werden. Des weiteren kann auf der Endfläche 11 eine Antireflexionsbeschichtung 21 aufgebracht sein, um die Einkopplung weiter zu verbessern, wie in 4 schematisch dargestellt ist.
  • Die beschriebene Geometrie der Endkappe 4 ist vorteilhaft, da die Lichtleitfaser mit herkömmlichen Lichtbogen-Spleißgeräten an die Endkappe 4 angespleißt werden kann. Es ist auch möglich, die Endkappe 4 mittels Spleißen in einem Glühfilament oder durch Aufschmelzen von Endkappe 4 und Faserkern 13 mit einem CO2-Laser anzubringen. Es ist auch ein Ankitten oder Ansprengen möglich.
  • Neben der Antireflexionsbeschichtung 21 der Endfläche 11 kann zusätzlich oder alternativ ein Kantenfilter oder ein sonstiger Filter mit selektiver Transmission aufgebracht werden.
  • Ferner kann die Endkappe und insbesondere die Endfläche 11 so geformt sein, daß sie eine abbildende Eigenschaft aufweist, wie dies in 5 schematisch gezeigt ist. Damit können bestimmte optische Funktionen (wie z.B. eine Fokussierung) beim Einkoppeln oder Auskoppeln (falls die Endkappe 4 als Auskoppelende des Lichtleiters 4 genutzt wird) realisiert werden.
  • Der erfindungsgemäße Lichtleiter kann insbesondere mit einer Laserquelle kombiniert werden, so daß ein Laser bereitgestellt wird. Bei der Laserquelle kann es sich um eine Diodenlaserquelle oder um eine sonstige elektrisch gepumpte Halbleiterlaserquelle handeln.
  • Die Lichtleitfaser 2 kann als rein passive Lichtleitfaser ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, daß die Lichtleitfaser als aktive Faser ausgebildet ist, wobei die eingekoppelte Laserstrahlung dann als Pumpstrahlung verwendet wird.
  • Bei der bisherigen Beschreibung von Ausführungsformen wurde im wesentlichen davon ausgegangen, daß über die Endkappe 4 die Laserstrahlung 12 in die Lichtleitfaser 2 eingekoppelt wird. Natürlich kann die Endkappe 4 auch am ausgabeseitigen Ende der Lichtleitfaser 2 vorgesehen werden. In diesem Fall wird die Laserstrahlung 12 aus der Lichtleitfaser über die Endkappe 4 ausgekoppelt.

Claims (12)

  1. Lichtleiter mit einer Lichtleitfaser (2), die einen Faserkern (13) und einen diesen umgebenden Fasermantel (14) aufweist, einer Ferrule (3), die eine erste Durchgangsöffnung (6) aufweist, durch die die Lichtleitfaser (2) so hindurchgeführt ist, daß ein vorderer Abschnitt (7) der Lichtleitfaser (2) über die Ferrule (3) vorsteht, einer Endkappe (4), die mit dem Ende (8) des vorderen Abschnittes (7) der Lichtleitfaser (2) verbunden ist und deren der Lichtleitfaser (2) abgewandten Endfläche (11) als Ein- oder Auskoppelstelle für in der Lichtleitfaser (2) zu führende Laserstrahlung (12) dient, und einem Halter (5), der eine zweite Durchgangsöffnung (15) mit einem ersten und einem zweiten Bereich (16, 17) aufweist, wobei die Endkappe (4) im ersten Bereich (16) und die Ferrule (3) im zweiten Bereich (17) sitzt und wobei die Brechzahl des Materials der Ferrule (3) größer ist als die Brechzahl des Fasermantels (14), um im Fasermantel (14) geführte Laserstrahlung aus der Lichtleitfaser (2) auszukoppeln.
  2. Lichtleiter nach Anspruch 1, bei dem die Lichtleitfaser (2) in der ersten Durchgangsöffnung (6) mit der Ferrule (3) mittels eines optisch transparenten Klebers verklebt ist, wobei die Brechzahl des Klebers zwischen den Brechzahlen des Materials der Ferrule (3) und des Fasermantels (14) liegt.
  3. Lichtleiter nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Endfläche (11) der Endkappe (4) größer ist als die Querschnittsfläche des Faserkerns (13) am Ende (8) des vorderen Abschnitts (7).
  4. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Fläche der ersten Durchgangsöffnung (6) aufgerauht ist.
  5. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Endkappe (4) zumindest einen zylindrischen Abschnitt (10) aufweist, der im ersten Bereich (16) der zweiten Durchgangsöffnung (15) sitzt.
  6. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Endkappe (4) einen sich konisch verjüngenden und zu dem Ende (8) des vorderen Abschnitts (7) der Lichtleitfaser (2) weisenden Abschnitt (9) aufweist.
  7. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Ferrule (3) eine zylinderförmige Außenseite aufweist, die im zweiten Bereich (17) der zweiten Durchgangsöffnung (15) sitzt.
  8. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Ferrule (3) aus einem Keramikmaterial gebildet ist.
  9. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem der Halter (5) in seiner Wandung (20) zumindest eine von außen bis zur zweiten Durchgangsöffnung im zweiten Bereich (17) erstreckende Lichtöffnung (19) aufweist.
  10. Lichtleiter nach Anspruch 9, bei dem der Halter (5) in seiner Wandung (20) mehrere Lichtöffnungen (19) aufweist, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind.
  11. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Endfläche (11) der Endkappe (4) mit einer Antireflexionsbeschichtung versehen ist.
  12. Lichtleiter nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Endkappe (4) eine optische Funktion für die Laserstrahlung besitzt.
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