DE102016112588A1

DE102016112588A1 - Arrangement for the modification of glass products

Info

Publication number: DE102016112588A1
Application number: DE102016112588.1A
Authority: DE
Inventors: Steffen Böhme; Thomas Schreiber; Gerd Harnisch; Johannes Nold; Andreas Liem
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2015-07-09
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2017-01-12
Anticipated expiration: 2036-07-09
Also published as: DE102016112588B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (10) zur Modifizierung von Glaserzeugnissen (24), welche einen Laser (12) zur Erzeugung eines Strahls (26) zur Bearbeitung eines Glaserzeugnisses (24) aufweist, wobei der Strahl (26) durch mehrere Reflexionselemente (14, 16, 18, 20, 22) reflektiert und umgelenkt wird und wenigstens ein Reflexionselement (14) rotierend angeordnet ist, so dass der Auftreffpunkt des Strahls (26) das Glaserzeugnis (24) rotierend umläuft.The invention relates to an arrangement (10) for modifying glass products (24) which has a laser (12) for generating a beam (26) for processing a glass product (24), the beam (26) being formed by a plurality of reflection elements (14, 14). 16, 18, 20, 22) is reflected and deflected, and at least one reflection element (14) is arranged to rotate, so that the point of impact of the beam (26) rotates the glass product (24).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Modifizierung von Glaserzeugnissen, welche einen Laser zur Erzeugung eines Strahls zur Bearbeitung eines Glaserzeugnisses aufweist. The invention relates to an arrangement for modifying glass products, which comprises a laser for generating a beam for processing a glass product.

Im Sinne der Erfindung sind unter Glaserzeugnissen unter anderem Lichtwellenleiter zu verstehen, insbesondere optische Fasern. Unter Glaserzeugnissen im Sinne der Erfindung werden auch Erzeugnisse aus Kunstofffasern oder Kristallfasern verstanden. Unter den Begriff des Glaserzeugnisses fallen insbesondere Glaserzeugnisse mit einem Polymer- und/ oder Metallcoating. For the purposes of the invention, glass products include inter alia optical waveguides, in particular optical fibers. Glass products within the meaning of the invention are also understood to mean products made of synthetic fibers or crystal fibers. Glass products in particular include glass products with a polymer and / or metal coating.

Der erfolgreiche Einsatz von Lichtwellenleitern, insbesondere von optischen Fasern, erfordert bestimmte Präparationsschritte, deren Qualität, Reproduzierbarkeit und Effizienz sehr stark variieren kann. Es wurden eine Vielzahl neuer innovativer Faserdesigns, wie beispielsweise mikrostrukturierte Fasern (photonische Kristallfasern (PCF) und Kagome-Fasern mit sehr unterschiedlichen geometrischen Abmessungen und Strukturen entwickelt. Daraus ergeben sich neue Anforderungen an die Werkzeuge zur Durchführung der Präparationsschritte. The successful use of optical waveguides, especially of optical fibers, requires certain preparation steps whose quality, reproducibility and efficiency can vary greatly. Many new innovative fiber designs, such as microstructured fibers (photonic crystal fibers (PCF) and Kagome fibers with very different geometrical dimensions and structures, have been developed, resulting in new demands on the tools for performing the preparation steps.

Die Verarbeitung oder Bearbeitung von Lichtwellenleitern basiert häufig auf mechanischen oder thermomechanischen Techniken. Hierzu zählen beispielsweise prismatisch angeordnete, metallische Schneiden mit bestimmten Abmessungen, die das Coating-Material entfernen, ohne den Lichtwellenleiter zu schädigen. Zum Trennen wird häufig die entschichtete Faser zweiseitig eingespannt und bei einer definierten Zugspannung im eingespannten Bereich mit einer Diamantklinge angeritzt. Durch die weitere Erhöhung der Zugspannung bricht die Faser im Allgemeinen an der angeritzten Stelle, senkrecht zur Achse des Lichtwellenleiters. Hierdurch wird eine qualitativ hochwertige Spiegelbruchfläche erzeugt. Nachteilig hierbei ist aber, dass die teure Diamantklinge einem nicht unerheblichen Verschleiß unterliegt. Ferner muss zur Erzeugung einer hochwertigen, senkrechten Spiegelbruchfläche sichergestellt sein, dass der Lichtwellenleiter torsionsfrei und ohne Fluchtungs- und/oder Winkelfehler gespannt ist. Zudem sind dickere Lichtwellenleiter sowie Spezialfasern, wie PCF oder Kagome-Fasern, durch ihre komplexe Struktur mit einem derartigen Verfahren nicht in der erforderlichen Qualität zu trennen und zusätzliche Maßnahmen sind notwendig. The processing or processing of optical fibers is often based on mechanical or thermomechanical techniques. These include, for example, prismatically arranged, metallic cutting edges with certain dimensions, which remove the coating material without damaging the optical waveguide. For separation, the stripped fiber is often clamped on two sides and scratched at a defined tensile stress in the clamped area with a diamond blade. By further increasing the tensile stress, the fiber generally breaks at the scribed location, perpendicular to the axis of the optical fiber. This creates a high quality mirror breaker surface. The disadvantage here, however, is that the expensive diamond blade is subject to considerable wear. Furthermore, in order to produce a high-quality, vertical mirror breaking surface, it must be ensured that the optical waveguide is torsion-free and tensioned without alignment and / or angle errors. In addition, thicker optical fibers and special fibers such as PCF or Kagome fibers are not separated by their complex structure with such a method in the required quality and additional measures are necessary.

Aus dem Stand der Technik ist zudem der Einsatz von CO₂-Lasern zur Bearbeitung von Lichtwellenleitern, beispielsweise zu deren Entschichtung bzw. zum Trennen bekannt. Die EP 0 987 570 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem eine oder mehrere optische Fasern (Faserbändchen) zum fokussierten CO₂-Laserstrahl positioniert und mit kurzen Pulsen bearbeitet bzw. getrennt werden. Eine Relativbewegung des Laserstrahls oder der Faser bewirkt nur eine kurze Wechselwirkung, wodurch ein Anschmelzen und damit ungewünschte Deformation der Faser reduziert wird. Aufgrund der Laserstrahlform und der Leistungsdichte ist jedoch ein qualitativ hochwertiges Trennen optischer Fasern mit größeren Durchmessern nicht möglich. In addition, the use of CO ₂ lasers for processing optical waveguides, for example for their stripping or separation, is known from the prior art. The EP 0 987 570 A1 describes a method in which one or more optical fibers (fiber ribbons) are positioned to the focused CO ₂ laser beam and processed with short pulses. A relative movement of the laser beam or the fiber causes only a short interaction, whereby a melting and thus unwanted deformation of the fiber is reduced. However, due to the laser beam shape and the power density, high-quality separation of larger diameter optical fibers is not possible.

Die US 2006/0137403 A1 beschreibt einen einseitig einstrahlenden, fokussierten CO₂-Laserstrahl zur Faserendflächen-Bearbeitung. Hierbei dreht sich die optische Faser um ihre Achse und eine Vakuumabsaugung kühlt und entfernt Debris aus der Bearbeitungszone. Die notwendige Rotation der Faser führt zu einer äußerst geringen Praxistauglichkeit, da die zu bearbeiteten Fasern im Allgemeinen viele Meter lang sind und die Rotation der Faser daher nicht möglich ist. The US 2006/0137403 A1 describes a unidirectionally focused, focused CO ₂ laser beam for fiber end surface processing. Here, the optical fiber rotates about its axis and a vacuum suction cools and removes debris from the processing zone. The necessary rotation of the fiber leads to a very low practicality, since the processed fibers are generally many meters long and the rotation of the fiber is therefore not possible.

Die WO 02/34452 A1 beschreibt das Trennen einer Faser mit einem Laserstrahl, dessen Leistungsdichte in einer von zwei orthogonalen, lateralen Dimensionen größer als der zu bearbeitende Faserdurchmesser ist. Die asymmetrische Leistungsdichte wird durch Zylinderlinsen oder Masken erzeugt. Nachteilig hierbei ist, dass die Orientierung zur Faser definiert werden muss. Ferner lassen sich mit diesem Verfahren nur Fasern mit einem dünnen Durchmesser einwandfrei bearbeiten. The WO 02/34452 A1 describes the cutting of a fiber with a laser beam whose power density in one of two orthogonal, lateral dimensions is greater than the fiber diameter to be machined. The asymmetric power density is generated by cylindrical lenses or masks. The disadvantage here is that the orientation to the fiber must be defined. Furthermore, only fibers with a thin diameter can be processed properly with this method.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung bereitzustellen, welche die beschriebenen Nachteile beseitigt und eine einfache und zuverlässige Bearbeitung von Glaserzeugnissen ermöglicht. It is therefore an object of the invention to provide an arrangement which eliminates the disadvantages described and allows easy and reliable processing of glass products.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. This object is achieved by an arrangement having the features of claim 1.

Dadurch, dass der Strahl durch mehrere Reflexionselemente reflektiert und umgelenkt wird und wenigstens ein Reflexionselement rotierend angeordnet ist, so dass der Auftreffpunkt des Strahls auf der Oberfläche des Glaserzeugnisses dieses rotierend umläuft, kann eine einfache und zuverlässige Bearbeitung von Glaserzeugnissen sichergestellt werden. Insbesondere ist die Entschichtung von Lichtwellenleitern bzw. die Erzielung einer definierten Oberflächenform bzw. -struktur mit einer hohen Reproduzierbarkeit möglich. Auch ist die Bearbeitung in unmittelbarer Nähe des Faserendes und/oder lediglich in Teilbereichen möglich. Characterized in that the beam is reflected and deflected by a plurality of reflection elements and at least one reflection element is arranged to rotate so that the point of impact of the beam rotates on the surface of the glass product this rotating, a simple and reliable processing of glass products can be ensured. In particular, the stripping of optical waveguides or the achievement of a defined surface shape or structure with a high reproducibility is possible. The processing in the immediate vicinity of the fiber end and / or only in partial areas is possible.

Die erfindungsgemäße Anordnung weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass hierdurch ein um den Umfang des Glaserzeugnisses proximal verlaufender Bearbeitungsprozess ermöglicht wird. Indem das Glaserzeugnis nicht rotiert, können beliebig lange Fasern, insbesondere auch am Faserende, leicht bearbeitet werden. Insgesamt lässt sich somit eine definierte Oberflächenform bzw. -struktur mit einer hohen Reproduzierbarkeit erzielen. The arrangement according to the invention has the advantage over the prior art that it makes possible a machining process extending proximally around the circumference of the glass product. By not rotating the glass product, fibers of any length can be used, in particular also at the fiber end, easy to handle. Overall, a defined surface shape or structure can thus be achieved with a high reproducibility.

Im Sinne der Erfindung wird unter Auftreffpunkt derjenige Ort verstanden, an dem der von dem Laser erzeugte Strahl auf das Glaserzeugnis auftritt, nachdem er an den Reflexionselementen reflektiert bzw. durch diese umgelenkt worden ist. For the purposes of the invention, the point of impact is understood to mean that location at which the beam generated by the laser occurs on the glass product after it has been reflected on the reflection elements or deflected by them.

Mit Hilfe des Lasers lässt sich eine Vielzahl neuer, innovativer Prozesse zur effizienten Bearbeitung von Glaserzeugnissen umsetzen. Auch eine Modifikation des Querschnitts eines Glaserzeugnisses ist möglich, beispielsweise durch Ausziehen eines Glaserzeugnisses auf einen anderen Querschnitt oder Durchmesser. Eine Bearbeitung in unmittelbarer Nähe des Faserendes, eines Faserhalters oder einer Ferrule ist möglich. Aus diesem Grund gibt es nahezu keinen Faserverlust, der oft teuren Faser. Die Bearbeitung des Glaserzeugnisses kann auch auf einen Teilbereich beschränkt sein, so dass sich unbearbeitete Zonen zu beiden Seiten des Teilbereichs befinden. Eine weitere Möglichkeit ist, beliebig lange Glaserzeugnisse zu tapern oder auch Faser-Faser-Spleißverbindungen zu erstellen. Die Bearbeitung von beschichteten oder unbeschichteten Glaserzeugnissen mit dem um dieses Glaserzeugnis rotierenden Laserstrahl kann besonders genau erfolgen, da die relative Lage des Auftreffpunktes zu jeder Zeit bekannt ist. Bei dem Glaserzeugnis kann es sich auch um eine Preform für einen Lichtwellenleiter handeln. With the help of the laser, a large number of new, innovative processes for the efficient processing of glass products can be implemented. A modification of the cross section of a glass product is also possible, for example by drawing a glass product to another cross section or diameter. Machining in the immediate vicinity of the fiber end, a fiber holder or a ferrule is possible. For this reason, there is almost no fiber loss, often expensive fiber. The processing of the glass product can also be limited to a partial area, so that unprocessed zones are located on both sides of the partial area. Another possibility is to tap any length of glass products or to create fiber-fiber splices. The processing of coated or uncoated glass products with the laser beam rotating around this glass product can be particularly accurate, since the relative position of the point of impact is known at all times. The glass product can also be a preform for an optical waveguide.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims.

Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, dass das rotierende Reflexionselement verschiebbar angeordnet ist. Hierdurch lässt sich der auf den Auftreffpunkt einfallende Strahl verändern. Der einfallende Strahl erfährt hierdurch beispielsweise einen anderen Einfallswinkel. Die Verschiebung erfolgt dabei vorteilhafterweise entlang der Rotationsachse des Reflexionselements. Auch ein bezüglich des rotierenden Spiegels oder Strahles winkelaufgelöstes Triggern des Lasers kann zu einer definierten Unterbrechung des Bearbeitungsprozesses verwendet werden. Das motorisch angetriebene, rotierende Reflexionselement wird mit dem Bearbeitungslaser synchronisiert, oder von diesem getriggert, wodurch eine winkelaufgelöste- und damit positionsgenaue Bearbeitung des Glaserzeugnisses möglich ist. A preferred embodiment provides that the rotating reflection element is arranged displaceably. This makes it possible to change the incident on the point of incidence beam. The incident beam thus experiences, for example, a different angle of incidence. The displacement advantageously takes place along the axis of rotation of the reflection element. Also, with respect to the rotating mirror or beam angle-triggered triggering of the laser can be used to a defined interruption of the machining process. The motor-driven, rotating reflection element is synchronized with the processing laser, or triggered by this, whereby a Winkelaufgelöste- and thus positionally accurate processing of the glass product is possible.

Besonders vorteilhaft ist die Weiterbildung, dass der auf das rotierende Reflexionselement treffende Strahl auf ein die Rotationsachse umgebendes Reflexionselement reflektiert und so ein Laserring erzeugt wird. Particularly advantageous is the development that the incident on the rotating reflection element beam is reflected on a reflection axis surrounding the reflection element and so a laser ring is generated.

Vorteilhafterweise weist die Anordnung ein 360°-Reflexionselement auf. Erfindungsgemäß wird hierunter ein Reflexionselement verstanden, das eine einer zentralen Öffnung zugewandte Reflexionsfläche aufweist, an welcher der Strahl reflektiert werden kann. Idealerweise ist in der zentralen Öffnung ein weiteres Reflexionselement, insbesondere das rotierende Reflexionselement, angeordnet. Bevorzugt sind die beiden Reflexionselemente dabei relativ zueinander axial, insbesondere entlang der Rotationsachse, verschiebbar. Hierdurch lässt sich ein unterschiedlicher Laserringdurchmesser erzeugen, wodurch der auf den Auftreffpunkt einfallende Strahl z.B. einen anderen Einfallswinkel erfährt. Es ist auch denkbar, kein vollständig 360° umfassendes Reflexionselement, sondern nur ein Segment bzw. Abschnitt davon zu verwenden. Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der ein weiteres Reflexionselement mit dem rotierenden Reflexionselement gekoppelt ist, so dass die Reflexionselemente als Einheit um eine gemeinsame Rotationsachse rotieren und so ein Laserring erzeugt wird. Advantageously, the arrangement has a 360 ° reflection element. According to the invention, this is understood to mean a reflection element which has a reflection surface facing a central opening, at which the beam can be reflected. Ideally, a further reflection element, in particular the rotating reflection element, is arranged in the central opening. Preferably, the two reflection elements are relative to each other axially, in particular along the axis of rotation, displaced. This allows a different laser ring diameter to be produced, whereby the beam incident on the point of impingement is e.g. experiences a different angle of incidence. It is also conceivable not to use a completely 360 ° reflection element, but only a segment or section thereof. An embodiment in which a further reflection element is coupled to the rotating reflection element is advantageous, so that the reflection elements rotate as a unit about a common rotation axis and thus a laser ring is generated.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Reflexionselement fokussierend ausgebildet ist und den Strahl auf den Auftreffpunkt reflektiert. Dieses Element richtet die einfallenden Strahlen auf einen Fokuspunkt, der mit dem Auftreffpunkt möglichst übereinstimmt. Das Reflexionselement weist bevorzugt eine gekrümmte Reflexionsfläche auf. Vorteilhafterweise ist diese parabolisch, beispielsweise als Parabolspiegel, ausgebildet. Das Reflexionselement kann außerdem lichtbeugende Eigenschaften aufweisen. Auch kann auf dem Reflexionselement ein Gitter angeordnet sein, um eine bestimmte Leistungsdichteverteilung auf dem Glaserzeugnis zu erzeugen. Das Reflexionselement kann mehrere Foki aufweisen. Auch die Erzeugung eines linienförmigen Fokus oder eine periodische Leistunsdichteverteilung zur Erzeugung einer photonischen Struktur in dem Glaserzeugnis sind denkbar. Das Reflexionselement kann eine Freiformreflexionsfläche aufweisen, um eine beliebige Leistungsdichteverteilung am Auftreffort des Strahls auf dem Glaserzeugnis zu erhalten. Idealerweise ist das letzte Reflexionselement entlang des Strahlverlaufs als fokussierendes Element ausgebildet. Das letzte Reflexionselement kann vorzugsweise als 360°-Hohlspiegel ausgebildet sein. Es kann aber auch nur ein Segment eines Parabolspiegels sein. Das letzte Reflexionselement kann auch rotierend angeordnet sein. Die Rotationsachse fällt dabei bevorzugt mit einer Längsachse des Glaserzeugnisses zusammen. Das letzte Reflexionselement kann auch durch ein Planspiegelsegment oder einen Axicon-Ring gebildet sein. An advantageous embodiment of the invention provides that at least one reflection element is designed to focus and reflects the beam to the point of impact. This element directs the incident rays to a focal point that is as close as possible to the point of impact. The reflection element preferably has a curved reflection surface. Advantageously, this parabolic, for example, as a parabolic mirror is formed. The reflection element may also have light-diffractive properties. Also, a grating may be disposed on the reflective element to produce a given power density distribution on the glass product. The reflection element can have several foci. The generation of a linear focus or a periodic power density distribution for generating a photonic structure in the glass product are also conceivable. The reflective element may have a free-form reflecting surface to obtain any power density distribution at the point of impact of the beam on the glass product. Ideally, the last reflection element along the beam path is designed as a focusing element. The last reflection element may preferably be formed as a 360 ° hollow mirror. But it can also be just a segment of a parabolic mirror. The last reflection element can also be arranged in a rotating manner. The axis of rotation preferably coincides with a longitudinal axis of the glass product. The last reflection element can also be formed by a plane mirror segment or an axicon ring.

Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, dass wenigstens eines der Reflexionselemente gestuft ausgebildet ist und wenigstens einen parabolisch und einen konisch ausgebildeten Abschnitt aufweist. Durch die verschiedenartig ausgebildeten Reflexionsflächen wird der Strahl unterschiedlich abgelenkt bzw. fokussiert. Durch das Verschieben wenigstens eines der Reflexionselemente trifft der Strahl entweder auf die eine oder die andere Reflexionsfläche auf. A preferred embodiment provides that at least one of the reflection elements is stepped and at least one parabolic and has a conical section. Due to the differently shaped reflection surfaces, the beam is deflected or focused differently. By moving at least one of the reflection elements, the beam is incident either on one or the other reflection surface.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass wenigstens eines der Reflexionselemente einen Durchlass zur Durchführung des Strahls aufweist, insbesondere ringförmig ausgebildet ist. Wenigstens eines der Reflexionselemente kann einen Durchlass zur Durchführung des Glaserzeugnisses aufweisen, insbesondere ringförmig ausgebildet sein. A further advantageous embodiment provides that at least one of the reflection elements has a passage for the passage of the jet, in particular is annular. At least one of the reflection elements may have a passage for the passage of the glass product, in particular be formed annular.

Die Reflexionselemente können als Spiegel ausgebildet sein. Ein Spiegel kann dabei als Planspiegel ausgebildet sein. Es können aber auch Ringspiegel, insbesondere konusförmig ausgebildete Ringspiegel, zum Einsatz kommen. Vorteilhaft ist der Einsatz wenigstens eines 360°-Hohlspiegels. Die Spiegelfläche kann hier parabolisch oder konisch ausgebildet sein. Auch der Einsatz eines Axicon-Rings (Kegelspiegel-Ring) ist möglich. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Innenraum eines 360°-Spiegels ein weiteres Reflexionselements, insbesondere ein Spiegel, angeordnet. Es handelt sich hierbei vorteilhafterweise um den rotierenden, insbesondere planen Spiegel. Mit einer derartigen Anordnung lässt sich auf einfache Art und Weise ein Laserring erzeugen. Bevorzugt sind die beiden Spiegel zueinander axial verschiebbar angeordnet. The reflection elements can be designed as mirrors. A mirror can be designed as a plane mirror. However, it is also possible to use ring mirrors, in particular cone-shaped annular mirrors. The use of at least one 360 ° hollow mirror is advantageous. The mirror surface can be parabolic or conical here. The use of an axicon ring (cone mirror ring) is also possible. In a preferred embodiment of the invention, a further reflection element, in particular a mirror, is arranged in the interior of a 360 ° mirror. These are advantageously the rotating, in particular planar mirrors. With such an arrangement, a laser ring can be produced in a simple manner. Preferably, the two mirrors are arranged axially displaceable relative to one another.

Wenigstens eines der Reflexionselemente kann geteilt ausgebildet sein. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn sich innerhalb des Reflexionselements ein weiteres Element, wie beispielsweise das Glaserzeugnis oder ein weiteres Reflexionselement, befindet. Hierdurch wird ein leichter Zugang zu diesen Elementen ermöglicht. At least one of the reflection elements may be formed divided. This is particularly advantageous if, within the reflection element, another element, such as the glass product or another reflection element, is located. This allows easy access to these elements.

Bevorzugt sind alle Reflexionselemente als Spiegel ausgebildet. Es ist aber auch möglich, dass es sich bei den Reflexionselementen um Prismen handelt. Vorteilhafterweise weist die Anordnung unterschiedlich ausgebildete Reflexionselemente auf. Eine Kombination aus Prismen und Spiegeln ist denkbar. Preferably, all reflection elements are designed as mirrors. But it is also possible that the reflection elements are prisms. Advantageously, the arrangement has differently formed reflection elements. A combination of prisms and mirrors is conceivable.

Da die Laserstrahlung eine möglichst starke Wechselwirkung mit dem Glaserzeugnis haben soll, ist eine geringe Reflektivität zu bevorzugen. Das letzte Reflexionselement vor dem Auftreffen des Strahls auf das Glaserzeugnis sollte idealerweise so angeordnet bzw. ausgebildet sein, dass der Strahl auf den Auftreffpunkt bzw. auf das Glaserzeugnis unter einem Einfallswinkel von weniger als 25° relativ zu dessen Oberflächennormalen trifft. Reflektionen werden so gering gehalten, unabhängig von der Polarisation der Laserstrahlung. Since the laser radiation should have the strongest possible interaction with the glass product, a low reflectivity is to be preferred. The last reflection element before the jet hits the glass product should ideally be arranged so that the beam strikes the point of impact or glass product at an angle of incidence of less than 25 ° relative to its surface normal. Reflections are kept so low, regardless of the polarization of the laser radiation.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine rotierende Strahlfalle vorgesehen, die einen Antrieb aufweist, der mit dem Laser und/oder einem Antrieb des rotierenden Reflexionselements synchronisiert ist. Die Ansteuerung des Antriebs der rotierenden Strahlfalle ist so umgesetzt, dass die Strahlfalle im Strahlverlauf hinter dem Auftreffpunkt angeordnet ist. Die Strahlfalle sorgt dafür, dass die Strahlung nach dem Auftreffen auf das Glaserzeugnis sicher aufgefangen wird und nicht in die Umgebung gelangt, wo sie unkontrolliert Schäden verursachen könnte. According to an advantageous embodiment of the invention, a rotating jet trap is provided which has a drive which is synchronized with the laser and / or a drive of the rotating reflection element. The control of the drive of the rotating jet trap is implemented so that the jet trap is arranged in the beam path behind the point of impact. The beam trap ensures that the radiation is safely collected after impact with the glass product and does not reach the environment where it could cause uncontrolled damage.

Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass die Anordnung ein Mittel zur Erzeugung eines Gasstroms aufweist, der die Reflexionselemente vor von dem Glaserzeugnis abgetragenem Material schützt. Von Vorteil ist es, wenn die Strahlfalle mit einer Absaugung erweitert ist. Hierdurch kann insbesondere eine Verschmutzung des Reflexionselements, das in unmittelbarer Nähe des Auftreffpunkts angeordnet ist, verhindert werden. Von Vorteil ist es, wenn die Anordnung ein Mittel zur Erzeugung eines zusätzlichen gerichteten Gasstroms aufweist, der bevorzugt laminar ist. Der Gasstrom wird insbesondere in der Nähe des Auftreffpunkts eingeführt. Der Gasstrom schützt dabei insbesondere das/die in unmittelbarer Nähe des Auftreffpunkts angeordnete/n Reflexionselement/e vor abgetragenem Material. Das Gas kann ein Inertgas sein. Ein solches Gas optimiert den Prozess, da dadurch beispielsweise ein Verbrennen von Kunststoffmaterial, beispielsweise von Faser-Coating, vermieden werden kann. An advantageous embodiment provides that the arrangement has a means for generating a gas flow, which protects the reflection elements from material removed from the glass product. It is advantageous if the jet trap is extended with an extraction. In this way, in particular contamination of the reflection element, which is arranged in the immediate vicinity of the impact point, can be prevented. It is advantageous if the arrangement has a means for generating an additional directed gas flow, which is preferably laminar. The gas flow is introduced in particular in the vicinity of the impact point. In this case, the gas flow protects in particular the reflection element (s) arranged in the immediate vicinity of the point of impact against eroded material. The gas can be an inert gas. Such a gas optimizes the process, as it can, for example, a burning of plastic material, such as fiber coating, can be avoided.

Eine bevorzugte Ausführung sieht wenigstens ein Greifelement zum Fixieren und axialen Verschieben des Glaserzeugnisses vor. Eine derartige Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass sich hierdurch eine Oberflächen- und/oder Volumenbearbeitung des Glaserzeugnisses auf einer nahezu beliebigen Länge ausführen lässt. Das Verschieben des Glaserzeugnisses kann sowohl manuell wie auch motorisch erfolgen. Der motorische Antrieb kann ein Translations- bzw. Rotationsantrieb sein. Unter Verwendung eines oder zweier Kapstan-Antriebe kann ein beliebig langes Glaserzeugnis bearbeitet werden. Dabei übernimmt vorzugsweise ein Antrieb die Zufuhr des Glaserzeugnisses und der andere das „Abziehen“. Weist die Anordnung lediglich ein Greifelement auf, dann ergreift dieses bevorzugt das Glaserzeugnis vor dem Auftreffpunkt. Dies hat den Vorteil, dass das noch unbearbeitete Erzeugnis ergriffen wird. Da nur eine einseitige Fixierung des Glaserzeugnisses erforderlich und die Bearbeitungszone sehr kurz ist, können andere Komponenten, wie beispielsweise Teile eines Fasersteckers, in unmittelbarer Nähe zum Auftreffpunkt liegen. Auch tritt im Gegensatz zum mechanischen Cleave-Prozess, bei dem die Faser beidseitig um die Trennstelle sehr präzise zu halten ist, nur ein minimaler Faserverlust auf. A preferred embodiment provides at least one gripping element for fixing and axial displacement of the glass product. Such a configuration offers the advantage that this allows a surface and / or volume machining of the glass product to be carried out on an almost arbitrary length. Moving the glass product can be done both manually and by motor. The motor drive can be a translational or rotational drive. Using one or two capstan drives, an arbitrarily long glass product can be processed. In this case, preferably one drive takes over the supply of the glass product and the other the "peel off". If the arrangement has only one gripping element, then it preferably grips the glass product before the point of impact. This has the advantage that the still unprocessed product is taken. Since only a one-sided fixation of the glass product required and the processing zone is very short, other components, such as parts of a fiber connector, in the immediate vicinity of the impact point. Also occurs in contrast to mechanical cleave process, in which the fiber is to be kept very precisely on both sides around the separation point, only a minimal fiber loss on.

In einer Ausgestaltung kann die Anordnung zwei Greifelemente aufweisen, wobei das eine Greifelement in Axialrichtung des Glaserzeugnisses vor dem Auftreffpunkt und das andere Greifelement hinter dem Auftreffpunkt angeordnet ist. Die Greifelemente können jeweils einen Antrieb aufweisen, wodurch eine translatorische Bewegung des Glaserzeugnisses möglich wird. Idealerweise sind die Greifelemente mit einem Linear- bzw. Rotationsantrieb verbunden. In den Antrieben können ein oder mehrere Spannungssensoren integriert sein, mit denen sich Zug- oder Druckspannungen messen lassen. Die Antriebe können miteinander gekoppelt bzw. synchronisiert sein. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass die Greifelemente einen gemeinsamen Antrieb aufweisen. In one embodiment, the arrangement may comprise two gripping elements, wherein the one gripping element is arranged in the axial direction of the glass product before the point of impact and the other gripping element behind the point of impact. The gripping elements can each have a drive, whereby a translational movement of the glass product is possible. Ideally, the gripping elements are connected to a linear or rotary drive. In the drives, one or more voltage sensors can be integrated, with which tensile or compressive stresses can be measured. The drives can be coupled or synchronized with each other. In principle, it is also possible that the gripping elements have a common drive.

Es ist denkbar, dass wenigstens der Auftreffpunkt in einer Kammer, die insbesondere mit einer spezifischen Atmosphäre ausgestattet ist, angeordnet ist und so von der Atmosphäre abgetrennt ist. Die spezifische Atmosphäre kann ein Schutzgas umfassen, das den Sauerstoffeintrag verhindert, um geeignete Prozessbedingungen zu erreichen. Außerdem kann die Kammer evakuiert sein. Vorteilhafterweise ist auch, wenn das Reflexionselement, das in unmittelbarer Nähe des Auftreffpunkts angeordnet ist, insbesondere das letzte im Strahlverlauf vor dem Auftreffpunkt, innerhalb der Kammer angeordnet ist. Die Kammer kann wenigstens ein Fenster aufweisen, durch das der Strahl eingekoppelt werden kann. Das Fenster weist hierbei bevorzugt eine für die Wellenlänge des Strahls hochtransmittive Eigenschaft auf. It is conceivable that at least the impact point is arranged in a chamber, which is in particular equipped with a specific atmosphere, and is thus separated from the atmosphere. The specific atmosphere may include an inert gas that prevents oxygen input to achieve appropriate process conditions. In addition, the chamber can be evacuated. Advantageously, even if the reflection element, which is arranged in the immediate vicinity of the impact point, in particular the last in the beam path before the point of impact, is disposed within the chamber. The chamber may have at least one window through which the beam can be coupled. In this case, the window preferably has a property which is highly transmissive for the wavelength of the beam.

Besonders vorteilhaft ist die Weiterbildung der Anordnung durch wenigstens eine Linsenanordnung (Kollimationsoptik) zur Einstellung des Strahldurchmessers. Durch die Einstellung der Linsenanordnung kann die Fokussierung des Strahls im Auftreffpunkt justiert werden. Particularly advantageous is the development of the arrangement by at least one lens arrangement (collimation optics) for adjusting the beam diameter. By adjusting the lens arrangement, the focusing of the beam can be adjusted at the point of impact.

Erfindungsgemäß kann jeder erdenkliche Laser zum Einsatz kommen, mit dem eine Wechselwirkung zwischen Laser und Glaserzeugnis herbeigeführt werden kann. Vorteilhafterweise kommt ein CO₂-Laser zum Einsatz. Die Polarisation der Laserstrahlung kann so gewählt werden, dass sich abhängig vom gewählten Einfallswinkel der Laserstrahlung eine Effizienzsteigerung bei der Bearbeitung ergibt. Der Laser kann gepulst arbeiten, mit einer Pulswiederholrate im Bereich von < 1Hz bis > 100kHz. Die Pulslängen sind können im Bereich von einigen Femtosekunden bis Dauerstrich (einstellbar) sein. Zudem kann der Laser parallel oder sequenziell verschiedene Laserwellenlängen zur Verfügung stellen. Es können ein oder mehrere Laser vorgesehen sein, die Strahlung bei verschiedenen Wellenlängen emittieren. Eine Laserwellenlänge kann z.B. zum Entschichten einer Glasfaser vorgesehen sein, d.h. zum Entfernen eines äußeren Polymercoatings, während eine andere Laserwellenlänge zum Splicen der Faser verwendet wird. Ebenso kann die Strahlung gepulst sein. Z.B. kann ein fs-Pulslaser verwendet werden, um photonische Strukturen in das Glaserzeugnis einzuschreiben. Parallel oder sequenziell kann ein cw-Laser verwendet werden, um das Material des Glaserzeugnisses zu erwärmen und durch den Einschreibprozess erzeugte Materialspannungen auszuheilen. According to the invention, any imaginable laser can be used with which an interaction between the laser and the glass product can be brought about. Advantageously, a CO ₂ laser is used. The polarization of the laser radiation can be chosen so that, depending on the selected angle of incidence of the laser radiation results in an increase in efficiency during processing. The laser can operate pulsed, with a pulse repetition rate in the range of <1Hz to> 100kHz. The pulse lengths can be in the range of a few femtoseconds to continuous wave (adjustable). In addition, the laser can provide different laser wavelengths in parallel or sequentially. One or more lasers may be provided which emit radiation at different wavelengths. For example, a laser wavelength may be provided for stripping a glass fiber, ie for removing an outer polymer coating while using a different laser wavelength to splice the fiber. Likewise, the radiation may be pulsed. For example, an fs pulse laser can be used to write photonic structures into the glass product. A cw laser can be used in parallel or sequentially to heat the material of the glass product and to heal material stresses generated by the write-in process.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den folgenden Zeichnungen schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen: Further features, details and advantages of the invention will become apparent from the following description and from the drawings. Embodiments of the invention are shown schematically in the following drawings and will be described in more detail below. Corresponding objects or elements are provided in all figures with the same reference numerals. Show it:

1 schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung in einer ersten Ausgestaltung, 1 schematic view of an arrangement according to the invention in a first embodiment,

2 schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung in einer zweiten Ausgestaltung, 2 schematic view of an arrangement according to the invention in a second embodiment,

1 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung 10 zur Modifizierung von Glaserzeugnissen 24 in einer ersten Ausgestaltung. Die Anordnung 10 umfasst einen Laser 12 zur Erzeugung eines Strahls 26 und eine Mehrzahl von Reflexionselementen 14, 16, 18, 20, 22, an denen der Strahl 26 der Reihe nach reflektiert bzw. umgelenkt wird. Wenigstens ein Reflexionselement 14 ist dabei rotierend ausgebildet, so dass der Auftreffpunkt 28 des Strahl 26 das Glaserzeugnis 24 auf dessen Oberfläche rotierend umläuft. Dabei ist der Strahl 26 stets radial in Bezug auf die Längsachse des Glaserzeugnisses 24 ausgerichtet und rotiert in Umfangsrichtung um das Glaserzeugnis 24 herum. 1 shows a schematic view of an arrangement according to the invention 10 for the modification of glass products 24 in a first embodiment. The order 10 includes a laser 12 for generating a jet 26 and a plurality of reflective elements 14 . 16 . 18 . 20 . 22 at which the beam 26 is reflected or deflected in turn. At least one reflection element 14 is designed to rotate so that the point of impact 28 of the beam 26 the glass product 24 rotates on the surface rotating. Here is the beam 26 always radially with respect to the longitudinal axis of the glass product 24 aligned and rotates circumferentially around the glass product 24 around.

Das Reflexionselement 14 weist eine plane Reflexionsfläche auf, es ist bevorzugt als planer Spiegel ausgebildet. Der auf das rotierende Reflexionselement 14 treffende Strahl 26 wird auf ein die Rotationsachse umgebendes Reflexionselement 16 reflektiert, wobei ein Laserring erzeugt wird. Das Reflexionselement 16 ist als 360°-Reflexionselement bzw. 360°-Spiegel mit konischer Reflexionsfläche 32 ausgebildet. Es weist eine einem Innenraum 30 zugewandte Reflexionsfläche 32 auf, an welcher der Strahl 26 reflektiert wird. Im Zentrum des Innenraums 30 ist das rotierende Reflexionselement 14 angeordnet. Das Reflexionselement 16 muss allerdings nicht zwingend als 360°-Element ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass es nur ein Plansspiegel-Segment oder Abschnitt eines 360°-Reflexionselements bildet. Um einen Laserring zu erhalten, ist bei einer derartigen Ausgestaltung das Reflexionselement 16 mit dem rotierenden Reflexionselement 14 gekoppelt und dreht sich mit diesem gemeinsam um eine Rotationsachse. Durch eine Synchronisierung der Drehbewegungen können die Reflexionselement 16 und Reflexionselement 22 auch als Segment ausgeführt werden. Dadurch könnten auch Reflexionselement 14 und Reflexionselement 16 als mechanisch starre Einheit um die Rotationsachse von Reflexionselement 14 rotieren. The reflection element 14 has a plane reflection surface, it is preferably designed as a plane mirror. The on the rotating reflection element 14 aptly beam 26 is on a reflection axis surrounding the rotation axis 16 reflected, whereby a laser ring is generated. The reflection element 16 is as a 360 ° reflection element or 360 ° mirror with conical reflection surface 32 educated. It has an interior 30 facing reflection surface 32 on, on which the beam 26 is reflected. In the center of the interior 30 is the rotating reflection element 14 arranged. The reflection element 16 However, it does not necessarily have to be designed as a 360 ° element. It is also conceivable that it forms only a plane mirror segment or portion of a 360 ° reflection element. In order to obtain a laser ring, in such an embodiment, the reflection element 16 with the rotating reflection element 14 coupled and rotates with this together about a rotation axis. By synchronizing the rotational movements, the reflection element 16 and reflection element 22 also be executed as a segment. This could also reflection element 14 and reflection element 16 as a mechanically rigid unit about the axis of rotation of reflection element 14 rotate.

Das Reflexionselement 18 weist einen Durchlass 34 zur Durchführung des Strahls 26 auf. Während das Reflexionselement 20 einen Durchlass 36 zur Durchführung des Glaserzeugnisses aufweist. Insbesondere sind die Reflexionselemente 18, 20 ringförmig, bevorzugt mit einer planen Spiegelfläche, ausgebildet. Es ist aber auch möglich, dass die Reflexionselemente 18, 20 zu einem einzigen Reflexionselement zusammengefasst sind. Auch die Ausgestaltung der Reflexionselemente 18, 20 als Prismen oder als ein einziges Prisma ist möglich. Die beiden Reflexionselemente bewirken eine Umlenkung des gesamten erzeugten Laserrings um 180°. The reflection element 18 has a passage 34 for the passage of the beam 26 on. While the reflection element 20 a passage 36 for the implementation of the glass product. In particular, the reflection elements 18 . 20 annular, preferably with a plane mirror surface formed. But it is also possible that the reflection elements 18 . 20 are combined to a single reflection element. The design of the reflection elements 18 . 20 as prisms or as a single prism is possible. The two reflection elements cause a deflection of the entire laser ring generated by 180 °.

Das als Planspiegel ausgebildete Reflexionselement 18 weist einen Durchlass 34 oder Loch auf. Zusammen mit dem rotierenden motorisch angetriebenen Reflexionselement 14, welches ebenfalls als Planspiegel ausgebildet ist, sowie einem als Axicon-Ring ausgebildeten Reflexionselement 16 wird so ein Laserring erzeugt, wie in 1 zu sehen ist. Dieser wird durch das Reflexionselement 18 umgelenkt. The reflection element designed as a plane mirror 18 has a passage 34 or hole on. Together with the rotating motor-driven reflection element 14 , which is also designed as a plane mirror, and designed as an axicon-ring reflection element 16 a laser ring is created as in 1 you can see. This is through the reflection element 18 diverted.

Im weiteren Strahlengang folgen Reflexionselement 20 und Reflexionselement 22. Die Bearbeitungslänge ohne Abschattung des Laserrings wird nur durch den Abstand zwischen dem Reflexionselement 20 und dem Reflexionselement 22 definiert. Eine zulässige Abschattung des Laserrings, die vom Bearbeitungsprozess toleriert werden kann, ermöglicht eine endlose Bearbeitung. Das im Strahlverlauf letzte Reflexionselement 22 ist als fokussierendes Element ausgebildet. Es reflektiert den Strahl 26 auf den Auftreffpunkt 28. Es weist hierfür eine parabolische Reflexionsfläche 38 auf. Das Glaserzeugnis 24 befindet sich auf der optischen Achse des als Parabolspiegel ausgebildeten Reflexionselementes 22. Hierdurch lässt sich eine zur optischen Achse des Glaserzeugnisses 24 senkrechte Bearbeitung erzielen. Es ist aber auch eine Bearbeitung unter einem spezifischen Winkel zwischen beiden optischen Achsen möglich. Das Reflexionselement 22 ist bevorzugt als 360°-Hohlringspiegel bzw. als Segment eines solchen Spiegels ausgebildet. Ist das Reflexionselement 22 als Segment ausgebildet, dann ist es rotierend angeordnet. Seine Rotationsachse ist dabei bevorzugt die Achse des Glaserzeugnisses 24. In the further beam path follow reflection element 20 and reflection element 22 , The processing length without shading of the laser ring is only by the distance between the reflection element 20 and the reflection element 22 Are defined. Permissible shadowing of the laser ring, which can be tolerated by the machining process, allows endless machining. The last reflection element in the beam path 22 is designed as a focusing element. It reflects the beam 26 on the impact point 28 , It has a parabolic reflection surface for this purpose 38 on. The glass product 24 is located on the optical axis of the reflection element designed as a parabolic mirror 22 , This allows one to the optical axis of the glass product 24 achieve vertical processing. But it is also possible to edit at a specific angle between the two optical axes. The reflection element 22 is preferably formed as a 360 ° hollow ring mirror or as a segment of such a mirror. Is the reflection element 22 formed as a segment, then it is arranged in rotation. Its axis of rotation is preferably the axis of the glass product 24 ,

Die Anordnung 10 weist eine rotierende Strahlfalle 40 auf, die dem Bearbeitungsstrahl 26, der am Auftreffpunkt 28 auf das Glaserzeugnis 24 auftritt, im Wesentlichen gegenüber steht. Die Strahlfalle 40 kann eine Absaugung umfassen. Ist das Reflexionselement 22 als Segment ausgebildet, dann ist die Strahlfalle 40 bzw. dessen Antrieb bevorzugt mit dem Reflexionselement 22 gekoppelt bzw. synchronisiert. Beide drehen sich um eine gemeinsame Rotationsachse. Es handelt sich hierbei um die Achse des Glaserzeugnisses 24. Eine Kopplung des Antriebs des Reflexionselement 22 mit dem Antrieb der Strahlfalle 40 kann auch mechanisch durch beispielsweise Zahnriemen erfolgen. The order 10 has a rotating jet trap 40 on, the the processing beam 26 , the meeting point 28 on the glass product 24 occurs, is essentially opposite. The jet trap 40 may include a suction. Is the reflection element 22 formed as a segment, then the beam trap 40 or its drive preferably with the reflection element 22 coupled or synchronized. Both rotate around a common axis of rotation. It is the axis of the glass product 24 , A coupling of the drive of the reflection element 22 with the drive of the jet trap 40 can also be done mechanically by, for example, timing belt.

Die Anordnung 10 weist ein Mittel zur Erzeugung eines zusätzlichen Gasstroms 44 auf, der insbesondere in der Nähe des Auftreffpunkts 28 eingeführt wird. Der Gasstrom 44 ist bevorzugt laminar. Der Gasstrom 44 schützt dabei das Reflexionselement 22 und die weiteren Optiken unmittelbar vor dem Auftreffpunkt 28 vor abgetragenem Material. The order 10 has a means for generating an additional gas flow 44 on, in particular, near the point of impact 28 is introduced. The gas flow 44 is preferably laminar. The gas flow 44 protects the reflection element 22 and the other optics immediately before the point of impact 28 before worn material.

Das Glaserzeugnis 24 ist axial verschiebbar angeordnet. Die Vorrichtung 10 weist ein Greifelement 42a zum Halten und Fixieren des Glaserzeugnisses 24 auf. Bei Bearbeitung eines Lichtwellenleiters ist das Greifelement vorzugsweise als Fasergreifer ausgebildet. Bevorzugt ist das Greifelement 42a so ausgebildet, dass es ein Verschieben des Glaserzeugnisses 24 ermöglicht. Das Glaserzeugnis 24 erfährt hierdurch insbesondere eine Bewegung in seiner Axialrichtung. Das Greifelement 42a ergreift das Glaserzeugnis 24 vor dem Auftreffpunkt 28. Das Glaserzeugnis 24 kann mittels des Greifelements 42a gehalten und axial bezüglich der Spiegelachse des Reflexionselementes 22 verschoben werden. The glass product 24 is arranged axially displaceable. The device 10 has a gripping element 42a for holding and fixing the glass product 24 on. When processing an optical waveguide, the gripping element is preferably designed as a fiber gripper. The gripping element is preferred 42a designed so that there is a shift of the glass product 24 allows. The glass product 24 learns in particular a movement in its axial direction. The gripping element 42a grab the glass product 24 before the point of impact 28 , The glass product 24 can by means of the gripping element 42a held and axially with respect to the mirror axis of the reflection element 22 be moved.

Die Reflexionselemente 20 und 22 können auch so gedreht werden, dass eine Glaserzeugnis-Zufuhr von oben, statt wie in 1 gezeigt von unten erfolgt. The reflection elements 20 and 22 can also be rotated so that a glassware feed from above, instead of as in 1 shown from below.

Die Anordnung 10 weist ferner ein vorangestelltes Teleskop mit vorzugsweise zwei Linsen 48a, 48b zur Einstellung des Strahldurchmessers auf. Wenigstens eine Linse 48b kann verschiebbar angeordnet sein. Durch die Änderung des Abstands zwischen den Linsen 48a, 48b lässt sich der Fokusort einstellen und somit auch die Leistungsdichte am Auftreffpunkt 28. Die Abstandsänderung ist durch den doppelseitigen Pfeil in 2 dargestellt. The order 10 also has a preceding telescope with preferably two lenses 48a . 48b for adjusting the beam diameter. At least one lens 48b can be arranged to be displaceable. By changing the distance between the lenses 48a . 48b the focal point can be adjusted and thus also the power density at the point of impact 28 , The change in distance is indicated by the double-sided arrow in 2 shown.

2 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung 10 in einer zweiten Ausgestaltung. In dieser Ausgestaltung weist die Anordnung 10 zwei Greifelemente 42a, 42b auf. Das eine Greifelement 42a ergreift das Glaserzeugnis 24 vor dem Auftreffpunkt 28 und das andere Greifelement 42b das Glaserzeugnis nach dem Auftreffpunkt 28. Die Greifelemente 42a, 42b können jeweils einen Antrieb aufweisen, wodurch eine translatorische Bewegung des Glaserzeugnisses 24 ermöglicht wird. In den Antrieben können zudem ein oder mehrere Spannungssensoren integriert sein, mit denen sich Zugspannungen messen lassen. 2 shows a schematic view of an arrangement according to the invention 10 in a second embodiment. In this embodiment, the arrangement 10 two gripping elements 42a . 42b on. The a gripping element 42a grab the glass product 24 before the point of impact 28 and the other gripping element 42b the glass product after the point of impact 28 , The gripping elements 42a . 42b can each have a drive, whereby a translational movement of the glass product 24 is possible. In the drives, one or more voltage sensors can be integrated, with which tensile stresses can be measured.

Das Reflexionselement 14, das rotierend ausgebildet ist, ist in 2 verschiebbar innerhalb des Reflexionselements 16 angeordnet. Hierdurch lässt sich der Laserringdurchmesser verändern. Der einfallende Strahl erfährt hierdurch beispielsweise einen anderen Einfallswinkel. Die Verschiebung erfolgt hier entlang der Rotationsachse des Reflexionselements 14. The reflection element 14 , which is formed in a rotating manner, is in 2 slidable within the reflection element 16 arranged. This allows the laser ring diameter to be changed. The incident beam thus experiences, for example, a different angle of incidence. The displacement takes place here along the axis of rotation of the reflection element 14 ,

In 2 lässt sich zudem der Abstand zwischen dem Reflexionselement 20 und dem Reflexionselement 22 verändern. Hierdurch können auch längere Glaserzeugnisse 24 bearbeitet werden, ohne dass der Laserring unterbrochen wird. Dies ist insbesondere bei dicken Glaserzeugnissen 24 oder auch Preformen von Vorteil. In 2 can also be the distance between the reflection element 20 and the reflection element 22 change. This also allows longer glass products 24 be processed without the laser ring is interrupted. This is especially true for thick glass products 24 or preforms of advantage.

Das im Strahlverlauf letzte Reflexionselements 22 ist abgestuft ausgebildet. Es weist zwei verschiedenartig ausgebildete Reflexionsflächen 38a, 38b auf, wodurch der Strahl unterschiedlich abgelenkt wird. Idealerweise weist es eine parabolische 38b und eine konische 38a Reflexionsfläche auf, die unmittelbar aneinandergrenzen. Das Reflexionselement 22 kann so gestuft ausgeführt sein, dass es sowohl eine parabolische als auch eine plane (konischer Axicon-Ring) Ringfläche aufweist. Durch ein axiales Verschieben des Reflexionselements 14 kann entweder die parabolische oder die konische Ringfläche am Auftreffpunkt 28 wirksam werden. Anstelle dieses Reflexionselements 22 lassen sich auch weitere Parabolspiegel mit verschiedenen Brennweiten modular einsetzen. The last reflection element in the beam path 22 is graduated. It has two differently shaped reflection surfaces 38a . 38b on, whereby the beam is deflected differently. Ideally, it has a parabolic 38b and a conical 38a Reflection surface, which adjoin each other immediately. The reflection element 22 can be made to be stepped so that it has both a parabolic and a flat (conical axicon ring) annular surface. By an axial displacement of the reflection element 14 can be either the parabolic or the conical ring surface at the point of impact 28 be effective. Instead of this reflection element 22 Other parabolic mirrors with different focal lengths can also be used modularly.

Die beschriebene Anordnung 10 ist auch zum Tapern und Spleißen von Glaserzeugnissen 24, wie beispielsweise Lichtwellenleitern geeignet, wenn der Einfallswinkel und die Leistungsdichte des Lasers 12 im Auftreffpunkt 28 entsprechend angepasst werden. Dies kann geschehen vorzugsweise durch einen Axicon-Ring, ähnlich dem Reflexionselement 16, dann wird die Leistungsdichte über ein Verschieben einer der beiden Teleskoplinsen 48a oder 48b eingestellt. Vorteilhaft ist dabei, wenn der Auftreffpunkt 28 einsehbar wird und die parabolische und die konische Spiegelfläche von Reflexionselement 22 nahezu aneinandergrenzen, wie in 2 gezeigt. Ein Umschalten zwischen den beiden Spiegelflächen und damit zwischen den Prozessen kann durch die Änderung des Laserring-Durchmessers erreicht werden. Dabei wird die Änderung des Laserring-Durchmessers durch ein axiales Verschieben von Reflexionselement 14 zum Reflexionselement 16 erreicht. Dies ist in 2 durch einen gestrichelten Laserstrahl angedeutet. Auch weitere Spiegelflächen können an die bereits beschriebene Parabolfläche oder die konische Fläche grenzen, wodurch weitere Funktionalitäten bezüglich der Bearbeitung des Glaserzeugnisses 24 erreicht werden. Ein Laserring, erzeugt mittels der Reflexionselemente 14, 16 18, kann auch mittels Galvanometerscannern erzeugt werden. The described arrangement 10 is also for taping and splicing glass products 24 , such as optical fibers suitable when the angle of incidence and the power density of the laser 12 at the point of impact 28 be adjusted accordingly. This can be done preferably by an axicon ring, similar to the reflection element 16 , then the power density is about moving one of the two telescope lenses 48a or 48b set. It is advantageous if the point of impact 28 is visible and the parabolic and the conical mirror surface of reflection element 22 almost contiguous, as in 2 shown. Switching between the two mirror surfaces and thus between the processes can be achieved by changing the laser ring diameter. In this case, the change of the laser ring diameter by an axial displacement of reflection element 14 to the reflection element 16 reached. This is in 2 indicated by a dashed laser beam. Further mirror surfaces may adjoin the already described parabolic surface or the conical surface, whereby further functionalities with regard to the processing of the glass product 24 be achieved. A laser ring, generated by means of the reflection elements 14 . 16 18 , can also be generated by means of galvanometer scanners.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Anordnung arrangement
12 12: Laser laser
14 14: 1. Reflexionselement 1. Reflection element
16 16: 2. Reflexionselement 2. Reflection element
18 18: 3. Reflexionselement 3. Reflection element
20 20: 4. Reflexionselement 4. Reflection element
22 22: 5. Reflexionselement 5. Reflection element
24 24: Glaserzeugnis glass product
26 26: (Bearbeitungs-)Strahl (Processing) beam
28 28: Auftreffpunkt of impact
30 30: Innenraum 2. Reflexionselement Interior 2. Reflection element
32 32: Reflexionsfläche 2. Reflexionselement Reflection surface 2. Reflection element
34 34: Durchlass 3. Reflexionselement Passage 3. Reflection element
36 36: Durchlass 4. Reflexionselement Passage 4. Reflection element
38, 38a, 38b 38, 38a, 38b: Reflexionsfläche 5. Reflexionselement Reflection surface 5. Reflection element
40 40: Strahlfalle beam trap
42a 42b 42a 42b: Greifelement gripping element
44 44: Gasstrom gas flow
46 46: Motor 1. Reflexionselement Engine 1. Reflection element
48a 48b 48a 48b: Linsen lenses

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0987570 A1 [0005]
US 2006/0137403 A1 [0006]
WO 02/34452 A1 [0007]

Claims

Arrangement ( 10 ) for the modification of glass products ( 24 ), which is a laser ( 12 ) for generating a jet ( 26 ) for processing a glass product ( 24 ), characterized in that the jet ( 26 ) by a plurality of reflection elements ( 14 . 16 . 18 . 20 . 22 ) is reflected and deflected and at least one reflection element ( 14 ) is arranged rotating so that the point of impact of the beam ( 26 ) the glass product ( 24 ) rotates.

Arrangement ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the rotating reflection element ( 14 ) is arranged displaceably.

Arrangement ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the rotating reflection element ( 14 ) Is arranged displaceably along its axis of rotation.

Arrangement ( 10 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that it is mounted on the rotating reflecting element ( 14 ) meeting beam ( 26 ) on a reflection element surrounding the rotation axis ( 16 ) and thus a laser ring is generated.

Arrangement ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that a further reflection element ( 16 ) with the rotating reflection element ( 14 ) is coupled, so that the reflection elements ( 14 . 16 ) rotate as a unit about a common axis of rotation and so a laser ring is generated.

Arrangement ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one reflection element ( 22 ) is focused and the beam ( 26 ) on the impact point ( 28 ) reflected.

Arrangement ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the reflection elements ( 22 ) and at least one parabolic ( 38a ) and a conical ( 38b ) has formed section.

Arrangement ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the reflection elements ( 18 ) a passage ( 34 ) for the passage of the beam ( 26 ), in particular annular.

Arrangement ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the reflection elements ( 20 ) a passage ( 36 ) for the execution of the glass product ( 24 ), in particular annular.

Arrangement ( 10 ) according to the preceding claim, characterized in that a rotating jet trap ( 40 ) has a drive connected to the laser ( 12 ) and / or a drive of the rotating reflection element ( 14 ) is synchronized.

Arrangement ( 10 ) according to claim 10, characterized in that the jet trap ( 40 ) with the reflection element ( 22 ), the beam ( 26 ) on the impact point ( 28 ) is coupled, so that beam trap ( 40 ) and reflection element ( 22 ) rotate as a unit about a common axis of rotation.

Arrangement ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the arrangement ( 10 ) means for generating a gas stream ( 44 ) comprising the reflection elements ( 22 ) protects against the removed material.

Arrangement ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized by at least one gripping element ( 42a . 42b ) for fixing and axial displacement of the glass product ( 24 ).

Arrangement ( 10 ) according to the preceding claim, characterized by two gripping elements ( 42a . 42b ), wherein the one gripping element ( 42a ) in the axial direction of the glass product ( 24 ) before the point of impact ( 28 ) and the other gripping element ( 42b ) behind the point of impact ( 28 ) is arranged.

Arrangement ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized by a lens arrangement ( 48a . 48b ) for adjusting the beam diameter.