DE102019102512A1 - Laser system - Google Patents

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Silke Thierfelder
Christoph Tillkorn
Torsten Beck
Julian Hellstern
Andreas Heimes
Christian Lingel
Felix Marschall
Jakob Spiecker
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Abstract

Lasersystem (10) zur Erzeugung einer Nutzlichtverteilung (L) mit einer Laserlichtquelle (12a, 12b), einer Einspeisungsoptik (20), welche für den Laserstrahl (14) einen Vorform-Strahlengang (28) definiert, und mit einer Strahlformoptik (32), welche auf den Vorform-Strahlengang (28) folgt und einen Strahlformungs-Strahlengang (36) definiert. Es ist ein Justieroptik-Modul (44) vorgesehen, welches der wenigstens eine Laserstrahl (14) vor dem Vorform-Strahlengang (28) durchläuft, wobei das Justieroptik-Modul (44) wenigstens eine verstellbare Optikeinrichtung (52) zur variierbaren optischen Einwirkung auf den Laserstrahl (14) aufweist. Außerdem ist ein Messoptik-Modul (56) vorgesehen, welches dazu eingerichtet ist, einen Einfluss der optischen Einwirkung in dem Justieroptik-Modul (44) auf den Strahlformungs-Strahlengang (36) und/oder auf den Vorform-Strahlengang (28) zu messen.Laser system (10) for generating a useful light distribution (L) with a laser light source (12a, 12b), feed optics (20) which define a preform beam path (28) for the laser beam (14), and with beam shaping optics (32), which follows the preform beam path (28) and defines a beam shaping beam path (36). An optical alignment module (44) is provided through which the at least one laser beam (14) passes in front of the preform beam path (28), the optical alignment module (44) having at least one adjustable optical device (52) for a variable optical effect on the Has laser beam (14). In addition, a measuring optics module (56) is provided which is set up to measure an influence of the optical action in the alignment optics module (44) on the beam-shaping beam path (36) and / or on the preform beam path (28) .

Description

Die Erfindung betrifft ein Lasersystem bzw. eine Lasereinrichtung zur Erzeugung einer Nutzlichtverteilung mit insbesondere linienförmigem Strahlquerschnitt.The invention relates to a laser system or a laser device for generating a useful light distribution with in particular a linear beam cross section.

Eine solche Nutzlichtverteilung wird z.B. durch einen Ausgangsstrahl bereitgestellt, welcher sich entlang einer Ausbreitungsrichtung ausbreitet und welche in einer Arbeitsebene einen linienartigen, entlang einer Linienrichtung ausgedehnten Strahlquerschnitt mit nicht verschwindender Intensität aufweist. Derartige Strahlprofile werden beispielsweise bei der Bearbeitung von Oberflächen von Halbleitern oder Gläsern eingesetzt, z.B. bei der Herstellung von PFT-Displays, bei der Dotierung von Halbleitern, bei der Herstellung von Solarzellen oder bei der Herstellung und Bearbeitung ästhetisch ausgestalteter Glasoberflächen für Bauzwecke. Hierbei wird das linienartige Strahlprofil beispielsweise senkrecht zur Ausdehnungsrichtung der Linie über die zu bearbeitende Oberfläche gescannt und löst dort die gewünschten Umwandlungsprozesse oder Verarbeitungsprozesse aus.Such useful light distribution is e.g. provided by an output beam which propagates along a direction of propagation and which has a line-like beam cross section with a non-vanishing intensity in a working plane which is extended along a line direction. Such beam profiles are used, for example, in the processing of surfaces of semiconductors or glasses, e.g. in the manufacture of PFT displays, in the doping of semiconductors, in the manufacture of solar cells or in the manufacture and processing of aesthetically designed glass surfaces for construction purposes. Here, the line-like beam profile is scanned, for example, perpendicular to the direction of expansion of the line over the surface to be processed, and triggers the desired conversion processes or processing processes there.

Zur Erzeugung der gewünschten, insbesondere linienförmigen Nutzlichtverteilung aus Laserlicht einer oder mehrerer Laserlichtquellen umfassen solche Lasersysteme in der Regel mehrere funktionale Einheiten. Üblicherweise ist im Strahlengang nach der Laserlichtquelle zunächst eine Einspeisungsoptik vorgesehen, mittels welcher die Laserstrahlen zunächst vorgeformt werden, beispielsweise durch geeignete Aufweitung, anamorphotische Verformung des Strahlquerschnitts und/oder Anpassung von optischen Laufwegen. Die Einspeisungsoptik kann beispielsweise von mehreren Laserlichtquellen gespeist werden und entsprechende optische Eingangskanäle bereitstellen. Im Strahlengang folgend ist dann eine Strahlformoptik vorgesehen, welche der Erzeugung der eigentlichen, linienförmigen Nutzlichtverteilung dient. Die Strahlformoptik umfasst in der Regel eine Vielzahl von optischen Elementen, insbesondere eine Umformoptik und eine Homogenisierungsoptik, mittels welchen aus den Strahlprofilen der einzelnen Laserlichtquellen letztendlich die Nutzlichtverteilung mit insbesondere linienförmigem Strahlquerschnitt erzeugt wird. Aufgrund der Vielzahl der erforderlichen optischen Einwirkungen auf den Strahlengang sind die Lasersysteme komplex aufgebaut und erfordern eine präzise Justierung der einzelnen optisch funktionalen Einheiten aufeinander. Ein derartiges Lasersystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist beispielsweise in der WO 2018/019374 A1 beschrieben.In order to generate the desired, in particular linear, useful light distribution from laser light from one or more laser light sources, such laser systems generally comprise a plurality of functional units. Usually, a feed optic is initially provided in the beam path after the laser light source, by means of which the laser beams are first preformed, for example by suitable widening, anamorphic deformation of the beam cross section and / or adaptation of optical paths. The feed optics can, for example, be fed by a plurality of laser light sources and provide corresponding optical input channels. A beam shape optic is then provided in the beam path, which serves to generate the actual, linear distribution of useful light. The beam shaping optics generally comprise a large number of optical elements, in particular a shaping optics and a homogenization optics, by means of which the useful light distribution with in particular a linear beam cross section is ultimately generated from the beam profiles of the individual laser light sources. Due to the large number of necessary optical effects on the beam path, the laser systems are complex and require precise adjustment of the individual optically functional units to one another. Such a laser system with the features of the preamble of claim 1 is for example in the WO 2018/019374 A1 described.

Für die Lasersysteme ist regelmäßig ein kompakter Aufbau erwünscht, insbesondere wenn das Lasersystem als Teil einer größeren Produktions- oder Bearbeitungsanlage eingesetzt wird. Bei den eingangs genannten Einsatzgebieten ist teilweise ein Betrieb unter Reinraumbedingungen erforderlich. Aufgrund der dafür notwendigen Infrastruktur ist Bauraum unter Reinraumbedingungen besonders kostenintensiv. Ein kompakter Aufbau der genannten Lasersysteme ist in diesem Fall besonders vorteilhaft.A compact structure is regularly desired for the laser systems, especially if the laser system is used as part of a larger production or processing system. In the areas of application mentioned at the beginning, operation under clean room conditions is sometimes necessary. Due to the necessary infrastructure, installation space under clean room conditions is particularly cost-intensive. A compact structure of the laser systems mentioned is particularly advantageous in this case.

Der Gestaltungsspielraum beim Aufbau kompakter optischer Anordnungen für die Lasersysteme wird jedoch oftmals dadurch begrenzt, dass bei den Lasersystemen eine Vielzahl von Optikelementen und optischen Einrichtungen präzise in Bezug aufeinander justiert werden müssen. Ein zu komplexer Strahlengang macht eine Justierung beim Aufbau des Lasersystems am Zielort aufwändig. Oftmals ist es erforderlich, sämtliche Optikkomponenten einzeln neu zu kalibrieren. In der Praxis werden daher komplexe und gleichzeitig sehr kompakte Strahlengänge oftmals vermieden, um den Aufwand bei Aufbau und Wartung zu reduzieren.However, the scope for designing compact optical arrangements for the laser systems is often limited by the fact that a large number of optical elements and optical devices have to be precisely adjusted in relation to one another in the laser systems. If the beam path is too complex, adjustment when setting up the laser system at the target location is costly. It is often necessary to re-calibrate all optical components individually. In practice, complex and at the same time very compact beam paths are often avoided in order to reduce the effort involved in setting up and maintenance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die genannten Lasersysteme eine kompakte Bauform zu ermöglichen und gleichzeitig den Justierungsaufwand zu verringern.The invention has for its object to enable a compact design for the laser systems mentioned and at the same time to reduce the adjustment effort.

Diese Aufgabe wird durch ein Lasersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bei dem Lasersystem handelt es sich insgesamt um eine Einrichtung, welche insbesondere mehrere funktionale Vorrichtungen und/oder Elemente, wie Optiken oder Aktuatoren, umfasst. Insbesondere umfasst das Lasersystem wenigstens eine Laserlichtquelle zur Abgabe wenigstens eines Laserstrahls sowie eine Einspeisungsoptik, welche für den wenigstens einen Laserstrahl einen Vorform-Strahlengang definiert, insbesondere einen Vorform-Strahlengang von wenigstens einem optischen Eingangskanal der Einspeisungsoptik zu wenigstens einem optischen Ausgangskanal der Einspeisungsoptik definiert. Das Lasersystem umfasst außerdem eine Strahlformoptik, welche auf den Vorform-Strahlengang folgt und welche einen Strahlformungs-Strahlengang definiert, in welchem die Formung der Nutzlichtverteilung aus dem Laserstrahl des wenigstens einen optischen Ausgangskanals erfolgt. Insofern ist die Strahlformoptik der Einspeisungsoptik im Strahlengang nachgeordnet und wirkt auf Laserstrahlen, die aus der Einspeisungsoptik, insbesondere aus deren wenigstens einen optischen Ausgangskanal, austreten.This object is achieved by a laser system with the features of claim 1. The laser system as a whole is a device which in particular comprises a plurality of functional devices and / or elements, such as optics or actuators. In particular, the laser system comprises at least one laser light source for emitting at least one laser beam as well as a feed optics which defines a preform beam path for the at least one laser beam, in particular a preform beam path from at least one optical input channel of the feed optics to at least one optical output channel of the feed optics. The laser system also includes beam shaping optics which follow the preform beam path and which define a beam shaping beam path in which the useful light distribution is shaped from the laser beam of the at least one optical output channel. In this respect, the beam shape optics are arranged downstream of the feed optics in the beam path and act on laser beams that emerge from the feed optics, in particular from their at least one optical output channel.

Das Lasersystem umfasst außerdem wenigstens ein Justieroptik-Modul, welches derart angeordnet ist, dass der von der Laserlichtquelle abgegebene Laserstrahl das Justieroptik-Modul vor dem Vorform-Strahlengang durchläuft. Das Justieroptik-Modul weist wenigstens eine verstellbare bzw. justierbare, insbesondere ansteuerbare, Optikeinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, in variierbarer Art und Weise optisch auf den Laserstrahl einzuwirken. Außerdem ist wenigstens ein Messoptik-Modul vorgesehen, welches dazu eingerichtet ist und welches derart angeordnet ist, dass ein Einfluss der in dem Justieroptik-Modul erfolgten optischen Einwirkung auf den wenigstens einen Laserstrahl in dem Strahlformungs-Strahlengang und/oder in dem Vorform-Strahlengang gemessen werden kann. Insofern ist das Messoptikmodul dazu ausgelegt und derart angeordnet, dass eine Reaktion des Strahlenganges auf die mittels des Justieroptik-Moduls erzeugten Einwirkungen gemessen werden kann.The laser system also includes at least one alignment optics module, which is arranged such that the laser beam emitted by the laser light source passes through the alignment optics module before the preform beam path. The adjustment optics module has at least one adjustable or adjustable, in particular controllable, optics device which is designed in a variable manner and Way to optically affect the laser beam. In addition, at least one measuring optics module is provided, which is set up for this purpose and which is arranged such that an influence of the optical action in the adjusting optics module on the at least one laser beam in the beam shaping beam path and / or in the preform beam path is measured can be. In this respect, the measuring optics module is designed and arranged in such a way that a reaction of the beam path to the effects generated by means of the adjusting optics module can be measured.

Durch Einwirkung mit dem Justieroptik-Modul auf den Laserstrahl kann somit der Strahlengang in den darauffolgenden Optiken beeinflusst werden und es kann die Antwort auf Beeinflussung mittels des Messoptik-Moduls detektiert werden. Beispielsweise kann die Einwirkung auf den Laserstrahl in dem Justieroptik-Modul derart erfolgen, dass der sich daran anschließende Strahlengang bestimmte gewünschte optische Eigenschaften aufweist. Wird beispielsweise beim Aufbau des Lasersystems an einem Aufbauort eine neue Laserlichtquelle in das Lasersystem eingebaut, so kann mit dem Messoptik-Modul festgestellt werden, ob der Strahlformungs-Strahlengang vorgegebene Referenzeigenschaften aufweist. Liegen diese Referenzeigenschaften nicht vor, so kann mit dem Justieroptik-Modul der Strahlengang entsprechend beeinflusst werden.By acting on the laser beam with the adjustment optics module, the beam path in the subsequent optics can thus be influenced and the response to interference can be detected by means of the measurement optics module. For example, the action on the laser beam in the alignment optics module can take place in such a way that the subsequent beam path has certain desired optical properties. If, for example, a new laser light source is installed in the laser system at the installation site when the laser system is being set up, the measuring optics module can be used to determine whether the beam shaping beam path has predetermined reference properties. If these reference properties are not available, the beam path can be influenced accordingly with the adjustment optics module.

Insofern kann mittels des Justieroptik-Moduls die Laserlichtquelle in das Lasersystem einjustiert werden, ohne dass hierzu die optischen Elemente des komplexen Strahlformungs-Strahlengangs und/oder des Vorform-Strahlengangs verändert werden müssen. Die Strahlformungsoptik und die Einspeisungsoptik können daher bereits vor Aufbau des Lasersystems am Zielort vorkalibriert werden, beispielsweise bei ihrer Herstellung. Beim Aufbau des Lasersystems wird die Laserlichtquelle dann einfach mittels des Justieroptik-Moduls in das System eingeschliffen. Dadurch wird eine Justierung vereinfacht. Auch ist es möglich, dass die komplexen optischen Einrichtungen bereits in jeweiligen Gehäusen fertig aufgebaut werden und beim Transport in dem Gehäuse verbleiben.In this respect, the laser light source can be adjusted into the laser system by means of the adjustment optics module without the optical elements of the complex beam shaping beam path and / or the preform beam path having to be changed. The beam shaping optics and the feed optics can therefore be pre-calibrated before the laser system is set up at the destination, for example during their manufacture. When setting up the laser system, the laser light source is then simply ground into the system using the adjustment optics module. This simplifies adjustment. It is also possible that the complex optical devices are already assembled in the respective housings and remain in the housing during transport.

Das Justieroptik-Modul nimmt insbesondere die Funktion einer Schnittstelle zwischen der Laserlichtquelle und dem für die Erzeugung der Nutzlichtverteilung eigentlich wirksamen optischen Einheiten (Einspeisungsoptik, Strahlformoptik) ein. Insofern kann das Justieroptik-Modul so ausgestaltet sein, dass es nicht zur eigentlichen Formung der Nutzlichtverteilung aus den Laserstrahlen beiträgt. Insbesondere werden also die Eigenschaften der Nutzlichtverteilung durch die Strahleigenschaften der Laserlichtquelle zum einen und im Wesentlichen nur durch die Strahlformoptik und die Einspeisungsoptik andererseits definiert.The adjustment optics module assumes in particular the function of an interface between the laser light source and the optical units (feed optics, beam shaping optics) that are actually effective for generating the useful light distribution. In this respect, the alignment optics module can be designed such that it does not contribute to the actual formation of the useful light distribution from the laser beams. In particular, the properties of the useful light distribution are defined by the beam properties of the laser light source on the one hand and essentially only by the beam shape optics and the feed optics on the other hand.

Das Justieroptik-Modul ist vorzugsweise unmittelbar nach einem optischen Ausgang der Laserlichtquelle, durch welchen der Laserstrahl abgegeben wird, und vor dem optischen Eingangskanal der Einspeisungsoptik angeordnet.The adjustment optics module is preferably arranged immediately after an optical output of the laser light source, through which the laser beam is emitted, and in front of the optical input channel of the feed optics.

Vorzugsweise umfasst die Strahlformoptik ein Auskopplungselement, mittels welchem ein Messstrahl aus dem Strahlformungs-Strahlengang ausgekoppelt werden kann. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass das Messoptik-Modul derart angeordnet ist, dass der ausgekoppelte Messstrahl von dem Messoptik-Modul erfasst wird. Beispielsweise ist das Auskopplungselement ein Strahlteiler oder ein teildurchlässiger Spiegel, welcher aus einem einfallenden Strahl des Strahlformungs-Strahlengangs zwei Teilstrahlen mit unterschiedlichen Ausbreitungsrichtungen erzeugt. Der Messstrahl wird dabei insbesondere von einem der beiden Teilstrahlen bereitgestellt. Dies erfolgt insbesondere derart, dass ein Großteil der Leistung eines von dem Auskopplungselement geteilten Laserstrahls in den folgenden Strahlformungs-Strahlengang weitergeleitet wird (z.B. von dem teildurchlässigen Spiegel reflektiert wird) und nur ein geringer Teil der Leistung zu dem Messoptik-Modul als Messstrahl führt. Insbesondere erfolgt die Auskopplung z.B. derart, dass ein Großteil der Leistung eines erfassten Laserstrahls reflektiert wird und ein geringer Teil durchgelassen wird, wobei der Messstrahl der Strahlen in geringerer Leistung ist.The beam shaping optics preferably comprise a coupling element, by means of which a measuring beam can be coupled out of the beam shaping beam path. In particular, it is provided that the measuring optics module is arranged in such a way that the decoupled measuring beam is detected by the measuring optics module. For example, the decoupling element is a beam splitter or a partially transparent mirror, which generates two partial beams with different directions of propagation from an incident beam of the beam shaping beam path. The measuring beam is provided in particular by one of the two partial beams. This is done in particular in such a way that a large part of the power of a laser beam divided by the decoupling element is passed on to the following beam-shaping beam path (e.g. reflected by the partially transparent mirror) and only a small part of the power leads to the measuring optics module as a measuring beam. In particular, the coupling takes place e.g. such that a large part of the power of a detected laser beam is reflected and a small part is transmitted, the measuring beam of the beams being of lower power.

Um den komplexen Strahlformungs-Strahlengang zu definieren, weist die Strahlformungsoptik vorzugsweise eine Vielzahl von Optikelementen zur Strahlumlenkung und/oder Strahlführung auf. Ebenso ist denkbar, dass die Einspeisungsoptik zur Definition des Vorform-Strahlengangs eine Vielzahl von Optikelementen zur Strahlumlenkung und/oder Strahlführung aufweist. Vorzugsweise ist das Messoptik-Modul dabei derart angeordnet, dass wenigstens eines dieser Optikelemente, vorzugsweise mehrere der Optikelemente, von dem Laserstrahl im Strahlengang vor dem Messoptik-Modul durchlaufen werden. Insofern werden entlang eines Strahlwegs des Laserstrahles ausgehend von der Laserlichtquelle, nach Durchlaufen des Justieroptik-Moduls und der darauf folgenden Einspeisungsoptik, zumindest wenigstens eines der genannten Optikelemente, vorzugsweise mehrere Optikelemente, durchlaufen, bevor der jeweilige Laserstrahl auf das Messoptik-Modul trifft. Dies ermöglicht es, dass die Messung der Antwort auf die Variation in dem Justieroptik-Modul auch optische Eigenschaften der Optikelemente im Strahlengang der Strahlformungsoptik berücksichtigt.In order to define the complex beam shaping beam path, the beam shaping optics preferably have a large number of optical elements for beam deflection and / or beam guidance. It is also conceivable that the feed optics for defining the preform beam path have a large number of optical elements for beam deflection and / or beam guidance. The measuring optics module is preferably arranged such that at least one of these optics elements, preferably several of the optics elements, are passed through by the laser beam in the beam path in front of the measuring optics module. In this respect, at least at least one of the said optical elements, preferably a plurality of optical elements, are traversed along a beam path of the laser beam, starting from the laser light source, after passing through the adjustment optics module and the subsequent feed optics, before the respective laser beam strikes the measurement optics module. This enables the measurement of the response to the variation in the adjustment optics module to also take into account optical properties of the optical elements in the beam path of the beam shaping optics.

Es kann ein Referenz-Strahlengang in der Strahlformoptik festgelegt werden und dieser Zielzustand kann durch Variation des Justieroptik-Moduls herbeigeführt werden. Insbesondere das Auskopplungselement im Strahlengang zwischen zwei Optikelementen der Strahlformungsoptik angeordnet. A reference beam path can be defined in the beam shape optics and this target state can be brought about by varying the adjustment optics module. In particular, the decoupling element is arranged in the beam path between two optical elements of the beam shaping optics.

Die verstellbare Optikeinrichtung kann in vorteilhafter Weise durch ein konfigurationsveränderbares Optikelement realisiert werden, welches dazu eingerichtet ist, auf Eigenschaften des Laserstrahls (z.B. Ausbreitungsrichtung, Intensität oder Ähnliches) einzuwirken. Insbesondere ist das konfigurationsveränderbare Optikelement ein Strahlauslenkungselement, beispielsweise Auslenkspiegel. Zur Konfigurationsveränderung des Optikelements ist vorzugsweise ein steuerbarer Aktuator vorgesehen, der beispielsweise mechanisch oder elektrisch auf das Optikelement einwirkt.The adjustable optical device can advantageously be implemented by a configuration-changeable optical element which is set up to act on properties of the laser beam (e.g. direction of propagation, intensity or the like). In particular, the configuration-changeable optical element is a beam deflection element, for example a deflection mirror. To change the configuration of the optical element, a controllable actuator is preferably provided which acts mechanically or electrically on the optical element, for example.

Insbesondere weist das Justieroptik-Modul zur Definition eines Justieroptik-Strahlengangs eine Mehrzahl von Optikelementen auf, welche auch das oben genannte konfigurationsveränderbare Optikelement umfassen. Ein vorteilhafter Aspekt ergibt sich dadurch, dass entlang des Justieroptik-Strahlengangs zwei konfigurationsveränderbare Optikelemente mit jeweils zugeordneten Aktuatoren seriell angeordnet sind. Die zwei Optikelemente sind vorzugsweise zur Auslenkung des Laserstrahls in zwei zueinander senkrechte Auslenkungsrichtungen ausgebildet, wobei die Auslenkungsrichtungen vorzugsweise auch senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls sind. Beispielsweise sind zwei nacheinander im Strahlengang angeordnete Spiegel vorgesehen, die Spiegel jeweils um zwei Achsen verkippbar sind, wobei die Achsen vorzugsweise senkrecht zueinander sind. In particular, the alignment optics module for defining an alignment optics beam path has a plurality of optics elements, which also include the configuration-changeable optics element mentioned above. An advantageous aspect results from the fact that two configuration-changeable optical elements, each with associated actuators, are arranged in series along the alignment optical beam path. The two optical elements are preferably designed for deflecting the laser beam in two mutually perpendicular deflection directions, the deflection directions preferably also being perpendicular to the direction of propagation of the laser beam. For example, two mirrors arranged one after the other in the beam path are provided, the mirrors each being tiltable about two axes, the axes preferably being perpendicular to one another.

Denkbar ist z.B. eine Konfiguration in der Art eines Galvo-Scanners.It is conceivable e.g. a configuration like a galvo scanner.

Zur weiteren Ausgestaltung kann in dem Justieroptik-Strahlengang ein Strahlabschwächer angeordnet sein. Der Strahlabschwächer ist insbesondere derart ausgebildet, dass er zwei Konfigurationen einnehmen kann. Der Strahlabschwächer kann grundsätzlich auch als variierbarer, insbesondere kontinuierlich variierbarer, Strahlabschwächer ausgebildet sein. Dadurch sind Intensitätsanpassungen des Laserstrahls möglich.For a further embodiment, a beam attenuator can be arranged in the alignment optics beam path. The beam attenuator is designed in particular in such a way that it can assume two configurations. In principle, the beam attenuator can also be designed as a variable, in particular continuously variable, beam attenuator. This makes it possible to adjust the intensity of the laser beam.

Das Messoptik-Modul ist insbesondere nicht nur dazu eingerichtet, eine Einwirkung um Sinne einer Veränderung des Strahlengangs aufgrund der Einwirkung in dem Justieroptik-Modul zu messen. Vielmehr ist das Messoptik-Modul vorzugsweise auch dazu ausgebildet, eine absolute Eigenschaft des Strahlformungs-Strahlengangs zu messen, vorzugsweise die Position eines Leuchtflecks des erfassten Laserstrahls auf einem optischen Sensor. Das Messoptik-Modul umfasst vorzugsweise den optischen Sensor, insbesondere in der Art einer CCD-Kamera, auf welchen der Laserstrahl auftrifft. Dabei ist der optische Sensor vorzugsweise derart eingerichtet, dass ein Ort des Auftreffens (z.B. durch einen Leuchtfleck des Messstrahls auf der Sensoroberfläche) in einem Referenz-Koordinatensystem des optischen Sensors messbar ist. Dies ermöglicht es, den Verlauf der Laserstrahlen in dem erfassten Abschnitt des Strahlformungs-Strahlengangs und die jeweilige Strahlrichtung des Laserstrahls zu ermitteln. Durch geeignete Veränderungen in dem Justieroptik-Modul kann dann ein gewünschter Strahlverlauf eingestellt werden.In particular, the measuring optics module is not only set up to measure an action in the sense of a change in the beam path due to the action in the adjusting optics module. Rather, the measuring optics module is preferably also designed to measure an absolute property of the beam shaping beam path, preferably the position of a light spot of the detected laser beam on an optical sensor. The measuring optics module preferably comprises the optical sensor, in particular in the form of a CCD camera, on which the laser beam impinges. In this case, the optical sensor is preferably set up in such a way that a point of impact (e.g. by a light spot of the measuring beam on the sensor surface) can be measured in a reference coordinate system of the optical sensor. This makes it possible to determine the course of the laser beams in the detected section of the beam shaping beam path and the respective beam direction of the laser beam. A desired beam path can then be set by suitable changes in the alignment optics module.

Um eine präzise Messung zu ermöglichen, ist das Messoptik-Modul vorzugsweise ortsfest angeordnet und insbesondere an einer Referenzposition mit einer Referenzausrichtung in der Strahlformungsoptik positioniert.In order to enable a precise measurement, the measuring optics module is preferably arranged in a stationary manner and in particular is positioned at a reference position with a reference orientation in the beam shaping optics.

Das Messoptik-Modul ist insbesondere in der Art einer eigenständigen Baueinheit ausgebildet. Vorzugsweise weist das Messoptik-Modul einen Strahlzugang für einen Messstrahl sowie eine Strahlteilungseinrichtung auf, wobei die Strahlteilungseinrichtung dazu ausgebildet ist, den erfassten Messstrahl auf wenigstens zwei Mess-Strahlengänge zu je einem zugeordneten optischen Sensor aufzuteilen. Vorzugsweise ist das Messoptik-Modul derart ausgebildet, dass die wenigstens zwei Mess-Strahlengänge unterschiedliche optische Weglängen aufweisen. So kann beispielsweise ein Mess-Strahlengang dazu eingerichtet sein, optische Eigenschaften des Fernfeldes zu messen, und der andere Mess-Strahlengang kann dazu eingerichtet sein, Eigenschaften des optischen Nahfelds zu messen.The measuring optics module is designed in particular in the manner of an independent structural unit. The measuring optics module preferably has a beam access for a measuring beam and a beam splitting device, the beam splitting device being designed to split the detected measuring beam into at least two measuring beam paths, each with an assigned optical sensor. The measuring optics module is preferably designed such that the at least two measuring beam paths have different optical path lengths. For example, one measurement beam path can be set up to measure optical properties of the far field, and the other measurement beam path can be set up to measure properties of the optical near field.

Da für die Einjustierung des Laserstrahls die optischen Einheiten der Strahlformungsoptik und der Einspeisungsoptik nicht manipuliert werden müssen, kann für die Strahlformungsoptik und/oder die Einspeisungsoptik ein vergleichsweise komplexer Strahlverlauf vorgesehen sein. Wie erläutert, wird bei anderen Lösungen oftmals versucht, eine zu große Komplexität der Strahlengänge zu vermeiden, um den Justieraufwand gering zu halten. Die vorliegend beschriebenen Ausgestaltungen unterstützen insofern in besonderer Weise eine Ausgestaltung mit kompakten und ggf. auch gefalteten Strahlverläufen. Insofern ist insbesondere die Einspeisungsoptik und/oder die Strahlformoptik derart ausgebildet, dass der Vorform-Strahlengang und/oder der Strahlformungs-Strahlengang mehrere Richtungsänderungen aufweist und insbesondere mehrfach gefaltet verläuft. Beispielsweise verläuft der jeweilige Strahlengang in der Art einer Z-Faltung (ähnlich der Form des Buchstabens Z). Dadurch kann ein vergleichsweise langer optischer Weg auf kompaktem Bauraum untergebracht werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da beispielsweise in den Strahlgengängen Teleskope oder sonstige Strahlformoptiken mit geringer Brechungsstärke und/oder großen Brennweiten eingesetzt werden können, welche vergleichsweise geringe optische Fehler und Aberrationen aufweisen. Durch einen gefalteten Strahlverlauf kann ein besonders kompaktes Lasersystem bereitgestellt werden. Bei dem vorliegenden Lasersystem kann die komplexe Strahlformoptik und/oder Einspeisungsoptik bereits bei ihrer Herstellung vorjustiert werden. Somit wird ein kompaktes Lasersystem bereitgestellt, welches einen verringerten Justageaufwand erzielt.Since the optical units of the beam shaping optics and the feed optics do not have to be manipulated for the adjustment of the laser beam, a comparatively complex beam path can be provided for the beam shaping optics and / or the feed optics. As explained, other solutions often try to avoid excessive complexity of the beam paths in order to keep the adjustment effort low. In this respect, the configurations described here particularly support configurations with compact and possibly also folded beam profiles. In this respect, in particular the feed optics and / or the beam shaping optics are designed in such a way that the preform beam path and / or the beam shaping beam path have several changes of direction and in particular are multiple folds. For example, the respective beam path runs in the manner of a Z fold (similar to the shape of the letter Z). This allows a comparatively long optical path in a compact space be accommodated. This is particularly advantageous since, for example, telescopes or other beam shaping optics with low refractive power and / or large focal lengths can be used in the beam pathways, which have comparatively low optical errors and aberrations. A particularly compact laser system can be provided by a folded beam path. In the present laser system, the complex beam shape optics and / or feed optics can be pre-adjusted during their manufacture. A compact laser system is thus provided, which achieves a reduced adjustment effort.

Zur weiteren Ausgestaltung kann insbesondere der Strahlformungs-Strahlengang in mehreren Ebenen verlaufen und in mehreren Ebenen jeweils einen gefalteten Strahlverlauf aufweisen.For a further embodiment, in particular the beam-shaping beam path can run in several planes and each have a folded beam path in several planes.

Die Strahlformoptik und/oder die Einspeisungsoptik sind vorzugsweise jeweils vormontierte, modulare Baueinheiten. Zur weiteren Ausgestaltung ist ein Gehäuse vorgesehen, welches zumindest die Strahlformoptik oder die Strahlformoptik mitsamt der Einspeisungsoptik einfasst. Das Justieroptik-Modul ist insbesondere als abgeschlossene Baueinheit und insbesondere separat von dem Gehäuse ausgebildet. Vorzugsweise ist das Justieroptik-Modul außerhalb des Gehäuses angeordnet. Denkbar ist jedoch auch, das Justieroptik-Modul innerhalb der Einspeisungsoptik anzuordnen, z.B. um einen kompakteren Aufbau zu erzielen.The beam shape optics and / or the feed optics are preferably pre-assembled, modular units. For a further embodiment, a housing is provided which encloses at least the beam shape optics or the beam shape optics together with the feed optics. The adjustment optics module is designed in particular as a closed structural unit and in particular separately from the housing. The adjustment optics module is preferably arranged outside the housing. However, it is also conceivable to arrange the adjustment optics module within the feed optics, e.g. to achieve a more compact structure.

Das Justieroptik-Modul weist vorzugsweise ebenfalls ein eigenes Modul-Gehäuse auf. Insofern können die verschiedenen modularen Baueinheiten separat von den Laserlichtquellen an den Aufbauort verbracht werden. Zur Justierung des Gesamtsystems muss dann lediglich ein Justieroptik-Modul zwischen Laserlichtquelle und Einspeisungsoptik geschaltet werden und der Strahlengang in der Strahlformungsoptik und/oder der Einspeisungsoptik durch entsprechende Einstellung des Justieroptik-Moduls in die gewünschte Form gebracht werden.The adjustment optics module preferably also has its own module housing. In this respect, the various modular units can be brought to the installation site separately from the laser light sources. In order to adjust the overall system, only an adjustment optics module then has to be connected between the laser light source and the feed optics, and the beam path in the beam shaping optics and / or the feed optics is brought into the desired shape by appropriate adjustment of the adjustment optics module.

Auch das Messoptik-Modul ist vorzugsweise von dem Gehäuse eingefasst, welches zumindest auch die Strahlformoptik enthält. Vorzugsweise weist auch das Messoptik-Modul ein separates Modul-Gehäuse auf. Dies ermöglicht einen einfachen Einbau in das vorkalibrierte System. Insbesondere weist das Gehäuse eine definierte Schnittstelle mit Positionierungsmitteln zur Zusammenwirkung mit entsprechenden Positionierungsmitteln an dem Modul-Gehäuse des Messoptik-Moduls auf, so dass eine exakte Referenzposition und Ausrichtung des Messoptik-Moduls vorgegeben werden kann.The measuring optics module is also preferably enclosed by the housing, which at least also contains the beam shaping optics. The measuring optics module preferably also has a separate module housing. This enables easy installation in the pre-calibrated system. In particular, the housing has a defined interface with positioning means for interacting with corresponding positioning means on the module housing of the measuring optics module, so that an exact reference position and orientation of the measuring optics module can be specified.

Da eine Justierung der innenliegenden Bauteile beim Aufbau am Zielort nicht zwingend erforderlich ist, kann das Gehäuse für die Strahlformoptik oder die Strahlformoptik und die Einspeisungsoptik monolithisch aufgebaut sein. Insbesondere umfasst das Gehäuse einen Kasten und eine im Kasten innenliegende Trägerplatte, die mit dem Kasten vorzugsweise einstückig verbunden ist. In Zusammenwirkung mit der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung kann dadurch ein stabiler Aufbau für die vorjustierten Einheiten erreicht werden.Since it is not absolutely necessary to adjust the internal components during assembly at the destination, the housing for the beam shaping optics or the beam shaping optics and the feed optics can be constructed monolithically. In particular, the housing comprises a box and a carrier plate inside the box, which is preferably connected in one piece to the box. In cooperation with the embodiment described above, a stable structure for the pre-adjusted units can be achieved.

Grundsätzlich ist vorteilhaft, wenn mehrere Laserlichtquellen zur Abgabe jeweils wenigstens eines Laserstrahls vorgesehen sind und die Einspeisungsoptik entsprechend mehrere optische Eingangskanäle für den Vorformstrahlengang aufweist. Außerdem weist die Einspeisungsoptik vorzugsweise eine entsprechende Anzahl optischer Ausgangskanäle auf, welche den Übergang zu dem Strahlformungs-Strahlengang bereitstellen. Für jede Laserlichtquelle ist dann vorzugsweise je ein separates Justieroptik-Modul vorgesehen, welches zwischen der jeweiligen Laserlichtquelle und dem dieser Laserlichtquelle zugeordneten Eingangskanal angeordnet ist. Insofern gibt es vorzugsweise für jede Laserlichtquelle ein eigenes Justieroptik-Modul, d.h. die Anzahl von Laserlichtquellen und Justieroptik-Modulen sind gleich.It is fundamentally advantageous if a plurality of laser light sources are provided for emitting at least one laser beam each and the feed optics accordingly have a plurality of optical input channels for the preform beam path. In addition, the feed optics preferably have a corresponding number of optical output channels, which provide the transition to the beam shaping beam path. A separate adjustment optics module is then preferably provided for each laser light source, which is arranged between the respective laser light source and the input channel assigned to this laser light source. In this respect, there is preferably a separate adjustment optics module for each laser light source, i.e. the number of laser light sources and adjustment optics modules are the same.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann darin bestehen, dass für jeden optischen Eingangskanal ein separates Messoptik-Modul vorgesehen ist. Denkbar ist auch, dass für jede einzelne Laserlichtquelle ein separates Messoptik-Modul vorgesehen ist. Die Laserstrahlen der verschiedenen Laserlichtquellen können grundsätzlich in der Einspeisungsoptik umsortiert werden, so dass ein Messoptik-Modul Laserstrahlen aus einem oder mehreren Eingangskanälen erfasst.An advantageous embodiment can consist in that a separate measuring optics module is provided for each optical input channel. It is also conceivable that a separate measuring optics module is provided for each individual laser light source. The laser beams from the various laser light sources can basically be rearranged in the feed optics, so that a measurement optics module detects laser beams from one or more input channels.

Es ist aber auch denkbar, dass die Laserstrahlen der Eingangskanäle in der Einspeisungsoptik getrennt und/oder in Gruppen zusammengefasst geführt werden und erst in der Strahlformoptik, beispielsweise im Strahlengang nach dem Messoptik-Modul, zu der Nutzlichtverteilung vereinigt oder zusammengeführt werden.However, it is also conceivable that the laser beams of the input channels are guided separately and / or combined in groups in the feed optics and are only combined or combined in the beam shaping optics, for example in the beam path after the measuring optics module, to form the useful light distribution.

Es kann auch vorteilhaft sein, wenn ein Messoptik-Modul mehreren Justieroptik-Modulen gleichzeitig zugeordnet ist. Insbesondere kann ein Messoptik-Modul einen Einfluss der optischen Einwirkung in jedem der zugeordneten Justieroptik-Module messen. Zur Kalibrierung des Systems können beispielsweise die Laserlichtquellen nacheinander mittels des jeweiligen Justieroptik-Moduls in den Strahlengang einjustiert werden.It can also be advantageous if a measurement optics module is assigned to several adjustment optics modules at the same time. In particular, a measurement optics module can measure an influence of the optical action in each of the assigned adjustment optics modules. To calibrate the system, for example, the laser light sources can be successively adjusted into the beam path using the respective adjustment optics module.

Vorzugsweise sind die Justieroptik-Module, die Einspeisungsoptik und die Strahlformungsoptik derart ausgebildet, dass jeder Laserstrahl der verschiedenen Laserlichtquellen im Strahlengang vor dem Messoptik-Modul ohne Durchmischung mit Laserstrahlen anderer Laserlichtquellen verläuft. Die verschiedenen Laserlichtquellen können somit unabhängig voneinander einjustiert werden, auch wenn nicht für jede Laserlichtquelle ein eigenes Messoptik-Modul vorhanden ist.The adjustment optics modules, the feed optics and the beam shaping optics are preferably designed such that each laser beam of the different laser light sources in the beam path in front of the measuring optics module without mixing with laser beams from other laser light sources. The various laser light sources can thus be adjusted independently of one another, even if there is not a separate measurement optics module for each laser light source.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the figures.

Es zeigen:

  • 1 skizzierte Darstellung zur Erläuterung des Strahlengangs und der funktionalen Komponenten eines erfindungsgemäßen Lasersystems;
  • 2 perspektivische Ansicht auf ein erfindungsgemäßes Lasersystem mit kompakter Bauform; und
  • 3 Darstellung einer Ausgestaltung des Justieroptik-Moduls.
Show it:
  • 1 sketched representation to explain the beam path and the functional components of a laser system according to the invention;
  • 2nd perspective view of an inventive laser system with a compact design; and
  • 3rd Representation of an embodiment of the adjustment optics module.

In der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Figuren sind für identische oder einander entsprechende Merkmale jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet.In the following description and in the figures, the same reference numerals are used for identical or corresponding features.

In den 1 und 2 ist ein Lasersystem bzw. eine Lasereinrichtung dargestellt, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Das Lasersystem 10 umfasst im dargestellten Beispiel zwei Laserlichtquellen 12a, 12b, die vorzugsweise jeweils als abgeschlossene Baueinheit in der Art eines Moduls ausgebildet sind. Im dargestellten Beispiel ist jede der Laserlichtquellen 12a, 12b derart ausgebildet, dass parallel zwei separate Laserstrahlen 14 abgegeben werden. Dies ist als optionale Ausgestaltung anzusehen.In the 1 and 2nd A laser system or a laser device is shown, all of which are identified by the reference symbol 10th is designated. The laser system 10th includes two laser light sources in the example shown 12a , 12b , which are each preferably designed as a closed structural unit in the manner of a module. In the example shown, each of the laser light sources is 12a , 12b formed such that two separate laser beams in parallel 14 be delivered. This can be seen as an optional design.

Die Laserstrahlen einer jeden Laserlichtquelle 12a, 12b bilden im dargestellten Beispiel jeweils eine Eingangsstrahlgruppe 16a bzw. 16b. Die Eingangsstrahlgruppen 16a, 16b werden jeweils durch einen optischen Eingangskanal 18a bzw. 18b in eine Einspeisungsoptik 20 eingestrahlt. Insofern weist die Einspeisungsoptik 20 für jeden optischen Eingangskanal 18a bzw. 18b einen zugeordneten Strahlzugang 22a bzw. 22b auf.The laser beams from any laser light source 12a , 12b form an input beam group in the example shown 16a or. 16b . The input beam groups 16a , 16b are each through an optical input channel 18a or. 18b in a feed optics 20 irradiated. In this respect, the feed optics 20 for each optical input channel 18a or. 18b an assigned beam access 22a or. 22b on.

Die Einspeisungsoptik 20 ist dazu ausgebildet, die Laserstrahlen 14 von den optischen Eingangskanälen 18a, 18b zu optischen Ausgangskanälen 24a, 24b zu leiten. Hierzu weist die Einspeisungsoptik 20 eine Mehrzahl von Optikelementen zur Strahlumlenkung und/oder Strahlführung 26 auf (z.B. Linsenmittel, Reflektoren, Umlenkspiegel, Prismen o.ä.), mittels welchen ein Vorform-Strahlengang 28 in der Einspeisungsoptik 20 vorgegeben ist. Im dargestellten Beispiel ist der Vorform-Strahlengang 28 mehrfach gefaltet, so dass auf kompaktem Bauraum ein vergleichsweise langer optischer Weg zurückgelegt werden kann und so genügend Platz für nicht näher dargestellte optische Elemente zur Formung der Strahleigenschaften bereitgestellt ist (beispielsweise Teleskope).The feed optics 20 is designed to handle the laser beams 14 from the optical input channels 18a , 18b to optical output channels 24a , 24b to lead. For this purpose, the feed optics 20 a plurality of optical elements for beam deflection and / or beam guidance 26 (e.g. lens means, reflectors, deflecting mirrors, prisms or similar), by means of which a preform beam path 28 in the feed optics 20 is specified. In the example shown is the preform beam path 28 Folded several times, so that a comparatively long optical path can be covered in a compact installation space and thus sufficient space is provided for optical elements (not shown) for shaping the beam properties (for example telescopes).

In den optischen Ausgangskanälen 24a, 24b werden jeweils Ausgangsstrahlgruppen 30a, 30b von Laserstrahlen 14 bereitgestellt, die dann von einer im Strahlengang nachfolgenden Strahlformoptik 32 erfasst und in die gewünschte Nutzlichtverteilung L umgeformt werden, welche im dargestellten Beispiel einen linienförmigen Strahlquerschnitt aufweist.In the optical output channels 24a , 24b become output beam groups 30a , 30b of laser beams 14 provided, which then by a beam shape optics following in the beam path 32 are detected and converted into the desired useful light distribution L, which in the example shown has a linear beam cross section.

Die Strahlformoptik 32 umfasst mehrere optisch funktionale Einrichtungen und insbesondere eine Mehrzahl von Optikelementen 34 zur Strahlumlenkung und/oder Strahlführung. Diese tragen dazu bei, einen Strahlformungs-Strahlengangs 36 in der Strahlformoptik 32 zu definieren und aus den Laserstrahlen 14 der Ausgangsstrahlgruppen 30a, 30b die linienförmige Nutzlichtverteilung L zu formen.The beam shape optics 32 comprises several optically functional devices and in particular a plurality of optical elements 34 for beam deflection and / or beam guidance. These help create a beam shaping beam path 36 in the beam shape optics 32 to define and from the laser beams 14 the output beam groups 30a , 30b to shape the line-shaped useful light distribution L.

Beispielsweise können die Laserstrahlen der Ausgangsstrahlgruppen 30a bzw. 30b oder Untergruppen hiervon zunächst ein oder mehrere Teleskope 38 durchlaufen, die insbesondere als anamorphotische Teleskope ausgebildet sind und den Strahlquerschnitt in geeigneter Weise formen. Dem Strahlengang folgend werden die Laserstrahlen 14 dann im dargestellten Beispiel durch eine Umformoptik 40 geleitet, welche aus den Laserstrahlen 14 der Ausgangsstrahlgruppen 30a, 30b ein oder mehr Strahlpakete mit länglich ausgedehntem Strahlquerschnitt formen. Die so vorgeformten Strahlpakete werden dann z.B. mit einer Homogenisierungsoptik 42 durchmischt und gegebenenfalls im Intensitätsverlauf geglättet, so dass die gewünschte Nutzlichtverteilung L bereitgestellt werden kann.For example, the laser beams of the output beam groups 30a or. 30b or subgroups of which initially have one or more telescopes 38 pass through, which are designed in particular as anamorphic telescopes and shape the beam cross section in a suitable manner. The laser beams follow the beam path 14 then in the example shown by a forming optics 40 directed out of the laser beams 14 the output beam groups 30a , 30b Form one or more beam packages with an elongated beam cross-section. The beam bundles preformed in this way are then, for example, using homogenization optics 42 mixed and optionally smoothed in the intensity curve, so that the desired useful light distribution L can be provided.

Der Vorform-Strahlengang 28 ist im dargestellten Beispiel mehrfach gefaltet, so dass auf kompaktem Bauraum ein vergleichsweise langer optischer Weg zurückgelegt werden kann und so genügend Platz für nicht näher dargestellte optische Elemente zur Formung der Strahleigenschaften bereitgestellt ist. Auch der Strahlform-Strahlengang 36 ist vorzugsweise mehrfach gefaltet.The preform beam path 28 is folded several times in the example shown, so that a comparatively long optical path can be covered in a compact installation space and thus sufficient space is provided for optical elements (not shown) for shaping the beam properties. Also the beam shape beam path 36 is preferably folded several times.

Die Einspeisungsoptik 20 kann derart ausgebildet sein, dass die Laserstrahlen 14 einer Eingangsstrahlgruppe 16a, 16b zunächst separat voneinander verlaufen und auch separat von den Laserstrahlen der jeweils anderen Eingangsstrahlgruppe verlaufen (vgl. 1). Die Einspeisungsoptik 20 ist im dargestellten Beispiel derart ausgebildet, dass die Laserstrahlen der verschiedenen Eingangsstrahlgruppen 16a, 16b im Vorform-Strahlengang 28 umsortiert werden und dann jede Ausgangsstrahlgruppe 30a, 30b jeweils wenigstens einen Laserstrahl 14 aus jeder der Eingangsstrahlgruppen 16a, 16b umfasst. Solche Ausgestaltungen können vorteilhaft sein, sind im vorliegenden Beispiel aber optional. Es ist insbesondere vorgesehen, dass sich die verschiedenen Laserstrahlen bei der Umsortierung nicht durchmischen.The feed optics 20 can be designed such that the laser beams 14 an input beam group 16a , 16b initially run separately from one another and also run separately from the laser beams of the respective other input beam group (cf. 1 ). The feed optics 20 is formed in the example shown such that the laser beams of the different input beam groups 16a , 16b in the preform beam path 28 be rearranged and then each output beam group 30a , 30b at least one laser beam each 14 from everyone of the input beam groups 16a , 16b includes. Such configurations can be advantageous, but are optional in the present example. In particular, it is provided that the different laser beams do not mix during the sorting.

Das Lasersystem 10 umfasst außerdem ein Justieroptik-Modul 44, welches der Laserstrahl 14 vor Eintritt in den Vorform-Strahlengang 28 durchläuft. Im dargestellten Beispiel ist jeder Laserlichtquelle 12a, 12b und jedem optischen Eingangskanal 18a, 18b gerade ein Justieroptik-Modul 44 zugeordnet. Das Justieroptik-Modul 44 ist insofern zwischen einem optischen Ausgang 46 der jeweiligen Laserlichtquelle 12a, 12b und dem jeweiligen Strahlzugang 22a, 22b der Einspeisungsoptik geschaltet.The laser system 10th also includes an alignment optics module 44 which is the laser beam 14 before entering the preform beam path 28 goes through. In the example shown, each is laser light source 12a , 12b and each optical input channel 18a , 18b just an adjustment optics module 44 assigned. The alignment optics module 44 is between an optical output 46 the respective laser light source 12a , 12b and the respective beam access 22a , 22b the feed optics switched.

Das Justieroptik-Modul 44 ist als modulare Baueinheit ausgebildet. Wie in der Detailansicht in 1 erkennbar, umfasst das Justieroptik-Modul mehrere Optikelemente 48, mittels welchen ein Justieroptik-Strahlengang 50 in dem Justieroptik-Modul 44 definiert ist. Das Justieroptik-Modul 44 umfasst eine verstellbare Optikeinrichtung 52, mittels welchen auf dem Laserstrahl 14 eingewirkt werden kann, insbesondere derart, dass der Laserstrahl 14 kontrolliert ausgelenkt werden kann. Hierzu umfasst die verstellbare Optikeinrichtung 42 wenigstens ein konfigurationsveränderbares Optikelement 54 sowie einen zugeordneten verstellbaren Aktuator (nicht im Detail dargestellt). Vorzugsweise kann es sich bei dem konfigurationsveränderbaren Optikelement 54 um einen Kippspiegel handeln, welcher mit dem zugeordneten Aktuator eingestellt werden kann. Im dargestellten Beispiel umfasst der Justieroptik-Strahlengang 50 zwei seriell wirkende, konfigurationsveränderbare Optikelemente 54, die vorzugsweise jeweils eine Auslenkung des Laserstrahles 14 bezüglich zweier senkrechter Richtungen (und senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls) erzielen können. Dadurch können Strahlrichtung und Strahlort eingestellt werden.The alignment optics module 44 is designed as a modular unit. As in the detailed view in 1 recognizable, the alignment optics module comprises several optics elements 48 , by means of which an alignment optics beam path 50 in the alignment optics module 44 is defined. The alignment optics module 44 includes an adjustable optical device 52 , by means of which on the laser beam 14 can be acted on, in particular in such a way that the laser beam 14 can be deflected in a controlled manner. For this purpose, the adjustable optical device includes 42 at least one configuration-changeable optical element 54 and an associated adjustable actuator (not shown in detail). The configuration-changeable optical element can be preferred 54 act as a tilting mirror which can be adjusted with the assigned actuator. In the example shown, the alignment optics beam path comprises 50 two serial-acting, configuration-changeable optical elements 54 , each preferably a deflection of the laser beam 14 with respect to two perpendicular directions (and perpendicular to the direction of propagation of the laser beam). This enables the direction and location of the beam to be set.

Das Lasersystem 10 umfasst außerdem wenigstens ein Messoptik-Modul 56, mittels welchem ein Einfluss der optischen Einwirkung in dem Justieroptik-Modul gemessen werden kann. Im dargestellten Beispiel sind zwei Messoptik-Module 56 vorgesehen, wobei je ein Messoptik-Modul 56 mit jeweils nur einer Ausgangsstrahlgruppe 30a, 30b zusammenwirkt.The laser system 10th also includes at least one measuring optics module 56 , by means of which an influence of the optical influence in the alignment optics module can be measured. In the example shown there are two measuring optics modules 56 provided, each with a measuring optics module 56 with only one output beam group each 30a , 30b cooperates.

Im dargestellten Beispiel ist das Messoptik-Modul 56 derart angeordnet, dass die Auswirkung der Variation im Justieroptik-Modul auch auf dem Strahlformungs-Strahlengang 36 gemessen werden kann. Hierzu weist die Strahlform-Optik 32 ein Auskopplungselement 58 zur optischen Auskopplung eines Messstrahls 60 aus dem Strahlformungs-Strahlengang 36 auf. Das Auskopplungselement 58 ist beispielsweise als teildurchlässiger Reflektor ausgebildet, welcher den Großteil der auftreffenden Strahlung in dem Strahlformungs-Strahlengang 36 belässt und nur einen kleinen Teil als Messstrahl 60 durchlässt. Das Messoptik-Modul 56 ist derart angeordnet, dass es den Messstrahl 60 erfasst.In the example shown is the measuring optics module 56 arranged such that the effect of the variation in the adjustment optics module also on the beam shaping beam path 36 can be measured. For this purpose, the beam shape optics 32 a decoupling element 58 for optically decoupling a measuring beam 60 from the beam shaping beam path 36 on. The decoupling element 58 is designed, for example, as a partially transmissive reflector, which contains the majority of the incident radiation in the beam shaping beam path 36 leaves and only a small part as a measuring beam 60 lets through. The measuring optics module 56 is arranged so that it is the measuring beam 60 detected.

Das Messoptik-Modul 56 wird anhand der in 1 eingeblendeten Detailansicht näher erläutert. Insbesondere weist das Messoptik-Modul 56 einen Strahlzugang 62 auf, durch welchen der Messstrahl 60 eintritt. Der Messstrahl 60 trifft auf einen Strahlteiler 64, welcher den Messstrahl 60 auf beispielsweise zwei Messstrahlgänge 66a, 66b aufteilt. Die Messstrahlgänge 66a, 66b führen jeweils zu einem zugeordneten optischen Sensor 68a, 68b, beispielsweise in der Art eines CCD-Chips. Insbesondere sind die optischen Sensoren 66a, 66b derart ausgebildet, dass ein Ort des Auftreffens auf dem Sensor ermittelt werden kann.The measuring optics module 56 is based on the in 1 displayed detail view explained in more detail. In particular, the measuring optics module 56 a beam access 62 through which the measuring beam 60 entry. The measuring beam 60 strikes a beam splitter 64 which is the measuring beam 60 on two measuring beam paths, for example 66a , 66b divides. The measuring beam paths 66a , 66b each lead to an assigned optical sensor 68a , 68b , for example in the manner of a CCD chip. In particular, the optical sensors 66a , 66b formed such that a location of the impact on the sensor can be determined.

Da das Messoptik-Modul 56 an einer definierten Position bezüglich des Strahlformungs-Strahlengangs 36 angeordnet ist, kann so der dreidimensionale Verlauf des Messstrahls 60 und damit auch der dreidimensionale Verlauf des erfassten Abschnitts des Strahlformungs-Strahlengangs 36 ermittelt werden.Because the measurement optics module 56 at a defined position with respect to the beam shaping beam path 36 the three-dimensional course of the measuring beam can be arranged 60 and thus also the three-dimensional course of the detected section of the beam shaping beam path 36 be determined.

Die gezeigte Ausgestaltung mit zwei optischen Sensoren ermöglicht es, beispielsweise Messstrahlengänge 66a, 66b mit unterschiedlichen optischen Weglängen vorzusehen und beispielsweise mit den verschiedenen Sensoren 68a, 68b Nahfeld und Fernfeld des erfassten Laserstrahles zu vermessen. Denkbar sind jedoch auch Ausgestaltungen mit nur einem Messstrahlengang und nur einem optischen Sensor, oder auch mit einer größeren Anzahl von Sensoren und komplexeren Strahlengängen.The embodiment shown with two optical sensors makes it possible, for example, measuring beam paths 66a , 66b to be provided with different optical path lengths and for example with the various sensors 68a , 68b To measure the near field and far field of the detected laser beam. However, configurations with only one measuring beam path and only one optical sensor are also conceivable, or also with a larger number of sensors and more complex beam paths.

Die 3 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung für das Justieroptik-Modul 44, wobei die funktionalen Elemente mit den vorstehend definierten Bezugszeichen versehen sind.The 3rd shows an exemplary embodiment for the alignment optics module 44 , wherein the functional elements are provided with the reference numerals defined above.

Insbesondere weist das Justieroptik-Modul 44 ein eigenes Modulgehäuse 70 auf, in welchem die Bauelemente des Justieroptik-Moduls 44 eingefasst sind. Beispielsweise umfasst das Justieroptik-Modul 44 einen oder mehrere Strahlzugänge 72 zur Verbindung mit dem optischen Ausgang der Laserlichtquelle. Durch Strahlausgänge 74 treten die erfassten Laserstrahlen 14 aus, um in den Vorform-Strahlengang 28 überzugehen (vgl. 1). Im dargestellten Beispiel umfasst das Justieroptik-Modul im Strahlengang nach den konfigurationsveränderbaren Optikelementen 54 außerdem einen Strahlabschwächer 76, um die erfassten Laserstrahlen in ihrer Intensität anzupassen.In particular, the alignment optics module 44 its own module housing 70 in which the components of the alignment optics module 44 are bordered. For example, the adjustment optics module includes 44 one or more beam accesses 72 for connection to the optical output of the laser light source. Through beam exits 74 occur the detected laser beams 14 out to in the preform beam path 28 to pass over (cf. 1 ). In the example shown, the alignment optics module comprises in the beam path after the configuration-changeable optics elements 54 also a beam attenuator 76 to adjust the intensity of the detected laser beams.

Wie in 2 erkennbar, kann das Lasersystem 10 insgesamt modular aufgebaut sein, wobei die einzelnen Baueinheiten vorzugsweise in separate Gehäuse eingefasst sind. So weist beispielsweise die Strahlformoptik 32 ein Gehäuse 78 auf, welches den gesamten Strahlformungs-Strahlengang 36 enthält. Das Messoptik-Modul 56 ist vorzugsweise ebenfalls in dem Gehäuse 78 eingefasst. Im dargestellten Beispiel ist die Einspeisungsoptik 20 als separates Modul ausgebildet und weist ein eigenes Gehäuse 80 auf, in welchem der Vorform-Strahlengang 28 enthalten ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Strahlformoptik 32 und die Einspeisungsoptik 20 in einem gemeinsamen Gehäuse eingefasst sind. Das Gehäuse 78 und/oder das Gehäuse 80 ist vorzugsweise monolithisch aufgebaut, was eine hohe Stabilität ermöglicht. As in 2nd recognizable, the laser system 10th Overall, be modular, the individual units are preferably enclosed in separate housings. For example, the beam shape optics 32 a housing 78 which covers the entire beam shaping beam path 36 contains. The measuring optics module 56 is preferably also in the housing 78 edged. In the example shown is the feed optics 20 designed as a separate module and has its own housing 80 in which the preform beam path 28 is included. However, it is also conceivable that the beam shape optics 32 and the feed optics 20 are enclosed in a common housing. The housing 78 and / or the housing 80 is preferably monolithic, which enables high stability.

Zum Aufbau des Lasersystems 10 kann das Justieroptik-Modul 44 mit seinem Modulgehäuse 70 derart an dem Gehäuse 80 angeordnet werden, dass der wenigstens eine Strahlausgang 74 mit dem Strahlzugang 22a bzw. 22b der Einspeisungsoptik 20 korrespondiert. Der jeweilige Strahlzugang 72 kann mit der zugeordneten Laserlichtquelle 12a, 12b verbunden werden, die vorzugsweise ebenfalls in ein eigenes Gehäuse eingefasst ist.To set up the laser system 10th can the adjustment optics module 44 with its module housing 70 such on the housing 80 be arranged that the at least one beam output 74 with the beam access 22a or. 22b the feed optics 20 corresponds. The respective beam access 72 can with the associated laser light source 12a , 12b be connected, which is preferably also enclosed in its own housing.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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Claims (14)

Lasersystem (10) zur Erzeugung einer Nutzlichtverteilung (L) mit insbesondere linienförmigen Strahlquerschnitt, umfassend: - wenigstens eine Laserlichtquelle (12a, 12b) zur Abgabe wenigstens eines Laserstrahls (14); - eine Einspeisungsoptik (20), welche für den Laserstrahl (14) einen Vorform-Strahlengang (28) definiert, - eine Strahlformoptik (32), welche auf den Vorform-Strahlengang (28) folgt und einen Strahlformungs-Strahlengang (36) zur Formung der Nutzlichtverteilung (L) definiert, gekennzeichnet, durch - wenigstens ein Justieroptik-Modul (44), welches der wenigstens eine Laserstrahl (14) vor dem Vorform-Strahlengang (28) durchläuft, wobei das Justieroptik-Modul (44) wenigstens eine verstellbare Optikeinrichtung (52) zur variierbaren optischen Einwirkung auf den Laserstrahl (14) aufweist, - und wenigstens ein Messoptik-Modul (56), welches dazu eingerichtet ist, einen Einfluss der optischen Einwirkung in dem Justieroptik-Modul (44) auf den Strahlformungs-Strahlengang (36) und/oder auf den Vorform-Strahlengang (28) zu messen.Laser system (10) for generating a useful light distribution (L) with in particular a linear beam cross section, comprising: - at least one laser light source (12a, 12b) for emitting at least one laser beam (14); a feed optic (20) which defines a preform beam path (28) for the laser beam (14), - A beam shape optics (32), which follows the preform beam path (28) and defines a beam shaping beam path (36) for shaping the useful light distribution (L), characterized by - At least one adjustment optics module (44) through which the at least one laser beam (14) passes before the preform beam path (28), the adjustment optics module (44) at least one adjustable optics device (52) for variable optical action on the laser beam (14) has - And at least one measuring optics module (56) which is set up to measure an influence of the optical influence in the adjusting optics module (44) on the beam shaping beam path (36) and / or on the preform beam path (28) . Lasersystem (10) nach Anspruch 1, wobei die Strahlformoptik (32) ein Auskopplungselement (58) zur optischen Auskopplung eines Messstrahls (60) aus dem Strahlformungs-Strahlengang (36) aufweist, und wobei das Messoptik-Modul (56) derart angeordnet ist, dass es den ausgekoppelten Messstrahl (60) erfasst.Laser system (10) after Claim 1 , wherein the beam shaping optics (32) has a coupling element (58) for optically coupling a measuring beam (60) out of the beam shaping beam path (36), and wherein the measuring optics module (56) is arranged in such a way that it couples the coupled measuring beam (60 ) detected. Lasersystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Strahlformoptik (32) zur Definition des Strahlformungs-Strahlengangs (36) eine Vielzahl von Optikelementen (34) zur Strahlumlenkung und/oder Strahlführung aufweist und/oder wobei die Einspeisungsoptik (20) zur Definition des Vorform-Strahlengangs (28) eine Vielzahl von Optikelementen (26) zur Strahlumlenkung und/oder Strahlführung ausweist, und wobei das Messoptik-Modul (56) derart angeordnet ist, dass wenigstens eines dieser Optikelemente (34) und/oder Optikelemente (26), vorzugsweise mehrere der Optikelemente (34) und/oder Optikelemente (26), von dem Laserstrahl (14) im Strahlengang vor dem Messoptik-Modul (56) durchlaufen werden.Laser system (10) after Claim 1 or 2nd , wherein the beam shaping optics (32) for defining the beam shaping beam path (36) have a plurality of optical elements (34) for beam deflection and / or beam guiding and / or wherein the feed optics (20) for defining the preform beam path (28) have a multiplicity of optical elements (26) for beam deflection and / or beam guidance, and wherein the measuring optical module (56) is arranged such that at least one of these optical elements (34) and / or optical elements (26), preferably a plurality of the optical elements (34) and / or optical elements (26) through which the laser beam (14) traverses in the beam path in front of the measuring optics module (56). Lasersystem (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die verstellbare Optikeinrichtung (52) wenigstens ein konfigurationsveränderbares Optikelement (54) zur Einwirkung auf den Laserstrahl (14) aufweist, insbesondere ein Strahlauslenkungselement, und wobei die verstellbare Optikeinrichtung (52) wenigstens einen steuerbaren Aktuator zur Veränderung der Konfiguration des Optikelements (54) aufweist.Laser system (10) according to one of the preceding claims, wherein the adjustable optical device (52) has at least one configuration-changeable optical element (54) for acting on the laser beam (14), in particular a beam deflection element, and wherein the adjustable optical device (52) has at least one controllable actuator for changing the configuration of the optical element (54). Lasersystem (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Messoptik-Modul (56) wenigstens einen optischen Sensor (68a, 68b), insbesondere CCD-Kamera-Chip, aufweist, auf welchen der Laserstrahl (14) auftrifft, wobei der optische Sensor (68a, 68b) derart eingerichtet ist, dass ein Ort des Auftreffens auf dem optischen Sensor in einem Referenz-Koordinatensystem des optischen Sensors (68a, 68b) messbar ist.Laser system (10) according to one of the preceding claims, wherein the measuring optics module (56) has at least one optical sensor (68a, 68b), in particular CCD camera chip, on which the laser beam (14) impinges, the optical sensor (68a, 68b) is set up in such a way that a location of impact on the optical sensor can be measured in a reference coordinate system of the optical sensor (68a, 68b). Lasersystem (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Messoptik-Modul (56) einen Strahlzugang (62) für wenigstens einen Messstrahl (60) und eine Strahlteilungseinrichtung (64) aufweist, wobei die Strahlteilungseinrichtung (64) dazu ausgebildet ist, den Messstrahl (60) auf wenigstens zwei Mess-Strahlengänge (66a, 66b) zu je einem zugeordneten optischen Sensor (68a, 68b) aufzuteilen, wobei die wenigstens zwei Mess-Strahlengänge (66a, 66b) unterschiedliche optische Weglängen aufweisen.Laser system (10) according to one of the preceding claims, wherein the measuring optics module (56) has a beam access (62) for at least one measuring beam (60) and a beam splitting device (64), the beam splitting device (64) being designed to transmit the measuring beam (60) to be divided into at least two measuring beam paths (66a, 66b) for each associated optical sensor (68a, 68b), the at least two measuring beam paths (66a, 66b) having different optical path lengths. Lasersystem (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Einspeisungsoptik (20) und/oder die Strahlformoptik (32) derart ausgebildet sind, dass der Vorform-Strahlengang (28) und/oder der Strahlformungs-Strahlengang (36) mehrere Richtungsänderungen aufweist, und insbesondere mehrfach gefaltet verläuft.Laser system (10) according to one of the preceding claims, wherein the feed optics (20) and / or the beam shaping optics (32) are designed such that the preform beam path (28) and / or the beam shaping beam path (36) has several changes in direction, and in particular is folded several times. Lasersystem (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Gehäuse (78) vorgesehen ist, welches die Strahlformoptik (32) oder die Strahlformoptik (32) und die Einspeisungsoptik (20) einfasst, wobei das Justieroptik-Modul (44) separat von dem Gehäuse (78) ausgebildet ist und vorzugsweise außerhalb des Gehäuses (78) angeordnet ist.Laser system (10) according to one of the preceding claims, wherein a housing (78) is provided, which encloses the beam shape optics (32) or the beam shape optics (32) and the feed optics (20), wherein the adjustment optics module (44) separately from the Housing (78) is formed and is preferably arranged outside the housing (78). Lasersystem (10) nach Anspruch 8, wobei das Messoptik-Modul (56) ebenfalls von dem Gehäuse (78) eingefasst ist.Laser system (10) after Claim 8 , wherein the measuring optics module (56) is also enclosed by the housing (78). Lasersystem (10) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Gehäuse (78) monolithisch aufgebaut ist.Laser system (10) after Claim 8 or 9 , wherein the housing (78) is constructed monolithically. Lasersystem (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei mehrere Laserlichtquellen (12a, 12b) vorgesehen sind, und wobei die Einspeisungsoptik (20) mehrere optische Eingangskanäle (18a, 18b) zu dem Vorform-Strahlengang (28) aufweist, und wobei für jede Laserlichtquelle (12a, 12b) je ein Justieroptik-Modul (44) vorgesehen ist, welches jeweils zwischen der Laserlichtquelle (12a, 12b) und dem zugeordneten Eingangskanal (18a, 18b) angeordnet ist.Laser system (10) according to one of the preceding claims, wherein a plurality of laser light sources (12a, 12b) are provided, and wherein the feed optics (20) has a plurality of optical input channels (18a, 18b) to the preform beam path (28), and wherein for each Laser light source (12a, 12b) each has an adjustment optics module (44) which is arranged between the laser light source (12a, 12b) and the assigned input channel (18a, 18b). Lasersystem (10) nach Anspruch 11, wobei für jeden optischen Eingangskanal (18a, 18b) ein separates Messoptik-Modul (56) vorgesehen ist. Laser system (10) after Claim 11 A separate measuring optics module (56) is provided for each optical input channel (18a, 18b). Lasersystem (10) nach Anspruch 11, wobei ein Messoptik-Modul (56) mehreren Justieroptik-Modulen (44) gleichzeitig zugeordnet ist.Laser system (10) after Claim 11 A measuring optics module (56) is assigned to a plurality of adjusting optics modules (44) at the same time. Lasersystem (10) nach einem der Ansprüche 11-13, wobei jeder Laserstrahl (14) einer jeden der mehreren Laserlichtquellen (12a, 12b) im Strahlengang vor dem Messoptik-Modul ohne Durchmischung mit Laserstrahlen (14) der jeweils anderen Laserlichtquellen verläuft.Laser system (10) according to one of the Claims 11 - 13 Each laser beam (14) from each of the plurality of laser light sources (12a, 12b) runs in the beam path in front of the measuring optics module without being mixed with laser beams (14) from the other laser light sources.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6341042B1 (en) * 1999-01-29 2002-01-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Laser radiating apparatus and methods for manufacturing a polycrystalline semiconductor film and a liquid crystal display device
US7193693B2 (en) * 2004-01-30 2007-03-20 Hitachi Displays, Ltd. Apparatus for manufacturing flat panel display devices
US20080188012A1 (en) * 2007-01-31 2008-08-07 Akio Yazaki Manufacturing method of display device
WO2018019374A1 (en) 2016-07-27 2018-02-01 Trumpf Laser Gmbh Laser line illumination

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10072971B2 (en) * 2010-04-16 2018-09-11 Metal Improvement Company, Llc Flexible beam delivery system for high power laser systems
WO2015172816A1 (en) * 2014-05-13 2015-11-19 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Device for monitoring the orientation of a laser beam and euv radiation-generating device comprising same
KR102245053B1 (en) * 2014-07-11 2021-04-26 기가포톤 가부시키가이샤 Laser system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6341042B1 (en) * 1999-01-29 2002-01-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Laser radiating apparatus and methods for manufacturing a polycrystalline semiconductor film and a liquid crystal display device
US7193693B2 (en) * 2004-01-30 2007-03-20 Hitachi Displays, Ltd. Apparatus for manufacturing flat panel display devices
US20080188012A1 (en) * 2007-01-31 2008-08-07 Akio Yazaki Manufacturing method of display device
WO2018019374A1 (en) 2016-07-27 2018-02-01 Trumpf Laser Gmbh Laser line illumination

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