DE10361176A1 - Device for generating a multi-wavelength light beam - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung zur Erzeugung eines mehrere Wellenlängen umfassenden Lichtstrahls, insbesondere eines Beleuchtungslichtstrahls für ein vorzugsweise konfokales Scanmikroskop, mit einer Strahlvereinigeranordnung (1) zur Vereinigung von Laserlichtstrahlen (19) unterschiedlicher Wellenlängen, wobei die Anordnung einzelne Strahlvereiniger (2) umfasst, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlvereiniger (2) in Reihe oder gruppenweise parallel zueinander angeordnet sind und jeweils zum Einkoppeln eines Laserlichtstrahls (19) mit einer Wellenlänge eines definierten Wellenlängenbereichs ausgelegt sind.A device for generating a light beam comprising several wavelengths, in particular an illumination light beam for a preferably confocal scanning microscope, with a beam combiner arrangement (1) for combining laser light beams (19) of different wavelengths, wherein the arrangement comprises individual beam combiner (2), is characterized in that the beam combiner (2) are arranged in series or in groups parallel to one another and are each designed for coupling in a laser light beam (19) having a wavelength of a defined wavelength range.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines mehrere Wellenlängen umfassenden Lichtstrahls, insbesondere eines Beleuchtungslichtstrahls für ein vorzugsweise konfokales Scanmikroskop, mit einer Strahlvereinigeranordnung zur Vereinigung von Laserlichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen, wobei die Anordnung einzelne Strahlvereiniger umfasst.The The invention relates to a device for generating a plurality wavelength comprehensive light beam, in particular an illumination light beam for a preferably confocal scanning microscope, with a Strahlereinigeranordnung for combining laser light beams of different wavelengths, wherein the arrangement comprises individual beam combiner.
Vorrichtungen
der gattungsbildenden Art sind aus der Praxis bekannt und werden
beispielsweise in der
Die bekannten Vorrichtungen der gattungsbildenden Art sind insbesondere im Hinblick auf ihre unzureichende Flexibilität problematisch. In den meisten Fällen sind die Laserlichtquellen mit der Strahlvereinigeranordnung fest verbunden, so dass die Einkopplung zusätzlicher Laserlichtquellen oder einer anderen Kombination von Laserlichtquellen nahezu unmöglich ist. Werden die Laserlichtstrahlen über Lichtleitfasern in die Strahlvereinigeranordnung eingekoppelt, so sind die Möglichkeiten der Einkopplung der Laserlichtquellen durch die konkrete Anordnung und Ausgestaltung der Strahlvereiniger der Strahlvereinigeranordnung begrenzt. Außerdem müssen üblicherweise alle in die Strahlvereinigeranordnung eingekoppelten Laserlichtstrahlen justiert werden, wodurch ein einfaches Austauschen der Laserlichtquellen verhindert ist. Mit dem Austausch einzelner Laserlichtquellen wird im Allgemeinen zugleich auch die Auswechslung und Neujustierung der einzelnen Strahlvereiniger notwendig, damit eine Vereinigung der unterschiedlichen Laserlichtstrahlen möglich wird. Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zur Erzeugung eines mehrere Wellenlängen umfassenden Lichtstrahls sind insoweit äußerst bedienerunfreundlich, und eine besondere Serviceleistung des Geräteherstellers wird somit in den meisten Fällen zwingend erforderlich sein.The known devices of the generic type are in particular problematic in terms of their inadequate flexibility. In most make the laser light sources are fixed with the beam combiner arrangement connected, so that the coupling of additional laser light sources or another combination of laser light sources is almost impossible. Will the laser light beams over Optical fibers coupled into the Strahlereinigeranordnung, so are the possibilities the coupling of the laser light sources through the concrete arrangement and embodiment of the beam combiner of the beam combiner arrangement limited. Besides, usually all laser light beams coupled into the beam combiner arrangement be adjusted, making it easy to replace the laser light sources is prevented. With the replacement of individual laser light sources is in general at the same time also the replacement and readjustment the individual beam combiner necessary for a unification the different laser light beams is possible. The from the state known in the art devices for generating a multiple wavelengths Light beam are so far extremely user-friendly, and a special service of the device manufacturer is thus in most cases mandatory.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erzeugung eines mehrere Wellenlängen umfassenden Lichtstrahls der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die spektrale Zusammensetzung des zu erzeugenden Lichtstrahls nahezu beliebig auswählbar ist und von einem Benutzer ohne Austauschteile und Neujustierung in einfacher Weise verändert werden kann.Of the The invention is based on the object, a device for generating one of several wavelengths comprehensive light beam of the type mentioned in such a way and further that the spectral composition of the to be generated Light beam is almost freely selectable and by a user be changed easily without replacement parts and readjustment can.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung der gattungsbildenden Art löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Danach ist eine solche Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlvereiniger in Reihe oder gruppenweise parallel zueinander angeordnet sind und jeweils zum Einkoppeln eines Laserlichtstrahls mit einer Wellenlänge eines definierten Wellenlängenbereichs ausgelegt sind.The inventive device of the generic type dissolves the above object by the features of the claim 1. Thereafter, such a device is characterized in that the beam combiner in series or in groups parallel to each other are arranged and each for coupling a laser light beam with one wavelength a defined wavelength range designed are.
In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass der Trend zunehmend in Richtung modularer Geräteeinheiten geht, die benutzerseitig in einfacher Weise und ohne großen Wartungsaufwand einsetzbar sind. In diesem Zusammenhang ist weiter erkannt worden, dass dabei eine hohe Flexibilität und Anpassbarkeit an spezielle Benutzerwünsche und Anforderungen von ganz besonderer Bedeutung ist. Schließlich ist erkannt worden, dass eine derartige Flexibilität dann realisiert ist, wenn die Strahlvereiniger erfindungsgemäß in Reihe oder gruppenweise parallel zueinander angeordnet sind und jeweils zum Einkoppeln eines Laserlichtstrahls mit einer Wellenlänge eines definierten Wellenlängenbereichs ausgelegt sind. Ein Benutzer eines Mikroskops wird beispielsweise durch die erfindungsgemäße Vorrichtung in die Lage versetzt, sich die notwendigen Wellenlängen seines Beleuchtungslichtstrahls individuell zusammenzustellen und die Zusammenstellung zu verändern, ohne dass hierzu Umbauten oder Justierarbeiten erforderlich wären. Insoweit ist eine in hohem Maße bedienerfreundliche Vorrichtung zur Erzeugung eines mehrere Wellenlängen umfassenden Lichtstrahls realisiert.In according to the invention is first It has been recognized that the trend is increasingly towards modular device units The user-friendly and easy maintenance can be used. In this context, it has been further recognized that while a high flexibility and adaptability to special user requests and requirements of is very special meaning. Finally, it has been recognized that one such flexibility is realized when the beam combiner according to the invention in series or in groups are arranged parallel to each other and respectively for coupling a laser light beam with a wavelength of a defined wavelength range are designed. For example, a user of a microscope becomes by the device according to the invention able to get the necessary wavelengths of his Customize lighting beam and the compilation to change, without the need for conversions or adjustments would be required. in this respect is a great deal Easy-to-use device for multi-wavelength generation Realized light beam.
In einer konkreten Ausführungsform werden Strahlvereiniger eingesetzt, die wellenlängensensitiv arbeiten. Insbesondere könnten die Strahlvereiniger jeweils eine individuelle charakteristische Wellenlänge besitzen, so dass Laserlichtstrahlen mit Wellenlängen unterhalb der charakteristischen Wellenlänge im Wesentlichen transmittiert und Laserlichtstrahlen mit Wellenlängen oberhalb der charakteristischen Wellenlänge im Wesentlichen reflektiert werden, wobei auch der umgekehrte Fall denkbar wäre. In der Strahlvereinigeranordnung könnten selbstverständlich beide Arten von Strahlvereinigern vorgesehen sein.In a concrete embodiment are used Strahlvereiniger who work wavelength sensitive. Especially could the beam combiner each an individual characteristic wavelength own, so that laser light rays with wavelengths below the characteristic Wavelength in the Essentially transmitted and laser light beams with wavelengths above the characteristic wavelength are essentially reflected, with the reverse case as well would be conceivable. Of course, both could be used in the beam combiner arrangement Types of beam combiner be provided.
Im Konkreten könnten die Strahlvereiniger als Bandkantenfilter, als dichroitische Filter oder als Etalons ausgeführt sein. Eine besonders effektive Strahlvereinigung ergibt sich beim Einsatz von Bandkantenfiltern mit steilen Flanken. Derartige Filter weisen im Allgemeinen auf der einen Seite eine spezielle Beschichtung aus mehreren Schichtpaketen auf, die dafür sorgt, dass der Filter die gewünschte spektrale Charakteristik besitzt. Auf der anderen Seite könnte eine Antireflexbeschichtung vorgesehen sein. Prinzipiell ist als Strahlvereiniger auch der Einsatz von polarisationsempfindlichen Elementen oder Neutralteilern oder dispersiven Elementen in Form von Prismen oder Gittern möglich.Concretely, the beam combiners could be designed as band edge filters, as dichroic filters or as etalons. A particularly effective beam combination results when using tape edge filters with steep flanks. Such filters generally have on one side a special coating of several layer packages, which ensures that the filter has the desired spectral characteristic. On the other hand, an antireflection coating could be provided. In principle, the use of polarization-sensitive elements or neutral splitters or dispersive elements in the form of prisms or gratings is also possible as beam combiner.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind alle Strahlvereiniger im Sinne eines Arrays hintereinander angeordnet, wobei sie entsprechend ihrer jeweiligen charakteristischen Wellenlänge – d.h. von kurz nach lang oder umgekehrt – sortiert sind.In a preferred embodiment are all Strahlvereiniger in the sense of an array in a row arranged according to their respective characteristic Wavelength - i. from shortly after long or vice versa - sorted are.
In einer alternativen Ausgestaltung könnte eine baumartige Geometrie der Strahlvereiniger vorgesehen sein. Dabei werden in parallelen Zweigen zunächst mehrere Laserlichtstrahlen miteinander vereinigt und anschließend die aus den parallelen Zweigen resultierenden Lichtstrahlen miteinander entlang eines Hauptstrahlengangs zu dem endgültigen Lichtstrahl vereinigt. Der Vorteil der baumartigen Struktur besteht darin, dass für die einzelnen Laserlichtstrahlen die Anzahl von Durchgängen durch die Strahlvereiniger im Vergleich zur Anordnung in Reihe geringer ist. Prinzipiell könnten die Strahlvereiniger auch in einer Kombination aus paralleler Anordnung und Reihenanordnung positioniert sein.In An alternative embodiment could be a tree-like geometry the beam combiner be provided. It will be in parallel Branches first several laser light beams combined and then the from the parallel branches resulting light beams along with each other of a main beam path to the final light beam. The advantage of the tree-like structure is that for the individual Laser light beams the number of passes through the beam combiner is lower compared to the arrangement in series. In principle, the Strahlereiniger also in a combination of parallel arrangement and Row arrangement be positioned.
Der für jeden der Strahlvereiniger individuell definierte Wellenlängenbereich könnte eine vorgebbare spektrale Breite aufweisen. Diese könnte in besonders vorteilhafter Weise jeweils an konkrete Messanforderungen angepasst sein. So weiß man beispielsweise in der Fluoreszenzmikroskopie, dass für die meisten Fluoreszenzfarbstoffe die spektrale Breite des möglichen Anregungswellenlängenbereichs in der Größenordnung von 40 nm FWHM (Full Width at Half Maximum) liegt. Um sicherzugehen, dass alle in einer bestimmten Probe enthaltenen Fluoreszenzfarbstoffe angeregt werden können, wird folglich ein Anregungslichtstrahl benötigt, der Wellenlängen umfasst, die maximal 40 nm voneinander separiert sind. Zur Anpassung an diese Anforderungen aus der Praxis könnte daher vorgesehen sein, dass der für jeden der Strahlvereiniger individuell definierte Wellenlängenbereich eine spektrale Breite von weniger als 40 nm aufweist.Of the for each the beam combiner individually defined wavelength range could have a predetermined spectral width. This could be in particularly advantageous in each case to specific measurement requirements be adjusted. That's how you know For example, in fluorescence microscopy that for most Fluorescence dyes the spectral width of the possible excitation wavelength range in the order of magnitude of 40 nm FWHM (Full Width at Half Maximum). To be sure that all fluorescent dyes contained in a given sample can be stimulated Consequently, an excitation light beam is required, which includes wavelengths, which are separated by a maximum of 40 nm. To adapt to this Requirements from practice could Therefore, be provided that for each of the Strahlvereiniger individually defined wavelength range has a spectral width of less than 40 nm.
Berücksichtigt man, dass die Breite des Anregungsmaximums der Farbstoffe typischerweise um die 20 nm beträgt, so benötigt man für eine optimale Anregung der Fluoreszenzfarbstoffe in der Probe einen Anregungslichtstrahl mit Wellenlängen, die sich maximal um 20 nm voneinander unterscheiden. Der für jeden der Strahlvereiniger individuell definierte Wellenlängenbereich könnte daher in vorteilhafter Weise eine spektrale Breite von weniger als 20 nm aufweisen. Näher aneinander liegende Wellenlängen machen für gewöhnlich keinen Sinn mehr, da mit einem Raster von jeweils um 20 nm voneinander separierten Anregungswellenlängen praktisch jeder Fluoreszenzfarbstoff optimal angeregt werden kann.Considered one that the width of the excitation maximum of the dyes typically around 20 nm, so needed one for one optimal excitation of the fluorescent dyes in the sample Excitation light beam with wavelengths, which differ by a maximum of 20 nm from each other. The one for everyone the beam combiner individually defined wavelength range could Therefore, advantageously, a spectral width of less than 20 nm. Closer make adjacent wavelengths usually none Sense more, because with a grid of each 20 nm apart separated excitation wavelengths Virtually every fluorescent dye can be excited optimally.
Im Hinblick auf eine hohe Übersichtlichkeit ist es besonders vorteilhaft, wenn der für jeden der Strahlvereiniger individuell definierte Wellenlängenbereich für alle Strahlvereiniger dieselbe spektrale Breite aufweist und wenn darüber hinaus die spektralen Mittenlagen der für die Strahlvereiniger jeweils definierten Wellenlängenbereiche äquidistant zueinander sind. Dabei könnten die für jeden der Strahlvereiniger individuell definierten Wellenlängenbereiche einander teilweise überlappen oder vollständig voneinander separiert sein. Insbesondere könnten die für die Strahlvereiniger individuell definierten Wellenlängenbereiche derart festgelegt sein, dass die Gesamtheit der einkoppelbaren Laserlichtstrahlen das komplette Spektrum an relevanten Wellenlängen, beispielsweise das sichtbare Spektrum von 430 nm bis 700 nm, abdeckt.in the In view of a high clarity it is particularly advantageous if that for each of the Strahlvereiniger individually defined wavelength range for all Beam unifier has the same spectral width and if beyond the spectral center positions of the the beam combiner respectively defined wavelength ranges equidistant to each other. It could the for each of the beam combiner individually defined wavelength ranges each other partially overlap or completely be separated from each other. In particular, those could be customized for the beam combiner defined wavelength ranges be set so that the entirety of the injectable laser light beams the complete spectrum of relevant wavelengths, such as the visible Spectrum from 430 nm to 700 nm, covering.
Im Hinblick auf eine einfache Bedienbarkeit könnte vorgesehen sein, dass die Strahlvereinigeranordnung in einem Gehäuse eingeschlossen ist, so dass der interne Aufbau der Strahlvereinigeranordnung für einen Benutzer überhaupt nicht wahrnehmbar ist.in the With regard to ease of use, it could be provided that the Strahlereinigeranordnung is enclosed in a housing, so that the internal structure of the Strahlereinigeranordnung for a User at all is not perceptible.
Der interne Aufbau der Strahlvereinigeranordnung könnte derart ausgeführt sein, dass vor den einzelnen Strahlvereinigern Kollimierlinsen zur Parallelisierung der Laserlichtstrahlen angeordnet sind. Die Laserlichtstrahlen könnten über Lichtleitfa sern, insbesondere Glasfasern, auf die Kollimierlinsen gelenkt werden. Zur Vermeidung einer Dejustierung könnten die Strahlvereiniger und die Kollimierlinsen unmittelbar oder mittelbar fest mit dem Gehäuse verbunden sein.Of the internal structure of the beam combiner arrangement could be designed in such a way that in front of the individual beam combiners collimating lenses for parallelization the laser light beams are arranged. The laser light beams could via Lichtleitfa fibers, in particular Glass fibers to which collimating lenses are directed. To avoid a misalignment could the beam combiner and the collimating lenses directly or indirectly firmly with the housing be connected.
In einer ganz besonders bedienerfreundlichen Ausführungsform sind die Laserlichtquellen, vorzugsweise in miniaturisierter Form, innerhalb des Gehäuses angeordnet und den Strahlvereinigern zugeordnet. Darüber hinaus könnte vorgesehen sein, dass die Laserlichtquellen von außerhalb des Gehäuses unabhängig voneinander aktivierbar und deaktivierbar sind. Ein Benutzer könnte sich folglich in einfacher Weise einen Lichtstrahl zusammenstellen, indem er einfach die entsprechenden Laserlichtquellen aktiviert, die dann aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaus – ohne dass weitere Maßnahmen seitens des Benutzers erforderlich wären – miteinander vereint werden.In In a particularly user-friendly embodiment, the laser light sources are preferably in miniaturized form, disposed within the housing and the beam combiners assigned. About that out could be provided that the laser light sources from outside of the housing independently can be activated and deactivated from each other. A user could Consequently, in a simple way, assemble a light beam by he simply activates the appropriate laser light sources, which then due to the structure according to the invention - without that further measures on the part of the user would be required - with each other be united.
In einer alternativen Ausgestaltung könnten die Laserlichtquellen außerhalb des Gehäuses angeordnet sein, wobei die einzelnen Laserlichtstrahlen über Faserstecker als optische Schnittstellen in die Lichtleitfaser einkoppelbar sein könnten. Die Faserstecker könnten entweder in das Gehäuse des Strahlvereinigers eingelassen sein oder außerhalb des Gehäuses bereitgestellt sein. In letztgenannten Fall werden die Laserlichtstrahlen über in dem Gehäuse ausgebildete Faserdurchführungen nach außen geleitet.In an alternative embodiment, the laser light sources could be outside the housing be orders, wherein the individual laser light beams could be coupled via fiber connectors as optical interfaces in the optical fiber. The fiber connectors could either be embedded in the housing of the beam combiner or provided outside of the housing. In the latter case, the laser light beams are led out through fiber feedthroughs formed in the housing.
Zur Vermeidung von Fehlbedienungen könnten die Faserstecker und/oder die Faserdurchführungen am Gehäuse eine charakteristische Beschriftung und/oder Kennung aufweisen, die anzeigt, welcher konkrete Wellenlängenbereich in den jeweiligen Faserstecker eingekoppelt werden kann.to Avoidance of incorrect operation could the fiber connectors and / or the fiber feedthroughs on the housing a have characteristic lettering and / or identifier indicating which concrete wavelength range can be coupled into the respective fiber connector.
Die Übergabe des Lichts an der durch einen Faserstecker gebildeten optischen Schnittstelle kann entweder durch direkten Kontakt zweier Fasern erfolgen, die ggf. auch einen kleinen Abstand zueinander aufweisen könnten, oder aber in kollimierter Form, indem beidseitig der Faserenden Kollimierlinsen angebracht sind. Diese können besonders vorteilhaft im Faserstecker selbst untergebracht sein. Genauso ist es natürlich denkbar, dass sich nur auf einer Seite der optischen Schnittstelle eine Glasfaser befindet und das Licht auf der anderen Seite über eine Freistrahloptik geführt wird.The handover of the light at the optical connector formed by a fiber connector Interface can be either by direct contact of two fibers take place, if necessary, also have a small distance from each other could or in collimated form, by the fiber ends on both sides Collimating lenses are attached. These can be particularly advantageous be housed in the fiber connector itself. It is of course conceivable that only one side of the optical interface has a glass fiber is located and the light on the other side is guided over a Freistrahloptik.
Im Fall des direkten Kontakts zweier Glasfasern ist darauf zu achten, dass die Glasfasern einen großen Querschnitt aufweisen, um die Justierung zu erleichtern und Lichtverluste zu vermeiden. Da üblicherweise im sichtbaren Spektralbereich eingesetzte Single-Mode-Glasfasern optische Querschnitte von weniger als 5 μm haben, was die Justage schwierig bis unmöglich macht, bietet sich der Einsatz spezieller mikrostrukturierter Glasfasern an. Diese könnten aus sog. photonischem Bandlücken-Material (Photonic Bandgap) bestehen und folglich die Eigenschaften photonischer Kristalle aufweisen. Derartige Fasern können deutlich größere optische Querschnitte von über 10 μm aufweisen, obwohl ihre optischen Eigenschaften dennoch denen von Single-Mode-Glasfasern entsprechen.in the Case of direct contact between two optical fibers that the glass fibers have a big Have cross-section to facilitate the adjustment and light losses to avoid. As usual used in the visible spectral single-mode optical fibers have optical cross-sections of less than 5 microns, which makes the adjustment difficult impossible makes use of special microstructured glass fibers at. These could be out so-called photonic bandgap material (Photonic bandgap) and therefore the properties of photonic Have crystals. Such fibers can be much larger optical Cross sections of over 10 μm, although their optical properties are still those of single-mode optical fibers correspond.
Alternativ könnten auch Fasern mit einer sich verjüngenden Struktur (Tapered Fibres) eingesetzt werden. Bei solchen Fasern ändert sich der Querschnitt entlang der Faser, wobei im konkreten Fall die Faser so hergestellt sein könnte, dass der Querschnitt am Faserende größer ist als im Inneren der Faser.alternative could also fibers with a tapered Structure (Tapered Fibers) are used. With such fibers changes the cross section along the fiber, in which case the fiber could be made that the cross section at the fiber end is greater than in the interior of the fiber.
Zum Auskoppeln des Lichtstrahls weist die Strahlvereinigeranordnung einen Ausgang auf, der als Faserstecker oder durch ein Austrittsfenster bzw. eine Austrittsöffnung für eine Freistrahloptik gebildet ist. Im Falle eines Faserausgangs bietet sich besonders vorteilhaft eine polarisationserhaltende, breitbandige Single-Mode-Faser an, die den Lichtstrahl beispielsweise zu einem Fluoreszenzmikroskop transportiert. Im Falle eines Konfokalmikroskops ist es von besonderem Vorteil, wenn die Strahlvereinigeranordnung fest am Konfokalmikroskop angeordnet ist und der Lichtstrahl der Strahlvereinigeranordnung vom Ausgang der Anordnung direkt über eine Linse auf die Anregungslochblende des Konfokalmikroskops fokussiert wird.To the Uncoupling the light beam has the Strahlereinigeranordnung an output that acts as a fiber connector or through an exit window or an outlet opening for one Freistrahloptik is formed. In the case of a fiber exit offers Particularly advantageous is a polarization-preserving, broadband Single-mode fiber, for example, the light beam to a Transported by fluorescence microscope. In the case of a confocal microscope it is of particular advantage when the Strahlereinigeranordnung is fixed to the confocal microscope and the light beam of the Beam combiner arrangement from the output of the array directly via a lens is focused on the excitation pinhole of the confocal microscope.
Zur benutzerspezifischen Konfiguration des ausgehenden Lichtstrahls könnte in vorteilhafter Weise ein Element zur spektralsensitiven Intensitätseinstellung am Ausgang der Strahlvereinigeranordnung bereitgestellt sein. Im Hinblick auf einen kompakten Aufbau ist das Element innerhalb des Gehäuses der Strahlvereinigeranordnung integriert und vor dessen Ausgang positioniert. Im Konkreten kann es sich bei dem Element zur spektralsensitiven Intensitätseinstellung um einen akustooptischen Filter (AOTF), einen akustooptischen Modulator (AOM), einen elektrooptischen Modulator (EOM), einen einstellbaren Flüssigkristallfilter (LCTF), ein Grating Valve Device (GVD) oder einen MEMS (Micro-Electro-Mechanical-System)-basierten Filter handeln. Für die Strahlvereinigeranordnung wird ggf. eine geeignete elektrische Schnittstelle benötigt, die durch einen passenden Steckverbinder realisiert sein könnte.to user-specific configuration of the outgoing light beam could advantageously an element for spectrally sensitive intensity adjustment be provided at the output of the Strahlereinigeranordnung. in the With regard to a compact construction, the element is within the housing the Strahlereinigeranordnung integrated and before the output positioned. Specifically, the element may be spectrally sensitive intensity adjustment around an acousto-optic filter (AOTF), an acousto-optic modulator (AOM), an electro-optic modulator (EOM), an adjustable liquid crystal filter (LCTF), a Grating Valve Device (GVD) or a MEMS (Micro-Electro-Mechanical-System) based filter act. For the Strahlereinigeranordnung is possibly a suitable electrical Interface needed, which could be realized by a suitable connector.
Für spezielle Anwendungen können der Strahlvereinigeranordnung Laserlichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen durch Mehrlinienlaserlichtquellen bereitgestellt werden, wie z.B. durch Argonlaser, Kryptonlaser, Argon-Krypton-Laser, Mischgaslaser, Mehrfach-Faserlaser, Kontinuumslaser oder ähnliche. Da die einzelnen Strahlvereiniger der Strahlvereinigeranordnung im Gegensatz zu herkömmlichen Strahlvereinigern auf schmale Spektralbereiche begrenzt sind, wird bei der Verwendung solcher Laser eine geeignete Strahlteilungseinheit benötigt. Eine derartige Strahlteilungseinheit stellt in gewisser Weise ein inverses System zur Strahlvereinigeranordnung dar und separiert die unterschiedlichen Wellenlängen des Laserlichtstrahls der Mehrlinienlaserlichtquelle voneinander. Die so separierten Wellenlängen können den Strahlvereinigern einer Strahlvereinigeranordnung wie oben beschrieben zugeleitet werden. Die Strahlteilungseinheit kann dabei der Strahlvereinigeranordnung vorgeschaltet, an ihr befestigt oder sogar in sie integriert sein. Im Fall des Einsatzes von Mehrlinienlaserlichtquellen wird der Laserlichtstrahl somit zuerst über eine Strahlteilungseinheit aufgespalten und sodann den einzelnen Strahlvereinigern der bspw. nachgeschalteten Strahlvereinigeranordnung zugeführt, oder aber es wird ein Mehrfachkerbfilter als zusätzlicher Strahlvereiniger in die Strahlvereinigeranordnung eingebracht, der dazu dient, die jeweiligen Mehrlinienlaser möglichst verlustfrei mit dem Gesamtlichtstrahl zu vereinigen.For special Applications can the Strahlereinigeranordnung different laser light beams wavelength provided by multi-line laser light sources, e.g. by argon laser, krypton laser, argon krypton laser, mixed gas laser, Multiple fiber lasers, continuum lasers or similar. As the individual Strahlvereiniger the Strahlereinigeranordnung in contrast to conventional Beam combiners are limited to narrow spectral ranges is when using such a laser, a suitable beam splitting unit needed. Such a beam splitting unit is in some way Inverse system for Strahlereinigeranordnung and separated the different wavelengths the laser light beam of the multi-line laser light source from each other. The thus separated wavelengths can the beam combiners of a beam combiner arrangement as described above be forwarded. The beam splitting unit can be the Strahlereinigeranordnung upstream, attached to it or even integrated into it. In the case of using multi-line laser light sources, the laser light beam becomes thus first over split a beam splitting unit and then the individual beam combiner the example. Downstream Strahlereinigeranordnung supplied, or but it is a multiple notch as an additional Strahlvereiniger in the Beam combiner arrangement introduced, which serves to the respective Multi-line laser possible lossless with the total light beam to unite.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigenIt are now different ways to design the teaching of the present invention in an advantageous manner and further education. On the one hand to the claim 1 subordinate claims and on the other hand to the following explanation of preferred embodiments of the invention with reference to the drawing. Combined with the explanation preferred embodiments The invention with reference to the drawings are also generally preferred Embodiments and developments of the teaching explained. In show the drawing
Im
dargestellten Beispiel werden insgesamt drei Laserlichtstrahlen
Die
Laserlichtstrahlen
Die
Auskopplung des vereinigten Lichtstrahls
Die
Strahlvereiniger
Im
Gehäuse
Nach
der Vereinigung aller Laserlichtstrahlen wird die Intensität der einzelnen
Wellenlängen
durch einen im Gehäuse
Abschließend sei ganz besonders darauf hingewiesen, dass die voranstehend erörterten Ausführungsbeispiele lediglich zur Beschreibung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.In conclusion, be particularly noted that the above discussed embodiments merely to describe the claimed teaching, this but not on the embodiments limit.
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