DE19827125A1 - Generator for parallel collimated beams from fiber coupled laser diodes for laser Doppler measuring devices e.g. laser Doppler anemometers - Google Patents

Generator for parallel collimated beams from fiber coupled laser diodes for laser Doppler measuring devices e.g. laser Doppler anemometers

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Abstract

A fiber fixing arrangement (42-43) and a lens array (51-52) are in surface contact with one another in a plane of connection. Apparatus for generating parallel collimating beams from a fiber coupled laser diode which when superimposed in a volume for measurement by means of a transmitting optical device are suitable for illumination of the object in laser Doppler devices. A fiber fixing arrangement (4) and a lens array (5) are in surface contact with one another in a plane of connection (45). The fiber fixing arrangement is a plane parallel plate (42) and has at least two recesses (43) which are positioned in pairs symmetrically with respect to an optical axis predetermined by the transmitting optical device (71) in order to receive the transmitting fibers (31) provided by branching from the laser diode (1). The transmitting fibers are fixed orthogonally and rigidly in the plate in such a way that the end surfaces of the fibers coincide exactly with the plane of connection. The lens array consists of a plane parallel supporting plate (52) with collimating lenses (51) rigidly attached by cementing. The number of collimating lenses and the position thereof corresponds to the number and position of the supplied transmitting fibers in the fiber fixing arrangement. The parameters of the subsequent transmitting optical device and the optical path length through the supporting plate as far as the collimating lens is adapted by adjustment of the thickness of the supporting plate to the aperture of the transmitting fibers and the focal length of the transmitting optical device so that the laser narrowing of the beam (6) focused through the transmitting optical device coincide upon superimposition in the volume for measurement (8). An Independent claim is also given for a method of producing apparatus for generating parallel collimated beams from a fiber coupled laser diode.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung paralleler kollimierter Laserstrahlenbündel, die aus fasergekoppelten Laserdioden bereitgestellt werden. Derart präzise parallel und kollimiert justierte Laserstrahlenbündel werden vorzugsweise in Laser-Doppler-Geräten als Sendestrahlen zur Beleuchtung von bewegten streuenden Teilchen verwendet. Die Güte der Kollimation ist Voraussetzung für eine hohe Meßgenauigkeit.The invention relates to a device for generating parallel collimated Laser beam bundles that are provided from fiber-coupled laser diodes. Such precisely aligned and collimated laser beams can be adjusted preferably in laser Doppler devices as transmission beams for illuminating moving scattering particles used. The goodness of the collimation is A prerequisite for high measuring accuracy.

Seit der Einführung des Lasers haben sich Laser-Doppler-Meßgeräte, wie Laser- Doppler-Anemometer (LDA), -Velocimeter (LDV), -Vibrometer und -Interferometer, als Meßverfahren für Geschwindigkeit und Länge zielstrebig entwickelt. Dabei werden bewegte Meßobjekte von einem Laserstrahl beleuchtet und die durch den Dopplereffekt erzielte Frequenzverschiebung des Streulichts ausgewertet. Besonders das sogenannte Kreuzstrahlprinzip hat sich als Laser-Doppler-Meßaufbau aufgrund seiner relativen Unempfindlichkeit gegenüber Fehljustierungen durchgesetzt. Die Meßgenauigkeit solcher Anordnungen hängt jedoch neben der Konstanz der Wellenlänge auch noch wesentlich von der Krümmung der Wellenfronten der beiden Sendestrahlen im Meßvolumen ab. Diesen Sachverhalt beschreiben F. DURST et al. in Appl. Opt. 18 (1979) 4, S. 516-524, "Influence of Gaussian beam properties on laser Doppler signals". Ideal ist deshalb - wegen der Ebenheit der Wellenfronten in der Lasertaille - eine exakte Abbildung der Lasertaillen der fokussierten Sendestrahlen in das Meßvolumen. Wird ein Gaslaser als Lichtquelle verwendet, kann dessen natürliche geringe Divergenz ausgenutzt werden, um die beiden über einen Strahlteiler erzeugten Sendestrahlen mit einer Sammellinse (Sendelinse) im Meßvolumen zu überlagern.Since the introduction of the laser, laser Doppler measuring devices, such as laser Doppler anemometer (LDA), velocimeter (LDV), vibrometer and interferometer, purposefully developed as a measuring method for speed and length. Here are moving objects to be illuminated by a laser beam and by the Doppler effect evaluated frequency shift of the scattered light. Especially the so-called cross-beam principle has emerged as a laser Doppler measurement setup its relative insensitivity to misalignments. The measuring accuracy of such arrangements depends on the constancy of Wavelength also significantly depends on the curvature of the wavefronts from both transmit beams in the measuring volume. F. DURST describe this fact et al. in Appl. Opt. 18 (1979) 4, pp. 516-524, "Influence of Gaussian beam properties on laser Doppler signals ". It is therefore ideal - because of the flatness of the Wavefronts in the laser waist - an exact image of the laser waist of the focused transmission beams in the measuring volume. Becomes a gas laser as a light source used, its natural low divergence can be exploited to the two transmission beams generated via a beam splitter with a converging lens (Transmission lens) in the measurement volume.

Mit der Entwicklung der Laserdioden und deren zunehmend höherer Lebensdauer und Leistung werden diese immer häufiger in Laser-Doppler-Geräten eingesetzt. Die große Asymmetrie der Laserdiodenstrahlung und der große Öffnungswinkel (numerische Apertur) führen jedoch zu großen Schwierigkeiten bei der Erzeugung eines Gaußstrahles. Eine solche Strahltransformation ist normalerweise nur mit aufwendigen mehrlinsigen Systemen möglich. Aus diesem Grund geht man zunehmend zur Übertragung von zwei Sendestrahlen mit polarisationserhaltenden Monomodefasern über, zumal fasergekoppelte Laserdioden verfügbar sind, die die Sendestrahlen in einen Gaußstrahl transformieren. Diese Strahlführung ermöglicht gleichzeitig eine kompakte Anordnung und eine galvanische Trennung von Elektronik und optischer Sonde.With the development of laser diodes and their increasingly longer lifespan and power, these are increasingly used in laser Doppler devices. The great asymmetry of the laser diode radiation and the large opening angle (numerical aperture), however, lead to great difficulties in production of a Gaussian beam. Such a beam transformation is usually only with  complex multi-lens systems possible. That's why you go increasingly for the transmission of two transmission beams with polarization-maintaining Single-mode fibers, especially since fiber-coupled laser diodes are available, which Transform transmit beams into a Gaussian beam. This beam guidance enables at the same time a compact arrangement and a galvanic isolation of Electronics and optical probe.

In seinem Aufsatz "Anwendungen von Halbleiterbauelementen in der Laser- Doppler-Anemometrie, Teil II" (Laser Magazin 6/91, S. 8-15) zeigt C. TROPEA eine optische Anordnung, bei der die Empfangslinse Bohrungen aufweist, durch die der Sendestrahl ungehindert hindurchgeführt wird. Dabei verwendbare größere Durchmesser der Empfangslinse verbessern das Streulichtsignal. Jede Sendefaser wird hierbei in einer Ferrule verkittet, wobei diese Ferrulen-Faser-Anordnung mit einem Schrägschliff versehen werden muß, um eine Rückreflexion in die Faser zu unterdrücken. Schon wegen des schrägen Lichtaustritts erfordert eine solche Anordnung eine aufwendige Justierung der Kollimationsoptik zu den Faserausgängen, um die beiden Sendestrahlen zu kollimieren, exakt ins Meßvolumen abzubilden und diesen Zustand zu fixieren. Auch die gewählte Anwendung von zwei separaten Kollimationslinsen kann wegen der hohen Justieranforderungen (in zweimal 3 Translations- und 3 Rotationsfreiheitsgraden) keine ausreichende Stabilität und Reproduzierbarkeit des justierten Zustandes bringen, so daß zum Teil erhebliche Einschränkungen der Meßgenauigkeit eingerechnet werden müssen.In his essay "Applications of semiconductor components in laser Doppler anemometry, part II "(Laser Magazin 6/91, pp. 8-15) shows C. TROPEA optical arrangement in which the receiving lens has holes through which the Transmitting beam is passed unhindered. Larger usable Diameters of the receiving lens improve the scattered light signal. Every transmission fiber is cemented in a ferrule, this ferrule fiber arrangement with bevelled in order to reflect back into the fiber suppress. Because of the oblique light emission, this is required Arrangement a complex adjustment of the collimation optics to the Fiber outputs to collimate the two transmit beams exactly into the Show measurement volume and fix this state. Also the chosen one Application of two separate collimation lenses can be because of the high Adjustment requirements (in two 3 translational and 3 rotational degrees of freedom) insufficient stability and reproducibility of the adjusted state bring, so that in part considerable restrictions of the measuring accuracy must be included.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Möglichkeit zur Erzeugung paralleler kollimierter Strahlenbündel aus fasergekoppelten Laserdioden zu finden, die die hohen Anforderungen an den Kollimationszustand von Sendestrahlen in Laser-Doppler-Anordnungen erfüllt und einfach justierbar ist. Die Erfindung ist weiterhin darauf gerichtet, Verfahren für eine reproduzierbare Herstellung einer solchen Einrichtung zur Erzeugung kollimierter Laserstrahlenbündel anzugeben. The invention has for its object a new way to Generation of parallel collimated beams from fiber-coupled laser diodes to find the high demands on the collimation state of Transmitting beams in laser Doppler arrangements are met and easily adjustable. The Invention is further directed to reproducible methods Manufacture of such a device for generating collimated Specify laser beam.  

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Einrichtung zur Erzeugung paralleler kollimierter Strahlenbündel aus einer fasergekoppelten Laserdiode, die bei Überlagerung in einem Meßvolumen mittels einer Sendeoptik geeignet sind zur Objektbeleuchtung in Laser-Doppler-Geräten, dadurch gelöst, daß eine Faserfixiereinrichtung und ein Linsenarray in einer Verbindungsebene flächig miteinander in Kontakt sind, daß die Faserfixiereinrichtung eine planparallele Platte ist und mindestens zwei Ausnehmungen, die paarweise symmetrisch bezüglich einer durch die Sendeoptik vorgegebene optische Achse angeordnet sind, zur Aufnahme der von der Laserdiode durch Verzweigung bereitgestellten Sendefasern aufweist, wobei die Sendefasern in der Platte derart starr befestigt sind, daß die Faserendflächen exakt mit der Verbindungsebene übereinstimmen, und daß das Linsenarray aus einer planparallelen Trägerplatte mit starr befestigten Kollimationslinsen besteht, wobei die Anzahl der Kollimationslinsen sowie deren Lage mit der Anzahl und Position der zugeführten Sendefasern in der Faserfixiereinrichtung und den Parametern der nachfolgenden Sendeoptik in Übereinstimmung ist und die optische Weglänge durch die Trägerplatte bis zur Kollimationslinse durch Einstellen der Dicke der Trägerplatte an die Apertur der Sendefasern und die Brennweite der Sendeoptik so angepaßt ist, daß die Lasertaillen der durch die Sendeoptik fokussierten Strahlenbündel bei der Überlagerung im Meßvolumen zusammenfallen.According to the invention, the task in a device for generating parallel collimated beams from a fiber-coupled laser diode, which at Superposition in a measuring volume by means of a transmission optics are suitable for Object lighting in laser Doppler devices, solved in that a Fiber fixing device and a lens array in a connection plane are in contact with each other that the fiber fixing device is a plane-parallel plate and at least two recesses that are symmetrical in pairs with respect to one optical axis predetermined by the transmitting optics are arranged for recording which has transmission fibers provided by the laser diode by branching, the transmission fibers are so rigidly attached in the plate that the Fiber end faces exactly match the connection plane, and that the Lens array from a plane-parallel carrier plate with rigidly attached There are collimation lenses, the number of collimation lenses and their Position with the number and position of the transmitted fibers in the Fiber fixation device and the parameters of the following transmission optics in Agreement and the optical path length through the carrier plate to Collimation lens by adjusting the thickness of the support plate to the aperture of the Transmission fibers and the focal length of the transmission optics is adjusted so that the Laser waist of the beams focused by the transmission optics at the Overlap in the measurement volume coincide.

In der Faserfixiereinrichtung ist vorteilhaft mittig zwischen den Sendefasern und entlang der durch die Sendeoptik vorgegebenen optischen Achse eine weitere Lichtleitfaser als Empfangsfaser zur Lichtübertragung auf einen Empfänger vorgesehen, wobei an Meßobjekten im Meßvolumen gestreutes Licht über die Sendeoptik und eine gleichwertige Empfangsoptik auf das Faserende der Empfangsfaser abgebildet wird. Die Empfangsoptik weist in diesem Fall zweckmäßig Durchbrüche zum Durchlaß der Sendestrahlenbündel auf.In the fiber fixing device is advantageously in the middle between the transmission fibers and Another along the optical axis predetermined by the transmission optics Optical fiber as a receiving fiber for light transmission to a receiver provided, light scattered across the measurement objects in the measurement volume Transmission optics and an equivalent reception optics on the fiber end of the Receiving fiber is mapped. In this case, the receiving optics expediently Breakthroughs for the transmission of the transmitted beam.

In einer vorteilhaften Gestaltung sind die Faserfixiereinrichtung und das Linsenarray aus einer einheitlichen planparallelen Platte gefertigt, wobei die Verbindungsebene durch hochgenaue Ausnehmungen einerseits von der Plattenvorderseite für die Faserfixierung und andererseits von der Plattenrückseite für die Linsenfassung definiert wird. Dabei reichen die Ausnehmungen für die Linsenfassung mit verringertem Durchmesser bis an die Verbindungsebene heran, wobei die Laserstrahlenbündel aus den Sendefasern in den Luftraum der jeweiligen Ausnehmung austreten und von der Kollimationslinse kollimiert werden. Um eine komplizierte Justage der Kollimationslinsen zu vermeiden, werden vorzugsweise Kugellinsen verwendet.The fiber fixing device and the lens array are in an advantageous design made from a uniform plane-parallel plate, the connection plane due to high-precision recesses on the one hand from the front of the plate for the Fiber fixation and on the other hand from the back of the plate for the lens frame is defined. The recesses for the lens frame are sufficient  reduced diameter up to the connection level, the Laser beams from the transmission fibers in the airspace of each Exit recess and be collimated by the collimation lens. To one To avoid complicated adjustment of the collimation lenses are preferred Ball lenses used.

In einer weiteren vorteilhaften Variante sind die Faserfixiereinrichtung und das Linsenarray mittels einer brechzahlangepaßten Kittschicht starr miteinander verbunden. Bei dieser Gestaltung sind die Kollimationslinsen des Linsenarrays vorzugsweise in Form von Plankonvexlinsen mit ihrer Planfläche auf der im Lichtweg rückseitigen Oberfläche der Trägerplatte aufgeklebt. Dazu sind sowohl die Faserfixiereinrichtung als auch das Linsenarray für ihre Verkittung in der Verbindungsebene zweckmäßig geschliffen und poliert, wobei somit in der Faserfixiereinrichtung alle Faserenden exakt in einer Ebene angeordnet sind und im Linsenarray die optische Weglänge des Verbundes aus Kittschicht, Trägerplatte und Linsenkittschicht bis zur Kollimationslinse einstellbar ist.In a further advantageous variant, the fiber fixing device and the Lens array rigidly with each other using a refractive index-adapted kit layer connected. With this design, the collimation lenses are the lens array preferably in the form of plano-convex lenses with their flat surface on the light path glued on the back surface of the carrier plate. To do this are both Fiber fixation device as well as the lens array for their cementing in the Appropriately ground and polished the connection level, thus in the Fiber fixing device all fiber ends are arranged exactly in one plane and in Lens array the optical path length of the composite of kit layer, carrier plate and Lens kit layer is adjustable up to the collimation lens.

Es erweist sich weiterhin als vorteilhaft, wenn die Faserfixiereinrichtung eine planparallele Platte ist, die entlang einer Geraden im wesentlichen hälftig geteilt ist, mindestens eine der Teilplatten entlang der Trennfläche Nuten aufweist, die orthogonal zu den Plattenoberflächen angeordnet und so bemessen sind, daß die Fasern beim anschließenden Zusammenfügen und Verkleben der Teilplatten spielfrei durch die Teilplatten arretiert sind. Vorteilhafte Formen der Nuten sind rechteckige, keilförmige oder trapezförmige Nuten.It also proves to be advantageous if the fiber fixing device has a is a plane-parallel plate which is essentially divided in half along a straight line, has at least one of the partial plates along the separating surface of grooves arranged orthogonally to the plate surfaces and dimensioned so that the Fibers free of play during the subsequent joining and gluing of the partial panels are locked by the partial plates. Advantageous shapes of the grooves are rectangular, wedge-shaped or trapezoidal grooves.

Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Kollimationseinrichtung in einem Laser-Doppler-Gerät (z. B. einem Anemometer) sind die Sendefasern vorzugsweise aus einem integriert-optischen Chip ausgekoppelt, dessen Eingang von der fasergekoppelten Laserdiode gespeist wird und auf dem ein Verzweiger sowie ein Phasenmodulator zur Frequenzverschiebung zwischen den beiden Lichtwellen der Sendefasern vorhanden sind.When using the collimation device according to the invention in one Laser Doppler device (e.g. an anemometer), the transmission fibers are preferred decoupled from an integrated optical chip, the input of which fiber-coupled laser diode is fed and on which a branch as well as a Phase modulator for frequency shift between the two light waves Transmission fibers are present.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Verfahren zur Herstellung einer Einrichtung zur Erzeugung paralleler kollimierter Strahlenbündel aus einer fasergekoppelten Laserdiode, die bei Überlagerung in einem Meßvolumen mittels einer Sendeoptik geeignet sind zur Objektbeleuchtung in Laser-Doppler-Geräten, dadurch gelöst, daß die Kollimationseinrichtung in zwei wesentlichen Teilprozessen, der Fertigung einer Faserfixiereinrichtung und eines Linsenarrays, hergestellt wird, daß zum Herstellen des Linsenarrays in eine planparallele Platte tubusförmige Ausnehmungen zur Fassung von Kollimationslinsen eingebracht werden, wobei die Positionen und die Tiefe der Ausnehmungen an die Parameter der verwendeten Sendefasern und Sendeoptik so angepaßt werden, daß die in die parallel liegenden tubusförmigen Ausnehmungen eintretenden Laserstrahlenbündel über die Sendeoptik genau mit ihren Lasertaillen im Meßvolumen zur Überlagerung gebracht werden und durch die einheitliche Tiefe der tubusförmigen Ausnehmungen eine zur Oberfläche der planparallelen Platte parallele Verbindungsebene erzeugt wird, die die Berührungsfläche zur Faserfixiereinrichtung darstellt, daß zur Fertigung der Faserfixiereinrichtung in eine planparallele Platte Ausnehmungen zum genauen Fixieren von mit der Laserdiode gekoppelten Sendefasern eingebracht werden, die ein reproduzierbares Arretieren der Faserendflächen in der Verbindungsebene gewährleisten, wobei die Positionen der Ausnehmungen zu den Achsen der tubusförmigen Ausnehmungen derart ausgerichtet werden, daß die Achsen der Sendefasern mit den Tubusachsen übereinstimmen und die Sendefasern jeweils in der Verbindungsebene in die tubusförmigen Ausnehmungen einmünden.The object of the invention is achieved with a method for producing a Device for generating parallel collimated beams from one  fiber-coupled laser diode which, when superimposed in a measuring volume a transmission optics are suitable for object illumination in laser Doppler devices, solved in that the collimation device in two essential sub-processes, the manufacture of a fiber fixing device and a lens array, that tubular to produce the lens array in a plane-parallel plate Recesses are made to mount collimation lenses, the Positions and the depth of the recesses to the parameters of the used Transmission fibers and transmission optics can be adjusted so that those in parallel tube-shaped recesses entering laser beams over the The transmission optics are superimposed with their laser waists in the measuring volume become and through the uniform depth of the tubular recesses Surface of the plane-parallel plate is generated parallel connection plane that the contact surface to the fiber fixation device represents that for the manufacture of Fiber fixing device in a plane-parallel plate recesses for precise Fixing of transmission fibers coupled to the laser diode can be introduced a reproducible locking of the fiber end faces in the connection plane ensure, the positions of the recesses to the axes of the tubular recesses are aligned such that the axes of the Transmit fibers match the tube axes and the transmit fibers in each case the connection level open into the tubular recesses.

In einer ersten vorteilhaften Ausführung des Verfahrens werden Faserfixiereinrichtung und Linsenarray aus einer einheitlichen planparallelen Platte hergestellt, wobei die Ausnehmungen der beiden Komponenten von unterschiedlichen Seiten der planparallelen Platte eingebracht werden und sich in einer virtuellen Verbindungsebene berühren. Die Ausnehmungen zur Aufnahme der Fasern werden jeweils vorzugsweise als doppelte Zylinder ausgeführt, wobei ein kleinerer Zylinderdurchmesser, der die Verbindungsebene berührt, nur den Faserkern aufnimmt und gegenüber einem größeren Zylinderdurchmesser als Anschlag bei der Einbringung der Fasern fungiert. Zur Herstellung der Ausnehmungen kann vorteilhaft ein sogenanntes LIGA-Verfahren eingesetzt werden, bei dem dreidimensionale Mikrostrukturen durch Aufeinanderfolge von Lithographie mit Synchrotronstrahlung (Röntgentiefenlithographie), Galvano­ formung und Abformtechnik mit Kunststoffen hergestellt werden.In a first advantageous embodiment of the method Fiber fixation device and lens array from a uniform plane-parallel plate manufactured, the recesses of the two components of different sides of the plane-parallel plate are introduced and in touch a virtual connection level. The recesses for receiving the Fibers are each preferably designed as double cylinders, one smaller cylinder diameter that touches the connection plane, only that Absorbs fiber core and compared to a larger cylinder diameter than Stop acts when inserting the fibers. To make the A so-called LIGA process can advantageously be used for recesses in which three - dimensional microstructures are created by a succession of  Lithography with synchrotron radiation (X-ray depth lithography), galvano molding and impression technique are made with plastics.

In einer zweiten vorteilhaften Verfahrensvariante werden Faserfixiereinrichtung und Linsenarray aus zwei unterschiedlichen planparallelen Platten hergestellt, wobei die beiden unterschiedlichen Platten bezüglich der Faserachsen und der Achsen der tubusförmigen Ausnehmungen aufeinander abgestimmt hergestellt, in der Verbindungsebene zueinander ausgerichtet und miteinander verklebt werden.In a second advantageous process variant, fiber fixing device and Lens array made from two different plane-parallel plates, the two different plates with respect to the fiber axes and the axes of the tubular recesses are made to match each other, in the Connection plane aligned with each other and glued together.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe weiterhin bei einem Verfahren zur Herstellung einer Einrichtung zur Erzeugung paralleler kollimierter Strahlenbündel aus einer fasergekoppelten Laserdiode, die bei Überlagerung in einem Meßvolumen mittels einer Sendeoptik geeignet sind zur Objektbeleuchtung in Laser-Doppler-Geräten, dadurch gelöst, daß die Kollimationseinrichtung in zwei wesentlichen Teilprozessen, der Fertigung einer Faserfixiereinrichtung und eines Linsenarrays, hergestellt wird, daß zur Fertigung des Linsenarrays auf eine planparallele Trägerplatte plankonvexe Kollimationslinsen aufgeklebt werden, wobei deren Position und Brennweite an die Parameter des einfallenden Strahlenbündels und der nachfolgenden Sendeoptik so angepaßt ist, daß von den Kollimationslinsen kollimierte Laserstrahlenbündel über die Sendeoptik im Meßvolumen mit ihren Lasertaillen zur Überlagerung gebracht werden, und die den aufgeklebten Kollimationslinsen gegenüberliegende Oberfläche der Trägerplatte als Verbindungsebene zum Verbinden des Linsenarrays mit der Faserfixiereinrichtung verwendet wird, wobei zur Einstellung der für die definierte Überlagerung der Laserstrahlenbündel im Meßvolumen geeigneten optischen Dicke aus Trägerplatte, Kollimationslinse und dazwischenliegender Kittschicht die besagte Oberfläche der Trägerplatte flächig abgeschliffen wird, bis die notwendige Dicke errreicht ist, daß zur Herstellung der Faserfixiereinrichtung in eine weitere planparallele Platte durchgängige Ausnehmungen zur genauen Fixierung von mit der Laserdiode gekoppelten Sendefasern eingebracht werden, die ein orthogonales Arretieren der Sendefasern bezüglich der Plattenoberfläche in den Ausnehmungen gewährleisten, wobei die Positionen der Ausnehmungen zu den Achsen der Kollimationslinsen derart ausgerichtet werden, daß die Achsen der Sendefasern mit denen der Kollimationslinsen übereinstimmen, die Sendefasern jeweils in die Ausnehmungen eingeschoben und anschließend verklebt werden, wobei die durch die rückseitige Plattenoberfläche vorgegebene Verbindungsebene von den Sendefasern durchstoßen wird, und die überstehenden Enden der Sendefasern bis auf die rückseitige Plattenoberfläche als Verbindungsebene abgeschliffen werden, daß die Faserfixiereinrichtung und das Linsenarray mit ihren als Verbindungsebenen definierten Plattenoberflächen zusammengefügt und verklebt werden, wobei die Faserachsen mit den Achsen der Kollimationslinsen in Übereinstimmung gebracht werden.According to the invention, the object is furthermore in a method for production a device for generating parallel collimated beams from one fiber-coupled laser diode which, when superimposed in a measuring volume a transmission optics are suitable for object illumination in laser Doppler devices, solved in that the collimation device in two essential sub-processes, the manufacture of a fiber fixing device and a lens array, that plano-convex to manufacture the lens array on a plane-parallel carrier plate Collimation lenses are glued, their position and focal length to the Parameters of the incident beam and the subsequent transmission optics see above is adapted that from the collimation lenses collimated laser beams the transmitter optics in the measurement volume with their laser waist overlapped and the opposite of the glued-on collimation lenses Surface of the carrier plate as a connecting plane for connecting the lens array is used with the fiber fixing device, the setting for the Defined superposition of the laser beam in the measuring volume suitable optical thickness from carrier plate, collimation lens and intermediate Kit layer the said surface of the carrier plate is sanded flat until the necessary thickness is reached that in order to manufacture the fiber fixing device another plane-parallel plate through recesses for precise Fixation of transmission fibers coupled to the laser diode can be introduced an orthogonal locking of the transmission fibers with respect to the plate surface in the Ensure recesses, the positions of the recesses to the Axes of the collimation lenses are aligned such that the axes of the Transmitting fibers match those of the collimation lenses, the transmitting fibers  are inserted into the recesses and then glued, where the connection plane given by the back plate surface is pierced by the transmission fibers, and the protruding ends of the Transmitting fibers down to the rear panel surface as a connection level be ground that the fiber fixing device and the lens array with their plate surfaces defined as connection planes and are glued, the fiber axes with the axes of the collimation lenses in Be matched.

Es erweist sich bei der Ausnutzung von an Objekten rückgestreutem Licht als Vorteil, mittig zwischen den Ausnehmungen für die Sendefasern eine weitere Ausnehmung zur Aufnahme einer Empfangsfaser einzubringen.It proves to be when using light scattered back from objects Advantage, another in the middle between the recesses for the transmission fibers Make recess for receiving a receiving fiber.

Für sämtliche Ausnehmungen in der Faserfixiereinrichtung stehen unterschiedliche Möglichkeiten der Einbringung in die planparallele Platte zur Verfügung.There are different for all recesses in the fiber fixing device Possibilities of insertion into the plane-parallel plate are available.

Zum einen können die Ausnehmungen durch Laserbohren eingebracht werden, wobei diese zweckmäßig zylindrisch oder konisch ausgeführt werden. Bei geeigneter Wahl des Zylinderdurchmessers (als Kompromiß zwischen paßgenauer Faserführung und zuverlässiger Einbringung der Faser mit Klebstoff) wird mit der Verklebung des Fasermantels zugleich eine Zugentlastung erreicht. Für bestimmte Bedingungen der Faserbeanspruchung zeigt es sich als Vorteil, den Faserkern separat in der planparallelen Platte zu verkleben, indem die Ausnehmung als doppelter Zylinder, der zum einen dem Kerndurchmesser und zum anderen dem Manteldurchmesser der Faser angepaßt ist, ausgeführt wird. Für die Einklebung wird der Faserkern am Faserende freigelegt.On the one hand, the recesses can be made by laser drilling, these are expediently cylindrical or conical. At suitable choice of cylinder diameter (as a compromise between a more precise fit Fiber guidance and reliable introduction of the fiber with adhesive) is with the Adhesion of the fiber jacket also achieved strain relief. For certain Conditions of fiber stress show it as an advantage, the fiber core to be glued separately in the plane-parallel plate by using the recess as double cylinder, on the one hand the core diameter and on the other the Shell diameter of the fiber is adjusted, is executed. For gluing the fiber core is exposed at the fiber end.

Im konischen Fall werden die Ausnehmungen vorzugsweise mit ihrem großen Durchmesser größer als der Außendurchmesser der Sendefasern ausgeführt und mit ihrem kleinen Durchmesser in der Verbindungsebene an den Außendurchmesser der Sendefasern angepaßt, wobei sich wie bei zylindrischer Ausnehmung die Zugentlastung ergibt und die Montage vereinfacht wird. Soll auch hier der Faserkern extra arretiert sein, ist der kleine Konusdurchmesser auf den Kerndurchmesser abzustimmen und das Faserende entsprechend zu entmanteln. Weiterhin wird mit dieser Maßnahme eine automatische Zentrierung der Fasern erreicht. In the conical case, the recesses are preferably large Diameter larger than the outside diameter of the transmission fibers and with their small diameter in the connection plane to the outer diameter adapted to the transmission fibers, the same as with a cylindrical recess Strain relief results and assembly is simplified. Should also here The small cone diameter is on the fiber core Adjust core diameter and strip the fiber end accordingly. Furthermore, this measure automatically centers the fibers reached.  

Eine besonders zuverlässige und genaue Justierung der Sendefasern in der Faserfixiereinrichtung geschieht durch Teilen der verwendeten planparallelen Platte senkrecht zu den Plattenflächen, Einbringen von Nuten zur Aufnahme der Fasern in mindestens eine der Trennflächen und Zusammenfügen der Trennflächen nach dem Einlegen der Fasern in die Nuten. Dabei werden die Nuten vorteilhaft keil- oder trapezförmig angefertigt und so bemessen, daß beim Zusammenfügen der Teilplatten die eingelegten Fasern im wesentlichen spielfrei eingeschlossen und zusätzlich verklebt werden.A particularly reliable and precise adjustment of the transmission fibers in the Fiber fixing device is done by dividing the plane-parallel plate used perpendicular to the surface of the plates, grooves are used to hold the fibers in at least one of the partitions and joining the partitions after the Place the fibers in the grooves. The grooves are advantageously wedge-shaped or Made trapezoidal and dimensioned so that when the Partial plates included the inserted fibers essentially without play and can also be glued.

Die Erfindung basiert auf der Überlegung, daß die Justierung und Fixierung von Fasern aus fasergekoppelten Laserdioden bezüglich der notwendigen Kollimationslinsen und einer nachfolgenden fokussierenden Optik nur dadurch vereinfacht und reproduzierbar durchgeführt werden können, wenn die Anzahl der notwendigen Justierfreiheitsgrade (für zwei Sendefasern: zweimal drei Translations- und drei Rotationsfreiheitsgrade) deutlich reduziert wird. Dazu wird gemäß der Erfindung - abgestimmt auf das fokussierende optische System (Sendeoptik) und die Parameter der verwendeten Fasern - ein Verbundsystem aus einer Faserfixier­ einrichtung und einem Linsenarray innerhalb enger Fertigungstoleranzen vorgeschlagen, mit dem Translations- und Rotationsfreiheitsgrade der Fasern und der Kollimationslinsen untereinander sowie der Faserenden und der Kollimationslinsen zueinander entfallen, so daß lediglich ein Rotationsfreiheitsgrad und zwei Translationsfreiheitsgrade für den konkreten Einsatzfall (z. B. in einem Laser-Doppler-Anemometer) mechanisch-optisch justiert werden müssen. Durch einfache Herstellungsschritte, bei denen Fertigungstoleranzen klein gehalten oder nachträglich (z. B. durch Planschleifen) korrigiert werden können, wird bei Herstellung und Justierung der erfindungsgemäßen Kollimationseinrichtung eine sehr große Reproduzierbarkeit erreicht.The invention is based on the consideration that the adjustment and fixation of Fibers from fiber-coupled laser diodes with regard to the necessary Collimation lenses and a subsequent focusing optics only because of this simplified and reproducible if the number of necessary degrees of freedom of adjustment (for two transmission fibers: two three translational and three rotational degrees of freedom) is significantly reduced. According to the Invention - matched to the focusing optical system (transmission optics) and the Parameters of the fibers used - a composite system from a fiber fixer device and a lens array within narrow manufacturing tolerances proposed with the translational and rotational degrees of freedom of the fibers and the collimation lenses with each other as well as the fiber ends and the Collimation lenses to each other are omitted, so that only one degree of freedom of rotation and two degrees of translation freedom for the specific application (e.g. in one Laser Doppler anemometer) must be adjusted mechanically and optically. By simple manufacturing steps in which manufacturing tolerances are kept small or can be subsequently corrected (e.g. by face grinding) Production and adjustment of the collimation device according to the invention very high reproducibility achieved.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht die Erzeugung paralleler kollimierter Strahlenbündel aus fasergekoppelten Laserdioden, die die hohen Anforderungen an den Kollimationszustand von Sendestrahlen in Laser-Doppler-Anordnungen erfüllen, und ist einfach justierbar. Die Erfindung gewährleistet weiterhin eine reproduzierbare Justierung bei der Herstellung einfacher Verbundkomponenten für die Ankopplung von Lichtleitfasern und Kollimationslinsen.The device according to the invention enables the generation of parallel collimated Beams of fiber-coupled laser diodes that meet the high demands fulfill the collimation state of transmission beams in laser Doppler arrangements, and is easily adjustable. The invention further ensures  reproducible adjustment in the production of simple composite components for the coupling of optical fibers and collimation lenses.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments become. The drawings show:

Fig. 1 ein Optikschema eines Kreuzstrahl-LDA gemäß dem Stand der Technik Fig. 1 is an optical diagram of a cross-beam LDA according to the prior art

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Optikschema zur Erzeugung von kollimierten Sendestrahlen mit einem Verbund aus zwei planparallelen Platten zur Faserfixierung und zur Anordnung der Kollimationslinsen, Fig. 2 shows an inventive optical diagram for the generation of collimated transmission beams with a composite of two plane-parallel plates to the fiber fixing and the arrangement of the collimating lens,

Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Optikschema zur Erzeugung von kollimierten Sendestrahlen mit einer einheitlichen planparallelen Platte Fig. 3 shows an optical scheme according to the invention for generating collimated transmission beams with a uniform plane-parallel plate

Fig. 4 ein vollständiges Optikschema zur Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung in einem LDA Fig. 4 shows a complete optical diagram for the application of the device according to the invention in an LDA

Fig. 5 eine Variante der Faserfixiereinrichtung mit konischen Ausnehmungen zur Aufnahme von vier Sendefasern und einer Empfangsfaser, Fig. 5 shows a variant of the Faserfixiereinrichtung with conical recesses for receiving four transmitting fibers and a receiving fiber,

Fig. 6 eine Variante der Faserfixiereinrichtung mit zylindrischen Ausnehmungen zur Aufnahme von zwei Sendefasern und einer Empfangsfaser, Fig. 6 is a variant of the Faserfixiereinrichtung with cylindrical recesses for receiving two transmitting fibers and a receiving fiber,

Fig. 7 eine Variante zur Gestaltung der Faserfixiereinrichtung aus zwei Teilplatten mit Nuten zur Aufnahme der Fasern. Fig. 7 shows a variant for the design of the fiber fixing device from two partial plates with grooves for receiving the fibers.

Zur besseren Herausarbeitung der Erfindung ist in Fig. 1 ein dem Stand der Technik entsprechendes Schema für ein faseroptisches Laser-Doppler-Anemometer (LDA) nach dem Kreuzstrahl-Prinzip unter Ausnutzung des von bewegten Objekten rückgestreuten Lichts dargestellt. Die von einer fasergekoppelten Laserdiode 1 ausgehende Lichtleitfaser 3 wird dabei in einen Lichtteiler- und Modulatorbaustein 2 geführt, der das Licht in zwei Sendefasern 31 aufteilt und eine Frequenzdifferenz zwischen beiden Sendefasern 31 erzeugt. Die Sendefasern 31 sind polarisationserhaltende Monomodefasern mit beliebiger Länge, so daß die nachfolgenden Elemente in einem handlichen Sondenkopf zusammengefaßt werden können. Die Enden der Sendefasern 31 werden zu ihrer hochgenauen Justierung in sogenannten Ferrulen 41 gefaßt. Um Rückreflexionen an der Faserendfläche zu vermeiden, ist jede Ferrule am Ende mit einem Schrägschliff versehen, wobei sich der in dem vergrößerten Kreisausschnitt (übertrieben) dargestellte Strahlverlauf ergibt. Das divergent austretende Strahlenbündel wird an der schrägen Faserendfläche gebrochen und verläßt also unter dem gekennzeichneten Winkel zur Faserachse die Sendefaser 31. Folglich ist für die Erzeugung eines kollimierten Sendestrahlenbündels 61 auch die Achse der Kollimationsoptik 51 leicht geneigt angeordnet und erschwert die Justierung der gesamten Freistrahloptik erheblich. Daran verbessert auch die kompakte Optikeinheit aus parametergleicher Sendeoptik 71 und Empfangsoptik 72 nur wenig. Die Empfangsoptik 72, die zur Aufnahme von möglichst viel Streulicht größer als der Abstand der Sendestrahlen 31 sein soll, weist Durchbrüche zum unbeeinflußten Durchlaß der Sendestrahlen 31 auf. Damit ergeben sich sehr strenge Anforderungen an den Kollimationszustand der Sendestrahlen 31 sowie die Justierung der Sendestrahlenbündel im Meßvolumen 8, dem Kreuzungspunkt der Strahlen beim danach benannten Kreuzstrahlprinzip. Diese Anforderungen machen die Justierung aufgrund der Vielzahl der erforderlichen Einzeljustierungen (Ferrulen 41 mit Achsenverkippung zu Kollimationslinsen 51 und zu den Sende- und Empfangsoptiken 71 und 72) und der Anzahl der Freiheitsgrade jedes einzelnen Elements (3 Translations- und 3 Rotationsfreiheitsgrade) sehr aufwendig, störanfällig und kaum reproduzierbar.To better elaborate the invention, FIG. 1 shows a prior art scheme for a fiber-optic laser Doppler anemometer (LDA) according to the cross-beam principle using the light backscattered from moving objects. The optical fiber 3 emanating from a fiber-coupled laser diode 1 is guided into a light splitter and modulator module 2 , which divides the light into two transmission fibers 31 and generates a frequency difference between the two transmission fibers 31 . The transmission fibers 31 are polarization-maintaining monomode fibers of any length, so that the following elements can be combined in a handy probe head. The ends of the transmission fibers 31 are gripped in so-called ferrules 41 for their highly precise adjustment. To avoid back reflections on the fiber end face, each ferrule is beveled at the end, resulting in the beam path shown (exaggerated) in the enlarged circular section. The diverging beam of rays is refracted at the oblique fiber end surface and therefore leaves the transmission fiber 31 at the marked angle to the fiber axis. Consequently, the axis of the collimation optics 51 is also arranged slightly inclined for the generation of a collimated transmission beam bundle 61 and makes the adjustment of the entire free beam optics considerably more difficult. The compact optics unit consisting of the transmission optics 71 and the reception optics 72 having the same parameters only improves this little. The receiving optics 72 , which should be larger than the distance between the transmission beams 31 in order to receive as much scattered light as possible, have openings for the transmission of the transmission beams 31 not being influenced. This results in very strict requirements for the collimation state of the transmission beams 31 and the adjustment of the transmission beam bundles in the measurement volume 8 , the point of intersection of the beams in the cross-beam principle named afterwards. Due to the large number of individual adjustments required (ferrules 41 with axis tilt to collimating lenses 51 and to the transmitting and receiving optics 71 and 72 ) and the number of degrees of freedom of each individual element (3 degrees of translation and 3 degrees of rotation), these requirements make the adjustment very complex and prone to failure and hardly reproducible.

Beim meist verwendeten und in Fig. 1 dargestellten Rückstreuprinzip wird im Meßvolumen 8 durch Streuung an bewegten Objektteilchen eine Intensitäts­ modulation erzeugt. Über die Sendeoptik 71 und die Empfangsoptik 72 wird dieser zeitliche Intensitätsverlauf als fokussiertes Streulicht 62 auf die ebenfalls von einer Ferrule 41 gehalterten Empfangsfaser 32 abgebildet. Mittels der Empfangsfaser 32, einer Multimodefaser, wird der Empfänger 9, der häufig eine Avalange-Photodiode (APD) beinhaltet, mit dem intensitätsmodulierten Streulicht beaufschlagt und eine Auswerteeinheit zur Auswertung von Dopplerfrequenzverschiebungen zur Bestimmung von Dopplerfrequenz und abgeleiteter Größen, wie Geschwindigkeit oder Länge der Bewegung, veranlaßt.In the case of the backscatter principle which is mostly used and shown in FIG. 1, an intensity modulation is generated in the measurement volume 8 by scattering on moving object particles. Via the transmission optics 71 and the reception optics 72 , this temporal intensity curve is imaged as focused scattered light 62 onto the reception fiber 32 , which is likewise held by a ferrule 41 . By means of the reception fiber 32 , a multimode fiber, the receiver 9 , which often contains an avalange photodiode (APD), is subjected to the intensity-modulated scattered light and an evaluation unit for evaluating Doppler frequency shifts for determining Doppler frequency and derived variables such as speed or length of the movement , causes.

Dem gegenüber ist die Erfindung - bei gleichem Prinzipaufbau (Kreuzstrahl-Prinzip) eines beliebigen Laser-Doppler-Meßgerätes - speziell darauf gerichtet, die kritische Justierung zwischen den Enden der Sendefasern 31 und den Kollimationslinsen 51 zu vereinfachen und die Anzahl der Justierfreiheitsgrade zu verringern.In contrast, the invention - with the same basic structure (cross-beam principle) of any laser Doppler measuring device - is specifically aimed at simplifying the critical adjustment between the ends of the transmission fibers 31 and the collimation lenses 51 and reducing the number of degrees of freedom of adjustment.

Eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Erzeugung paralleler kollimierter Strahlenbündel besteht in ihrem Grundaufbau - wie in Fig. 2 dargestellt - aus einer Faserfixiereinrichtung 4 und einem Linsenarray 5, die in einer Verbindungsebene 45 starr miteinander verbunden sind. Die Besonderheit der Faserfixiereinrichtung 4 liegt darin, daß für alle Sendefasern 31 eine planparallele Platte 42 vorgesehen ist, in die orthogonal durchstoßende Ausnehmungen 43 maßhaltig in Übereinstimmung mit den geometrisch-optischen Abbildungsverhältnissen der Sendeoptik 71 und den Abmessungen der Sendefasern 31 eingebracht sind. Die Sendefasern 31 sind orthogonal in der planparallelen Platte 42 so fixiert, daß die Endflächen der Sendefasern 31 exakt mit der rückseitigen Plattenoberfläche, die zugleich die Verbindungsebene 45 zum Faserarray 5 darstellt, bündig abschließen. Dieser Justierzustand wird herstellungstechnisch zunächst durch Einschieben und Verkleben der Sendefasern 31 mit Überstand der Faserenden und anschließend durch Abschleifen der Sendefasern 31 bis auf die Oberfläche der Platte 42 exakt erreicht.The basic structure of a device according to the invention for generating parallel collimated beams consists - as shown in FIG. 2 - of a fiber fixing device 4 and a lens array 5 which are rigidly connected to one another in a connection plane 45 . The special feature of the fiber fixing device 4 is that a plane-parallel plate 42 is provided for all the transmission fibers 31 , into which orthogonally penetrating recesses 43 are made true to size in accordance with the geometric-optical imaging conditions of the transmission optics 71 and the dimensions of the transmission fibers 31 . The transmission fibers 31 are fixed orthogonally in the plane-parallel plate 42 in such a way that the end faces of the transmission fibers 31 are flush with the rear surface of the plate, which also represents the connecting plane 45 to the fiber array 5 . In manufacturing terms, this adjustment state is first exactly achieved by inserting and gluing the transmission fibers 31 with a protrusion of the fiber ends and then by grinding the transmission fibers 31 down to the surface of the plate 42 .

Das Linsenarray 5 enthält den Sendefasern 31 im Faserarray 4 bezüglich Anzahl und Abstand zugeordnete Kollimationslinsen 51 und besteht in dieser Variante aus einer planparallelen Trägerplatte 52 aus optischem Glas (vorzugsweise Quarzglas), auf die die Kollimationslinsen 51 aufgeklebt sind. Die Kollimationslinsen 51 sind Plankonvexlinsen, vorzugsweise Halbkugellinsen, die mittels einer Kittschicht 53 mit der Trägerplatte 52 einen optischen Verbund bilden. Dieser Verbund ist in seinen Brechzahlen von Trägerplatte 52, Linsenkittschicht 53 und Kollimationslinsen 51 an die Brechzahl der Sendefasern 31 angepaßt. Eine Kittschicht 54, durch die das Linsenarray 5 starr mit der Faserfixiereinrichtung 4 verbunden ist, weist ebenfalls eine auf die Brechzahl der Sendefasern 31 abgestimmte Brechzahl auf, so daß damit Rückreflexionen an den Faserendflächen weitgehend vermieden werden.The lens array 5 contains the transmission fibers 31 in the fiber array 4 with respect to the number and spacing associated collimation lenses 51 and in this variant consists of a plane-parallel support plate 52 made of optical glass (preferably quartz glass) to which the collimation lenses 51 are glued. The collimation lenses 51 are plano-convex lenses, preferably hemispherical lenses, which form an optical bond with the carrier plate 52 by means of a kit layer 53 . This composite has the refractive indices of the carrier plate 52 , lens kit layer 53 and collimation lenses 51 matched to the refractive index of the transmission fibers 31 . A kit layer 54 , through which the lens array 5 is rigidly connected to the fiber fixing device 4 , also has a refractive index matched to the refractive index of the transmission fibers 31 , so that back reflections on the fiber end faces are largely avoided.

Eine wesentliche Funktion im Linsenarray 5 kommt der optischen Dicke der Trägerplatte 52 zusammen mit den angrenzenden Kittschichten, der Linsenkitt­ schicht 53 und der Kittschicht 54, zu, weil damit die Abstandsverhältnisse der Kollimationslinsen 51 zu den Enden der Sendefasern 31 eingestellt werden. An essential function in the lens array 5 is the optical thickness of the carrier plate 52 together with the adjacent kit layers, the lens cement layer 53 and the kit layer 54 , because this sets the spacing ratios of the collimation lenses 51 to the ends of the transmission fibers 31 .

Abweichungen gegenüber der errechneten Dicke von Trägerplatte 52 und Linsenkittschicht 53, die durch Fertigungstoleranzen der Linsenkittschicht 53 entstehen, werden bei der Herstellung des Linsenarrays 5 durch nachträgliches Planschleifen der den Kollimationslinsen 51 gegenüberliegenden Oberfläche der Trägerplatte 52 beseitigt. Beim Verkitten von Faserfixiereinrichtung 4 und Linsenarray 5 sind in der Verbindungsebene 45 lediglich noch ein Rotationsfreiheitsgrad und zwei Translationsfreiheitsgrade zu justieren, wobei dieser Justiervorgang einmalig durchgeführt wird und der erreichte Zustand dann stabil erhalten bleibt. Die Justierung erfolgt dabei durch Einspeisung von Licht in die Sendefasern 31 und Kontrolle des Kollimationszustandes der parallelen Sendestrahlenbündel 61 oder - wie weiter unten zu Fig. 5 und 6 noch spezieller ausgeführt - Kontrolle des über die Sendeoptik 71 fokussierten Zustandes der Lasertaillen im Meßvolumen 8 unter Einbeziehung einer Empfangsfaser 32, Sendeoptik 71 und Empfangsoptik 72 als vollständige Justierung des Sende- und Empfangskanals innerhalb eines Vorgangs.Deviations from the calculated thickness of the support plate 52 and lens kit layer 53 , which arise due to manufacturing tolerances of the lens kit layer 53 , are eliminated during the manufacture of the lens array 5 by subsequent surface grinding of the surface of the support plate 52 opposite the collimation lenses 51 . When cementing the fiber fixing device 4 and the lens array 5 , only one degree of rotational freedom and two degrees of translational freedom are to be adjusted in the connection plane 45 , this adjustment process being carried out once and the achieved state then being maintained in a stable manner. The adjustment is carried out by feeding light into the transmission fibers 31 and checking the collimation state of the parallel transmission beam bundle 61 or - as explained more specifically below in FIGS. 5 and 6 - checking the state of the laser waist in the measurement volume 8 , which is focused via the transmission optics 71 , taking into account a reception fiber 32 , transmission optics 71 and reception optics 72 as a complete adjustment of the transmission and reception channel within a process.

Fig. 3 stellt den gleichen Grundaufbau der erfindungsgemäßen Kollimations­ anordnung aus Faserfixiereinrichtung 4 und Linsenarray 5 dar, wobei in diesem Fall die Faserfixiereinrichtung 4 zusätzlich zu den Ausnehmungen 43 für die Sendefasern 31 eine weitere Ausnehmung 43 zur Aufnahme einer Empfangsfaser 32, die mittig zwischen den Sendefasern 31 in derselben Ebene (Zeichenebene) positioniert ist, aufweist. Im Linsenarray 5 sind ebenfalls Ausnehmungen vorhanden, die als tubusförmige Ausnehmungen 55 zur Fassung der Kollimationslinsen 51 vorgesehen sind. Diese Variante läßt sich geeignet, d. h. mit ausreichender Genauigkeit, beispielsweise mit dem sogenannen LIGA-Verfahren herstellen. Das LIGA-Verfahren ist ein spezielles Verfahren zur Herstellung von Mikrostrukturen durch die Prozesse Lithographie mit Synchrotronstrahlung (Röntgentiefen­ lithographie), Galvanoformung und Kunststoff-Abformung. Faserfixiereinrichtung 4 und Linsenarray 5 können dabei als getrennte planparallele Platten in dieser Weise in besonders engen Toleranzgrenzen gefertigt werden. Es ist aber auch vorteilhaft, wie in Fig. 3 dargestellt, durch Abformung der Ausnehmungen 43 und 55 mittels zweier unterschiedlicher Abformwerkzeuge, die sich gegenüberstehen und in der Verbindungsebene 45 berühren, eine einheitliche planparallele Platte zu erzeugen. Wie man Fig. 3 weiter entnehmen kann, sind die Ausnehmungen 43 für die Sendefasern 31 und die Empfangsfaser 32 jeweils in zwei unterschiedlichen Durchmessern gefertigt, so daß nach definierter Freilegung der Faserkerne 33 für die Sende- und Empfangsfasern 31 und 32 ein Anschlag vorhanden ist, der die Faserenden exakt in der Verbindungsebene positioniert. Die Kollimationslinsen 51, vorzugsweise in Form von Kugellinsen, werden ebenfalls durch entspechend angelegte Anschläge innerhalb der tubusförmigen Ausnehmungen 55 zuverlässig positioniert und - wie auch die Sende- und Empfangsfasern 31 und 32 - durch Verkleben arretiert. Um das von den bewegten Objektteilchen rückgestreute Licht möglichst ungeschwächt auf die Empfangsfaser 32 abzubilden, wird für das von den (in Fig. 3 nicht dargestellten) Sende- und Empfangsoptiken 71 und 72 fokussierte Streulicht 62 zweckmäßig eine geeignete Ausnehmung vorgesehen. Fig. 3 shows the same basic structure of the collimation arrangement according to the invention of fiber fixation device 4 and lens array 5 , in which case the fiber fixation device 4 in addition to the recesses 43 for the transmission fibers 31, a further recess 43 for receiving a reception fiber 32 , which is centered between the transmission fibers 31 is positioned in the same plane (drawing plane). There are also recesses in the lens array 5 , which are provided as tubular recesses 55 for mounting the collimation lenses 51 . This variant can be produced in a suitable manner, ie with sufficient accuracy, for example using the so-called LIGA process. The LIGA process is a special process for the production of microstructures by the processes lithography with synchrotron radiation (X-ray depth lithography), electroforming and plastic molding. Fiber fixation device 4 and lens array 5 can be manufactured as separate plane-parallel plates in this way within particularly narrow tolerance limits. However, it is also advantageous, as shown in FIG. 3, to produce a uniform, plane-parallel plate by molding the recesses 43 and 55 by means of two different molding tools, which face each other and touch in the connecting plane 45 . As can be further seen 3 to Fig., The recesses 43 for the transmitting fibers 31 and the receiving fiber 32 are each made in two different diameters, so that after a defined exposure of the fiber cores 33 is provided for transmitting and receiving fibers 31 and 32, a stop, which positions the fiber ends exactly in the connection plane. The collimation lenses 51 , preferably in the form of spherical lenses, are likewise reliably positioned within the tubular recesses 55 by means of corresponding stops and, like the transmitting and receiving fibers 31 and 32 , are locked by gluing. In order to image the backscattered light from the moving object particles as weakly as possible onto the receiving fiber 32 , a suitable recess is expediently provided for the scattered light 62 focused by the transmitting and receiving optics 71 and 72 (not shown in FIG. 3).

In Fig. 4 ist eine erfindungsgemäße Kollimationsanordnung im Optikschema eines faseroptischen Laser-Doppler-Anemometers (LDA) angewendet. Das Licht einer fasergekoppelten Laserdiode 1 wird zur Teilung in zwei Sendestrahlen 31 und Erzeugung einer Frequenzshift auf einen integriert-optischen Chip (IOC) 21 geleitet. Der IOC 21 enthält einen Y-Verzweiger 22 sowie einen elektrooptischen Phasenmodulator 23, der durch seine Elektroden dargestellt ist. Die den IOC 21 verlassenden Sendefasern 31 sind polarisationserhaltende Monomodefasern und mit ihren Enden in die Ausnehmungen 43 der planparallelen Platte 42 der Faserfixiereinrichtung 4 eingeklebt. Über die starr gekoppelte Trägerplatte 52 mit den darauf gekitteten Kollimationslinsen 51 als Linsenarray 5 werden parallele, kollimierte Sendestrahlenbündel 61 erzeugt, die eine Durchbrüche aufweisende Empfangslinse 72 unbeeinflußt passieren und mittels einer Sendeoptik 71 mit ihren Lasertaillen in das Meßvolumen 8 fokussiert werden. Im Meßvolumen 8 wird infolge der im Phasenmodulator 23 erzeugten Frequenzdifferenz zwischen den zwei Sendestrahlen 31 ein lnterferenzstreifenmuster erzeugt. Bei der Durchquerung des Meßvolumens 8 streuen bewegte Objektteilchen das auf sie fallende Laserlicht aufgrund des Streifenmusters intensitätsmoduliert. Über das System aus Sendeoptik 71 und Empfangsoptik 72, die optisch gleichwertig sind, wird ein Teil des Streulichts (in diesem Fall rückgestreutes Licht) als fokussiertes Streulicht 62 auf die mittig zwischen den Sendefasern 31 in der Platte 42 eingeklebte Empfangsfaser 32 abgebildet. Die Empfangsfaser 32 leitet das modulierte Licht auf den Empfänger 9 weiter, der vorzugsweise eine Avalange-Photodiode (APD) ist, an die sich eine übliche Auswertung der Dopplerfrequenz und Berechnung der abgeleiteten Größen, wie Geschwindigkeiten und Weglängen, der bewegten Objekte anschließt.In FIG. 4 is a collimation assembly according to the invention in the optical scheme is applied a fiber optic laser Doppler anemometer (LDA). The light from a fiber-coupled laser diode 1 is directed to an integrated optical chip (IOC) 21 for division into two transmission beams 31 and generation of a frequency shift. The IOC 21 contains a Y-branch 22 and an electro-optical phase modulator 23 , which is represented by its electrodes. The transmission fibers 31 leaving the IOC 21 are polarization-maintaining monomode fibers and their ends are glued into the recesses 43 of the plane-parallel plate 42 of the fiber fixing device 4 . Via the rigidly coupled carrier plate 52 with the collimation lenses 51 cemented thereon as a lens array 5 , parallel, collimated transmission beam bundles 61 are generated, which pass through a receiving lens 72 that has openings and are unaffected and are focused by means of a transmission optics 71 with their laser waists into the measurement volume 8 . An interference fringe pattern is generated in the measurement volume 8 as a result of the frequency difference between the two transmission beams 31 generated in the phase modulator 23 . When traversing the measuring volume 8 , moving object particles scatter the laser light falling on them intensity-modulated due to the stripe pattern. Via the system of transmitting optics 71 and receiving optics 72 , which are optically equivalent, part of the scattered light (backscattered light in this case) is imaged as focused scattered light 62 onto the receiving fiber 32 glued in the middle between the transmitting fibers 31 in the plate 42 . The receiving fiber 32 forwards the modulated light to the receiver 9 , which is preferably an avalange photodiode (APD), which is followed by a customary evaluation of the Doppler frequency and calculation of the derived variables, such as speeds and path lengths, of the moving objects.

Fig. 5 zeigt im oberen Teil eine Draufsicht auf die Faserfixiereinrichtung 4, die in diesem Beispiel eine kreisförmige planparallele Platte 42 mit einer Empfangsfaser 32 und vier Sendefasern 31 ist. Die hier gewählte symmetrische Anordnung von zwei Paaren von Sendefasern 31 hat zum einen höhere thermische Stabilität zur Folge und ermöglicht zum anderen die Vermessung von Teilchenbewegungen mit Bewegungskomponenten in zwei Koordinatenrichtungen im Meßvolumen 8. Als Materialien für die Platte 42 können verschiedene Werkstoffe, wie Glas, Glaskeramik und bestimmte Stahlsorten, unter der Voraussetzung eingesetzt werden, daß deren lineare Ausdehnungskoeffizienten an die des Linsenarrays 5 und der Sende- und Empfangsfasern 31 und 32 angepaßt sind. Fig. 5 shows in the upper part of a plan view of the Faserfixiereinrichtung 4, which in this example is a circular plane-parallel plate 42 with a receiving fiber 32 and four transmitting fibers 31. The symmetrical arrangement of two pairs of transmission fibers 31 selected here results on the one hand in higher thermal stability and on the other hand enables the measurement of particle movements with movement components in two coordinate directions in the measurement volume 8 . Various materials, such as glass, glass ceramics and certain types of steel, can be used as materials for the plate 42 , provided that their linear expansion coefficients are matched to those of the lens array 5 and the transmission and reception fibers 31 and 32 .

Im unteren Teil von Fig. 5 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A der Draufsicht dargestellt. Dabei haben die Ausnehmungen 43 eine konische Form. Um eine einfachere und genaue Zentrierung aller Fasern 3 zu erreichen, ist der kleine Durchmesser der konusförmigen Ausnehmung 43 an der Oberfläche der Platte 42, die die Verbindungsebene 45 mit dem Linsenarray 5 bildet, an die Durchmesser der Faserkerne 33 von Sendefasern 31 und Empfangsfaser 32 abgestimmt und der große Durchmesser größer als die Außendurchmesser der Sende- und Empfangsfasern 31 und 32, die dann am Faserende entmantelt werden müssen. Die Enden aller Faserkerne 33 sind bündig mit der Verbindungsebene 45. Der Herstellungsvorgang läßt sich unkompliziert gestalten, wenn der Außendurchmesser der Fasern 3 in den konischen Ausnehmungen 43 etwa in der Mitte der Platte 42 liegt. In diesem Fall zentrieren sich die Sende- und Empfangsfasern 31 und 32 selbst, wenn sie mit Klebstoff versehen in die konischen Ausnehmungen 43 eingeführt werden. Dabei kommt der Abmessung des freigelegten Faserkerns 33 keinerlei Bedeutung zu, da der Faserkern 33 die Oberfläche der Platte 42, die die Verbindungsebene 45 zum Linsenarray 5 bildet, beliebig weit durchstoßen kann, wenn dieser Überstand nach der Verklebung der Fasern 3 abgeschliffen wird.In the lower part of FIG. 5, a section along the line AA of the top view is shown. The recesses 43 have a conical shape. In order to achieve a simpler and precise centering of all fibers 3 , the small diameter of the conical recess 43 on the surface of the plate 42 , which forms the connection plane 45 with the lens array 5, is matched to the diameter of the fiber cores 33 of the transmission fibers 31 and reception fiber 32 and the large diameter larger than the outside diameter of the transmitting and receiving fibers 31 and 32 , which then have to be stripped at the fiber end. The ends of all fiber cores 33 are flush with the connection plane 45 . The manufacturing process can be made straightforward if the outer diameter of the fibers 3 in the conical recesses 43 lies approximately in the middle of the plate 42 . In this case, the transmitting and receiving fibers 31 and 32 center themselves when they are introduced into the conical recesses 43 with adhesive. The dimension of the exposed fiber core 33 is of no importance, since the fiber core 33 can penetrate the surface of the plate 42 , which forms the connection plane 45 to the lens array 5 , as far as desired if this excess is ground off after the fibers 3 have been glued.

In Fig. 6 ist die Faserfixiereinrichtung 4 in gleicher Weise (in Draufsicht und als Schnitt) wie in Fig. 5 dargestellt. Die Faserfixiereinrichtung 4 ist wiederum eine kreisförmige planparallele Platte 42, in die entlang einer Durchmesserlinie (Schnittebene B-B) zwei Sendefasern 31 und eine mittig dazwischen positionierte Empfangsfaser 32 aufweist. Wie die Schnittdarstellung B-B zeigt, sind hier die Ausnehmungen 43 für sämtliche Fasern 3 zylinderförmig und werden herstellungstechnisch mit ausreichender Genauigkeit vorzugsweise durch Laserbohren in die Platte 42 eingebracht. Die Fasern 3 werden dann durch die Ausnehmungen 43 so eingeschoben und verklebt, daß sie die als Verbindungsebene 45 dienende Oberfläche der Platte 42 durchstoßen. Nach Aushärtung des Klebers werden durch Planschleifen die Enden der Sende- und Empfangsfasern 31 und 32 exakt bündig mit der Verbindungsebene 45 in Übereinstimmung gebracht. FIG. 6 shows the fiber fixing device 4 in the same way (in plan view and as a section) as in FIG. 5. The fiber fixing device 4 is in turn a circular, plane-parallel plate 42 , into which two transmission fibers 31 and a reception fiber 32 positioned in the middle between them have a diameter line (section plane BB). As the sectional illustration BB shows, the recesses 43 for all fibers 3 are cylindrical here and are produced in the plate 42 with sufficient accuracy in terms of production technology, preferably by laser drilling. The fibers 3 are then inserted and glued through the recesses 43 so that they penetrate the surface of the plate 42 which serves as the connecting plane 45 . After the adhesive has hardened, the ends of the transmitting and receiving fibers 31 and 32 are brought into exact alignment with the connecting plane 45 by surface grinding.

Für die Fälle der Gestaltung der Faserfixiereinrichtung 4 gemäß den Fig. 5 und 6 mit Einbringung der Empfangsfaser 32 zwischen den Sendefasern 31 wird neben den eigentlichen Positionierungsvorteilen der Fasern 3 zusätzlich eine einheitliche Justierung der Sendestrahlenbündel 61 zu der Abbildung des fokussierten Streulichts 62 möglich. Dabei werden die kollimierten Sendestrahlenbündel 61 mit ihren Lasertaillen in das Meßvolumen 8 fokussiert und zugleich die Empfangsfaser 32 während der Justierung und Verkittung von Faserfixiereinrichtung 4 und Linsenarray 5 als Lichteingang benutzt und das Faserende der Empfangsfaser 32 auf denselben Punkt im Meßvolumen 8 abgebildet. Der Justierzustand wird auf einem Monitor beobachtet, optimiert und gehalten, bis er schließlich mit der Aushärtung der Kittschicht 54 fixiert ist.For the cases the design of the Faserfixiereinrichtung 4 shown in FIGS. 5 and 6 with introduction of the receiving fiber 32 between the transmitting fibers 31 in addition to the actual positioning advantages of the fibers 3 is additionally possible a uniform adjustment of the transmit beam 61 to the image of the focused scattered light 62nd The collimated transmit beams are focused with their laser waists in the measuring volume 8 61 and at the same time the receiving fiber 32 during the adjustment and cementing of Faserfixiereinrichtung 4 and lens array 5 used as a light input and displayed, the fiber end of the receive fiber 32 to the same point in the measurement volume. 8 The adjustment state is observed, optimized and held on a monitor until it is finally fixed when the kit layer 54 has hardened.

In Fig. 7 ist eine weitere Draufsicht auf die planparallele Platte 42 der Faserfixiereinrichtung 4, die wiederum zwei Sendefasern 31 und eine Empfangsfaser 32 definiert haltert, dargestellt. Die Besonderheit liegt in diesem Beispiel in der besonderen Art der Herstellung der Platte 42, die in diesem Fall aus zwei Teilplatten 47 besteht. Obwohl beide Teilplatten 47 prinzipiell aus verschiedenen Materialien bestehen können, da sie optisch ohne Funktion sind, wird vorzugsweise eine einheitliche Platte 42 entlang einer Ebene orthogonal zu den Plattenoberflächen geteilt. In eine der dabei entstehenden Trennflächen werden Nuten 48 entsprechend den oben beschriebenen optischen Erfordernissen eingebracht, in die die Sendefasern 31 im gleichen Abstand beiderseits von der Empfangsfaser 32 eingelegt werden. Die Nuten 48 sind in diesem Beispiel keilförmig. Sie können auch trapezförmigen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen. In jedem Fall sind sie so tief in die Trennfläche einzubringen, daß die Fasern 3 - auch bei unterschiedlicher Dicke der Sende- und Empfangsfasern 31 und 32 - um den gleichen Betrag aus der Trennfläche herausragen. Beim Verkleben mit der anderen Teilplatte 47 werden dadurch sämtliche Fasern 3 spielfrei und orthogonal arretiert. Die Plattenverklebung 49 dient nur noch der Fixierung des arretierten Zustandes. Sind die Durchmesser von Sende- und Empfangsfasern 31 bzw. 32 allerdings zu verschieden, so daß die Abweichung von der einheitlichen Ebene der Sende- und Empfangsfasern 31 und 32 wegen der zu erwartenden Verluste bei Aufnahme des fokussierten Streulichts 62 (siehe Fig. 4) nicht mehr toleriert werden kann, werden zweckmäßig in beide Teilplatten 47 Nuten 48 eingebracht. FIG. 7 shows a further top view of the plane-parallel plate 42 of the fiber fixing device 4 , which in turn holds two transmitting fibers 31 and one receiving fiber 32 in a defined manner. The peculiarity in this example lies in the special type of manufacture of the plate 42 , which in this case consists of two partial plates 47 . Although both partial plates 47 can in principle consist of different materials, since they have no optical function, a uniform plate 42 is preferably divided along a plane orthogonal to the plate surfaces. Grooves 48 are introduced into one of the separating surfaces created in accordance with the optical requirements described above, into which the transmission fibers 31 are inserted at the same distance on both sides from the reception fiber 32 . The grooves 48 are wedge-shaped in this example. They can also have a trapezoidal or rectangular cross section. In any case, they are to be introduced so deeply into the separating surface that the fibers 3 protrude from the separating surface by the same amount, even with different thicknesses of the transmitting and receiving fibers 31 and 32 . When gluing to the other partial plate 47 , all fibers 3 are thereby locked without play and orthogonally. The plate adhesive 49 only serves to fix the locked state. However, the diameters of the transmission and reception fibers 31 and 32 are too different, so that the deviation from the uniform plane of the transmission and reception fibers 31 and 32 is not due to the losses to be expected when the focused scattered light 62 is picked up (see FIG. 4) more can be tolerated, 47 grooves 48 are expediently introduced into both partial plates.

Nach dem Verkleben der Teilplatten 47 wird die gesamte Platte 42, insbesondere zur Einebnung der Faserenden der Sende- und Empfangsfasern 31 und 32, plangeschiffen und erhält damit wiederum die erforderliche Übereinstimmung der Faserenden mit der Verbindungebene 45 zur Ankopplung an das Linsenarray 5.After the partial plates 47 have been glued, the entire plate 42 , in particular for flattening the fiber ends of the transmitting and receiving fibers 31 and 32 , is flattened and in turn obtains the necessary correspondence between the fiber ends and the connecting plane 45 for coupling to the lens array 5 .

Mit der erfindungsgemäßen Art der Herstellung definierter Verhältnisse der Faserenden der Sendefasern 31 und der Empfangsfaser 32 ergibt sich ein weiterer Vorteil für den ohnehin schon vereinfachten optischen Justiervorgang (nur noch zwei Translationsfreiheitsgrade und ein Rotationsfreiheitsgrad). In diesem Fall wird der Verbund aus Faserfixiereinrichtung 4 und Linsenarray 5 bei der Verklebung durch die Kittschicht 54 entlang der Verbindungsebene 45 (siehe Fig. 2 und 4) am einfachsten realisiert, indem in die Empfangsfaser 32 Licht eingespeist wird. Durch Positionieren eines ausreichend gut reflektierenden oder streuenden (stationären) Objekts im Meßvolumen 8 wird dann der Fokussierzustand der zurücklaufenden, durch die Kollimationslinsen 51 auf die Enden der Sendefasern 31 fokussierten Strahlenbündel 6 während des Kittvorganges optimiert. Damit ist ein ausreichend genaues, reproduzierbares und besonders einfaches Verfahren zur Herstellung einer Kollimationsanordnung gegeben.With the method of producing defined ratios of the fiber ends of the transmission fibers 31 and the reception fiber 32 according to the invention, there is a further advantage for the already simplified optical adjustment process (only two degrees of translational freedom and one degree of rotational freedom). In this case, the combination of fiber fixation device 4 and lens array 5 is most easily realized when gluing through the kit layer 54 along the connection plane 45 (see FIGS. 2 and 4) by feeding light into the receiving fiber 32 . By positioning a sufficiently well reflecting or scattering (stationary) object in the measurement volume 8 , the focusing state of the returning beams 6, which are focused by the collimation lenses 51 on the ends of the transmission fibers 31 , is then optimized during the cementing process. This provides a sufficiently precise, reproducible and particularly simple method for producing a collimation arrangement.

BezugszeichenlisteReference list

11

Laserdiode (fasergekoppelt)
Laser diode (fiber coupled)

22nd

Lichtteiler- und Modulatorbaustein
Light divider and modulator module

2121

IOC (integriert-optischer Chip)
IOC (integrated optical chip)

2222

Y-Verzweiger
Y-branch

2323

Phasenmodulator
Phase modulator

33rd

Fasern
Fibers

3131

Sendefasern
Transmission fibers

3232

Empfangsfaser
Receiving fiber

3333

Faserkern
Fiber core

44th

Faserfixiereinrichtung
Fiber fixation device

4141

Ferrule
Ferrule

4242

(planparallele) Platte
(plane-parallel) plate

4343

Ausnehmung
Recess

4444

Laserbohrung
Laser drilling

4545

Verbindungsebene
Connection level

4646

Faserverklebung
Fiber bonding

4747

Teilplatte
Partial plate

4848

Nuten
Grooves

4949

Plattenverklebung
Panel bonding

55

Linsenarray
Lens array

5151

Kollimationslinsen
Collimation lenses

5252

Trägerplatte
Carrier plate

5353

Linsenkittschicht
Lentil kit layer

5454

Kittschicht
Kit layer

5555

tubusförmige Ausnehmung
tubular recess

66

Strahlenbündel
Bundle of rays

6161

Sendestrahlenbündel
Transmitting beam

6262

fokussiertes Streulicht
focused stray light

7171

Sendeoptik
Transmission optics

7272

Empfangsoptik
Receiving optics

88th

Meßvolumen
Measuring volume

99

Empfänger
receiver

Claims (27)

1. Einrichtung zur Erzeugung paralleler kollimierter Strahlenbündel aus einer fasergekoppelten Laserdiode, die bei Überlagerung in einem Meßvolumen mittels einer Sendeoptik geeignet sind zur Objektbeleuchtung in Laser-Doppler- Geräten, dadurch gekennzeichnet, daß
  • 1. eine Faserfixiereinrichtung (4) und ein Linsenarray (5) in einer Verbindungsebene (45) flächig miteinander in Kontakt sind,
  • 2. die Faserfixiereinrichtung (4) eine planparallele Platte (42) ist und mindestens zwei Ausnehmungen (43), die paarweise symmetrisch bezüglich einer durch die Sendeoptik (71) vorgegebenen optischen Achse angeordnet sind, zur Aufnahme der von der Laserdiode (1) durch Verzweigung bereitgestellten Sendefasern (31) aufweist, wobei die Sendefasern (31) orthogonal und starr in der Platte (42) derart befestigt sind, daß die Faserendflächen exakt mit der Verbindungsebene (45) übereinstimmen, und
  • 3. das Linsenarray (5) aus einer planparallelen Trägerplatte (52) mit durch Kittung starr angebrachten Kollimationslinsen (51) besteht, wobei die Anzahl der Kollimationslinsen (51) sowie deren Lage mit der Anzahl und Position der zugeführten Sendefasern (31) in der Faserfixiereinrichtung (4) und den Parametern der nachfolgenden Sendeoptik (71) in Übereinstimmung sind und die optische Weglänge durch die Trägerplatte (52) bis zur Kollimationslinse (51) durch Einstellen der Dicke der Trägerplatte (52) an die Apertur der Sendefasern (31) und die Brennweite der Sendeoptik (71) so angepaßt ist, daß die Lasertaillen der durch die Sendeoptik (71) fokussierten Strahlenbündel (6) bei der Überlagerung im Meßvolumen (8) zusammenfallen.
1. A device for generating parallel collimated beams from a fiber-coupled laser diode, which are suitable for superimposition in a measurement volume by means of a transmitter optics for object lighting in laser Doppler devices, characterized in that
  • 1. a fiber fixing device ( 4 ) and a lens array ( 5 ) are in flat contact with one another in a connection plane ( 45 ),
  • 2. the fiber fixing device ( 4 ) is a plane-parallel plate ( 42 ) and at least two recesses ( 43 ), which are arranged in pairs symmetrically with respect to an optical axis predetermined by the transmitting optics ( 71 ), for receiving the laser diode ( 1 ) by branching provided transmission fibers ( 31 ), the transmission fibers ( 31 ) being fixed orthogonally and rigidly in the plate ( 42 ) such that the fiber end faces exactly match the connection plane ( 45 ), and
  • 3. The lens array ( 5 ) consists of a plane-parallel support plate ( 52 ) with collimation lenses ( 51 ) rigidly attached by cementing, the number of collimation lenses ( 51 ) and their position with the number and position of the transmitted fibers ( 31 ) in the fiber fixing device ( 4 ) and the parameters of the following transmission optics ( 71 ) are in agreement and the optical path length through the carrier plate ( 52 ) to the collimation lens ( 51 ) by adjusting the thickness of the carrier plate ( 52 ) to the aperture of the transmission fibers ( 31 ) and the The focal length of the transmitting optics ( 71 ) is adapted such that the laser waists of the beams ( 6 ) focused by the transmitting optics ( 71 ) coincide when they are superimposed in the measuring volume ( 8 ).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Faserfixiereinrichtung (4) mittig zwischen den Sendefasern (31) und entlang der durch die Sendeoptik (71) vorgegebenen optischen Achse eine weitere Lichtleitfaser (3) als Empfangsfaser (32) zur Lichtübertragung auf den Empfänger (9) vorgesehen ist, wobei an Meßobjekten im Meßvolumen (8) gestreutes Licht über die Sendeoptik (71) und eine gleichwertige Empfangsoptik (72) auf das Faserende der Empfangsfaser (32) abgebildet wird. 2. Device according to claim 1, characterized in that in the fiber fixing device ( 4 ) centrally between the transmission fibers ( 31 ) and along the optical axis given by the transmission optics ( 71 ) a further optical fiber ( 3 ) as a receiving fiber ( 32 ) for light transmission the receiver ( 9 ) is provided, light scattered on measurement objects in the measurement volume ( 8 ) being imaged onto the fiber end of the reception fiber ( 32 ) via the transmission optics ( 71 ) and an equivalent reception optics ( 72 ). 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsoptik (72) Durchbrüche zum Durchlaß der Sendestrahlenbündel (6) aufweist.3. Device according to claim 2, characterized in that the receiving optics ( 72 ) has openings for the passage of the transmitting beam ( 6 ). 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserfixiereinrichtung (4) und das Linsenarray (5) aus einer einheitlichen planparallelen Platte gefertigt sind, wobei die Verbindungsebene (45) durch hochgenaue Ausnehmungen (43; 55) einerseits von der Plattenvorderseite für die Faserfixierung und andererseits von der Plattenrückseite für die Linsenfassung definiert wird.4. Device according to claim 1, characterized in that the fiber fixing device ( 4 ) and the lens array ( 5 ) are made of a uniform plane-parallel plate, the connecting plane ( 45 ) through highly accurate recesses ( 43 ; 55 ) on the one hand from the plate front for Fiber fixation and on the other hand is defined by the back of the plate for the lens frame. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen für die Linsenfassung als tubusförmige Ausnehmung (55) bis an die Verbindungsebene (45) heranreichen, wobei die Laserstrahlenbündel (6) aus den Sendefasern (31) divergent in die jeweilige tubusförmige Ausnehmung (55) austreten und von der Kollimationslinse (51) kollimiert werden.5. Device according to claim 4, characterized in that the recesses for the lens frame as a tubular recess ( 55 ) up to the connection plane ( 45 ), the laser beams ( 6 ) from the transmission fibers ( 31 ) divergent into the respective tubular recess ( 55 ) emerge and are collimated by the collimation lens ( 51 ). 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollimationslinsen (51) Kugellinsen sind.6. Device according to claim 5, characterized in that the collimation lenses ( 51 ) are spherical lenses. 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserfixiereinrichtung (4) mittels einer brechzahlangepaßten Kittschicht (54) starr mit dem Linsenarray (5) verbunden ist.7. Device according to claim 1, characterized in that the fiber fixing device ( 4 ) by means of a refractive index-adapted kit layer ( 54 ) is rigidly connected to the lens array ( 5 ). 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollimationslinsen (51) in Form von Plankonvexlinsen mit ihrer Planfläche auf der im Lichtweg rückseitigen Oberfläche der Trägerplatte (52) aufgeklebt sind.8. Device according to claim 7, characterized in that the collimation lenses ( 51 ) are glued in the form of plano-convex lenses with their flat surface on the back surface of the carrier plate ( 52 ) in the light path. 9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Faserfixiereinrichtung (4) als auch das Linsenarray (5) für ihre Verkittung in der Verbindungsebene (45) geschliffen und poliert sind, wobei damit in der Faserfixiereinrichtung (4) alle Faserenden exakt in einer Ebene angeordnet sind und im Linsenarray (5) die optische Weglänge des Verbundes aus Kittschicht (54), Trägerplatte (52) und Linsenkittschicht (53) bis zur Kollimationslinse (51) einstellbar ist.9. Device according to claim 7, characterized in that both the fiber fixing device ( 4 ) and the lens array ( 5 ) are ground and polished for their cementing in the connection plane ( 45 ), with all fiber ends exactly in the fiber fixing device ( 4 ) are arranged in one plane and the optical path length of the composite of kit layer ( 54 ), carrier plate ( 52 ) and lens kit layer ( 53 ) to the collimation lens ( 51 ) can be adjusted in the lens array ( 5 ). 10. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserfixiereinrichtung (4) eine planparallele Platte (42) ist, die entlang einer Geraden im wesentlichen hälftig geteilt ist, und mindestens eine der Teilplatten (47) in der Trennfläche Nuten (48) aufweist, die orthogonal zu den Plattenoberflächen angeordnet und so bemessen sind, daß die Fasern (31; 32) beim anschließenden Zusammenfügen und Verkleben der Teilplatten (47) spielfrei durch die Teilplatten (47) arretiert sind.10. The device according to claim 7, characterized in that the fiber fixing device ( 4 ) is a plane-parallel plate ( 42 ) which is substantially halved along a straight line, and at least one of the partial plates ( 47 ) in the separating surface grooves ( 48 ) which are arranged orthogonally to the plate surfaces and are dimensioned such that the fibers ( 31 ; 32 ) are locked without play by the partial plates ( 47 ) during the subsequent joining and gluing of the partial plates ( 47 ). 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (48) in der Trennfläche rechteckige Nuten (48) sind.11. The device according to claim 10, characterized in that the grooves ( 48 ) in the separating surface are rectangular grooves ( 48 ). 12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (48) in der Trennfläche keilförmige Nuten (48) sind.12. The device according to claim 10, characterized in that the grooves ( 48 ) in the separating surface are wedge-shaped grooves ( 48 ). 13. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (48) in der Trennfläche trapezförmige Nuten (48) sind.13. The device according to claim 10, characterized in that the grooves ( 48 ) in the separating surface are trapezoidal grooves ( 48 ). 14. Einrichtung nach Anspruch 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendefasern (31) aus einem integriert-optischen Chip (21) ausgekoppelt sind, dessen Eingang von der fasergekoppelten Laserdiode (1) gespeist wird und auf dem ein Verzweiger (22) sowie ein Phasenmodulator (23) zur Frequenzverschiebung zwischen den beiden Lichtwellen der Sendefasern (31) vorhanden sind. 14. The device according to claim 3 and 8, characterized in that the transmission fibers ( 31 ) from an integrated optical chip ( 21 ) are coupled, the input of which is fed by the fiber-coupled laser diode ( 1 ) and on which a branching device ( 22 ) and a phase modulator ( 23 ) for frequency shift between the two light waves of the transmission fibers ( 31 ) are present. 15. Verfahren zur Herstellung einer Einrichtung zur Erzeugung paralleler kollimierter Strahlenbündel aus einer fasergekoppelten Laserdiode, die bei Überlagerung in einem Meßvolumen mittels einer Sendeoptik geeignet sind zur Objektbeleuchtung in Laser-Doppler-Geräten, dadurch gekennzeichnet, daß
  • 1. die Kollimationseinrichtung in zwei wesentlichen Teilprozessen, der Fertigung einer Faserfixiereinrichtung (4) und eines Linsenarrays (5), hergestellt wird,
  • 2. zum Herstellen des Linsenarrays (5) in eine planparallele Trägerplatte (52) tubusförmige Ausnehmungen (55) zur Fassung von Kollimationslinsen (51) eingebracht werden, wobei die Positionen und die Tiefe der tubusförmigen Ausnehmungen (55) an die Parameter der verwendeten Sendefasern (31) und Sendeoptik (71) so angepaßt werden, daß die in die parallelen tubusförmigen Ausnehmungen (55) eintretenden Laserstrahlenbündel (6) über die Sendeoptik (71) genau mit ihren Lasertaillen im Meßvolumen (8) zur Überlagerung gebracht werden und durch die einheitliche Tiefe der tubusförmigen Ausnehmungen (55) eine zur Oberfläche der planparallelen Trägerplatte (52) parallele Verbindungsebene (45) erzeugt wird, die die Berührungsfläche zur Faserfixiereinrichtung (4) darstellt,
  • 3. zur Fertigung der Faserfixiereinrichtung (4) in eine planparallele Platte (42) Ausnehmungen (43) zum genauen Fixieren von mit der Laserdiode (1) gekoppelten Sendefasern (31) eingebracht werden, die ein reproduzierbares Arretieren der Faserendflächen in der Verbindungsebene (45) gewährleisten, wobei die Positionen der Ausnehmungen (43) zu den Achsen der tubusförmigen Ausnehmungen (55) derart ausgerichtet werden, daß die Achsen der Sendefasern (31) mit den Achsen der tubusförmigen Ausnehmungen (55) übereinstimmen und die Sendefasern (31) jeweils in der Verbindungsebene (45) in die tubusförmigen Ausnehmungen (55) einmünden.
15. A method for producing a device for generating parallel collimated beams from a fiber-coupled laser diode, which are suitable for superimposition in a measurement volume by means of a transmitter optics for object lighting in laser Doppler devices, characterized in that
  • 1. the collimation device is produced in two essential sub-processes, the manufacture of a fiber fixing device ( 4 ) and a lens array ( 5 ),
  • 2. to produce the lens array ( 5 ), tubular recesses ( 55 ) for mounting collimation lenses ( 51 ) are made in a plane-parallel carrier plate ( 52 ), the positions and the depth of the tubular recesses ( 55 ) depending on the parameters of the transmission fibers used ( 31 ) and transmission optics ( 71 ) are adapted so that the laser beam bundles ( 6 ) entering the parallel tubular recesses ( 55 ) are superimposed on the transmission optics ( 71 ) with their laser waists in the measurement volume ( 8 ) and by the uniform depth the tubular recesses ( 55 ) a connection plane ( 45 ) parallel to the surface of the plane-parallel support plate ( 52 ) is generated, which represents the contact surface to the fiber fixing device ( 4 ),
  • 3. for the manufacture of the fiber fixing device ( 4 ) in a plane-parallel plate ( 42 ) recesses ( 43 ) for exact fixing of the transmission fibers ( 31 ) coupled to the laser diode ( 1 ) are introduced, which reproducibly locking the fiber end faces in the connection plane ( 45 ) ensure, the positions of the recesses ( 43 ) to the axes of the tubular recesses ( 55 ) are aligned such that the axes of the transmission fibers ( 31 ) coincide with the axes of the tubular recesses ( 55 ) and the transmission fibers ( 31 ) in each case The connecting plane ( 45 ) opens into the tubular recesses ( 55 ).
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß Faserfixiereinrichtung (4) und Linsenarray (5) als eine einheitliche planparallele Platte hergestellt werden, wobei die Ausnehmungen (43; 55) der beiden Komponenten von unterschiedlichen Seiten der planparallelen Platte eingebracht werden und sich in einer virtuellen Verbindungsebene (45) berühren. 16. The method according to claim 15, characterized in that the fiber fixing device ( 4 ) and lens array ( 5 ) are produced as a uniform plane-parallel plate, the recesses ( 43 ; 55 ) of the two components being introduced from different sides of the plane-parallel plate and in touch a virtual connection level ( 45 ). 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (43) zur Aufnahme der Fasern (31; 32) jeweils als doppelte Zylinder ausgeführt werden, wobei ein kleinerer Zylinderdurchmesser, der die Verbindungsebene (45) berührt, nur den Faserkern (33) aufnimmt und gegenüber dem größeren Zylinderdurchmesser als Anschlag bei der Einbringung der Fasern (31; 32) fungiert.17. The method according to claim 16, characterized in that the recesses ( 43 ) for receiving the fibers ( 31 ; 32 ) are each designed as a double cylinder, a smaller cylinder diameter which touches the connecting plane ( 45 ), only the fiber core ( 33 ) and acts as a stop when inserting the fibers ( 31 ; 32 ) compared to the larger cylinder diameter. 18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Ausnehmungen (43; 55) ein sogenanntes LIGA-Verfahren eingesetzt wird.18. The method according to claim 16, characterized in that a so-called LIGA method is used to produce the recesses ( 43 ; 55 ). 19. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß Faserfixiereinrichtung (4) und Linsenarray (5) aus zwei unterschiedlichen planparallelen Platten (42; 52) hergestellt werden, wobei die beiden unterschiedlichen Platten (42; 52) bezüglich der Achsen der Fasern (31) und der tubusförmigen Ausnehmungen (55) in der Verbindungsebene (45) zueinander ausgerichtet und miteinander verklebt werden.19. The method according to claim 15, characterized in that the fiber fixing device ( 4 ) and lens array ( 5 ) from two different plane-parallel plates ( 42 ; 52 ) are made, the two different plates ( 42 ; 52 ) with respect to the axes of the fibers ( 31 ) and the tubular recesses ( 55 ) in the connection plane ( 45 ) are aligned with one another and glued together. 20. Verfahren zur Herstellung einer Einrichtung zur Erzeugung paralleler kollimierter Strahlenbündel aus einer fasergekoppelten Laserdiode, die bei Überlagerung in einem Meßvolumen mittels einer Sendeoptik geeignet sind zur Objektbeleuchtung in Laser-Doppler-Geräten, dadurch gekennzeichnet, daß
  • 1. die Kollimationseinrichtung in zwei wesentlichen Teilprozessen, der Fertigung einer Faserfixiereinrichtung (4) und eines Linsenarrays (5), hergestellt wird,
  • 2. zur Fertigung des Linsenarrays (5)
    • 1. auf eine planparallele Trägerplatte (52) plankonvexe Kollimationslinsen (51) aufgeklebt werden, wobei deren Position und Brennweite an die Parameter des einfallenden Strahlenbündels (6) und der nachfolgenden Sendeoptik (71) so angepaßt ist, daß von den Kollimationslinsen (51) kollimierte Laserstrahlenbündel (61) über die Sendeoptik (71) im Meßvolumen (8) mit ihren Lasertaillen zur Überlagerung gebracht werden,
    • 2. die den aufgekebten Kollimationslinsen (51) gegenüberliegende Oberfläche der Trägerplatte (52) als Verbindungsebene (45) zum Verbinden des Linsenarrays (5) mit der Faserfixiereinrichtung (4) verwendet wird, wobei zur Einstellung der für die definierte Überlagerung der Laserstrahlenbündel (6) im Meßvolumen (8) geeigneten optischen Dicke aus Trägerplatte (52), Kollimationslinse (51) und dazwischenliegender Kittschicht (53) die besagte Oberfläche der Platte flächig abgeschliffen wird, bis die notwendige Dicke der Trägerplatte (52) errreicht ist,
  • 3. zur Herstellung der Faserfixiereinrichtung (4)
    • 1. in eine weitere planparallele Platte (42) durchgängige Ausnehmungen (43) zur hochgenauen Fixierung von mit der Laserdiode (1) gekoppelten Sendefasern (31) eingebracht werden, die ein orthogonales Arretieren der Sendefasern (31) bezüglich der Plattenoberfläche in den Ausnehmungen (43) gewährleisten, wobei die Positionen der Ausnehmungen (43) zu den Achsen der Kollimationslinsen (51) derart ausgerichtet werden, daß die Achsen der Sendefasern (31) mit denen der Kollimationslinsen (51) übereinstimmen,
    • 2. die Sendefasern (31) jeweils in die Ausnehmungen (43) eingeschoben werden, wobei die durch die rückseitige Plattenoberfläche vorgegebene Verbindungsebene (45) von den Sendefasern (31) durchstoßen wird, und anschließend verklebt werden, und
    • 3. die die rückseitige Plattenoberfläche durchstoßenden Enden der Sendefasern (31) auf das Niveau der Plattenoberfläche als Verbindungsebene (45) abgeschliffen werden,
  • 4. die Faserfixiereinrichtung (4) und das Linsenarray (5) mit den zur Verbindungsebene (45) definierten Plattenoberflächen in Kontakt gebracht und verklebt werden, wobei die Achsen der Fasern (3) mit denen der Kollimationslinsen (51) in Übereinstimmung gebracht werden.
20. A method for producing a device for generating parallel collimated beams from a fiber-coupled laser diode, which are suitable for superimposition in a measurement volume by means of a transmitter optics for object lighting in laser Doppler devices, characterized in that
  • 1. the collimation device is produced in two essential sub-processes, the manufacture of a fiber fixing device ( 4 ) and a lens array ( 5 ),
  • 2. for manufacturing the lens array ( 5 )
    • 1. on a plane-parallel support plate ( 52 ) plano-convex collimation lenses ( 51 ) are glued, the position and focal length of which are adapted to the parameters of the incident beam ( 6 ) and the subsequent transmission optics ( 71 ) so that the collimation lenses ( 51 ) collimate Laser beams ( 61 ) are superimposed with their laser waists in the measurement volume ( 8 ) via the transmitting optics ( 71 ),
    • 2. the surface of the carrier plate ( 52 ) opposite the glued-on collimation lenses ( 51 ) is used as a connecting plane ( 45 ) for connecting the lens array ( 5 ) to the fiber fixing device ( 4 ), the laser beam ( 6 ) being set for the defined superimposition in the measuring volume ( 8 ) of suitable optical thickness consisting of carrier plate ( 52 ), collimation lens ( 51 ) and intermediate kit layer ( 53 ), said surface of the plate is ground flat until the necessary thickness of the carrier plate ( 52 ) is reached,
  • 3. for the production of the fiber fixing device ( 4 )
    • 1. In a further plane-parallel plate ( 42 ) through recesses ( 43 ) for high-precision fixing of the transmission fibers ( 31 ) coupled to the laser diode ( 1 ) are introduced, which orthogonal locking of the transmission fibers ( 31 ) with respect to the plate surface in the recesses ( 43 ) ensure, the positions of the recesses ( 43 ) being aligned with the axes of the collimation lenses ( 51 ) such that the axes of the transmission fibers ( 31 ) match those of the collimation lenses ( 51 ),
    • 2. the transmission fibers ( 31 ) are each pushed into the recesses ( 43 ), the connection plane ( 45 ) predetermined by the rear plate surface being pierced by the transmission fibers ( 31 ), and then glued, and
    • 3. the ends of the transmission fibers ( 31 ) penetrating the rear plate surface are ground down to the level of the plate surface as connection plane ( 45 ),
  • 4. the fiber fixing device ( 4 ) and the lens array ( 5 ) are brought into contact and glued to the plate surfaces defined for the connection plane ( 45 ), the axes of the fibers ( 3 ) being brought into line with those of the collimation lenses ( 51 ).
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß mittig zwischen den Ausnehmungen (43) für die Sendefasern (31) eine weitere Ausnehmung (43) zur Aufnahme einer Empfangsfaser (32) eingebracht wird. 21. The method according to claim 20, characterized in that a further recess ( 43 ) for receiving a reception fiber ( 32 ) is introduced centrally between the recesses ( 43 ) for the transmission fibers ( 31 ). 22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (43) in die Faserfixiereinrichtung (4) durch Einbringen einer Laserbohrung (44) hergestellt werden.22. The method according to claim 20 or 21, characterized in that the recesses ( 43 ) in the fiber fixing device ( 4 ) are made by introducing a laser bore ( 44 ). 23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (43) in der Faserfixiereinrichtung (4) zylindrisch ausgeführt werden.23. The method according to claim 22, characterized in that the recesses ( 43 ) in the fiber fixing device ( 4 ) are cylindrical. 24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (43) in der Faserfixiereinrichtung (4) konisch ausgeführt werden.24. The method according to claim 22, characterized in that the recesses ( 43 ) in the fiber fixing device ( 4 ) are made conical. 25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Ausnehmungen (43) der Faserfixiereinrichtung (4) mit ihrem großen Durchmesser größer als der Außendurchmesser der Fasern (31; 32) ausgeführt und mit ihrem kleinen Durchmesser in der Verbindungsebene (45) an den Durchmesser der Faserkerne (33) angepaßt werden, wobei nach der anschießenden Verklebung der Mantel der Fasern (31; 32) als Zentrierhilfe und Zugentlastung dient.25. The method according to claim 24, characterized in that the conical recesses ( 43 ) of the fiber fixing device ( 4 ) with its large diameter larger than the outer diameter of the fibers ( 31 ; 32 ) and with its small diameter in the connecting plane ( 45 ) the diameter of the fiber cores ( 33 ) can be adjusted, the sheath of the fibers ( 31 ; 32 ) serving as a centering aid and strain relief after the subsequent gluing. 26. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (43) in die Faserfixiereinrichtung (4) durch
  • 1. Teilen der verwendeten planparallelen Platte (42) senkrecht zu den Plattenoberflächen in zwei Teilplatten (47),
  • 2. Einbringen von Nuten (48) zur Aufnahme der Fasern (3) in mindestens eine der Trennflächen der Teilplatten (47) und
  • 3. Zusammenfügen der Teilplatten (47) nach dem Einlegen der Fasern (3) in die Nuten (48),
erzeugt werden.
26. The method according to claim 20 or 21, characterized in that the recesses ( 43 ) in the fiber fixing device ( 4 ) through
  • 1. dividing the plane-parallel plate ( 42 ) used perpendicular to the plate surfaces into two partial plates ( 47 ),
  • 2. Introduction of grooves ( 48 ) for receiving the fibers ( 3 ) in at least one of the parting surfaces of the partial plates ( 47 ) and
  • 3. assembling the partial plates ( 47 ) after inserting the fibers ( 3 ) into the grooves ( 48 ),
be generated.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (48) keil- oder trapezförmig angefertigt und so bemessen werden, daß beim Zusammenfügen der Teilplatten (47) die eingelegten Fasern (3) im wesentlichen spielfrei eingeschlossen und zusätzlich verklebt werden.27. The method according to claim 26, characterized in that the grooves ( 48 ) are made wedge-shaped or trapezoidal and dimensioned such that when the partial plates ( 47 ) are joined together, the inserted fibers ( 3 ) are enclosed essentially without play and additionally glued.
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