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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einkopplung von Licht in
einen Lichtleiter, eine Laseranordnung mit einer solchen Vorrichtung
und eine Preform zur Herstellung der Vorrichtung gemäß den Oberbegriffen
der Patentansprüche 9, 1 und 11.
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Laseranordnungen
mit einem Lichtleiter (Lichtleitfaser) sind als Faserlaser bekannt.
Die Verspiegelung der Endflächen des Lichtleiters sorgt
für die Reflektion des Laserlichts; ein entsprechend dotierter
und verspiegelter Kern bildet den eigentlichen Laserresonator. Der
Kern ist dabei von mindestens einem Mantel umgeben. Zum Pumpen des
Kerns wird das Licht von Diodenlasern über Lichtleiter (Pumpfasern)
eingekoppelt. Es gibt heute im Wesentlichen drei Möglichkeiten
zur Lichteinkopplung: a) seitlich über die Mantelfläche,
b) stirnseitig über Kern und Mantel und c) über
Wellenleiterkopplungen nach Art eines Faserkopplers. Lichtleiter
für Faserlaser werden aus so genannten Vorformen (Preformen)
gezogen.
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Ein
Faserlaser mit einem aus Kern und Mantel gebildeten Lichtleiter
ist bereits aus der
WO 2008/062227A2 bekannt.
Der dotierte Kern bildet das aktive Lasermedium. Zur Einkopplung
des Pumplichts werden mehrere Pumpfasern verwendet, die ein Faserbündel
bilden und um eine zentrale Durchleitfaser herum angeordnet sind,
wobei sich die Durchleitfaser koaxial an den Kern des Lichtleiters anschließt.
Das Faserbündel verjüngt sich querschnittsmäßig
zum Lichtleiter hin; das Faserbündel und der Lichtleiter
sind stirnseitig miteinander verschweißt. Alle Pumpfasern
enden am Mantel des Lichtleiters. Zur Reflexion des Laserlichts
sind die beiden außen liegenden Enden der beiden Durchleitfasern
mit Bragg-Gittern versehen.
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Weiter
ist aus der
US 5864644 ein
Faserlaser mit einem Mantel gepumpten Lichtleiter bekannt, bei dem
das Pumplicht ebenfalls stirnseitig über ein aus mehreren
Pumpfasern bestehendes Faserbündel in den Mantel eingekoppelt
wird. Die Pumpfasern sind ebenfalls um eine zentrale Durchleitfaser
herum angeordnet. Die Pumpfasern und die Durchleitfaser verjüngen
sich zusammen bis zu einem Querschnitt, der dem Querschnitt des
Lichtleiters entspricht. Das Faserbündel und der Lichtleiter
sind stirnseitig miteinander verschweißt.
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Nachteilig
ist bei den bekannten Laseranordnungen, dass der Wirkungsgrad der
Lichteinkopplung relativ klein ist, weshalb man meist eine Vielzahl von
Pumpfasern verwendet, was technisch aber aufwendig und auch schwierig
in der Herstellung ist.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, eine leistungsstarke Vorrichtung zur
Einkopplung von Licht in einen Lichtleiter und mit dieser eine leistungsstarke Laseranordnung
zur Verfügung zu stellen, einschließlich einer
Preform zur Herstellung der Vorrichtung.
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Die
Aufgabe wird bezogen auf die Vorrichtung durch die Merkmale des
Patentanspruchs 9, bezogen auf die Laseranordnung durch die Merkmale des
Patentanspruchs 1 und bezogen auf die Preform durch die Merkmale
des Patentanspruchs 11 gelöst.
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Die
Lösung sieht bezogen auf die Laseranordnung vor, dass Kern
und Mantel des Lichtleiters durchgehend über den ersten
Längenbereich und den zweiten Längenbereich verlaufen,
dass ein Ende der Pumpfaser im Mantel des zweiten Längenbereichs
eingebettet ist, dass das im Mantel eingebettete Ende der Pumpfaser
längs des Mantels verläuft und stirnseitig aus
dem Ende des zweiten Längenbereichs austritt und dass sich
der Querschnitt des Mantels über den zweiten Längenbereich
taperförmig vergrößert. Wichtig ist dabei,
dass die Pumpfaser jeweils im Mantel mündet, d. h. sich
das Ende der Pumpfaser in diesen hineinerstreckend vom Mantel aufgenommen
wird. Dabei ist es technisch einfach, wenn die Pumpfaser zur Bildung einer
optischen Einheit mit dem Kern verschmolzen ist, wobei die Herstellung
sich weiter vereinfacht, wenn sich der Kern über den gesamten
zweiten Längenbereich erstreckt. Herstellungstechnisch
einfacher ist es auch, wenn sich der Querschnitt des Kerns vom ersten
Längenbereich aus gesehen im zweiten Längenbereich ebenfalls
taperförmig vergrößert.
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Die
Rückwirkung ist stark verringert, wenn sich der Querschnitt
der Pumpfaser zusammen mit dem Querschnitt des Mantels taperförmig
vergrößert.
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Die
Effizienz der Lichteinkopplung lässt sich verbessern, wenn
der Lichtleiter als mikrostrukturierter Multimode-Lichtwellenleiter
oder als PCF-Lichtwellenleiter ausgebildet ist. Einfach und wirksam
ist es, wenn der mikrostrukturierte Multimode-Lichtwellenleiter
dabei mit Hilfe von kapillarartigen Hohlräumen gebildet
wird, die unter der Mantelfläche des Mantels an seinem
Rand nebeneinander liegen und jeweils in Richtung des Kerns verlaufen.
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Zur
weiteren Verbesserung der Lichteinkopplung wird vorgeschlagen, dass
der Lichtleiter über dem ersten Mantel einen zweiten Mantel
aufweist, dass Kern und zweiter Mantel des Lichtleiters durchgehend über
den ersten Längenbereich und den zweiten Längenbereich
verlaufen, dass ein Ende einer Pumpfaser im zweiten Mantel des zweiten
Längenbereichs eingebettet ist, dass das im zweiten Mantel
eingebettete Ende der Pumpfaser längs des zweiten Mantels
verläuft und stirnseitig aus dem Ende des zweiten Längenbereichs
austritt und dass sich der Querschnitt des zweiten Mantels über
den zweiten Längenbereich taperförmig vergrößert.
Die Rückwirkung ist stark verringert, insbesondere wenn sich
der Querschnitt der Pumpfaser im zweiten Mantel zusammen mit dem
Querschnitt des zweiten Mantels taperförmig vergrößert.
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Verbessern
lässt sich die Lichteinkopplung auch, wenn der Lichtleiter
mittels des zweiten Mantels als mikrostrukturierter Multimode-Lichtwellenleiter
bzw. als PCF-Lichtwellenleiter ausgebildet ist, insbesondere wenn
der zweite Mantel beim mikrostrukturierten Multimode- Lichtwellenleiter
kapillarartige Hohlräumen aufweist, welche unter seiner
Mantelfläche am Rand nebeneinander liegen und jeweils in Richtung
des Mantels verlaufen, und dass der zweite Mantel beim PCF-Lichtwellenleiter
entsprechend polymerbeschichtet ist.
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Technisch
einfacher ist es, wenn nur im zweiten Mantel eine Pumpfaser angeordnet
ist und im ersten Mantel keine Pumpfaser angeordnet ist.
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Es
ist vorteilhaft für die Größe des Kern-Querschnitts,
wenn die optische Brechzahl des ersten Mantels bezogen auf den Kern
periodisch über den Querschnitt verläuft, d. h.
radial nach außen und in Umfangsrichtung über
mehrere Periodenlängen.
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Technisch
einfach ist es, wenn zur Erzielung des periodischen Brechzahlverlaufs
parallel zum Lichtleiter verlaufende Hohlräume und/oder
entsprechend dotierte Bereiche angeordnet sind, die bezogen auf
den Lichtleiter über den Querschnitt jeweils eine periodische
Anordnung bilden. Herstellungstechnisch einfach ist es dabei, wenn
der periodische Brechzahlverlauf dabei hexagonal periodisch ist. Zweckmäßigerweise
kann die Pumpfaser auch in einem der Hohlräume angeordnet
sein.
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Die
Lösung sieht bezogen auf die Vorrichtung vor, dass Kern
und Mantel des Lichtleiters durchgehend über den ersten
Längenbereich und den zweiten Längenbereich verlaufen,
dass ein Ende der Pumpfaser im Mantel des zweiten Längenbereichs
eingebettet ist, dass das im Mantel eingebettete Ende der Pumpfaser
längs des Mantels verläuft und stirnseitig aus
dem Ende des zweiten Längenbereichs austritt und dass sich
der Querschnitt des Mantels über den zweiten Längenbereich
taperförmig vergrößert.
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Die
Rückwirkung ist stark verringert, wenn sich der Querschnitt
der Pumpfaser zusammen mit dem Querschnitt des Mantels taperförmig
vergrößert.
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Die
Lösung sieht bezogen auf die Preform vor, dass sich eine
zwischen den optischen Röhren und/oder Stäben
oder in einer der optischen Röhren angeordnete Pumpfaser über
eine Teillänge der Preform in die Preform hinein erstreckt.
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Die
Erfindung wird anschließend anhand einer Zeichnung näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 einen
Längsschnitt einer Laseranordnung mit einem Lichtleiter,
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2 einen
Querschnitt der Laseranordnung mit einem Lichtleiter gemäß 1,
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3 einen
Querschnitt des Lichtleiters gemäß 1 zur
Erläuterung des periodischen Brechzahlverlaufs,
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4 den
radialen Brechzahlverlauf des ersten Mantels des Lichtleiters gemäß 1,
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5 den
Brechzahlverlauf des ersten Mantels des Lichtleiters gemäß 1 in
Umfangsrichtung,
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6 einen
Querschnitt des Lichtleiters bei parallel zum Kern verlaufenden
Hohlräumen,
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7 einen
Querschnitt des Lichtleiters bei parallel zum Kern verlaufenden
Vollfasern,
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8 einen
Querschnitt einer Preform zur Herstellung der Laseranordnung nach 1 mit Röhren
und
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9 einen
Querschnitt einer Preform zur Herstellung der Laseranordnung nach 1 mit
Stäben.
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1 und 2 zeigen
einen Längs- und einen Querschnitt einer Laseranordnung
mit einem Lichtleiter 1, der einen Kern 1a aufweist,
welcher zur Anregung von Laserlicht entsprechend dotiert ist und das
aktive Lasermedium bildet. Der Lichtleiter 1 ist an seinen
planen Endflächen S1, S2 zumindest im Bereich des Kerns 1a verspiegelt.
Der verspiegelte Kern 1a bildet den eigentlichen Laserresonator der
Laseranordnung. Um den Kern 1a herum ist ein (erster) Mantel
(eine Mantelschicht) 3 angeordnet.
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Wie 1 weiter
zu entnehmen ist, weist der Lichtleiter 1 einen ersten
Längenbereich L1 auf, über den die Querschnitte
des Kerns 1a und des Mantels 3 (unabhängig
von ihrer Form und Größe) gleich bleiben. Der
Außendurchmesser des hier beispielhaft kreisförmigen
Mantels 3 und damit des Lichtleiters 1 kann im
Längenbereich L1 bis zu 2 mm betragen. Der Lichtleiter 1 geht
in einen taperförmigen zweiten Längenbereich L2 über,
in dem sich die Querschnitte des Kerns 1a und des Mantels 3 vom
ersten Längenbereich L1 aus gesehen bis zur Endfläche
S2 taperförmig (stetig) vergrößern. Der
Kern 1a kann dabei auch über den zweiten Längenbereich
L2 hinausragen, um zum Beispiel optische BRAGG-Gitter anstelle der Verspiegelung
einzubringen.
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Um
das Licht zum Pumpen des Kerns 1a zuzuführen,
dient eine Lichtleitfaser, hier eine Pumpfaser 5, die sich
durch die Endfläche S2 in den Mantel 3 des taperförmigen
Längenbereichs L2 hinein erstreckt, und zwar in Richtung
zum Längenbereich L1 hin, jeweils entlang des Kerns 1a (und
des Mantels 3). Die Pumpfaser 5 wird sozusagen
vom Mantel 3 aufgenommen und ist mit diesem (innig) zu
einer optischen Einheit verbunden, hier durch Verschmelzen des Mantels 3 mit
der Pumpfaser 5 im Bereich der aneinander angrenzenden
Flächen, d. h. der Außenfläche des Kerns 1a und
der Innenfläche des Mantels 3. Die Pumpfaser 5 kann
sich auch bis in den Längenbereich L1 hineinerstrecken.
Die Einkopplung des Lichts durch die Pumpfaser 5 erfolgt
also in den Mantel 3. Der Einfachheit halber ist in der 1 im Mantel 3 nur
eine Pumpfaser 5 eingezeichnet; es können aber
auch mehrere Pumpfasern 5 im Mantel 3 münden.
In 1 ist die Pumpfaser 5 zum Längenbereich
L1 hin taperförmig verjüngt, was den zur Laserdiode 5 zurück
gestreuten Pumplichtanteil klein hält. (Grundsätzlich
kann der Querschnitt der Pumpfaser 5 aber auch konstant
bleiben.) Gepumpt wird mittels einer Laserdiode 4, deren
Licht hierzu in das freie Ende der Pumpfaser 5 eingekoppelt
wird.
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Der
Querschnitt des Kerns 1a kann zusätzlich eine
Längsperiodizität (von ca. 1 mm) aufweisen, um
die Einkopplung von Pumplicht in den Kern 1a weiter zu
verbessern.
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Der
erste und zweite Längenbereich L1 und L2 des Lichtleiters 1 bilden
zusammen eine multimodale Wellenleiterstruktur, die das eingekoppelte
Licht wie ein Multimode-Lichtwellenleiter leitet, während der
Kern 1a als Monomode- oder Multimode-Laser arbeitet.
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Der
Lichtleiter 1 ist als mikrostrukturierter Multimode-Lichtwellenleiter
ausgebildet. Dazu ist der Mantel 3 mit einer weiteren Ummantelung,
also einem zweiten Mantel 3a, (und damit mit zwei Mantelschichten)
versehen. Der zweite Mantel 3a weist kapillarartige Hohlräume 3b auf,
welche unter ihrer Mantelfläche 3c am Rand nebeneinander
liegen und jeweils in Richtung des Kerns 1a verlaufen,
d. h. jeweils dem Längsverlauf des Kerns 1a und
des zweiten Mantels 3a folgen. In den zweiten Mantel 3a erstreckt
sich ebenfalls eine Pumpfaser 5a vom taperförmigen
zweiten Längenbereich L2 zum ersten Längenbereich
L1 hin in den zweiten Längenbereich L2 hinein, in die das
Licht der Laserdiode 4a eingekoppelt wird. Auch diese ist
mit dem Lichtleiter 1 zu einer optischen Einheit verbunden.
Der Einfachheit halber ist in der 1 wieder
nur eine Pumpfaser 5a eingezeichnet, die aber auch für
eine Vielzahl von Pumpfasern 5a stehen kann.
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Der
Lichtleiter 1 kann alternativ auch als PCF-Lichtwellenleiter
ausgebildet sein, der als Plastic Cladding Silica Fiber bekannt
ist. Analog zum mikrostrukturierten Multimode-Lichtwellenleiter
ist dann ebenfalls ein zweiter Mantel 3a vorhanden, der
allerdings keine Hohlräume 3b aufweist, sondern
mit einem entsprechenden Polymer beschichtet ist.
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Grundsätzlich
ist es auch möglich, den zweiten Mantel 3a wegzulassen
und die kapillarartigen Hohlräume 3b unter der
Mantelfläche 3d des Mantels 3 anzuordnen,
ebenfalls am Rand nebeneinander liegend und jeweils in Richtung
des Kerns 1a verlaufend. Allerdings ist dann relativ wenig
Platz für das Einbringen von mehreren Pumpfasern 5 vorhanden.
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Andererseits
können bei einem Lichtleiter 1 mit einem zweiten
Mantel 3a die Pumpfasern 5 im ersten Mantel 3 auch
ganz weggelassen werden, wenn zur Lichteinkopplung zumindest eine
Pumpfaser 5a im zweiten Mantel 3a vorhanden ist.
In diesem Falle erfolgt die Lichteinkopplung allein über
den zweiten Mantel 3a.
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3 zeigt
den Querschnitt des Lichtleiters 1 im Längenbereich
L1 zur Erläuterung des periodischen Brechzahlverlaufs im
Mantel 3. In 3 sind dazu eine radial nach
außen verlaufende Gerade g (unter einem Winkel w) und ein
Ring r im radialen Abstand R vom Mittelpunkt M des Querschnitts
des Lichtleiters 1 eingezeichnet. Man erkennt, dass der Kern 1a und
der Mantel 3 hier rund (kreisförmig) ausgeführt
sind; möglich sind aber auch andere Querschnitte (wie oben
bereits gesagt). Vorteilhafter für die Einkopplung (das
Pumpen) können insbesondere nichtrunde Querschnitte sein,
wobei runde Querschnitte aber leichter herstellbar sind.
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Weiter
sind in 4 der radiale Brechzahlverlauf
zwischen den Radien R1 und R2 für einen Winkel w und in 5 der
radiale Brechzahlverlauf entlang des Rings r (d. h. in Umfangsrichtung)
für einen vorgegebenen Radius R dargestellt. Beide Brechzahlverläufe
weisen eine periodische Änderung auf. Diese Periodizität
gilt für alle Winkel w des Lichtleiters 1 in radialer
Richtung (für alle Radien zwischen R1 und R2) und über
den gesamten Längenbereich L1, und zwar jeweils über
mehrere Perioden. Über den Längenbereich L2 gilt
die Periodizität allerdings nur soweit, wie sich dieser
räumlich periodische Brechzahlverlauf in den Längenbereich
L2 hineinerstreckt. Beim Lichtleiter 1 in 1 und 2 erstreckt
sich der räumlich periodische Brechzahlverlauf über
den gesamten Längenbereich L1 und L2. Dabei ist der Brechzahlverlauf
im Längenbereich L2 aber modifiziert durch die taperförmige
Querschnittsvergrößerung; der Brechzahlverlauf
bleibt aber periodisch und die Anzahl der Perioden bleibt ebenfalls
erhalten.
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Die
Periodizität der Brechzahlverläufe (einer zweidimensional
periodischen Struktur wie hier) ermöglicht größere
Kernquerschnitte des Kerns 1a. Die Laseranordnung funktioniert
aber auch mit konstantem Brechzahlverlauf, wenn die erforderlichen
Brechzahlunterschiede zwischen Kern 1a und Mantel 3 eingehalten
werden.
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6 zeigt
den Querschnitt durch den Längenbereich L1 für
einen Lichtleiter 1, bei dem der räumlich periodische
Brechzahlverlauf im Mantel 3 durch parallel zum Kern 1a verlaufende
Hohlräume 6 gebildet wird, die Hohlräume 6 und
der Kern 1a also über den Querschnitt periodisch
angeordnet sind, hier als Beispiel hexagonal periodisch oder anders gesagt
mit einem polygonalen Muster. Dabei ist nur ein Ausschnitt des Kerns 1a mit
den ihn umgebenden Hohlräumen 6 detailliert (aber
nicht ganz maßstabsgerecht, sondern etwas vergrößert)
gezeigt. Diese Anordnung mit hexagonaler Symmetrie der Querschnitte
der Hohlräume 6 und des Kerns 1a weist
die oben beschriebene Periodizität des Brechzahlverlaufs
im Mantel 3 auf. Bezogen auf 1 erstrecken sich
die Hohlräume 6 über beide Längenbereiche
L1 und L2, wobei sich die Querschnitte über den Längenbereich
L2 entsprechend vergrößern. Die sich in den periodischen
Brechzahlverlauf hinein erstreckende Pumpfaser 5 kann hier
vorteilhaft auch in einem Hohlraum 6 angeordnet sein (in
einem Hohlraum 6 münden).
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Die
periodische Anordnung von Hohlräumen 6 um einen
Kern 1a mit hexagonaler Symmetrie entspricht quasi einer
Anordnung aus optischen Hohlfasern, in die der Kern 1a eingebettet
ist, und die zu einer optischen Einheit verbunden sind, beispielsweise durch
Verschmelzen.
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Eine ähnliche
Ausführung ergibt sich, wenn man anstelle der Hohlfasern
Vollfasern 7 mit einer speziellen Brechzahl verwendet und
den Kern 1a vor dem Verschmelzen in diese einbettet. Dies
ist in 7 gezeigt, wobei zum besseren Verständnis
die ursprünglichen Außenflächen, d. h.
die Außenflächen der Vollfasern 7 vor
dem Verschmelzen, gestrichelt eingezeichnet und mit der Bezugsziffer 8 versehen sind.
Der Mantel 3 weist dann allgemein gesagt parallel zum Kern 1a verlaufende
Bereiche auf, wobei die oben genannte spezielle Brechzahl z. B.
durch photonische Kristallbereiche 7a gebildet wird. Photonische
Kristallbereiche 7a sind als optische Fasern mit räumlich-periodischen
Strukturen bekannt, die aus entsprechenden photonischen Kristallstäben
gezogen werden.
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Der
Kern 1a kann auch exzentrisch im Mantel 3 bzw. 3a angeordnet
sein. Genauso ist es möglich, mehrere Kerne 1a exzentrisch
innerhalb der Laseranordnung anzuordnen. Dabei können die
Kerne 1a so platziert werden, dass sie miteinander optisch koppeln,
wie von Faserkopplern bekannt.
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8 zeigt
einen Querschnitt einer Preform zur Herstellung einer Laseranordnung
nach 2 bis 7. Sie weist einen laseroptischen
Stab 10 auf, dessen Kernbereich derart dotiert ist, dass
er nach dem Verziehen der Preform einen Kern 1a als aktives
Lasermedium bildet. Der laseroptische Stab 10 ist in eine
Vielzahl von parallel verlaufenden optischen Röhren 11 eingebettet,
wobei die Dicke der Einbettung mehrere Durchmesser der Röhren 11 beträgt.
Die Einbettung bildet nach dem Verziehen den o. g. Mantel 3.
Die Röhren 11 bilden über den Querschnitt
eine (hexagonal) periodische Anordnung. In eine der Röhren 11 ist
eine Pumpfaser 5 (oder in den Röhren 11 sind
mehrere Pumpfasern 5) in die Preform 9a hinein
gesteckt. Dabei kann die Pumpfaser 5 (können die
Pumpfasern 5) auch zwischen den Röhren 11 angeordnet
sein.
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Um
die Röhren 11 sind weitere Röhren oder Stäbe
angeordnet (nicht weiter gezeigt), die nach dem Verziehen den zweiten
Mantel 3a bilden, wobei auch dort in die Röhren
bzw. zwischen die Stäbe Pumpfasern 5a hinein gesteckt
sind. Diese Röhren kollabieren beim Verziehen, bilden also
den zweiten Mantel 3a ohne Hohlräume. Anstelle
dieser Röhren können auch Stäbe um die
Röhren 11 angeordnet sein, wobei die Pumpfasern 5a zwischen
die Stäbe gesteckt sind (in die von den aneinander liegenden Stäben
gebildeten Zwischenräume). Ganz am Rand sind über
den gesamten Umfang noch Röhrchen angeordnet, die nach
dem Verziehen die kapillarartigen Hohlräume 3b bilden.
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Wenn
keine Pumpfasern 5, sondern nur Pumpfasern 5a in
die Preform 9a hinein gesteckt sind, sind nach dem Verzeihen
nur im zweiten Mantel 3a Pumpfasern 5a vorhanden,
nicht aber im ersten Mantel 3. Pumpfasern 5 bzw. 5a können
grundsätzlich im ersten Mantel 3 und/oder zweiten
Mantel 3a angeordnet sein.
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Hergestellt
wird der Lichtleiter 1 aus der Preform 9a durch
Verziehen in einer entsprechenden Ziehanlage. Dabei wird die Ziehgeschwindigkeit
so eingestellt, dass nach Abziehen des Längenbereichs L1
die Ziehgeschwindigkeit derart verringert wird, dass sich anschließend
der gewünschte taperförmige Längenbereich
L2 ergibt.
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Der
verbleibende Stumpf der Preform 9a hinter dem Längenbereich
L2 wird nicht entfernt, insbesondere da aus ihm die Einkoppelenden
der Pumpfasern 5 und/oder 5a herausragen. Der
laseroptische Stab 10 wird zur Herstellung der Lichtleiterfunktion
an seiner Endfläche entsprechend verspiegelt oder mit reflektierenden
Endbereichen versehen.
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Gepumpt
wird der Lichtleiter 1 mittels der Laserdiode 4,
deren Licht hierzu in das aus dem Stumpf herausragende Ende der
Pumpfaser 5 und/oder 5a eingekoppelt wird.
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Alternativ
können die Röhren 11 auch durch dotierte
Glasstäbe 12 ersetzt sein; 9 zeigt
einen Querschnitt 9 einer Preform 9a mit Stäben 12 anstelle
von Röhren 11. Die Pumpfaser 5 befindet
sich hier in den Zwischenräumen zwischen den Stäben 12 und/oder
im Bereich des zweiten Mantels 3a entsprechend dem zu 8 gesagten.
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Die
Laseranordnung umfasst also eine (Vorrichtung zur) Einkopplung von
Licht in einen Lichtleiter 1, der einen Kern 1a und
einen Mantel aufweist. Der Lichtleiter 1 und damit die
Laseranordnung weist weiter einen ersten (nicht-taperförmigen)
Längenbereich L1 und einen sich daran unmittelbar anschließenden
zweiten Längenbereich L2 auf, dessen Querschnitt sich vom
ersten Längenbereich L1 aus gesehen taperförmig
vergrößert, wobei sich zumindest der Querschnitt
des Mantels oder aber die Querschnitte des Kerns 1a und
des Mantels vom ersten Längenbereich L1 aus gesehen taperförmig
(stetig) vergrößert bzw. vergrößern.
Kern 1a und Mantel des Lichtleiters 1 verlaufen
dabei durchgehend vom ersten Längenbereich L1 zum zweiten
Längenbereich L2. Das Ende einer Pumpfaser ist im Mantel
des zweiten Längenbereichs L2 eingebettet (und mit dem Mantel
verschmolzen).
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Die
im Mantel eingebettete Pumpfaser bzw. der im Mantel eingebettete
Teil der Pumpfaser verläuft längs des Mantels
und tritt stirnseitig aus dem Ende des zweiten Längenbereichs
L2 aus (und ragt damit aus dem Ende des zweiten Längenbereichs
L2 heraus). Mit anderen Worten: Das Ende der Pumpfaser steckt stirnseitig
im Mantel.
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Der
Querschnitt der im Mantel eingebetteten Pumpfaser kann konstant
bleiben oder sich vom ersten Längenbereich L1 aus gesehen
zusammen mit dem Mantel-Querschnitt vergrößern
(bis zum (unverzogenen) ursprünglichen Pumpfaser-Querschnitt).
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Weist
der Lichtleiter 1 eine einzige Pumpfaser und mehrere Mäntel 3, 3a auf,
kann die Pumpfaser in einem von diesen Mänteln 3, 3a stecken (Pumpfaser 5 im
Mantel 3 oder Pumpfaser 5a im Mantel 3a).
Sind mehrere Pumpfasern vorhanden, können sich diese auch
auf die beiden Mäntel 3, 3a verteilen
(Pumpfasern 5 im Mantel 3 und Pumpfasern 5a im
Mantel 3a wie in 1) oder
nur in einem der Mäntel 3 oder 3a stecken
(alle Pumpfasern 5 im Mantel 3 oder alle Pumpfasern 5a im
Mantel 3a).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2008/062227
A2 [0003]
- - US 5864644 [0004]